V současném období měnícího se klimatu, které je provázeno nepravidelnostmi v rozložení srážek a zvyšujícími se průměrnými teplotami vzduchu, hraje stále větší roli v ekosystému krajiny voda.

Přestože rostliny mohou vodu přijímat i povrchem asimilačních orgánů, pro suchozemské rostliny představuje základní podmínku pro život zejména voda v půdě. Je zdrojem živného roztoku i vodu umožňující chlazení organismu během dní s vysokými teplotami vzduchu. Zejména u lesa to má dopad na klima širší krajiny. Borové porosty se donedávna považovaly z hlediska zdravotního stavu za stabilní i ve srážkově chudých oblastech a obdobích. Ani na chudých písčitých půdách se neočekával významnější problém, proto jim byla věnována jen malá pozornost. Suché roky posledního období (zejména roky 2015 a 2018) však poukázaly na limity resilience borovice lesní.

Hlubší znalost vodního režimu borových porostů na těchto lokalitách může přispět k porozumění vývoji jejich zdravotního stavu v kontextu s jejich charakterem, průběhem počasí i vývojem klimatu, s možnými důsledky pro následnou volbu vhodných postupů výchovy a obnovy.

Toto zajímavé téma zahrnuli do výzkumu vědci z Výzkumné stanice Opočno, VÚLHM, v. v. i., a aktuální výsledky publikovali v článku Změny půdní vlhkosti v různých variantách borového porostu na chudých písčitých půdách během vegetační doby, který vyšel v časopise Zprávy lesnického výzkumu 3/2024 a vznikl při řešení projektu QK24010054 – Dopady klimatické změny na malá lesní povodí a možnosti jejich zmírnění prostřednictvím lesnického managementu a vodohospodářských opatření.

Cílem vědců bylo popsat a porovnat vývoj vlhkosti půdy v různých porostech borovice lesní na chudých písčitých půdách Polabí v letech 2018 až 2020 a na tomto základě stanovit základní principy těchto vztahů. Výzkum realizovali na experimentálním objektu Suchý chobot, jenž je součástí Městských lesů Hradec Králové, a. s. Hluboké písčité půdy v této oblasti tvoří duny s hladinou podzemní vody v hloubce 6 až 8 m, tedy mimo reálný dosah kořenů.

V delším období měly negativní vliv na vývoj zdravotního stavu nejen borových porostů sledované oblasti zejména roky 2015, 2016 a 2018, v kterých byl podíl srážek ve vegetační době nižší oproti průměru za roky 2001–2011 až o více než 40 % (2015 a 2018). V roce 2018 v kombinaci s o 1 °C vyšší průměrnou teplotou.

Již od ledna byl rok 2018 srážkově chudý, celkově v dané oblasti spadlo 454 mm srážek na volnou plochu a 367 mm pod porost borovice, přičemž průměr srážek za roky 2001–2011 činil 558 mm.

Rok 2019 byl srážkově vyrovnanější, na lokalitě celkem spadlo 633 mm srážek. Také teplotně byl příhodnější, s výjimkou června s vysokou průměrnou teplotou téměř 22 °C. Následující rok byl celkově chladnější a bohatý na srážky, zejména ve vegetační době (s výjimkou dubna).

Písčité půdy mají celkově malou vodní retenční kapacitu. Ta je však zvyšována přítomností jemných částic, a zvláště organické hmoty – humusu. Ten je díky vegetaci koncentrován zejména při povrchu půdy, v nadložních horizontech a svrchním minerálním horizontu. Proto je vlhčí oproti hlubším horizontům.

Vyšší vlhkost na a těsně pod povrchem půdy se jednoznačně projevila zejména na holině, kde byl vzhledem k nízké pokryvnosti vegetace (přízemní vegetaci s celkovou pokryvností do 10 %, v které dominovalo borůvčí) minimální vliv evapotranspirace redukující vstup vody do půdy i snižující její vlhkost.

Naproti tomu pod dospělým porostem borovice byl dlouhodobě patrný, extrémně do začátku srpna 2019, vliv dřevin a přízemní vegetace na omezení vstupu vody do půdy intercepcí i odběr vody z půdy pro evapotranspiraci.

Z průběhu vlhkosti následujícího po tomto období je patrné, že se pozitivně projevily vyšší srážkové úhrny v srpnu a září 2019 a zásoba vody v půdě se již dostala nad úroveň kompletně odčerpávanou vegetací, tzn., že bylo ukončeno období zvýšeného rizika deficitu vody v ekosystému lesa.

Minimální rozdíly vlhkosti v rámci sledovaného profilu pod porostem borovice v období do počátku srpna 2019 mohou mít souvislost s doběhem vlivu extrémně suchého roku 2018.

Dřeviny pravděpodobně v suchém období roku 2018 snížily obsah vody v pletivech a k opětovnému vyrovnání nedošlo v průběhu zimy 2018–19, kdy byla sice zlepšena dostupnost vody v půdě, ale klimatické podmínky pravděpodobně neumožnily dostatečnou fyziologickou aktivitu stromů. V jarním období je výrazná potřeba vody pro rašení a rozvoj listů, obsah vody v pletivech se tak mohl vyrovnávat až do vrcholného léta.

Pokles půdní vlhkosti s hloubkou v půdě také nepřímo potvrzuje, že se dřeviny rostoucí na tomto stanovišti nemohou spoléhat na dostupnost vláhy pocházející z podzemní vody, jejíž vzlínání z hladiny v hloubkách více než 6 m, při písčitém charakteru půd, je mimo reálný dosah kořenů borovice. Nízké zastoupení živin v půdě a snižující se vlhkost představují přirozenou bariéru pro aktivní rozrůstání kořenů.

Pozorované zvýšení vlhkosti půdy na holině je důsledkem absence hydricky funkčního živého lesního porostu, které se následně projevuje i na rozložení odtoku z povodí.

Lesem využitou vodu však nelze jednoduše považovat za ztrátovou položku v lokálním ekosystému. Neboť les pro své fyziologické pochody související s vodou, ústící do (evapo-) transpirace, dokáže využívat většinu sluneční energie.

Uvolňováním latentního tepla pak na prostředí působí přímým chladicím efektem a zároveň krátký oběh vody vytváří oblačnost a vyšší vlhkost vzduchu (až mlhy), a tlumí tak příkon sluneční energie.

Tyto dopady jsou, zvlášť při současných projevech klimatické změny, pro prostředí spíše významným ziskem.

Z hodnocení průběhu vlhkosti půdy v různých polohách borového porostu na chudém stanovišti s písčitou půdou a hloubkou podzemní vody mimo dosah kořenů vědci vyvodili tyto souvislosti:

Na holině bylo potvrzeno oproti dospělému porostu borovice celoroční zvýšení vlhkosti půdy, a to zejména svrchních horizontů.

Rozdíly mezi vlhkostí svrchního minerálního horizontu půdy pod valem a v brázdě na holině s přípravou půdy se vyvíjely v souvislosti s časem od poslední srážky a její sumou. Při déletrvajícím období bez srážek klesala vlhkost půdy v brázdě.

Zapojená mlazina borovice vlhkost svrchní vrstvy půdy ovlivnila podobně jako dospělý porost, navýšení vlhkosti potvrzené na holině se již neprojevilo.

Zvýšení vlhkosti půdy po odstranění smrkové podúrovně borového porostu bylo pouze dílčí, přesto pro vývoj a přežití borovic podstatné.

Vlhkost půdy na holině i v suchých periodách klesala s hloubkou v půdě. Pod porostem byl tento vztah pozorovaný pouze při dostatečném množství vody v ekosystému (po doplnění srážkového deficitu).

Vliv postupu vegetační doby se na dlouhodobém průběhu vlhkosti horizontů půdy jednoznačně neprojevil.

Zjištěné výsledky jsou významné pro porozumění vývoje vlhkosti půdy v borových lesích na obdobných stanovištích.

Článek „Změny půdní vlhkosti v různých variantách borového porostu na chudých písčitých půdách během vegetační doby“ je ke stažení zde: https://doi.org/10.59269/ZLV/2024/3/732

VÚLHM, foto (borové lesy na chudých písčitých půdách v Polabí): Jan Řezáč