Co rozhoduje o tom, kdy strom skutečně roste? A liší se růst mladých stromků v podrostu od dospělých jedinců, jejichž koruny tvoří nejvyšší patro lesa? Právě na tyto otázky se zaměřil tým vedený Jakubem Kašparem z odboru ekologie lesa VÚK.

Mladé stromy rostoucí pod korunami jejich větších souputníků mají kratší růstovou sezonu a méně příležitostí k růstu. Když však vhodná chvíle nastane, dokážou vzhledem ke své velikosti růst rychleji než dospělé stromy.

Ukázal to výzkum vědců z brněnského pracoviště Výzkumného ústavu pro krajinu (VÚK) a Ústavu pro výzkum globální změny Akademie věd ČR – CzechGlobe. Poznatky mohou přispět ke zpřesnění modelů, které předpovídají vývoj lesů, zejména jejich budoucí druhové skladby, ale také jejich schopnost ukládat uhlík v reakci na klimatickou změnu.

Dendrometry a mikrometry

Výzkumníci sledovali růst stromů ve čtyřech přírodě blízkých a dlouhodobě chráněných lesích – na Boubíně, Žofíně, v horském pralese Eustaška a v lužním lese Ranšpurk. Vybrané lokality představují pestrou škálu podmínek od nížinných lužních lesů až po horské porosty poblíž horní hranice lesa.

Do výzkumu bylo zahrnuto pět druhů dřevin: smrk ztepilý, buk lesní, habr obecný, javor babyka a jilm vaz. Automatické dendrometry zaznamenávaly změny průměru kmenů v hodinových intervalech a s přesností na jednotky mikrometrů.

Vědci tak mohli sledovat nejen celkový roční přírůst, ale také přesné okamžiky, kdy stromy skutečně rostly.

„Stromy nerostou rovnoměrně po celou vegetační sezonu. Jejich kmeny se v průběhu dne smršťují a znovu zvětšují svůj průměr podle dostupnosti vody. Pouze část těchto změn však představuje skutečnou tvorbu nového dřeva.

Díky automatickým dendrometrům můžeme růst sledovat ve velice krátkých časových intervalech,“ vysvětluje Jakub Kašpar z odboru ekologie lesa VÚK.

Méně příležitostí, ale rychlejší tempo

Výsledky ukázaly výrazný rozdíl mezi mladými stromy v podrostu a dospělými jedinci v korunovém patře. Stromky rostoucí pod hlavním zápojem měly v průměru o 14 dní kratší růstovou sezonu a ukončovaly ji přibližně o 20 dní dříve.

Především však během roku zaznamenaly podstatně méně hodin, které lze označit za růstové hodiny.

Když se vhodné podmínky objevily, jejich přírůst vztažený k velikosti kmene byl během jedné růstové hodiny velmi intenzivní, intenzivnější než u dospělých stromů. Mladí jedinci tedy dokážou krátké příznivé období využít velmi efektivně.

Jejich celkový růst však zůstává omezený, protože takových příležitostí mají pod hustými korunami méně.

Pozorování z horského pralesa Eustaška navíc potvrdila, že s větší otevřeností korunového patra roste také počet hodin, které mohou mladé stromky využít k tvorbě nového dřeva. Tento poznatek má význam i pro lesnickou praxi.

Přiměřené prosvětlení porostu může podpořit přirozené zmlazení a usnadnit mladým stromům přechod do korunového patra lesa.

Hlavní motivaci výzkumu ale byla především perspektiva dřevin v měnícím se klimatu. Výsledky ukázaly, že klimatická vazba malých a velkých stromů je jiná, což volá spíše pro přehodnocení vlivu klimatu na menší stromy v globálních modelech.

Koruny chrání před výkyvy počasí

Dospělé stromy v korunovém patře lesa jsou přímo vystaveny slunečnímu záření, vysokým teplotám a suchému vzduchu. Jejich růst proto mnohem výrazněji reaguje na aktuální meteorologické podmínky. Statistické modely založené na teplotě, srážkách, slunečním záření, půdní vlhkosti a dalších veličinách dokázaly vysvětlit přibližně 58 až 93 procent proměnlivosti růstu dospělých stromů.

U mladých stromů v podrostu byla úspěšnost stejných modelů výrazně nižší – pohybovala se zhruba od 2 do 30 procent.

„Díky stínu korun dospělých stromů jsou mladé stromy lépe chráněny před horkem a vysycháním, současně ale musejí hospodařit s velmi omezeným množstvím světla. Pro lesníky je proto důležité hledat rovnováhu:

otevřít porost natolik, aby se mladé stromy mohly rozvíjet, ale zároveň zachovat ochranný účinek korunového patra,“ říká Jakub Kašpar.

Výsledky tak ukazují, že při obnově lesa nestačí sledovat pouze teplotu a množství srážek. Důležité je také uspořádání porostu, velikost stromů, jejich postavení v jednotlivých výškových patrech a dostupnost světla.

Tyto faktory mohou významně ovlivnit, které druhy se dokážou prosadit a vytvořit další generaci lesa.

Přesnější předpovědi budoucnosti lesů

Mladé stromy v podrostu představují budoucí generaci lesa. Jejich schopnost přežít, růst a postupně nahradit odumírající dospělé jedince rozhoduje o dlouhodobé stabilitě i budoucím druhovém složení lesních ekosystémů.

Nové výsledky mohou zpřesnit modely, které odhadují budoucí vývoj lesů, jejich produktivitu a schopnost ukládat uhlík. Dosavadní modely často pracují především s údaji o počasí a s průměrnými vlastnostmi porostu.

Výzkum ale ukazuje, že je třeba více zohledňovat také velikost stromů, jejich sociální postavení a množství dostupného světla.

Přesnější modely mohou pomoci předvídat, jak se bude přirozená obnova vyvíjet při častějším suchu, oteplování nebo narušení porostů.