Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(4), 149-158 | DOI: 10.11118/actaun201058040149

Revitalizační vápnění a reakce půdní fauny

Emanuel Kula
Ústav ochrany lesů a myslivosti, Mendelova univerzita v Brně, Zemědělská 3, 613 00 Brno, Česká republika

V území s diferencovaným rozsahem revitalizačního vápnění (1986-2002) byla metodou tullgrenů (2005) zachycená půdní fauna (Elateridae, Staphylinidae, Diplura, Protura) konfrontována s aktuálním půdním chemismem (pH, půdní výměnná sorpce, stupeň nasycení sorpčního komplexu bazickými kationy, C/N, přístupné živiny P, Mg, K a Ca) (Tab. I-VI).
Z porostů náhradních dřevin letecky vápněných na území lesní správy Klášterec nad Ohří bylo v roce 2005 vybráno 49 porostů, které charakterizují široké revitalizační území dle doby a četnosti opakování aplikace v poloze 740-960 m n. m. Byla podchycena stanoviště nevápněná i lokality s jedinou až čtyřmi aplikacemi vápnitého dolomitu v dávce (2,5-3 t . ha-1) zpravidla v časovém odstupu 5-6 let z období 1986-2002. Vždy čtyři půdní sondy (25 × 25 × 15 cm) byly odebrány v porostu v jarním (V/VI) a pozdně letním (IX) aspektu (2005) (∑ 392). Tepelná extrakce v tullgrenech probíhala po dobu tří týdnů.
Průměrná abundance půdní fauny ( ks . m-2) byla stanovena sumárně z odběru v jarním a pozdně letním termínu a hodnocena ve vazbě na počet aplikací vápnitého dolomitu a přípravu půdy (Tab. I, IV) a půdní chemismus (Tab. II-III, V-VI). Vzhledem k početnímu zastoupení a mimořádné náročnosti determinace bylo druhové spektrum stanoveno pouze v čeledi Lumbricidae (Kula, Menšík; 2010) a Elateridae (larvy), které determinoval prom. biol. S. Laibner z Chocně. Ostatní složky půdní fauny byly řešeny na úrovni řádů z hlediska kvantity.
Abundance půdní fauny a dílčí parametry půd humusového horizontu byly po standardizaci dat podrobeny kanonické analýze (Tab. VII).
Abundance 17 druhů larev kovaříkovitých byla vymezena 12-72 ks . m-2, přičemž nejvyšší byla v lokalitách bez vápnění, případně jednou vápněných, ale bez přípravy stanoviště (66-72 ks . m-2). Naproti tomu snížená abundance 12-40 ks . m-2 byla v porostech opakovaně vápněných a různými technologiemi narušených stanovišť (Tab. I).
Půdní pH (2,84-6,15) na sledovaných lokalitách ve vyrovnaném zastoupení akceptoval Athous subfuscus (O. F. Müller), zatímco Dalopius marginatus (L.) se profiloval vyšší abundancí při pH < 3,5. Široké rozpětí půdního pH (2,96-5,53) bylo stanoveno u druhu Ctenicera cuprea (Fabr.) (Tab. II). Abundance a druhová diverzita larev kovaříkovitých se mírně snižovala s klesající aciditou. Diference byly stanoveny u larev druhu Agriotes obscurus (L.) v důsledku půdní výměnné sorpce (Tab. II), obecně velmi nízká abundance byla při vysokém stupni nasycení sorpčního komplexu bazickými kationy a snížení abundance u drátovců nastalo při optimálním poměru C/N (Tab. II).
Z úrovně obsahu živinových prvků v humusovém horizontu se jeví vyšší abundance drátovců při nadbytku fosforu, nedostatku hořčíku, nadbytku vápníku, optimu draslíku (Tab. III).
Staphylinidae vykazovali dílčí posun k opakovaně vápněným porostům, ale vazba na chemismus půdního prostředí nebyla definována (Tab. IV-VI). Protura se významně profilovala sníženým výskytem při pH > 4.5, při nasyceném půdním sorpčním komplexu, nízkém poměru C/N v horizontu H a optimu P, K a nadbytku Mg (Tab. II-III). U Diplura nebyla stanovena reakce na vápnění.
Kanonická analýza ukázala, že hodnocené parametry půdního prostředí (horizont H) sledovanou půdní faunu bezobratlých ovlivňují. Míra tohoto působení u jednotlivých zástupců není obecně velká a současně se vztahuje jen na některé parametry půdního prostředí (Tab. VII). Statistická analýza vycházející z abundance živočišných skupin a podrobného vymezení půdních podmínek potvrdila značnou komplexnost problematiky. Pro detailnější analýzu faktorů stanovené výše abundance sledované živočišné složky nejsou dostupná odpovídající data charakterizující mikroklimatické podmínky, vzájemnou konkurenci druhů a další aspekty přirozeného odporu prostředí.

vápnění, pH, živinové prvky, C/N, Elateridae, Athous subfuscus, půdní fauna

Revitalization liming and the response of soil fauna

In an area with the differentiated extend of revitalization liming (1986-2002), soil fauna (Elateridae, Staphylinidae, Diplura, Protura) determined through the method of tullgrens (2005) was confronted with the actual soil chemistry (pH, soil exchange sorption, the degree of the sorption complex saturation by basic cations, C/N ratio, available nutrients P, Mg, K and Ca).
Athous subfuscus (O. F. Müller) and Dalopius marginatus (L.) accepted the broad extent of soil pH (2.8-6.15). The abundance of Elateridae and Protura was affected by soil chemistry and the content of nutrient elements while Staphylinidae and Diplura were without any response. Canonical analysis shows the complexity of applied factors whereas the environment showed a limited impact on the abundance of monitored fauna.

Keywords: liming, pH, nutrient elements, C/N ratio, Elateridae, Athous subfuscus, Staphylinidae, Protura, Diplura, soil fauna
Grants and funding:

This work was carried out under projects funded by the grant project NAZV QH 82113 and VZ MSM 6215648902, and on the financial support of regional join stock companies and concerns: Netex Ltd. and Alcan Děčín Extrusions Ltd. in Děčín, District Authorities in Děčín, ČEZ Co. Prague, Lafarge cement Co. in Čížkovice, Severočeské doly Co. Chomutov, Dieter Bussmann Ltd. in Ústí n. L.

Received: February 23, 2010; Published: September 15, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kula, E. (2010). Revitalization liming and the response of soil fauna. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(4), 149-158. doi: 10.11118/actaun201058040149
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Blunck, H., Mühlmann, H., 1954: Elateridae. In: SORAUER, P. (ed.): Handbuch für Pflanzenkrankheiten 5. Berlin, Parey Verlag, 25-61.
    2. Deleporte, S., Tillier, P., 1999: Long-term effects of mineral amendments on soil fauna and humus in an acid beech forest floor. Forest Ecol. Manage., 118: 245-252. ISSN: 0378-1127. DOI: 10.1016/S0378-1127(98)00505-2 Go to original source...
    3. Eisenbeis, G., Fritsch, N., Lenz, R., Weber, M., 1997: Bodenfauna und Waldkalkung. In: Waldschäden, Boden- und Wasserversauerung durch Luftschadstoffe in Rheinland-Pfalz. Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinlandpfalz, Mainz, 47-66. SUB Göttingen 206-337-205
    4. Engel, M., 1995: Die Fliegen und Mücken (Diptera) eines sauren Fichtenforstes in der Eifel und ihre Reaktionen auf Kalkungsmassnahmen. Pollichia-Buch, Nr. 32, Bad Duerkheim, 283 S.
    5. Escherich, K., 1923: Die Forstinsekten Mitteleuropas II. Berlin, Parey Verlag, 152-167.
    6. Franz, H., 1959: Das biologishe Geschehen im Waldboden und seine Beeinflussung durch die Kalkdüngung. Allg. Forstztg. (Wien), 70: 178-181. ISSN 1286-4560.
    7. Fritsch, N., 1994: Auswirkungen der Waldkalkung auf die Bodenmesofauna. Dissertation, Johannes- Gutenberg-Universität Mainz, 207 S.
    8. Hartmann, P., Fischer, R., Scheidler, M., 1989: Auswirkungen der Kalkdüngung auf die Bodenafauna in Fichtenforsten. Verh. Ges. Ökol., 17: 585-589. ISSN: 0940-7782.
    9. Irmler, U., Heydemann, B., 1989: Der Einfluss einer Kalkmerggelbehandlung auf die Bodenfauna dreier schleswig-holsteinischer Waldtypen. Verh. Ges. Ökol., 17: 591-596. ISSN: 0940-7782.
    10. Kautz, G., Topp, W., 1998: Nachhaltige waldbauliche Massnahmen zur Verbesserung der Bodenqualität, Forstwiss. Cent. bl., 117: 23-43. ISSN: 0015-8003. DOI: 10.1007/BF02832956 Go to original source...
    11. Kreutzer, K., 1995: Effects of forest liming on soil processes. Plant Soil, 168-169: 447-470. ISSN: 0032-079X DOI: 10.1007/BF00029358 Go to original source...
    12. Kristek, J., 1979: Schnellkäfer (Coleoptera, Elateridae) der Fichtenbestände. Acta Univ. Agric. (Brno) C (Fac. silvicult.), 48: 53-76. ISSN: 1211-8516.
    13. Kubelka, L., Karásek, A., Rybář, V., Badalík, V., Slodičák, M., 1992: Obnova lesa v imisemi poškozené oblasti severovýchodního Krušnohoří. MZe ČR Praha, 133 s.
    14. Kula, E., 2007: Motýli porostů náhradních dřevin v imisním území Sněžníku. Nakl. Lesnická práce, s.r.o., 107 s. ISBN: 978-80-86386-89-8.
    15. Kula, E., 2009: Půdní a epigeická fauna stanovišť ovlivněných vápněním a její dynamika. Hradec Králové: Grantová služba Lesy ČR, 06: 438 s. ISBN: 978-80-86945-15-6.
    16. Kula, E., Machová, I., 2006: Floristická diverzita a fauna monofágů motýlů v imisním území (Sněžník, Děčínská vrchovina). In: SLODIČÁK, M., NOVÁK, J. (eds.): Lesnický výzkum v Krušných horách. Recenz. sb. z celostátní věd. konf., Teplice 20.04.06, VÚLHM VS Opočno, 233-248. ISBN: 80-86461-66-1.
    17. Kula, E., Menšík, L., 2010: Žížaly (Lumbricidae) imisní oblasti ovlivněné melioračním vápněním. J. For. Sci. (in print). ISSN: 1212-4834.
    18. Makeschin, F., 1994: Experimentelle Untersuchungen zur Besiedelung anthropogen devastierter, saurer Waldböden mit leistungsfähigen Lumbriciden. Akademischer Verlag, München, 197 S.
    19. Makeschin, F., Rodenkirchen, H., 1994: Saure Beregnung und Kalkung - Auswirkungen auf Bodenbiologie und Bodenvegetation. Allg. Forst Z., 14: 759-764. ISSN 1286-4560.
    20. Meloun, M., Militký, J., Hill, M., 2005: Počítačová analýza vícerozměrných dat. Academia Praha, 137-170.
    21. Menšík, L., Kula, E., 2010: Forest floor and soils of limed stands of substitute species of Forest District Klášterec nad Ohří in the Ore Mountains. J. For. Sci (in print). ISSN: 1212-4834. Go to original source...
    22. Meyer, E., Steinberger, K. H., 1994: Über die Bodenfauna in Wäldern Vorarlberhs (Österreich) - Bestand und Auswirkungen von Gesteinsmehlapplikationen. Verh. Ges. Ökol., 23: 149-164. ISSN: 0940-7782.
    23. Miller, F., 1956: Zemědělská entomologie. Nakl. ČSAV, 219. Go to original source...
    24. Möllerová, J., 2004: Olše jako meliorační dřevina (přehled). In: Dřeviny a lesní půda - biologická meliorace a její využití - Sborník z konference. ČZU, 31-33.
    25. Moritz, G., 1986: Zur Ökologie von Shnellkäfern (Coleoptera: Elateridae) in Buchen- und Fichtenwäldern. Diplomarbeit, Göttingen.
    26. Nielsen, B. O., 1974: The phenology of beech canopy insects in Denmark. Vid. Meddr. Dansk Naturh. Foren., 137: 95-124. ISSN: 1502-0800.
    27. Nielsen, B. O., 1975: The species composition and community structure of the beech canopy fauna in Denmark. Vid. Meddr. Dansk Naturh. Foren., 138: 137-170. ISSN: 1502-0800.
    28. Persson, T., 1988: Effects of acidification and liming on soil biology. In: ANDERSSON, F., PERSSON, T. (eds.): Liming as a Measure to Improve Soil and Tree Condition in Areas Affected By Air Pollution. Results and experiences of an ongoing research programme, National Swedish environmental protection Board Report 3518, Stockholm, Sweden, 53-70.
    29. Potthoff, M., Muhs, A., Beese, F., Asche, N., 1999: Regenwurmaktivität nach Anwendung von Hüttenkalk bzw. Brikettier-Braunkohleasche zur Schutzkalkung in Wäldern. Mitt. Dtsch. Bodenkdl. Ges., 91: 695-698. ISSN: 1817-3047.
    30. Průša, E., 2001: Pěstování lesů na typologických základech. Lesnická práce s.r.o., 593 s. ISBN: 80-86386-10-4.
    31. Schaerffenberg, B., 1942: Der Einfluss von Humusgehalt und Feuchtigkeit des Bodens auf die Frasstätigkeit der Elateridenlarven. Anz. Schädlingskd., 18: 133-136. ISSN 1436-5693. Go to original source...
    32. Schäffer, J., Geissen, V., Hoch, R., Wilpert, K., 2001: Waldkalkung belebt Böden wieder. Allgem. Forst-Z., 56: 178-181. 1106-1109. ISSN 1286-4560.
    33. Schauermann, J., 1986: Die Tierwelt, ihre Nahrungsbeziehnungen und ihre Rolle. In: ELLENBERG, H., MAYER, R., SCHAUERMANN, J. (eds.): Ökosystemforschung, Ergebnisse des Solling-Projektes. Ulmer, Stuttgart, 179-266.
    34. Schauermann, J., 1987: Tiergesellschaften der Wälder im Solling unter dem Einfluss von Luftschadstoffen und künstlichem Säure- und Düngereintrag. Verh. Ges. Ökol., 16: 53-62. ISSN: 0940-7782.
    35. Schwenke, W., 1974: Die Forstschädlinge Europas. Verlag Paul Parey, Hamburg, 500 S.
    36. Slodičák M., Balcar V., Novák J., Šrámek V. et al., 2008: Lesnické hospodaření v Krušných horách. Edice Grantové služby LČR, 03: 478. ISBN: 978-80-86461-91-5.
    37. StatSoft ČR s. r.o. 2007: STATISTICA Cz (softwarový systém pro analýzu dat), verze 8.0. www.statsoft.cz.
    38. Strey, G., 1972: Ökoenergetische Untersuchungen an Athous subfuscus Müll. und Athous vittatus Fbr. (Elateridae, Coleoptera) in Buchenwäldern. Dissertation, Göttingen, 135 S.
    39. Ulbrichová, I., Podrázský, V., 2002: Hodnocení listnatých přípravných dřevin z hlediska obnovy a ochrany půdy v Krušných horách. In: SLODIČÁK, M., NOVÁK, J. (eds.): Výsledky lesnického výzkumu v Krušných horách v roce 2001, VÚLHM: 21-28. ISSN 80-86461-20-3.
    40. Weber, M., Eisenbeis, G., 1992: Auswirkungen der Waldkalkung auf die Bodenmakrofauna. Ergebnisse aus einem Koefern Buchen Standort im Pfälzer Wald. Mitt. a. d. Forstl. Vers. Anst. Rheinland - Pfalz, 21: 175-188.
    41. Wolters, V., 1989: The influence of omnivorous elaterid larvae on the microbial carbon cycle in different forest soils. Oecologia, 80: 405-413. ISSN: 0029-8549. DOI: 10.1007/BF00379044 Go to original source...

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content