Lesní a vodní koloběh

Lesy a koloběh vody spolu úzce souvisí. Na jedné straně množství ročních srážek určuje, zda a který les může růst. Na druhou stranu má les jako forma využití půdy značný vliv na to, co se stane s dešťovou vodou. Větší lesní oblasti také generují vlastní déšť tím, že zvyšují vlhkost vzduchu a snižují teplotu vzduchu ve srovnání s otevřenou zemí .

Srážky

V závislosti na teplotě je zapotřebí určité množství srážek, aby se les vynořil nebo existoval ( suchá linie lesa). Mluví se o klimatické vodní bilanci : Množství srážek během vegetačního období musí být dostatečně vysoké ve vztahu k odpařování. Je-li sucho ( suchost je) příliš vysoká, žádné stromy, v určitém okamžiku také žádné trávy a jiné rostliny se může dařit. Kromě dalších faktorů určuje množství srážek také složení dřeviny a přírůstek dřeva. Každý strom má svůj vlastní suchý limit , který závisí také na ekologických faktorech a vlastnostech půdy . Nejběžnější středoevropské druhy stromů také snášejí během vegetačního období za jinak příznivých podmínek mírný deficit vodní bilance, tj. Záporné hodnoty.

Srážení nedosáhne v lese okamžitě země. Část je zadržena na povrchu stromů ( zachycení ). Množství této porce je určeno mnoha faktory: velikostí koruny, počtem listů, drsností povrchu listů. Jehly zadržují více vody než listy.

Existují však také zvláštní případy: Kanárská borovice se přizpůsobila 25 cm dlouhým jehlám, aby zachytila rosu z mlhy severovýchodního pasátu. To pak kape na zem, čímž se zlepší zásobování stromu vodou. Jehly zde zlepšují přívod vody, místo aby jí bránily zachycením.

vypařování

Na lesních plochách se odpařuje více vody než na pastvinách nebo na orné půdě . Velká část se fyzicky odpařuje ( odpařování ). Tento podíl přímo souvisí s velikostí povrchu a strukturou stromu. Pokud je zachycení vysoké, následuje vysoké odpařování. U kořenů je však voda z půdy s rozpuštěnými živinami také absorbována a směrována na listy nebo jehly. Odpařování přes průduchy rostlin ( transpirace ) je vedle fotosyntézy „motorem“ metabolismu stromů.

Vodní nádrž na lesní půdu

Dešťová voda, která není zadržována na povrchu a neodpařuje se, stéká dolů nebo stéká jako odtok kmene na větve a kmen do země. V lesních oblastech je pokryta silnou vrstvou humusu s bohatým organickým materiálem. Je schopen bobtnat a vážit velké množství vody. Kromě toho je lesní podlaha obvykle těžko zhutněná. Mezi částicemi je dostatek prostoru, ve kterém lze skladovat vodu. V lesních oblastech zůstává voda v zemi po dlouhou dobu. Teprve když je překročena jeho absorpční kapacita, prosakuje do vodonosné vrstvy nebo odtéká na povrch.

Povrchový odtok

Vzhledem k tomu, že lesní půda působí jako nárazník na vodní bilanci, jsou povodně v povrchových vodách, které odtékají, mnohem méně časté v lesních oblastech, dokonce i při silných deštích.

Dobíjení podzemní vody

Pokud dojde k překročení skladovací kapacity lesního patra, stéká dešťová voda, která neteče na povrch, do hlubších vrstev půdy jako prosakující voda. Rozsah této nové formace podzemní vody je v lesích výrazně nižší než na otevřených plochách kvůli zachycení a odpařování:

Doplňování podzemní vody: orná půda > louky a pastviny > smíšená vegetace > listnatý les > jehličnatý les

Opak je pravdou o kvalitě podzemní vody, nejlépe pod lesem, většinou s kvalitou pitné vody . To je obvykle nejhorší mezi ornou půdou kvůli vstupu znečišťujících látek , zejména dusičnanů . V lese je méně znečišťujících látek a jsou zachyceny a rozloženy ve vrstvě humusu. Z hlediska ochrany pitné vody je proto velmi důležité neaplikovat v lese znečišťující látky ( insekticidy , hnojiva ).

Problémy s využíváním půdy z hlediska vodní bilance

Na holých plochách a na lesních požárních plochách existuje riziko eroze půdy . Humusovou vrstvu lze rychle ztratit v důsledku větru, ale především v důsledku silných dešťů, zejména na strmých svazích. V této oblasti je pak významně narušena vodní bilance a opětovné zavádění určitých druhů stromů je ztíženo. V tomto smyslu jsou problematické také strmé lesní cesty. Když jsou lesy vyklizeny pro lyžařské oblasti, je výsledkem eroze a zhutnění půdy . Povrchový odtok se značně zvyšuje, stejně jako riziko zaplavení . Totéž platí pro utěsňování oblastí při výstavbě sídel a vytváření průmyslových oblastí .

Problémy lesnictví s ohledem na změnu klimatu

Podle Postupimského institutu pro výzkum dopadů na klima (PIK) se v budoucnu budeme muset vypořádat se sezónním přerozdělováním srážek. V létě budou častější delší suchá období. Roční množství srážek bude rozloženo více na zimní měsíce a bude se vyskytovat častěji ve formě silných dešťů . Rychlost odpařování se v létě zvýší, povrchový odtok srážek se zvýší v důsledku silných dešťů. Bez ohledu na formu využití půdy lze očekávat další pokles doplňování podzemní vody. Pitná voda se stává cennější.

Pokud jde o pěstování, je důležité, aby se nová tvorba podzemní vody u různých druhů stromů lišila. V případě dřevin s vysokou úrovní zachycení a odpařování je tvorba nové podzemní vody nižší. To platí zejména pro jehličnaté lesy. Se svou jehlovou strukturou tvoří velkou plochu. Zejména však v zimě nehazují jehly (s výjimkou modřínu ). Podle studie PIK je tvorba nové podzemní vody výrazně vyšší u buku a dubu než u borovice a douglasky . Ve všech klimatických modelech, ve kterých se počítá vývoj podnebí v příštích několika desetiletích, tento účinek přetrvává u všech scénářů. To je zvláště důležité z. B. pro regiony s nízkými srážkami v Braniborsku . Již propustné písčité půdy jsou tam stále často osázeny borovicemi. Pro zajištění budoucího zásobování pitnou vodou je třeba zvážit přeměnu lesa ve směru tvrdého dřeva.

Samozřejmě je také obzvláště zajímavé, které druhy stromů dokážou zvládnout dlouhá suchá období v létě s rostoucími teplotami. Věci nevypadají dobře pro smrky a jedle v menší míře, ale také pro buky. Pravděpodobně je lepší jej objednat u dubu přisedlého , habru , robinie a borovice lesní a černé .

Posunou se suché limity jednotlivých druhů stromů.

Úkol budoucího vývoje lesů viz také:

Individuální důkazy