Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(4), 97-122 | DOI: 10.11118/actaun201058040097

Změny prostředí lesa a biodiverzity v ekosystému smrku s holosečnou obnovou na původním stanovišti buku

Emil Klimo1, Alois Prax2, Vítězslav Hybler2, Jan Štykar3
1 Ústav ekologie lesa, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 61300 Brno, Česká republika
2 Ústav agrochemie, půdoznalství, mikrobiologie a výživy rostlin, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 61300 Brno, Česká republika
3 Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 1, 61300 Brno, Česká republika

Předmětem dlouhodobého ekologického projektu Ústavu ekologie lesa, lesnické a dřevařské fakulty "Rájec" (Drahanská vrchovina) byla analýza ekologických důsledků intenzivního hospodaření v monokulturách smrku na původním stanovišti buku. Studium bylo zaměřeno zejména na stav prostředí lesa po holosečné obnově a stav smrkové monokultury 2. generace. Práce obsahuje data o akumulaci uhlíku a dusíku v jednotlivých částech porostu a jejich transportní procesy, stejně jako změny ve vodním režimu a biodiverzitě. Rovněž byla zkoumána funkce bylinné vegetace, jejíž hlavní produkce byla zjištěna ve 4. až 7. roce po těžbě. Sledovaná smrková monokultura se nachází mimo přírodní areál smrku v nadmořské výšce 625 m.

holosečná obnova smrkového lesa, akumulace uhlíku, vodní bilance, biodiversita

The changes of the forest environment and biodiversity in a Norway spruce ecosystem with clearcutting regeneration on the original beech site

The subject of the Rájec project (the Drahanská vysočina Upland) consists in the analysis of ecological impacts of intensive management in spruce monocultures growing on original sites of beech. Long-term studies were aimed at particular stand and environment stages after clear-felling regeneration and at the origin of a spruce monoculture of the 2nd generation. The establishment of the spruce monoculture can be considered to be most important. The highest attention was paid to the monoculture both from the aspect of carbon and nitrogen in particular components of the forest stand and their transport processes as well as from the aspect of water regime and biodiversity. The study was also aimed at the first stage of the clear-felled area development after felling a mature stand and also at functions of the herb vegetation, which reached its maximum production 4 to 7 years after felling. The paper objective was to assess spruce monocultures even outside their natural range from the aspect of changes in the forest environment as well as from the aspect of possible global changes of climate.

Keywords: spruce clearcutting, carbon stock, water balance, biodiversity
Grants and funding:

The paper was prepared under the financial support of the Research project of the CR Ministry of Education No. 6215648902 "Forest and wood - support of the functionally integrated forest management and using wood as a renewable raw material", and also was supported by the Research plan No. MSM6215648905 "Biological and technological aspects of sustainability of controlled ecosystems and their adaptability to climate change", which is financed by the Ministry of Education, Youth and Sports of the Czech Republic, and was prepared within EU-founded integrated project EFORWOOD No. 518128, M-2, WP-2.2.

Received: June 2, 2010; Published: September 15, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Klimo, E., Prax, A., Hybler, V., & Štykar, J. (2010). The changes of the forest environment and biodiversity in a Norway spruce ecosystem with clearcutting regeneration on the original beech site. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(4), 97-122. doi: 10.11118/actaun201058040097
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Ambros, Z., 1986: Fytoindikace prostředí přírodních a přirozených lesů ČSSR. In: Folia Universitatis Agriculturae, Facultas Silviculturae, Serie A, VŠZ, Brno. 48 pp.
    2. Ambros, Z., 1987: Changes in the structure of non-woody vegetation in an artificially established spruce ecosystem (in Czech). Partial final report to Research Project VI-4-3/7-2. VŠZ, Brno. 47 pp.
    3. Ambros, Z., 1990: Changes in the structure and volume of biomass of non-woody vegetation in an artificially established spruce ecosystem (in Czech). Final report to Research Project VI-4-3/07-2. VŠZ, Brno. 28 pp.
    4. Ambros, Z., Štykar, J. 2004: Geobiocenology I (in Czech). Lecture notes, MZLU, Brno. 80 pp.
    5. Benecke, P., 1978: Wald und Wasser. Komponenten des Waawrhaushaltesvon Waldökosystemen. Forestarch. 49, No. 1, 1-7 pp.
    6. Brechtel, H. M., 1985: Hydrologic research areas in the Federal Republic of Germany and some results from small experimental watersheds. In: Mitteil. der forstl. Bundesversuchsanstalt, Wien, Vol. 156, 89-101 pp.
    7. Buček, A., Lacina, J., 2007: Geobiocenologie II - geobiocenologická typologie krajiny České republiky. Skripta. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. 251 pp.
    8. Duvigneaud, P., 1988: Ecological synthesis (in Czech). Academia, Praha, 414 pp.
    9. Ellenberg, H., 1992: Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. 2. vyd. Göttingen: Verlag Goltze KG, Scripta Geobotanica.
    10. Grunda, B., KulhavÝ, J., 1992: Microorganisms and biological activity of soil. In: Ecological consequences of spruce stands regeneration by clear cutting (in Czech). Intern report. Institute of Forest Ecology, Faculty of Forestry, Brno, 28 pp.
    11. Jurko, A., 1990: Ecological and socio-economic assessment of vegetation (in Slovak). Príroda, Bratislava, 195 pp.
    12. Klimo, E. (ed.) 1987: Dynamics of ecological factors, the flow of mass and bioelements in the first developmental phase of clear-cut area after felling a spruce stand. Final report to Research Project VI-4-3. VŠZ, Brno.
    13. Klimo, E., 1992: The spruce forest ecosystems in Czechoslovakia. In responses of forest ecosystems to environmental changes eds.: A. Teller, P. Mathy, J. N. R. Jeffers, Elsevier applied science, London and New York, 1992. Go to original source...
    14. Klimo, E., Kulhavý, J., 2006: Norway spruce monocultures and their transformation to close-nature forests from point view soil changes in the Czech Republic. Ekológia (Bratislava), 25, 1: 27-45 pp.
    15. Klimo, E., Kulhavý, J., 2009: Carbon stock in an even-aged Norway spruce stand on the original Beech stand site and its changes during clear-cutting regeneration, Ecologia (Bratislava) (in press). Go to original source...
    16. Kuráž, V., 1979: Využití dielektrické metody pro polní měření vlhkosti zemin. Vodní hospodářství, No. 9, Ser. A, 287-292 pp.
    17. Moravec J. et al., 1994: Rostlinná společenstva České republiky a jejich ohrožení. 2. vyd. Litoměřice: Okresní vlastivědné museum, 1995. Severočeskou přírodou. 206 pp.
    18. Palát, M., Janíček, R., Matovič, A., 1992: Biomass and tree production of a spruce monoculture. In: Klimo, E., Maršálek, J. (eds), Manmade spruce ecosystem (structure, function, production, processes). University of Agriculture, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology, Brno, p. 37-54.
    19. Pobedinskij, A. V., Krečmer, V., 1984: Funkce lesů v ochraně vod a půdy. SZN, Praha, 256 pp.
    20. Prax, A., 1985: Koloběh vody a tok energie ve smrkových ekosystémech nižších vegetačních stupňů. Závěrečná zpráva dílčího úkolu VI-2-3/09, ÚEL VŠZ Brno, 140 pp.
    21. Prax, A., Palát, M., 1983: Sledování půdní vlhkosti kapacitní metodou a zpracování naměřených hodnot na samočinném počítači. Vodní hospodářství, 2, Ser. A, 52-53 pp. Go to original source...
    22. Rachmanov, V. V., 1981: Lesnaja gidrologia. Itogi nauki i techniki, Lesovedenije i lesovodstvo, Vol. 3, Moscow, 184 pp.
    23. Randuška, D., Vorel, J., Plíva, K., 1986: Phytocoenology and forest typology (in Slovak). Príroda, Bratislava. 339 pp.
    24. Reichle, D. E., 1981: Dynamic properties of forest ecosystems. Cambridge University Press, 683 pp. Report on the state of forests and forestry in the Czech Republic in 2008 year. Ministry of Agriculture of Czech Republic, Praha 2009.
    25. Shilova, E. I., 1955: The method of collection of soil solution in natural condition (in Russian). Počvovedenije, 11: 86-90.
    26. Slavíková, J., 1985: Plant Ecology (in Czech). SPN, Praha. 366 pp.
    27. Štykar, J., 2002: Biodiversity of plant component of spruce forest stages in the Fageta quercino-abietina group of geobiocoene types at the research facility operated by Institute of forest ecology (Mendel university of agriculture and forestry (Rájec. Ekológia (Bratislava). 2002 (1): 45-67.
    28. Swank, W. T., Crossby, D. A., 1987: Forest Hydrology and Ecology at Coweeta. Ecological studies 66. Springer Verlag, Berlin, 469 pp. Go to original source...
    29. Vašíček, F., 1978: Typologická klasifikace, struktura a biomasa vrstvy bylin na výzkumné ploše MaB, Rájec-Jestřebí (in Czech). Průběžná zpráva. VŠZ, Brno. 10 pp.
    30. Vašíček, F., 1985: Structure and biomass of herb layer in an artificially established spruce ecosystem (in Czech). Final report to Research Project VI-2-3/03. VŠZ, Brno. 154 pp.
    31. Vašíček, F., Viewegh, J., 1992: Biomass and herb production in a spruce monoculture. In: Klimo, E., Maršálek, J. (eds), Manmade spruce ecosystem (structure, function, production, processes). University of Agriculture, Faculty of Forestry, Institute of Forest Ecology, Brno, p. 55-60.
    32. Viewegh, J., 1990: Sekundární sukcese bylinné vegetace na uměle zalesněné smrkové pasece. Final report to Research Project VI-4-3/07-2. VŠZ, Brno. 9 pp.
    33. Vyskot, M., 1981: Biomass of the tree layer of a spruce forest in the Bohemian Uplands. Academia, Praha, 366 pp.
    34. Zlatník, A, 1970: Lesnická botanika speciální. 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, 1970. 667 pp.
    35. Zlatník, A., 1978: Forest phytocoenology (in Czech). SZN, Praha. 495 pp.

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content