Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom. Rastislav Jakuš Miroslav Blaženec editori A K A D É M V I E D S L O V E N S K Á

Transcription

1 Rastislav Jakuš Miroslav Blaženec editori S L O V E N S K Á A K A D É M I A V I E D S L O V A C A A C A D E M I A S C I E N T I A R U M Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom

2 S L O V E N S K Á A K A D É M I A V I E D S L O V A C A A C A D E M I A S C I E N T I A R U M Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Rastislav Jakuš Miroslav Blaženec editori Publikácia vydaná v rámci projektu: Prognosticko-informačné systémy pre zvýšenie efektívnosti manažmentu lesa

3 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Editori: Ing. Rastislav Jakuš, Ph.D., Ing. Miroslav Blaženec, Ph.D. Spoluautori: Ing. Alexander Gurtsev, Ph.D., prof. Ing. Jaroslav Holuša, Ph.D., Ing. Branislav Hroššo, RNDr. Zdenka Křenova, Ph.D., Ing. Valéria Longauerová, Ph.D., Mgr. Karolina Lukášová, Ph.D., Ing. Andrej Majdák, Ing. Pavel Mezei, Ph.D., Ing. Ján Slivinský Copyright 2015 Ústav ekológie lesa, Slovenská akadémia vied DTP a grafická úprava: Táto publikácia vznikla vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a vývoj pre projekt: Prognosticko-informačné systémy pre zvýšenie efektívnosti manažmentu lesa, ITMS , spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja. ISBN

4 Obsah 1. Úvod Biologické základy ochrany lesa Hostiteľská drevina smrek obyčajný Podkorní hmyz Přirození nepřátelé podkorního hmyzu - bioregulační komplex Hubové patogény smreka Populačná dynamika podkôrneho hmyzu Interakcie medzi smrekom a lykožrútom Ekologické základy ochrany lesa disturbancie v lesných ekosystémoch Vývoj prirodzeného lesa a disturbancie Typy odumierania smrekových ekosystémov a disturbančné systémy Biotechnické metódy ochrany lesa Preventívne spracovanie zlomov a vývratov Vyhľadávanie, ťažba a asanácia aktívnych chrobačiarov Klasické lapáky Alternatívne použitie lapákov Iné metódy zakrývanie kôp Použitie semiochemikálií Biologické metódy ochrany lesa Použitie insekticídov v ochrane lesa Princípy Pozemné postreky kmeňov a dreva Otrávené lapáky Používanie sieti napustených insekticídmi Diagnostické a informačné systémy v ochrane lesa Klasický diaľkový prieskum Zeme Laserové skenovanie Termovízia GIS Systémy na podporu rozhodovania Informačné systémy a mobilné technológie

5 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom 8. Ochrana lesa v chráněných územích Problematika ochrany lesa v chráněných územích K sousedům na zkušenou, aneb péče o lesní ekosystémy chráněných území v okolních zemích Kudy ze začarovaného lesa, aneb Systémy manažmentu ochrany lesa Všeobecné zákonitosti Typy systémov manažmentu ochrany lesa Ochrana smreka v rámci arboristiky Dlhodobé preventívne opatrenia na zabránenie gradácií podkôrneho hmyzu Autori publikácie Poďakovanie

6 SLOVENSKÁ AKADÉMIA VIED ACADEMIA SCIENTIARUM SLOVACA 1. Úvod Problematika ochrany lesa v smrekových porastoch je počas gradácií podkôrneho hmyzu pomerne široko diskutovaná. Téma zaujíma nielen ľudí, ktorí pracujú bezprostredne v ochrane lesa (lesníkov), ale aj odborníkov, ktorých práca sa gradácie podkôrneho hmyzu dotýka (ochrana prírody, životné prostredie). Vzhľadom na viditeľné dopady gradácii na krajinu, je táto téma zaujímavá aj pre širšiu verejnosť. Praktické riešenie problémov ochrany lesa v podmienkach globálnych zmien vyžaduje multidisciplinárny prístup. V tejto knihe sa snažíme o spojenie rôznych súvisiacich, ale často aj protichodných názorov na kľúčovú časť problematiky ochrany lesa v smrečinách. Je to možné len do určitej miery. Pre pochopenie princípov a úspech pri hľadaní funkčných riešení je potrebné priblíženie sa k poznaniu, pokiaľ možno všetkých pohľadov na danú problematiku. Cieľom tejto knihy je poskytnúť úvod k princípom fungovania procesov súvisiacich s problematikou ochrany lesa v dospelých smrekových porastoch v podmienkach globálnych zmien. Sme si vedomí toho, že aj napriek nášmu úsiliu, kniha nezahrňuje celú súvisiacu problematiku. Medzi jednotlivými kapitolami sa v mnohých prípadoch vyskytuje určitý prekryt, ktorý bol nutný k pochopeniu jednotlivých častí knihy, ktoré spolu súvisia. Rozsah textu v daných kapitolách a podkapitolách nie je úplne proporcionálny váhe jednotlivých problematík. Vo veľkej miere je určovaný aj rozsahom výskumných aktivít a praktických skúseností autorov. Týka sa to hlavne pomerne veľkého rozsahu častí venujúcich sa problematike feromónov a antiatraktantov. Kapitoly, sú napísané buď v slovenskom alebo v českom jazyku, podľa toho, v akom jazyku písal prvý autor danej kapitoly. Vzhľadom k tomu, že zastávame názor, že kľúčovým opatrením na zastavenie existujúcej gradácie podkôrneho hmyzu je vyhľadávanie a asanácia aktívnych chrobačiarov, spracovali sme túto problematiku spolu s problematikou zdravotného stavu v samostatnej knihe (Rastislav Jakuš, Pavel Cudlín, Ján Slivinský, Pavel Mezei, Andrej Majdák, Miroslav Blaženec: Hodnotenie zdravotného stavu smreka vo vzťahu k náletu podkôrneho hmyzu a k odumieraniu lesa, 2015). Obe knihy tvoria jeden celok. Preto je v tejto knihe venovaná menšia pozornosť problematike identifikácie zdravotného stavu stromov a ilustráciám na identifikáciu podkôrneho hmyzu. Rastislav Jakuš 5

7 6 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom

8 2. Biologické základy ochrany lesa 2. Biologické základy ochrany lesa 2.1. Hostiteľská drevina smrek obyčajný Miroslav Blaženec, Rastislav Jakuš, Pavel Mezei Smrek obyčajný (Picea abies (L.) Karst.) je strom dorastajúci do výšky 40 až 60 metrov. Má pravidelnú kužeľovitú korunu, ktorá je premenlivá a tvorí rôzne prechody od širokých až k úzkym stĺpovitým tvarom. Konáre v praslenoch sa odkláňajú od kmeňa pod ostrým až tupým uhlom, podobne ako konáre druhého stupňa, ktoré môžu byť takmer nerozkonárené s mnohými prechodmi až k bohato rozkonáreným. Kôra je červenohnedá, hladká, neskôr sa vytvára hnedá, v drsnejších polohách sivá borka rôzneho tvaru Ekologické nároky smreka obyčajného Smrek je veľmi plastická drevina s nasledovnými ekologickými nárokmi: Nároky na teplo Rozľahlý areál smreka je určený predovšetkým jeho vzťahom k teplote. Dobre znáša nízke teploty, zimné mrazy ho málokedy poškodzujú, len vo vyslovene mrazových polohách a kotlinách trpí v mladosti jesenným mrazom. Je však citlivý na vysoké teploty, najmä v období sucha. Rastúca teplota podporuje rast, ale len ak je zabezpečené dostatočné zásobenie vodou. Nároky na vodu Smrek je náročný na vodu, pre svoj rast jej potrebuje dostatok najmä v teplejších oblastiach. V klimaticky chladných polohách sa uspokojí i s nižšími zrážkami. V rade druhov drevín, zostavenej podľa nárokov na vodu, patrí smrek spolu s jedľou a bukom do skupiny so strednou spotrebou vody. Obzvlášť kritické sú pre smrek periódy sucha suché roky Hostiteľská drevina smrek obyčajný 7

9 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Nároky na svetlo Smrek je schopný znášať pomerne dlho zatienenie. Možno ho zaradiť ako drevinu polotieňomilnú, alebo presnejšie vyjadrené, ako drevinu stredne tolerujúcu zatienenie. Citlivosť na vietor Smrekové porasty potrebujú k životným pochodom (asimilácii a transpirácii) mierny pohyb vzduchu. Postačuje im vánok o rýchlosti 0,5 1,5 m.s -1. Rýchlejší pohyb vzduchu, vietor o rýchlosti 3 4 m.s -1 a väčšej, má už nepriaznivý vplyv na asimiláciu a transpiráciu. Značný vplyv na ohrozenosť smrekových porastov vetrom má tvar terénu, charakter pôdy a v nej hladina podzemnej vody. Často sú poškodzované smrekové porasty na glejových, semiglejových a rašelinných pôdach. Škodlivosť vetra je predovšetkým v jeho nárazovosti a turbulencii, menej už záleží na jeho rýchlosti. Na stromovej hranici a na severnej hranici rozšírenia je vietor limitujúci stanovištný faktor rozšírenia. Nároky na pôdu Smrek nemá veľké nároky na minerálne zloženie pôdy. Vo svojom klimatickom optime rastie aj na pôdach vyslovene chudobných. Jeho prevažne povrchovo usporiadanej koreňovej sústave vyhovujú pôdy s dostatočnou a rovnomernou vlhkosťou. Smrek znesie aj veľkú vlhkosť pôdy na rašeliniskách. Na piesočnatohlinitých až štrkovohlinitých, kyprých a dobre prevzdušnených pôdach dokáže smrek vytvoriť i zvislú koreňovú sústavu. Je veľmi citlivý na nedostatok kyslíka v pôde. Aj keď nemá smrek na živiny zvlášť vysoké nároky, vyžaduje pôdy predovšetkým kyslé s hodnotou ph Areál rozšírenia smreka obyčajného Pôvodný areál rozšírenia smreka v porovnaní s dnešným rozšírením v strednej Európe bol omnoho menší. V minulosti sa v strednej Európe vyskytoval izolovane. Smrečiny tvorili síce pôvodne rozľahlé porasty v subalpínskych polohách pohorí nad bučinami a jedľobučinami, neboli však súvislé. Smrek pôvodne rastie v horských oblastiach strednej Európy, alpsko dinárskej a hercínsko karpatskej, ale najväčšie rozšírenie má v severnej Európe, a to od najsevernejšej časti Nórska (približne od 69 o s. z. š.) až po východný Ural, kde postupne prechádza do blízkeho druhu smreka obyčajného sibírskeho (Picea obovata). Od juž Hostiteľská drevina smrek obyčajný

10 2. Biologické základy ochrany lesa ného Uralu prechádza po severnej hranici černozemí do Poľska. Na Slovensku sa prirodzene vyskytuje v najsevernejších častiach, od 500 do 2050 m n. m. V optimálnych podmienkach vytvára rozsiahle rovnorodé, ale aj zmiešané porasty s jedľou a bukom. Prirodzené rozšírenie smreka v strednej a južnej Európe (oblasť: 1 alpská, 2 hercýnska, 3 karpatská, 4 juhokarpatská, 5 rhodopská, 6 ilýrska) podľa Mráček a Pařez (1986) Z pohľadu ekologických nárokov smreka obyčajného sú hranice dnešného areálu rozšírenia definované následovne: Na juhozápadnej, južnej, východnej a severnej hranici stredoeurópskeho areálu smreka obyčajného je limitujúcim faktorom rozšírenia sucho suchá hranica. Taktiež sa uplatňuje konkurencia iných drevín, hlavne buka (Fagus sylvatica) aj jedle (Abies alba). Severná hranica eurázijského areálu a výšková hranica rozšírenia v pohoriach je prevažne klimatická chladová hranica. Na vypuklých reliéfnych tvaroch môže byť limitujúcim faktorom aj vietor Hostiteľská drevina smrek obyčajný 9

11 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom V niektorých pohoriach južnej Európy so zvláštnou lokálnou klímou rastie smrek na dne údolí a jeho výškové rozšírenie ohraničuje konkurencia buka a jedle. V podmienkach s vyššou kontinentalitou (Alpy, Sibír) idú niektoré dreviny (Larix sp., Pinus cembra) vyššie ako smrek, v karpatsko hercýnskej sústave tvorí smrek hornú hranicu stromovej vegetácie. Smrek je drevina neobyčajne premenlivá a taktiež veľmi plastická, preto nie sú u neho tak silne vyhranené klimatypy ako napríklad u borovice. Vo vnútri obrovského prirodzeného areálu sa vytvorilo množstvo priestorovo diferencovaných, stanovištne adaptovaných ekotypov (rás). Široké rozpätie klimatických parametrov v oblastiach výskytu smreka ilustruje nasledujúca tabuľka Zdravotný stav a stresové rekcie smreka vo vzťahu k náletu lykožrúta smrekového Dreviny sú počas svojho životného cyklu vystavené meniacim sa podmienkam prostredia, ktoré môžu nadobúdať nepriaznivý až stresový charakter, čo sa negatívne prejavuje na ich zdravotnom stave a vitalite. Negatívne pôsobenie faktorov prostredia vyvoláva u lesných drevín sériu zmien na molekulárnej, biochemickej a fyziologickej úrovni. V priebehu evolúcie si vytvorili celý rad obranných mechanizmov a neustále sa prispôsobujú meniacim sa podmienkam. Životný cyklus lesných drevín trvá niekoľko desiatok rokov, počas ktorých sa stretávajú s rozličnými druhmi stresu, jednak abiotického charakteru (sucho, silný nápor vetra, vysoké teploty, nedostatok živín) alebo biotickým stresom (patogénne mikroorganizmy, huby, hmyz). Vďaka dlhodobému kontaktu so stresovými vplyvmi sa u nich vyvinuli účinné obranné mechanizmy, ktoré však pri pôsobení multifaktoriálneho stresu, resp. stresu extrémneho charakteru, môžu byť narušené. Zdravotný stav smreka Zdravotný stav smreka vyjadrujú najlepšie zmeny oproti normálu na kmeni ale najmä v korune stromu. Tieto zmeny sú spôsobené často komplexným pôsobením rôznych faktorov. Na ich sledovanie existuje viacero metodík, pričom najrozšírenejšia je metodika International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests ICP Forests, ktorá využíva vizuálne hodnotenie stavu korún, ale v rámci neho sa hodnotí len sociálne postavenie stromu, defoliácia, mortalita a iné symptómy (farebné zmeny). Vychádzajúca z metodiky ICP Forests, Hostiteľská drevina smrek obyčajný

12 2. Biologické základy ochrany lesa Klimatické hodnoty na hraniciach a v optime rastu (fyziologické optimum) v rámci prirodzeného aj umelého areálu smreka v Euroázii. Podľa rôznych autorov ex Schmidt Vogt (1987). Nadm. výška (m) rok Teplota ( o C) dni nad apríl - sept. júl ročná amplit. 10 o C rok Zrážky (mm) Index aridity apríl - sept. júl rok júl rok Dažďový faktor Západná hranica: Bergen (Nórsko) 43 7,2 10,7 13,7 12, Killarney (Írsko) ,1 12,8 15,0 9, La Courtine (Francúzko) 765 8,4 13,2 17,1 15, Severná hranica: Inari (Fínsko) 153-2,1 5,8 13,3 27, Chatanga (Sibír) 50-13,5-0,3 11,6 46, Jakutsk (Jakutsko Sibír) ,4 7,8 19,4 62, Východná hranica: Bialystok (Poľsko) 135 6,9 13,9 17,9 22, Tula (Západ. Rusko) 165 4,3 14,3 19,0 29, Tjumen (Sibír) 83 1,0 11,9 18,8 36, Južná hranica: Beuil (Francúzko) ,6 12,2 17,0 17, Sinaia (j. Karpaty Rumun.) 860 6,0 11,3 15,6 19, Sitniakovo (Bulharsko) ,7 8,9 12,4 17, Výšková hranica: Feldberg (Čierny les Nem.) ,9 7,2 10,8 15, Gr. Arber (Bavor. les. Nem.) ,6 9,0 12,6 18, Solda di Dentoro (Tal. Alpy) ,3 9,9 13,4 16, Fyziologické optimum: Luzern (Švajčiarsko) 498 8,6 14,5 18,1 18, Newton Rigg (V. Británia) 187 8,2 11,8 12,3 12, Biberach (Nemecko) 537 7,6 13,0 18,7 18, Index aridity: rok: Z/T + 10; júl: Zj/Tj + 10 Dažďový faktor: rok: Z/T; apríl september: Z (apr. sept.)/t (apr. sept.) Z zrážky; T teplota apríl - sept Hostiteľská drevina smrek obyčajný 11

13 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom avšak detailnejšia a pre potreby posúdenia vzťahu k náletu lykožrúta smrekového použiteľnejšia, je metodika Hodnotenia zdravotného stavu korún smreka. Táto je detailne opísaná v kapitole číslo 4 v knihe Hodnotenie zdravotného stavu smreka vo vzťahu k náletu podkôrneho hmyzu a k odumieraniu lesa. Pomocou tejto metódy hodnotenia stavu koruny možno odhadnúť retrospektívnu reakciu stromov na kombináciu prírodných a antropogénnych záťaží, aj súčasný regeneračný potenciál, teda ich rezistenciu (odolnosť) aj rezilienciu (pružnosť). Táto metóda analýzy zdravotného stavu stromov bola vyvinutá v Ústave ekológie krajiny AV ČR v 90. rokoch 20. storočia pre potreby detailnejšieho zisťovania zdravotného stavu lesa vo vzťahu k nešpecifickému pôsobeniu rôznych typov záťaží a sresových faktorov. Je založená na zisťovaní miery súčasného poškodenia (defoliácia) asimilačného aparátu a zároveň aj náhrady minulého poškodenia (defoliácia primárnej štruktúry) postupnou tvorbou sekundárnych výhonov, s prihliadnutím na ďalšie ekofyziologické parametre, ako je postavenie stromu v poraste, typ vetvenia, tvar hornej časti koruny a i. Transformácia korún je prejavom dlhodobého nešpecifického stresu a pri opätovnom hodnotení tých istých jedincov môže dobre vypovedať o ich schopnostiach vyrovnávať sa s týmto stresom. Pri tomto type hodnotenia sa pri každom strome zisťuje vyše 20 charakteristík, z ktorých sa potom určí stupeň transformácie korún. Medzi najdôležitejšie z charakteristík, od ktorých sa potom stupeň transformácie odvíja, patria celková defoliácia, defoliácia primárnej štruktúry, percento sekundárnych výhonov. celková defoliácia, ktorá predstavuje percento chýbajúceho asimilačného aparátu (ihličie) z celkového objemu koruny. Je to základný ukazovateľ poškodenia stromu a hlavný indikátor zdravotného stavu drevín. Je to parameter, v ktorom sa odrážajú vnútorné i vonkajšie vplyvy faktorov ovplyvňujúce život jedinca (genetické, klimatické a stanovištné vplyvy, vplyv znečistenia ovzdušia a iné). defoliácia primárnej štruktúry, ktorá predstavuje stratu asimilačného aparátu (ihličia) primárnej štruktúry v produkčnej časti koruny. Primárne výhony sa tvoria z prezimujúceho pupeňa, založeného v minulom vegetačnom období. Miera straty primárnej štruktúry indikuje zvýšené pôsobenie stresových faktorov v minulosti. percento sekundárnych výhonov. Sekundárne výhony sa tvoria pri akomkoľvek narušení rovnováhy medzi celkovým množstvom asimilačných orgánov a vonkajšími alebo vnútornými podmienkami pre fotosyntetickú asimiláciu Hostiteľská drevina smrek obyčajný

14 2. Biologické základy ochrany lesa Náhradné, alebo sekundárne výhony vyrastajú na dva a viac rokov starom dreve. Miera tvorby sekundárnych výhonov už indikuje významné poškodenie primárnej štruktúry, ako aj schopnosť stromu kompenzovať úbytok asimilačných orgánov. Pre určenie stupňa transformácie korún slúži nasledujúca stupnica: 0 koruna * netransformovaná až veľmi slabo transformovaná, percento sekundárnych výhonov < 20 % u vetiev II. rádu menšie odkmeňové alebo mozaikovité poškodenie 1 koruna mierne transformovaná, percento sekundárnych výhonov % zreteľne viditeľné odkmeňové alebo mozaikovité poškodenie 2 koruna stredne transformovaná, percento sekundárnych výhonov % začínajúce periférne poškodenie (suché konce vetiev I. rádu), často podvrcholové poškodenie, väčšinou v kombinácii s odkmeňovým nebo mozaikovitým poškodením 3 koruna silno transformovaná, percento sekundárnych výhonov % prevládajúce periférne poškodenie, niekedy vrcholové poškodenie, často v kombinácii s vyššie zmienenými typmi poškodenia 4 koruna úplne transformovaná, percento sekundárnych výhonov 100 % periférne poškodenie u všetkých vetiev produkčnej časti koruny, často v kombinácii s vyššie zmienenými typmi poškodenia * hodnotí sa produktívna časť koruny Na základe charakteristík celkovej defoliácie, defoliácie primárnej štruktúry a percenta sekundárnych výhonov je možné taktiež rozlíšiť, či hladina celkového stresového pôsobenia už prekročila vnútornú toleranciu stromu, či už spôsobila významné poškodenie stromu, ako dlho trvá obdobie cyklickej regenerácie výhonov a či sú už badateľné dáke prejavy regenerácie či úplného vyčerpania stromu. Pre jednotlivé stromy je možné približne rekonštruovať priebeh reakcie na pôsobenie stresových faktorov a určiť miesto, kde sa práve teraz strom nachádza na príslušnej hypotetickej stresovej krivke pomocou tabuľky Indikátory fáz reakcie korún smreka na synergické pôsobenie stresových faktorov a Schémy priebehu reakcie smreka na pôsobenie stresových faktorov podľa hodnotenia stavu korún Hostiteľská drevina smrek obyčajný 13

15 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Stupeň 0 Stupeň 1 Stupeň 2 Stupeň 3 Stupeň 4 Stupeň transformácie štruktúry koruny Autor: Cudlín, P. Stupeň 0 Stupeň 1 Stupeň 2 Stupeň 3 Stupeň 4 Stupeň transformácie a typ poškodenia koruny Autor: Cudlín, P Hostiteľská drevina smrek obyčajný

16 2. Biologické základy ochrany lesa Indikátory fáz reakcie korún smreka na synergické pôsobenie stresových faktorov (Cudlín, 2003) Priebeh reakcie na synergické pôsobenie stresových faktorov Stromy s miernou stresovou záťažou Prekročenie stresovej tolerancie Významné poškodenie asimilačného aparátu Období s prevažujúcimi degradačnými procesmi Obdobie cyklickej regenerácie výhonov (kontinuálne nahradzovanie defoliovaných primárnych výhonov výh onmi sekundárnymi) Regenerácia (prevládnutie regeneračných procesov nad degradačnými) Vyčerpanie (str ata schopnosti nahradzovať defoliované výhony) Celková defoliácia Defoliácia primárnej štruktúry Indikátory na úrovni stromu Percento sekundárnych výhonov Doplňujúca charakteristika Stresové fázy neuvažuje sa 50% neuvažuje sa U neuvažuje sa neuvažuje sa 40% neuvažuje sa 40% neuvažuje sa 40% > 50% A, B, C > 80% Uschnuté t erminály väčšiny vetiev prvého rádu v produkčnej časti koruny > 50% a < 65% 40% Prekročená stresová tolerancia A I > 65% a < 80% 50% B I 80% 60% stromu C I 65% 65% > 65% a < 80% > 65% a < 80% 80% 80% > 40% > 50% > 50% > 65% > 60% 80% Prekročená stresová tolerancia stromu Strom s významným poškodením asimilačného aparátu 35% 65% > 50% Prekročená stresová tolerancia A III 35% > 65% a < 80% > 65% stromu B III 35% 80% 80% 40% 95% Strom s významným poškodením asimilačného aparátu Strom s významným poškodením asimilačného aparátu C A II B II C II C III + C III 2.1. Hostiteľská drevina smrek obyčajný 15

17 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Schéma priebehu reakcie smreka na pôsobenie stresových faktorov podľa hodnotenia stavu korún (Cudlín, 2003) A - Reakcia stromov na krátkodobé stresové pôsobenie, ktoré prekročilo vnútornú toleranciu stromu; poškodené asimilačné orgány boli skoro takmer úplne nahradené regeneračnými procesmi. B - Reakcia stromov na dlhšie trvajúce stresové pôsobenie, ktoré prekročilo vnútornú toleranciu stromu; poškodené asimilačné orgány boli postupne vo veľkej miere nahradené regeneračnými procesmi po kratšom či dlhšom období cyklickej regenerácie výhonov. C - Reakcia stromov na chronické stresové pôsobenie, které spôsobilo významné poškodenie stromu; dlhšiu dobu trvajúce obdobie cyklickej regenerácie výhonov môže skončiť úplným vyčerpaním a odumretím stromu, alebo postupnou regeneráciou asimilačných orgánov. I. Obdobie reakcie stromov na stresové pôsobenie, ktoré prekročilo vnútornú toleranciu stromu, kedy procesy poškodzovania prevažujú dočasne nad regeneračnými. II. Obdobie cyklickej regenerácie výhonov obdobie, kedy procesy poškodzovania sú v rovnováhe s regeneračnými. III. Obdobie, kedy prevažujú buď regeneračné procesy, alebo dochádza k úplnému vyčerpaniu a odumretiu stromu Hostiteľská drevina smrek obyčajný

18 2. Biologické základy ochrany lesa Z doterajších poznatkov vyplýva jasný vzťah medzi transformáciou korún smreka (vyjadrenou celkovou defoliáciou, defoliáciou primárnej štruktúry a množstvom sekundárnych výhonov), teda jej odpoveďou na synergické pôsobenie stresových faktorov a predispozíciou na nálet alebo aj mortalitou stromov spôsobenou lykožrútom smrekovým. Vo vzťahu k predispozícii, stromy s väčšou defoliáciou primárnej štruktúry a vyšším percentom sekundárnych výhonov lákali do pasívnych lapačov umiestnených na kmeni týchto stromov 2 krát viac jedincov lykožrúta smrekového. Mortalita smreka spôsobená náletom lykožrúta smrekového bola v prípade viac transformovaných stromov vyššia o viac ako 30 %. Klimatické stresové faktory Klimatické faktory patria k významným činiteľom determinujúcim druhové zloženie lesných ekosystémov (najmä jeho drevinovej zložky) ako aj ekofyziologické a produkčné procesy s priamou väzbou na celkovú funkčnosť a stabilitu lesných porastov. Možné globálne zmeny atmosféry (klimatické zmeny, zmeny chemického zloženia ovzdušia) môžu vyvolať určité zmeny v lesných ekosystémoch a treba vždy prihliadať na časovú stránku týchto zmien, ako aj na ich intenzitu a premenlivosť. Na druhové zloženie lesných spoločenstiev majú vplyv predovšetkým zmeny dlhodobého charakteru, kým aktuálny zdravotný stav, fyziologické a produkčné procesy, reagujú aj na zmeny krátkodobé. Sucho a teplo V podmienkach očakávaných klimatických zmien, pre ktoré je prognózovaný deficit zrážok najmä počas vegetačného obdobia a rast teploty vzduchu, je osobitne ohrozenou lesnou drevinou práve smrek a to nielen v oblastiach mimo jeho prirodzený areál rozšírenia, ale aj v lokalitách, kde sa vyskytuje prirodzene. V mnohých regiónoch sveta sa očakáva výrazný nárast škôd spôsobených suchom. Zo všetkých fyziologických procesov rastlín sa ako najcitlivejší na sucho javí rast. Z pohľadu lesného hospodárstva je to veľmi nepriaznivý stav, pretože oslabené stromy nemôžu plnohodnotne plniť produkčnú funkciu ani mimoprodukčné funkcie. Práce viacerých autorov poukazujú na priame prepojenie pôsobenia sucha a fyziologických procesov drevín, napr. transpirácie, fotosyntézy, fluorescencie chlorofylu a asimilačných pigmentov, minerálnej výživy a zmeny priemeru kmeňa. Stres suchom u drevín spôsobuje okrem redukcie rastu žltnutie a stratu asimilačných orgánov, zvýšenie mortality sadeníc a pôsobí aj ako faktor, ktorý v súčinnosti s ostatnými biotickými faktormi (hubové patogény, podkôrny hmyz) významne prispieva k mortalite dospelých smrekových porastov. I keď sa sucho dáva do súvislosti najmä 2.1. Hostiteľská drevina smrek obyčajný 17

19 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom so smrekom obyčajným, jeho negatívne pôsobenie sa týka aj iných ihličnatých ako aj listnatých drevín. Teplo a sucho výrazne ovplyvňujú zdravotný stav a vitalitu stromov aj v súvislosti s náletom podkôrneho hmyzu, nakoľko už z ekologických nárokov smreka vyplývajú jeho vysoké požiadavky na vlahu ako v pôde tak i v ovzduší. Smrek vykazuje relatívne vysokú citlivosť k vodnému stresu, a ako dôsledok zvýšenia závažnosti sucha možno pozorovať odumieranie smrekových lesov. Teplo aj sucho narušujú vodnú bilanciu smreka a pri vodnom deficite prichádza k stresu zo sucha. Stres suchom sa začína, keď výdaj vody dlhodobejšie prevyšuje príjem, t.j. keď vodná bilancia je negatívna. Vodný deficit teda závisí od relatívneho pomeru absorpcie a transpirácie, a nie len od samotnej absorpcie. Stanovištné podmienky tiež výrazne ovplyvňujú vodnú bilanciu typom podložia, pôdnym typom, obsahom skeletu v pôde, odtokovými pomermi stanovišťa atď. Na skalách a balvanitých pôdach zakoreňujú smreky veľmi plytko a navyše väčšina zrážok veľmi rýchlo odteká puklinami preč. Dochádza tiež k deficitu vody v pôde a stresu zo sucha. Deficit vody v pôde však nemusí jednoznačne znamenať nedostatok vody v rastline. Aj stromy rastúce na suchšom stanovišti nemusia ešte trpieť vážnym nedostatkom vlahy, pokiaľ je vysoká relatívna vlhkosť vzduchu. Naopak, aj stromy na vodou dobre zásobenom stanovišti môžu vysychať buď v dôsledku nedostatku fyziologicky prístupnej vody, alebo z dôvodu nízkej vzdušnej vlhkosti. Trvalé zamokrenie môže poškodiť funkciu koreňov a tým aj príjem vody, takže aj pri dostatku vody prichádza k stresu a predispozícii na nálet. Populácia lykožrúta smrekového závisí aj od vhodných podmienok stanovišťa a narušenie vodného režimu porastov možno pokladať za spúšťací mechanizmus gradá cie. Extrémy počasia Scenáre modelovania klímy predpokladajú zvyšovanie frekvencie výskytu extrémnych poveternostných udalostí. Rastúce priemerné teploty zvyšujú variabilitu klimatického systému, ktorá zo sebou prináša aj zmeny počasia. Z udalostí zo vzťahom k zdravotnému stavu a vitalite smreka prichádzajú do úvahy najmä: víchrice búrky s extrémnym dažďom alebo snehom Škodlivosť víchríc je v nárazovosti a turbulencii vetra, ako aj jeho rýchlosti. Víchrice majú vysoký potenciál spôsobovať disturbancie v smrekových ekosystémoch, ktoré sa prejavujú priamou mortalitou smreka spôsobenou vývratmi alebo zlomami. Vietor však môže spôsobovať okrem zlomov a vývratov aj poškodenie stromov, kedy strom zostane stáť na okraji vetrom poškodenej časti lesa, ale vplyvom vetra má poškodené korene. Nasleduje porucha vodnej bilancie a stres zo sucha. Plochy postih Hostiteľská drevina smrek obyčajný

20 2. Biologické základy ochrany lesa nuté vetrovou kalamitou poskytujú lykožrútovi smrekovému dostatok vhodného materiálu na rozmnožovanie. Škodlivosť snehu závisí od vlastností snehu, kedy pre smrekové ekosystémy je nebezpečný najmä mokrý a ťažký sneh, ako aj od výšky snehovej prikrývky. Sneh spôsobuje rôzne formy zlomov (vrcholové, v korunách, na kmeni), alebo za predpokladu nedostatočného premrznutia a nižšej súdržnosti pôdy a silnejšom vetre aj vývraty. Rizikom extrémnych výšok snehových prikrývok môžu byť v horských oblastiach aj vznikajúce lavíny. V prípade, že zasiahnu smrekový porast, poskytujú po roztopení snehu lykožrútovi smrekovému dostatok vhodného materiálu na rozmnožovanie. Taktiež aj novovzniknuté porastové steny po lavínach, ktoré sú vystavené stresu z náhleho oslnenia, je zdravotný stav a vitalita takýchto stromov narušená a vhodnejšia pre nálet lykožrúta smrekového. Biotické stresové faktory Medzi biotické stresové faktory zhoršujúce zdravotný stav a vitalitu smreka vo vzťahu k náletu lykožrúta smrekového zaraďujeme patogénne mikroorganizmy, huby a hmyz. Medzi hubové patogénne organizmy predisponujúce smrek na nálet podkôrneho hmyzu patria Armillaria sp. (podpňovka) a Heterobasidion sp. (koreňovka). Účinkom týchto patogénnych húb dochádza k rozptýlenému odumieraniu a chradnutiu stromov v poraste. Tieto stromy sú v závislosti od veku obsadzované druhmi podkôrnikovitých Xilechimus pilosus a Polygraphus poligraphus. Po odumretí takto napadnutých stromov sa porast presvetľuje a stresom z náhleho oslnenia sú ďalej predisponované stromy na nálet lykožrúta smrekového. V niektorých prípadoch sám lykožrút smrekový spolu s inými druhmi podkôrneho hmyzu môže predisponovať stromy na ďalší nálet. Napadnutie smrekového porastu podkôrnym hmyzom má za následok jeho väčšie presvetlenie. Dochádza k porušeniu mikroklímy porastu, hlavne sa znižuje vlhkosť vzduchu a zvyšuje oslnenie. Zvyšuje sa oslabenie ešte nenapadnutých stromov, ktoré sa stávajú predisponovanými. Týmto spôsobom sa poškodenie porastu ďalej stupňuje. Niektorí autori hovoria o kombinovanom napadnutí lykožrútom smrekovým a niektorými patogénnymi druhmi húb radených do rodov Ophiostoma alebo Ceratocystis. Lykožrút smrekový, ale aj iné druhy podkôrneho hmyzu, patria k vektorom (prenášačom) týchto patogénov. Za najviac patogénny sa pokladá druh Ophiostoma polonicum Siem. Samotná patogenita sa uplatňuje pomocou patogénnych mechanizmov známych ako: produkcia enzýmov narušujúcich bunkovú stenu 2.1. Hostiteľská drevina smrek obyčajný 19

21 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom produkcia toxínov upchávanie tracheíd mycéliom prerušovanie vodného stĺpca vzduchovými bublinami v kapilárach upchávanie živičných kanálikov produkcia vysokomolekulárnych látok upchávajúcich vodivé dráhy v xyléme Týmto dochádza k poklesu tlaku vodného stĺpca a následne na to aj k poklesu tlaku živice v živičných kanálikoch. Posledné dva uvedené mechanizmy sú dôvodom, prečo sa javí vzťah medzi podkôrnym hmyzom a uvedenými patogénnymi hubami ako symb iotický. Všeobecne je tiež známe, že hubami narušené pletivá a samotné hýfy húb predstavujú pre podkôrny hmyz nutrične lepšiu potravu. Antropicky podmienené faktory Imisie Najviac diskutovaným antropicky podmieneným faktorom zhoršujúcim zdravotný stav a vitalitu smreka vo vzťahu k náletu lykožrúta smrekového sú imisie rôznych škodlivín. Do porastu sa dostávajú formou suchej a mokrej depozície, t.j. vymývaním horizontálnymi alebo vertikálnymi zrážkami. V lesných ekosystémoch sa takouto formou akumulujú neprirodzené množstvá škodlivých látok, s ktorými sa nevedia vyrovnať. Dochádza k narušeniu prirodzených väzieb a fungovania lesného ekosystému, čo sa prejavuje znížením biodiverzity (ubúdajú citlivé druhy organizmov) a celkovo horším zdravotným stavom edifikátorov tohto ekosystému stromov. Konkrétne môže dochádzať k degradácii asimilačného aparátu a koreňového systému, narušeniu užitočnej mykorízy a pod. To má opäť za následok poruchy v hospodárení s vodou, alebo sa porast presvetľuje zvýšenou defoliáciou a dochádza k efektu nadmerného oslnenia, čo môže predisponovať smrekové porasty na nálet lykožrúta smrekového alebo iných druhov podkôrneho hmyzu. Slovo môže sme použili zámerne preto, lebo z výskumov rôznych autorov často vyplývajú protichodné výsledky. To poukazuje na skutočnosť, že konkrétna situácia je silne závislá od podmienok v danej oblasti, od druhu (SO 2, HF, kyslé zrážky, O 3 ) a miery (lokálne, regionálne alebo pozaďové zdroje znečistenia) imisnej záťaže. Lykožrút smrekový sa vyhýba imisiami silne poškodeným stromom a radí sa medzi druhy, ktoré nenachádzajú v imisných oblastiach priaznivé podmienky pre vývoj. To je však silne závislé od konkrétnej oblasti. Existuje predpoklad, že absencia týchto druhov v imisných oblastiach súvisí s naakumulovaním látok v stromoch, ktoré sú potravou pre hmyz a ten je v dôsledku škodlivých koncentrácií (napr. fluoridu, kadmia) sám fyziologicky zaťažený Hostiteľská drevina smrek obyčajný

22 2. Biologické základy ochrany lesa Naproti tomu v rokoch 1980 až 1989, predovšetkým v Severných Čechách, ktoré patria k celosvetovo najviac imisne zaťaženým oblastiam, strácali imisne poškodené stromy vitalitu a podliehali vo veľkej miere náletu lykožrúta smrekového. Avšak sú známe aj prípady, kedy bol nálet lykožrúta smrekového len selektívny na slabo poškodené stromy. Činnosť človeka K antropickým faktorom nesporne patrí aj priamo činnosť človeka. Táto by sa dala rozdeliť do troch veľkých skupín: Prvá skupina súvisí s využívaním územia. Za činnosti, ktoré by mohli predisponovať okolité porasty na nálet lykožrúta smrekového sa dajú pokladať napr.: rozvoj cestovného ruchu spojeného s budovaním areálov a zariadení na športové a rekreačné využitie (lanovky, lyžiarske vleky a zjazdové dráhy, skokanské mostíky atď.) budovanie elektrovodov ťažba nerastných surovín. Pri väčšine týchto činností vznikajú nové porastové okraje, na ktorých prichádza k stresu z náhleho oslnenia a predispozícii stromov na nálet. Druhú skupinu tvoria nevhodné postupy lesného hospodárstva. Hospodáriaci človek premenil väčšinu prirodzených lesov na nepôvodné kultúrne lesy a urobil ich tak v rôznom stupni náchylné na poškodenie tým, že destabilizoval ich ekologickú rovnováhu. Do tejto skupiny patrí aj pestovanie smreka na stanovištiach mimo areál jeho prirodzeného rozšírenia, a mimo jeho ekologického optima, so zmeneným druhovým zložením, štruktúrou porastu a redukciou biodiverzity (monokultúry smreka). Nevhodnými zásahmi sa môže porušiť mikroklíma porastu a tým vystaviť stromy stresu z náhleho oslnenia. Takýmito nevhodnými zásahmi sú napr. holorubný a odrubný spôsob ťažby, pri ktorých sa otvoria celé porastové steny. Podobný efekt na okolité stromy má aj pílenie stromov na stromové lapáky. Ďalším predisponujúcim faktorom môže byť nevhodne vybudovaná lesná cestná sieť. Treťou skupinou faktorov ovplyvňujúcich smrekové porasty v chránených územiach a ich okolí môžu byť napr. časté zmeny v stratégii manažmentu chránených území (napr. NP Šumava), nevyjasnená zonácia chráneného územia (napr. TANAP) a nevhodne umiestnené nárazníkové zóny v okolí bezzásahových oblastí. Tieto faktory môžu spôsobiť zvýšené poškodenie porastov podkôrnym hmyzom a následne sanitárnou ťažbou. Aj keď poškodenie smrekových porastov v bezzásahovej zóne je akceptované z pohľadu ochrany prírody a prirodzeného vývoja lesa, predstavujú zdroj podkôrneho hmyzu pre okolité lesnícky manažované porasty Hostiteľská drevina smrek obyčajný 21

23 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Použitá literatúra AYRES, M. P., LOMBARDERO, M. J. (2000): Assessing the consequences of global change for forest disturbance from herbivores and pathogens. Science of the Total Environment 262, CUDLÍN, P. (2003): Retrospektivní sledování defoliačních a regeneračních procesů asimilačních orgánů smrku ztepilého. Zpráva dílčiho úkolu grantu VaV/620/1/02: Formulace zásad lesnického hospodaření a péče o půdu s ohledem na dlouhodobou acidifikaci, nutriční degradaci a eutrofizaci lesních půd. IFER s.r.o., Praha. CHRISTIANSEN, E., HORNTVEDT, R. (1983): Combined Ips/Ceratocystis attack on Norway spruce, and defensive mechanisms of the trees. Z. ang. Ent. 96, CHRISTIANSEN, E., BAKKE, A. (1988): The spruce bark beetle of Eurasia. In: Berryman A.A. (ed.) Dynamics of forest insect populations. Plenum Press, New York and London, IPCC Third Assessment Report, Climate Change 2001 JAKUŠ, R., CUDLÍN, P., SLIVINSKÝ, J., MEZEI, P., MAJDÁK, A., BLAŽENEC, M. (2015): Hodnotenie zdravotného stavu smreka vo vzťahu k náletu podkôrneho hmyzu a k odumieraniu lesa. UEL SAV, Zvolen, 151 s. KLIMETZEK, D., YUE, CH. (1997): Climate and forest insect outbreaks. Biológia, Bratislava, 52/2, KOZLOV, M.V., NIEMELÄ, P. (2003): Drought is more stressful for northern populations of Scots pine than low summer temperatures. Silva Fennica 37(2), KRAEMER, G.D. (1953): Die kritischen Grenzen der Brutbaumdisposition für Borkenkäferbefall an Fichte (Picea excelsa L.). Z. f. ang. Ent. 34, MADZIARA-BORUSIEWICZ, K., STRZELECKA, H. (1977): Conditions of spruce (Picea excelsa Lk.) infestation by the engraver beetle (Ips typographus L.) in moutans of Poland. Z. ang. Ent. 83, MINĎÁŠ, J., ŠKVARENINA, J. (eds.) (2003): Lesy Slovenska a globálne klimatické zmeny. LVÚ Zvolen, 129 s. MRÁČEK, Z., PAŘEZ, J. (1986): Pěstování smrku. Státní zemědelské nakladatelství v Praze, 203 s. MRKVA, R., JANKOVSKÝ, L. (1996): Patogeni vaskulárnich pletiv a jejich význam v procesu chradnutí jehličnatých dřevin. Lesnická práce 6/96, PAGAN, J., RANDUŠKA, D. (1987): Atlas drevín 1 pôvodné dreviny. Obzor, Bratislava, 360 s Hostiteľská drevina smrek obyčajný

24 2. Biologické základy ochrany lesa SCHMIDT-VOGT, H. (1987): Die Fichte - Band I, Verlag Paul Parey, Hamburg und Berlin, 630 s. SCHOPF, R., KÖHLER, U. (1995): Untersuchungen zur Populationsdynamik der Fichtenborkenkäfer im Nationalpark Bayerischer Wald. In: 25 Jahre auf dem Weg zum Naturwald. Berichte über die wissenschaftliche Beobachtung der Waldentwicklung, SCHWENKE, W. (1996): Gründzüge des Massenwechsels und der Bekämpfung des Großen Fichtenborkenkäfers, Ips typographus (L.) (Col., Scolytidae). Anz. Schädlingskde., Pflanzenschutz, Umweltschutz 69, SVOBODA, P. (1953): Lesní dřeviny a jejich porosty Část 1. Státní zemědelské nakladatelství - Praha, 411 s Hostiteľská drevina smrek obyčajný 23

25 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom 2.2. Podkorní hmyz Karolina Lukášová, Jaroslav Holuša V této kapitole uvádíme nejvýznamnější druhy podkorního hmyzu Ips typographus (Linnaeus, 1758) lýkožrout smrkový / lykožrút smrekový Řád: Coleoptera; Čeleď: Curculionidae; Podčeleď: Scolytinae a) Stručná charakteristika Ips typographus je nejvýznamnější sekundární fyziologický podkorní škůdce vyskytující na smrku. Nejčastěji se přemnožuje v porostech starších 60 let, které byly primárně poškozeny abiotickými činiteli nebo např. václavkou (rod Armillaria). Jedná se o horský druh, který se přizpůsobil životu v pahorkatinách i nížinách. Dospělý jedinec je válcovitý, černohnědý a lesklý. Velikost těla se pohybuje mezi 4,8 a 5,5 mm. V zadní části krovek má 4 páry zoubků, přičemž třetí pár shora je největší. Mezirýží na krovkách nejsou tečkovaná. Pohlavní dimorfismus není výrazný. Vajíčko je bílé, eliptické s rozměry 0,6 až 0,9 mm. Larvy jsou světlé, rohlíčkovitě zahnuté s hnědou hlavovou schránkou. Kukla je světlá, volná. Požerek tvoří snubní komůrka, která je po odkornění skrytá pod vrstvou lýka. Podélně s osou kmene z ní vychází 2-3 matečné chodby (6-10 cm dlouhé a 3-4 mm široké) v závislosti na počtu samic. Kolmo na matečné chodby vychází larvální chodby o délce kolem 4-5 cm, které se nekříží. b) Výskyt a rozšíření Lýkožrout smrkový zabírá rozsáhlý areál v Evropě i Asii od Pyrenejí po Japonsko a od Laponska po Řecko a Turecko. Hlavní hostitelskou dřevinou je smrk ztepilý Picea abies a další druhy Picea spp. Může se vyskytovat také na dalších jehličnanech, především na modřínech Larix spp., zřídka i na jedlích Abies spp. a borovicích Pinus spp. c) Bionomie V podmínkách střední Evropy má ve vyšších polohách (nad 800 m n.m.) jednu generaci, v nižších polohách v závislosti na počasí 2-3 generace. Letová aktivita je denní a vrcholí během poledne. Jarní rojení začíná v polovině dubna, letní rojení se objevuje v druhé polovině června. Ve vyšších polohách je vrchol letové aktivity na začátku května Podkorní hmyz

26 2. Biologické základy ochrany lesa Na stromy nalétávají první samci, kteří vytvoří snubní komůrku a po 2-3 dnech začnou vylučovat agregační feromony k nalákání dalších samců (ke snížení obranyschopnosti stromu) a samic (za účelem páření). Jedná se o polygamní druh. Každý samec se páří se 2-3 samicemi, které utvoří tzv. matečné chodby kolmé na osu kmene. V nich vytváří zářezy, do kterých kladou vajíček. Část samic zakládá tzv. sesterské rojení, což je kladení vajíček bez další kopulace asi 2-3 týdny po prvním rojení na stejném nebo dalším hostitelském stromě. Samci pomáhají samicím odstraňovat z požerků drtinky, které jsou nahnědlé. Po dvou týdnech se z vajíček líhnou larvy, které procházejí třemi instary. Jejich délka vývoje je značně variabilní v závislosti na počasí a trvá 7-50 dní. Larvy vytváří larvální chodby, na jejichž konci utvoří rozšířený prostor (tzv. kukelnou kolébku), kde se zakuklí. Po 1-2 týdnech se z kukel líhnou nedospělí = žlutí brouci, kteří musí projít tzv. zralostním či úživným žírem, aby došlo k dozrání gonád a vytvoření létacího svalstva. Úživný žír probíhá 1-2 týdny. Poté již dospělí brouci opouští požerky výletovými otvory a zakládají dceřinou generaci. Celkový vývin od vajíčka po dospělce trvá v závislosti na počasí 6-10 týdnů. Lýkožrout smrkový přezimuje ve stádiu larvy až dospělce pod kůrou napadených stromů nebo jako dospělec v hrabance. d) Monitoring a ochrana Základem preventivních opatření proti lýkožroutu smrkovému je důsledná asanace (chemická, mechanická-odkorňování či odvoz z lesa) veškerého atraktivního dříví (především polomy, vytěžené dříví a zbytky) před počátkem letové aktivity dospělců, případně během aktivity brouků je třeba toto dříví okamžitě zpracovávat a odvážet z lesa. Při zjištění základního stavu I. typographus, což odpovídá objemu kůrovcového dříví v předešlém roce pod 1 m 3 na 5 ha smrkových porostů bez tvorby ohnisek žíru, je základní metodou monitoringu aktivní vyhledávání kůrovcových ohnisek a kůrovcových stromů v porostu. Nejčastějšími příznaky napadení je přítomnost drtinek a závrtových otvorů na kmenech starších stromů během letové aktivity lýkožroutů. Nebo odloupnutá a odpadávající kůra v oblasti na začátku zeleného větvení koruny či změna zbarvení jehličí na napadnutých stromech. Za zvýšeného stavu, kdy objem kůrovcového dříví v předchozím roce přesáhl 1 m 3 na 5 ha smrkových porostů a byla zjištěna kůrovcová ohniska, přistupujeme ke kontrole pomocí feromonových lapáků, lapačů a otrávených lapáků, které instalujeme do ohrožených oblastí (min. jedno zařízení na 5 ha). V kalamitním stavu, který se vyznačuje rozsáhlými poškozeními v porostu, na porostních stěnách a tvorbě ohnisek žíru, provádíme přímá obranná opatření Podkorní hmyz 25

27 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom Feromonové lapače využívají agregační feromony (nejčastěji směs účinných látek S-cis-verbenol a ipsdienol) lákající obě pohlaví lýkožrouta smrkového, proto je musíme instalovat v bezpečnostní vzdálenosti od porostní stěny (10-25 m). Rozestupy mezi jednotlivými zařízeními by měly dosahovat m. Past by měla být umístěna zhruba ve výšce 150 cm a nesmí být zakryta vegetací, aby nebyl snížen výpar účinných látek. Kontrola probíhá každých 7-10 dní. Slabý stupeň odchytu odpovídá množství I. typographus v jednom lapači pod 1000 jedinců, střední odchyt se pohybuje od 1000 do 4000 a silný stupeň odchytu odpovídá více než 4000 jedinců na lapač. Pokud máme kalibrovanou odměrku, je v každém ml po zbavení hrubých nečistot přibližně 35 lýkožroutů smrkových. Stromový lapák je evidovaný, pokácený, odvětvený smrk přikrytý větvemi. Pokládá se nejčastěji přímo do ohnisek žíru. Kontrola se provádí pravidelně každých 7-10 dní, kdy revidujeme hustotu napadení a stupeň vývoje. Lapáky asanujeme nejpozději při objevení prvních kukel. Při zjištění do 0,5 závrtu na 1 dm 2 se jedná o slabý stupeň napadení. Pokud je počet závrtů mezi 0,5 a 1 na 1 dm 2 jedná se o zvýšený stupeň a při počtu závrtů nad 1 na 1 dm 2 o silný stupeň napadení. Počet lapáků i lapačů na jarní rojení stanovujeme podle kalamitního základu (objem veškerého kůrovcového dříví zpracovaného od 1.8. do 31.3.), počet obranných opatření na letní rojení podle stupně napadení nebo velikosti odchytu. Existuje řada dalších obranných metod jako švédská metoda, otrávené trojnožky, insekticidní sítě, repelenty atd. Biologická obrana se neprovádí. Lykožrút smrekový (Ips typographus) Foto: Landesforstpräsidium Sachsen Archive, Bugwood.org Podkorní hmyz

28 2. Biologické základy ochrany lesa Ips amitinus (Eichhoff, 1871) lýkožrout menší / lykožrút smrečinový Řád: Coleoptera; Čeleď: Curculionidae; Podčeleď: Scolytinae a) Stručná charakteristika Ips amitinus je lesnicky významný druh sekundárního fyziologického škůdce. Často bývá zaměňován s lýkožroutem smrkovým. Vyskytuje se ve všech nadmořských výškách, především v horských oblastech. Preferuje starší porosty v podkorunové a korunové části čili tenčí lýko starších stromů. V okolí závrtového otvoru se vyskytují hnědé drtinky s příměsí běle, kam často zasahuje snubní komůrka. Požerek je velmi podobný lýkožroutu smrkovému, avšak matečné chodby užší, delší a mírně zprohýbané. Dospělec je válcovitý s délkou těla mezi 3,5-4,8 mm. Prohlubeň krovek je lesklá a hustě tečkovaná se čtyřmi páry rovnoměrně vzdálených zoubků po stranách (třetí zub shora je největší). Mezirýží na krovkách je tečkované. Tykadla mají všechny švy rovné. Vajíčka jsou kulatá o velikosti zhruba 0,6-0,9 mm, krytá drtinkami. Larva je bělavá se silně chitinizovanou nahnědlou barvou a výraznými kusadly. Je beznohá, zahnutá o velikosti kolem 5 mm. Kukla je volná, bílá. Pohlavní dimorfismus dospělých brouků není zřejmý. b) Výskyt a rozšíření Hlavní areál rozšíření spadá do oblasti celé střední Evropy s přesahem do západní Evropy, Pobaltí, Finska, bývalé Jugoslávie a Balkánského poloostrova. Nejčastější hostitelskou dřevinou je smrk ztepilý Picea abies a borovice lesní Pinus sylvestris. Tento druh se však může vyskytovat i na dalších druzích rodu Picea a Pinus. Recentně byl zjištěn na Picea pungens. Vzácněji jsou známy nálezy na modřínu opadavém Larix decidua a jedli bělokoré Abies alba. c) Bionomie Bionomie je podobná druhům I. typographus a I. duplicatus. V polohách do 700 metrů má nejčastěji dvě generace, ve vyšších polohách pouze jednu. První rojení začíná na přelomu dubna a května (ve vyšších polohách v polovině května). Dceřiná generace se objevuje v červnu až červenci. Aktivita imag je ukončena během srpna. Sesterské rojení se objevuje 2-3 týdny po hlavní letové aktivitě. Přezimují nejčastěji larvy až dospělci převážně pod kůrou hostitelského stromu. Na hostitelské stromy nalétává první samec. Po úspěšném zavrtání začne produkovat agregační feromony (ipsenol, ipsdienol a trans-2-methyl-6-methylene-3,7-octadien-2-oln (tzv. amitinol). Jedná se o polygamní druh, ze snubní komůrky vychází 2.2. Podkorní hmyz 27

29 Princípy ochrany dospelých smrekových porastov pred podkôrnym hmyzom v závislosti na počtu samic 3-7 matečných chodeb. Každá samice klade do své chodby kolem 60 vajíček. Embryonální vývoj trvá 2 týdny. Po vylíhnutí vytvářejí larvy chodby larvové (vývoj 4-5 týdnů v závislosti na počasí), které jsou ukončeny kukelnými kolébkami (období kukly trvá 1-2 týdny) a případně úživným žírem tvořeným žlutými brouky. Pokud kvalita lýka neodpovídá požadavkům čerstvě vylíhlých jedinců, dochází k zralostnímu žíru na jiném místě. Celý vývin od vajíčka po dospělce trvá 6-10 týdnů. Lýkožrout menší přezimuje ve stádiu larvy až dospělce pod kůrou napadených stromů nebo jako dospělec v hrabance. d) Monitoring a ochrana Kontrola se provádí pochůzkovou metodou, kdy jsou vyhledávány a asanovány stromy s příznaky napadení. Vzhledem k tomu, že na tento druh nejsou vyvinuty účinní syntetické feromonové odparníky (ačkoli popsané chemické složení feromonů známe), kontrola pomocí feromonových lapačů a otrávených lapáků se neprovádí. Jako efektivní obranná metoda se uplatňují klasické ležící stromové lapáky, které jsou připravovány stejně jako na lýkožrouta smrkového. Pro hodnocení stupně napadení používáme stejné hraniční hodnoty jako u lýkožrouta smrkového. Nejúčinnější metodou zůstává dodržování porostní hygieny a včasné odstranění veškerého dříví atraktivního pro lýkožrouty. Biologická obrana se neprovádí. Lykožrút smrečinový (Ips amitinus) Foto: Pest and Diseases Image Library, Bugwood.org Podkorní hmyz

30 2. Biologické základy ochrany lesa Ips duplicatus (C.R. Sahlberg, 1836) lýkožrout severský / lykožrút severský Řád: Coleoptera; Čeleď: Curculionidae; Podčeleď: Scolytinae a) Stručná charakteristika Ips duplicatus je druh sekundárního fyziologického škůdce, jehož lesnický význam v posledních letech neustále roste. Obvykle bývá zaměňován s lýkožroutem smrkovým. Vyskytuje se v nadmořských výškách do 650 m n.m. Ojediněle byl zaznamenán v údolích v horských oblastech. Napadá stresované stromy (nejčastěji suchem) středního věku (40-70 let), nejčastěji ve středních partiích v místech s tloušťkou kmene 6-15 cm, počáteční napadení je signalizováno přítomností hnědých drtinek v okolí závrtového otvoru. Lýkožrout severský za normálních okolností nevytváří ohniska, nálet směřuje do osluněných korun roztroušeně po porostu. Požerek je na první pohled podobný lýkožroutu smrkovému, jsou však celkově subtilnější a menší. Délka zprohýbaných matečných chodeb (nejčastěji 2-3) vycházejících ze snubní komůrky značně kolísá v závislosti na populační hustotě, většinou se pohybuje kolem 10 cm a šířkou 2 mm. Larvové chodby jsou krátké, maximálně 5 cm dlouhé. Hnědočerný dospělec je lesklý, válcovitý, asi 3,3-4,5 mm dlouhý. Mezirýží krovek je tečkované. Svůj latinský název dostal I. duplicatus podle specifického postavení zoubků na zadečku. Ze čtyř párů zoubků je vzdálenost mezi druhým a třetím nápadně menší než mezi krajními zoubky. U imag je rovněž nápadný pohlavní dimorfismus, kdy samice mají všechny zoubky stejně špičaté a kuželovité, zatímco samci mají třetí pár zoubků shora nápadně větší. Vajíčka jsou drobná, bílá (velikost kolem 0,7 mm). Larva (4,5-5,5 mm) je beznohá, bělavá, rohlíčkovitě zahnutá se silně chitinizovanou-hnědou hlavou. Kukla (5 mm) je bílá, volná se dvěma trny na konci těla. b) Výskyt a rozšíření Do počátku 20. století byl tento druh znám pouze z eurosibiřské tajgy od Švédska po Sachalin a také v Alpách. Během první poloviny 20. století se rozšířil ze severu přes Polsko na jih a momentálně je jeho výskyt znám již i z Rumunska. V České republice je centrum výskytu na Moravě a ve Slezsku. Území se zvýšenou abundancí lýkožrouta severského se však neustále rozšiřuje. Hlavní hostitelskou dřevinou lýkožrouta severského je smrk ztepilý (Picea abies). Může napadnout i další druhy rodu Picea a také Pinus, především P. sylvestris, P. sibirica a P. obovata. Vzácněji může napadat také modříny rodu Larix, jedle rodu Abies a jalovce Juniperus spp Podkorní hmyz 29