Predikce změn vývoje krajiny a biodiverzity jako významných faktorů pro udržení současného stavu lesních ekosystémů

0485422 - ÚVGZ 2019 RIV CZ cze K - Conference Paper (Czech conference)
Cudlín, Ondřej - Pechanec, V. - Purkyt, Jan - Štěrbová, Lenka - Holá, Š. - Cienciala, E. - Cudlín, Pavel
Predikce změn vývoje krajiny a biodiverzity jako významných faktorů pro udržení současného stavu lesních ekosystémů.
[Prediction of changes in landscape and biodiversity development as important factors in maintaining the current state of forest ecosystems.]
Funkce lesů v systému ekosystémových služeb. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2016, s. 48-59. ISBN 978-80-7509-468-1.
[Funkce lesů v systému ekosystémových služeb. zámek Křtiny (CZ), 23.03.2016-24.03.2016]
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) LD14039; GA MŠMT(CZ) ED1.1.00/02.0073
Grant - others:EHP,MF ČR(CZ) EHP-CZ02-OV-1-014-2014
Program: CZ02
Institutional support: RVO:86652079
Keywords : biodiversity conservation * forest ecosystems * landscape
OECD category: Environmental sciences (social aspects to be 5.7)

Pro analýzu změny a predikci vývoje využití krajiny (land use), ukládání uhlíku a hodnocení stavu biodiverzity v kulturní krajině jsme využili kombinaci několika analytických nástrojů. Nejprve byla vytvořena mapa krajinného pokryvu. Biotopy přírodní a přírodě blízké byly převzaty z Vrstvy mapování biotopů 2014 © AOPK ČR a více antropicky ovlivněné biotopy z vrstvy CORINE Land Cover 2012. Analýzu změn využití krajiny s následnou predikcí vývoje jsme modelovali pomocí nástroje Land Change Modeler, který predikuje scénáře budoucího stavu na základě časové série dat krajinného pokryvu (nebo využití území) z několika historických období a ze současnosti. Se změnou vývoje využití krajiny souvisí i změna množství uloženého uhlíku v krajině. Pro stanovení stávajících zásob uhlíku a množství uhlíku zachyceného v průběhu času jsme použili celosvětově užívaný model InVEST 3.0 – carbon. Celková změna ukládaného uhlíku byla vypočtena ze čtyř složek zásoby uhlíku: nadzemní biomasy, podzemní biomasy, mrtvé organické hmoty a půdního uhlíku, odvozených z literatury a experimentálních šetření. Stavem a změnou krajinného pokryvu je významně ovlivněna i biodiverzita. Pro zjištění současného stavu biodiverzity biotopů jsme nejprve vytvořili vrstvu oblastí se současným vysokým ohrožením biodiverzity na základě nízké přirozenosti biotopů. Poté jsme využili model GLOBIO3, který pracuje s 5 základními hybnými silami (přirozeností biotopů, fragmentací krajiny, vlivem infrastruktury, depozicí atmosférického dusíku a změnou klimatických charakteristik v podmínkách klimatické změny). Pro hodnocení dopadu každé hybné síly (vyjádřené v GIS prostředí) používá model indikátor MSA (průměrný počet druhů na jednotku plochy). S ohledem na podmínky ČR a veřejně nedostupná kompletní data Nálezové databáze ochrany přírody, jsme byli nuceni pozměnit indikátor MSA na MHV (průměrná hodnota biotopu na jednotku plochy), zohledňující míru ohroženosti území podle přirozenosti v něm se vyskytujících biotopů na základě metodiky hodnocení a oceňování biotopů BVM (Seják a kol., 2003). Výstupem je GIS vrstva, představující klasifikaci dopadů všech hybných sil na kvalitu biotopu a umožňující určit místa s vysokým stupněm ohrožení, která potřebují speciální management, zvláště pak s ohledem na přicházející klimatickou změnu. V další fázi analýzy byla vytvořena datová vrstva, která umožňuje vybrat prioritní plochy pro ochranu dosud nechráněných, přírodních a přírodě blízkých biotopů pomocí modelu Marxan. Model kombinuje existující kategorie ochrany zvláště chráněných území, hodnotu biodiverzity (vyjádřenou v korunách metodou BVM), penalizaci za případnou degradaci cenného biotopu vlivem nedostatečné ochrany a nálezová data (abundanci a distribuci) zájmových druhů (v naší modifikaci cenných a zachovalých biotopů). Místa vybraná tímto způsobem představují refugia pro zachování a šíření rostlin a živočichů do okolní krajiny, obzvláště v souvislosti s klimatickou změnou. Uvedené nástroje a komplexní postupy hodnocení stavu a změny využití krajiny, zásob uhlíku a biodiverzity mohu přispět ke zlepšení stavu lesních ekosystémů v české kulturní krajině.

We used a combination of several analytical tools to analyse change and predict the land use, carbon storage and biodiversity assessment in the cultural landscape. First, the GIS layer, consisted of Habitat mapping (NCA CR 2014) for 138 natural and close to nature habitats and Corine LC for 54 more anthropically influenced habitats, was created. The Land Change Modeler (scenario type - business as usual, pixel resolution 500 m) was used to predict the development of land cover on the basis of data comparison in several historical periods (Corine LC from 1990, 2000, 2006, 2012). We also did prediction of carbon storage under climate change in model InVEST 3.0 – carbon. Changes in carbon storage were calculated from four carbon pools: above-ground biomass, below-ground biomass, necromass and soil organic carbon. To assess and predict the changes in biodiversity in the
forest-agriculture landscape we used the model GLOBIO 3, which works with five basic driving forces for biodiversity loss: land use, infrastructure, fragmentation of territory, atmospheric nitrogen deposition and climate change. Last used model Marxan enables us to select up to now unprotected areas with a high degree of biodiversity and naturalness of habitats for environmentally friendly agriculture and forestry management.

Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0280446