2. KRAJINA JAKO KOMPLEXNÍ ÚTVAR (GEOKOMPLEX) A SYSTÉM (GEOSYSTÉM)


Složky a prvky krajiny

Krajinná složka (RUŽIČKA, 2000, s. 82) představuje základní dynamický a materiálový systém, který vytváří prvotní krajinnou strukturu krajiny, která je podkladem pro druhotnou strukturu. Tyto krajinné složky se vyvíjely během dlouhých geologických období, v úzké vzájemné souvislosti. Zahrnujeme sem horninu, půdu, vodu, ovzduší, vegetaci, živočišstvo a v kultivované krajině k nim přistupuje lidská společnost. Bez těchto základních složek, i bez jedné z nich nemůže krajina plnit podmínky životního prostředí organismů. Nejstarší krajinnou složkou je hornina a nejmladší lidská společnost.
Krajinné prvky v pojetí stejného autora jsou charakterizovány jako jevy v krajině, které vznikly spolupůsobením člověka a přírodních faktorů na krajinné složky. Krajinné prvky jsou vyjádřením prostorových vztahů a obsahu druhotné struktury krajiny, přičemž složky vyjadřují náplň a obsah krajiny v rámci její prvotní struktury.

Lze konstatovat, že termín krajinná složka se používá v souvislosti s primární krajinnou strukturou, tj. ta, která je původní, člověkem neovlivněná (zařazujeme sem abiotické prvky geosystému jako geologický podklad a substrát, půdy, reliéf, vodstvo, ovzduší. Podle původnosti sem patří i původní vegetace, taková se však prakticky u nás nenachází (MILKLÓS, IZAKOVIČOVÁ, 1997, s. 29)) a termín krajinný prvek používáme v souvislosti s druhotnou krajinnou strukturou, která v současné době vyplňuje zemský povrch. Druhotnou krajinnou strukturou pak tvoří soubory člověkem ovlivněných přirozených a člověkem částečně anebo úplně pozměněných dynamických systémů, stejně jako nově vytvořené umělé prvky (RUŽIČKA, RUŽIČKOVÁ, 1973). Krajinné složky jsou pak v současné krajině překrývány krajinnými prvky.

pozn.: FORMAN a GODRON ve své publikaci "Krajinná ekologie" (americké pojetí kraj. ekol.) mají jiné pojetí termínu krajinná složka. Krajinnou složku (angl. landscape element) považují za základní, relativně homogenní ekologické prvky či jednotky na zemi, nezávisle na tom, jsou-li původu přírodního či lidského. Obvykle je možné je rozeznat na leteckých fotografiích. Rozměr krajinných složek je řádově od 10tek metrů až po kilometry. Typy složek mohou být např. les, pole, statek. (FORMAN, GODRON, 1993, s. 20). Dále FORMAN a GODRON (1993, s. 162) uvádí, že krajina je složena z několika typů krajinných složek. Matrice je z nich nejrozsáhlejší a nejvíce spojitá, proto hraje v krajině dominantní roli. Matrice jako rozsáhlá krajinná složka tvoří vlastně jakési prostředí pro složky zbývající.

Plošnou část povrchu, která se vzhledem liší od svého okolí, nazývají autoři ploška (angl. patch) (vypálené místo, zbylá vegetace po rozsáhlém ohni, bažinka vzniklá zamokřením). Plošky se různí co do své velikosti, tvaru, typu, heterogenity i vlastních hranic. Plošky v krajině zastupují rostlinná a živočišná společenstva, tzn. soubory druhů. Některé plošky mohou být i bez života, nebo je osidlují zprvu pouze mikroorganismy, takže v ploškách převládají jen skály, půda, komunikace nebo budovy (FORMAN, GODRON, 1993, s. 91). Vznikají narušením, mohou být zbytkovými ploškami, ploškami zdrojů prostředí

Termínu koridory používají autoři úzké pruhy země, které se liší od krajinné matrice na obou stranách. Mohou tvořit jen izolované pásy, ale obvykle navazují na plošku s podobnou vegetací. Koridory se mohou lišit svým vznikem, šířkou, stupněm propojenosti, křivolakosti, tím, zda-li je v nich vodní tok a zda-li jsou propojeny tak, že vytvářejí síť. Vznikají stejně jako plošky (FORMAN a GODRON (1993, s. 129-130) . Mohou negativně působit na migraci organismů (dálnice, železnice), nebo ji podporovat (biokoridory v rámci koncepce ekologických sítí).


Přírodní krajinotvorné faktory

Jednotlivé krajinné (ekologické) faktory vyvolávají krajinotvorné procesy. Působí-li tento faktor v krajině, stává se spouští pro tyto krajinotvorné procesy. RUŽIČKA (2000, s. 82), definuje krajinné faktory jako přírodní zákonitosti řízené planetárními a meziplanetárními jevy. V kultivované krajině k nim přistupují i faktory, které mají sociální, ekonomický a technický charakter. Ovlivňují základní uspořádání prvotní struktury krajinné sféry a podmiňují její druhotnou strukturu. Tyto faktory si nejsou rovnocenné, jejich působení má různou kvalitu a kvantitu a je ovlivněno spolupůsobením několika faktorů. Dle působení lze dělit krajinné faktory na podmiňující ekologické vlastnosti krajiny a podmiňující její strukturu a diferenciaci.


Přírodní krajinotvorné procesy

Přírodní krajinotvorné pochody (procesy) vycházejí z působení vnitřních (endogenních) sil (např. žhavé zemské jádro) a vnějších (exogenních) sil. K endogenním pochodům náleží procesy, jež probíhají v zemském tělese, hlavním a rozhodujícím zdrojem exogenních krajinotvorných pochodů je sluneční energie (HRADECKÝ, BUZEK, 2001, s. 38)

Krajinotvorné pochody endogenního původu (HRADECKÝ, BUZEK, 2001) zahrnují především zemětřesení a vulkanismus. Vliv těchto pochodů se zpravidla následně odrazí ve změnách georeliéfu a bioty, a také ve změnách klimatických a hydrologických.

  • Zemětřesení jako krajinotvorný činitel má zpravidla rychlý průběh a ve svých důsledcích může také negativně působit na socioekonomické složky krajiny. Pohyby zemské kůry jako důsledek uvolněné energie v této kůře a plášti vede k horizontálním a vertikálním deformacím georeliéfu, resp. také ke změnám vnitřní struktury hornin. Důsledky zemětřesení mohou být katastrofální. Zemětřesení na Zemi jsou soustředěna do tektonicky aktivních zón, vázaných na hlubinné zlomy. Spolu s vulkanickými projevy jsou to především okraje segmentů litosféry - litosférických desek
  • Vlny tsunami (jap. přístavní vlna), které vznikají v důsledku otřesů zemské kůry dna oceánů a následným přenesením energie zemětřesných vln na vodu. Na volném oceánu má tsunami malou výšku, avšak u pobřeží její výška roste (především na šelfových pobřežích), což se následně projeví katastrofální devastací v pobřežním pásmu. Příčinou vzniku vln tsunami mohou být také sopečné výbuchy na pobřeží nebo malých ostrovech
  • Vulkanické krajinotvorné pochody jsou důsledkem přemisťování magmatu a uvolňování plynů z hlubších částí zemské kůry a pláště na zemský povrch. Magma, se jako láva dostává na povrch. Vytváření vulkanických tvarů je často doprovázeno sopečným zemětřesením; při vyvržení sopečného popela do vyšších vrstev atmosféry může být dlouhodobě snížená sluneční radiace, a tím i některé exogenní klimatické krajinotvorné pochody, postihující především biotu.
  • Tektonické krajinotvorné procesy vedou k mechanickému posunu zemské kůry v horizontálním nebo vertikálním směru. Při jejich působení dochází ke změnám v nadmořské výšce, resp. i v geografické poloze. Rychlost těchto změn je od několika setin mm, až po desítky mm za rok (HAVRLANT, BUZEK, 1985 s. 44).

K exogenním krajinotvorným pochodům (HRADECKÝ, BUZEK, 2001) počítáme pochody klimatické, geomorfologické, půdní a biotické.

Základním exogenním činitelem, na němž závisí geomorfologické, pedogenetické a biotické pochody, je ráz podnebí, které určuje především výměnu tepla a vláhy a celkovou cirkulaci atmosféry

  • Zvětrávání - rozumíme jím přizpůsobování se hornin konkrétním podmínkám v krajině na styku georeliéfu s atmosférou, hydrosférou, kryosférou a biosférou (HRADECKÝ, BUZEK, 2001 s. 89). Charakter zvětrávacích procesů závisí především na podnebí, typu a struktuře horniny, expozici reliéfu, charakteru organismů, zvláště rostlinné pokrývky, přítomnosti organických a anorganických kyselin (produkty biotických pochodů) a podzemní vody. Procesy, které vedou ke změně fyzikálních povahy horniny, nazýváme zvětráváním fyzikálním (mechanickým) - v podstatě jde o rozpad horniny na menší bloky a úlomky. Jestliže se mění chemické složení horniny, hovoříme o chemickém zvětrávání. Charakter a intenzita zvětrávání je především funkcí klimatu (HORNÍK a kol., 1986, s. 42).
    • Základní příčinou fyzikálního (mechanického) zvětrávání jsou změny v intenzitě oslunění, což vede k tepelným, a tím i objemovým změnám v povrchové vrstvě horniny (hornina je špatným vodičem tepla a opakovaný proces oteplování a ochlazování vede k objemovým změnám a jejímu rozpadu), střídavé mrznutí a tání vody v puklinách hornin (mrazové zvětrávání - vzniká tlakem mrznoucí vody v puklinách). Mechanické působení organismů (tlaku zvětšujícího se kořenového systému stromů a keřů) (HRADECKÝ, BUZEK, 2001 s. 89)) (HORNÍK a kol, 1986, s. 42-43).
    • V chladných oblastech dochází k fázové přeměně vody v puklinách hornin, což podmiňuje vnik procesů a tvarů kryogenních (periglaciálních). Část litosféry s negativní teplotní bilancí, jejíž teplota je více než 2 roky pod bodem mrazu nazýváme kryosféra. Probíhají v ní pochody, ze kterých je nejzákladnější mrazové zvětrávání (kongelifrakce), podmíněné střídavým mrznutím a táním vody v puklinách hornin a v zeminách. Mrazové zvětrávání je zvláštní způsob fyzikálního zvětrávání. V trhlinách horniny vznikají ledové klíny a žíly, které ji tříští.). V územích s průměrnou roční teplotou pod 0°C se vytváří dlouhodobě zmrzlá půda - permafrost (např. většina Grónska, Kanada a Aljaška 50%), která obsahuje až z 80-90% celkové hmoty led. V létě povrchová vrstva permafrostu roztává (činná vrstva) do různé hloubky dle charakteru podloží. Objemové změny v činné vrstvě podmiňují pohyby sedimentů - kryoturbance a vznik zvířených půd. Činná vrstva permafrostu se v létě pohybuje již při velmi nízkých sklonech - vzniká tzv. soliflukce (HORNÍK a kol., 1986, s. 77-80).
    • Při chemickém zvětrávání se mění chemické složení hornin a minerálů; v tomto procesu je zprostředkujícím mediem voda v kapalném stavu jako přírodní rozpouštědlo. Při chemickém zvětrávání hornin v krajině se uplatňují především hydrolýza, rozpouštění, vzájemná výměna kationtů, oxidace a redukce aj. (HRADECKÝ, BUZEK, 2001 s. 89). Chemické zvětrávání probíhá intenzivněji při vyšších teplotách (HORNÍK a kol, 1986, s. 43).
    • Biologické zvětrávání je v podstatě zvláštním případem zpravidla souběžně probíhajícího fyzikálního a chemického zvětrávání. Zahrnuje procesy jako rozrušování podloží kořenovým systémem, popř. provrtávání podloží živočichy, přenášení a míšení zvětraliny, zvláště živočichy, chemické působení produktů životních pochodů organismů na podloží, ovlivňování vlhkosti a teploty substrátu, změna pH (HORNÍK a kol., 1986, s. 45).

    Produktem fyzikálního a chemického zvětrávání je zvětralinová pokrývka, jejíž charakter závisí na typu zvětrávání. Zvětralinová pokrývka vzniklá fyzikálním zvětráváním je hrubší a ostrohranná, vzniklá chemickým zvětráváním má hlinitojílovitý charakter. Mocnost zvětralinové pokrývky závisí na odolnosti hornin vůči zvětrávání, charakteru podnebí a délce zvětrávacího procesu. Zvětralina na svazích má menší mocnost než v rovinatém terénu (HORNÍK a kol., 1986, s. 45-46).

  • Ve svrchní části zvětralinového pláště dochází k  pedogenetickým procesům. Tento složitý a dlouhodobý proces, zahrnuje výměnu hmoty a energie mezi půdou a ostatními složkami krajiny a pochody přeměny hmoty a energie ve vlastním půdním tělese. Rychlost půdotvorných pochodů je dána kombinacemi činitelů bioklimatických, litologických a geomorfologických, přičemž hlavní úlohu sehrává vztah mezi teplem a vláhou, litologickým charakterem matečné horniny, charakterem zvětraliny a rázem bioty; dalším závažným faktorem je sklon a expozice svahů, jež podmiňuje rychlost migrace a akumulace produktů zvětrávání. Pro vznik půdy je nezbytné, aby půdotvorné pochody byly v rovnováze nebo v převaze nad odnosem (HRADECKÝ, BUZEK, 2001 s. 89). JANDÁK, PRAX, POKORNÝ (2007, s. 90-91) hovoří o pedogenezi jako řadě vzájemně se ovlivňujících a prolínajících se obecných procesů, z nichž některé determinují kvalitu procesu následného. Rozlišují se půdotvorné faktory (mateční hornina (půdotvorný substrát), klimatický faktor, biologický faktor, podzemní voda a činnost člověka) a půdotvorné podmínky (reliéf terénu, stáří půd). V rámci půdotvorných procesů pak obecné půdní mikroprocesy a speciální půdotvorné procesy. Obecné půdní mikroprocesy odrážejí charakter působení významných fyzikálních, chemických a biologických jevů, reakcí a elementárních procesů na tuhou, kapalnou a plynnou fázi půdy a na půdní organismy. Dále zahrnují výměnu látek a energie mezi půdou a složkami prostředí. Tyto procesy nejsou specifické pro určité horizonty a hlavní referenční třídy půd. Speciální půdotvorné procesy představují komplexní kombinaci půdních mikroprocesů, které vedou ke vzniku půdních horizontů a významných znaků určitých půdních taxonů. Popisy půdotvorných procesů přesahují rámec této učební pomůcky. Jejich popis lze najít v pedologické literatuře (např. JANDÁK, PRAX, POKORNÝ (2007))
  • Krasový reliéf a krasovatění (HORNÍK a kol. 1986, s. 37-40) Krasový reliéf se vytváří na rozpustných a propustných horninách. Základním činitelem jeho vzniku je litologický faktor. V krasovém reliéfu získávají půdy a vegetace specifické znaky, které jsou typické jen pro krasovou krajinu. Na vývoj krasu působí mnoho přírodních činitelů, základní je přítomnost vody na propustném a rozpustném podloží. V užším slova smyslu rozumíme krasový reliéf - reliéf na karbonátech. Rozpouštění vápence neprobíhá přímo, ale za spoluúčasti CO2 a vody se zprvu mění na kyselý uhličitan vápenatý, který je ve vodě rozpustný. Tato reakce je zvratná a výparem, oteplením nebo poklesem tlaku vzduchu popř. hydrostatického tlaku vodního roztoku se může CO2 znovu uvolnit a uhličitan vápenatý se znovu vysráží.
  • Celkový charakter krasu je dán geomorfologickými procesy, modifikovanými geologickou strukturou, tektonikou, podnebím a dalšími přírodními faktory. Kras jako geomorfologický útvar je klasifikován z hlediska základních morfologických znaků (krasové typy musí mít shodné základní hrubé formy reliéfu i detailní utváření drobnějších forem). Kras je geologické označení pro soubor osobitých tvarů a jevů vznikajících činností povrchové a podzemní vody (erozí a zejména korozí) v krajině, jejíž podklad tvoří rozpustné horniny (vápenec či dolomit, sádrovec, halit). Voda vsakující z povrchu do podzemí rozšiřuje původní puklinové systémy a vytváří jeskynní komplexy. Vlastní geologické útvary rozdělujeme podle jejich vzniku na primární a sekundární krasové jevy

    • primární jevy - jsou jevy, které vznikají při přímém působení erozní činnosti vody. Jsou to například škrapy, závrty, říční ponory, krasová jezírka, krasové kapsy, geologické varhany, úvala, polje, slepé údolí, pěnovcová kaskáda, jeskyně, jama atd.
    • sekundární jevy - jsou jevy, které vznikají opětovným vysrážením rozpuštěného vápence z vodního prostředí a jejich opětovným návratem do pevného skupenství - sintr. Nejznámějšími sekundárními jevy jsou obecně krápníky

  • Vodní eroze. Voda se na zemském povrchu vyskytuje ve třech skupenstvích - kapalném, pevném a plynném. Je v neustálém pohybu - koloběh vody. Je hlavním exogenním činitelem, který se nejvíce podílí na tvorbě reliéfu krajiny. Činnost vody můžeme rozdělit na rušivou (zvětrávání a vodní eroze) a tvořivou (vznik sedimentů). Působí mechanicky a chemicky. Dešťová voda dopadající na zemský povrch mechanicky uvolňuje částečky půdy nebo horniny a na svazích pochází při povrchovém odtoku k plošnému splachování půd a zvětralin (ronový splach). Ronový, či dešťový splach je plošný. Odnášený materiál se hromadí pod svahem jako deluvia, která jsou zrnitostně jemnější, vlhkostně příznivější a mají větší mocnost. S půdními částicemi jsou odnášeny i živiny a tak jsou koluvia i minerálně bohatší. Soustředěním dešťové vody se vytvoří síť stružek, které se prohlubují v brázdy, výmoly a strže. Tekoucí voda vymílá koryto (říční eroze) a transportuje erodovaný materiál. Dle směru působení rozlišujeme říční erozi na hloubkovou, vířivou a boční.Hloubková (vertikální, prohlubovací) prohlubuje říční koryto. Vznikají tak hluboce zaříznutá údolí zejména v oblastech horního toku. Boční (postranní eroze působí tak, že voda a jí unášený materiál naráží a podemílá vnější (konkávní) břeh, až dojde k jeho zřícení. Na vnitřní straně (konvexní narůstá nanášení a usazování sedimentů. Při pokračující boční erozi dojde k zvětšení říčního zákrutu a ke vzniku meandru. Ve středním a dolním toku se tak rozšiřuje údolí. Meandrové zákruty se často dostanou blízko k sobě, při zvýšeném vodním stavu může dojít k protržení a vyrovnání vodního toku a ze zbytku řečiště vzniknou slepá ramena, která mohou být od vodního toku odříznuta nánosy, mění se v tůně, které se postupně zazemňují. Vířivá eroze (evorze) vzniká při kruhovém pohybu unášeného materiálu ve vírech. Nastává např. pod vodopády na horních tocích řek. Erozní činností řek vznikají údolí. V horní části toku se koryto prohlubuje, v dolních se zdvíhá v důsledku sedimentace unášených částic. Takto se vyrovnává spádová křivka. Říční sedimenty, vyplňující údolní dna, byly uloženy hlavně při postupu meandrových zákrutů. Činností řek vznikají nivy. Jezera a moře se rušivě projevují ve formě abraze (plošná eroze pobřežní), která je u jezer slabší než u moří, tvořivě pak sedimentací (HRUŠKA, JELÍNEK, 1998, s. 114-115).
  • Glaciální procesy. Voda se vyskytuje v pevné fázi ve formě sněhu a ledu. Sníh je hlavním materiálem při vzniku lavin, která strhne porost, půdní a zvětralinový povrch. Rychlé tání může způsobit povodně (HRUŠKA, JELÍNEK, 1998, s. 114-115). Ledovce, tvořící se nad sněžnou čárou, modelují reliéf ve vyšších zeměpisných šířkách a vysokohorských oblastech. V pleistocénu však ledovce pokrývaly rozsáhlé oblasti severní a střední Evropy a Severní Ameriky a jejich erozní a akumulační činnost zanechala v reliéfu typické tvary dodnes. Růstem ledovcové hmoty je ledovec z místa svého vzniku vytlačován a gravitačně přesouván až pod sněžnou čáru. Dle velikosti rozlišujeme ledovce pevninské (mocnost až 4000 m -Antarktida, Grónsko), ledovce plošné (tzv. norský typ), vyskytující se ve vrcholových oblastech plochých pahorkatin (mocnost 100-1000m) a ledovce horské vyplňující deprese a údolí horských masívů (mocnost řádově v 10-100m výjimečně 1000m). Voda s povrchu ledovce vniká trhlinami do ledu a vytváří v něm ledovcové jeskyně (HORNÍK a kol., 1986, s. 72-74). Na povrchu může voda vytvářet ledovcová jezera. Základním erozním tvarem horského zalednění je ledovcové údolí (trog), vzniklé přemodelováním preglaciálního říčního údolí (HORNÍK a kol., 1986, s. 74). Horské ledovce rozšiřují původní říční údolí tvaru V v údolí vanovitá tvaru U (HRUŠKA, JELÍNEK, 1998, s. 114-115). Zvláštním případem ledovcového údolí jsou fjordy, dlouhé, hluboké zálivy vzniklé přemodelováním říčních údolí okrajovými splazy pevninských ledovců a ponořením pod mořskou hladinu (Skandinávie, Island, Grónsko). Základním tvarem ledovcových sedimentů jsou morény (HORNÍK a kol., 1986, s. 75), které vznikají z úlomků, které se dostanou na povrch, okraj nebo nitra ledovce a které jsou posunovány pod ledovcem (HRUŠKA, JELÍNEK, 1998, s. 114-115). Pohyblivé morény - putují uvnitř ledovce a uložené morény - zůstávající v terénu po ústupu ledovce (HORNÍK a kol., 1986, s. 75). Zachycené bloky hornin odvlečené i na velké vzdálenosti se nazývají bludné kameny (Opavsko, Hlučínsko) (HRUŠKA, JELÍNEK, 1998, s. 114-115).
  • Eolické procesy. Činnost větru se v krajině projevuje jako modelační činitel především tam, kde chybí se svou ochrannou funkcí vegetace, např. v semiaridních, aridních a kryogenních oblastech. Kromě funkce modelační ( deflace - odnos volných částic s povrchu reliéfu až do velikosti zrna o průměru 1mm, koraze - obrus především dolních částí výčnělků - vznik skalních hřibů, akumulace - při poklesu transportní rychlosti vznik eolických sedimentů spraší a vátých písků) je vítr významným činitelem přenosu atmosférické vláhy a působí také na biotu a půdu. V suchém podnebí se suchými a sypkými zvětralinami se vítr uplatňuje více než v krajinách s vlhčím klimatem. Působení větru se projevuje nepřímo a přímo. Nepřímo působí rozvlněním hladiny moří, která pak jako mořský příboj způsobuje plošnou erozi (abrazi) pobřežních skal a útesů, ale i tím že přináší mraky a tím i srážky, které jsou pak původcem veškeré geologické činnosti vody. Přímo působí rušivě (již výše zmíněný odnos = deflace, větrný obrus = koraze) a tvořivě (větrná sedimentace v místech slábnoucí rychlosti větru tj. tvorba eolických sedimentů-písčitých a prachových) HORNÍK a kol. (1986, s. 82-85). Eolické procesy podmiňují vznik dun a spraší.
  • Svahové procesy jsou velmi různorodé. Svah je složitý tvar vznikající interakcí litosféry, atmosféry, hydrosféry, biosféry, popř. kryosféry. Zvětráváním se na svahu uvolňuje materiál, který za specifických podmínek erozně denudačních činitelů vstupuje při dolní hranici svahu do dalšího systému (fluviálního, glaciálního nebo marinního). Převládá-li odnos nad intenzitou tvorby zvětraliny, vychází na svahu skalní podloží, naopak při slabé intenzitě svahových procesů se na svahu mocnost zvětralinové pokrývky zvětšuje. Zvětrávání připravuje materiál k transportu, přemisťování zvětraliny je umožněno působením gravitace za spoluúčasti vody, půdního ledu, sněhu, teplotních změn a organismů. Ploužení zvětralin má ráz pozvolného pohybu, způsobeného objemovými změnami částic zvětraliny (např. v důsledku tepelných změn) popř. půdním ledem. Dokladem pozvolného pohybu jsou ohyby dolních částí kmenů stromů po svahu a tzv. hákování vrstev výchozů sedimentárních hornin na svazích. Příčinou jsou objemové změny (mrznutí/tání vody, vysušování/zvlhčování zvětraliny, růst/odumírání kořenů, půdní fauna (např. působení dešťovek) a objemové změny při zvětrávání včetně ztrát části podloží rozpouštěním nebo sufozí. V kryonivální zóně dochází ke klouzání suti po zmrzlém podloží ve spodní části suťového pláště. Je-li svrchní horizont zvětraliny přesycen vodou, pohybuje se provlhčená zemina ve velké ploše pozvolna ( pozvolná soliflukce - obchází kořeny stromů a keřů, převážně neporušuje drnový porost), nebo rychle ( rychlá soliflukce ) kdy zemina vytvoří na svazích jazyky, které mohou přejít v bahenní proudy. Řícení je typické pro formování skalních stěn. Zvětralina padá do údolí působením gravitace a ukládá se na úpatí (hrubá suť vytváří akumulační tvar - osyp, při vyústění do údolí nasypané suťové kužely). Další svahový proces sesouvání je rychlostně proměnlivé. Může i zcela ustat a znovu se aktivizovat při porušení některé složky rovnováhy (např. dešťovou srážkou, vytvořením komunikace na svahu). Zvláštní dispozici ke tvorbě sesuvů mají krajiny tvořené flyšem (střídání vrstev pískovců a jílovců, u nás v Beskydách, Vsetínsko). Svážné terény jsou typické zprohýbaným profilem po spádnici, popř. části takového terénu mohou být viditelně zamokřeny. Sesuvy rozeznáváme kerné, plošné, blokové, proudové. Zvláštním svahovým procesem jsou laviny modelující svahy v horských oblastech (HORNÍK a kol., 1986, s. 48-53) a kamenné laviny.
  • Biotické působení (HORNÍK a kol., 1986, s. 89-94) - činnost organismů rostlinných i živočišných lze dělit na činnost tvořivou, činnost ničivou. Organismy působí na změny tvarů reliéfu buďto přímo, nepřímo, nebo kombinací obou způsobů. Mohou vyvolávat erozi, denudaci, transport, akumulaci - tj. všechny druhy "práce" jako ostatní geomorfologické faktory. Rostlinstvo působí především plošně, živočišstvo plošně i bodově. Rostlinstvo vytváří fytogenní reliéf, živočichové pak zoogenní reliéf.
    • Tvořivá činnost rostlinných organismů na pevnině - rostlinstvo podmiňuje vznik humusu a rašelinišť. Ve slatinách tj. nížinných rašeliništích tvořivá činnost spočívá v zarovnávání povrchů zarůstáním zvodnělých depresí rákosinami a travinami. Ve vrchovištích (vznikají v chladnějším klimatu, většími srážkami hromadícími se pod povrchem na nepropustném rovinatém podloží) v místech drsného klimatu se úspěšně uplatňují mechy a rašeliníky, které narůstáním nových generací na starších předurčují vypouklý bochníkovitý tvar vrchovišť s mikrotvary sníženin zčásti či zcela zavodněnými - šlenky a vyvýšenin nazývajících se bulty. Z rašelinišť prvohor a třetihor vznikala ložiska uhlí. V oceánech a mořích spočívá ve vzniku biostrom, tj. ploché, vrstevnaté horninové těleso složené ze zbytků karbonátových schránek přisedlých organismů (různé lastury, koráli aj.).
    • Ničivá činnost rostlinných organismů na pevnině spočívá v rozrušování horniny kořeny, zvláště stromů a keřů, v oceánech a mořích se projevuje napadáním kultur nižšími houbami, což pak umožní podporu abraze.
    • Tvořivá činnost živočišných organismů na pevnině - dlouhodobé ukládání trusu ptáků (guáno) na jednom místě může vytvořit zoogenní terasy (Chile), bobří hráze. V oceánech a mořích stavbou a nakupením vyloučených tvrdých částí nižších organismů vznikají biohermy (tj. útesy vzniklé součinností živočišných a rostlinných organismů s názvem dle převládajícího druhu). Nejvýraznější jsou korálové útesy.
    • Ničivá činnost živočišných organismů na pevnině - např. hloubení nor. Na březích toků (ondatry) podporují erozi, abrazi, sesuvy. V mořích a oceánech - dutiny a chodbičky ježovek a mlžů na dnech šelfových moří - bioglyfy.


Ekosystémy a geosystémy

Autorem termínu ekosystém je britský botanik A. G. Tansley, který jej definoval jako "soubor organismů a faktorů jejich prostředí v jednotě jakékoli hierarchické úrovně" (MÍCHAL, 1994, s. 37). Ekosystém zahrnuje všechny organismy v daném místě ve vzájemné interakci s neživým prostředím (FORMAN, GODRON, 1993, s. 16). Lze ho tedy charakterizovat (NOVOTNÁ, 2001, s. 69-70) vzájemnou interakcí živých organismů (rostlin, živočichů) a jejich vztahy k fyzikálním chemickým faktorům vnějšího prostředí. Živá část ekosystému (biocenóz) zahrnuje producenty (autotrofní organismy např. rostliny), konzumenty (býložravce, masožravce) a dekompozitory (rozkladače). Neživá část ekosystému zahrnuje faktory fyzikální (zejména podnebí) a chemické, obnažené v půdě (látky minerální a mrtvá organická hmota). V každém ekosystému probíhají čtyři základní, vzájemně provázané procesy: tok energie, koloběh látek, řízení a vývoj (sukcese ekologická). Zajišťují vytvoření dynamicky rovnovážného ekologického systému. Ekosystém se dělí na vodní (tůně, jezero) a suchozemský (les, louka). Lze rozlišovat ekosystém přirozený (např. lužní les bez vlivu člověka) a umělý (např. pole, agroekosystém). Primárním zdrojem energie ekosystémů je Slunce. Je to dynamický komplex rostlinných živočišných a mikroorganismových společenství a jejich neživého prostředí, působící ve vzájemné interakci jako funkční jednotka.

Geosystém je soubor prvků geografické sféry a jejich vzájemných vztahů každého s každým (MILKLÓS, IZAKOVIČOVÁ, 1997, s. 11; 16-19; 99). Je to funkční a dynamický celek prostoru, polohy, georeliéfu a všech ostatních přírodních i člověkem vytvořených hmotných prvků - objektů geografické sféry - a to geologického podkladu a půdotvorného substrátu, vodstva, půdy, ovzduší, rostlinstva a živočišstva, výtvorů a produktů člověka, jejich atributů a vzájemných vztahů. Strukturu krajiny jako geosystému podle geneze, fyzického charakteru a vztahu k využívání krajiny člověkem členíme na 3 substruktury :

  • prvotní (původní) strukturu krajiny kterou tvoří převážně fyzicko-geografické prvky,
  • druhotnou (současnou) strukturu krajiny , kterou vytvářejí prvky využití země (land use) a materiální výtvory člověka (zejména technické objekty) (souhrnně vystihnuto termínem land cover),
  • terciární struktury tvoří vybrané prvky socioekonomických systémů, zejména tzv. socioekonomické jevy (nehmotné prvky a jevy charakteru zájmů, projevů a důsledků činností společnosti a jednotlivých odvětví v krajině).


Atributy krajiny

Každá krajina má tyto základní atributy (TRNKA, 2007):
  • určitou polohu a rozlohu na povrchu Země (existují však i zatím neprobádané krajiny podmořské), kterou lze vymezit na mapě (kartografická fixace),
  • svérázný vzhled podmíněný strukturním uspořádáním krajinných složek a prvků (krajinný ráz),
  • interakční vazby, v nichž se realizuje přenos látek, energie a informace, navenek se projevující fungováním krajiny (krajinný režim),
  • specifický vývoj v čase (historie a paměť krajiny).


Krajina jako autoregulační systém, homeostáza krajiny

Mají-li ekosystémy a krajinné systémy trvale plnit své produkční a mimoprodukční funkce je třeba znát hranici, po kterou je možné je zatěžovat, aniž bychom narušili jejich funkčnost. Je třeba znát jejich ekologickou stabilitu. Ekologická stabilita je schopnost ekologického systému přetrvávat i za působení rušivého vlivu a reprodukovat své podstatné charakteristiky v podmínkách narušování zvenčí. Tato schopnost se projevuje minimální změnou za působení rušivého vlivu nebo spontánním návratem do výchozího stavu (MÍCHAL, 1994 s. 179). Stabilita antropogenních a semiantropogenních ekosystémů (agrocenózy, lesní monokultury, zahrady...) musí být udržována trvalými lidskými zásahy a trvalými (pravidelnými) vklady dodatkové energie (práce, hnojiva, elektrická energie).

Protikladem ekologické stability je ekologická labilita (nestabilita) tj. neschopnost ekologického systému přetrvat působení cizího vlivu zvenčí nebo neschopnost vrátit se po případné změně k výchozímu stavu (MÍCHAL, 1994 s. 179).

Hlavním projevem ekologické stability je ekologická rovnováha. Ekologickou rovnováhou rozumíme dynamický stav ekologického systému, který se trvale udržuje s malým kolísáním nebo do něhož se systém opět spontánně navrací (MÍCHAL, 1994 s. 179). Je to tedy stav, který se udržuje jako konstantní, nebo který se udržuje přibližně v pravidelných cyklech. O krajině lze prohlásit, že se v každém okamžiku nachází ve stavu dynamické rovnováhy, tj. je objektem dvou proti sobě působících sil - vývoje a disturbancí (FORMAN, GODRON, 1993, s. 270).

Projevy experimentálně dokázané tendence živých systémů k uchování dynamické rovnováhy byly nazvány fyziologem W. Cannonem (v knize "The wisdom of body"vydané v Londýně 1939) homeostáza. Homeostáza (ochrana stavu) tedy zahrnuje spontánní koordinaci těch procesů látkové výměny, které udržují v živých systémech dynamickou rovnováhu. Znalost homeostatických procesů je významná v humánní medicíně (homeostatické procesy řídí například tepovou frekvenci, krevní tlak, tělesnou teplotu, hladinu cukrů v krvi apod.). Dle ODUMA (1977) je homeostáza taková souhra v oběhu látek a energií, která se sama udržuje a nevyžaduje vnější zásah a popud. Dle JENÍKA (1970) jde o stav, kdy jsou hlavní činné prvky a hlavní řetězy vazeb krajinného systému udržovány autoregulačními ekologickými procesy v quasistatické stabilitě a při němž nedochází ke vzniku katastrofických zvratů.

Jakýmsi protikladem homeostázy je homeorhéza (ochrana plynutí). Základním aspektem je zohlednění vývojové dynamiky živých systémů, která by měla být chráněna tak, aby mohla probíhat vlastní evoluce systému. V rámci ochrany plynutí nastávají i nestabilní stavy, přičemž se mohou vyskytovat i extrémní situace vývoje (např. katastrofy, viz dále). Homeorhéza ve své koncepci přímo počítá s pohybem živých soustav po vývojové trajektorii (na rozdíl od homeostázy, která se ubírá směrem do klidových stavů). Úlohou autoregulačních mechanismů není v pojetí homeorhézy návrat k určitému bodu, ale zabezpečení plynulého pohybu po dosavadní trajektorii (MÍCHAL, 1994 s. 114). (homeostáza = ochrana stavu, homeorhéza (= ochrana plynutí).

Autoregulace je schopnost živých systémů řídit svoje životní procesy a přizpůsobovat se změněným podmínkám životního prostředí. Je to základní vlastnost živé hmoty, existuje na všech úrovních organizace biologických systémů a zajišťuje rovnovážný stav (homeostázu) (NOVOTNÁ, 2001 s. 18). Základem autoregulační schopnosti ekosystému jsou (1) adaptibilita jednotlivých organismů, populací a společenstev, (2) vyvážené mezidruhové vztahy ve společenstvu (3) kruhové propojení producentů, konzumentů a rozkladačů zpětnými vazbami v biologickém látkovém koloběhu (MÍCHAL, 1994 s. 46). Nejdůležitějším autoregulačním mechanismem všech systémů bez výjimky je zpětná vazba (MÍCHAL, 1994 s. 25).

Zpětná vazba (MÍCHAL, 1994 s. 25) je vzájemné nenáhodné působení mezi prvky (subsystémy) téhož systému a může vést k zesilujícímu (pozitivnímu) či zeslabujícímu (negativnímu) projevu. Pozitivní zpětná vazba: prvek A stimuluje prvek B (čím víc rodičů, tím víc potomků), negativní zpětná vazba znamená čím více prvku A tím méně prvku B a naopak (čím víc predátorů tím méně kořisti).

Krajina je považována za otevřený systém, tzn., že je se svým okolím v interakci prostřednictvím toků energie, hmoty a informací. Předpokládáme-li, že se systém od svého vzniku pohybuje po určité vývojové křivce, pak jakékoliv vychýlení je důsledkem působení rušivých faktorů. Rušivé faktory lze dělit na cizí (vnější) a vlastní (vnitřní). Vnější faktory (cizí) jsou ty, které nelze zahrnout do normálního ekologického režimu systému, a to i tehdy, nevyvolávají-li svým působením zjevnou změnu ekologického systému (ekologický systém má schopnost do určité míry působení faktoru vyrovnávat). Vnitřní faktory lze definovat jako opačné k vnějším s tím, že rozlišení vnitřních faktorů od vnějších je poměrně komplikované a závisí na typizaci systému. Přechod mezi vnitřním a vnějším faktorem může být i velmi těsný. Příkladem mohou být krajiny se sušším teplejším klimatem s převahou křovinných formací s travním podrostem, které se vyvíjely za periodického působení požárů. Představuje v tomto případě požár vnitřní nebo vnější faktor? (HRADECKÝ, BUZEK, 2001 s. 73).

Lze rozlišovat 4 základní typy ekologické stability podle absence či přítomnosti "cizích" faktorů - zda-li působí či ne (MÍCHAL, 1994 s. 181) tj. konstanci, cykličnost, rezistenci, resilienci.

Typy ekologické stability lze vysvětlit následovně (LIPSKÝ, 1999; MÍCHAL, 1994):

  • konstantnost: ekologický systém sám od sebe nekolísá nebo jen v zanedbatelném rozsahu (například konstantnost počtu cévnatých rostlin v lesním porostu v průběhu 3-5 desetiletí - změna menší než 5-10% středního počtu),
  • cykličnost: ekologický systém kolísá sám od sebe ve významných pravidelných cyklech (změny dřevinné skladby některých boreálních lesů na ploše několika ha - např. záměna smrku po požárech, polomech nebo holožírech hmyzu borovicí, břízou, které je nutné uznat za normální faktory prostředí těchto ekosystémů),
  • rezistence: ekologický systém je odolný vůči narušení zvenčí, působení cizího faktoru nezpůsobí významné změny (získaná rezistence některých hmyzích škůdců vůči určitým pesticidům). Rezistentní typ ekologického systému uchovává své struktury a funkce až po určitou hranici téměř dokonale, ale při jejím překročení se hroutí jako sklo,
  • resilience: ekologický systém se působením cizího faktoru mění, ale po odeznění rušivého vlivu se působení autoregulačních mechanismů navrací k původnímu stavu (vznik spontánních porostů pionýrských dřevin na exploatačních holosečích v přirozeném lese). Rezilientní typ ekologického systému se mění už při relativně nízké intenzitě působení, ale uchovává si dlouho schopnost rychle se navracet do výchozího stavu jako guma.

Tyto typy stability mohou být výsledkem přírodních nebo antropogenních zásahů, nebo kombinací obojího.

Změny ekologických systémů je dle MÍCHALA (1994 s. 185) účelné rozlišovat jako:

  • zanedbatelné: nevzniká pochybnost, že se nevymykají z endogenních fluktuací a cykličnosti v rámci ekologické rovnováhy daného typu ekosystému,
  • únosné: lze předpokládat spontánní návrat k ekologické rovnováze daného ekosystému (změny nepřesahují meze jeho ekologické stability),
  • kritické: ekosystém jeví znaky stresové reakce - začíná pásmo ekologické lability,
  • katastrofické: ekosystém jeví příznaky zhroucení.

Pokusy o kvantifikaci ekologické stability vedly k formulování koeficientu ekologické stability (Kes) , který vychází z poměru zastoupení ploch relativně stabilních a ploch relativně labilních. Lze ho počítat pro různě velké plochy např. katastr, povodí a podobně.

Dle MÍCHALA:

dle AGROPROJEKTU:

pozn.: pro výpočet Kes existují i další vzorce.

FORMAN, R.T.T., GORDON, M. Krajinná ekologie. Praha: Academia, 1993. 583 s. ISBN 80-200-0464-5.
HAVRLANT, M., BUZEK, L. Nauka o krajině a péče o životní prostředí. Praha: SPN, 1985. 126 s.
HORNÍK, S. Fyzická geografie II. . Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986. 320 s. ISBN 14-380-86.
HRADECKÝ, J., BUZEK, L. Nauka o krajině. Ostrava: Ostravská univerzita v Ostravě, 2001. 215 s. ISBN 80-7042-804-X.
HRUŠKA, B., JELÍNEK, S. Lesnická geologie. Brno: MZLU v Brně, 1998. 197 s. ISBN 80-7157-327-3.
JANDÁK, J., PRAX, A., POKORNÝ, E. Půdoznalství. Brno: MZLU v Brně, 2007. 140 s. ISBN 978-80-71157-559-7.
LIPSKÝ, Z. Krajinná ekologie pro studenty geografických oborů. Praha: Karolinum, 1999. 129 s. ISBN 80-7184-545-0.
LIPSKÝ, Z. Sledování změn v kulturní krajině : učební text z předmětu krajinná ekologie. Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze, 2001. 71 s. ISBN 80-213-0643-2.
MÍCHAL, I. Ekologická stabilita. 2. rozš. vyd. Brno: Veronica, 1994. 276 s. ISBN 80-85368-22-6.
MÍCHAL, I, et al. Obnova ekologické stability lesů. Praha: Academia, 1992. 172 s. ISBN 80-85368-23-4.
MIKLÓS, L., IZAKOVIČOVÁ, Z. Krajina ako geosystém. Bratislava: VEDA, 1997. 153 s. ISBN 80-224-0519-1.
NOVOTNÁ, D. (ed.) Úvod do pojmosloví v ekologii krajiny. Praha: MŽP+Enigma, 2001. 399 s. ISBN 80-7212-192-8.
ODUM, E., P. Základy ekologie. Praha: Academia, 1977.
RUŽIČKA, M. Krajinnoekologické plánovanie - landep I. (systémový přístup v krajinnej ekológii). Bratislava: Združenie BIOSFÉRA, 2000, 110 s. ISBN 80-968030-2-6.
RUŽIČKA, M., RUŽIČKOVÁ, H. Druhotná štruktúra krajiny ako kritérium biologickej rovnováhy. Questiones Geobiologicae, 12, 1973. 23-62 s.
TRNKA, P. Krajina jako odborný pojem. Brno: MZLU v Brně, 2007 Rukopis


*** NAHORU ***