šuma

šuma, životna zajednica kojoj je drveće osnovno obilježje; u toj zajednici nad tlom, na tlu i u tlu velik je broj članova i vrsta kopnenih pripadnika svih carstava živoga svijeta. Općenito se, po izgledu, razlikuju bjelogorična šuma (vazdazelenog i listopadnoga drveća) i crnogorična šuma (šuma četinjačâ). Šuma je vrlo dinamična biol. grupacija; žilavo se suprotstavlja potiskivanju što ga uzrokuju čovjek i prirodne sile te teži postupnomu osvajanju i obrašćivanju gotovo svih kopnenih površina Zemlje. Prirodne granice njezine raširenosti ovise o podneblju ponajviše o temperaturi (polarna i alpska, odn. visinska granica šume) i vodnim prilikama (stepska i močvarna, odn. barska granica šume). Šume su prirodno raširene od približno 50° južne do 70° sjeverne geogr. širine, a ovisno o položaju i veličini planinskih masiva, rastu od mora do različite nadmorske visine (npr. u Alpama približno do 2000 m, na Kordiljerima do 4900 m).

Gl. fizionomsko-ekološke šumske formacije na Zemlji (prema H. Brockmann-Jeroschu i K. Rubneru) jesu: tropske kišne šume, suptropske lovoraste šume, vazdazelene tvrdolisne šume, zimzelene monsunske šume, ljeti zelene lisnate šume i šume četinjače hladnih krajeva. Tropske kišne šume (Pluviilignosa), šume drveća, grmlja i povijuša trajno zelena lišća, nezaštićenih pupova, raširene su u području tropske vlažne i tople klime Afrike, Australije, Indije, Indonezije, Karipskoga područja, Južne Amerike. Suptropske lovoraste šume (Laurilignosa), drveća velikih, trajno zelenih listova, zaštićenih pupova, raširene su u umjereno toplim i vlažnim krajevima: Florida, Čile, Patagonija, Japan, juž. Kina, jug Afrike, Novi Zeland, Kanarsko otočje, Portugal. Vazdazelene tvrdolisne šume (Durilignosa), drveća sitna, debelokožasta lišća, raširene su u suhoj klimi sa žarkim ljetima: Sredozemlje, tihooceanski dio Sjeverne Amerike, Australija, juž. Afrika. Zimzelene, monsunske šume (Hiemilignosa), drveća, grmlja i povijuša koji gube lišće prije ljetnoga suhog razdoblja, raširene su u tropima gdje postoji periodičnost kišnih i suhih mjeseci: ekvatorijalna Afrika, Indija, Južna i Srednja Amerika, Brazil, šume oko Amazone. Ljeti zelene lisnate šume (Aestilignosa), drveća i grmlja što gubi lišće u hladnim zimskim mjesecima, raširene su u krajevima u kojima je ljetna temperatura umjerena, zimska prilično niska, oborine obilne: srednja i zapadna Europa, okolina Urala i Crnoga mora, istočna Kina, Japan, Sahalin, atlantski dio Sjeverne Amerike. Šume četinjača hladnih krajeva (Aciculilignosa), s malim brojem vrsta drveća, raširene su u krajevima s izrazito kontinentalnom klimom: sjev. Europa, Azija i Sjeverna Amerika. (→ tajga)

Suhozemna i šumska površina te drvna zaliha u svijetu (2007)

U svijetu je nešto manje od 4 mlrd. ha šuma, koje pokrivaju oko 30% suhozemnih površina Zemlje. Od 229 zemalja obuhvaćenih statistikom (Global Forest Resources Assessment, 2005), 43 imaju područje pod šumama veće od polovice njihove ukupne površine, a 64 manje od jedne desetine njihova teritorija. Ruska Federacija, Brazil, Kanada, SAD i Kina zajedno imaju više od pola površine svih svjetskih šuma.

Šumska biljna zajednica složena je od vrlo različitih bića. Danas su u svijetu, na temelju fitocenoloških istraživanja drveća i grmlja, zeljastoga bilja, mahovina i lišajeva u šumi, utvrđene mnogobrojne šumske zajednice (u Hrvatskoj oko 60). Zemljopisni položaj i vrlo raznoliki sinekološki uvjeti razlog su iznimno bogata biljnoga svijeta Hrvatske i njezinih šuma koje zauzimaju 2 027 676 ha. Na razmjerno malom prostoru živi oko 4500 biljnih vrsta i podvrsta. Za usporedbu, u Njemačkoj raste 2500 biljnih vrsta, a u Skandinaviji tek nekoliko gospodarski važnih vrsta. Od ukupnoga broja šumskih vrsta, autohtonih drvenastih vrsta u Hrvatskoj ima oko 260, od toga je šezdesetak važno s različitih gospodarskih gledišta. One čine šume koje se razlikuju po florističkom sastavu, izgledu (fizionomiji), po godišnjem razvoju i životnim (ekološkim) prilikama.

Šume su izložene devastaciji od poljodjelstva i urbane izgradnje u borbi za tlo i alternativnu uporabu šumskoga zemljišta, te od urbanizma, klimatskih utjecaja i bolesti kojima je izložena šumska vegetacija. Nestajanje svj. šumâ odvija se dramatičnom brzinom od približno 13 mil. ha godišnje. Istodobno prirodno širenje šumâ i osnivanje plantaža značajnije smanjuje gubitak površina pod šumom. U razdoblju od 1995. do 2005. svijet je izgubio 2% svojih šumskih površina ili prosječno oko 0,2% godišnje, odn. oko 20 000 ha dnevno. Unatoč tomu što mnoge zemlje očituju polit. volju za poboljšanjem gospodarenja svojim šumama, revizijom šumarske politike i usmjerenoga zakonodavstva kao restriktivno-poticajnoga čimbenika te politike, naglašivanjem potrebe zaštite tlo, regulacije režima voda, biol. diversifikacije i ostalih okolišnih vrijednosti, nastavlja se stalan pad površina pod šumom u većini trop. zemalja.

U Hrvatskoj su šume razvrstane na gospodarske, zaštitne i šume s posebnom namjenom. Gospodarske šume služe u prvom redu za proizvodnju drva i drugih šumskih proizvoda (lovna divljač, plodovi, sjeme i dr.). Zaštitne šume, osim za proizvodnju drva, služe za zaštitu gospodarskih i drugih objekata (naselja, vodotoci, jezera, tlo i dr.). Šume s posebnom namjenom izdvojene su iz redovnoga gospodarenja radi osobitih prirodoznanstvenih, povijesnih, rekreacijsko-turističkih i sličnih razloga, npr. nacionalni parkovi, specijalni rezervati šumske vegetacije, prašume, park-šume, parkovi prirode, šume uz izletišta, kupališta, oporavilišta, nastavno-istraživački pokusni šumski objekti. Ovisno o namjeni, te su šume pod osobitim stručnim nadzorom i zakonskom zaštitom društva.

Sa specifično šumarskoga gledišta gosp. šume mogu biti: čiste sastojine, od samo jedne vrste drveća (primjese do 5% ne računaju se), ili mješovite sastojine, od dviju ili više vrsta drveća. Po svojem postanku šume mogu biti sjemenjače ili panjače. Sjemenjače uzgojene iz sjemena rastu polagano, mogu postići veliku starost i velike dimenzije, vrlo su vrijedne. Uzgajaju se u različitim ophodnjama: od 30 do 40 god. starosti (topole), od 80 do 120 god. (većina vrsta), do 150 god. starosti i više (hrastovi). Panjače su nastale iz panjeva ili korijenovih žila lisnatoga drveća, ugl. u krajevima sa siromašnijim tlom; u mladosti rastu brzo, poslije polagano; uzgajaju se u ophodnji od 20 do 30 godina Njihovo se drvo upotrebljava najviše za ogrjev i sitnu građu. Jednodobna šuma ima drveće podjednake starosti (razlika može biti do 20 god.), a raznodobna šuma ima drveće kod kojega je razlika u starosti i do 40 godina. U prebornoj šumi stabla su različitih visina, debljina i starosti (od 1 do 200 i više godina). Jednodobne šume prevladavaju u nizinskim ili brdskim područjima, a preborne najčešće u gorskima i pretplaninskima. Preborna je šuma trajna, služi za proizvodnju drva i bolju zaštitu tla, nikada se posve ne posiječe, već se stabla u njoj prebiru prema određenim metodama uzgajanja šuma; ona je većinom zaštitna šuma.

Prema načinu gospodarenja šume mogu biti visoke, i to pravilne (jednodobne sjemenjače) ili preborne, niske (panjače), te srednje (kombinacija sjemenjača i panjača).

Sastav šuma uvjetovan je međusobnom borbom drveća za prostor, svjetlo, toplinu, vodu i hranu. Drveće je u šumi stiješnjeno, brže raste u visinu, manje u debljinu, krošnje su uže, korijenje jače prodire u dubinu. Neke vrste drveća u mladosti rastu brže (topole, vrbe, johe i ariš), druge polaganije (jela, smreka i hrastovi). Jedne zahtijevaju više svjetla i brzo se mogu izobličiti (topole, ariš, borovi), druge manje (neke vrste hrastova, graba, javora). Sredozemne vrste drveća (hrast crnika, neki borovi) zahtijevaju više topline. O svemu tome ovisi prilagođivanje vrsta drveća različitim tlima i klimatskim prilikama, u različitim zajednicama i različitoj starosti. Uzgajivač se koristi tim značajkama radi što racionalnijeg i boljeg ostvarenja gosp. ciljeva.

Različite vrste drveća i oblici te sastav šuma utječu na stvaranje različite klime i različitih šumskih tala. Drveće svojim korijenom rahli tlo. Lišćem vraća na površinu tla 80% iskorištenih mineralnih tvari u org. obliku. Šuma omogućuje život mnogim drugim organizmima. Među njima vlada neprekidna borba za održanje, ali i međusobna suradnja. Jedni stvaraju org. spojeve, drugi ih iskorištavaju, treći razgrađuju, održavajući tako dinamičku ravnotežu šumske zajednice. Ako neki vanj. čimbenik (vjetar, suša, sječa i dr.) previše poremeti tu ravnotežu, mogu nastati uvjeti za brže razmnožavanje štetnih organizama i regresivan razvoj populacije korisnih organizama, pa se pojavljuje zaraza. Kada se prilike poprave, ili štetni organizmi nemaju više hrane ili ih uništi čovjek, biol. ravnoteža postupno se vraća u zajednicu. Iako različite vrste drveća imaju različite zahtjeve prema pojedinim čimbenicima nežive prirode i posebne na različitim staništima, u šumi se razvijaju prema zakonima zajednice. Uzimajući u obzir prirodna svojstva jedinke, vrste, zajednice, čimbenike njihova okoliša i gosp. potrebe, čovjek te odnose usmjerava različitim metodama uzgajanja, uređivanja, zaštite i iskorištavanja. (→ šumarstvo)

Gosp. šume mogu biti prirodne ili umjetno uzgojene (kulture i plantaže). Šume prirodna sastava obnavljaju se ugl. prirodnim naletom sjemena. Kulture se osnivaju ručnom ili mehan. sjetvom sjemena ili sadnjom biljaka. Pretkulture se osnivaju od tzv. pionirskih vrsta drveća koje popravlja tlo i mikroklimu, pa se zatim prirodno nasele ili umjetno unose manje otporne, ali gospodarski vrjednije vrste drveća. Kulture se osnivaju od domaćih, udomaćenih ili stranih vrsta drveća koje se, u odnosu na klimu i tlo određenoga kraja, mogu dobro održati i razvijati.

Šume s poremećenom biol. ravnotežom nazivaju se opustošenima. Mogu biti devastirane, kada im je poremećen sastav, i degradirane, kada su promijenjeni tlo i šumska klima. Najjače degradirani oblici jesu šikare, tj. grmasti oblici panjača, stvoreni neracionalnim sječama ili neprekidnim brstom stoke (→ šikara). U njima se sve više proširuje grmlje, stvara se grmljak, a na kraju vriština, golet i kamenjara. Vazdazelena šikara Sredozemlja jest makija, s primiješanim listopadnim vrstama pseudomakija, a daljnji je degradacijski stadij garig pa kamenjara (frigana, tomilara).

Sve veća težnja čovjeka za što većim uživanjem prirodnoga bogatstva često dovodi do prekomjerna korištenja i potiskivanja vegetacijskoga pokrova, osobito primarnoga, tj. šumskoga. Nenadomjestiva je funkcija šume u tvorbi tla i njegovoj zaštiti od erozije, bujica i poplava, kao spremnika pitke vode i pročišćivača otpadnih voda, kao proizvođača kisika i kao fizičko-kemijskog i biol. čistača zraka, štita od buke, za zaštitu ratarskih kultura, naselja, prometnica, energetskih akumulacija i sličnih objekata od nepovoljnih klimatskih i drugih utjecaja. Vrijednost šume samo kao proizvođača vode deseterostruko je veća od vrijednosti šume kao proizvođača drva. Zato suvremena urbanizacija s pratećim demografskim, sociološkim i drugim promjenama mora u cjelokupnom uređenju i korištenju prostora sve više i ozbiljnije respektirati zaštitnu funkciju šumske vegetacije kao obnavljača i čuvara osnovnih sastavnica zdravog i uravnoteženoga čovjekova okoliša.

Sušenje šuma

Pojedina stabla u šumama oduvijek su se sušila zbog normalnog odumiranja, oštećenja, bolesti ili napada kukaca. Poč. XX. st. zapaženo je u eur. prirodnim šumama sušenje pojedinih vrsta drveća. U početku su istraživanja bila ograničena na bolesti, štetnike i klimatske krajnosti. Razvojem ekologije uznapredovalo se u otkrivanju uzroka u pojedinim slučajevima masovnoga sušenja šumskih sastojina. Šumski ekosustavi, kao funkcionalne ekološke jedinice, vrlo su složene zajednice živih organizama i staništa. Kada se protok energije i kruženje tvari odvija bez većih smetnji, govori se o stabilnim, zdravim ekosustavima u ravnoteži. Osnovne su značajke takvih šumskih ekosustava: nesmetana proizvodnja biomase, prirodna obnova (regeneracija) i uspješna samoobrana od bolesti i štetnika. Poremećaj te ravnoteže uzrokuje sušenje šuma. Najčešće nije riječ o jednom uzročniku sušenja, već o nizu činitelja koji djeluju istodobno ili u sukcesiji, kada jedan štetni činitelj stvara uvjete za djelovanje drugoga. Primarni uzroci sušenja šuma mogu biti nejasni te se propadanje šuma pripisuje najčešće posljednjemu činitelju u nizu. Zato treba posebno utvrditi odlučujući (dominantni) činitelj za svaki konkretan slučaj. Što je neka vrsta drveća dalje od područja svoje prirodne raširenosti, odn. optimuma, to je više izložena riziku sušenja zbog štetnoga djelovanja činilaca koji ometaju normalno funkcioniranje šumskih ekosustava. Općenito, mješovite su šume otpornije na djelovanje štetnih činilaca nego čiste. Čovjek svojom aktivnošću može negativno djelovati na šumske ekosustave (odnošenjem listinca, neracionalnim požarenjem, gradnjom šumskih i drugih prometnica, kanala, nasipa, eksploatacijom nafte, stvaranjem retencija, velikim prometom, rudnicima, industrijskim postrojenjima i dr.). Najnovije pojave masovnog obolijevanja i odumiranja šuma pripisuju se infekcijama do sada nepoznatim virusima, viroidima, mikoplazmama, patogenim gljivama, onečišćenju atmosfere. U Hrvatskoj je sušenje šuma jače u nizinskim šumama hrasta, brijesta i jasena, te u brdskim šumama jele, os. u Gorskom kotaru i Lici. Sušenje hrasta u većem je opsegu počelo već 1910. Uzrok njegova sušenja treba tražiti u promjeni klime poč. prošloga stoljeća, ali i u sadašnjim globalnim klimatskim promjenama. Gl. nepovoljnim čimbenicima koji uzrokuju njegovo sušenje smatraju se klimatske promjene, ambijentalne promjene u šumama, štetni organizmi kao i način gospodarenja te izgradnja autocesta, kanala i dr. objekata. Sušenje brijesta bilo je zapaženo u Europi već u prvoj pol. XIX. st., ali je jače sušenje započelo tek od 1918. U Hrvatskoj je sušenje brijesta zapaženo 1920-ih. Uzročnik je sušenja gljiva (Ceratostonella ulmi), a bolest što ju uzrokuje naziva se holandska bolest. Prijenosnik bolesti brijestov je potkornjak (Scolitus spp.). Jasen je treća vrsta nizinskih šumskih ekosustava koja se suši. Svi oni čimbenici koji uzrokuju sušenja hrasta i brijesta u istim ekosustavima nepovoljno djeluju na jasen. Sušenje obične jele zapaženo je prije više od 100 god. u cijeloj Europi, gdje je prirodno raširena.

Šumske štete

Prirodne i gosp. šume ugrožavaju različiti štetni utjecaji. Prirodnu šumu ugrožavaju izvana različiti ekstremni klimatski čimbenici, a iznutra odnosi njezinih članova. U gosp. šumi, iz ekonomskih razloga, izmijenjen je prirodni odnos (uzgoj čistih šuma, ekonomski važne vrste i njihova smjesa i sl.) njezinih članova i u njoj su na velikim površinama stvoreni labilni odnosi. U takvoj šumi, u odnosu na prirodnu šumu, opasnosti su brojnije i veće. U njoj nastaju veća oštećenja i šumske katastrofe te njezina zaštita mora biti intenzivnija. Štetni utjecaji za tlo i šumske sastojine raznoliki su i različita su podrijetla. Šumsko tlo mogu oštetiti mehan. utjecaji (vjetar, voda, gravitacija), a posljedice su ispiranje tla, klizanje zemljišta, kretanje živoga pijeska te unutrašnje fizičke i kem. promjene (zbijanje tla, zakiseljavanje, zamočvarivanje, tresetišta).

Šumske sastojine (biljni pokrivač) ugrožava velik broj abiotičkih i biotičkih štetnih utjecaja. U štetne abiotičke činitelje pripadaju abnormalne atmosferske i klimatske pojave: ekstremne temperature, abnormalne atmosferske oborine, vjetar (oluja, orkani), munje, šumski požari, zagađeni zrak (kisele kiše, industrijski plinovi, ozon, dušični i supstratni zagađivači). Biotičke štetne utjecaje uzrokuju različita živa bića koja u šumi žive stalno ili povremeno ulaze u nju izvana. Od biljaka, štetnici su različite šumske gljivice, fitopatogene bakterije, fitopatogeni virusi, šumski korov i biljke nametnice. Iz životinjskoga svijeta, štetnici su različiti šumski sisavci (divljač), glodavci, domaća stoka, neke ptice, fitofagni kukci, neki pauci, puževi, oblići i dr. U biotički štetne utjecaje na šumu ubraja se i štetno djelovanje čovjeka. Štete u šumama najčešće se nadovezuju jedna na drugu. Sve štete zajedno dovode do šumskih katastrofa i potpune degradacije šuma. Prema vremenu pojave, štetni utjecaji mogu biti: primarni (čovjek, divljač, oluja, munja, suša, tlo i dr.), sekundarni (štetni kukci, fitofagne gljive i virusi i dr), tercijarni (šumski požari, vodena erozija i dr.). Prema nastanku, šumske štete dijele se na izravne i neizravne. Izravne štete nastaju za vrijeme djelovanja štetnoga činitelja i utječu na gospodarenje šumama, a neizravne se štete javljaju nakon prestanka štetnoga djelovanja. Snjegolomi nastaju kada snijeg prekomjerno opterećuje krošnje pa se prelamaju vrhovi stabala. Takve se štete povećavaju ako za vrijeme padanja snijega nema vjetra te se snijeg nakuplja u krošnjama u velikim količinama. Zato šume u zavjetrini najviše trpe od snjegoloma i snjegoizvala. Snježna lavina ruši i lomi drveće preko kojega prelazi. Sprječavanje nastajanja lavina provodi se čuvanjem vegetacije drvenastoga bilja. Vjetrolomi su štete nastale djelovanjem jakoga vjetra. S porastom nadmorske visine pojačava se snaga vjetra. Olujni vjetar, koji se kreće brže od 17 m/s, u kratkom vremenu uništi velike šumske površine. Štete – vjetrolomi, izvale i trajno savijanje stabala – obično se pojavljuju istodobno. Lisnato drveće otpornije je na štetni utjecaj vjetra od četinjačâ, a tvrdo lisnato drveće od mekoga lisnatoga drveća.