Przez długi czas leśnictwo w Europie ignorowało naturalne zaburzenia. Idea
„lasu normalnego” zakładała, że postępując konsekwentnie, można ukształtować las, w którym udział poszczególnych klas wieku będzie wyrównany. Nigdy się to jednak w pełni nie udało. Oprócz licznych zawirowań historycznych i ekono-micznych wpłynęła też na to przyroda ze swoją zmiennością i dynamiką, a przede wszystkim właśnie naturalne zaburzenia (Schelhaas i in. 2003; Rykowski 2012).
W Ameryce Północnej świadomość roli naturalnych zaburzeń ukształtowa-ła się stosunkowo wcześnie. Idea, że gospodarka leśna imituje naturalne zabu-rzenia, pojawiła się w północnoamerykańskim leśnictwie już w połowie ubie-głego stulecia (Franklin, Hemstrom 1981). Z pozoru analogia jest trafna; tam, gdzie występują na przykład naturalne zaburzenia w postaci pożarów o dużej intensywności, stosowanie rozległych zrębów zupełnych dawało podobne skutki.
W efekcie jednego i drugiego procesu gwałtownie zmniejszała się biomasa drzew, a zasoby – światło, woda i składniki mineralne w glebie – stawały się dostępne dla rozwoju kolejnej generacji drzew. Przez długie dziesięciolecia koniecznością naśladowania naturalnych zaburzeń uzasadniano stosowanie w zachodniej części Ameryki Północnej bardzo rozległych zrębów zupełnych. Zręby te miały przecież naśladować pożary, których powierzchnia liczona jest też zwykle w setkach, jeżeli nie w tysiącach hektarów (Lindenmayer, Franklin 2002; Newton i in. 2006).
Trzeba jednak wiedzieć, że argumentacja ta została już definitywnie sfalsyfiko-wana przez rozwój ekologii (Franklin i in. 2002; Nitschke 2005). Podobieństwo zrębu zupełnego do wielkiego pożaru czy huraganu jest bardzo powierzchowne.
Pożar, huragan czy gradacja owadów zabijają drzewa, ale ich nie usuwają z lasu.
Martwe pnie i kłody pozostają na miejscu i rozkładają się przez dziesiątki lat, powoli uwalniając zawarte w nich składniki mineralne (Holeksa i in. 2008). Za-nim się rozłożą, tworzą na dnie lasu mozaikę mikrosiedlisk; niektóre z nich, pod pniami obalonych drzew, są nawet silniej zacienione niż były przed wystąpieniem zaburzenia, podczas gdy inne są w pełni oświetlone (Peterson, Pickett 1995).
Zręby zupełne ujednolicają środowisko, a naturalne zaburzenia zwiększają jego mozaikowość (Franklin i in. 2002; Foster, Orwig 2006). To usuwanie drzew po pożarze czy huraganie, a nie sam pożar czy huragan, powoduje skutki, które zwy-kło się przypisywać naturalnym zaburzeniom (Donato in. 2006; Lindenmaye, Noss 2006; Fraver i in. 2011).
Oczywiście leśnictwo może wiele zyskać poprzez wykorzystanie wiedzy o eko-logii naturalnych zaburzeń. Próby zaadaptowania tej wiedzy w praktyce leśnej są już podejmowane od pewnego czasu (Harvey i in. 2002; Franklin i in. 2007; Ry-kowski 2009). Narasta też świadomość, że wraz z globalnymi zmianami klimatu zwiększyć się może częstość występowania i zasięg naturalnych zaburzeń (Dale i in. 2001; Seidl i in. 2011b). Może to nas zmusić do weryfikacji wielu założeń, na których opierają się obecne reguły gospodarowania w lasach. Na przykład: jak długo w warunkach zmieniającego się klimatu i wzrostu zagrożenia rozpadem drzewostanów na wielkich powierzchniach da się kontynuować politykę
akumu-lacji zapasu na pniu? Być może w niedalekiej przyszłości czekają nas wielkie wy-zwania i ważne decyzje. Warto pomyśleć o tym wcześniej.
Podziękowania
Praca ta została napisana w ramach projektu badawczego nr 2012/07/B/
NZ8/01908, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.
Literatura
Attiwill P.M. 1994. The disturbance of forest ecosystems: the ecological basis for conserva-tive management. Forest Ecology and Management 63: 247–300.
Barnes B.V., Zak D.R., Denton S.R., Spurr S.H. 1998. Forest ecology. John Wiley & Sons, New York.
Bobiec A. 2007. The influence of gaps on tree regeneration: A case study of the mixed lime-hornbeam (Tilio-Carpinetum Tracz. 1962) communities in the Białowieża Primeval Forest. Polish Journal of Ecology 55: 441–455.
Brzeziecki B. 2000. Strategie życiowe gatunków drzew leśnych. Sylwan 144(8): 5–14.
Brzeziecki B., Kienast F. 1994. Classifying the life-history strategies of trees on the basis of the Grimian model. Forest Ecology and Management 69: 167–187.
Brzeziecki B., Keczyński A., Zajączkowski J., Drozdowski S., Gawron L., Buraczyk W., Bielak K., Szeligowski H., Dzwonkowski M. 2012. Zagrożone gatunki drzew Białowie-skiego Parku Narodowego (Rezerwat Ścisły). Sylwan 156(4): 252–261.
Clarke P.J., Dorji K. 2008. Are trade-offs in plant resprouting manifested in community seed banks? Ecology 89: 1850–1858.
Costello J.D., Leopold D.J., Smallidge P.J. 1995. Pathogens, patterns and processes in fo-rest ecosystems. BioScience 45(1): 16–24.
Cuddington K., Beisner B. (red.) 2005. Ecological Paradigms Lost. Routes of Theory Chan-ge. Elsevier Academic Press, Burlington–San Diego–London.
Dale V.H., Joyce L.A., McNulty S., Nelson R.P., Ayres M.P., Flannigan M.D., Hanson P.J., Irland L.C., Lugo A.E., Peterson C.J., Simberloff D., Swanson F.J., Stocks B.J., Wotton B.M. 2001. Climate change and forest disturbances. BioScience 51(9): 723–734.
Dobrowolska D. 2015. Forest regeneration in north-eastern Poland following a catastro-phic blowdown. Canadian Journal of Forest Research 45: 1172–1182.
Dobrowolska D., Veblen T.T. 2008. Treefall-gap structure and regeneration in mixed Abies alba stands in Central Poland. Forest Ecology and Management 255: 3469–3476.
Donato D.C., Fontaine J.B., Campbell J.L., Robinson W.D., Kaufman J.B., Law B.E. 2006.
Post-Wildfire Logging Hinders Regeneration and Increases Fire Risk. Science 311: 352.
Filion L., Payette S., Delwaide A., Bhiry N. 1998. Insect defoliations as major disturbance factors in the high-altitude balsam fir forest on Mount Megantic, southern Quebec.
Canadian Journal of Forest Research 28: 1832–1842.
Fischer A., Abs G., Lenz F. 1990. Natural development of forest stands after windthrow:
approaches to research on virgin forest in the German Federal Republic. Forstwissen-schaftliches Centralblatt 109(5): 309–326.
Foster D.R., Orwig D. 2006. Preemptive and Salvage Harvesting of New England Forests:
When Doing Nothing is a Viable Alternative? Conservation Biology 20(4): 959–970.
Franklin J.F., Hemstrom M.A. 1981. Aspects of succession in the coniferous forests of the Pacific Northwest. [W:] D.C. West, H.H. Shugart, D.B. Botkin (red.), Forest Succes-sion: Concepts and Application. Springer Verlag, New York, s. 212–229.
Franklin J.F., Mitchell R.J., Palik B.J. 2007. Natural disturbance and stand development principles for ecological forestry. General Technical Report NRS 19. USDA Forest Se-rvice. Northern Research Station.
Franklin J.F., Spies T.A., Van Pelt R., Carey A.B., Thornburgh D.A., Berg D.R., Linden-mayer D.B., Harmon M.E., Keeton W.S., Shaw D.C., Bible K., Chen J. 2002. Disturban-ces and structural development of natural forest ecosystems with silvicultural implica-tions, using Douglas fir as an example. Forest Ecology and Management 155: 399–423.
Fraver S., Jain T., Bradford J.B., D’Amato A.W., Kastendick D., Palik B., Shinneman D., Stanovick J. 2011. The efficacy of salvage logging in reducing subsequent fire seve-rity in conifer-dominated forests of Minnesota, USA. Ecological Applications 21(6):
1895–1901.
Frelich L.E. 2002. Forest Dynamics and Disturbance Regimes. Cambridge University Press, Cambridge .
Grime J.P. 1978. Plant strategies and vegetation processes. John Wiley & Sons, Chichester.
Harvey B.D., Leduc A., Gauthier S., Bergeron Y. 2002. Stand-landscape integration in na-tural disturbance based management of the southern boreal forest. Forest Ecology and Management 155: 369–385.
Hernández-Serrano A., Verdú M., González-Martínez S.C., Pausas J.G. 2011. Fire struc-tures pine serotiny at different scales. American Journal of Botany 100: 2349–2356.
Holeksa J., Zielonka T., Żywiec M. 2008. Modeling the decay of coarse woody debris in a subalpine Norway spruce forest of the West Carpathians, Poland. Canadian Journal of Forest Research 38: 415–428.
Johnson E.A., Miyanishi K. (red.) 2007. Plant Disturbance Ecology. Academic Press, San Diego .
Keeley J.E., Pausas J.G., Rundel P.W., Bond W.J., Bradstock R.A. 2011. Fire as an evolutio-nary pressure shaping plant traits. Trends in Plant Sciences 16(8): 406–411.
Krebs C.J. 2011. Ekologia. PWN, Warszawa.
Kulakowski D., Veblen T.T., Bebi P. 2003. Effect of fire and bark beetle outbreak legacies on disturbance regimes of a subalpine spruce forest in Colorado. Journal of Biogeography 30: 1445–1456.
Kuuluvainen T. 2002. Disturbance dynamics in boreal forests: Defining the ecological ba-sis of restoration and management of biodiversity. Silva Fennica 36(1): 5–12.
Kuuluvainen T., Kalmari R. 2003. Regeneration miscrosites of Picea abies seedlings in a windthrow area of a boreal old-growth forest in southern Finland. Annales Botanici Fennici 40(6): 401–413.
Lindenmayer D.B., Franklin J.F. 2002. Conserving Forest Biodiversity. Island Press, Wa-shington–Covelo–London.
Lindenmayer D.B., Noss R.F. 2006. Salvage logging, ecosystem processes, and biodiversity conservation. Conservation Biology 20(4): 949–958.
Medwecka-Kornaś A. 1986. Ekologiczne problemy ochrony rezerwatowej roślin. Acta Uni-versitatis Lodziensis, Folia Sozologica 3: 21–35.
Michalik S. 1989. Problemy ochrony ścisłej i częściowej w Ojcowskim Parku Narodowym.
Chrońmy Przyrodę Ojczystą 45: 15–25.
Nagel T., Diaci J. 2006. Intermediate wind disturbance in an old-growth beech-fir forest in southeastern Slovenia. Canadian Journal of Forest Research 36: 629–638.
Nagel T.A., Svoboda M., Rugani T., Diaci J. 2010. Gap regeneration and replacement pat-terns in an old-growth Fagus-Abies forest of Bosnia-Herzegovina. Plant Ecology 208:
307–318.
Newton M., Fitzgerald S., Rose R.R., Adams P.W., Tesch S.D., Sessions J., Atzet T., Powers R.F., Skinner C. 2006. Comment on “Post-Wildfire logging hinders natural regenera-tion and increases fire risk”. Science 313: 615.
Nitschke C. 2005. Does the harvesting emulate fire disturbance? A comparison of effects on selected attributes in coniferous-dominated headwater systems. Forest Ecology and Management 214: 305–319.
Panayotov M., Kulakowski D., Larenjeiro Dos Santos L., Bebi P. 2011. Wind disturbance shape old Norway-spruce dominated forest in Bulgaria. Forest Ecology and Manage-ment 262: 470–481.
Peterson C.J. 2000. Damage recovery of tree species after two different tornadoes in the same old growth forest: A comparison of infrequent wind disturbances. Forest Ecology and Management 135: 237–252.
Peterson C.J., Pickett S.T.A. 1995. Forest reorganization: A case study in an old-growth forest catastrophic blowdown. Ecology 76: 763–774.
Pickett S.T.A., White P.A. (red.) 1985. The Ecology of Natural Disturbance and Patch Dy-namics. Academic Press, San Diego–New York–Berkeley.
Poznański R. 2013. Ocena metod i zasad gospodarowania w Lasach Państwowych w mi-nionym dwudziestoleciu. Sylwan 157(4): 298–305.
Pullin A.S. 2004. Biologiczne podstawy ochrony przyrody. PWN, Warszawa.
Rich R.L., Frelich L., Reich P.B. 2007. Wind-throw mortality in the southern boreal forest:
effects of species, diameter and stand age. Journal of Ecology 95: 1261–1273.
Rosenzweig M.L. 1995 Species Diversity in Space and Time. Cambridge University Press.
Cambridge .
Rykowski K. 2009. Szast i leśnictwo jutra. Las Polski 20: 8–10.
Rykowski K. 2012. Huragan w lasach: klęska czy zakłócenie rozwoju? IBL, Sękocin Leśny.
Schelhaas M.-J., Nabuurs G.J., Schuck A. 2003. Natural disturbances in the European fo-rests in the 19th and 20th centuries. Global Change Biology 9(11): 1620–1633.
Seidl R., Fernandes P.M., Fonseca T.F., Gillet F., Jönsson A.M., Merganičová K., Netherer S., Arpaci A., Bontemps J.-D., Bugmann H., Gonzalez-Olabarriá J.R., Lasch P., Mere-dieu C., Moreira F., Schelhaas J.-M., Mohren F. 2011a. Modelling natural disturbances in forest ecosystems; a review. Ecological Modeling 222: 903–924.
Seidl R., Schnelhaas M.-J., Lexer M. 2011b. Unraveling the drivers of intensifying forest disturbance regimes in Europe. Global Change Biology 17(9): 2842–2852.
Sproull G.J., Adamus M., Bukowski M., Krzyżanowski T., Szewczyk J., Statwick J., Szwa-grzyk J. 2015. Plot and Stand-level Patterns and Predictors of Norway Spruce Mortality Caused by Bark Beetle Infestation in the Tatra Mountains. Forest Ecology and Mana-gement 354: 261–271.
Stearns S.C. 1992. The evolution of life histories. Oxford University Press, Oxford.
Szewczyk J., Szwagrzyk J., Muter E. 2011. Tree growth and disturbance dynamics in old--growth subalpine spruce forests of the western Carpathians. Canadian Journal of Fo-rest Research 41: 938–944.
Szwagrzyk J. 2000. Rozległe naturalne zaburzenia w ekosystemach leśnych: ich zasięg, charakter i znaczenie dla dynamiki lasu. Wiadomości Ekologiczne 46: 3–19.
Tepley A.J., Veblen T.T. 2015. Spatiotemporal fire dynamics in mixed-conifer and aspen forests in the San Juan Mountains in southwestern Colorado, USA. Ecological Mono-graphs 85(4): 583–603.
Turner M.G., Dale V.H., Everham E.H. 1997. Fires, hurricanes and volcanoes: comparing large disturbances. BioScience 47(11): 758–768.
Ulanova N.G. 2000. The effects of windthrow on forests at different spatial scales: a re-view. Forest Ecology and Management 135: 135–167.
Veblen T.T., Hadley K.S., Nel E.M., Kitzberger T., Reid M., Villalba R. 1994. Disturbance regime and disturbance interactions in a Rocky Mountains subalpine forest. Journal of Ecology 82: 125–135.
Wolf A., Moller P.F., Bradshaw R.H.W., Bigler J. 2004. Storm damage and long-term mor-tality in a semi-natural, temperate deciduous forest. Forest Ecology and Management 182: 197–210.
Woods K.D. 2004. Intermediate disturbance in a late-successional hemlock-northern har-dwood forest. Journal of Ecology 92: 464–476.
Zielonka T., Malcher P. 2009. The dynamics of a mountain mixed forest under wind di-sturbances in the Tatra Mountains, central Europe – a dendroecological reconstruction.
Canadian Journal of Forest Research 39(11): 2215–2223.