modelarea structurală și funcțională a peisajelor - unibuc.ro · - o porțiune din partea de ne...
TRANSCRIPT
Modelarea structurală și funcțională a peisajelor
Anghel Niculae Pleșoianu Alin-Ionuț Surdoaia Ioan-Viorel
Vasilache Lavinia-Daniela
Cuprins
I. Introducere
II. Despre aria protejată
III. Metodologie
IV. Evaluarea diversității peisajelor
V. Simularea performanței speciilor
VI. Aspecte decizionale
VII. Concluzii
VIII. Bibliografie
I. Introducere a. Întrebarea de cercetare:
Care a fost dinamica peisajelor în Parcul Național Retezat în perioada 1990-2006 și care sunt tendințele actuale de evoluție?
b. Obiective
1. Analiza spațială a evoluției principalelor tipuri de peisaj
2. Identificarea elementelor ce impun diversitate la nivelul peisajelor
3. Simularea performanței speciilor A. alba și P. abies
4. Planificarea de măsuri în reducerea problemelor cu impact negativ asupra peisajelor
II. Despre aria protejată
Parcul Național Retezat este o arie protejată de interes național ce corespunde categoriei a II-a IUCN, situat în sud-vestul țării, între Jiu și Strei (E), Culoarul Timiș-Cerna (V), Depresiunea Hațeg (N), Culmea Vîlcan (S), având o suprafață de 38047 ha și o altitudine cuprinsă între 800 și 2509 m. În Parcul Naţional Retezat se suprapun 2 situri Natura2000 (legiferate prin OM al MMDD 776-2007): -ROSCI0217 Retezat, acesta depășește limitele PNR, având o suprafață de 43218 Ha; -ROSPA0084 Munţii Retezat, cu o suprafaţă egală cu cea a parcului; -Parcul Național Retezat se constituie și ca rezervație a Biosferei (1970) - O porțiune din partea de NE a parcului este strict protejată, constituind Rezervația Științifică Gemenele (1955).
Diversitatea peisajului este determinată de larga diversitate a condițiilor naturale:
• Geologică: masive eruptive granitoide, șisturi cristaline epimetamorfice, sedimente paleozoice slab metamorfozate (Mutihac 2004); • Climatică: etajarea climatică impune etajare a tipurilor de vegetație, dar și modelare diferențiată a peisajului; • Hidrologică: rețea hidriologică bogată, ce se drenează în două direcții, către Strei (N), și Jiul de Vest (S), lacuri glaciare numeroase; • Pedologică: impusă de climă și substrat, predomină solurile acide (podzoluri) și cele brune; • Biologică:
190 specii de plante superioare, 90 taxoni endemici, 130 de plante rare sau vulnerabile, 50 specii mamifere, 168 specii de păsări, 9 specii de reptile, 5 specii amfibieni.
• Geomorfologică: relief glaciar, modelat în Cuaternat, în prezent modelare periglaciară puternică; diversitate mare a formelor de relief relicte și actuale.
Valea Berbecilor, foto august 2012
Regimul de protecție se bazează pe cele 4 zone de conservare:
• A. Zona cu protecție strictă
Rezervația Științifică Gemenele, categoria I a IUCN, unde sunt interzise orice activități antropice, cu excepția cercetării științifice (permisă cu acordul Academiei Române și ANPR)
• B. Zona cu protecție integrală
Sunt interzise orice activități de exploatare a resurselor naturale sau a terenului
Sunt permise activități de eco-educație, științifice, combaterea incendiilor
• C. Zonele-tampon denumite şi zone de conservare durabilă
Sunt permise o gamă mai largă de activități. precum: educative, științifice, turistice, protecția pădurilor (evacuarea materialului lemnos, înlăturarea efectelor unor calamități, utilizarea rațională a pajiștilor)
• D. Zona de dezvoltare durabilă
Cuprinde perimetrele construite, delimitate în PUG de pe Valea Lăpușnicului Mare, Râușor, Pietrele și Buta
a. Etapa de documentare • Studierea documentelor despre caracteristicile naturale și
antropice ale sit-ului;
• Căutarea de metode GIS în studierea peisajelor;
b. Etapa de colectare a datelor și analiză • Analize GIS și de Teledetecție, precum realizare de simulări în
soft-uri specializate
• Sursele de date au constat în următoarele:
Corine Land Cover (1990, 2000, 2006)
Ortofotoplan (ArcGIS)
Date vector (Limita Parcului și a siturilor Natura2000 – Ministerul Mediului)
Imagini Landsat 4 și ETM+ (1993, 2000, 2010)
II. Metodologia
III.Evaluarea dinamicii tipurilor de peisaj
Principalele tipuri de peisaj prezente în Parcul Național Retezat le reprezintă:
• Pădurile de conifere (aprox. 42%)
Molid (Picea abies – 81%, Abies alba – 4%)
Altitudini între 1200m - 1700m
• Vegetație subalpină (aprox.18%)
>1800 m
• Pajiști naturale (aprox. 17%)
Zonele de contact cu arealele învecinate (neprotejate)
0.21
6.69
41.93
2.06 4.51
16.56
4.44
0.00
19.23
0.07 4.30
Ponderea tipurilor de acoperire a terenului în anul 1990
Acumulări de apă
Areale cu vegetație rară
Păduri de conifere
Păduri de foioase
Păduri mixte
Pajiști naturale
Stâncării
Terenuri agricole
Vegetație subalpină
Terenuri zone de agrement
Zone de tranziție cu arbuști(în general defrișate)
0.22
6.77
41.90
2.17
4.59
16.41
4.42
0.00
19.25
0.07 4.20
Ponderea tipurilor de acoperire a terenului în anul 2000
Acumulări de apă
Areale cu vegetație rară
Păduri de conifere
Păduri de foioase
Păduri mixte
Pajiști naturale
Stâncării
Terenuri agricole
Vegetație subalpină
Zone de agrement
Zone de tranziție cu arbuști (în general defrișate)
0.22
7.23
42.55
2.21
4.70
16.89
3.80
0.00
18.58
0.07
3.75
Ponderea tipurilor de acoperire a terenului în anul 2006
Acumulari de apă
Areale cu vegetație rară
Păduri de conifere
Păduri de foioase
Păduri mixte
Pajisti naturale
Stâncării
Terenuri agricole
Vegetație subalpină
Zone de agrement
Zone de tranzitie cu arbuști (în general defrișate)
0.01
0.54
0.61
0.15 0.19
0.33
-0.64
0.00
-0.65
0.00
-0.54
-0.80
-0.60
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
Pro
cen
t (%
)
Tip de peisaj
Evoluția suprafețelor tipurilor de peisaj între anii 1990 - 2006
IV. Evaluarea diversității peisajelor
• Diversitatea peisajelor a crescut în unele zone (partea de NE și S), asociată tranzițiilor:
• vegetație subalpină -> conifere (304 ha) • vegetație subalpină -> stâncării (66 ha) -> (suprapășunat) • vegetație subalpină -> pajiști naturale (157 ha) -> (suprapășunat)
• Scăderile în diversitate sunt asociate tranzițiilor: • stâncării -> zone de tranziție cu arbuști (vegetație rară) 171 ha • păduri de conifere -> vegetație subalpină (122 ha) • indice de scădere a diversității = -4
• Deși diversitatea a crescut în zonele amintite, ea este asociată practicilor antropice negative, care amenință echilibrul ecologic al componentei biologice (suprapașunat, degradarea traseelor turistice).
Densitatea (calitatea) vegetației
Indicele NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) - indicator al calității vegetației
Algoritm: NDVI = ((IR - R)/(IR + R))
http://www.fadak.us/A.database/mine/learn/L.004/Image/A.0195.05.jpg
IR = Reflectanța în intervalul spectral înfraroșu R = Reflectațna în intervalul spectral roșu *Reflectanța = proporția (cantitatea) de radiație din spectrul electromagnetic, reflectată de o suprafață
1990 2000 2006
TCA TCAI MSI MPS TCA TCAI MSI MPS TCA TCAI MSI MPS
Class V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12
Acumulari_de_apa 40.88 51.66 2.27 20.44 42.62 50.88 3.40 42.62 81.00 50.88 3.40 42.62
Areale_cu_vegetatie_rara
2098.04 68.98 1.94 49.15 6245.61 65.29 2.04 42.75 2686.00 68.78 2.04 50.99
Paduri_de_conifere 70281.25 85.45 1.91 283.76 149123.7
6 84.70 2.33 307.16 1335.00 83.68 2.37 343.53
Paduri_de_foioase 570.27 63.98 1.65 23.54 913.33 52.54 1.83 17.03 1410.00 60.99 1.83 17.49
Paduri_mixte 1774.61 68.64 1.73 40.43 2290.12 66.84 2.13 48.81 1309.00 66.70 2.06 48.22
Pajisti_naturale 6011.35 75.89 1.82 57.61 21075.12 74.92 1.95 47.81 5389.00 76.38 1.91 48.53
Stancarii 3342.50 76.06 1.94 140.32 17279.22 72.60 2.05 64.01 521.00 72.61 1.96 55.20
Vegetatie_subalpina 8601.10 74.30 1.81 76.15 19516.31 72.09 2.05 66.62 4688.00 72.20 2.04 64.19
Zone_de_agrement 14.74 54.26 1.61 14.74 12.80 46.97 1.97 12.80 26.00 46.96 1.97 12.80
Zone_de_tranzitie_cu_arbusti
1218.35 69.14 1.73 41.78 1868.94 65.61 1.90 42.18 1469.00 66.96 1.94 49.73
Analiza componentei principale a tipurilor de peisaj
În analiza componentei principale (1990-2006), s-au identificat următoarele:
• Principala componentă care impune diversitate este forma corului (MSI – V3/V11), cu un coeficient de corelație R2 = 0.84.
• Celelalte componente importante sunt următoarele:
TCAI (V2/V10, densitatea), R2 = 0.98
MPS (V4/V12, suprafața medie a patch-ului), R2 = 0.93
• Asociate diversității mari a formelor de relief
• Unități de peisaj de dimensiuni reduse -> densitate ridicată -> vulnerabilitate ridicată
Molid (Picea abies) Brad (Abies alba)
Distribuția naturală N și centrul Europei, N. Siberiei Centrul și Sudul Europei.
Vârsta maximă (ani) 700 700
Vârsta la maturitate
(ani) 50 70
Forma arboramentului Conică/Piramidală Piramidală
Procent din speciile de
arbori 81 % 4 %
Înălțime maximă (m) 40-50 45-55
Diametrul trunchiului
(cm) 100-150 >200
Perioada înflorire Mai-Iunie Mai-Iunie
Aciditate sol 4-6 ph 4,5-5 ph
Fertilitatea solului Medie-bună Medie-bună
V. Simularea performanței speciilor
Picea abies Abies alba
Toleranța la umbră (0=
fără, 5=maximă) 4 4,6
Toleranța la secetă
(0=fără, 5=maximă) 1,8 1,8
Toleranța la
supraumectare (0=fără,
5=maximă)
1,8 1
Toleranța la pășunat
(0=fără, 5=maximă) 2 5
Toleranța la foc (0=fără,
5=maximă) 3 3
Dispersia semințelor Anemocorie Anemocorie
Distanța maximă a
dispersiei (m) 250 160
Distanța optimă de
regenerare (între arbori) 1-2*lungimea arborului <1*lungimea arborului.
Răsărire după tăiere nu Da, dar nu întotdeauna cu succes
Boli
Heterobasidion annosum
(ciupearcă pe rădăcini),
Rhizina undulata, (ciupearcă pe
rădăcini)
Melampsonella
caryophyllaceanum, (cancer pe
muguri)
Valoare economică Ridicată ( construcții,hârtie, mobile,
instrumente muzicale)
Ridicată (construcții, hârtie,
mobile, instrumente muzicale)
• Datele de intrare au fost caracteristicile ecologice ale fiecărei specii și condițiile de mediu;
• S-a pornit de la 10 răsaduri pentru fiecare specie, astfel încât să se poată compara rezultatele;
• Bradul ajunge să domine peisajul, dar molidul nu este eliminat;
• Situația nu se transpune în realitate, deoarece în PNR, molidul domină (83% vs 4%).
Principalele probleme identificate sunt:
1. Suprapășunatul
identificată și în planul de management al PNR
abandonarea pajiștilor și nerespectarea statutului de conservare
efective mari de oi, capre, vaci
înlocuiesc speciile native cu specii adventive, mai puțin sensibile
suprafețe întinse invadate de Nardus stricta (țăpoșica)
VI. Aspecte decizionale
Nardus stricta (Wikipedia.org)
2. Reducerea diversității peisajelor
Reducerea biodiversității (suprapășunat, trasee
degradate, exploatarea lemnului)
Degradarea pajiștilor
Investiții recente (construcția drumului DN66 A,
asociat cu investiții turistice necontrolate)
Modificările aduse peisajului sunt reduse (3.97% modificat);
Schimbările sunt asociate impactului antropic și proliferării speciilor invazive;
Echilibrul ecologic este puțin modificat, față de anul 1990, iar schimbările pot fi remediate;
Se impune actualizarea studiului prin analiza datelor recente (după 2010);
Concluzii
***Plan de management 2012-2021, Parcul Național Retezat, Regia Națională a pădurilor-Romsilva Administraţia Parcului Naţional Retezat R.A.
Gillet F., 2008, Moelling vegetation dynamics in heterogenous pasture-woodland landscapes, Ecological Modelling, 217, 1-18
Farooq A., 2012, Landsat ETM+ and MODIS EVI/NDVI Data Products for Climatic Variation and Agricultural Measurements in Cholistan Desert, Global Journal of Human Social Science, Volume 12 Issue 13 Version 1.0
Pătru-Stupariu,I., Oprea R., Elaborarea și implementarea unui algoritm de evaluare și prognoză peisagistică. Aplicații la sectorul montan și subcarpatic al Văii Prahova, Editura Universității din București, 2011.
Tudor Alina Constantina, et.al., 2014, How successful is the resolution of land-use conflicts? A comparison of cases from Switzerland and Romania, Applied Geography, 47, 125-136
Mutihac, 2004, Geologia României, Editura Didactică și pedagogică, București
Bibliografie