VPLYV ACIDIFIKÁCIE NA ZMENY VO FYTOCENÓZACH LESNÝCH SPOLOČENSTIEV V OBLASTI PILSKA

Prepis

1 VPLYV ACIDIFIKÁCIE NA ZMENY VO FYTOCENÓZACH LESNÝCH OLOČENSTIEV V OBLASTI STREDNÝCH BESKÝD Jozef IŠTOŇA Lesnícky výskumný ústav Zvolen, T. G. Masaryka 24, SK Zvolen IŠTOŇA, J.: The effect of acidification on the changes in phytocenoses of forest communities in Central Beskids Mts. Lesn. Čas. Forestry Journal, 48(2): , ISSN The work presents the results from the evaluation of phytocenoses as changes indicator, especially of soil environment and forest condition, which reflect after years long-term effects and impacts of acidic deposition on forest communities in the regions Kysuce and Orava. The changes of phytocenoses and tree species composition were evaluated for 22 restored plots in flysh in the surroundings of Pilsko and Parac belonging to forest region Central Beskids Mts. (33A). Restored plots are located at the altitude m on non-lime flysh sandstone, represent in accordance with Zlatnik (classification) the most distributed groups of forest types,, and partially also AF vst, where some characteristic mesotrophic species have been retreating or already have retreated and the proportion of indifferent species has increased by 5 30% there. Then we found significant increase of the coverage of acidophilic and oligotrophic species, mainly in the group of forest type (slt). By the means of phytocenological analysis we found the most significant changes in the synusia of undergrowth in the communities of mesotrophic order, mainly in the 6 th altitudinal zone in slt AF and FA. It was namely reduction of the values of species similarity indicator (CC) by 10 35%, significant drop of the values of the indicator of percentage similarity (PS) by 24 51%, recess of meso- and eutrophic species, increasing the coverage of acidophilic and oligotrophic species, mostly little significant changes in the diversity of phytocenoses, stagnation of natural regeneration of tree species with exception of rowan. In slt Fap and average ecovalues confirm that from long-term aspect they have changed only little. Key words: time change of phytocenosis, slt, Sa vst, non-lime flysh V práci uvádzame výsledky z hodnotenia fytocenóz ako indikátora zmien, najmä pôdneho prostredia a stavu lesa, ktoré po 23, 29 a 34 rokoch odrážajú dlhodobé vplyvy a dopady kyslej depozície na lesné spoločenstvá Kysúc a Oravy. Zmeny fytocenóz a drevinového zloženia sa zhodnotili z 22 obnovených plôch na flyši v okolí Pilska a Paráča patriacich do Lesnej oblasti Stredné Beskydy (33A). Obnovené plochy sa nachádzajú v nadmorskej výške 800 až m na nevápnitom flyšovom pieskovci, zastupujú v zmysle Zlatníka najrozšírenejšie skupiny lesných typov Fap vst,, a okrajovo aj AF vst, v ktorých už ustúpili alebo ustupujú niektoré charakteristické mezotrofné druhy a narástol v nich podiel indiferentných druhov o 5 až 30 %. Ďalej sme zistili významné zvyšovanie pokryvnosti acidifilných a oligotrofných druhov, hlavne v slt. S pomocou fytocenologickej analýzy sme zistili najvýznamnejšie zmeny v synúzii podrastu v spoločenstvách mezotrofného radu, hlavne 6. vegetačného stupňa v slt AF a FA, a to pokles hodnôt ukazovateľa druhovej podobnosti (CC) o 10 až 35 %, významný pokles hodnôt ukazovateľa percentuálnej podobnosti (PS) o 24 až 51 %, ústup mezo- a eutrofných druhov, zvyšovanie pokryvnosti acidifilných a oligotrofných druhov, prevažne nevýznamné

2 zmeny v diverzite fytocenóz, stagnáciu prirodzenej obnovy drevín s výnimkou jarabiny. V slt a priemerné ekohodnoty potvrdzujú, že z dlhodobého pohľadu sa len málo zmenili. 1. Úvod Určité danosti i samotné vlastnosti lesného prostredia determinujú ráz lesných spoločenstiev. Aj keď pedosféra, atmosféra i hydrosféra nie sú vo svojej podstate stabilné a vyznačujú sa v niektorých svojich vlastnostiach výraznou dynamikou, v posledných desaťročiach dochádza v dôsledku ľudskej činnosti a následných zmien v atmosfére k takým zmenám lesného prostredia, ktoré narušujú stabilitu lesných ekosystémov a schopnosť lesov plniť svoje funkcie. Táto skutočnosť sa v značnej miere týka práve horských lesov Slovenska. Z výsledkov zahraničných i domácich autorov sa vie, že z celého radu faktorov, ktoré už takmer 50 rokov pôsobia na vegetáciu, je najvýznamnejším acidifikácia a eutrofizácia. Na posúdenie zmien, ktoré ich vplyvom nastanú, môžeme dobre využiť aj bioindikačné metódy. Tieto metódy sa vo svete stále používajú pri nepriamom monitorovaní stavu prostredia, pretože sú najlacnejšie a vegetácia je dobrým indikátorom stavu prostredia aj v lesných spoločenstvách. Vo svojom výskyte nesie sebou nielen minulosť, ale aj súčasnosť rozmanitých vplyvov prostredia. Hoci z praktického hľadiska je vo všeobecnosti v popredí záujmu samozrejme synúzia drevín, bylinná synúzia je oveľa dynamickejšia a skôr reaguje na zmeny prostredia (KRIŽOVÁ, 1994). Preto je žiadúce prepojiť hodnotenie zmien lesného prostredia s hodnotením stavu a zmien fytocenóz. 2. Cieľ a metodika Cieľom práce bolo zhodnotenie dlhodobých zmien fytocenóz (časové zmeny) ako indikátora zmien, najmä pôdneho prostredia a stavu lesa (zmeny drevinového zloženia) na 22 obnovených plochách v okolí Pilska a Paráča, na nevápnitom pieskovcovom flyši patriacich podľa VLADOVIČA et al. (1994) do Lesnej oblasti (LO) Stredné Beskydy (33A). Využili sme na to identifikované 4 trvalé výskumné plochy (TVP) lesníckej fakulty TU vo Zvolene, z ktorých 3 sú založené v NPR Pilsko, 1 mimo NPR a tiež 18 typologických reprezentatívnych plôch (TRP) z prieskumu prírodných pomerov vykonávaných Lesoprojektom, pobočkou Žilina v rokoch 1967 a, ktoré sú mimo rezervácie v priľahlých starších hospodárskych lesoch na území LS Mutné (Pilsko) a LS Nová Rieka (v okolí Paráča). Plochy po typologickej stránke reprezentujú najrozšírenejšie lesné spoločenstvá 6. a 7. vegetačného tupňa (vs), edaficko-trofického radu A, B a hlavne medziradu A/B. V teréne sme urobili nové fytozápisy a podľa hĺbok uvedených v staršom fytozápise sme odobrali nové pôdne vzorky buď z celého profilu (na TVP), respektíve len z povrchových horizontov (na TRP), a to v rovnakom alebo približne rovnakom období roka. Údaje o pôdnej reakcii sa vzťahujú na vrchnú časť A horizontu (hĺbku 0 10 cm), kde sa sústreďuje najviac koreňovej biomasy smrekov a podrastu, ktorá je z hľadiska ich výživy najdôležitejšia a zároveň je bezprostredne ovplyvňovaná atmosférickou depozíciou. Z fytozápisov sa podľa plôch a lokalít vypracovala databáza paralelných fytozápisov staršieho i nového stavu. Hodnoty pokryvnosti sa pretransformovali na percentuálne vyčíslenie, a potom sa automatizovane spracovali. Pri hodnotení zmeny štruktúry fytocenóz sme sa zamerali na posúdenie kvantitatívnych i kvalitatívnych znakov lesných fytocenóz. Pre kvantifikáciu zmien sme použili index druhovej podobnosti (CC) podľa SÖRENSENA (1948 ex AMBROS et al., 1995), index percentuálnej podobnosti (PS) podľa DAHLA, HADAČA (1941 ex AMBROS et al., 1995) a index druhovej bohatosti podľa MENHINICKA (1964 ex AMBROS et al., 1995).

3 Pre hodnotenie zmien prostredia pomocou ekologickej analýzy sme využili ekočísla rastlín pre uvedené faktory podľa ELLENBERGA et al. (1992). Štandardným postupom (KRIŽOVÁ, NIČ, 1997) s použitím softvéru vytvoreného v rámci riešenia ČVTP na hodnotenie stavu biodiverzity lesov (JANKOVIČ et al., 1999) sme získali priemerné ekohodnoty pre každý faktor. Pre podrobnejšiu analýzu máme pomocnú zostavu fytocenologickej tabuľky za hodnotené roky i plochy a zostavu ekospektra podľa rozpätia jednotlivých ekočísiel a ich percentické podiely k danému faktoru podľa plôch a rokov. Výsledné zmeny priemerných hodnôt za porovnávané roky a skupiny lesných typov (slt) sme testovali t-testom (test významnosti diferencie) a posudzovali na 95 a 99 % hladine spoľahlivosti (ŠMELKO, 1988). Použité jednotky, termíny lesníckej typológie a forma fytozápisov sú chápané a urobené podľa zaužívaných metodík v zmysle školy prof. Zlatníka. Skratkou nst, alebo vst sú označené skupiny lesných typov (slt) s rozšírením v dvoch vegetačných stupňoch (vs), napr. 5. a 6. vs slt Fageto-Abietum (ZLATNÍK 1959, 1976). Názvy druhov sú podľa MARHOLDA, HINDÁKA, et al. (1998). Určovanie druhov je podľa DOSTÁLA (1989). Číslovanie lesných typov je podľa HANČINSKÉHO () a názvy pôdnych predstaviteľov podľa HRAŠKA et al. (1991). 3. Výsledky Obnovené plochy sú v nadmorskej výške 800 až m na nevápnitom flyšovom pieskovci, zastupujú slt, a. V rámci slt Fagetum-abietino-piceosum (Fap) vst sme identifikovali plochy s lt 6102 sutinová jedľová bučina so smrekom vst, lt 6103 balvanovitá čučoriedková jedľová bučina so smrekom vst a lt 6107 čučoriedková jedľová bučina so smrekom vst. Slt Fap je charakterizovaná zhoršenými humifikačnými pomermi, vysokou skeletnatosťou a kyslosťou podzolových pôd. Porovnávané zistené hodnoty aktuálnej reakcie poukazujú na menší avšak štatisticky nevýznamný pokles ph hodnoty pôd v povrchových horizontoch. Iba v jednom prípade zo štyroch bol zistený vzostup ph hodnoty. Jej priemerná hodnota ostala takmer ta istá (3,8 ph) s rozpätím 3,3 až 4,1, čo vidno aj na obrázku 5. Nepriaznivé pôdne prostredie sa odráža v dominantnom výskyte acidofilných druhov, akým je Vaccinium myrtillus a z machov Dicranum scoparium a Polytrichum formosum. V 6. vs má stabilný výskyt subalpínsky acidofilný druh Homogyne alpina. V lesnom type 6102 v bylinnom podraste popri čučoriedke dominuje rašeliník Sphagnum girgensohnii. Druhovo je veľmi chudobný, (10 druhov, vrátane 5 machov). Novým druhom na ploche je Lycopodium annotinum, úplne ustúpil Phegopteris cocentilis. V lt 6103 je aj v súčasnosti hojná až dominantná účasť vyššej papradiny Dryopteris dilatata a oproti lt 6102 sa druhová početnosť zväčšuje na 16 druhov. Maximum početnosti 20 druhov sa dosahuje v lt 6107, v ktorom Oxalis acetosella i Polygonatum verticilatum zaznamenal väčší pokles pokryvnosti a naopak pokryvnosť Avenella flexuosa na ploche stúpla. Drevinové zloženie v uvedených lt je jednotvárne, tvorené smrekom s mierne rozdiferencovanou korunovou úrovňou. Vzácne sa vo vrstve 4 vyskytuje aj buk. Vo vrstve 5 1a a 5 1b si pokryvnosť (0,5 20 % ) zachováva smrek s prímesou jarabiny. Jarabina bola v minulosti väčšinou len v + hodnotách, v súčasnosti stúpla jej pokryvnosť na 3 % a má vcelku stúpajúci trend. Jedľa sa vyskytuje zriedkavo.

4 Priemerná hodnota počtu druhov podľa skupín lesných typov AF vst Priemerná hodnota počtu spoločných druhov podľa skupín lesných typov AF vst Obr.1. Dynamika druhovej početnosti Obr. 2. Porovnanie početnosti spoločných podľa slt druhov podľa slt Fig. 1. Dynamics of species abundance by Fig. 2. Comparison of the abundance of common group of forest type species by group of forest types Priemerná hodnota indexu druhovej a percentuálnej podobnosti podľa skupín lesných typov CC PS CC PS CC PS CC PS AF vst Priemerná hodnota indexu druhovej bohatostii podľa skupín lesných typov AF vst Obr. 3. Porovnanie priemerných hodnôt Obr. 4. Porovnanie indexu diverzity podľa indexov CC a PS podľa slt slt Fig. 3. Comparison of average values of Fig. 4 Comparison of the index of diversity by CC and PS indexes by group of forest type group of forest type Ďalšie zmeny v štruktúre a diverzite fytocenóz je možné porovnávať z výsledkov uvedených na obrázku 1 až 4. Indexy druhovej podobnosti sú v rozpätí 73 až 80 %, čo poukazuje, že druhová skladba fytocenóz za sledované obdobie, až na jednu plochu, ktorá bola zasiahnutá vetrovou kalamitou sa významne nezmenila, čo potvrdila aj štatistická analýza výskytu priemerného počtu druhov. Na podobnú zmenu poukazuje aj index percentuálnej podobnosti, jeho rozpätie je však väčšie (61 do 79 %), čo dokazuje, že k väčšej zmene v pokryvnosti niektorých druhov predsa len dochádza. Index diverzity naznačuje všeobecný pokles hodnôt, ale zmenu s výnimkou jednej plochy nemožno pokladať za významnú. Z ekologickej analýzy vyplýva, že fytocenózy v slt i pri určitej zmene tvoria naďalej prevažne pôvodné druhy horských a subalpínskych polôh (indikátory chladu) pri vyššom podiele indiferentných druhov na teplo, vlhko a dusík. Na menšiu zmenu v pôdnom prostredí ukazuje iba pokles priemernej hodnoty ekofaktora reakcie, najviac len v lt 6107.

5 Rastliny sú tieňomilné až polotieňomilné, ktorým vyhovujú čerstvo vlhké až vlhké pôdy, na obsah dusíka chudobné s veľmi kyslou až kyslou reakciou. V rámci slt Sorbeto-Piceetum () je zastúpený lt 7105 jarabinová smrečina na hornej hranici lesa a lt 7106 živná jarabinová smrečina. Najrozšírenejším lt v rámci 7. vs v predmetnej oblasti je lt Zaberá najvyššie polohy Paráča a Pilska a na svojej hornej hranici na kóte Pilsko prechádza do kosodreviny. Vyskytuje sa na rôznych expozíciách pravidelných svahov, s ťažiskom výskytu v nadmorskej výške až m. Slt s lt 7105 je charakterizovaná zhoršenými humifikačnými pomermi, vysokou skeletnatosťou a kyslosťou podzolových pôd. Spoločenstvo lt 7106 sa najviac vyskytuje na pravidelných až preliačených svahoch vo výškach okolo m a oproti predošlému lt má lepšiu humifikáciu a obyčajne i pôdnu reakciu. Porovnávané hodnoty aktuálnej reakcie slt v tabuľke 1 poukazujú takisto ako v slt Fap na menší a štatisticky nevýznamný pokles ph hodnoty pôd v povrchových horizontoch. Iba v dvoch prípadoch zo šiestich bol zistený nepatrný vzostup (0,1) ph hodnoty. Priemerná hodnota aktuálnej reakcie poklesla z 3,7 na 3,6 ph a jej rozpätím v súčasnosti 3,3 až 3,8, čo vidno na obrázku 5. Porasty smreka sú silne medzernaté (odhadnuté zakmenenie 0,2 0,5), silne presvetlené, netvárne, často zavetvené až po zem (nad m n. m.). Majú silne poškodené vrcholce korún vetrom i snehom a v porastoch je hojný výskyt stojacích suchárov s pomiestnou ležaninou. Okrem smreka sa zriedkavo v drevinovej zložke vyskytuje jarabina, prípadne buk obmedzeného rastu. Prirodzená obnova väčšinou chýba, alebo len ojedinelá na hnijúcom dreve. Ak je, má ju hlavne jarabina, menej smrek a v okolí Paráča zriedkavo i buk. Najväčšou prekážkou prirodzenej obnovy smrečín je veľmi vysoká, hustá a súvislé plochy tvoriaca papradka alpínska (Athyrium distentifolium). Ak sa v tých porastoch nezačne čo najskôr s cielenou obnovou, hoci sú v ochranných lesoch, les sa zmení na papradkovú zárast. Bylinná vrstva je charakteristická spoludominanciou druhov Athyrium distentifolium a Vaccimium myrtillus v sprievode vysokohorského druhu Homogine alpina. V okolí Pilska sú aj menšie plochy lt 7106, ktorý sa v bylinnom podraste odlišuje od predošlého len slabou prímesou spomínanej veľmi vysokej papradiny. Zmeny v štruktúre a diverzite fytocenóz oboch lt za uplynulé obdobie je možné porovnávať z výsledkov uvedených na obrázku 1 až 4. Indexy druhovej podobnosti sú vo väčšine v rozpätí 82 až 93 %, čo je veľmi vysoká hodnota a potvrdzuje, že druhovým zložením sa fytocenózy málo zmenili, ale z indexu percentuálnej podobnosti (60 84 %) vychádza, že zmena v pokryvnosti druhov bola väčšia a len na jednej ploche i významnejšia. Ekoanalýza podľa faktorov prostredia i výsledné priemerné hodnoty ukazujú vo vzťahu teplo, vlhkosť i dusík na zvýšený až vysoký podiel indiferentných druhov, ktorý výsledne priemerné hodnoty faktorov zaťažujú, pritom hodnoty podľa plôch nielen klesajú, ale aj stúpajú. Príčinou môže byť silné zníženie zápoja a zakmenenia porastov, ich expozičná poloha i lepší prístup svetla na pôdu, čo za sledované obdobie sa najviac prejavilo v okolí Paráča a v porastoch NPR Pilsko na 2. a 3. TVP. V rámci A/B radu sa na rozsiahlych plochách hospodárskych lesov v okolí Pilska i Paráča vyskytuje slt Fageto Abietum (FA) s lt 6202 čučoriedková buková jedlina vst, lt 6203 živná kysličková buková jedlina, lt 6204 živná papradinová buková jedlina a lt 6206 oglejená buková jedlina vst Slt FA sa vyskytuje na rôznych expozíciách pravidelnejších a mierne vypuklých svahoch so sklonom v nadmorskej výške 800 až m. Pôdy sú vo väčšine otypované ako kambizeme typické, kyslé, v menšej miere sa vyskytujú aj kambizeme pseudoglejové. Pôdotvorným materiálom sú svahoviny nevápnitých flyšových pieskovcov, niekedy v podloží aj vložky ílovcov. Výsledky pôdnych analýz potvrdili, že v pôdnej reakcii došlo za porovnávané obdobie k veľmi významnej zmene. Z hodnotených 11 plôch len v jednom prípade došlo k malému vzostupu reakcie. Pokles je v priemere 0,4 ph

6 Tabuľka 1. Testovanie ph hodnôt pôdnej reakcie podľa slt rokov i rovnosti rozptylov medzi slt Table 1. Testing ph values of soil reaction by group of forest types and years as well as equality of dispersions between groups of forest types Rozdiel 1) Rozdiel 1) Rozdiel 1) 3,40 3,27 0,13 3,60 3,60 0,00 4,20 3,90 0,30 4,30 4,00 0,30 4,20 3,80 0,40 4,60 3,90 0,70 3,50 3,90-0,40 3,80 3,80 0,00 4,60 4,30 0,30 4,20 4,10 0,10 4,10 3,80 0,00 4,60 4,30 0,30 3,15 3,29-0,14 4,20 3,80 0,40 3,40 3,51-0,11 4,30 3,70 0,60 4,50 4,20 0,30 4,20 3,60 0,60 3,50 3,30 0,20 3,50 3,70-0,20 3,6 3,4 0,20 n Priemer 2) 3,85 3,82 0,03 3,71 3,63 0,08 4,15 3,77 0,38 Sx 0, , , , , , , , , Chyba 3) 0, , , , , , , , , Student t 0, , , *95_*99 ** Medzi slt Rozdiel 1) 0,14-0,30 0,18 0,04-0,45-0,14 Student t 0, , , , , *95_*99 1) Difference, 2) Average, 3) Error

7 Priemerná hodnota pôdnej reakcie podľa skupín lesných typov Priemerná hodnota ekofaktora reakcia pôdy podľa skupín lesných typov AF vst AF vst Obr. 5. Porovnanie priemerných hodnôt ph/h 2 O reakcie pôdy podľa slt Fig. 5 Comparison of average values of ph/h 2 O of soil reaction by group Obr. 6. Porovnanie priemerných hodnôt reakcie pôdy pomocou ekočísiel rastlín Fig. 6 Comparison of average values of soil reaction by means of plants econumbers hodnoty, pritom pôvodná priemerná hodnota aktuálnej reakcia poklesla zo 4,2 na 3,8 ph. Túto zmenu vidno aj v priloženej tabuľke 1, ktorej hodnoty rozdielov reakcie sa štatistickou analýzou potvrdili s pravdepodobnosťou 99 %. V drevinovom zložení poklesla pokryvnosť smreka z 85 na 68 %, jedle z 3 na 1,7 % a naopak u buka stúpla z 0,8 na 4,1 %. Na týchto zmenách sa popri výchovných zásahoch uplatnila aj zvýšená citlivosť smreka a jedle na imisnú záťaž. Smrek a jedľa sa nachádzajú väčšinou v hlavnej úrovni. Buk sa vyskytuje v porastoch väčšinou ako vrastavý. Častý je vo vrstve 4, v ktorej jeho pokryvnosť stúpla z 2,2 na 5,2 %. Z ostatných drevín sa tu vzácne vyskytuje jarabina, ktorej pokryvnosť je hojnejšia v krovitej vrstve (5 1a a 5 1b ) a stúpa najmä v okolí Paráča. Pri porovnaní stavu prirodzenej obnovy v celku vychádza stúpajúci trend. Pri smreku stúpla zo 4,5 na 12 %, pri jedli z 1,5 na 2,8 % a pri buku z 0,2 na 0,3 %. Najlepšiu prirodzenú obnovu mala už predtým a má aj teraz jarabina. Jej percento stúplo z 5,2 až na terajších 15,8 % a je odrazom veľmi kyslých pôd, a to najmä ich pôdnych zvrškov, kde podľa pôdnych rozborov má aktuálna reakcia ph hodnotu od 4,2 do 3,3. Z pochôdzky v teréne vidieť, že ešte vyššiu pokryvnosť prirodzeného zmladenia dosahuje jarabina v mladých kultúrach, kde pre svoju dobrú výmladnosť pestovateľom robí problémy. Silnejšie zakyslenie povrchových horizontov sa odráža aj na synúzii podrastu, kde sa popri ustupujúcich bučinových druhov (Galeobdolom luteum, Galium odoratum, Dentaria bulbifera, Sanicula europaea, Galium rotundifolium) hojnejšie vyskytujú acidofilné druhy, ktoré zastupuje hlavne Vaccinium myrtillus. Táto v súčasnosti už vo viacerých, predtým živnejších typoch, nadobúda výraznú dominanciu a spoločenstvá nabrali charakter A radu. V minulosti Oxalis acetocella mala vo fytocenózach dominantnú pokryvnosť, teraz výrazne poklesla. Mnoho ďalších druhov si pôvodne nízku pokryvnosť viac-menej zachovali. S presvetľovaním porastov popri čučoriedke stúpa pomiestne aj pokryvnosť malinčia. Zmeny na jednotlivých plochách vyjadrené indexom druhovej podobnosti sa pohybujú od 53 do 91 %, pričom opakujeme, že za významnú zmenu treba považovať hodnoty pod 75 %. Z 10 plôch iba v 3 prípadoch poklesol pod uvedenú hranicu, a to v lt 6203 a 6204 a oglejenom lt Na druhej strane však ich indexy percentuálnej podobnosti sa pohybujú ďaleko pod hranicou významnosti (od 18 do 69 %). Ide teda o významné zmeny pokryvnosti druhov na všetkých plochách slt FA.

8 Tabuľka 2. Testovanie ekohodnôt rastlín na pôdnu reakciu podľa slt rokov i rovnosti rozptylov medzi slt Table 2. Testing ecovalues of plants to soil reaction by group of forest type and years as well as equality of dispersions between groups of forest types Rozdiel 1) Rozdiel 1) Rozdiel 1) 2,57 3,03-0,46 3,00 2,27 0,73 4,24 3,48 0,76 3,16 2,47 0,69 3,02 3,39-0,37 4,30 4,18 0,12 3,14 2,71 0,43 3,60 3,32 0,28 4,41 3,28 1,13 1,79 1,72 0,07 3,33 4,23-0,90 4,26 3,00 1,26 2,60 2,92-0,32 4,05 2,86 1,19 2,91 3,31-0,40 3,56 2,68 0,88 4,04 2,55 1,49 2,80 2,44 0,36 3,34 2,40 0,94 3,46 2,53 0,93 5,14 2,33 2,81 n Priemer 2) 2,67 2,48 0,18 3,08 3,24-0,16 3,96 2,88 1,08 Sx 0, , , , , , , , , Chyba 3) 0, , , , , , , , , Student t 0, , , *95_*99 ** Medzi slt Rozdiel 1) -0,41-1,30-0,76-0,40-0,89 0,36 Student t -1, , , , , , *95_99 ** ** 1) Difference, 2) Average, 3) Error

9 Zmeny pokryvnosti dominantných druhov vedú k záverom, že dané lt sukcesne smerujú do kyslého radu a veľa plôch už počas typologického prieskumu bolo preradených do kyslejších typov. Hodnoty indexov diverzity prevažne poklesli z 2,3 na 2,1, len v 3 prípadoch stúpli, ale nie významne. Oveľa väčší rozdiel medzi plochami v skupine slt FA je na Paráči a Pilsku (2,4/1,5) a zjavná je aj rozdielnosť v absolútnej početnosti druhov na Paráči (21 42), ale v okolí Pilska len druhov. Tento rozdiel ide na vrub väčšej kyslosti pôd v oblasti Pilska. Zmeny v ekologickom spektre fytocenóz sú evidentné k faktorom svetlo, reakcia, obsah dusíka v pôde. Vo vzťahu k svetlu je na všetkých plochách indikovaný zvýšený svetelný príjem, a to v dôsledku presvetlenia porastov. Vo vzťahu k pôdnej reakcii badať všeobecný pokles ekohodnôt, a to z priemernej ekohodnoty 3,96 na 2,88. Zároveň sa potvrdzuje, že vo fytocenózach sa (vo väčšine) zvýšil podiel indiferentných (acidotolerantných) druhov. Synúzia podrastu pri tomto faktore jednoznačne indikuje zakyslovanie pôd, čo je v súlade aj s výsledkami pôdnych analýz. Vo vzťahu k dusíku takisto badať všeobecný pokles ekohodnôt, čo zrejme indikuje zhoršovanie kvality a zásob prístupného dusíka, ale zároveň vidieť nárast podielu indiferentných druhov, ktorý je v okolí Pilska relatívne väčší než na Paráči. 4. Diskusia V 80-tych rokoch zdravotný stav ihličnatých lesov v horských oblastiach Kysúc a Oravy vyzeral hrozivo. IŠTOŇA (1985) v roku 1985 zistil v hrebeňových polohách horských lesov extrémne kyslú reakciu pôd v povrchových horizontoch, ktorá bola zároveň doprevádzaná silným chradnutím smrečín, na ktoré nasledovala v najpostihnutejších porastoch realizácia ozdravných opatrení. Takisto v roku 1990, na modelovom objekte pod Latiborskou hoľou, IŠTOŇA (1993) zistil veľmi významné zmeny v pôdnej reakcii oproti roku Následne KRIŽOVÁ (1994) opakovanou fytocenologickou analýzou (odstup 26 rokov) zistila zmeny v ochudobňovaní drevinovej zložky, v bylinnej vrstve konštatuje ustupovanie niektorých sciofytov, hemisciofytov a niektorých heminitrofilov, prístup acidifilných druhov a opakovaným odberom pôdnych vzoriek potvrdila zistený acidifikačný vplyv imisného zaťaženia. Naše výskumy s odstupom 34 rokov nielenže potvrdili zistenia KRIŽOVEJ (1994), ale sme zistili úplný ústup Galium odoratum, Dentaria bulbifera a Mercuriallis perennis na danom podloží zo živných a aceróznych spoločenstiev 6.vegetačného stupňa. Na významný vplyv kyslých zrážok aj v oblasti Poľany poukazuje ŠÁLY (1992). Zistil, že napriek vysokej tlmivosti silne humóznych andozemných pôd na andezitových tufoch, v slt FAc, a to pod bukom v m n. m., došlo k ich výraznému zakysleniu z ph 5,1 na 4,2. Pôdy, najmä v povrchových horizontoch dokázateľne prešli za to obdobie z tlmivého intervalu sorbentov až pod rozhranie tlmivého rozsahu hliníka a železa (ULRICH in ŠÁLY, 1991). PAVLENDA (2000) pri hodnotení zmien podľa podložia potvrdzuje skutočnosť, že pri všetkých pôdach horských lesov hodnotených skupín (andezit, flyšové horniny a horniny kryštalinika) došlo k poklesu hodnôt ph. Najvýraznejší v absolútnych hodnotách je tento pokles pre plochy na andezitoch, celkove je tu však stále ešte najpriaznivejší stav, hoci v súčasnosti namerané hodnoty tu zodpovedajú hodnotám stavu na kryštaliniku a flyši v šesťdesiatych rokoch. Aj v súčasnosti je kyslosť zrážok ešte vysoká, acidifikácia pôd pretrváva ďalej najmä na citlivých pôdach, ku ktorým patria aj pôdy na pieskovcovom nevápnitom flyši, čo sa v niektorých citlivých lesných spoločenstvách odráža aj do významnej zmeny zloženia geobiocenóz. Otázkam zmien bylinnej zložky lesných ekosystémov sa venovalo viac autorov, napr. FALLKENGREN-GRERUP (1986, 1987, 1989), TYLER (1987 ex KRIŽOVÁ, 1996), THIMONIER et

10 al. (1992 ex KRIŽOVÁ, 1996) a iní. Bylinnej synúzií ako indikátoru významných a dlhodobejších zmien v lesnom ekosystéme a v našich podmienkach začali venovať väčšiu pozornosť až v 90-tych rokoch AMBROS et al. (1992, 1995), KRIŽOVÁ (1994, 1996), NIČ (1995, 1999), VOLOŠČUK () a IŠTOŇA (2000). Uspokojivé odpovede, ktoré by mohli poslúžiť pre hodnotenie ekologických zmien lesného prostredia a ich vplyvu na stav lesných porastov i ekologickú stabilitu lesných ekosystémov, nedávajú ani doterajšie výsledky intenzívneho koordinovaného výskumu v Európe (VANMECHELEN et al., 1997; DE VRIES et al., 1998). Vzhľadom na odlišnú druhovú a populačnú toleranciu imisnej záťaže môžeme v druhovo rozmanitých fytocenózach predpokladať, že acidifikačný alebo eutrofizačný vplyv sa nebude prejavovať rovnako a naraz vo všetkých zložkách fytocenózy. Toto nám potvrdzujú aj naše zistenia z oblasti Pilska a Paráča. Z hľadiska edaficko-trofických ekologických radov bolo najväčšie zakyslenie i najväčší absolútny pokles ph zaznamenaný na plochách radu B a medziradu A/B. Podobne aj podľa skupín lesných typov (obr. 5) bol najvýraznejší pokles zistený na živnejších stanovištiach (plochy zaradené do slt Abieto-Fagetum a Fageto- Abietum). V iných lesných oblastiach Slovenska je zmena výraznejšia predovšetkým v medzirade B/C (KRIŽOVÁ, 1994; IŠTOŇA, 2000). Homeostatická schopnosť fytocenóz umožňuje len do určitej miery tolerovať imisnú záťaž. Po jej prekročení nastupuje proces skrytého a neskoršie aj zjavného rozpadu. Na minerálne bohatších pôdach s väčšou tlmivou schopnosťou je postup pomalší a fáza skrytého poškodenia oveľa dlhšia ako na pôdach s nízkou tlmivou kapacitou, ktorú majú obyčajne chudobnejšie pôdy. Dôležitú úlohu v tom zohráva aj skutočnosť, či sú škodlivými vplyvmi postihnuté prirodzené lesné fytocenózy, ktoré majú vyššiu toleranciu ako fytocenózy ovplyvnené antropickou činnosťou. Z doterajších zistení vyplýva, že druhy majú zrejmé rozdielne správanie najmä na zmenu pôdnej reakcie a veľa záleží, v ktorej časti intervalu tolerancie k ph sa nachádzajú. Vplyvom zakyslenia pôd pri vyššej počiatočnej ph hodnote (napr. 5,5 v LO Nízke Tatry) a prípadnom posune pôdnej reakcie až do tlmivého pásma hliníka prípadne železa nenastupujú hneď acidifilné druhy, ale najprv ustupujú až úplne zmiznú bučinové sciofity a hemisciofity a zároveň stúpa pokryvnosť indiferentných druhov. Acidifilné druhy vstupujú do týchto spoločenstiev hlavne na hornej hranici 6. vs. asi m n. m. a postupne až sporadicky prenikajú na jeho dolnú hranicu, prípadne až do 5. vs. Inak je to v oblasti flyša s počiatočnou ph hodnotou pôd okolo 4,2 a s jej ďalším poklesom sa už v podraste spoločenstiev výrazne uplatňujú acidifilné druhy. Treba si uvedomiť, že vyjadrením poklesu ph z hodnoty 4,5 na 3,5 znamená desaťnásobne silnejšie zakyslenie, resp. zvýšenie koncentrácie protónov H + než pri poklese z 5,5 na 4,5. Ukazuje sa, že pufračná schopnosť pôd ani na relatívne živnejších stanovištiach nestačí na tlmenie depozičného vstupu kyslých iónov, preto došlo k ich značnému zakysleniu, ktoré zosilňuje aj dobré známe už samotné zasmrečenie porastov. Pôdna reakcia je v skúmanej oblasti väčšinou veľmi kyslá (ŠÁLY, 1991), návrat do pôvodného stavu bez dodania regeneračnej energie nebude všade možný. Vysoká blízkosť priemerných hodnôt ekočísiel v porovnávaných rokoch vo vzťahu k jednotlivým faktorom vyvoláva na prvý pohľad dojem, že nejde alebo ide len o malé zmeny, ale ak sa oprieme o nárast indiferentných druhov, ktoré nám takisto indikujú zmenu a vo väčšine nemalú, potom zmenu s podielom nárastu ich pokryvnosti za sledované obdobie o 25 % treba považovať za významnú. Najlepšie sa tieto číselné zmeny dajú pochopiť vo vzťahu na reakciu, kde na porovnanie máme aj presné merania hodnôt aktívnej reakcie pôdy. Ináč by sme mohli skĺznuť k nesprávnemu záveru, že popri rýchlej antropogénnej acidifikácii pôd sa vo fytocenózach zmeny neodrážajú, čo nie je celkom pravda. Prikláňame sa k názorom WITTIG et al. (1985), KUHN et al. (1987) a BÜRGER (1987 ex KRIŽOVÁ, 1996), že za prejav acidifikácie treba považovať aj šírenie indiferentných (acidotolerantných) druhov. Aj naše

11 zistenia po 34 rokoch potvrdzujú tieto procesy a trendy zmien. Rozdielnosť ich priebehov však závisí od tlmivej kapacity pôdy, ktorá sa rýchlejšie vyčerpáva na granodioritoch ako na andezitoch. V súčasnosti pri vysokom stupni acidifikácie na citlivejších živnejších a aceróznejších stanovištiach vychádza, že práve v najvyšších polohách 6. a 7.vs sú zmeny najvýznamnejšie. Z porovnania pokryvnosti bučinových a subalpínskych eutrofných druhov vyplýva, že oproti roku 1965 ich pokryvnosť klesá, ale u acidofilných, najmä čučoriedky, stúpa. Indexy druhovej podobnosti dokazujú, že sú druhovo ešte stabilné, ale index percentuálnej podobnosti (43 až 82) poukazuje na významné i menej významné zmeny v dominancii jednotlivých druhov. Tieto poklesy a vzostupy kolíšu a nepodieľajú sa na plochách rovnakým percentom. Príliš veľké vzostupy pokryvnosti čučoriedky na úkor relatívne trofnejších druhov i samotná vysoká kyslosť organominerálného horizontu v oblasti s najväčšou kyslou depozíciou (Kysuce, Orava) viedlo medzitým typológov pri aktualizačných typologických prácach k prehodnoteniu a k premapovaniu častí plôch živných lesných spoločenstiev smerom ku kyslému radu, v zmysle HANČINSKÉHO () charakteristík lesných typov. RIZMAN (1999) po 20 rokoch na LHC Oravská Polhora a na výmere 945 ha porovnával zmeny v typologickom mapovaní prišiel k záveru, že zakyslenie prejavujúce sa ústupom živnejších druhov a nástupom kyslých druhov, je markantnejšie v pásme C ohrozenia lesa, v ktorom zakyslenie postupuje cca o jednu štvrtinu až jednu polovicu ekologického radu, t. j. o medzirad smerom k A radu v zmysle hodnotenia fytocenóz a ich príslušnosti podľa zastúpených druhov k lesným typom. Terajšie zlepšenie zdravotného stavu lesov nie je len výsledkom všeobecne zníženej kyslej imisnej záťaže a zlepšenia celkových zrážkových úhrnov, ale k zlepšeniu zdravotného stavu lesov prispela aj realizácia projektov leteckého kompenzačného vápnenia, zintenzívnená ochranárska a pestovateľská starostlivosť lesnej prevádzky o porasty i samotný výrub predčasne chradnúcich stromov. 5. Záver Cieľom práce bolo získanie poznatkov o stave fytocenóz a ich zmenách ovplyvnených dopadmi dlhodobo pôsobiacej kyslej depozície. Výskum sa zameral na lesné spoločenstvá horských lesov 6. a 7. lvs s najrozšírenejšími skupinami lesných typov, a v nadmorskej výške 800 až m, na nevápnitom flyšovom pieskovci v okolí Paráča, Pilska. Hodnotili sa kvantitatívne a kvalitatívne zmeny geobiocenóz, a to štruktúra a diverzita fytocenóz, zmena drevinového zloženia, prirodzená obnova a zmeny prostredia pomocou ekologickej analýzy fytocenóz predovšetkým vo vzťahu k reakcii v pôde. Na obnovených a zhodnotených 22 plochách s pomocou fytocenologickej analýzy sme zistili: pokles hodnôt ukazovateľa druhovej podobnosti (CC) o 10 až 35 %, významný pokles hodnôt ukazovateľa percentuálnej podobnosti (PS) o 24 až 51 %, ústup mezo- a eutrofných druhov, zvyšovanie pokryvnosti acidofilných a oligotrofných druhov hlavne v medzirade A/B v slt, prevažne málo významné zmeny v diverzite fytocenóz, pokles pokryvnosti jedle a smreka, slabý vzostup pokryvnosti buka a slabú prirodzenú obnovu drevín s výnimkou jarabiny. Štatistická analýza potvrdila veľmi významné zmeny v pôdnej reakcii povrchových horizontov a to len v spoločenstvách slt. Podobnú zmenu v tejto slt potvrdila už aj samotná analýza ekospektra rastlín vo vzťahu k reakcii i následný štatisticky t-test. Literatúra 1. AMBROS, Z., MÍCHAL, J., 1992: Phytoindication of changes in natural forests the Moravian - Silesian Beskids in the cource of the years Ekologia (ČSFR), s. 4: AMBROS, Z., GRÉK, J., MÍCHAL, J., 1995: Analýza změn vegetace v biosférické

12 rezervaci Poľana, Lesnictví Forestry, 41(8): DOSTÁL, J., 1989: Nová květena ČSSR 1, 2.Vydala Academia, nakladatelství Československé akademie věd, Praha, 1: 563 s. 4. DE VRIES, W., G.J. REINDS, H.D. DEELSTRA, J.M. KLAP, E.M. VEL., 1998: Intensive Monitoring of Forest Ecosystems in Europe, 1998 Technical report. EC, UN/ECE, 1998, Brussels, Geneva, 104 s. 5. ELLENBERG, H., WEBER, H.E., DÜLL, R., WIRTH, V., WERNER, W., PAULISSEN, D., 1992: Indicator values of plants in central Europe. Scripta geobotanica, Verlag E. Goltze KG, Göttingen, 258 s. 5. FALLKENGREN-GRERUP, U., 1986: Soil acidification and vegetation changes in deciduous forest in southern Sweden. Oecologia (Berlin), 70: FALLKENGREN-GRERUP, U., 1987: Long term changes in ph of forest soil in southern Sweden. Environ.Pollut., 43: FALLKENGREN- GRERUP,U.,1989: Soil acidification and its impact on ground vegetation. Ambio, 18(3): HANČINSKÝ, L., : Lesné typy Slovenska. Bratislava : Príroda, 307 s. 9. HRAŠKO, J., LINKEŠ, V., NEMEČEK, J., NOVÁK, P., ŠÁLY, R., ŠURINA, B., 1991: Morfogenetický klasifikačný systém pôd. 2.doplnené vydanie. Vyd. Bratislava : VÚPÚ, 106 s. 10. IŠTOŇA, J., 1993: Imisné zakysľovanie lesných pôd. Lesn. Čas. Forestry Journal, LVÚ Zvolen, 39(1): KRIŽOVÁ, E., 1994: Odraz zmenených ekologických podmienok v zložení a produkcii lesných fytocenóz ŠPR "Pod Latiborskou hoľou". Acta Facultatis Forestalis, Zvolen, 36: KRIŽOVÁ, E., 1996: Dynamika lesných fytocenóz v zmenených ekologických podmienkach. Vedecké štúdie 14/1996/A. TU vo Zvolene, 52 s. 15. KRIŽOVÁ, E., NIČ, J., 1997: Fytocenológia a lesnícka typológia. Návody na cvičenia. TU Zvolen, 106 s. 16. MARHOLD, K., HINDÁK, F. et al., 1998: Zoznam nižších a vyšších rastlín Slovenska. Bratislava : Vydavateľstvo akadémie vied, 688 s. 17. NIČ, J., 1995: Zmeny ekologických podmienok a faktorov vo vrcholových smrečinách na Poľane. Acta Facultatis Forestalis, Zvolen, 37: RIZMAN, I., 1999: Degradácia lesných pôd a s tým súvisiace zmeny v štadialite lesných typov v imisných (flyšových) oblastiach severného Slovenska. In: Uplatnenie výsledkov typologického a ekologického prieskumu lesov v hospodárskej úprave lesov, ochrane prírody a vo vyučovacom procese. Zborník referátov z odborného seminára TU Zvolen, Lesoprojekt Zvolen, Správa TANAP, s ŠÁLY, R., 1991: Pedológia, učebné texty, VŠLD Zvolen, 378 s. 20. ŠÁLY, R., 1992: Zakysľovanie a súčasné zmeny pôd v bučinách. Les, 48(8 9): ŠÁLY, R., 1992: Zmeny pôd bukových porastov pod vplyvom imisií. Zborník MVK Les, drevo, ekológia Sekcia č.1. Ekológia lesa a krajiny, s VANMECHELEN, L., R. GROENEMANS and E. van RANST, 1997: Forest soil condition in Europe. Results of Laarge- Scale Soil Survey. EC-UN/ECE,1997, Brussels, Geneva, 261 s. 23. ŠMELKO, Š., 1988: Štatistické metódy v lesníctve, VŠLD Zvolen, 276 s. 24. VLADOVIČ, J. et al., 1994: Lesné oblasti Slovenska, Lesoprojekt Zvolen, 500 s. 25. VOLOŠČUK, I., : Dynamika sukcesných a vývojových štádií bylinnej vrstvy lesných ekosystémov. In: Zborník referátov z medzinárodného seminára Ekológia a produktivita bylinnej vrstvy lesných ekosystémov usporiadaného vo Východnej. ÚKE SAV a SES pri SAV, Bratislava, s ZLATNÍK, A., 1959: Přehled slovenských lesů podle skupin lesních typů. Spisy Vědecké laboratoře biogeocenologie a typologie lesa. LF-VŠZ Brno, 3: 178 s. 27. ZLATNÍK, A., 1976: Lesnická fytocenologie. Státní zemědělské nakladatelství Praha, 495 s. The effect of acidification on the changes in phytocenoses of forest communities in Central Beskids Mts. Summary The work presents the results from the evaluation of phytocenoses as changes indicator, especially of soil environment and forest condition, which reflect after years long-term

13 effects and impacts of acidic deposition on forest communities in the regions Kysuce and Orava. The changes of phytocenoses and tree species composition were evaluated for 22 restored plots in flysh in the surroundings of Pilsko and Parac belonging to forest region Central Beskids Mts. (33A). Restored plots are located at the altitude m on non-lime flysh sandstone, represent in accordance with Zlatnik (classification) the most distributed groups of forest types,, and partially also AF vst, where some characteristic mesotrophic species have been retreating or already have retreated and the proportion of indifferent species has increased by 5 30% there. Then we found significant increase of the coverage of acidophilic and oligotrophic species, mainly in the group of forest type (slt). By the means of phytocenological analysis we found the most significant changes in the synusia of undergrowth in the communities of mesotrophic order, mainly in the 6 th altitudinal zone in slt AF and FA. It was namely reduction of the values of species similarity indicator (CC) by 10 35%, significant drop of the values of the indicator of percentage similarity (PS) by 24 51%, recess of meso- and eutrophic species, increasing the coverage of acidophilic and oligotrophic species, mostly little significant changes in the diversity of phytocenoses, stagnation of natural regeneration of tree species with exception of rowan. In slt Fap and average ecovalues confirm that from long-term aspect they have changed only little. Translated by: Z. AL-ATTASOVÁ