Dendrochronologie je metoda, která umožňuje získávat informace o stáří stromů, jejich růstu a podmínkách prostředí na základě analýzy letokruhů. Jedním z nejčastějších způsobů odběru dat ze živých stromů jsou dendrochronologické vývrty. Pomocí speciálního přírůstového nebozezu lze ze stromu odebrat tenký váleček dřeva, aniž by bylo nutné strom pokácet.
Vývrt zachycuje posloupnost letokruhů od vnější části kmene směrem ke středu. Z jejich počtu, šířky a struktury je možné odhadnout věk stromu, sledovat změny jeho přírůstu a někdy také rozpoznat významné události, které se během jeho života odehrály.
Co lze z vývrtu zjistit
Základní informací je počet letokruhů, který odpovídá počtu vegetačních období zachycených ve vzorku. Pokud vývrt dosáhne až ke středu kmene, lze poměrně přesně určit věk stromu v místě odběru.
Z vývrtů lze dále vyčíst například:
- rychlost růstu stromu v jednotlivých letech,
- období zpomaleného nebo naopak zvýšeného přírůstu,
- reakci stromu na uvolnění korunového prostoru,
- vliv sucha, mrazu nebo jiných klimatických výkyvů,
- následky poškození, disturbance nebo změny porostních podmínek,
- přibližnou dobu vzniku porostu nebo jeho jednotlivých generací.
Dendrochronologická data se proto využívají nejen při určování věku stromů, ale také při studiu vývoje lesních porostů, historie pralesovitých rezervací, reakce stromů na klimatické změny nebo průběhu minulých disturbancí.
Odběr dendrochronologického vývrtu
Vývrty se ze živých stromů odebírají pomocí přírůstového nebozezu. Jde o dutý vrták, který se ručně zavrtává do kmene. Po dosažení požadované hloubky se do nebozezu vloží vytahovací lžička, pomocí níž se odebere tenký váleček dřeva.
Průměr vývrtu bývá zpravidla přibližně 5 milimetrů. Délka vzorku závisí na průměru stromu a délce použitého nebozezu. Cílem bývá zasáhnout střed kmene, případně se mu co nejvíce přiblížit.
Vývrt se nejčastěji odebírá ve výčetní výšce, tedy přibližně 1,3 metru nad zemí. U některých výzkumů se však vzorkuje níže, například u paty kmene, aby byl odhad skutečného věku stromu co nejpřesnější.
Při odběru je důležité vést nebozez přibližně kolmo k ose kmene. Vhodné je vyhnout se místům se zjevnou hnilobou, poraněním, boulovitostí, tlakovým dřevem nebo jinými nepravidelnostmi, které by mohly znesnadnit interpretaci letokruhů.
Směr odběru
Směr, ze kterého je vývrt odebrán, může ovlivnit výsledky měření. Strom totiž nemusí přirůstat rovnoměrně po celém obvodu kmene. Na svazích, u nakloněných stromů nebo u jedinců vystavených převládajícímu větru se může tvořit reakční dřevo a letokruhy mohou být na jedné straně širší než na druhé.
Pro přesnější určení věku nebo růstových charakteristik se proto někdy odebírají dva vývrty z protilehlých stran kmene. U rozsáhlejšího dendrochronologického průzkumu by měl být směr odběru u všech stromů sjednocen nebo alespoň přesně zaznamenán.
Evidence vzorků
Každý odebraný vývrt musí být jednoznačně označen. V terénu se obvykle zaznamenává:
- identifikace stromu,
- druh dřeviny,
- průměr kmene,
- výška odběru,
- směr odběru,
- datum pořízení vzorku,
- poloha stromu,
- poznámky o zdravotním stavu nebo zvláštnostech kmene.
Vývrt se ukládá do papírového nebo plastového pouzdra, případně do speciální lišty. Vzorek musí být chráněn před zlomením a zároveň by měl mít možnost postupně vyschnout. Při uzavření vlhkého vzorku do neprodyšného obalu může dojít k jeho napadení plísní.
Sušení a upevnění vývrtů
Po převozu z terénu se vzorky nechají vyschnout. Následně se upevňují do dřevěných nebo plastových lišt s drážkou. Vývrt se orientuje tak, aby byla viditelná příčná plocha dřeva, na které lze nejlépe sledovat jednotlivé letokruhy.
Při upevňování je třeba dát pozor, aby byl vzorek správně natočen. Letokruhy by měly být po vybroušení zobrazeny jako souvislé linie a jejich hranice by měly být co nejlépe rozpoznatelné.
Vývrty se obvykle do lišty lepí disperzním lepidlem. Zlomené vzorky lze složit z několika částí, přičemž je nutné zachovat jejich původní pořadí a orientaci.
Broušení a příprava povrchu
Pro správné rozlišení letokruhů musí být povrch vývrtu dokonale vyhlazen. Vzorky se proto brousí postupně brusnými papíry od hrubší zrnitosti až po velmi jemné broušení.
Hrubší broušení slouží k zarovnání vývrtu a odkrytí příčného řezu dřevem. Jemnější brusné papíry následně zvýrazní strukturu buněk, hranice letokruhů a rozdíly mezi jarním a letním dřevem.
U dřevin s výraznými letokruhy, například u smrku nebo dubu, je čtení zpravidla jednodušší. U některých listnatých dřevin mohou být hranice letokruhů méně zřetelné a příprava vzorku i samotné vyhodnocení jsou náročnější.
Čtení a měření letokruhů
Základní vyhodnocení lze provést pod lupou nebo stereomikroskopem. Letokruhy se počítají od kůry směrem ke středu stromu. Současně lze měřit jejich šířku, nejčastěji s přesností na setiny milimetru.
K měření se používají mechanické nebo digitální měřicí stoly, případně skenery s vysokým rozlišením a specializovaný software. Výsledkem je číselná řada, která udává šířku každého letokruhu v jednotlivých letech.
Šířka letokruhu je výsledkem působení mnoha faktorů. Ovlivňuje ji počasí, dostupnost vody a živin, zastínění, konkurence okolních stromů, poškození i věk samotného jedince. Jeden úzký letokruh proto obvykle nelze automaticky přisoudit jediné příčině. Důležitý je širší kontext a porovnání více stromů.
Křížové datování
Jedním ze základních postupů dendrochronologie je křížové datování. Růstové řady z různých stromů se vzájemně porovnávají a hledají se shodné vzory širokých a úzkých letokruhů.
Stromy rostoucí na stejné lokalitě často podobně reagují na výrazně suché, chladné nebo jinak nepříznivé roky. Charakteristická kombinace přírůstů tak umožňuje přiřadit jednotlivým letokruhům přesný kalendářní rok.
Křížové datování zároveň pomáhá odhalit chyby, například přehlédnutý velmi úzký letokruh, zdvojený letokruh nebo místo, kde se letokruh nevytvořil po celém obvodu kmene.
Určení věku stromu
Přesné určení věku není vždy jednoduché. Ideální je vývrt, který zasáhne dřeň stromu. V praxi však může být střed kmene vychýlený, rozpadlý nebo může vývrt projít několik centimetrů mimo něj.
Pokud dřeň ve vzorku chybí, lze počet nezachycených letokruhů odhadnout podle zakřivení nejvnitřnějších letokruhů. Tento údaj je však zatížen určitou nejistotou.
Je také nutné zohlednit výšku odběru. Strom potřeboval několik let, než dorostl například do výšky 1,3 metru. Věk stanovený z vývrtu odebraného ve výčetní výšce je proto nižší než skutečný věk stromu. Rozdíl může činit několik let, v nepříznivých podmínkách i podstatně více.
U starých stromů navíc bývá střed kmene často narušen hnilobou nebo dutinou. V takovém případě lze věk pouze odhadovat na základě zachované části vývrtu, průměru kmene, průměrného přírůstu a dalších znaků.
Poškozuje vývrt strom?
Odběr vývrtu představuje drobné poranění kmene. Při správném provedení jde zpravidla o malý zásah, se kterým se zdravý strom dokáže vyrovnat. Otvor se běžně nijak neuzavírá ani nezatírá, protože použitý prostředek by mohl zadržovat vlhkost nebo bránit přirozenému vysychání rány.
Riziko poškození lze omezit použitím ostrého a čistého nebozezu, šetrným odběrem a omezením počtu vývrtů. Zvláštní opatrnost je vhodná u velmi starých, oslabených nebo chráněných stromů a u dřevin citlivých k poranění.
Po každém odběru je nutné nebozez vyčistit. Při práci na stromech se známkami infekce je vhodná také jeho dezinfekce, aby nedocházelo k přenosu patogenů mezi jednotlivými stromy.
Vývrty ve výzkumu přirozených lesů
V přirozených a pralesovitých porostech pomáhají dendrochronologické vývrty rekonstruovat dlouhodobý vývoj lesa. Umožňují zjistit, kdy vznikaly jednotlivé generace stromů, kdy docházelo k uvolnění korunového prostoru a jak porost reagoval na odumírání starých stromů nebo jiné disturbance.
Pokud se u více stromů ve stejném období objeví náhlé zvýšení přírůstu, může to ukazovat na prosvětlení porostu po pádu sousedních stromů, větrné disturbanci nebo zásahu člověka. Naopak dlouhodobě nízký přírůst může dokládat růst stromu v zástinu pod mateřským porostem.
Dendrochronologická data tak doplňují běžnou inventarizaci lesa, mapování stromů i údaje získané pozemním laserovým skenováním. Zatímco současné měření zachycuje dnešní strukturu lesa, letokruhy umožňují nahlédnout do jeho minulosti.
Od vývrtu k historii stromu
Dendrochronologický vývrt je na první pohled nenápadný vzorek dřeva. Ve skutečnosti však obsahuje záznam celého života stromu. Každý letokruh představuje jednu růstovou sezonu a společně vytvářejí chronologii, ze které lze číst změny růstu, reakce na prostředí i vývoj celého porostu.
Správný odběr, pečlivá příprava vzorku a přesné měření jsou základem kvalitního výsledku. Teprve porovnáním většího počtu stromů lze jednotlivé růstové reakce zasadit do širšího kontextu a využít je k poznání historie lesa.
