Význam lesných ekosystémov pre kolobeh vody
Kolobeh vody v lesných ekosystémoch má niekoľko špecifík. Nachádza sa tu veľké množstvo nadzemnej biomasy, z ktorej časť je živá a časť odumretá. Obe sú schopné zachytávať zrážky a regulovať tak prechod vlhkosti k povrchu pôdy. Tu je veľmi dôležité poznať fenológiu jednotlivých druhov drevín, nástup olistenia, dĺžku jeho trvania ale aj celkovú pokryvnosť listov.
Vyvinuté a teda optimálne štruktúrované lesné pôdy majú vysoký obsah organických látok a vyvinutú sieť pôdnych makropórov ako výsledok dekompozície odumretých rastlinných a živočíšnych zvyškov a aktivity pôdnej fauny. Nenarušené lesné pôdy majú teda vysokú infiltračnú kapacitu, znižujú povrchový odtok, riziko erózie a zadržiavajú vlhkosť potrebnú pre vegetáciu.
Okrem toho, koreňové systémy lesných drevín sú pomerne rozsiahle. V období sucha menej podliehajú stresu, lebo vedia získať vlahu z hlbších vrstiev pôdy. Riziko predstavujú dlhotrvajúce epizódy sucha, kedy sa zásoby pôdnej vody nakoniec vyčerpajú. Je preto významné poznať fázy prechodu vody v systéme pôda - rastlina - atmosféra počas celého hydrologického roka.
Pôdny profil má rôzny charakter vzhľadom na pôdny druh a typ, ale aj špecifické podmienky stanovištia. Dreviny sú odlišné čo sa týka náročnosti na vlhkosť a v prípade sucha ich odolnosti voči stresu.
Buk lesný a jeho odolnosť voči suchu
Buk lesný je považovaný za pomerne odolný voči suchu vďaka hlbokým koreňom. V nižších polohách ale pozorujeme trend ubúdania zrážok počas vegetačnej sezóny v kombinácii s nadpriemernými teplotami, čo môže viesť k ohrozeniu stability bukových ekosystémov na niektorých stanovištiach.
Charakteristika buka lesného
Buk lesný je statný opadavý listnatý strom z čeľade bukovitých (Fagaceae) pôvodom z Európy. Tento strom dosahuje výšku až 30-40 m, má širokú korunu a vytvára charakteristický, hladký kmeň. Jeho listy sú oválne, tmavo zelené, so zúbkami na okrajoch. Buky majú charakteristické kvetenstvo vo forme stopkatých šištičiek, ktoré sa objavujú na jar. Plodom sú bukvice, trojhranné oriešky, ktoré sú obalené ostnitou šupinou.
Buk lesný patrí k najbežnejším listnatým stromom v Európe, ktorý dosahuje výšku až 40 m a dožíva sa 500 rokov. Prirodzene sa vyskytuje vo výškach 300 až 1.000 m n. m. Jeho drevo je ťažké a tvrdé, čo vypovedá o jeho odolnosti a vytrvalosti. Buk lesný je v podnebí strednej Európy najužitočnejší listnatý strom. V nenarušených podmienkach predstavuje bukový les najvyšší organizovaný vegetačný typ.
Buk lesný je majestátny strom, ktorý vzbudzuje obdiv svojou veľkosťou, krásou a dlhovekosťou. Pôvodná európska drevina listnatých lesov je známa mimoriadne hustou korunou a jemným, upokojujúcim tieňom. Pri voľnom raste vytvára mohutný strom s hladkou sivou kôrou, ktorá sa s vekom len pozvoľna ryhuje. Listy sú eliptické, celookrajové až plytko zvlnené, na jar svetlozelené a lesklé, v lete sýtozelené a na jeseň zlatožlté až medené. Časť suchých listov môže na vetvách vytrvať cez zimu, najmä u mladších stromov a živých plotov. V máji sa objavujú nenápadné kvety, na jeseň (september - október) dozrievajú bukvice v ostnitej čiaške, ktoré sú cennou potravou pre vtáky i drobné cicavce.
Pestovanie a nároky buka lesného na prostredie
Pestovanie buka lesného vyžaduje miesto s dostatkom slnka a priepustnú pôdu, ale dokáže prosperovať aj v polotieni. Preferuje vlhkú pôdu a je pomerne odolný voči znečisteniu vzduchu. Je mrazuvzdorný a dokáže dobre znášať rôzne klimatické podmienky.
Buk lesný preferuje priepustné, výživné pôdy s dobrou vlahou a miernym obsahom vápnika. Najvhodnejšie sú stanovištia od plného slnka po polotieň; je citlivý na náhle mrazy a priame slnečné lúče, ktoré môžu poškodiť jeho kôru. Prospieva vo vyššej vzdušnej vlhkosti a odporúča sa výsadba skôr na rozsiahlejších trávnatých plochách. Najlepšie rastie na stredne vlhkých, priepustných pôdach s dostatkom živín. Neznáša pôdy zamokrené, ľahnuté, ani suché, piesočnaté. Na svetelné podmienky je nenáročný, má vysokú toleranciu voči zatieneniu, ale v tieni je intenzita vyfarbenia listov menšia. Mrazuvzdornosť sa uvádza do -34 °C.
Buk lesný má najradšej vlhké miesta a hlbokú pôdu bohatú na živiny. V mladom veku potrebuje tieň. Buk lesný je vo všeobecnosti odolný voči väčšine škodcov a chorôb. Občas môžu byť napadnuté voškami alebo hnilobou koreňov, ak sú vysadené v premočených pôdach.
Vplyv klimatických zmien na bukové ekosystémy
V posledných rokoch sa v nižších polohách Slovenska pozoruje trend ubúdania zrážok počas vegetačnej sezóny v kombinácii s nadpriemernými teplotami. Toto zhoršujúce sa sucho, spolu s vysokými teplotami vzduchu, si začína vyberať daň v podobe zhoršujúceho sa stavu vegetácie lesných porastov, najmä v južne situovaných pohoriach.
Modelovanie rizika sucha
Existujú programy zaoberajúce sa problematikou vlhkostných podmienok v lesných ekosystémoch. Jedným z nich je simulačný model GLOBAL, ktorý modeluje pohyb vody v pôdnom profile s dôrazom na koreňovú zónu. Vstupnými údajmi sú informácie o meteorologických prvkoch (zrážky, teplota, tlak vodných pár, slnečný svit, vietor), vlastnostiach vegetácie (index listovej plochy, hĺbka koreňov) a informácie o pôde (hydraulická vodivosť, retenčné vlastnosti pôdy). Kľúčovým výsledkom sú údaje o meniacej sa objemovej vlhkosti pôdy v každom centimetri hĺbky pôdneho profilu pre každý deň modelovaného obdobia.
Cieľom jednej zo štúdií bolo modelovať vodný režim lesnej pôdy na príklade lokality Bienska dolina počas hydrologických rokov 2015 - 2018 a na základe výsledkov vyhodnotiť riziko sucha. Ide o bukový porast nachádzajúci sa v nadmorskej výške 450 m n.m. v juhovýchodnej časti Kremnických vrchov. Lokalita patrí do mierne teplého, mierne vlhkého klimatického okrsku s priemernou ročnou teplotou 7,3°C a ročným úhrnom zrážok 720 mm.
Ako najsuchší sa ukázal hydrologický rok 2015 z hľadiska výskytu dlhých epizód sucha počas vegetačného obdobia. Ostatné roky bol výskyt epizód sucha zaznamenaný tiež, boli však kratšie. Hovoriť spoľahlivo o trende vývoja na základe 4-ročného merania je komplikované. Výsledky však poukazujú na fakt, že bukové porasty v nižších polohách (do 450 m n.m.) sú značne ohrozené suchom, keďže v týchto polohách je pozorovaný trend ubúdania zrážok v kombinácii s nadpriemernými teplotami. To naznačuje posun optima pre bukové lesy do vyšších polôh.
Model GLOBAL je možné využiť na spresnenie monitoringu sucha, pretože pracuje okrem meteorologických parametrov aj s hydrofyzikálnymi vlastnosťami pôdy na danej lokalite. Pôdne sucho sa môže vyskytovať aj v období nízkych zrážkových úhrnov, kedy množstvo vody nedokáže nasýtiť celý pôdny profil a korene tak nedokážu plne zásobiť rastlinu vlahou.
Využitie buka lesného v záhradnej architektúre a jeho kultivary
V sadovníckej tvorbe je buk lesný využívaný rôznymi spôsobmi. Vďaka svojmu elegantnému vzhľadu a vzrastu sa často používa ako solitér v parkoch a záhradách. Bukové aleje sú taktiež obľúbené pre svoj estetický vzhľad a vytváranie tieniacich chodieb. V záhradníckom dizajne sa tiež uplatňuje ako súčasť zmiešaných lesných porastov, kde prispieva svojim charakteristickým lístím a tvarom k vytvoreniu prirodzenej atmosféry.
Buk lesný je strom, ktorý rastie pre ďalšie generácie. V mladom veku je možné buk pestovať v kvetináči, ale vzhľadom na jeho rýchlo sa rozširujúce korene je potrebné ho časom presadiť do voľnej pôdy. Mladé stromy potrebujú pravidelnú zálievku, najmä počas suchých letných mesiacov. Najlepší čas na výsadbu buku je na jar alebo na jeseň, keď sú teploty mierne.
Kultivary buka lesného
Buk lesný má množstvo veľmi atraktívnych kultivarov, ktoré sa líšia ako najrôznejšie sfarbenými a utváranými listami, tak veľkosťou i tvarom, a preto sa dajú upotrebiť nielen vo veľkých sadových úpravách, ale aj v menších záhradách.
- Fagus sylvatica (Buk lesný) - Najznámejší druh buka, ktorý dorastá do výšky 30 až 40 metrov. Má lesklé zelené listy, ktoré na jeseň získavajú žlté až oranžové odtiene.
- Fagus sylvatica 'Atropunicea' (Buk červenolistý) - Tento kultivar má výrazné tmavočervené listy, ktoré vytvárajú nádherný kontrast v záhrade.
- Fagus sylvatica 'Pendula' (Buk previsnutý) - Tento buk má zaujímavé previsnuté vetvy a dorastá do výšky 15 až 20 metrov.
- Fagus sylvatica 'Dawyck Purple' (Buk stĺpovitý červenolistý) - Tento stĺpovitý buk má purpurové listy a je ideálny pre menšie záhrady, kde je priestor obmedzený.
- Fagus grandifolia (Buk veľkolistý) - Tento druh pochádza zo Severnej Ameriky a je známy svojimi veľkými, lesklými listami.
- Aspleniifolia: Veľmi úzky buk lesný s laločnatými zelenými listami. Jeho koruna je košatá a má zaujímavý atraktívny vzhľad.
- Atropurpurea: Dorastá do výšky niečo cez 20 metrov. Listy sú až do opadania tmavočervené. Pre nádhernú farbu koruny je potrebné ho vysadiť výlučne na slnečné stanoviská.
- Fastigiata: Stĺpovitý vzrast. Farba listov je žiarivozelená, na jeseň zožltnú. Vhodný ako solitér do menších záhrad.
- Pendula: Dorastá do výšky 25 metrov. Konáre sa oblúkovito ohýbajú. Je to vysoko dekoratívna drevina vhodná ako solitér.
- Purpurea tricolor: Odroda s veľmi pestrými farbami listov. Listy sú červené s nádychom bielej a kraje sú ružové.
- Rohanii: Vzrast tradičný. Listy sú purpurovo zelené a laločnaté. Stopky listov sú červené.
- Buk lesný 'Dawyck Gold': Stĺpovitá odroda buka so vzpriamenými konármi a hustým olistením zlatožltej farby.
- Buk lesný 'Purple Fountain': Úzky vzrast s kaskádovite padajúcimi konármi a intenzívnym purpurovým sfarbením listov.
- Previsnutý buk s purpurovými listami: Pomalý rast, pôvabne previsnuté konáre a atraktívne purpurovo-červené listy.
- Purpurový buk pre menšie mestské priestory: Kužeľovitý tvar v mladosti a zaujímavé purpurové listy s tmavoružovými a bledoružovými okrajmi.
- Buk lesný 'Sandrode': Zakrpatený, kompaktný kultivar s členitými zelenými listami, dorastá do cca 2 metrov.
Rez a tvarovanie
Rez buka sa vykonáva len minimálne a najlepšie v období vegetačného pokoja, pretože buk neznáša hlboké zásahy. V prípade živých plotov sa však strihá pravidelne raz až dvakrát ročne, ideálne v júli a prípadne znovu na začiatku septembra. Pri reze odstraňujeme suché, poškodené alebo prekrížené konáre.
Hoci buk na zimu opadáva, vytvára takú hustú spleť konárikov, že veľká časť listov medzi nimi zostane, čím poskytuje pocit súkromia aj v zime. Veľkou výhodou je aj relatívne rýchly rast a fakt, že buk lesný je dlhoveká drevina. Pred úplným opadom listy menia farbu, čím vytvárajú farebne premenlivý živý plot v závislosti od ročného obdobia.