Vývoj hydrického působení lesů malých horských povodí

Rok 2003 byl prvním rokem řešení tohoto výzkumného projektu (2003-2007), který úzce navázal na předcházející výzkumné úkoly, prováděné převážně na dlouhodobě sledovaných povodích v přírodních lesních oblastech Moravskoslezské Beskydy a Hrubý Jeseník.

ÚVOD

Řešení úkolu přináší další poznatky o působení lesních ekosystémů v krajině. Je sledován jak vliv lesa na jednotlivé složky krajinného prostředí (voda, půda), tak i vliv faktorů prostředí (klima, antropogenní depozice) na vývoj lesních ekosystémů. Postupně je doplňován okruh parametrů, které vytvářejí komplexní pohled na nejdůležitější složky ekosystému a umožňují vyhodnotit odtok vody z povodí v širších souvislostech.
Hlavním cílem projektu je dále prohloubit poznání srážko-odtokových vztahů lesnatých povodí a závislosti tvorby odtoku na způsobech lesnického hospodaření. Prodloužení dosavadní téměř padesátileté řady měření v několika lokalitách umožňuje průběžně získávat cenná data o vývoji vodního režimu povodí po provedených obnovních zásazích. Stále je sledován i vývoj chemického složení vody. V předchozím projektu byly jako doplňující charakteristiky povodí zkoumány dendroklimatologické a genetické charakteristiky hlavních dřevin. V návaznosti na provedené vyhodnocení půdních vlastností je v novém výzkumném úkolu zařazeno i hodnocení stavu výživy lesních porostů na povodích jako další příspěvek ke komplexnímu pohledu na sledovaný ekosystém.

V roce 2003 bylo provedeno výchozí hodnocení předchozího období od roku 1992 do současnosti. Ve srážkách z volné plochy na povodí Červík je zřejmá vyšší depozice H+ iontů (pokles pH), zejména v posledních letech, dále pokles depozice SO42- a bazických kationtů (Ca, Mg, K, Na). Naopak spad minerálních forem dusíku (N/NO3- a N/NH4+) narůstal.
Na povodí Malá Ráztoka byl ve srážkové vodě zachycované na volné ploše zjištěn silný pokles pH (nárůst spadu H+) a zřetelné snížení spadu iontů SO42-, NO3-, NH4+, Al, Ca, Mg, Na.
Na povodí U vodárny v Jeseníkách se ve srážkách na volné ploše v hodnoceném období od roku 1992 zvýšil spad H+ iontů (pokles pH). Zřetelné se snížila depozice SO42-, mírný pokles se projevil u spadu Ca, Mg, Na. U iontů NO3-, NH4+ a K byl zjištěn trend růstu.

V roce 2004 probíhalo měření meteorologických veličin a odtoků jednak klasickými metodami, jednak pomocí registračních jednotek M4016 a MS03. V letním období bylo digitální měření prováděno kontinuálně, v zimním období se měřilo v pětiminutovém intervalu s intervalem archivace jednu hodinu.
Rok 2004 byl opět mimořádně suchý. Nejvyšší denní srážkové úhrny byly v povodí Červík 23. března 2004 - 32,4 mm a 19. června 2004 - 29,2 mm a povodí Malá Ráztoka 25. března 2004 - 71,7 mm a 9. října 2004 - 24,2 mm. Úhrny srážek v chladném období byly v povodí Červík 606,7 mm, tj. 99,4% dlouhodobého průměru z povodí (610,1 mm) a v povodí Malá Ráztoka 692,9 mm, což je o 15,5% více než průměr (600,0 mm). V teplém období roku 2004 spadlo v povodí Červík 346,2 mm srážek (68,6% dlouhodobého průměru – 504,5 mm) v povodí Malá Ráztoka 336,4 mm srážek (52,1 % dlouhodobého průměru za 51 let – 636,0 mm).
Úhrny srážek celoročních byly v povodí Červík 952,8 mm, což je o 14,9 % méně než průměr za sledované období, který je 1119,0 mm. V povodí Malá Ráztoka byl celoroční průměr 1029,3 mm, což je o 16,6 % méně než dlouhodobí průměr 1234,3 mm. Rozdíly mezi zkoumanými povodími byly způsobeny návětrnou polohou předního hřebene Moravskoslezských Beskyd s povodím Malá Ráztoka ve srovnání s mírně stíněnou polohou povodí Červík.
Průměrný specifický odtok z povodí za teplé období roku byl v povodí Červík 7,9 l.s-1.km-2, což je 47 % z průměru (16,8 l.s-1.km-2) za sledované období 51 let, v povodí Malá Ráztoka byl 8,9 l.s-1.km-2, tj. 33 % z dlouhodobého průměru 27,2 l.s-1.km-2. Za chladné období byl specifický odtok v povodí Červík 20,6 l.s-1.km-2, tj. 90 % dlouhodobého průměru (22,9 l.s-1.km-2) a v povodí Malá Ráztoka 30,3 l.s-1.km-2, což je o 1,3 % více, než průměr (29,9 l.s-1.km-2) za 51 let.

Zatím co na povodích v Beskydech se průměrné hodnoty (SO42-) spíše snižovaly, na povodí U Vodárny nastávalo i při obecně platném poklesu depozice síry v ČR jejich zvyšování ze zásob v reversibilních sloučeninách se sloučeninami Al. V Beskydech tento proces probíhal již v druhé polovině osmdesátých let a na počátku let devadesátých. Z rozdílů hodnot na Červíku A a Červíku B je patrný vliv vyšší depozice síry v dospělých porostech oproti mladým porostům. Obdobné příčiny působí i větší koncentrace F- na povodí Červíku B.
Zřetelné rozdíly jsou zřejmé i u průměrných koncentrací NO3-. Pohyblivé nitrátové ionty jsou nejméně vymývány na povodí Červíku A, více na povodí Červíku B a na Malé Ráztoce a nejvíce na povodí U Vodárny, kde se však jejich koncentrace během pozorování snížily téměř na polovinu. Vedle vyšší depozice dusíku v dospělých porostech hraje zásadní roli i jejich spotřeba a úroveň nitrifikace na bohatších stanovištích. To platí zejména pro povodí U Vodárny.

Rok 2005 se hydrologicky projevil jako průměrný bez intenzivních dešťů a povodňových vln. V zájmových povodích nebyly prokázány změny sledovaných prvků srážkově-odtokového režimu způsobené lidskou činností. Závěr roku 2005 byl opět poznamenán bezesrážkovým obdobím s průtoky nedosahujícími Q365d, ale bez patrných následků na stavu lesa. 

Hydrologický rok 2005/2006 (od 1. listopadu 2005 do 31. října 2006) sebou přinesl řadu výjimečných událostí z dlouhé doby sledování.
Na povodí Červík se v měsíci červenci vyskytla nejvyšší průměrná měsíční teplota za 53 let a to 21,4°C. Měsíc duben byl nejvodnějším měsícem v chladném období (odtok 309 mm) za sledované období a druhým nejvodnějším měsícem za celé období měření (první je měsíc červenec díky extrémním srážkám z roku 1997). Oproti tomu v listopadu 2005 odteklo nejméně (5 mm) ze všech listopadů za 53 let. Na povodí Červík napadlo postupně celkem 657 cm nového sněhu, což bylo nejvíce za celé období měření.
Na povodí Malá Ráztoka byl také nejteplejší červenec (průměrná měsíční teplota byla 20,3 °C) za celé období. Naopak tomu se vyskytlo nejvíce ledových dnů (99), což jsou dny s teplotou menší nebo rovnou Tmax prům. –0,1°C. V prosinci 2005 spadlo 376,5 mm srážek, což je nejvíce z prosinců za 53 let. Je to také druhý srážkově nejbohatší měsíc vůbec (nejvíce srážkově bohatý byl červenec 1997). Zejména díky bohaté zimě je hydrologický rok 2006 na tomto povodí druhým srážkově nejbohatším rokem (1692 mm) za celé období (nejvodnějsím je hydrologický rok 1997) a v chladném období nejbohatším rokem (1151 mm).

Pro další období je doporučováno:

  • pokračovat v dlouhodobém výzkumu lesnatých oblastí pro měření dat souvisejících s mimořádnými stavy a projevy počasí a odtoků vody, s vyhodnocováním jejich změn;
  • věnovat více pozornosti hydrologii lesních půd pro objasňování působení rozhodujících činitelů zásob a tvorby odtoků vody z lesního prostředí;
  • lesní hospodářská opatření zaměřovat na větší ochranu lesních půd jako zdrojů vody, podporovat retenční schopnost v malých lesnatých povodích. 

Poslední aktualizace 15. 1. 2016