Issuu

MATERIÁLY I pro UO Truhlář

doc. Ing. FRANTIŠEK FRIESS, CSc. Ing. JAN REISNER, Ph.D. Ing. ALEŠ ZEIDLER, Ph.D.

MATERIÁLY I pro UO Truhlář

PRAHA 2008

První díl učebnice seznamuje studenty se zdroji dřeva, jeho stavbou, vlastnostmi, vadami a škůdci. Poslední kapitola je věnována určování druhů dřeva a doplněna barevnou přílohou. Ve druhém dílu budou probrány materiály používané k úpravě dřeva.

Lektorovali: Ing. Bohumil Hurda, CSc. Ing. Josef Suchý

OBSAH

ÚVOD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1 1.2

Výrobek a materiál . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Přehled a klasiﬁkace materiálů pro výrobu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7 8

ZDROJE DŘEVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4

Les jako významný prvek pro život člověka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lesy ve světě a v ČR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Význam a úloha lesa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Části a výživa stromu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Růst stromu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rozdělení dřevin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hlavní tuzemské jehličnaté dřeviny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hlavní tuzemské listnaté dřeviny tvrdé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hlavní tuzemské listnaté dřeviny měkké . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Některé dovážené (exotické) dřeviny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13 14 16 17 17 19 21 25 28 33 35

STAVBA DŘEVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 3.4

Makroskopická stavba dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Letokruhy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jádro a běl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dřeňové paprsky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pryskyřičné kanálky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cévy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ostatní makroskopické znaky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mikroskopická stavba dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tvorba dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Jehličnaté dřeviny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Listnaté dřeviny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chemické složení dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Submikroskopická stavba dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39 40 47 51 54 56 57 61 61 63 65 70 72

VLASTNOSTI DŘEVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.1.7 4.2

Fyzikální vlastnosti dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Hustota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vlhkostní vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tepelné vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elektrické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akustické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vztah dřeva k záření . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Optické vlastnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mechanické vlastnosti dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

77 77 78 82 83 83 83 83 84

VADY DŘEVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4

88 89 89 91 94

100

5.3.6

Dělení vad dřeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Růstové vady . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vady tvaru kmene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Suky . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Růstové trhliny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nepravidelnosti struktury a vady způsobené poškozením stromu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poškození dřevokaznými houbami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Poškození dřevokazným hmyzem a cizopasnými rostlinami . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vady vzniklé při skladování, zpracování a při používání výrobků . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Výsušné trhliny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Křivost a deformace tvaru řeziva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mechanické poškození . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nepřirozené zbarvení . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Napadení skladovaného a zabudovaného dřeva dřevokaznými houbami a hmyzem . . . . . . . . . Změny barvy a stárnutí povrchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

URČOVÁNÍ DRUHU DŘEVINY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112

LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

122

PŘÍLOHA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123

5.2.5 5.2.6 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5

95 98

102 102 104 105 106 107 111

ÚVOD

1.1

VÝROBEK A MATERIÁL

Každý výrobek vzniká spojením dvou složek, kterými jsou materiál a lidská práce. Spojení těchto dvou složek je umožněno znalostmi člověka, jeho kvaliﬁkací. Lidská práce je prováděna za pomoci vhodných nástrojů a strojů. Využití nástrojů a pracovní postupy jednotlivých výrobců se od sebe mohou lišit. Pro výrobu určitého výrobku může být použit také různý materiál. Vlastnosti použitého materiálu pak rozhodují i o vlastnostech konečného výrobku, např. o jeho hmotnosti, pevnosti, barvě, estetickém působení, trvanlivosti a v neposlední řadě i o jeho ceně. Vlastnosti materiálu ovšem také určují, jaké nástroje a postupy bude třeba ve výrobě použít. Špatně zvolený materiál může mít za následek nejen špatnou funkci výrobku, ale může způsobit chyby v opracování a dokonce i poškodit výrobní zařízení nebo způsobit pracovní úraz. Znalost vlastností materiálu je proto důležitým předpokladem pro stanovení správného pracovního postupu při každé výrobě. Truhlářská výroba používá jako materiál především dřevo. Vedle tohoto materiálu využívá ovšem také materiály jiné, které slouží například k vytváření spojů (lepidla, klihy), k povrchové úpravě (barvy, laky) nebo jako konstrukční součásti výrobků (kování, sklo). Tyto materiály jsou v dnešní době připravovány výrobci již v takové formě, že nemusí být při užití v truhlářské výrobě podstatně upravovány. Přesto je zapotřebí vědět, jak hlavní konstrukční materiál, tj. dřevo, na pomocné materiály reaguje a jak jsou tyto materiály vhodné do prostředí, ve kterém bude výrobek používán. Není například vhodné spojovat dubové řezivo železnými prvky, protože na styku těchto dvou materiálů vznikají černé skvrny. Pokud by místo takového spoje bylo viditelné, prozrazovalo by základní neznalost zpracovatele. Právě tak nelze pro konstrukci výrobku, který bude vystaven vlivu povětrnosti, použít lepidlo, které není vodovzdorné, a výrobek přitom nechránit vhodnou povrchovou úpravou. Materiály užívané v truhlářské výrobě se stále vyvíjejí a zdokonalují. Zejména chemická výroba přináší neustále nové materiály, jejichž užití vylepšuje funkční i estetické vlastnosti truhlářských výrobků. Je však nutné si neustále připomínat, že se jedná téměř vždy o umělé produkty, které mohou mít za určitých podmínek škodlivý vliv nejen na životní prostředí, ale 7

i na živé organismy, tedy i na člověka. Bez řádné přípravy, zkoušek a atestů a v některých případech bez příslušného povolení není možné tyto látky používat ani likvidovat jejich zbytky. Stejně jako chemické a kovové materiály jsou dnešním výrobcům k dispozici i nové materiály na bázi dřeva. Zejména velkoplošné materiály, jako dřevotřískové a dřevovláknité desky, překližované desky nebo desky spojované minerálními pojivy, zaznamenaly v posledních desetiletích významný rozvoj, který umožnil jejich užití v masovém měřítku. Současný běžný nábytek si již nelze představit bez laminovaných dřevotřískových desek, nové polotvrdé dřevovláknité desky umožňují hloubkové tvarování povrchu dílců, tvarově lisované překližované prvky umožňují lepší funkci sedacího nábytku, pro interiéry se využívají vedle sádrokartonových také sádrovláknité desky a bylo by možné uvádět další příklady. Přesto si své místo v konstrukci truhlářských výrobků zachovává také rostlé (tzv. masivní) dřevo. Vlastnosti rostlého dřeva jsou do značné míry rozhodující i pro vlastnosti nových velkoplošných materiálů, které jsou z něho vyráběny. Zvláště důležitá je znalost vlastností materiálu při rekonstrukcích historických dřevěných předmětů. Kromě tradičních dřevin, které se pro truhlářskou výrobu používají již stovky let, setkávají se dnešní výrobci také s novými, u nás dosud málo známými dřevinami. Nejde jen o dřeviny z exotických pralesů, kde je spíše na místě jejich ochrana, ale i o dřeviny pěstované na plantážích v příhodných klimatických podmínkách. Rovněž u těchto nových materiálů je nutné znát jejich vlastnosti, a to nejen z hlediska správných technologických postupů, ale i kvůli zdravotnímu riziku.

1. 2

PŘEHLED A KLASIFIKACE MATERIÁLŮ PRO VÝROBU

Materiály používané při výrobě můžeme vzájemně odlišit podle různých hledisek, například podle jejich původu, způsobu opracování, váhy nebo ceny. Zásadním hlediskem z pohledu technologie je funkce, kterou materiál v konkrétním dílci ve výrobku má nebo kterou ve výrobě vykonává. Z tohoto pohledu můžeme materiály rozdělit na dvě velké skupiny, a to na: • •

materiály, které trvale přecházejí do výrobku a stávají se jeho součástí, materiály, které se při výrobě spotřebovávají buď jednorázově, nebo postupně (např. brusné prostředky, které vystačí na výrobu několika výrobků) a materiály, ze kterých jsou vyrobeny přípravky, šablony, tvarové formy apod.

V obou těchto skupinách jsou materiály nejrůznějšího původu, často při výrobě použité zejména podle dostupnosti pro zpracovatele, takže stejnou funkci mohou u různých zpracovatelů zastávat různé materiály. Rozdělení materiálů přecházejících do výrobku je znázorněno na obr. 1. Tyto materiály určují hlavní vlastnosti výrobku a umožňují jeho používání. Rozhodují o vzhledu, rozměrech, hmotnosti, trvanlivosti, ale i o komfortu, který bude výrobek svému uživateli poskytovat. Součástí výrobku, i když jen po omezenou dobu, je také materiál, který slouží jeho ochraně při dopravě k uživateli – obal. Materiály přecházející do výrobku

konstrukční

spojovací

kompletační

nátěry

impregnace

balení

Obr. 1. Materiály přecházející do výrobku

Rozvoj technických prostředků ovšem přináší i nové funkce výrobků, takže budou přibývat materiály, které umožní například automatické přizpůsobování rozměrů sedacího nábytku potřebám člověka, případně změny funkcí stolů nebo skříní (automatické otvírání a zavírání zásuvek a dveří). Většina těchto změn bude řízena elektronickými součástkami, které budou představovat novou skupinu materiálů. Materiály přecházející do výrobku se dále dělí na materiály: • • • • • •

konstrukční, spojovací, kompletační, nátěrové, impregnační obalové.

Konstrukční materiály tvoří převážnou hmotu výrobku, jednotlivé druhy konstrukčních materiálů jsou vyjmenovány na obr. 2. Musí zajistit plnění jeho hlavní funkce spolu s odpovídajícím vzhledem, trvanlivostí a zdravotní nezávadností. Při rozhodování o použitém materiálu hraje důležitou roli také předpokládaná cena výrobku, která by měla být v souladu s přínosem výrobku pro jeho uživatele a zároveň by měla dávat výrobci výhodu proti konkurenci na trhu. Při volbě konstrukčního materiálu je další důležitou zásadou jednotná materiálová základna u výrobce, protože umožňuje například lepší 9

Konstrukční materiály

dřevěné

kovové

plasty

nerosty

ostatní

řezivo

železo, ocel

PVC

sklo

textil

dřevotřískové desky

lehké kovy

PUR

kámen

kůže

dřevovláknité desky

barevné kovy

polystyren

keramika

žíně

překližky

pryž

papír

laťovky kombinované desky

Obr. 2. Konstrukční materiály

využití deskových materiálů nebo v případě potřeby dodatečné doplnění dřívějších zakázek, což zaručuje stejný vzhled nových předmětů. Odběratelé, kteří opakovaně odebírají stejné materiály, většinou také dosahují u dodavatelů výhodnější ceny. Spojovací materiály musí především zaručit pevnost a soudržnost výrobku. Jednotlivé druhy těchto materiálů jsou uvedeny na obr. 3. V některých případech, například u skříňových dveří, plní spojovací funkci kování. Dobře provedené spoje mohou plnit i ozdobnou funkci, například u masivního selského nábytku. V jiném případě ovšem může být požadavkem návrháře spoje dokonale zakrýt. Pro každý způsob výroby jsou vhodné jiné druhy spojů a na ně navazující materiály. V průmyslové velkovýrobě bude hlavním požadavkem možnost provádět spojování jako strojní operaci bez zásahu člověka, při řemeslné kusové výrobě bude naopak možné navrhnout větší podíl ruční práce. Zásadním požadavkem ovšem v obou případech bude dostatečná konečná pevnost spoje. Současná hromadná výroba také často využívá způsob dodávky nábytku v rozloženém stavu. V takovém případě musí navržený způsob spojování umožňovat montáž v amatérských podmínkách a součástí dodávky musí být srozumitelný návod na sestavení výrobku. 10

Spojovací materiály

materiály pro trvalé spoje

materiály pro rozebíratelné spoje

hřebíky, spony

šrouby

vruty, konﬁrmáty

klíny

kolíky, hmoždinky

spojovací kování

lamely lepidla, klihy

Obr. 3. Spojovací materíály

Kompletační materiály nemusí být s výrobkem trvale spojeny a umožňují většinou lepší přizpůsobení výrobku jeho funkci. Jedná se například o pojezdová kolečka nebo kluzáky židlí, zámky zásuvek a dvířek, úchytky a dorazy u pohyblivých dílů apod. Tato skupina materiálů je často ovlivňována módou a rovněž vývoj nových materiálů má na ni významný vliv. Nátěrové materiály a materiály pro povrchovou úpravu dávají výrobku konečný vzhled a zejména u dřevěných materiálů hrají důležitou roli. Pokud má výrobek působit texturou dřeva, pak právě nátěr tuto texturu zvýrazní, pokud má výrobek mít neprůhledný barevný povrch, je dokonalý nátěr včetně podtmelení rovněž nezbytný. Nezanedbatelná je také ochranná funkce nátěru, a to nejen u dílů dřevěných, ale i u kovových součástí. Impregnační materiály jsou důležité v případě, že dřevěný výrobek má být používán v prostředí, kde by mohl být napaden hnilobou nebo dřevokazným hmyzem a kde nestačí povrchová úprava nátěrem, nebo v případě, kdy je cenově dražší povrchová úprava nadbytečná. Obalové materiály se používají k zabalení hotového výrobku. Balení výrobku zajišťuje nejen jeho ochranu před poškozením, ale má stále více i funkci propagační. V současnosti se ve zvýšené míře klade důraz na možnost paletizace ve skladech a při dopravě a rovněž používání čárových kódů pro evidenci zboží je téměř samozřejmostí. Všechny druhy materiálů použité při výrobě by měly sloužit hlavnímu účelu, a tím je vyrovnaný užitek jak pro výrobce, tak pro uživatele. Pokud se výrobce bude snažit výrobek po materiálové stránce „ošidit“, pak nemůže 11

počítat s udržením výrobku na trhu. Pokud naopak uživatel bude klást na materiál výrobku přehnané požadavky, potom většinou výrobek přestane brzy plnit svou funkci. Kontrolní otázky 1. 2. 3. 4. 5.

Vyjmenuj materiály, které přecházejí do výrobku. Jakou funkci plní spojovací materiály? Co má zajistit obal výrobku? Je součástí výrobku i návod na jeho sestavení a používání? Mohou některé materiály přecházet postupně do více výrobků?

ZDROJE DŘEVA

2.1

LES JAKO VÝZNAMNÝ PRVEK PRO ŽIVOT ČLOVĚKA

Životní prostředí obklopující člověka je vytvářeno mnoha různými činiteli. Můžeme mezi ně počítat jak výtvory člověka (různé předměty, zařízení a stavby), tak i výtvory přírody, které vznikly bez zásahu člověka a existují v některých případech déle než samo lidstvo a které shrnujeme pod název přírodní prostředí. Ne vždy jsou ovšem výtvory vytvářené člověkem s přírodou v souladu. Sám výrobní proces může přírodu nepříznivě ovlivňovat nebo poškozovat. Nepříznivý dopad na jednotlivé součásti životního prostředí může mít také užívání některých výrobků a nemalé škody může působit i konečná likvidace předmětů po skončení jejich užívání. Přitom je člověk na životním prostředí velmi závislý. Čistý vzduch, pitná voda, nezávadné potraviny a další složky přírodního prostředí jsou nutnou podmínkou lidského života. Je tedy v zájmu člověka, aby své výrobky navrhoval s ohledem na jejich vliv na přírodu. Výrobek šetrný k přírodě – nazýváme jej ekologicky šetrný – má splňovat následující požadavky: • výchozí surovinu je možné získat bez škodlivých zásahů do životního prostředí, • výrobky a polotovary lze vyrobit bez neúnosných ekologických dopadů, • užívání výrobků nezatěžuje životní prostředí, • likvidace výrobku je možná návratem látek do přírodního oběhu, • energetická náročnost celého procesu od výroby až po likvidaci je co nejmenší. Těmto požadavkům vyhovují velmi dobře právě výrobky ze dřeva. Jejich náhrada jiným materiálem, často propagovaná jako ochrana lesa a šetření dřevem, vede naopak k poškozování životního prostředí, protože náhradní materiály vyžadují ke své výrobě více energie a jejich konečná likvidace je v porovnání se dřevem komplikovaná a nákladná. Zdrojem dřeva jsou především stromy, ale mohou jím být i ostatní dřevnaté rostliny – keře, bambus, rákos apod. Dřevo stromů při využívání člověkem ovšem výrazně převažuje. Pro opakovanou řemeslnou a průmyslovou výrobu má pak hlavní význam hromadné společenství stromů – les. 13

2.2

LESY VE SVĚTĚ A V ČR

Lesy představují největší společenství živých organismů v přírodě. Jako les označujeme porost dřevin se stromovým patrem, ve kterém stromy dosahují výšky alespoň 5 m a koruny kryjí alespoň 25 % zalesněné plochy. Jehličnaté lesy tvoří na severní zemské polokouli souvislý pás pod arktickou oblastí, dále jsou významné plochy lesů ve východní Africe, na jihovýchodě USA a ve střední Americe. Listnaté lesy jsou rozšířené v mírném zemském pásmu, kde tvoří smíšené porosty s jehličnany. Hlavní plochy listnatých lesů představují ovšem tropické pralesy v Jižní Americe, Africe a jihovýchodní Asii. Celkově tvoří listnaté lesy dvě třetiny a jehličnaté lesy jednu třetinu plochy lesů na Zemi. Podíl plochy lesů z celkové plochy daného území nazýváme lesnatostí. Většinou se uvádí podle větších územních celků, například pro území celého státu. Podle tohoto měřítka pak můžeme státy rozdělit na státy s velmi vysokou lesnatostí – například Guayana nebo Surinam (kolem 90 %), státy s vysokou lesnatostí – Gabun, Severní Korea, Finsko (kolem 70 %), naproti tomu ale také na státy s velmi malou lesnatostí – například Afghánistán se 2 % nebo Irán se 7 %, případně Irsko s 8 % a konečně Island s 0 % plochy lesů. Česká republika patří při své lesnatosti 34 % mezi státy středně zalesněné, pokud budeme posuzovat podle celosvětových měřítek (tab. 1). Česká republika je mezi uvedenými evropskými zeměmi v lesnatosti na 5. místě a v ročním objemu těžby na 6. místě. Lesnatost našeho státu se postupně zvyšuje, ještě v r. 1908 uvádí Ottova encyklopedie údaj, že lesnatost pro Čechy je 29 %. Rovněž v měřítku celoevropském se rozloha lesní půdy zvyšuje a za posledních patnáct let přibylo v Evropě třináct milionů hektarů zalesněné půdy. Důvodem je především převod zemědělské půdy na půdu lesní v případech, kdy se zemědělské hospodaření na méně kvalitních pozemcích nevyplácí. Dalším důvodem je přesun obyvatelstva do měst a zánik venkovských obcí a hlavně samot. Svou roli sehrává i rozšiřování chráněných oblastí a přírodních parků. V souhrnu má české hospodářství poměrně dobré podmínky pro rozumné využívání dřeva. Celková zásoba dřeva v lesích na území našeho státu se blíží 670 mil. m3, přičemž ročně přirůstá téměř 20 mil. m3.

32 212

Roční těžba (tis. m3)

Polsko

Země

8 942

16 355

Roční těžba (tis. m3)

Lesní půda (tis. ha)

2 630

Lesní půda (tis. ha)

29,4

34,0

Lesnatost (%)

ČR

Země

60 174

15 156

28,0

Francie

20 041

3 840

46,5

Rakousko

9 500

2 469

10,2

Velká Britanie

48 584

10 740

31,0

Německo

Tab. 1. Porovnání ČR s některými evropskými zeměmi (podle stavu z r. 2006)

11 632

8 710

28,4

Norsko

7 451

1 173

30,0

Švýcarsko

67 766

27 264

66,8

Švédsko

7 400

2 016

41,9

Slovensko

54 300

21 883

71,9

Finsko

6 449

1 811

19,9

Maďarsko

2.3

VÝZNAM A ÚLOHA LESA

Produkce dřeva není jediným přínosem lesa pro člověka. Ovšem právě tato produkce zajišťuje hlavní část ﬁnančních prostředků, ze kterých jsou lesy udržovány. Ekonomická nutnost vedla v minulosti vlastníky lesů k upřednostňování lesního hospodaření zaměřeného na hospodářský efekt. Bez ohledu na negativní dopady proto vysazovali monokulturní porosty, to je takové, v nichž převládá jedna dřevina. V našich krajích to byly především smrkové lesy, protože právě smrk představuje dřevinu s nejuniverzálnějším použitím a největším ekonomickým přínosem. Tyto monokulturní smrkové lesy jsou však málo odolné vůči biologickým škůdcům a proti přírodním kalamitám, které způsobují zejména vítr, sníh a led. Pravidelně se vyskytující velkoplošná poškození lesa kůrovcem, obalečem a jinými hmyzími škůdci, větrné polomy a vývraty a v nemenší míře poškození málo odolných porostů průmyslovými zplodinami jsou z velké části důsledkem jednostranného upřednostňování hospodářské funkce lesa. Les má ovšem i řadu dalších významných funkcí. Jsou to zejména tyto funkce: • vodohospodářská – les je důležitou zásobárnou vody a regulátorem vlhkosti v ovzduší, • ochrana půdy – les brání nekontrolovanému hromadnému odtoku srážkové vody se splachováním zemědělských, ale i stavebních pozemků, • klimatická – les vyrovnává tepelné rozdíly, zachycuje vzdušné proudy, chrání před suchem, • rekreační, estetická a krajinotvorná – les zmirňuje negativní dopady civilizace na člověka a pomáhá zachovávat biologickou pestrost přírody. Tyto ostatní funkce lesa ovšem plní i les hospodářský, pokud je obhospodařován správným způsobem. V současnosti je nutné počítat reálně s tím, že je les vystaven trvalému působení přítomnosti člověka se všemi negativními dopady. Lidé se již nemohou vzdát výroby energie, přepravy materiálu a osob, výstavby domů a průmyslových objektů apod. Jestliže však tyto potřeby existence člověka ohrožují jeho životní prostředí, musí být úkolem lidí starat se o účinné řešení škodlivých dopadů na přírodu. Pokud se tedy člověk v podmínkách průmyslových zemí přestane starat o les, nevznikne les přírodní, ale zanedbaný, jehož přínos pro životní prostředí je ve všech funkcích menší než přínos zdravého hospodářského lesa. Kontrolní otázky 1. Jaké vlastnosti má mít ekologicky šetrný výrobek? 2. Je na zemi více lesů jehličnatých, nebo listnatých? 3. Jaká je lesnatost České republiky?

4. 5. 6. 7.

Vyjmenuj některé evropské státy s lesnatostí nižší než ČR. Ubývá lesní půdy a lesnatosti v České republice? Vyjmenuj hlavní funkce lesa. Plní hospodářský les kromě produkce dřeva i jiné funkce?

2.4

STROM

2.4.1

Části a výživa stromu

Jako stromy označujeme dřevnaté rostliny, které nasazují větve teprve v určité výšce od země a na rozdíl od keřů vytvářejí tedy kmen a korunu. Části stromu jsou znázorněny na obr. 4. Každá část má v životě stromu svou úlohu a na její správné funkci je závislé jeho zdraví, ale často i jeho přežití. Kořekoruna nový systém stromu zabezpečuje jeho zakotvení v půdě a plní i funkci v látkové výměně. Kmen zdvíhá korunu stromu do osvětleného prostoru a tvoří pružný a pevný nosný prvek. V koruně se odehrávají nejdůležitější pochody látkové výměny, které jsou kmen podmínkou života a růstu stromu (obr. 5). Každá z těchto částí stromu také může být vystavena škodlivým vlivům způsobeným buď přirozeným prostředím, nebo činností člověka. kořeny Pro kořeny je nebezpečné narušení půdní vrstvy například vlečením kmenů při těžbě, nebo odebíráním hrabanky v lesích. Riziko vyvrácení stromů může být způsobeno podmáčením půdy, nadměrné sucho ovšem také neumožňuje kořenům dobře plnit svou funkci. Kmen stromu musí odolávat náporům větru, kůru poškozují některé druhy zvěře a poškozená místa na kmeni jsou obvykle napadána Obr. 4. Části rostoucíhoubami nebo hmyzem. Větve koruny jsou v zimě ho stromu (upraveno zatěžovány sněhem a ledem, obdobně jako na kmen podle Perelygina) působí i na větve vítr a poškození listů nebo jehličí škodlivým hmyzem vede k usychání lesů často na velkých souvislých plochách. Takovéto rozsáhlé poškození lesních porostů označujeme jako kalamitu a je v zájmu dobrého hospodáře vyřešit její následky co nejdříve urychleným zpracováním poškozených stromů a novým zalesněním. Život a růst stromu zajišťuje látková výměna, na které se podílejí jeho jednotlivé části určitým nezastupitelným způsobem. Kořenový systém 17

slu

čn

malé zbytky CO2

íz

ář

CO2 O2

živiny dopravované lýkem od listů z koruny

roztoky látek dopravované bělí od kořenů k listům

jádrové dřevo kambium

voda a minerální látky absorbované kořeny

Obr. 5. Látková výměna – rostoucí strom

čerpá z půdy vodu a spolu s ní rozpuštěné minerální látky. Tyto roztoky jsou dopravovány vzhůru do koruny stromu buňkami bělové vrstvy dřeva kmene a větví. Listy – a v případě jehličnatých stromů jehličí – přijímají z okolního prostředí oxid uhličitý CO2 a zároveň absorbují energii slunečního záření. Za účasti zeleného barviva, chlorofylu, vznikají z těchto složek základní živiny pro růst stromu. Těmito látkami jsou především škroby, cukry a jiné organické sloučeniny. Proces látkové přeměny, který probíhá v zelených listech stromu nazýváme fotosyntéza. Při tomto procesu vznikají z vody a oxidu uhličitého organické látky – sacharidy. Vytvořené organické látky jsou odvá18

děny lýkem z koruny stromu a rozváděny do kmene, větví a kořenů. Syntéza probíhá za pomoci světla. Proces fotosyntézy vyjadřuje rovnice: 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + O2 . Důležitou funkci má látková výměna stromu (ale i ostatních zelených rostlin) pro jeho okolí. Při přeměně oxidu uhličnatého na organické sloučeniny je do těchto sloučenin vázán uhlík, přičemž kyslík je uvolňován zpět do okolního prostředí. Tímto způsobem zajišťují zelené rostliny, a mezi nimi velkým zastoupením stromy, podmínky pro život dalších organismů, a tedy i člověka. Uhlík také představuje podstatnou složku skleníkových plynů a jeho vázáním regulují stromy nepříznivý proces oteplování zemské atmosféry. I když se po ukončení života stromu a po ukončení životnosti dřevěných předmětů uhlík vrátí do přírodního prostředí, jeho energetický vliv je odložen o desítky let života stromu a o další roky, kdy uhlík zůstává vázán v dřevěných předmětech a stavbách. Stromy nám tedy poskytují čas na řešení ekologických problémů. Kromě látkové přeměny, fotosyntézy, reaguje strom na své okolí také přijímáním a postupným odpařováním vody, převážně ve své koruně. Tímto způsobem les pomáhá ovlivňovat klimatické výkyvy a přispívá k tvorbě příznivého prostředí pro život lidí. Jako každý živý organismus také strom dýchá. Tímto procesem, který probíhá zejména v noci, vrací strom do atmosféry určité množství oxidu uhličitého. V porovnání s produkcí kyslíku se však jedná o podstatně menší objem. Zanedbatelná rovněž není ﬁltrační funkce korun stromů, které zachycují prach z ovzduší, a tím čistí vzduch.

2.4.2

Růst stromu

Látky, které vznikají fotosyntézou umožňují výživu a růst stromu. Přírůst stromu neprobíhá v celém jeho objemu, ale pouze v tenké vrstvě dělivých pletiv, která se nacházejí blízko pod povrchem kmene a větví. Jednu z hlavních úloh při růstu dřevní hmoty stromu má tenká vrstva pletiva, která se nachází mezi dřevem a lýkem. Tato vrstva se nazývá kambium a můžeme ji pozorovat jako tenkou kluzkou vrstvu, jestliže na jaře sloupneme kůru rostoucího stromu. Buňky kambia se při růstu dělí, přičemž jedna část rozdělené buňky zůstává jako kambium, druhá rozdělená část se stává buďto dřevem, nebo lýkem. Dělení buněk kambia na stranu dřeva probíhá desetkrát častěji než na stranu lýka. Kambium je v činnosti po celý život stromu. V podmínkách mírného zeměpisného pásma – a tedy i v našich podmínkách – není ale v průběhu roku činnost kambia stejně intenzivní, nejrychleji tvoří kambium buňky na jaře, kdy vznikají velké dřevní přírůstky složené z velkých buněk. Tyto přírůstky 19