Vliv struktury vegetace a terénu posttěžební lokality na druhovou diverzitu ptáků

Bc. Soňa Müllerová

Master's thesis

Effect of vegetation and terrain structure of post-mining site on bird species diversity

Anotácia:

Úbytek biodiverzity a ztráta biotopů vlivem lidské činnosti je v současnosti celosvětově diskutovaným problémem. Souvisejícím kontroverzním tématem jsou území ovlivněná těžbou nerostných surovin, která s sebou často přináší významné změny v krajině. Ochrany přírody se dotýkají zejména tzv. posttěžební lokality, které mohou poskytovat vhodná stanoviště pro řadu druhů mizejících z okolní krajiny. Nezbytným předpokladem pro zajištění účinné ochrany diverzity druhů je znalost jejich biotopových nároků. Základním faktorem ovlivňujícím diverzitu v lokálním měřítku je heterogenita habitatu ve smyslu struktury vegetace a terénu, kterou lze využít take pro posouzení úspěšnosti ekologické obnovy. Terénní sběr takových dat je však obtížný, časově náročný a tedy prostorově omezený. Možné řešení představuje letecké laserové skenování jako jedna z moderních metod dálkového průzkumu Země umožňující sběr detailních prostorových dat, ze kterých lze s vysokou přesností odvozovat řadu charakteristik. Tato diplomová práce se zabývá využitím dat získaných z leteckého laserového skenování pro posouzení vlivu struktury prostředí na diverzitu ptačích druhů v oblasti Radovesické výsypky, která je jednou z největších posttěžebních lokalit České republiky. Cílem bylo provést klasifikaci bodového mračna, vytvořit digitální model terénu a model výšky vegetace, provést výpočet charakteristik vertikální a horizontální struktury vegetace a terénu a následně pomocí zobecněných lineárních modelů posoudit, které z charakteristik mohou být významnými prediktory diverzity ptačích druhů. Ukázalo se, že mezi proměnné vysvětlující nejvíce variability patří směrodatná odchylka výšky vegetace, densita vegetace v keřovém patře a celková pokryvnost. Z topografických charakteristik je patrně nejvýznamnější proměnnou směrodatná odchylka křivosti profilu, která dobře vystihuje členitost terénu. Výsledným modelem bylo vysvětleno 59 % variability, což lze považovat za vysokou hodnotu. Výsledky potvrzují, že data získaná z leteckého laserového skenování jsou dobře využitelná pro popis struktury prostředí posttěžební lokality a umožňují výpočet užitečných charakteristik, které mohou vysvětlovat zaznamenaný počet ptačích druhů.

Abstract:

Problem of decreasing biodiversity and habitat loss due to human activities is currently discussed at global scale. Related controversial issue is represented by regions affected by mining, which results in considerable changes of landscape. In context of nature conservation, post-mining sites are often mentioned because of their potential promote suitable habitat for declining species. The primary prerequisite for efficient biodiversity conservation is knowledge of habitat requirements. Species richness is known to be primarily influenced by habitat heterogeneity in terms of vegetation and terrain structure, which is also used for assessing ecological restoration success. However, field collection of such data is quite difficult, time-consuming and thus spatially limited. Current progress of remote sensing methods such as airborne laser scanning enables collection of detailed spatial data which could be used for derivation of various habitat structure metrics. This diploma thesis presents utilization of airborne laser scanning data for assessing significance of habitat structure for bird species diversity on Radovesická spoil bank, which is one of the largest postmining sites in the Czech Republic. The aim was to classify point cloud data, create digital terrain model and canopy height model, compute variables of vegetation and terrain structure and explore the significance of these variables for diversity using generalized linear models. Results show that most variability was explained by standard deviation of vegetation height, vegetation density in shrub storey and total canopy cover. Most significant variable of topography is evidently standard deviation of profile curvature, which is good measure of terrain roughness. The resulting model explained 59 % of variability, which is considered to be high value. Airborne laser scanning data thus provide a useful source for measuring habitat structure of postmining site and enable derivation of many characteristic which can be good predictors of recorded bird species diversity.

Kľúčové slová

LiDAR, struktura prostředí, ptáci, GLM, výsypky

Keywords

LiDAR, habitat structure, GLM, birds, spoil banks

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Vítězslav Moudrý, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / odbor:
Engineering Ecology / Nature Conservation