Czúcz, Bálint

Pearman, Peter

Somodi, Imelda

Zimmermann, Niklaus E.

Somodi Imelda

Czúcz Bálint

Pearman Peter

Zimmermann Niklaus E.

University of Szeged

Magyarország potenciális vegetációmodellje - eszköz a természetes növényzet lehetséges változásának felmérésére tájhasználatváltozás esetén Somodi Imelda, Czúcz Bálint, Beannan Peter, Zimmermann Niklaus E. 1. Bevezetés Az emberi tájhasználat ma már majdnem minden természetes- vagy természet-közeli növényzeti formára hatással van vagy közvetlenül (pl. legeltetés) vagy közve-tetten, szomszédsági vagy múltbéli hatásokon keresztül (Jackson és Hobbs 2009). A tájhasználat megváltozása, amely a táj változásának egy tormája tehát indukálhatja a természctközeli növényzet megváltozását, azaz további táj változáshoz vezet. Ahhoz azonban, hogy felmérhessük, hogy a tájhaszálat változása milyen további tájválto-zásokat eredményezhet nem elég az aktuális növényzeti viszonyokkal tisztában lenni. Azt is ismernünk kell, hogy a jelen környezeti viszonyok milyen élőhelyek létrejöttét teszik lehetővé. Különös jelentősége van ennek az információnak az emberi használat intenzitásának csökkenése esetén, amikor a növényzet spontán fejlődése várható. Épp a nagyfokú emberi tájátalakítás következtében kevés közveden támpontunk maradt a lehetséges vegetáció becsléséhez, hiszen a természetes élőhelyek ma már meglehetősen ritkásan fedik le az ország területét. Ez tükröződik Magyarország Ak-tuális Élőhelyi Adatbázisában (MÉTA, Molnár et al. 2007), ahol sok a fehér folt, azaz olyan terület, ahonnan semmilyen élőhelyet nem jelentettek a térképezők (1. ábra). Sőt ez az átalakítás olyan régóta folyik, sok helyütt nincs is írott forrás arról, hogy milyen növényzet volt jelen valaha. Ráadásul részben emberi, részben termé-szetes okokból a mai környezeti háttér már nem feltéden egyezik meg az átalakított területeken azzal, ami akkor lehetett ott, amikor utoljára természetes növényzet borította. így aztán mindenképpen valamilyen becslésre kell támaszkodnunk. A po-tenciális vegetációtérkép célja, hogy egy szakmailag megalapozott becslést adjon erről a valószínűsíthető természetes vegetációról, megjelenítve annak térbeli ki- és elterjedését olyan területeken is, ahol az mára már eltűnt. 216 Somodi Imelda, Czúcz Bálint, Pearman Peter, Zimmermann Niklaus E. A becslés alapulhat egy szakértő élete során felgyűlt tapasztalataira, vagy statisz-tikai összefüggésekre. Az előbbire példa a legelső ilyen becslés Magyarország tekin-tetében: Zólyomi Bálint potenciális vegetációtérképe (1967). Ez egy olyan térkép, amelyen a szerző azt próbálta rekonstruálni, hogy az emberi behatások előtt milyen növényzet boríthatta az országot. Potenciális vegetációtérkép ez is, de nem az aktu-ális környezeti viszonyokat veszi figyelembe. Egy másik példa a szakértői becslésre a MÉTA adatbázisban megtalálható potenciális élőhely-adat, amely a terepi térké-pező véleményét tükrözi, immár az aktuális környezeti viszonyok mellett (Molnár et al. 2007). A szakértői becslésen alapuló térképek azonban nem terjeszthetők ki, sem időben, sem térben, szemben a statisztikai összefüggéseken alapuló becslésekkel, modellekkel. Ez utóbbiak ráadásul különböző peremfeltételek mellett segítenek fel-mérni a lehetséges jövőbeb állapotokat. A jelen munkában azt tűztük ki célul, hogy statisztikai összefüggésekre támasz-kodva adjunk becslést az ország területére, hogy az egyes természetes élőhelyek (nö-vényzeti típusok) mekkora valószínűséggel találják meg a nekik megfelelő élettelen környezeti hátteret. Illetve, hogy erre a becslésre támaszkodva predikciókat adjunk • K 4 B P 1. ábra. 35 hektáronként az aktuálisan meglevő természetes élőhelyek száma. Forrás: Magyarország Aktuális Élőhelvi Adatbázisa (MÉTA). Magyarország potenciális vcgetációniodellje. 217 2. Módszerek A modell alapja a még megmaradt természetes élőhelyekés élettelen környezetük között megfigyelt összefüggések statisztikai formalizálása. Az élőhelyi információkat a MÉTA adatbázisból (Magyarország Aktuális Élőhelyi Adatbázisa) nyertük, olyan élőhelyeket választottunk, amelyek természetesek és a növényzet természetes fejlődé-sének (szukcesszió) végső állomásait képviselik. Az élettelen környezetet különböző háttérváltozók jelenítik meg. Ezek jelentős része az éghajlat jellemzője, mint például az éves csapadékösszeg, vagy a nyári középhőmérséklet, de számos, a domborzattal összefüggő változó, pl. besugárzás szerepe is jelentős lehet. Emellett figyelembe vettünk talaj-jellemzőket és a különböző víztcstektől (tó, folyó) való távolságot is. Mivel sokféle lehetséges magyarázó változó merült fel és ezek közül nem akartunk szubjektíven előzetesen válogatni, olyan modelltípust kellett választanunk, amely nem érzékeny a változók közötti magas korrelációra sem. Erre az un. grádiens boosting modellek alkalmasak (gbm; Elith et al. 2008). A megközelítés határozott előnye, hogy eredményként kapjuk a változók közötti válogatást élőhelyenként, amiből következtethetünk az élőhelyek környezeti preferenciáira. A tájhasználat-változás hatásának felmérése céljából jövőbeli tájhasználat-változási forgatókönyveket vázoltunk fel és összehasonlítottuk a jelenlegi állapotokat és a mo-dellek előrejelzéseit az egyes forgatókönyvek esetén. Ezek a következők voltak: (1) „parlagregeneráció": a MÉTA adatbázisban parlagként jelölt területek regenerációja esetén milyen növényzet találna ott megfelelő feltételeket, (2) „gyepjavulás": a deg-radált gyepként szereplő területek milyen élőhelyeknek kínálnak kedvező feltételeket, végül (3) „természetvédelmi utópia": egy, az ország teljes területén az ott legvaló-színűbb növényzet előfordulását megengedő változat. Ebben a kontextusban meg-vizsgáltuk, hogy hogyan változna egyes élőhelyek kiterjedése, valamint országos lép-tékben az élőhelyek sokfélesége. Az utóbbit a MÉTA-hatszögenként becsült élőhe-lyek számával jellemeztük. 3. Eredmények A statisztikai modellezés elsődleges eredménye a modellezett élőhelyek lehetséges elterjedésének egy olyan térkép-sorozata, amely összességében kiadja Magyarország potenciális vegetációtérképét. Egy-egy térkép azt ábrázolja, hogy adott élőhely mek-kora valószínűséggel jelenhet meg az ország adott pontján (2., 3. ábra). Fontos meg-jegyezni, hogy ez az élettelen környezeti háttér adta lehetőség, a spontán megjelenést (szukcessziót) erősen korlátozhatja a szaporítóképlctck elérhetősége. A potenciális 218 S o m o d i Imelda , Czúcz Bálint, P e a r m a n Pe te r , Z i m m e r m a n n N i k l a u s E . Az élőhely jelenlétének becsült valószínűsége O-O 005 0.124096 - 0.254823 j 0.005003 - 0.039361 0.254624 - 0.520090 { 0.039352 - 0.124095 HHj 0.520091 -0.967740 2. ábra. A „Nyílt gyepekkel mozaikos lösztölgy cs" élőhely (M2) potenciális elterjedési térképe. élőhely jelenlétének becsült valószínűsége I 0,010001 - 0,043228 W B t 0.259818 - 0,372244 [ 0,043229 - 0,097052 H ű l 0.372245 - 0,513095 { 0,097053-0,169326 H í 0.513096- 0,693535 0.169327 - 0,259817 j ^ H 0 693536 - 0,980579 3. ábra. Az „Üde mézpázsitos szikfokok" élőhely (F4) potenciális elterjedési térképe. Magyarország potenciális vcgetációniodellje. 219 vegetációmodcll, maga is egy térképsorozat, az adott helyen a lehetséges élőhelyek közül például a propagulum-források vagy egyéb adottságok (emberi zavarás mér-téke, restaurációs erőfeszítések) függvényében választódhat ki egyik vagy másik élő-hely a gyakorlatban. A modellek a meghatározott forgatókönyveknek megfelelő kiterjesztésével fel-mértük a tájváltozás lehetséges hatásait. Mind az (1) mind a (2) forgatókönyv esetén a legtöbb élőhely területe jelentős mértékben megnövekedne. Még a legritkább és legsérülékenyebb élőhelyeknél, mint pl. a lösztölgyesek, is sikerült a modellekkel további potenciális területeket azonosítani a felmérések idején parlagként megjelölt területeken (4. ábra), nem beszélve azon lehetséges előfordulásokról, amiket a „természetvédelmi utópia" (3) forgatókönyv mutat (2. ábra). A 46 modellezett élőhely egyenkénti áttekintése túllépi a jelen dolgozat kereteit ezért néhány külö-nösen érdekes eredményt emelek ki élőhelyi szinten. A lösztölgyesek ismert előfor-dulásaival például összemérhető azon parlagokat hordozó MÉTA hatszögek (térké-pezési egységek) száma, ahol az élőhely jelenlétét a környezeti viszonyok megenged-hetnék (4. ábra), viszont a 2. forgatókönyv ehhez keveset tesz hozzá. Ezzel szemben egyes élőhelyek (pl. molyhos tölgyes) mintázatát az 1. forgatókönyv még alig vál-toztatja, míg a 2. forgatókönyv esetén kapott mintázat már megközelíti a 3 forgató-könyv mellett tapasztaltakat. 4. ábra. A „nyílt gyepekkel mozaikos lösztölgyes" élőhely (M2) parlagokra becsült további lehetséges előfordulásai. 220 S o m o d i Imelda , Czúcz Bálint, Pearman Peter , Z i m m e r m a n n N i k l a u s E . 5. ábra. 35 ha-onként becsült élőhelvdiverzitás a jelenleg parlagként számontartott területek regenerációját (1. forgatókönyv) feltételezve. 5 H 12 6. ábra. 35 ha-onként becsült élőhelydiverzitás a jelenleg degradált gyepkent számontartott területek regenerációját (2. forgatókönyv) feltételezve. Magyarország potenciális vcgetációniodellje. 221 7. ábra. Teljes potenciális élőhelvdiverzitás (3. forgatókönyv) 35 ha-os léptékben. Az egyes élőhelyek potenciális területének változása mellett a tájak összességének lehetséges változását is segít felmérni a modellünk. Az első ábrával összevetve jól látszik, hogy akár az 1. forgatókönyv, a „parlagrcgeneráció" (5. ábra), akár a 2., „gyepjavulás" (6. ábra) is komoly természeti terület növekménnyel járna, önmagá-ban pedig az utóbbinak lenne nagyobb hozadéka. Természetesen ez még mind messze van a tájaink által hordozott teljes potencialitástól (7. ábra). 4. Következtetések A statisztikai modellezés fő eredménye az élőhelyek lehetséges elterjedésének egy olyan térkép-sorozata, amely összességében kiadja Magyarország potenciális vegetá-ciótérképét. Egy-egy térkép azt ábrázolja, hogy adott élőhely mekkora valószínűség-gel jelenhet meg az ország adott pontján ideális körülmények mellett (szaporító-képletek eléhetősége, emberi zavarások hiánya; 2., 3. ábra). Ezek alapján megbecsül-hetjük, hogy mennyivel lehetne elterjedtebb egy-egy élőhely, hol lehetnének még foltjai, különbőzé) tájváltozások következményeképp. Megkcreshetéík azok a META-hatszögek, ahol az élőhely fennmaradásának vagy regenerációjának esélye a legna-gyobb. Ez segítheti a természetvédelmi és élőhcly-rcstaurációs munkák térbeli terve-222 Somodi Imelda, Czúcz Bálint, Pearman Peter, Zimmermann Niklaus E. zését azáltal, hogy az élőhely potenciális jelenlétének valószínűsége alapján segít megtalálni a sikerrel leginkább kecsegtető helyszínt. A spontán regeneráció esélyének becsléséhez ugyanakkor a szaporítóképletek elérhetőségét is figyelembevétele kell venni. Modellünk továbbfejlesztésének egyik lehetséges iránya, hogy az élőhelyek (amelyek egyben propagulumforrást is jelentenek) aktuális elterjedését figyelembe véve finomított becslést adjunk a spontán regeneráció/szukcesszió valószínűségére is. Ma már széles körben vizsgálják hazánkban is a tájhasználat-változással össze-függő táj változások elhelyezkedését és okait (pl. Szilassi és Kiss 2001, Keveiné 2003, Duray 2008) és vannak kísérletek a tájváltozások predikciójára is (van Dessel és mtsai. 2008). Modelljeink továbblépési lehetőséget biztosítanak azáltal, hogy hasz-nálatukkal megadhatók a tájváltozások vegetációs következményei is, akár egy-egy élőhelyre nézve, akár szintetikus táj-jellemzők tekintetében, mint amilyen az élőhelyi sokféleség. Ezek aztán részét képezhetik a prédikált tájváltozásnak. Fontos hozadéka a statisztikai összefüggések felállításának az is, hogy kiderül, a környezeti háttér mely elemeinek változására érzékenyek az élőhelyek. Melyek azok az élőhelyek, amelyek az éghajlat valamely összetevőjétől függenek (pl. csapadék-igény), melyek, amelyek inkább a talaj jellemzőihez kötődnek? Nyilván erről lehet előzetes tudásunk, de nagy előny, hogy a modellek ezt számszerűsítik és a különböző változók esedeges kölcsönhatásait is tartalmazzák. A környezeti igények feltárásával jobban megismerjük az élőhelyeket, aktívan elő tudjuk segíteni fennmaradásukat. Eredményeink a tájváltozások szempontjából gyakorlati jelentőséggel is bírnak. Kimutattuk, hogy jelenlegi agrártáj aink és degradált gyepeink is komoly természeti potenciállal bírnak, amely egy tájhasználat-változáskor felszínre kerülhet. Még a leg-ritkább és legsérülékenyebb élőhelyeknél is sikerült a modellekkel további potenciális területeket azonosítani a már most parlagként megjelölt területeken. Természetesen a potenciális térképen ennél is több szerepel. Ugyanakkor egy kedveződen tájvál-tozás, illetve a lehetőségek át nem gondolásával véghezvitt változtatás megakadályoz-hatja ezeket a folyamatokat ott is, ahol gazdasági szempontok nem indokolnák a mű-velést. Mind egyedi veszélyeztetett élőhelyek, mind a táji sokféleség összessége szem-pontjából modelljeink megmutatták, hogy pusztán a jelenleg felhagyott területeken mekkora természeti nyereség lenne elérhető. A modellek felhasználásával optima-lizálni lehetne a területhasználatot, ahogy ennek szükségességét Európai Uniós kutatások is felvetették (Gatzweiler és Hagedorn 2003). Például felmérhető, hogy mely parlagok környezeti feltételei alkalmasak valamely ritka, természetes élőhely kialakulásához és ismételt használatba vonásnál nem ezeket részesítenék előnyben. Ideális esetben a felhagyások is tervezhetővé válnak modelljeinkkel, hiszen az egyes élőhelyekre rendelkezésre áll becslés arról, hogy adott helyen a környezeti feltételek mekkora esélyt biztosítanak számára. Ha lehetőség adódnak a művelés felhagyására bizonyos területnagyságban a helyszín megkötése nélkül, akkor kivá-lasztható az a terület, ahol a legtöbb vagy a leginkább hiányzó élőhely regeneráció-Magyarország potenciális vcgetációniodellje. 223 jára ad a környezet esélyt. Sőt figyelembe vehető az is, hogy jöhetne létre olyan élő-hely-folt, amely egy ökológiai folyosó átjárhatóságát megteremtené vagy növelné, így talán csökkenteni lehetne a szomorú folyamatos élőhelyveszteséget (amit többek között Biró és mtsai. 2008 is dokumentáltak). Hasonlóan a természet- és tájvédelem is haszonnal tudja alkalmazni modellje-inket, amely alapján megállapítható, hogy hol vannak jelenleg is megfelelő feltételek a védendő élőhely számára, és erőforrásait azon helyekre tudja összpontosítani, hogy ott megakadályozza a táj változását, míg ott, ahol az élőhely számára már amúgy is kedvezőtlenek a viszonyok megengedheti a tájhasználat-váltást. Összességében azt tapasztaltuk, hogy a jelen megváltozott viszonyok között is komoly természeti potenciállal bírnak agrártájaink, amely egy táj használat-válto-záskor felszínre kerülhet. A növényzeti kiterjedés különböző peremfeltételek melletti becslésével modelljeink fontos támpontot tudnak nyújtani a tájszerkezet opdma-lizációjához és a tájváltozások lehetséges növényzeti hatásainak megbecsléséhez. Irodalom BIRÓ M . , HORVÁTH F. , PAPP O . , MOLNÁR ZS. ( 2 0 0 8 ) : His tor ica l landseape changes near Fü-löpháza in the Kiskunság. In: Kovács-Láng E., Molnár E., Kröel-Dulay Gy., Barabás S. (eds.): The KISKUN LTER: Long-term ecological research in the Kiskunság, Hungary, Institutc of Ecol-ogv' and Botanv, Vácrátót, pp. 11-12. DURAY B. 2008. Spatial conflicts of land-use changes on the rural areas of South Grcat Plain region. EURÓPA XXI17, 97-108. ELITH, J . , LEATHWICK, J. R . , HASTIE, T. 2008 . A w o r k i n g guide to boos ted regression trees. Journal of Animál Ecology, 77: 802-813. GATZWEILER, F., HAGEDORN, K. (EDS.) 2003. Institutional Change in Central and Eastcrn Eu-ropean Agriculture and Environment CEESA/FAO SeriesV ol. 4. Food and Agriculturc Organi-zation of the United Nations Humboldt Univcrsity of Berlin. JACKSON, S. T., HOBBS, R. J. 2009. Ecological restoration in the light of ecological historv. Science 325: 567-569 KEVEINÉ BÁRÁNY I. 2003. Tájszerkezet és tájváltozás vizsgálatok karsztos mintaterületen. Tájökoló-giai Lapok 1, 145-151. MOLNÁR ZS., BARTHA S., SEREGÉLYES T . , ILLYÉS E. , BOTTA-DUKÁT Z. , TÍMÁR G. , HORVÁTH F., RÉVÉSZ A., KUN A., BÖLÖNI J. (2007): A grid-based, satellitc-image supported, multi-at-tributed vegetation mapping method (MÉTA). Fólia Geohotanica, 42: 225-247. SZILASSI P., KISS, P. 2001. Tájváltozás térinformatikai módszerekkel történő értékelése egy Bala-ton-felvidéki mintaterület (Fekete-hegy) példáján. Földrajzi Konferencia, Szeged 2001. VAN DESSEL W . , VAN ROMPAEY A. , POELMANS L. , SZILASSI P. 2008. Predic t ing land cover changes and their impact ont he sediment influx in the Lakc Balaton catchmcnt. Landseape Ecology 23 , 6 4 5 - 6 5 6 . ZÓLYOMI B. 1967. Rekonstruált növénytakaró 1.1,5 millió. In Radó S. (szerk.). Magyarország nemzeti atlasza. Kartográfiai vállalat, Budapest, 21, 31. 

Magyarország potenciális vegetációmodellje - eszköz a természetes növényzet lehetséges változásának felmérésére tájhasználatváltozás esetén

http://acta.bibl.u-szeged.hu/43787/1/ft_005_215-223.pdf

Magyarország potenciális vegetációmodellje - eszköz a természetes növényzet lehetséges változásának felmérésére tájhasználatváltozás esetén

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Szeged