modelarea structurală şi funcţională a peisajelor curs sem i 2 ore

39
Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore curs / 2 ore lucrări practice, forma de examinare examen (probă teoretică şi practică) Universitatea din Bucureşti, Facultatea de Geografie Departamentul de Geografie Regională şi Mediu Ileana Stupariu_2015_2016

Upload: trandan

Post on 28-Jan-2017

246 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Modelarea structurală şi funcţională

a peisajelor

Curs sem I

2 ore curs / 2 ore lucrări practice,

forma de examinare – examen

(probă teoretică şi practică)

Universitatea din Bucureşti, Facultatea de Geografie

Departamentul de Geografie Regională şi Mediu

Ileana Stupariu_2015_2016

Page 2: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Curs/Atelier: 10 situri (arii protejate) 5 situri G1; 5 situri G2

5:11 Spatial pattern (landscape diversity ): curs, atelier (pregătit baza de date)

12:11 Spatial pattern (landscape diversity) : curs, atelier (software Patch Analyst)

19 : 11 Spatial pattern (landscape diversity) : curs, atelier (software R_ PCA)

26: 11 Spatial pattern (landscape change,landscape persistence) Conversia peisajului (Modelul

binar, Modelul Markov, Persistența peisajelor_ HI): curs, atelier (GIS_Math)

3: 12 Spatial pattern (landscape change, landscape persistence) Conversia peisajului (Modelul

binar, Modelul Markov, persistența peisajului HI) : atelier (GIS_Math)

10:12 Planificarea peisajului: informații legate de landscape diversity (diversitate),

landscape change (schimbări), landscape persistence ( persistență) și transferate către

planning : curs, atelier (GIS_ Fishnet, HotSpot)

17: 12 Analiza peisajul urban: atelier, modul realizat de dr. Simona Grădinaru

7:01 Definitivare proiecte, verificări, discuții

14:01: Prezentări/ evaluare proiecte: 14,00 - 20,00

Examen : data..... 01 2016

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 3: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Forma de examinare – examen

(probă teoretică şi practică)

Cerințe:

1. Prezentarea proiectului în cadrul echipei

2. Examen oral

1. Subiect suplimentar:

Landscape diversity http://www.eea.europa.eu/, și Web

of Science (cel puțin 3 articole).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 4: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Bibliografie de bază pentru acest curs.

Botequilha Leitão, A., Miller, J., Ahern, J., McGarigal, K. (2006) Measuring landscapes.

Island Press, Washington

Buttler, A., (2013), Ecologie numérique. site EPFL http://www.epfl.ch/index.en.html

Burel F.,Baudry J., (2012) Écologie du paysage,Paris

Pătru-Stupariu, I., Stupariu, M. S., Cuculici, R. (2009) Landscape metrics for assessment

of mountain landscape using GIS applications. Revista de Geomorfologie 11:59–62

Pătru-Stupariu, I., Stupariu, M. S., Cuculici, R., Huzui, A. (2011b) Understanding

landscape change using historical maps. Case study: Sinaia, România. Journal of Maps,

206–220

Bibliografie selectivă – menționată în text (e.g. Cushman, 2004).

Biblioteca centrală http://www.bcub.ro/ Anelis - http://www.bcub.ro/cataloage/acces-

baze-de-date-stiintifice --- Summon _Search

Google academic

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Pătru-Stupariu, I. (2011) Peisaj şi gestiunea durabilă a teritoriului, Edit. Universităţii din

Bucureşti

Pătru-Stupariu, I.(2011) Elaborarea şi implementarea unui algoritm de evaluare şi

prognoză peisagistică. Aplicaţii la sectorul montan şi subcarpatic al Văii Prahova, Edit.

Universităţii din Bucureşti

Materiale încărcate : http://www.unibuc.ro/prof/patru-stupariu_i_g/

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 5: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Înțelegerea obiectivelor cursului:

Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor

1. Cum modelăm peisajele ? Prin analiza și dinamica structurii

spațiale.

2. Cum înțelegem modelarea structurală a peisajelor? Prin

instrumente de lucru specifice pentru Ecologia peisajului

(analiza/spațializarea datelor, modelarea statistică folosind

software Patch Analyst și R).

3. Cum înțelegem modelarea funcțională a peisajelor? Prin

integrarea conceptelor de Ecologia peisajului în amenajarea și

planificarea spațiului ( landscape planning).

Page 6: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

A. Introducere. Peisajul pe agenda de lucru a EEA

La nivel european, se face remarcată nevoia de a integra peisajul în

politicile de amenajare a teritoriului, apărută încă din anii 1960.

În această direcţie, politicile şi strategiile de amenajare a teritoriului aveau nevoie

de o serie de indicatori care să redea cât mai fidel realitatea teritoriului şi să

permită conturarea unor perspective de dezvoltare sustenabilă.

În acest sens, peisajul este integrat în toate modelele europene, prin includerea de

diverşi indicatori sau indici de către diferite agenţii sau platforme de cercetare

aplicată:

EC – Consiliul Europei

EEA – Agentia Europeană de Mediu*

CEMAT - Conferinţa europeană a Miniştrilor responsabili cu Amenajarea

Teritoriului şi a peisajului

ESPON- European, Spatial, Planning, Observation, Network

EUROSTAT – se ocupă cu statistica comisiei Europene

A. Landscape indicators/ EEA

*Sursa :EEA http://www.eea.europa.eu/

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 7: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ce este un indicator ?

- poate fi considerat un instrument ce ofera informații (Kienast,2012)

-expresie numerică cu ajutorul căreia se caracterizează cantitativ un fenomen

d.p.d.v. al structurii, schimbării în timp, al legăturilor reciproce cu alte fenomene.

(DEX,1997).

Ce este un indice?

Indicii rezultă din agregarea indicatorilor. De exemplu, JRC (2009) propune trei

tipuri de indici: de mediu, sociali şi economici, agregaţi dintr-o serie de indicatori

utilizaţi în studiile de mediu şi socio-economici.

Pe de o parte, este făcută o distincţie clară între indicatori şi indici, arătându-se că

„un indicator singur nu poate exprima complexitatea unui sistem observat”, fiind

necesară „definirea unor indici sintetici bazaţi pe o combinaţie de informaţii ce

fac referire la o multitudine de indicatori capabili sa cuantifice fenomenul studiat”

(Pătru-Stupariu, 2011).

A. Landscape indicators/ EEA

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 8: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Landscape

Transport

Utilizarea terenurilor

Scenarii de mediu

Schimbări climatice

Resurse naturale

Energie

Biodiversitate

Agricultura

Topics EEA* A. Landscape indicators/ EEA

*EEA http://www.eea.europa.eu Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 9: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Landscape

indicators

Land cover/use

diversity

Landscape fragmentation

SEBI

Green infrastracture

Irena

EEA http://www.eea.europa.eu/

A. Landscape indicators/ EEA

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 10: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

A.Landscape indicators/ EEA

Landscape indicators, 2004 (Landscape Indicator Project Final Report, EEA)

Primul raport complet al EEA pentru peisaj. Indicatorii erau:

Indicator Descrierea

indicatorului

CLC (Corine)

Land cover diversity index LCDI

Nr. land cover types (LCT) / km²

Land use diversity index (LUDI) Nr. land use types (LUT) / km²

Land cover transition index (LCTI) Number of land cover transitions/ km²

Fragmentation index (FI)

Number of land use transitions and

linear elements /km²

Primary Sampling Unit (PSU) - unitatea primară de eșantionare – Nuts /regions

Secondary Sampling Units (SSU) – pe grid cell (60/60km)

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 11: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Land Use Diversity Index per NUTS region, grid cell (60/60 cell) Landscape Indicator Project – Year 2 - Final Report – Contract

ESTAT-200271600005 Ileana Stupariu_spatial_pattern

A.Landscape indicators/ EEA

Page 12: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Irena (Indicator Reporting on the Integration of Environmental Concerns into Agriculture Policy )

2005-2006 au fost dezvoltați pentru a integra politicile agricole cu aspecte legate de mediu.

Exista 35 de indicatori Irena dintre care 5 sunt focusați pe peisaj:

A.Landscape indicators/ EEA

Ind/Irena/cod Irena/descriere Irena /Detalii

Irena 4 (R) Arii protejate Proportia de situri Natura 2000 care

depind de o continuare a practicilor

agricole extensive.

Irena 12 (D) Land use change Indică schimbarea utilizării terenurilor

din agricultură în suprafețe construite

între 1990 și 2000 ( se exprimă în %).

Irena 24 (P) Land cover change Schimbarea destinației terenurilor

(Păduri/arii semi-naturale în terenuri

agricole / și invers) se exprimă în ha.

Irena 32 (S) Landscape state Prezinta diversitatea peisajelor agricole

în strâns legatură cu utilizarea

terenurilor .

Irena 35 (I) Impact on landscape diversity Descrie impactul utilizării terenurilor

asupra diversitătii peisajelor .

Modificarea numărului de clase CLC

arată schimbarea în diversitatea

peisajului.

Dupa http://archives.eionet.europa.eu/irena/library/development_irena/irena_indicator

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 13: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

A.Landscape indicators/ EEA

SEBI - Streamlining European Biodiversity Indicators *

Creați pentru a măsura biodiversitatea în Europa ( 2005-2010) Există 26 de

indicatori SEBI, programul vizează anul 2020.

Indicator SEBI Descriere

S 13 Fragmentation of natural and semi-

natural areas /Landscape pattern

Indică modificări în patch din zonele

forestiere și semi-naturale. Dacă

dimensiunea patch scade/ arată o

dimensiune negativă asupra habitatelor și speciilor.

S23 Ecological Footprint of European

countries

Este prevăzut pentru 2020.

*http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/figures/spread-of-artificial-and-agricultural-

surfaces-into-previously-core-natural-or-semi-natural-landscapes

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 14: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

A.Landscape indicators/ EEA

GI (Green infrastructure)*

GI INDICATOR

Definire

1.Se definesc la scara urbană și la scara peisajului

(regional, natîonal, transnațional) În ambele cazuri se pune

accent pe dezvoltarea si protecția ,, rețelei verzi,, și a

caracteristicilor naturale.

2. Infrastructura verde = land use + ecosystem services

(serviciile ecosistemului). Sunt întodeauna asociate cu

beneficiile suplimentare.

Maparea la scara peisajului cu

raportare la Corine si la siturile

Natura 2000.

GBLI = Green Background

Landscape (se calculează prin

raportare la vegetație și utilizarea

terenurilor ( grupată în două: mai

puțin intensivă (verde) și mai mult

intensivă (non verde, terenuri agricole

și artificiale).

NLEP = Net Landscape Ecological

Potential and green infrastructure :

GBLI + Natura 2000 + Landscape

fragmentation.

* The concept of green infrastructure and its integration into policies using monitoring systems, EEA, nr. 18 2011

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 15: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

* The concept of green infrastructure and its integration into policies using monitoring systems, EEA, nr. 18 2011

Green Background Landscape (GBLI)

179

-227 NLEP Valori favorabile asociate cu abandonarea terenurilor

agricole și modificări în practicile agricole.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

A.Landscape indicators/ EEA

Page 16: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Landscape fragmentation (LF) *

Fragmentarea peisajului este cauzată de următorii factori: schimbările în

utilizarea terenurilor, extinderea urbană, infrastructurile de transport, intensificarea practicilor agricole sau silvice, etc.

Această fragmentare determină o serie de efecte ecologice, afectând

funcționarea ecosistemelor.

Fragmentarea se poate cuantifica utilizând indicatori:

- Landscape metrics (Gustafson,1998, Leitão et al., 2006)

- Fragmentarea geometrică =Effective mesh size, (EEA 2011, Pătru-Stupariu

2015) FG1:FG-A1: Major anthropogenic fragmentation : autostrăzi, drum național, european, căi

ferate, suprafața_construită.

FG2: FG-A2: Major and medium anthropogenic fragmentation : autostrăzi, drum național,

european, județean, local, căi ferate, suprafața_construită

FG3: FG-B2: Fragmentation of non mountainous land areas: autostrăzi, drum național,

european,județean, local, căi ferate, suprafața_construită+ bariere naturale (alt. 2000-2500m),

lacuri, râuri .

A.Landscape indicators/ EEA

* Landscape fragmentation in Europe, nr. 2 2011,EEA Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 17: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Photo left: Rijkswaterstaat, Olanda, * Landscape fragmentation in Europe, nr. 2 2011,EEA

Ileana Stupariu_spatial_pattern

A.Landscape indicators/ EEA

Page 18: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Stupariu, 2012, Zurich Ileana Stupariu_spatial_pattern

A.Landscape indicators/ EEA

Page 19: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B. Ce înseamnă biodiversitatea/ bio/diversitatea peisajelor?

= diversitate genetică (diversitate în cadrul unei populații), diversitate specifică

(numărul de specii), diversitate ecologică (diversitatea ecosistemelor),

diversitatea culturală (diversitatea peisajelor).

Cadrul legislativ/ Convenții/tratate/acorduri regionale sub incidența cărora

intră biodiversitatea peisajelor ( vezi curs, anul II, Introducere în Ecologia

Peisajului) Materiale încărcate : http://www.unibuc.ro/prof/patru-stupariu_i_g/ .

1. Convenția privind diversitatea biologică;

2. Convenția asupra peisajului european, Florența 2000;

3. Convenția Alpină;

4.Convenția Carpatică;

5. Strategia pan-europeană pentru diversitatea biologică şi a peisajelor.

B.Diversitatea peisajelor

Page 20: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Biodiversitatea poate fi înțeleasă și abordată diferit în studiile științifice:

1. Pentru Ecologia peisajului = păstrarea integrității peisajelor (e.g. the scenic

beauty/ frumusețea naturală sau păstrarea anumitor specii reprezentative

pentru peisajele identificate (e.g. peisaje intacte).

2. Pentru biologi, ecologi = diversitatea organismelor vii.

3. Pentru economiști = serviciile pe care le oferă ecosistemele/peisajele sau

resursele ecologice exploatabile (pădure, pășune etc.)

Conceptul de servicii ale naturii sau ecosistemlor a fost introdus de

economiști, dar ulterior dezvoltat de ecologi și practicieni în Ecologia

peisajului (Costanza 1997; de Groot et al 2002; MEA 2005; TEEB 2010;

CICES, 2013).

Ele fac referire la beneficiile pe care le oferă ecosistemele pentru bunăstarea

oamenilor (TEEB 2010; CICES, 2013).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B.Diversitatea peisajelor

Page 21: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Cum cuantificăm diversitatea?

Biodiversitatea peisajelor se poate analiza pornind de la tipurile de diversitate

biologică (Buttler, 2013):

1. alfa diversitate (α) – exprimă numărul de specii dintr-un habitat/peisaj.

2. beta diversitate (β) – exprimă diversitatea în funcție de un gradient

(ex.altitudine) și conține habitate/peisaje diferite, însă fiecare cu speciile

lui caracteristice ( e.g. un versant/etajarea pădurii).

3. gamma diversitate (γ) – include α si β diversitate, scara de raportare este un

teritoriu mai mare, însă cu caracteristici ecologice asemnătoare – ex. delte.

4. pentru suprafețe întinse ( regiuni biogeografice) se face referire la sigma δ

și epsilon ε diversitate.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B. Diversitatea peisajelor

Page 22: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Cum se măsoară efectiv ?

Prin indicatori de diversitate, valorile numerice fiind colectate din:

A. teren (vezi scara în Ecologia Peisajului)

1. Numărul de specii ( = bogăţia specifică)

(cu cît sunt mai multe specii, cu atât diversitatea este mai mare)

2. Distribuția indivizilor pe specii (= echitabilitatea)

(cu cât e mai egală această distribuire, cu atât diversitatea e mai mare)

B. hărți

3. Landscape metrics: Shannon’s Diversity Index (SHDI) și Simpson’s Diversity

Index (SIDI)

Ambele metrici se bazează pe Richness (bogăție)/Evenness (uniformiate,

regularitate). Se pot calcula cu Fragstat sau Patch Anayst ( atelier 1).

De reținut!

Shannon’s este mai relevant pentru richness, se pretează pe analize de timp.

Simpson’s este mai relevant pentru evenness.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B. Diversitatea peisajelor

Page 23: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Păstrarea bio/diversității peisajelor

În Romania încă se păstrează practicile tradiționale de utilizarea terenului (e.g. cositul

manual, pășunatul), unele peisaje își păstrează astfel structura nealterată.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Fotografii: I. Stupariu,- Depresiunea Brașov, 2013, 2010

B.Diversitatea peisajelor

Page 24: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Cea mai mare provocare pentru modificările ce pot apărea în peisaj și implicit

pentru pierderea bio/diversității peisajelor sunt legate de:

1. modificări în tipul de utilizare a terenurilor (e.g.terenuri agricole

transformate în zone construite);

2. declinul populației rurale, mai ales în zonele montane; acesta a dus la

abandonarea efectivă a terenurilor, practic se renunță la activitățile

tradiționale (Kuemmerle, 2009; Munteanu et al. 2014);

3. în zonele depopulate subîncărcarea cu animale pe suprafață duce la

distrugerea pășunilor (Mărușca ,2014);

4. la polul opus sunt regiunile cu areale suprapășunate;

5. despăduririle ( tăieri ilegale).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B. Diversitatea peisajelor

Page 25: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Hotspots = bio/diversitatea peisajelor

Hotspot_1: Peisaje forestiere intacte ( păduri intacte) Intact Forest Landscape

http://www.greenpeace.org/international

Ce înseamnă peisaje forestiere intacte ?

Aceste peisaje adăpostesc suprafețe întinse de păduri virgine/seculare/PVRC

Un peisaj forestier intact trebuie sa aibă următoarele caracteristici (Frățilă, 2007) :

- suprafață de minimum 500 km2 și o extindere de cel puțin 10 kilometri ;

- este lipsit de fragmentare;

- este lipsit de influențe umane;

- este lipsit de influențe naturale (incendii, doborâturi de vânt, atacuri de insecte);

- are o suprafață suficient de mare ca să reziste la efectele de margine;

- să existe regenerări naturale pentru specii specifice ecosistemului și nu invazive.

B. Diversitatea peisajelor

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Page 26: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Hotspot_2 Pășuni/Pășuni împădurite

În general, există mozaicuri formate din pădure-pășune/ pășune – pădure ce

trebuie păstrate pentru diversitatea habitatelor și speciilor ce depind de un

peisaj cu o structură complexă.

Sunt considerate pășuni împădurite, acele pășuni unde gradul de acoperire cu

copaci este de 40 % ( trebuie să fie pășunată și întreținută anual).

Dacă se depășeste procentul de 40 %, terenul trece în alt sistem de management,

adică pădure, transformându-se, treptat în pădure încheiată (Mărușca, 2014).

Pierderea diversității acestor peisaje se poate face prin simplificarea sau

segregarea peisajelor.

Acestă situație poate să apară atunci când:

- o pajiște (care nu mai este pășunată pentru a deveni pășune, sau nu mai este

cosită pentru a deveni fâneață) este ocupată de arbori și devine pădure încheiată

(prin abandonare = simplificare peisaj).

- sau pajiști utilizate intensiv ca pășune (prin îndepărtarea completă a arborilor).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B. Diversitatea peisajelor

Page 27: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Această simplificare a peisajului prin segregarea utilizării terenului (fie teren

abandonat, fie intensiv utilizat) a început recent în România (Munteanu et

al. 2014, Stoicescu, 2015).

Are efecte negative asupra biodiversității peisajelor (Peringer et al. 2013).

Aceste pășuni împădurite pot fi întreținute și astfel menținute peisajele

specifice.

În țările occidentale se primesc subvenții pentru păstrarea acestor peisaje (se

diminuează pășunatul pentru a se reface pâlcurile de pădure și implicit

pentru a crește biodiversitatea, Peringer et al. 2013 ).Și fermierii români

primesc, însă efectele pentru biodiversitate sunt nesemnificative.

La noi în țară mai ales în perioada comunistă, se practica curătura ( curățarea

de pietre, puieți de molid,arbuști precum ienuparul, mușuroaie) în activitate

colectivă .

Se făcea asta pentru mărirea suprafeței de pășunat dar și pentru evitarea

transformării acestora în pădure.

Dupa1989, terenurile, fie au fost revendicate și foloste , fie revendicate dar au

fost abandonate, devenind pășuni împădurite.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B.Diversitatea peisajelor

Page 28: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

În cadrul acestor mozaicuri peisagistice foarte importantă este păstrarea

structurii lor, deoarece peticele de pădure din interiorul sau în apropiere

cresc biodiversitatea acestor areale/ conservarea speciilor ce depind de aceste

habitate interconectate.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

B.Diversitatea peisajelor

Fotografii: I. Stupariu- a) Fundata, 2012, b) M-ții Jura 2013

Page 29: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Fotografii: I. Stupariu- Fundata, 2012

B.Diversitatea peisajelor

Page 30: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

C. APLICAȚIE /ATELIER = diversitatea peisajelor (landscape diversity)

Ecologia peisajului = spatial pattern.

Abordarea noastră vizează: organizarea spațială în funcție de procese ecologice și

transformări în peisaj ( implică obligatoriu baze de date cartografice ce pot fi asociate

cu observații în teren).

Structura actuală a peisajelor este rezultatul activităților umane de - a lungul timpului.

________________________________________________________________________

DEX

Pattern

model specific reprezentând structura unui fenomen

Trăsătură

aspect caracteristic general al unui fenomen

Spațializare /spatial pattern = instrument important pentru geografi pentru identificarea

fenomenelor și proceselor de la nivelul peisajului*.

*În literatura occidentală apare frecvent landscape.

*În literatura românească apare frecvent: mediu, teritoriu.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 31: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Cum colectăm și organizăm datele legate de diversitatea spațială a peisajelor ?

Există multe definiții ale peisajului, însă în analiza spațială ,, peisajul nu este în

mod obligatoriu definit de mărimea sa, ci mai de grabă este definit de un mozaic

de parcele („patch-uri”) aflate în interacțiune, relevante pentru fenomenul

studiat (la orice scară/ la scări diferite). (FRAGSTATS HELP,4).

Din perspectiva bio/diversității, peisajul este văzut ca un areal ce conține un

mozaic de ,,patch-uri,, de habitate, însă în relație cu percepția unui anumit

organism (Wiens 1976, Dunning et al. 1992).

Peisajele sunt analizate în general la scări spațiale diferite: scară detaliată – scară

grosieră. E.g. o specie de arbore, sau habitatul unui organism până la distribuția

sa regională (e.g. pădure intactă cu o suprafață de minim 500m2 ).

Din persepctiva organismelor nu există o scară absolută pentru peisaj (Dunning et

al. 1992).

De reținut!

În ecologia peisajului definirea scării se face în funcție de fenomenele ecologice/

specii luate în considerare.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 32: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Teren: metoda pătratelor = măsoară plantele/organismele vii de pe o suprafață

bine stabilită.

1. 1 mp pentru ierburi

2. 10 mp pentru tufișuri

3. 100 mp pentru păduri

De reținut !

Pătratele trebuie sa fie identice (caracteristici geografice, ecologice, biologice)

Siturile alese să nu fie perturbate ( e.g. pășunat)

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Design of field experiment: Ileana Stupariu, Iovu Biriș, Paulina Anastasiu

Measurements were l be performed by:

Ioana Stoicescu, Alin Pleșoianu, Ana MariaCalotă

Photo: Ioana Stoicescu,

Image processing by Alin Pleșoianu

Project: P.I. Mihai Stupariu - WindLand

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 33: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Hărți: din perspectiva antropică, peisajul este mai mult analizat pe scara

spațio-temporală (Pătru-Stupariu, 2011).

Cele mai multe studii pleacă de la scara materialelor cartografice folosite

(hărți topografice, ortofotoplanuri, imagini satelitare).

Exemple: maparea CLC, maparea dinamicii peisajului (traiectorii de

schimbare), maparea serviciilor ecosistemelor la nivelul Europei (EEA).

Acestă dimensiune/scară trebuie bine definită în GIS în funcție de rezoluție.

(este importantă rezoluția imaginilor, așadar, trebuie specificată dimensiunea

minimă a patch-ului ce poate fi reprezentat în peisaj.

De reținut!

Dacă dimensiunea peisajului este relativ mică în raport cu scara organismului

sau a procesului ecologic luat în considerare, atunci rezultatele pot fi eronate

Prin urmare se recomandă: să se definească scara în funcție de fenomen.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 34: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Extragere date numerice _Hărți

Un peisaj - la prima vedere - se poate ,,citi,, ca un ansamblu de tipuri de elemente

mai mult sau mai puțin fragmentate, conectate, izolate etc.

Această aranjarea și citire a peisajului se face după o structură tipică modelelor din

Ecologia peisajului (Landscape ecology).

Acest ansamblu are o structura de tip matrice.

Cum extragem datele (elementele de peisaj) din acesta matrice ?

1. patch ( tache, suprafețe) ansambluri de patch-uri = mosaic

2. legatura spațială dintre patch (conectivitatea) – coridoare (ca element liniar)

ansamblu de coridoare = rețea

3. edges (lisière) – margine

4. core ( intérieur) =nucleu

----------------------------

Literatura românească prezintă și elemnente de peisaj de natură descriptivă

(pentru un peisaj montan : vale, depresiune,versant... etc).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 35: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Patch

Legatura spatiala între

patch (conectivitate)

Edge

(margine)

Core

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 36: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Caracteristici/trăsături sau patternuri ?

Modul de aranjare al elementelor de peisaj ( sub formă de mosaic) ne descrie un

pattern fundamental a peisajelor – eterogenitatea.

Eterogenitatea = factor de organizare pentru spatial pattern (patternuri spațiale)

Eterogenitatea poate fi analizată spațial și temporal.

Eterogenitatea este definită de :

Omogenitate/Diversitatea de patch-uri ( pentru peisaj pot fi luate în calcul

numărul de clase de acoperire și utilizare a terenurilor).

Diversitate = numărul tipurilor de elemente

Omogenitate = gradul de agregare a claselor de acoperire și utilizare a terenurilor

Fragmentarea /Complexitatea relațiilor spațiale stabilite între patch-uri ( pot

exista patch-uri pentru fiecare clasă sau în legatură cu alte clase).

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 37: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Fragmentarea este o caracteristică spaţială fundamentală, ce îşi

poate avea originile în modificări radicale ale modului de

ocupare şi utilizare a terenurilor şi care poate avea efecte

asupra biodiversităţii, structurii şi funcţionalităţii peisajelor.

Complexitatea, care face referire la neregularitatea frontierelor

dintre diferite unităţi fundamentale ale peisajului. Gradul de

neregularitate a frontierelor poate fi pus în legatură cu

biodiversitatea. De exemplu, Forman & Godron (1986) arată

că relaţia dintre dimensiunea patchurilor şi forma lor poate

influenţa strategiile animalelor de căutare a hranei.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 38: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Ileana Stupariu_spatial_pattern

Ecological diversity/Landscape diversity

Biomuri, Bio-regiuni, Peisaje, Ecosisteme, Habitate, Specii, Populații, Indivizi

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor

Page 39: Modelarea structurală şi funcţională a peisajelor Curs sem I 2 ore

Pregătire baza de date:

I. Date CLC format raster (1990, 2006)

II. Date CLC format vector (1990, 2006)

III. Verificare date ajutătoare : vectoriale , Catalog INFONatura2000 ( Habitate si

specii de interes comunitar)

IV. Instalare Patch Analyst si R.

Ileana Stupariu_spatial_pattern

C . Aplicație_ Diversitatea peisajelor