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