Les jako ekosystém

Producenti, konzumenti, destruenti

Les je ekosystém v němž se vzájemně ovlivňují společenstva rostlin, živočichů, hub a mikroorganismů. Společenstva jsou ovlivňována vlastnostmi prostředí (klimatické podmínky, horninový podklad, půda, voda, atmosféra). Organismy lze obecně rozdělit do 3 skupin podle jejich role - producenti, konzumenti a destruenti. Producenti jsou zelené rostliny, které provádějí základní proces v ekosystému. S využitím sluneční energie a zeleného barviva, chlorofylu, probíhá v jejich listech a jehličí fotosyntéza. Jejím principem je, že ze vzdušného oxidu uhličitého a vody vzniká kyslík a jednoduchý cukr, glukóza. Glukóza je pak základní stavební jednotkou pro vznik složitějších sloučenin, které rostliny potřebují (škrob, celulóza, lignin, různé obranné látky proti nepřátelům nebo k hojení ran, geny atd.). Kyslík potřebují k dýchání nejen živočichové, ale také rostliny, a velkou spotřebu kyslíku mají mikroorganismy, které provádějí rozklad hmoty. Dýcháním se znovu do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý. Za přirozených podmínek se množství rostlinami produkovaného kyslíku a dýcháním produkovaného oxidu uhličitého víceméně vyrovnává. Tak tomu bylo v době "předtechnické". Jak je tato rovnováha s rozvojem civilizace porušena, a že množství oxidu uhličitého na zeměkouli stále stoupá, je všeobecně známo, např. o vlivu kácení tropických pralesů bylo napsáno mnoho.

Konzumenti jsou býložraví živočichové, kteří se rostlinami živí, na ně navazují živočichové masožraví i všežraví. Nezastupitelnou roli v ekosystému pak mají destruenti neboli rozkladači. To jsou mikroorganismy, houby a drobní bezobratlí živočichové (chvostoskoci, roztoči, mnohonožky, larvy hmyzu aj.). Žijí především v půdě, tlejícím dřevě a lesní hrabance (opadané listí, jehličí). Jejich úkolem je rozkládat organickou hmotu na jednoduché ve vodě rozpustné minerální látky, které jsou pak přístupné rostlinám jako živiny. Drobní půdní živočichové mechanicky rozmělňují a trávením rozkládají mrtvé organické zbytky (listový a jehličnatý opad, odumřelou dřevní hmotu, výměšky a mrtvá těla živočichů), tím je zpřístupňují houbám a mikroorganismům, kteří rozklad dokončí. Tak vzniká humus, který spolu s neustále zvětrávajícím horninovým podkladem vytváří půdu. Rostlinám jsou pak dostupné potřebné prvky, jako vápník, hořčík, dusík a fosfor, které spolu s glukózou z fotosyntézy potřebují k vytváření nezbytných složitějších látek.

Během každého rozkladu existuje určitá posloupnost, závislá na druhu a stavu rozloženého materiálu. Při rozkladu dřeva se výrazným způsobem uplatňují saprofytické (hniložijné) houby - až do určitého stadia rozkladu, kdy jej přebírají bakterie. S rozkladem dřevní hmoty také pomáhají larvy různého dřevokazného hmyzu. Dřevo je tvořeno v zásadě celulózou a ligninem. Některé houby dokážou rozkládat jen celulózu, dřevo se v takovém případě rozpadá do rezavých až hnědých hranolků, které jsou křehké a lámavé (hnědá hniloba), jiné druhy hub rozkládají kromě celulózy i pevnější lignin. V tomto druhém případě jde o tzv. bílou hnilobu - dřevo světlá, ztrácí hmotnost, ale ne objem, nerozpadá se do hranolků. Rozklad dřeva houbami trvá 20 i více let. 

Všechny tyto děje jsou navzájem propojené a je-li některý z článků řetězce oslaben, má to vliv na všechny ostatní. Takovou příčinou porušení může být změna podmínek prostředí nebo jednorázový silný zásah, který podpoří rozvoj jedné skupiny organismů na úkor druhé. Např. odstranění stromového patra (jakýmkoliv způsobem - vykácením nebo odumřením po přemnožení hmyzího škůdce). V lesích mají hlavní podíl na fotosyntéze stromy. Je tedy porušena produkce kyslíku (i když podíl zelených bylin na fotosyntéze zůstává), je porušen průběžný vznik rostlinného opadu (jehličí), je porušen koloběh vody, a na to se řetězí další děje. 

Struktura lesa

Přirozený les se vyznačuje výraznou patrovitostí porostů. Při zemi je vyvinuto nízké patro mechorostů, to je překryto patrem bylin a kapradin, výše je patro křovinné zahrnující zmlazení stromků, a vše zastřešují koruny stromů. Patrovitost lesa je velmi důležitá, protože umožňuje růst velkého množství rostlin na stejné ploše a dokonalé využití nadzemního i podzemního (kořenového) prostoru. V souvislosti s kořenovým systémem a užitečností hub pro les je třeba zmínit mykorhizu, tj. symbiotické spojení houbových vláken s kořeny stromů (houba pomáhá dodávat kořenům vodu s rozpuštěnými látkami, od rostliny naopak dostává uhlíkaté sloučeniny jako zdroj energie). Nejvíce vyvinutou mykorhizu mají právě jehličnany. Jiným příkladem symbiózy jsou lišejníky, často přítomné v šumavských lesích.

Mezi jednotlivými rostlinami panuje konkurence, ale roli hraje i vzájemná ochrana. Pro malý stromek jsou nejkritičtější první léta. V půdě, která je prorostlá hustou spletí kořenů starších stromů, probíhá soupeření o živiny obsažené v půdě. Konkurence je také např. příčinou toho, proč se semenáčky smrku často uchycují na pařezech, či pahýlech stromů, kde mají výhodu oproti konkurenčnímu bylinnému patru. Ve vlhkém mechu se zde tísní malé semenáčky pod ochranou přiměřeného zástinu starých stromů a čekají na svou příležitost. Až strom nad nimi padne, ten nejodolnější z nich se pustí do růstu vzhůru za světlem, bude moci lépe získávat vodu a živiny z půdy, které dříve odebíral vzrostlý strom. Dostane se mimo nebezpečí okusu zvěří a bude moci vytvořit korunu, fotosyntéza bude probíhat ve větší míře a umožní stromu lépe získávat látky potřebné pro růst a zpevnění/dřevnatění kmene (celulóza, lignin).

Závěrem

O tom všem by se dalo psát dlouho a lépe, existují různé populárně naučné knížky. V souvislosti s rozkladem dřevní i jiné organické hmoty houbami a bakteriemi je ale dobré zdůraznit, že při těchto procesech dochází k uvolňování oxidu uhličitého do vzduchu. Moje znalosti nestačí na to, abych rozuměla tomu, jak rychle a v které fázi rozkladu nejvíc se oxid uhličitý uvolňuje, ale 2,2 milionu kmenů tlejících současně, to už je nějaká hmota, a je s podivem, že v současné době, kdy je "módním" slovem "uhlíková stopa", se o tomhle důsledku bezzásahovosti v šumavských lesích nějak mlčí.

Fotografie:

  • 4 x přirozené zmlazení v přirozeném lese
  • 2x hnědá hniloba - rozklad dřeva
  • 1 x zmlazení vlese, v němž odumřelo stromové patro
smrcky1.jpg
Smrcek.jpg
Medvedi_stezka3.jpg
Medvedi_stezka.jpg
hneda_hniloba.jpg
hneda_hniloba3.jpg
hneda_hniloba2.jpg

Typy lesů na Šumavě

Do 21. století na Šumavě přežily zhruba tyto typy přirozených lesů (nepočítáme-li tzv. kulturní smrčiny, tj. uměle vysázené lesy, v nichž jsou smrky stejně vysoké, s dlouhými kmeny a korunou až vysoko, v jejichž podrostu je většinou jen mech nebo tráva a minimum zmlazení):

V celé této kapitole půjde především o klimaxové lesy horských hřebenů a Šumavských plání, a zde jsou

  • podmáčené a rašelinné smrčiny - tvoří lemy šumavských slatí nebo potoků, na silně zamokřených půdách. Typické pro ně jsou husté a druhově bohaté polštáře mechorostů (rašeliníky, ploník, játrovky), v bylinném patře roste např. vlochyně, suchopýr pochvatý. 
  • třtinové smrčiny - různověké smrčiny s několika patry, kromě smrku se může v malé míře vyskytovat i buk, javor klen, jeřáb obecný. V bylinném patře dominují trávy třtina chloupkatá a metlička křivolaká, dále kapraď rozložená, borůvka. Bohaté je mechové patro, které může pokrývat až 90 % povrchu. Vyskytují se v nejvyšších polohách a v inverzních polohách kolem rašelinišť.
  • papratkové smrčiny - zapojené smrčiny, vedle převládajícího smrku může být přítomen jeřáb obecný, v nejnižších polohách může být i javor klen nebo buk. Bylinné patro zastíněné, druhově bohaté. Dominuje v něm kapradina papratka alpínská. V podstatě jen rozlohou malá část na Trojmezenské vrchovině.

Po kůrovcové kalamitě je na tom ze všech tří typů smrčin nejlépe ten první - podmáčené a rašelinné smrčiny se na Šumavě zachovaly na řadě míst. Třtinové a papratkové smrčiny na horských hřebenech jsou na tom podstatně hůře - u většiny z nich odumřelo stromové patro.

V menší míře nebo v nižších polohách jsou mezi šumavskými lesy dále:

  • květnaté bučiny a jedlobučiny (s příměsí javoru a jilmu, bohatým bylinným patrem, kvetoucím zejména na jaře, např. na Boubínsku)
  • acidofilní horské bučiny (dochovaly se pouze fragmenty, většinou byly přeměněny na smrkové monokultury)
  • údolní olšiny (v nižších částech Šumavy, podél vodních toků)
  • reliktní bory (na skalnatých svazích)

Na některých místech v šumavských lesích přežily geneticky původní šumavské smrky. Co se týče vzhledu, má tento ekotyp smrku úzkou korunu, větve jakoby přitažené ke kmeni, takže lépe odolávají sněhu, námrazám i vichřicím. Smrky, které se sem dosazovaly z jiného prostředí, geneticky ani fyziologicky nepřizpůsobené, se s prostředím Šumavy vyrovnávají těžko. Od r. 2006 byl prováděn výzkum šumavských smrků metodami molekulární biologie a genetiky a byly zjištěny genetické znaky, kterými se příslušný genotyp odlišuje od jiných. Přítomnost těchto smrků byla zaznamenána na několika místech (Jezerní hora, Polom, Prameny Vltavy, Trojmezná, Boubínský prales aj.), byl prováděn sběr semen z těchto smrků. Velká část jich posléze podlehla kůrovcové kalamitě. 

 
© toulkykrajinou.netstranky.cz - vytvořte si také své webové stránky zdarma, reklama PC fórum