Ako si vybrať druhy stromov prispôsobené klíme: Podpora pri rozhodovaní pre vlastníkov lesov v Hesensku, Nemecko

Klimatické zmeny spôsobujú lesným hospodárom mnoho neistôt. Prognózy predpovedajú, že zmena klímy bude rozšírená, rýchla a zintenzívňujúca sa. Klimatické scenáre sa preto musia vždy opätovne preskúmať, pokiaľ ide o odporúčania týkajúce sa druhov stromov a zmeny začlenené do rozhodovania o lesnom hospodárstve.

Regionálne prognózy zmeny klímy nie sú také jasné, najmä pokiaľ ide o sezónne rozloženie zrážok. Okrem toho nielen vlastnosti pôdy, ale aj terénne podmienky, ako je svah alebo expozícia, majú silný vplyv na zásobovanie vodou v konkrétnom mieste. Preto je potrebné priestorovo diferencované modelovanie účinkov zmeny klímy. V regióne Hesensko sa dôraz kladie na modelovanie zásobovania vodou, pretože zmena klímy zvyšuje riziko stresu zo sucha pre druhy stromov v mnohých oblastiach, čím sa obmedzuje ich vhodnosť. Je to spôsobené nielen zmenou zrážkových modelov, ale aj zvýšením odparovania v súvislosti so zvyšujúcimi sa teplotami. Najmä počas teplých letných mesiacov to bude mať v budúcnosti za následok rastúci deficit vody na mnohých miestach. Projekcie sú obzvlášť závažné, ak sa vezme do úvahy emisný scenár IPCC (2014) RCP 8.5.

Jednou z výziev je nájsť ukazovateľ stresu zo sucha. Mal by sa vypočítať pre všetky lesné lokality v Hesensku a mal by byť vhodný na posúdenie rizika druhov stromov, aby bolo možné vypracovať odporúčania s použitím prahových hodnôt.

Škody v posledných rokoch spôsobené búrkami, suchom a zamorením lykožrútom poukazujú na naliehavosť prispôsobeného obhospodarovania lesov. Najmä v oblastiach s rozsiahlymi škodami sa rozhodnutia o opätovnom zalesňovaní musia prijímať rýchlo. V týchto rozhodnutiach sa musia zohľadniť očakávané zmeny klímy, čím sa minimalizujú riziká budúcich škôd a vedie sa k dlhodobému zachovaniu životne dôležitých a stabilných lesov.

Integrovaným plánom ochrany klímy do roku 2025, spolková krajina Hesensko, sa vykonáva plán ochrany klímy nemeckej spolkovej vlády na štátnej úrovni. Pozostáva z rozsiahleho balíka opatrení na zmiernenie zmeny klímy a adaptáciu na ňu.

Podľa hesenského zákona o lesoch sa vlastníci lesov môžu slobodne rozhodnúť, ktoré druhy stromov si vyberú. Sú však povinné opätovne zalesniť oblasti do šiestich rokov (§ 7 HWaldG).

Spolková krajina Hesensko podporuje vlastníkov lesov pri náprave škôd na lese spôsobených extrémnymi poveternostnými podmienkami. Odporúčania NW-FVA sú záväzne začlenené do štátnych predpisov, ktorými sa zriaďuje program lesných dotácií („Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen“, 30. apríla 2018, a „Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1. apríla 2021)“.

Odporúčania týkajúce sa zloženia druhov stromov prispôsobených klíme v Hesensku, ktoré boli vypracované v rámci projektu IKSP-Hessen, majú tieto ciele:

1.   Poskytnúť informácie špecifické pre danú lokalitu týkajúce sa nemapovaných lesných oblastí v komunálnych a súkromných lesoch Hesenska ako základ pre výber druhov stromov vhodných pre danú lokalitu, keďže len 80 % lesov už bolo zmapovaných. V tejto súvislosti je cieľom projektu lepšie priestorovo reprezentovať rovnováhu vody a živín, najmä v širokom spektre lokalít, ktoré sú zmapované ako „mesotrofické“.

2.   Vypracovať lesnícke odporúčania do budúcnosti - s výhľadom na rok 2100. Na tento účel sa používajú regionálne klimatické scenáre zo základného súboru expertnej skupiny ReKliEs-De na štátnej úrovni.

3.   Identifikovať „typy rozvoja lesov“ pozostávajúce z odporúčanej zmesi druhov stromov, ktoré sa navzájom dopĺňajú vo svojich modeloch rastu, s cieľom minimalizovať alebo znížiť riziko poškodenia v dôsledku zmeny klímy.

Konečným cieľom je sprístupniť výsledky všetkým hesenským vlastníkom lesov a zaviesť nový a používateľsky ústretový informačný systém, ktorý budú môcť používať vlastníci lesov bez dôkladných technických znalostí.

Projekt zahŕňal tri hlavné činnosti: i) mapovanie charakteristík špecifických pre lokalitu za súčasných a budúcich podmienok, ii) vypracovanie odporúčaní („odporúčané typy rozvoja lesov“) a iii) prenos poznatkov s cieľom podporiť využívanie odporúčaní vlastníkmi lesov (webová služba pre druhy stromov prispôsobené klíme), ako sa podrobne uvádza ďalej.

1. Špecifické charakteristiky miesta mapovania

Pochopenie charakteristík špecifických pre danú lokalitu, ako sú dostupné zásoby vody a živín, je nevyhnutné na výber vhodných druhov stromov pre akúkoľvek lesnú lokalitu. Na začiatku projektu boli k dispozícii mapy lokalít s pôdou pre väčšinu lesných oblastí v Hesensku. S cieľom preklenúť medzeru 20 % nezdokumentovanej lesnej plochy a zlepšiť výsledky mapovania boli v NW-FVA vyvinuté počítačové modely na odvodenie trofického stavu, klimatickej vodnej bilancie (rozdiel medzi zrážkami a potenciálnou evapotranspiráciou) a využiteľnej kapacity polí (voda dostupná pre rastliny po doplnení v zimných mesiacoch) pre všetky lesné lokality. Na výpočet plošného odhadu využiteľnej kapacity poľa bolo pripravených celkovo 4 179 pôdnych profilov. Okrem toho sa na odhad trofických úrovní použila pôdna mapa Hessian State Surveying Office (Heitkampa kol., 2020). Základným prvkom bolo posúdenie budúceho zásobovania vodou posúdením vodnej bilancie lokality počas vegetačného obdobia. Tento parameter pozostáva z využiteľnej kapacity poľa a klimatickej vodnej bilancie. Použitá klimatická vodná bilancia je založená na klimatických prognózach scenára emisií RCP 8,5 (IPCC 2014) vypočítaných pomocou globálneho modelu ECHAM 6 a štatistického regionálneho modelu STARS II ako strednej hodnoty za referenčné obdobie 2041 – 2070. Na stanovenie miestnej referenčnej hodnoty sa použila kombinovaná metóda váženia inverznej vzdialenosti a regresie výšky na mriežku s rozmermi 50 x 50 m.

Nová mapa lokality NW-FVA tak obsahuje komplexné informácie o trofických úrovniach a budúcej vodnej bilancii lokality pre celý les v Hesensku, čo umožňuje väčšiu váhu klimatických aspektov pri výbere druhov stromov.

2. Vývoj odporúčaných typov rozvoja lesov

Druhy stromov sa kategorizujú podľa ich požiadaviek na vodu a živiny pomocou prahových hodnôt indexu sucha. Druhy stromov, ktoré sa navzájom dopĺňajú z hľadiska ich ekologických požiadaviek a rastového správania, sú prispôsobené tak, aby tvorili zmiešané typy porastov alebo typy rozvoja lesov.

V závislosti od splnenia ekologických požiadaviek lokality možno úlohu druhu stromov v zmiešaných lesoch klasifikovať ako vedúcu, zmiešanú, sprevádzajúcu alebo vylúčenú z pestovania. Okrem vodnej bilancie lokality a trofických kritérií obsahujú odporúčania aj niektoré lesnícke a hospodárske podmienky (napr. vylúčenie borovice a brezy z lokalít bohatých na vodu a živiny). V prípade hydromorfných lokalít, t. j. pôd ovplyvnených podzemnou a podvodnou vodou, nie je vhodné prideliť druhy stromov pomocou vodnej bilancie lokality, keďže využiteľná kapacita poľa tu nie je zmysluplná. Namiesto toho sú kategorizované podľa predchádzajúceho systému podľa terénneho vodného režimu a trofickej úrovne.

Hlavnými argumentmi v prospech zmiešaných lesov sú ich väčšia stabilita a vo všeobecnosti vyššia odolnosť pri kompenzácii rušivých vplyvov.  Typy rozvoja lesov sa používajú pri lesníckom plánovaní. Opisujú ich modely požadovanej lesnej štruktúry, ktoré napríklad kategorizujú ich nástupnícku polohu a špecifikujú rozvojové ciele s ohľadom na ich ochrannú a rekreačnú funkciu. Ciele produkcie dreva sú zahrnuté vo forme cieľových priemerov a období produkcie. Percentuálne podiely druhov stromov sú vymedzené pre ciele rozvoja aj regenerácie. Informácie o plánovaní špecifickom pre danú lokalitu možno odvodiť pre každý druh stromu odporúčaný v rámci typu rozvoja lesa.

Katalóg typov rozvoja lesov pre obecné a súkromné lesy obsahuje 34 typov rozvoja lesov.  Využívajú ich už mnohí vlastníci lesov. Počet návštev webového portálu v auguste 2024 je viac ako 296 000 (počet kliknutí) a rastie. Vzhľadom na riziko nesprávneho výkladu zo strany používateľov, ktorí nie sú odborníkmi, NW-FVA vo všeobecnosti odporúča konzultácie so špecializovaným lesníckym personálom.

3. Webová služba pre druhy stromov prispôsobené klíme

Systém podpory rozhodovania pre výber druhov stromov prispôsobených klíme bol začlenený do prevádzkového GIS spoločnosti HessenForsta sprístupnený vlastníkom lesov ako voľne prístupný webový portál (https://www.nw-fva.de/baem/). Okrem toho možno službu REST-Web-Service, na ktorej je založená celá služba, a službu WMS (web map service) ľahko integrovať do iných softvérových produktov. Webová stránka spoločnosti NW-FVA obsahuje aj stručný návod na používanie služby. Katalóg typov rozvoja lesov, ďalšie podkladové informácie a klasifikačné tabuľky sú k dispozícii na stiahnutie.

Vo webovej aplikácii sa kliknutím na mapu otvorí tabuľka s informáciami o polohe, charakteristikách lesných lokalít a odporúčaných typoch rozvoja lesov na každom lesnom mieste v celom Hesensku.

Na doplnenie webového portálu bola vyvinutá aplikácia pre operačné systémy Android a iOS (Apple) pre mobilné zariadenia. Výhodou aplikácie je, že určuje polohu lesa prostredníctvom GPS. Umožňuje okamžité získanie informácií, aby sa posúdenie existujúcej lesníckej situácie mohlo priamo prepojiť s lesnou lokalitou. Ak nie je k dispozícii prístup na internet, vybraté miesto sa uloží a môže sa neskôr otvoriť na načítanie súvisiacich informácií. Umiestnenie je obzvlášť užitočné, ak neexistuje lesné delenie alebo mapový základ alebo ak je ťažké stanoviť hranice, napríklad v malých súkromných lesoch.

Napokon katalóg typov rozvoja lesov slúži ako základ pre dotácie od správnych orgánov. Spolková krajina Hesensko financuje opätovné zalesňovanie otvorených priestorov, ktoré boli postihnuté extrémnym suchom od roku 2018 do súčasnosti. Výber typu rozvoja lesa odporúčaného na konkrétnom mieste je pre vlastníkov lesov povinný a je predpokladom na získanie dotácií na výsadbu a údržbu.

Partnermi projektu boli vlastníci lesov a poradcovia: HessenForst, zodpovedný za štátne lesy a časti obecných a súkromných lesov, a Hessian Forest Owners’ Association, zodpovedné za všetky ostatné časti obecných a súkromných lesov. Obe poskytovali poradenstvo a údaje počas celého projektu a podieľali sa na procesoch prenosu znalostí.

Uskutočnil sa prieskum medzi vlastníkmi lesov a poradcami s cieľom vypracovať stratégie na podporu informovanosti a využívania nástrojov na podporu rozhodovania pre komunálne a súkromné lesy. Od prvých krokov projektu sa zapojením zainteresovaných strán podporilo prijatie a prijatie odporúčaní od vlastníkov lesov. Z tohto dôvodu sa podrobnejšie informácie o zapojení zainteresovaných strán uvádzajú v oddiele „Úspech a obmedzujúce faktory“.

Faktory úspechu:

S cieľom čo najrýchlejšie a najúčinnejšie uviesť výsledky do praxe sa proces prenosu znalostí uskutočnil na viacerých úrovniach, čo predstavovalo kľúčový faktor úspechu projektu.

Po prvé, zloženie účastníkov projektu, na ktorom sa podieľali HessenForst a Hessian Forest Owners’ Association, znamenalo, že skúsení odborníci z praxe sa podieľali na vývoji a interpretácii výsledkov od začiatku projektu. Tým sa zabezpečilo uznanie poskytnutých odporúčaní a aktívne začlenenie do lesného plánovania od začiatku. Prvá validácia sa preto uskutočnila počas prebiehajúceho procesu pred predložením výsledkov a ich sprístupnením širokej verejnosti. Týmto prístupom sa výrazne zvýšilo akceptovanie odporúčaní týkajúcich sa vyvinutých druhov stromov.

Druhá úroveň prenosu poznatkov spočíva v ľahko zrozumiteľnej dokumentácii a v sprístupnení výsledkov verejnosti vo forme, ktorá transparentne podporuje vlastníkov lesov a lesníkov pri ich rozhodnutiach. Vojna v rámci systému podpory digitálneho rozhodovania (DSS) je preto navrhnutá ako vhodný nástroj. Je to verejne prístupné prostredníctvom webového portálu NW-FVA, na ktorom môžu vlastníci lesov ľahko identifikovať svoje porasty a získať prístup k odporúčaniam týkajúcim sa druhov stromov vypracovaným v rámci projektu/stiahnuť ich. Vyvinula sa aj mobilná verzia pre mobilné telefóny so systémom Android a iOS. Tieto aplikácie sú najjednoduchší spôsob, ako nájsť stránky pomocou funkcie GPS mobilného zariadenia.

Ako tretia etapa prenosu znalostí sa v úzkej spolupráci so spoločnosťou HessenForst organizovali aktívne kurzy odbornej prípravy na všetkých lesníckych úradoch. Prednášky sa konali aj na podujatiach organizovaných Hessian Forest Owners’ Association. Bezplatné kurzy odbornej prípravy sa ponúkajú aj vlastníkom lesov v ich vlastných lesoch. Kurzy a webový portál boli inzerované prostredníctvom letákov a reklám v špecializovaných časopisoch. Okrem toho sa začalo vytváranie používateľských príručiek videa. Tieto informácie sú k dispozícii aj na webovom sídle NW-FVA.

Prekvapivo niekoľko ďalších odvetví, ako sú úrady pre environmentálne plánovanie, orgány na ochranu prírody a subjekty zodpovedné za ťažbu pitnej vody a priehrady alebo výstavbu ciest, vyjadrilo záujem o používanie odporúčaní týkajúcich sa druhov stromov a o integráciu služby do svojich portálov GIS. To svedčí o úspechu iniciatívy, ktorú podnikla spoločnosť NW-FVA.

Podobný prístup založený na rovnakej koncepcii typov rozvoja lesov sa uplatnil v spolkovej krajine Severné Porýnie-Vestfálsko (Nemecko) v rámci projektu SUPERB (pozri prípadovú štúdiu Veľké riešenia obnovy lesov v Severnom Porýní-Vestfálsku),čo naznačuje potenciál replikácie projektu.

Obmedzujúce faktory:

Hoci existuje veľká potreba poradenstva a odporúčania boli záväzne začlenené do štátnych dotácií na projekty opätovného zalesňovania, odporúčania pre druhy stromov ešte nie sú stanovené ako nová norma.

Pozvánka na poskytnutie spätnej väzby a program odbornej prípravy boli vítané, ale nie v rozsahu, v akom sa očakávalo. Hĺbkové znalosti v komplexnej oblasti výberu druhov stromov v meniacej sa klíme sa považujú za potrebné, aby sa predišlo nesprávnemu výkladu. Cieľová skupina osôb s rozhodovacou právomocou v lese je navyše veľmi rôznorodá a vyžaduje si veľké úsilie v oblasti komunikácie. Na prekonanie týchto obmedzení sa v dlhodobom horizonte zachová program odbornej prípravy. Uprednostňuje sa školenie na mieste, ale požadované sú aj inštruktážne videá. Zváži sa to s cieľom zlepšiť využívanie odporúčaní.

Celkové náklady na projekt boli 5 655 000 EUR a zahŕňali najmä náklady na zamestnancov.  Používanie nástrojov vyvinutých v rámci projektu je bezplatné pre všetkých používateľov. Náklady na obnovu lesov sa líšia v závislosti od podmienok lokality a rozsahu plochy, ktorá sa má obnoviť. Príklad možno nájsť v prípadovej štúdii s názvomLarge-scale forest restoration solutions for resilience to multiple climate stressors in North Rhine-Westphalia (Rozsiahle riešenia obnovy lesov zamerané na odolnosť voči viacerým klimatickým stresorom v Severnom Porýní-Vestfálsku, Nemecko).

Silvikultúrne plánovanie využívajúce typy rozvoja lesov, ktoré odporúčajú zmiešané lesy, zabezpečí väčšiu stabilitu a vo všeobecnosti vyššiu odolnosť voči narušeniam. Tým sa zabezpečia nielen environmentálne a hospodárske prínosy, ale aj zachovanie iných lesných ekosystémových služieb. Hoci nie je konkrétne vyčíslená, podporí aj reguláciu klímy, reguláciu a zásobovanie vodou, kontrolu erózie, poskytovanie biotopov a rekreáciu.

Projekt sa začal v roku 2018 a potrvá do roku 2025. Webový portál bol prvýkrát sprístupnený v októbri 2020. Po intenzívnom ďalšom vývoji sa v máji 2023 vykonala komplexná aktualizácia.

Výber a plánovanie osobitných opatrení na obnovu alebo výsadbu môže trvať až jeden rok. Nepretržité obhospodarovanie lesných porastov je dôležité na zachovanie prispôsobeného zmiešaného lesa, ktorý môže poskytovať všetky ekosystémové služby. Pre každý typ rozvoja lesa existujú zodpovedajúce odporúčania týkajúce sa obhospodarovania, ktoré sú rozlíšené podľa fázy pred hustotou, fázy húštiny, fázy kvalifikácie a fázy dimenzovania, ako aj fázy zrelosti a regenerácie.

Nástroj na podporu rozhodovania je navrhnutý tak, aby bol trvalý a priebežne sa aktualizuje.

Dr. Ralf Nagel
director of the Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 123
E-Mail: ralf.nagel@nw-fva.de

Dr. Heidi Döbbeler
scientific assistant
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 114
E-Mail: Heidi.Doebbeler@nw-fva.de

Dr. Jan Hansen
head of forest inventory, information technology and biometrics
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 221
E-Mail: Jan.Hansen@nw-fva.de

fnews@thuenen.de

Döbbeler H., Nagel R.-V., Spellmann H., Hamkens H. (2023): Waldentwicklungsziele (WEZ) für den hessischen Kommunal- und Privatwald. Vyhľadať hotely v meste Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband Göttingen. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stánok 26. mája 2023)

Spellmann H., Döbbeler H., Hamkens H., Hansen J., Sutmöller J., Bialozyt R., Nagel R.-V. (2021): Entscheidungshilfen zur klimaangepassten Baumartenwahl. Deutscher Waldbesitzer(1)Odstrániť filter 8-10.

Heitkamp F., Ahrends B., Evers J., Steinicke C., Meesenburg H. (2020): Vyvodenie režimov živín v lesnej pôde integráciou chemického zloženia pôdy s fuzzy-logikou: Celoregionálna aplikácia pre zainteresované strany Hesenska, Nemecko. Geoderma Regionálne 23: e00340. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00340

Bialozyt, R., Böckmann, T. (2023): Abschlussbericht IKSP Projekt L-12 „Klimarisiko- und Zielbestockungskarten Forst – Verbesserte Beratungsgrundlagen für neue Herausforderungen an hessische Waldbesitzer“, 76 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, stánok 26. mája 2023)