Universitatea din Bucureşti, Facultatea de Geografie
Departamentul de Geografie Regională şi Mediu
Aplicarea metricilor peisagistice în studiile de mediu
Curs sem I
1 oră curs / 2 ore lucrări practice,
forma de examinare – examen
(probă teoretică şi practică)
1 Ileana_Stupariu_2015_2016
Fragmentarea peisajului analizată spațial presupune splitarea unui patch,
iniţial continuu în fragmente mai mici. Aceste fragmente (patch-uri mai mici
decât cel inițial) sunt potenţial mai complexe din punct de vedere geometric
şi mai izolate unele de altele. (Jaeger, 2000).
Fragmentarea poate rezulta în urma proceselor naturale (ex. alunecări de teren,
doborâturi de vânt, efect de margine, etc.).
Fragmentarea peisajului face referire la cauze naturale (bariere montane, lacuri) -
importante pentru specii.
Cele mai semnificative sunt ca urmare a intervenţiei antropice, în modul de
ocupare și utilizare a terenului (McGarigal, 2000, Jaeger, 2002 ), e.g.
expansiune urbană, extinderea terenurilor agricole, construirea de drumuri,căi
ferate, linii electrice, despăduriri legale sau ilegale etc.
Acest proces implică schimbări în compoziția, structura şi funcțiile peisajului
fiind recunoscute ca şi cauza principală a scăderii biodiversităţii (Burgess and
Sharpe 1981, Whitcomb et al. 1981, Noss 1983, Harris 1984, Wilcox and
Murphy 1985, Terborgh 1989, Noss and Cooperrider 1994).
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu
Fragmentarea peisajelor/RDA
Fragmentarea peisajelor la fel ca la habitate, sunt generate areale/ patch-uri ce
vor rămîne sub formă unor ”insule” din habitatul/peisajul originar.
Aceste insule pot avea mai puține specii, chiar decât arealele cu aceeași suprafață
ca a acestor insule, dar care au un habitat continuu.
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 .
* Landscape fragmentation in Europe, nr. 2 2011,EEA
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 4
INTACT VARIAT FRAGMENTAT RELICT
Landscape fragmentation, Farina 2006
Fragmentarea peisajelor/RDA
Photo left: Rijkswaterstaat, Olanda, * Landscape fragmentation in Europe, nr. 2 2011,EEA
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu
Efectul de margine se referă la suprafața ce mărginește habitatul originar,
caracterizată însă prin condiții diferite față de habitatul nucleu/core (e.g. mai
multă lumină la marginea pădurii) .
Concret, unele specii forestiere pot dispărea, iar altele favorizate de lumină se pot
dezvolta ( ex. subarboret, plante ierbacee ).
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 6
După Gillet, 2008, Peringer et al. 2013
Fragmentarea peisajelor/RDA
Doborâturi de vânt
Vântul de intensitate foarte mare (> 130 km/h) poate să afecteaze în general
pădurile de molid, molid tânăr cu vârste cuprinse între 40-80 ani. Acestea apar
mai ales pe soluri semi-scheletice /excesiv scheletice (R. Ichim, 1988).
Efecte : 1) structura solului s-a modificat, apărând amestecuri în orizonturile
pedologice ce conduc la diminuarea calității solului; 2) în cadrul zonelor
afectate de doborâturile de vânt se constată o intensificare a activităţii torenţiale,
de-a lungul jgheaburilor de evacuare a buştenilor şi de-a lungul drumurilor de
exploatare.
Amestecul de specii poate fi o măsură care poate îmbunătăți rezistența la vânt a
arborilor. În zona montană, ponderea speciilor de amestec (fag, ulm și frasin în
partea inferioară, larice, pin silvestru, paltin de munte în rest) să se ridice la 20-
30%, iar molidul să se menţină la circa 80% (R. Ichim, 1988).
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 8
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 9 Foto: I.Stupariu, 1, Slovacia, M-ţii Tatra, Stara Lesna, 2012
Fragmentarea peisajelor/RDA
Analiza multivariată*
În studiul complexității fenomenelor și în investigarea relațiilor de cauzalitate
există mai multe metode și modele de analiză. Acestea arată direcția și
gradul de intensitate a legăturilor, ce se manifestă pe scara timpului, sau
în dinamica spațială (Buttler, 2013).
Datele sunt eterogene și interdependente (condiționate de alte fenomene sau
procese cu care se află în dependență reciprocă) .
În domeniul fenomenelor și proceselor ecologice, iau naștere o serie de
legături, de interdependențe, determinate de acțiunea unor cauze și condiții diferite, care influențează mai mult sau mai puțin fenomenele existente.
În funcție de rolul lor în analiză: variabile explicative/ explanatory variables
/ variables explicatives (e.g.geologia, solul, panta,altitudinea, clima) și
variabile de răspuns/ response variables / variables réponses pentru
analizele din Landscape ecology / pot fi patternurile peisajul.
* Buttler, A., (2013), Ecologie numérique. site EPFL http://www.epfl.ch/index.en.html
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 10
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 11
Conservare (protectie stricta )/CPS /Ecoturism ECT / Comercializarea produselor locale CPL/
Practicarea meseriilor tradiționale PMT/ Utilizarea calitatii peisajelor ( aspecte estetice: frumusete,
unicitate) pentru atragerea turistilor UCP
Management CPS ECT CPL PMT UCP
CPS 1 0 0 0 0
ECT 0 1 0 0 0
CPL 0 0 1 0 0
PMT 0 0 0 1 0
UCP 0 0 0 0 1
Transformare și dispunerea matricială a datelor calitative
Date binare (dummy variables): se pot nota cu 1 cele prezente și cu 0 cele
absente Dau de tipul : Da sau NU = Date calitative
Datele cantitative reprezintă valori numerice , discrete și continue. Datele
discrete: numărul de indivizi ai unei specii. Date continue : date de altitudine.
Fragmentarea peisajelor/RDA
RDA Analyse Canonique de Redondance/Redundancy Analysis (RDA)
1. Este o continuare (o extensie) a modelului PCA.
2. Poate utiliza și date de tipul dummy/ PCA =NU.
3. Datele se grupează în două categorii ( variabile explicative și
variabile de răspuns).
4. Numărul variabilelor explicative trebuie să fie inferior sau egal cu
numărul variabilelor de răspuns.
5. Variabilele calitative se transformă în variabile binare (dummy
variables).
6. Se lucrează cu date standardizate.
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu
12
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 13
Ordonarea și prezentarea datelor
Valori obținute din calcularea landscape metrics
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 14
1.Graficul se citește ca la PCA
2. Unghiurile dintre variabilele explicative și de răspuns reflectă corelațiile lor.
Fragmentarea peisajelor/RDA
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 15
Structură proiect : Sit de lucru _ Arii protejate
1. Landscape fragmentation ( landscape metrics_data) RDA (spatial
pattern) informație transferată către landscape planning .
2. Spațializare landscape fragmentation ( identificarea hotspot cu fragmentare
mare ) ce implicații și de ce trebuie să se țină cont în landscape planning.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Atelier
1. Calculul LM cu Pach Analyst ( ED, Nump, Area)
2. Realizare tabel _Excel_RDA
3. Realizare RDA/soft R
Subiecte:
1: Fragmentarea peisajelor.
2: Efectul de margine și cauzele naturale.
3: Analiza multivariată, gruparea datelor.
4:RDA (interpretare grafice).
1.Subiect suplimentar:
Landscape fragmentation EEA Report No 2/2011
http://www.eea.europa.eu/ (cel puțin trei
articole din Web of Science
Landscape_metrics_Ileana_Stupariu 16
Fragmentarea peisajelor/RDA