Citlivost krajinných metrik k úbytku přírodě blízkých prvků v zemědělské krajině

Bc. Martin Koudelka

Diplomová práce

Landscape metrics sensitivity to loss of near-nature elements in agricultural landscapes

Anotace:

Diplomová práce se zabývá citlivostí metrik ke změnám v krajinném pokryvu, zejména k úbytku přírodě blízkých prvků, které jsou klíčové pro udržení biologické diverzity a ekologické stability krajiny. V práci je řešena problematika krajinných metrik jako nástroje pro hodnocení změn struktury krajiny na základě vrstev land cover, vypracovaných dle metodiky v rámci projektu Analýza vývoje krajiny ČR v podrobném měřítku hodnocení.V softwaru ArcGIS a s pomocí nástrojů Python byl vyvinut postup, který umožňuje simulovat úbytek prvků určité třídy land cover po desetině jejich celkového počtu. Na vzorku 238 lokalit o rozloze 1 km2, ležících v zemědělské krajině v rámci ČR, byl tímto postupem modelován úbytek prvků rozptýlené zeleně ve prospěch zemědělské půdy. Původní i modifikovaná data o krajinném pokryvu byla využita k výpočtu krajinných metrik a tyto metriky byly následně statisticky testovány. Účelem bylo zjistit, při jak velkém rozsahu změn v krajině bude u jednotlivých metrik zaznamenán statisticky významný rozdíl oproti původnímu stavu krajiny.Hodnocené metriky se vesměs ukázaly jako citlivé ke sledovaným změnám, reakce závisí mimo jiné na použitém tematickém rozlišení. Na úrovni krajiny jsou spolehlivější metriky v hrubším ze dvou použitých tematických rozlišení, dobrými indikátory jsou zejména metriky zaměřené na fragmentaci krajiny. Schopnost detekce změn na úrovni tříd land cover, ve kterých k úbytku dochází, se dle použité klasifikace tolik neliší, a řada metrik reaguje na změnu již v rozsahu odpovídajícím pětině počtu prvků mimolesní vegetace. Tato zjištění je možné vzít v úvahu při hodnocení vývoje zemědělské krajiny pomocí krajinných metrik.

Abstract:

Thesis deals with sensitivity of landscape metrics to land cover changes, in particular to decreasing number of near-nature elements, which are key to sustain ecological stability and diversity in landscape. Landscape metrics are of concern in relation to using them as a tool to landscape pattern changes assessment, based on land cover data layers developed as a part of the "Analýza vývoje krajiny ČR v podrobném měřítku hodnocení" project.ArcGIS software with Python tools was used to develop a method, designed to simulate loss of specific land cover class in sequence of steps by ten percent until complete disappearance. This method was applied to a sample of 238 localities within agricultural land in the Czech Republic, where near-nature patches loss in behalf of farmland patches was modelled. Landscape pattern metrics were calculated using both original and modified land cover data. These metrics were statistically tested to assess the amount of landscape pattern change, leading to significant change in particular metric values.Evaluated metrics seem to be sensitive to observed changes, although their behavior depends, among other factors, on used thematic resolution. Landscape-level metrics are more reliable with coarser thematic resolution. Especially fragmentation metrics were proven as good indicators. On class-level, metrics sensitivity in classes affected by the loss is not dependent on thematic resolution. Some class-level metrics are able to detect 20 % loss of initial amount of near-nature elements. These findings might be taken to consider when assessing agricultural landscape through landscape metrics.

Klíčová slova

modelování změn, fragmentace, tematické rozlišení, krajinný pokryv, detekce změn

Keywords

land cover, change simulation, fragmentation, thematic resolution, change detection

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 18. 4. 2017

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Petra Šímová, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta životního prostředí

Magisterský studijní program / obor:
Zemědělská specializace / Krajinné a pozemkové úpravy