Typologie lesů a lesní vegetační stupně
Hlavně pro svůj dlouhodobý produkční charakter stávalo lesnictví v popředí vědeckého pokroku dlouho předtím, než byly vědecky zkoumány problémy v zemědělství a průmyslu. V této souvislosti je účelné stále znovu upozorňovat na hluboké rozdíly mezi lesním hospodářstvím a zemědělstvím.
Zemědělství produkuje krátkodobě, na základě jasně stanovených požadavků. Objektem biotechniky jsou vyšlechtěné kulturní sorty rostlin, prostředkem pak vysoké nasazení lidské pracovní síly (jeden pracovník přibližně na sedm hektarů zemědělské půdy) přímo i prostřednictvím mechanizačních a chemických prostředků. To znamená, že prostředkem jsou vysoké vnosy dodatkové energie. Produkční schopnost zemědělské půdy se udržuje jejím zpracováním a intenzivním hnojením.
Lesní hospodářství produkuje v rozpětí několika lidských generací na základě nejistých prognostických předpokladů o cílových vlastnostech lesa. Objektem biotechniky jsou převážně spontánní populace dřevin, prostředkem relativně nízké nasazení lidské pracovní síly (jeden pracovník asi na 45 hektarů lesa). Produkční schopnost lesní půdy se udržuje převážně přírodními procesy.
Pěstební činnost lesníků se zaměřuje na usměrňování vývojových procesů lesa s minimálním vynaložením energií tak, aby byly uspokojovány jak okamžité, tak i v dlouhodobém výhledu předpokládané hmotné i nehmotné potřeby společnosti. Mimořádná dlouhodobost produkce vyžaduje co nejodolnější společenstva, schopná uchování a přirozené reprodukce bez nákladné intenzivní ochrany. Základem myšlení lesníka by proto neměly být produkční doby, přesahující délkou jeho vlastní život, ale trvalost ekologických procesů a účinků. Proto je pěstování lesa srovnatelné spíše než s agrotechnikou s užitou ekologií.
Česká lesnická jednota a Ústav pro hospodářskou úpravu lesů
Nositelem pokrokových lesnických trendů v českých zemích byla dlouho Česká lesnická jednota, nejvýznamnější stavovská organizace lesníků založená po revolučním roce 1848. Jednota již více než před 150 lety pořádala odborné lesnické exkurze a přednášky a plnila tak vlastně již tehdy poslání dnešních vědeckotechnických společností. Postupný, převážně empirický nárůst poznatků o přírodním prostředí lesů vyústil mezi lesníky v přesvědčení o nutnosti systematického průzkumu přírodních podmínek lesů. Tomu se od 60. let. 20. století začal cílevědomě věnovat Ústav pro hospodářskou úpravu lesů. Tehdy vznikla nová vědecká disciplína typologie lesů, která začala vytvářet solidní teoretické základy pro pěstování lesů. Z dnešního pohledu lze vznik lesnické typologie a výsledky, kterých dosáhla, hodnotit jako skutečnou vědeckou revoluci v lesním hospodářství.
Dřívější lesní hospodáři měli možnost srovnávat pouze na podkladě dlouhodobých empirických poznatků prostředí a porostů a mohli díky tomu zvolit také vyhovující způsob obhospodařování a vybrat dřeviny do nově zakládaných porostů. V pozdější době jim sloužily obecné znalosti o ekologických vlastnostech dřevin, zejména jejich nároky na světlo, teplo, vláhu a živiny. Dlouhodobou službou na témže polesí, kde často nastupovali jako lesní adjunkti a pak se stávali vedoucími provozu, staří lesníci tak skutečně důkladně poznali svěřený úsek lesa a mohli přímo v lese „na pařezu" velmi dobře plánovat základní rozhodnutí na různých lokalitách, aniž by se dopustili nějaké závažné chyby.
V období holosečného a monokulturního hospodářství jehličnanů v 18. a 19. století jim však zbývala jen volba mezi smrkem a borovicí. I dnes vidíme, hlavně v pahorkatinách, že diferenciaci těchto dvou dřevin lesníci zvládli dobře - borovice na sušší, teplejší polohy, smrk na svěží, chladnější polohy. Při této volbě udělali jen velmi málo větších chyb.
S přechodem na koncepci pěstování smíšených lesů, vyvolanou opakovanými kalamitami monokultur, však vznikla otázka, jak má vypadat optimální složení našich budoucích hospodářských lesů s poměrně bohatým zastoupením různých druhů lesních dřevin. Protože lesy již byly v českých zemích ve většině oblastí silně pozměněny, bylo nutné vypracovat takovou metodiku, která by poskytla přijatelné výsledky i za tohoto stavu.
Historický průzkum lesů
Ve staré kulturní zemi s dlouhodobě zachovanými historickými doklady různého druhu bylo možné tyto záznamy z lesnického hlediska studovat a třídit. Tak vznikl historický průzkum lesů, který v archivních dokladech třídil a hodnotil všechny údaje o lesích - počínaje místními názvy (Bukový kopec, Jedlina, Doubrava atd.) přes účty o výrobě, dopravě a prodeji dříví až k hospodářským plánům, u nichž se někde dochovaly i porostní mapy a popisy porostů (zastoupení dřevin, jejich věk a hmota). Tak vzniklo zarámování hlavních dřevin v oblasti a někde i dosti detailně v konkrétních lesních komplexech pro určité historické období. Tato metoda však dává podrobné informace jen pro krátké období asi 200 let existence detailní dokumentace lesního hospodářství.
Další vědní disciplína - geobotanika (fytocenologie, rostlinná sociologie) podala návod, jak hodnotit lesní společenstva (ekosystémy) na základě studia vztahů mezi stromovým, keřovým a bylinným patrem a jejich vývoje. Po soupisu všech rostlinných druhů na ploše asi 500 m2 se hodnotila jejich pokryvnost, četnost i vitalita; vlastní lesnická šetření prohloubila údaje o stromovém patru (věk, výška, bonita dřevin atd.). Je však třeba říci, že přírodovědné cíle geobotaniky - poznání struktury a vývoje rostlinných společenstev - nemohou být identické s aplikovanou naukou, jejímž objektem je lesní ekosystém jako hospodářský objekt.
Pedologie zkoumala půdní vlastnosti ve vykopaných půdních sondách na zkusných fytocenologických plochách. Byl popsán humus, jeho forma i jednotlivé půdní vrstvy (horizonty), a to barva, zrnitost, konzistence, vlhkost, podíl skeletu, prokořenění a odvozen půdní typ (hnědozem, podzol, glej, apod.) a doloženy půdními rozbory.
Vznik mapy přirozených společenstev
Tyto znaky byly vyhodnoceny syntézou a u porostů s přirozenou skladbou byl charakterizován lesní typ, který vyjadřoval určité vlastnosti prostředí, jež se od jiných podstatně lišily dřevinou, fytocenózou, půdou a produkcí. V pozměněných porostních poměrech se změněnými rostlinnými společenstvy se musely při srovnávání více zdůraznit půdní podmínky. V bylinném patru se kladl důraz na indikační hodnotu jednotlivých druhů. Pod jehličnatými porosty vznikla obvykle zhoršená humusová forma s větším podílem drtě a plísní, menší prohumóznění vrchní půdní vrstvy, úbytek náročných rostlinných druhů. Přes půdní vlastnosti, podloží a reliéf se vytvořila v rámci jednoho lesního typu pod smrkem a borovicí tzv. porostní stadia, která byla rovněž fytocenologicky charakterizována.
Takto vypracované charakteristiky lesních typů byly podkladem pro typologické mapování. Při něm se vlastně v terénu ohraničovaly okrsky víceméně stejného prostředí v určitém rozptylu, přijatelném pro praktické cíle lesního hospodářství, tj. plochy o přibližně stejné cílové dřevinné skladbě, dřevní produkci i vhodných způsobech obhospodařování. Vlastní mapování v měřítku 1:10000 se vedle indikačních hodnot bylinného patra stále ověřovalo zjišťováním půdních vlastností (sondovací tyčí) a ostatních vlastností (reliéf, expozice, bonita dřevin).
Tak vznikla rekonstrukční mapa přirozených společenstev, někde podrobněji dělená na degradační stadia vzniklá špatným hospodařením (hlavně hrabáním steliva) a projevující se poklesem produkce a zhoršením kvality půdy. Pro tyto jednotky (lesní typy) byly stanoveny „provozní cíle", tedy žádoucí složení hospodářských porostů s dostatečnou příměsí „biologických" - listnatých dřevin, a maximálně únosným zastoupením „hospodářských" dřevin, především jehličnanů. Podle výzkumu i empirie dosahuje příměs biologických dřevin optimálního podílu mezi 20 - 30 procent.
Hospodářské soubory a lesní hospodářský plán
Pro vlastní plánování zásahů v porostech se tyto lesní typy sdružovaly do širších jednotek, které mají ještě stejné rámce hospodaření, tj. obnovní cíl, produkci, obmýtní a obnovní dobu a způsob hospodaření včetně obnovy porostů (holoseč, clonná seč) - do tzv. hospodářských souborů, členěných podle porostních typů (smrkové, borové, bukové porosty). Takto rozpracované rámcové směrnice jsou podkladem při obnově desetiletého lesního hospodářského plánu pro plánování všech lesnických zásahů v porostech. Cílem jsou zdravé lesy, biologicky vyrovnané s trvalou produkcí co nejvyššího množství kvalitního dříví.
