Transcript Stalmachová

Komise pro životní prostředí AV ČR – 22.3.2011
doc. ing. Barbara Stalmachová, CSc.
VŠB-Technická univerzita Ostrava
Hornicko-geologické fakulta
Institut environmentálního inženýrství
17. listopadu 15
708 33 Ostrava – Poruba
e-mail: [email protected]
Základní cíle rekultivací

OBNOVA KRAJINNÝCH FUNKCÍ

koncepce tvorby pestré krajinné struktury, tj.
koncepce zastoupení vhodného poměru lesních,
zemědělských, vodohospodářských,
urbanistických a rekreačních forem rekultivace

= obnova (znovuoživení) přírodních, kulturních
a sociálně-ekonomických charakteristik území
Obnova přírodních charakteristik

Ochrana a obnova přírodních a
přírodě blízkých biotopů v území

cílená ochrana mimolesní
zeleně, stojatých vod a
mokřadů (jejich význam pro ekonomiku
)
obyvatel – zdraví, zdroje, zázemí, rekreace, kultura

Plošná ochrana planě rostoucích
rostlin a volně žijících živočichů –
osvětou a vzděláváním
Pro obnovu krajinných funkcí:
(alternativní typy rekultivací)
lesnická rekultivace
zemědělská
rekultivace
3. vodohospodářská
rekultivace
1.
2.
1.
2.
3.
4.
5.
spontánní sukcese
obnova lesa
obnova luk a pastvin –
TTP
voda v krajině
ekoton – nedílná
součást krajiny

Mezi základní vlastnosti stanovišť NA ODVALECH patří skutečnost, že jsou
tvořeny substráty s primitivní morfologií půdního profilu.

Fyzikální vlastnosti pískovců, prachovců, jílovců a jílovitých břidlic jsou pro
vývoj vegetačního krytu poměrně příznivé.

Vodní bilance stanoviště je pro vegetační kryt také poměrně příznivá. Půdní
voda je rostlinám snadno dostupná. Hlušiny násypy představují téměř volně
propustné zvodnělé systémy s volnou spodní hladinou s projevy ascendentních
toků, které se často projevují vynášením rozpustné mineralizace. V hloubce
cca 25-30 cm je často pozorovatelná zóna nasycení vodou, s téměř konstantní
a vysokou vlhkostí.

Působením klimatických vlivů a zvětrávacích procesů dochází k postupné
tvorbě surového substrátu s dostatečnou pórovitostí, obsahem minerálních
látek a s dostatečnou vlhkostí. Pro vývoj vegetace na černouhelných haldách
je limitním faktorem teplota substrátu.

Limitním faktorem pro citlivé druhy může být obsah dusíku (hlušiny s uhelnými
proplástky x hlušiny z prádla) a fosfor (pískovce x jílovce a břidlice s proplástky)
Spontánní sukcese
Odvaly, hlušiny, demolice, lada,
sedimentační nádrže

Rozvoj ruderálních a raných
typů společenstev

Vývoj lesů – dlouhodobý
proces/nejstarší odvaly na
Ostravsku od roku cca 1850 –
charakter ochuzených
březových doubrav a
suťových lipo-javorových
hájů)

Sever x jih
Zvodnělé poklesy

rozvoj přirozených,
často ohrožených a
vzácných rostlinných
společenstev a na
mokřady a vodní
plochy vázané fauny
Obnova lesa

lesní porosty vychovávat směrem k přírodě blízkým a přirozeným
porostům – metodami řízené sukcese, usměrňováním spontánní
sukcese

Další výsadby a realizace už schválených lesnických rekultivací
musí být řešeny s dostatečným překryvem humusutvornými a
organickými překryvy tak, aby v dalším pěstění lesa bylo možné
užívat běžné lesnické metody

V technologiích zohledňovat i hlediska pro obnovu a posílení
ekologické stability krajiny - pro výsadby ve volné krajině nutné
preferovat sortiment autochtonních druhů
Obnova lesa

vycházet z požadavků na projekty krajinného plánování (revitalizační programy,
komplexní pozemkové úpravy, realizace ÚSES, ochrana krajinného rázu):
○
zachování genofondu domácích druhů dřevin a jejich přirozených společenstev
v oblasti (v rámci tvorby a údržby prvků ÚSES je podmínka použití domácích druhů
závazná);
○
domácí druhy rostlin a jejich společenstva jsou nejlépe přizpůsobeny lokálním
podmínkám, tak úspěšně a relativně rychle přispívají ke zvyšování ekologické
stability území;
○
výsadba introdukovaných druhů cizího původu do krajiny je problematická.
Podílejí se na sekundárním snižování druhové diverzity ostatních složek biocenózy
(nejsou rozvinuty potravní adaptace – Quercus rubra, způsobují chemické změny
v půdním profilu – Robinia pseudoacacia, Picea pungens, Pseudotsuga menzienzii)
apod.;
Obnova lesa
○
nevhodný je i dovoz u nás domácích druhů z jiných fytogeografických oblastí.
Odchylky genotypu vzdálených populací se mohou negativně projevit v jejich
úspěšnosti u nás (např. menší odolnost vůči chladu – namrzání), popř. křížením
mohou narušit genotyp místních populací. Dovozem dřevin z jiných geografických
oblastí se výrazně zvyšuje nebezpečí výskytu chorob (spála růžovitých,
tracheomykózy, syndrom chřadnutí u Quercus robur atd.).
○
Volba nejvhodnějšího cílového typu společenstva - podle podmínek stanoviště
(tj. cílových druhů rostlin) nebo přípravné druhy dřevin a ostatních rostlin tak, aby
v první fázi rekultivace rostliny vytvářely podmínky pro spontánní ecesi dalších
druhů.
○
Doporučená druhová složení sadebního materiálu pro jednotlivé typy stanovišť ve
volné krajině vycházejí ze studia polopřirozených a přirozených společenstev
rostlin.
Srov. s Luzulo-Fagetum
Srov. s Luzulo-Fagetum
Srov. s Tilio-Acerion
Betulo-Quercetum
Carici elongatae- Alnetum
Obnova luk a pastvin – TTP

V částech sanovaného segmentu krajiny je
doporučeno zakládat travnaté plochy (druhové složení:
Festuco-Brometea, Arrhenatherion, Alopecurion pratensis,
Calthenion, Molinion podle vlhkosti stanoviště),
doplněné o
skupiny keřů (plodonosné, domácí):

změna barvy povrchu zmírní extrémní mikroklima hlušiny,

vytváří se základ pro rozvoj organické části půdního
substrátu,

bohatý organický opad plodonosných keřů pozitivně
působí na pedogenetické procesy,

vytvořením potravních vazeb ovlivňuje rychlé oživení
zoocenóz
Voda v krajině


poklesy „neškodné” – do 4 cm,
nejsou pokládány za škody na
krajině a nerekultivují se
periodické tůně – mělké
poklesy, nejčastěji v okrajích
dobývacích prostor, ekologický
význam

mělké poklesy – mokřady

poklesové tůně

poklesová jezera
Periodické tůně – s jarním a
podzimním zvodněním
Poklesové tůně– plocha do 100
m2 a/nebo hloubka do 3 m
Poklesová jezera– plocha nad
100 m2 a/nebo hloubka nad 3 m
LIMITY A POŽADAVKY NA REKULTIVACE/SPONTÁNNÍ/ŘÍZENOU SUKCESI – VODA V KRAJINĚ

výška hladiny podzemní vody a její kolísání

rozsah a hloubka předpokládaného poklesu nebo předchozího využití (sedimentační nádrže)

možnost dotace povrchovými vodami a možnost zprůtočnění

neskrytý terén je okamžitým zdrojem živin pro iniciaci a rozvoj vodních ekosystémů, zároveň podporuje
podmínky pro eutrofizaci

Terén po skrývce půd je nutné upravit, tj. vytvořit strukturovaný sediment (proporcionální zastoupení štěrků,
písků), do něj vysadit diaspory makrovegetace, která omezuje rozvoj fytoplanktonu a rozvoj řas

hloubka vodní plochy: pro stratifikaci vodního sloupce je
rozhodující hloubka 5 až 6 m.

Co nejširší litorální pásmo (¼ až ½ celkové vodní plochy) se
sklonem 1:10 až 1:15 (plní funkce ochrany vodního ekosystému, má
nejvyšší produktivitu a diverzitu druhů).

pro sanaci břehů vodní plochy využití hlušin omezeno na pískovce
a prachovce, nedoporučuje se použít jílovce (využití je podmíněno
analýzou obsahu biologicky dostupného fosforu - P). V případě
tvorby strukturovaného dna není využití hlušin omezeno (podmínkou
je trvalé zavodnění hlušin).

Problematika salinity vod v poklesech (převažuje sulfátová)

Úprava břehů vodních ploch výsadbou keřů a zatravněním.

Umožnění rozvoje rákosových porostů, jejich využívání nejen z
hlediska prostorového a ochranného, ale také jako"kořenové
čističky“, prostor pro hnízdění a úkryt vodních ptáků.

Pro vytvoření dostatečného prostoru pro ptáky je vhodné zachovat
několik suchých stromů na stanovišti, popř. je po pokácení ponechat
ležet.

V pohledově málo exponovaných částech je vhodné ponechat
několik hromad suchých větví – hnízdní prostory pro drobné ptactvo,
zdroj organické hmoty.

Výsadbou plodonosných keřů svazu Berberidion zabezpečit dostatek
hnízdního prostoru a potravní zdroj pro drobné ptáky,savce a
především hmyz.

Sledování vývoje společenstev vodních hladin. Sledování, popř.
reintrodukce zvláště chráněných druhů rostlin.
Ekoton – nedílná součást krajiny

významný prvek, který by měl
být díky svému významu a
funkcím v krajině začleňován
povinně do všech typů sanací
(včetně okrajů lesů)
Ekonomické zhodnocení náročnosti rekultivací
Na Karvinsku se neukládají odpady, ale zahlazují se škody – hlušinou
Náklady na sanaci
se odvíjejí od mnoha faktorů, jako např.:
1. rozsah likvidované obytné a
průmyslové zástavby,
2. nutnost přeložek komunikací a tratí,
3. náhradní výstavba inženýrských sítí,
4. morfologie terénu
• kopcovitý terén - rekultivace
úpravou pozemků po snesených
objektech, přeložky inženýrských
sítí, odvodnění zbývajících pozemků
drenáží,
• rovinatý terén v nivě řeky Olše rekultivace
 na vodní plochu,
 formou revitalizace území
 vyrovnáním poklesové kotliny
a navýšením území na poklesy
do vyuhlení ložiska.
Náklady na rekultivaci se dělí na:
1. náklady na skrývky kulturních
zemin a jejich deponii
2. náklady na vyrovnání
poklesové kotliny s navýšením
území na poklesy do vyuhlení
ložiska
3. překryv urovnané pláně
kulturními zeminami
4. zalesnění nebo kultivace na
zemědělskou půdu.
Makarius uvádí: „Skutečnou újmou nemusí být každá změna, která se na zemském povrchu v
důsledku těžby projeví. Za škodu možno pokládat pouze takové změny, které narušují některou z
funkcí krajiny.“ (České horní právo. MONTANEX, a.s. Ostrava 1999, ISBN 80-7225-033-7)
Porovnání nákladů různých typů rekultivací

Ekonomické zhodnocení či porovnání nákladů různých typů rekultivací musí vycházet ze
znalosti skutečných nákladů na v minulosti prováděné rekultivace a z kvalifikovaného
stanovení nákladů na spontánní sukcesi a na řízenou sukcesi.

Porovnání nákladů srovnatelné =

náklady na vlastní rekultivaci (s vyloučením nákladů na technickou sanaci) prováděnou
klasickými metodami s metodou přirozené sukcese a metodou řízené sukcese.

Srovnání nákladů pro modelovou plochu o rozloze 10 ha, tj. 100 000 m2. Výsledným
využitím bude lesní plocha.
mj.
Vstupy
Plocha
Lesnická rekultivace
Údaje dle Dolu ČSM
Výsadba kosterních dřevin
Údržba 5 let
Celkem 5 let
Údaje dle Dolu Lazy
Lesnická rekultivace vč.údržby 5 let
Přirozená sukcese
Úvodní náklad
Údržba 5 let
Celkem 5 let
Varianta řízená sukcese
Úvodní náklad (setba semen)
Lesnická rekultivace vč.údržby 5 let
Celkem 5 let
m
2
Jednotkový náklad
Varianta řízená sukcese
Náklad
Kč
1.
100 000
2.
2
52,5
90,0
2
m
m2
100 000
100 000
Kč/m
Kč/m2
5 250 000
9 000 000
14 250 000
m2
100 000
150,2
Kč/m2
15 020 000
m2
m2
100 000
100 000
0,0
0,0
Kč/m2
Kč/m2
0
0
0
m2
m2
100 000
100 000
35,5
0,5
Kč/m2
Kč/m2
3 550 000
50 000
3 600 000
Náklady na údržbu lesního
porostu, prořezávky - na 5000
Kč/ha ročně
u raných stádií s rekultivačním
cílem trvalého zalesnění nebo
zatravnění plochy vznikají
náklady na osivo a práce
související s osevem ploch.
3.
V případě travních směsí lze
určit náklady na osivo na cca
20 000 Kč/ha.
4.
Dřeviny pro výsevy - domácí
druhy, lze odhadnout cca 35000
Kč/ha.
Hodnocení rekultivací z hlediska biodiverzity
Při výběru dřevin pro zalesňování antropogenních substrátů se věnuje pozornost
především dřevinám listnatým, a to ze dvou důvodů:
•půdotvorný význam listnáčů
• vysoká odolnost proti znečištěnému ovzduší průmyslovými emisemi, především
SO2 a tuhými znečišťujícími látkami.
• Druhy v minulosti: Tilia cordata, Tilia platyphylos, Acer pseudopatanus, Acer
platanoides, Alnus glutinosa, Pinus nigra, Quercus rubra, Picea abies, Fagus
sylvatica
•Dnes: schvaluje se autochtonní skladba – v závislosti na stanovišti, zákaz
výsadeb cizích druhů
• částečně se daří prosazovat i keře
7
0
3
4
4
5
2
2
0
6
0
0
7
9
2
8
2
0
0
5
4
0
0
0
1
0
0
3
4
0
0
poznámka
listnaté druhy, blokování
vývoje přehřívání povrchu
způsob výsadby, spol. sutí,
lesní
Iniciální – edaf.klimax
březové doubravy
spol.ochuzených sutí, štěrk.
náplav
10
8
6
4
hlušina bez
podsevu
hlušina s
podsevem
překryv bez
podsevu
ruderální
lesní a stinné
řízená sukcese
ruderální
0
lesní a stinné
lesnická rekultivace
ruderální
2
lesní a stinné
řízená sukcese
spontánní sukcese
SaV
spontánní sukcese
JaZ
0
ruderální
lesnická
rekultivace
lesní a stinné
E1
překryv s
hlušina bez podsevu hlušina s podsevem překryv bez podsevu
podsevem
lesní a
lesní a
lesní a
lesní a ruderál
stinné ruderální stinné ruderální
stinné ruderální stinné
ní
překryv s
podsevem
spontánní sukcese S a V
spontánní sukcese J a Z
Zvodnělé poklesové kotliny

Čím intenzivnější zásah, tím horší…

Ideální stav – břehy i vodní plocha
spontánně formuje se přirozená skladba
vegetace a fauny = metaspolečenstva (cca
8 – 15 let)

Každý technický zásah naruší přirozený
vývoj (prodlouží se doba formování
přirozených společenstev, tvorba ostrých
hranic – hlušina x vodní plocha…)