Transcript Milovický les, Pálava

ERC-LONGWOOD: Projekt výzkumu
vývoje lesů na Moravě od prehistorie
do současnosti
Radim Hédl
Botanický ústav AV ČR
Oddělení vegetační ekologie
Brno
Proč chceme znát historii lesů?
• lepší poznání současného stavu přírody lesů
• může pomoci při rozhodování o managementu
• dává našim současným činnostem širší rozměr
Topic=(historical ecology)
Title=(historical ecology)
Jak můžeme porozumět minulosti přírody?
archeobotanika
paleoekologie
vědy o Zemi
-10 000
historie
botanika
(neo)ekologie
-1000
fosilie:
archivní zdroje:
- pyl
- psané
- makrozbytky
- mapy
- uhlíky
- umění
…
…
-100 years
rostliny:
- druhy
- vegetace
- prostředí
…
Obory: rozsah a rozlišení
rozlišení
ekologie
jemné
paleoekologie
hrubé
archeologie
historie
čas
6000
3000
0
BC
2000
AD
“ekologické” vs. “historické” zdroje
Hranice kolem roku 1800
starší
mladší
“historické” zdroje
“ekologické” zdroje
- nejsou bezprostředně použitelné
- bezprostředně použitelné
- často kvalitativní
- většinou kvantitativní
ca. 1800 AD
Například:
• urbáře
• soupisy majetku
• účetní knihy
• normativní příručky
Například:
• lesnícké dokumenty
• katastry
• mapy majetků
Cykly pařezení – jak často byly lesy mýceny
Mikulovské panství (J Morava)
Urbář z roku 1384:
“Das holcz, das do get niderhalb des wegs durich die Chlausen,
das haist der Lelasch, und ist deselb zeit 2 jar alt gevesen;
wann er zw 7 jarn chumpt, so schaczt mann für 36 lb. und 2 lb.
ze leitchauff.”
Soupis lesů z roku 1692:
Lesy v České republice
v současnosti pokrývají asi 34 % území
Lesy nížin, vysočin a hor
do 400 m n.m.
400-800 m n.m.
nad 800 m n.m.
Nížiny
• převážně odlesněné
• už od neolitu (7ka BP)
doba bronzová
neolit
černozemě
Moravské katastry
první záznam
Historická databáze
Data o lese
2012-2013 – zatím většinou nížiny
Co jsou to nížinné lesy?
• do 400 (500) m nadmořské výšky
• teplejší, zpravidla sušší klima
• osídlení po tisíce let
• intenzivně obhospodařované
• konzervativní: starobylý les (ancient forest)
• cenná (a ohrožená) biodiverzita
• anglicky: lowland woodland
Tři základní formy hospodaření
v nížinných lesích
• pařezina
nejčastější v minulosti
(nízký les)
• vysoký les
nejčastější v současnosti
• pastevní les
málo informací, dnes není
90
80
70
Silný pokles po roce 1900
60
50
40
30
20
10
0
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
rok
1967
1780
1949
1760
1892
1740
1864
1720
1805
těžená plocha (ha)
Snížená intenzita těžby za posledních 150 let
Lesnické mapy, NPR Koda, ca. 460 ha
Orig. J. Müllerová
Pařezení na malém prostorovém měřítku
Dendrochronologie výstavků
NPR Děvín, ca. 24 ha
.
Czech Republic
Pálava PLA
J. Altman et al., PLoS ONE, 2013
Pařezení na malém prostorovém měřítku
Detekce uvolnění v letokruzích
J. Altman et al., PLoS ONE, 2013
Pařezení na malém prostorovém měřítku
Roky posledního pařezení
Hospodářský plán
1925
Uvolnění v letokruzích výstavků a roky pařezení
1895-1897
1935-1937
Pařezení na malém prostorovém měřítku
Důsledky pro zmlazení dubu
Po ukončení pařezení
skoro žádné odrůstání
J. Altman et al., PLoS ONE, 2013
Objekt zájmu:
Teplomilné doubravy
na vátých píscích
Motivace našeho výzkumu
Lokalita je považována za významnou z hlediska
ochrany přírody – vzácná a specifická vegetace, druhy.
Chceme vědět
• nakolik představují cenné teplomilné doubravy
„reliktní společenstvo“ (H0), případně
zda se historicky měnily pod vlivem hospodaření (HA)
Přístup
Integrace několika disciplín a zdrojů dat o minulosti.
Přístup tzv. „forest hollows“
„mělké sníženiny“, MS
90 cm
12 000 yr
Střední holocén – Vrcholný středověk (pyl)
Expanze mezofilních dřevin;
dominance lísky
První obiloviny a indikátory
pastvy – osídlení
4800 BC – 1500 AD
Zvýšená trofie
Zákaz těžby dubů ve 14. stol.
Analýza psaných dokumentů:
– Zákaz kácení dubů kolem roku 1350
– Změna názvu: Klečka -> Dúbrava
Palynologie:
– Výrazný vzestup Quercus ve všech 4 profilech
Vrcholný středověk – recent (pyl)
Dominance Quercus, pokles Corylus
Výsadby Pinus
Nárůst antropogenních
indikátorů – intezifikace
lidského impaktu v
Dúbravě
1500 AD – 2000 AD
Jak vznikla a byla udržována vegetace
cenných teplomilných doubrav?
Různorodý management
• pařezení
• pastva
• lesní louky
• kosení sena
• zákaz těžby dubů kolem roku 1350
1. NPR Děvín, Pálava
Příklad změn lesní vegetace během 2. poloviny 20. století
NPR Děvín, Pálava
380 ha, z toho asi 260 ha zalesněno
• Celá lokalita byla intenzivně hospodářsky využívána
po několik tisíciletí – lesy jako pařeziny až do 20. století
• Poslední pařezení ve 30. letech 20. století
• Od r. 1946 rezervace, hospodaření silně utlumeno
Za posledních 60 let výrazné změny biodiverzity
 silný úbytek druhové diverzity
 změny ve druhovém složení vegetace
Metoda: opakování průzkumu druhového
složení lesní vegetace z 50. a 60. let 20. století
Soubor 122 ploch, pozice podle mapy
velikost 100-1000 m2
Vegetační snímky (soupisy) ze dvou období:
1. 1953-1964
2. 2002-2003
Porovnání pomocí statistických metod
používaných v ekologii
Děvín: posun ve druhovém složení vegetace
posun v podmínkách prostředí
Les je druhově chudší, tmavší, vlhčí a úživnější než před 50 lety
Beta-diverzita (heterogenita) vegetace
1953
2003
statisticky průkazné snížení
heterogenity vegetace
F=6.6, p-value <0.001
Metoda: Multivariate dispersion (Anderson et al. 2006, Ecol. Lett.)
2. Milovický les, Pálava
Další příklad změn vegetace v hospodářském lese s cennou biodiverzitou
Milovický les, Pálava
příklad změn vegetace hospodářského lesa se zajímavou
biodiverzitou rostlin a živočichů
• Milovický les byl intenzivně obhospodařován jako
pařezina s výstavky (=střední les) po mnoho staletí
• Výsledkem je vegetace teplomilných doubrav
hostící řadu vzácných druhů organismů
Během 20. století změna hospodaření
(převod na les vysoký, oborní chov zvěře)
 posun ve složení vegetace
 úbytek cenné biodiverzity
Milovický les: posun ve druhovém složení vegetace
DCA, bylinné patro
2nd
1953 rok 0
1992 39 let
2006 53 let
1st
Statisticky vysoce průkazná změna v čase
Milovický les: beta-diverzita (heterogenita)
1953-1992-2006: snížila se
Bylinné patro
Dřeviny
Metoda: multivariate dispersion – vzdálenosti od centroidů
(Anderson et al. 2006, Ecol. Lett.)
frequency (% relevés)
Milovický les: zastoupení skupin
diagnostických druhů: mění se
Aceri tatarici-Quercion
50
(4 spp.)
45
40
Quercion pubescentipetraeae (9 spp.)
35
30
Quercion petraeae
25
(7 spp.)
20
Carpinion betuli
15
(18 spp.)
10
5
Fagion sylvaticae
0
(5 spp.)
1953
1992
2006
Trifolio-Geranietea
sanguinei (3 spp.)
statisticky definované diagnostické druhy vyšších syntaxonů
české vegetace (Chytrý et Tichý 2003)
3. Český kras:
Třetí příklad změn vegetace v hospodářském lese s cennou biodiverzitou
Český kras
příklad změn lesní vegetace na úrovni krajiny
• Částečně zalesněné území ve středních Čechách,
dlouhodobý intenzivní vliv člověka – v lese hlavně pařezení
• Diverzifikovaná lesní vegetace, druhově velmi bohatá
(na ploše 200 m2 až 80 druhů cévnatých rostlin)
Během 20. století převod z pařezin na vysoký les
 změna podmínek prostředí
 změna druhové diverzity
Postupné zvyšování věku lesa za posledních 200 let
NPR Koda (část zkoumaného území)
1805
1967
1864
1892
2008
Orig. J. Müllerová
Od pařezin k vysokému lesu
opakované fytocenologické snímky V. Samka z konce 50. let
dubohabřiny
Orig. A. Veverková
Odhad změn podmínek prostředí: Ellenbergovy indikační hodnoty
Ellenberg - Světlo
vlhkost
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
4.0
4.5
5.0
5.5
světlo - zápoj
5.2
6.0
Ellenberg - Vlhkost
nové
staré
Ellenberg - Živiny
nové
3.0
7.0
acidita
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
živiny - dusík
6.0
Ellenberg - pH
staré
nové
staré
nové
Orig. A. Veverková
staré
Fraxinus excelsior
keř
Elymus caninus
52.2
49.6
Fagus sylvatica
juv.
49.1
Cornus mas
juv.
43
Galium odoratum
43
Acer pseudoplatanus juv.
41.8
Carpinus betulus
juv.
41.8
Cornus mas
keř
41.8
Prunus avium
juv.
41.1
Alliaria petiolata
Acer platanoides
Tilia cordata+plat.
Změna druhového složení
Nárůst počtu druhů
Přibylé druhy:
• mladé dřeviny
• nitrofyty
Ubylé druhy:
• moc jich není
41
juv.
juv.
37.7
37
Viola hirta
40.6
Trifolium alpestre
38.4
Impatiens parviflora
36.7
Myosotis sylvatica
36.7
Chaerophyllum temulum
36.4
Phyteuma spicatum
34.3
Sanicula europaea
35.7
Avenella flexuosa
31.5
Galium aparine
34.8
Silene nutans
31.4
Mercurialis perennis
34.8
Veronica chamaedrys agg.
30.8
Orig. A. Veverková
upravil R. Hédl
Změny diverzity: dusík nebo světlo?
23 studií opakovaných snímků z Evropy
Druhová bohatost
(na plochách)
Gradient dusíkaté
depozice
Verheyen et al., 2012, J Ecol
Ellenberg N
Ellenberg L
Verheyen et al., 2012, J Ecol
Pokryvnost nadrostu
Stínění nadrostu
Verheyen et al., 2012, J Ecol
Klimatická změna
1409 opakovaných ploch
Termofilizace
Temperátní lesy v
SZ a střední Evropě
S Amerika
De Frenne et al., PNAS, 2013
Klimatická změna
Makroklima vs. mikroklima
Zapojování nadrostu brzdí termofilizaci
De Frenne et al., PNAS, 2013
The research leading to these results has received funding from the European
Research Council under the European Union’s Seventh Framework Programme
(FP7/2007-2013) / ERC Grant agreement no 278065.