Aplikace krajinných metrik na hodnocení vývoje krajinné struktury v pohraničních oblastech

Mgr. Martin Dolejš

Doctoral thesis

Application of landscape metrics for evaluation of landscape structure development in border areas

Abstract:

Změny krajinného pokryvu a využití půdy, kterých jsme svědky v posledních dekádách, způsobují významné problémy na globální i lokální úrovni. Důsledky razantních změn zasahují jak globální klimatické systémy, tak lokální dostupnost vody, potravin a dalších nezbytných zdrojů. Pro včasný zásah a řešení problémů je nezbytná znalost celého procesu změny krajinného pokryvu a využití půdy včetně sil, které stojí na počátku těchto změn a určují míru a povahu těchto procesů – hybných sil krajinných změn. V rámci výzkumu hybných sil panuje shoda na složitosti a provázanosti jednotlivých hybatelů. Jinými slovy, výsledný stav krajiny není výsledkem působení jedné síly, ale spíše komplexu hybných sil od přírodních (topografie), technologických, kulturních, společensko ekonomických po politické. Poslední dvě jmenované skupiny, tedy společensko ekonomické a politické jsou považovány za nejdůležitější v případě alternace kulturních krajin. Bližší pohled na politické hybné síly (například dopady institucionálních změn, legislativy nebo změny v politickém režimu států) odhaluje metodické problémy, které výzkum těchto hybatelů přináší. Jedna z metodických překážek tkví v obtížném až nemožném provedení manipulativního experimentu (rozdělení na kontrolní skupinu a skupinu, na které jsou aplikovány legislativní a institucionální změny). Pro určení významnosti jednotlivých politických hybatelů by to znamenalo zavést na vybrané části území jiný legislativní nebo politický režim. Tento metodický problém lze vyřešit komparativní studií dvou oblastí s různými institucemi a legislativou (typicky příhraniční regiony) se srovnatelnými přírodními podmínkami. Druhou možností je srovnání dvou chronologicky navazujících časových období v rámci jednoho území.Pro účely této práce byly vybrány politické hybatele ve formě politického režimu (a s ním souvisejícího ekonomického režimu) a propustnosti státní hranice. Pro účely studia těchto hybatelů byla dizertační práce rozdělena do tří časově a prostorově se prolínajících částí. První část je zaměřena na prostor hranice bývalé železné opony. Zde je zkoumáno období ekonomické a politické transformace bývalého východního bloku od roku 1989. Na základě srovnání krajiny ve vzorkovacích plochách ležících polovinou na hranici východního a polovinou na hranici východního bloku ve stejných environmentálních podmínkách předpokládám rozdíly ve struktuře a vývoji krajiny. Dále předpokládám konvergenci hlavních procesů na základě logiky o sjednocování politiky hospodaření v krajině po vstupu zemí východního bloku do Evropské unie. V druhé části se úžeji zaměřujeme na vnitřní hranice Česka se snahou zjistit, zda existuje dopad na krajinu ve formě striktněji střežené hranice se státy západního bloku před rokem 1989. Práci uzavírám časově hlubší případovou studií vývoje krajiny v českém pohraničí, kterou chci demonstrovat možné časově hlubší založení některých procesů ve vývoji příhraniční krajiny.Pro hodnocení krajinných změn byla využita standardní procedura studia hybných sil dle Burgi et al. (2005)Tato procedura sestává z kombinace prostorových dat (data CORINE, digitalizované vrstvy krajinného pokryvu z leteckých snímků nebo starých map), určení hlavních hybatelů (na základě úvodní rešerše a meta analýz) a časoprostorového rozsahu studie. Tyto tři prvky (a z nich odvozené krajinné metriky a dynamika jednotlivých procesů) jsou následně analyzovány. Efekty politických hybatelů (propustnost hranice a politický režim) jsou následně testovány pomocí statistického modelu pro neparametrická data s opakováním.Z výsledků první části diser

Abstract:

tační práce plyne, že efekt železné opony je stále patrný, a to především ve struktuře krajiny spojené se zemědělským využitím a dále ve vyšším tempu urbanizace na západě. Vývoj krajiny, zde interpretovaný jako reakce na společnou zemědělskou politiku, je nejvíce patrný na území Německa. V případě německé části docházím i k nejrychlejšímu tempu konvergence jednotlivých procesů ve vývoji krajiny. Tento fakt přikládám jednotné administrativě po roce 1989. Naproti tomu Česko, Slovensko a Maďarsko vykazují silný efekt opouštění zemědělské půdy, zastavený až restrukturalizací zemědělských subvencí spojených se Společnou zemědělskou politikou. V druhé části práce docházím k závěru jistého efektu přísněji střežené hranice se západními sousedy, a to především v odlišné dynamice nehospodářsky využité vegetace. Tato zjištění jsou dále rozvedena ve třetí části případové studie katastru v pohraničí. Zde byl identifikován hlavní hybatel změn v krajině v depopulaci spojené s odsunem obyvatelstva po druhé světové válce. V práci byly identifikovány jasné kontrasty ve vývoji krajiny v regionech podél hranice železné opony a v českém pohraničí, nicméně pro potvrzení kauzality identifikovaných hybatelů (zejména zemědělských subvencí) je nutné navázat na zjištění ověřením jinými metodami zahrnující jednotlivé aktéry krajinných změn.

Abstract:

Land cover and land use changes that we are facing in last decades cause significant problems on global and local scale. The consequences of rapid changes influence global climatic systems, local accessibility of water, food and other important resources. For the sake of timely intervention, the knowledge of the land cover and land use processes is crucial. One of the most important part of the process is initial stage – forces that drives the change of the landscape. The research of the driving forces concludes to broad agreement of irreducibility of the process to single driving force. In other words, the resulting state of the land cover and land use is shaped by complex of interconnected driving forces. Such forces could be divided to biophysical, technological, cultural, socio-economic and political categories. Socio-economic and political driving forces are considered of major importance dealing with the alternation of cultural landscapes. Deeper insight into political driving forces (e.g. changes in regulations, norms or institutions) revels methodical issues. One example could be the difficulty of manipulative experiment - the regulatory, political or institutional systems are uneasy to manipulate for the sake of experiment. Such limitation might be resolved by appropriate research design of (a) temporal setting, i.e. comparative study of landscape alternation under two different political regimes or (b) territorial setting, i.e. comparative study of the two territories under different political conditions and same time points. Therefore, thesis aims to research political driving forces of political regime and border permeability in three spatially and temporally interconnected parts. First part focuses on landscape of former Iron Curtain border zone, where changes connected with transformation of economy and politics of former eastern bloc after 1989 are addressed. On one hand, the different evolution based on historical context is expected. On the other, the tendency for harmonization of the Central European countries landscape processes after harmonization of particular regulations via EU enlargement might be observed. Second part of the thesis aims to evolution of landscape of inner border zone of Czechia before and after the revolution in 1989. We seek to evaluate the border permeability effect, where part of the border neighbouring with the democratic countries before 1989 was strictly guarded. The thesis is closing with deeper temporal probe into landscape evolution of the Czech border zone – case study of one cadastre evolution for past two hundred years. For the sake of evaluation of the landscape changes, the framework of standard procedure for study of driving forces (Burgi et al., 2005) was used. This procedure consists of spatial data combination (CORINE, digitized aerial imagery, old maps), driving forces determination and spatiotemporal scale. These three features (and its derivate e.g. landscape metrics, and land use land cover classes dynamics) are consecutively analysed and the effects of political driving forces (political regime and border permeability) statistically tested via nonparametric repeated measure designed models.The results indicates the differences in landscape evolution on both sides of the former Iron Curtain border zone, especially in agricultural structure and dynamics of urbanization of the west side. We interpret the changes in agricultural structure as reactions on Common Agricultural Policy. These changes are marked in case of former West/East German segment of the border. This segment shows the highest dynamics of landscape convergence processes, attributed to reunited administrative after 1989, as well. In contrast, in case of Czechia, Slovakia and Hungary, the strong effect of agricultural land abandonment was observed. This tendency was slowed with the restructuralization of the agriculture accelerated by Common Agricultural Policy after 2004. The second part of the thes

Abstract:

is concludes with the effect of border permeability (strict military regime in border zone). Here, the landscape exhibits higher dynamics of non-forest near-nature vegetation. These findings are later extended by cadastral case study with deeper temporal extent. We enhanced observed changes and its possible driving forces with other driver - depopulation of the Czech borderlands after Second World War. We have identified clear contrasts in landscape evolution in Iron Curtain border zone. Despite these findings, the identified driving forces should be verified by other method inclusive to agents of landscape change.

Keywords

krajinné změny, pohraničí, Střední Evropa

Keywords

landscape change, borderland, Central Europe

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2020

Thesis defence

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

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Doctoral programme / field:
Environmental Sciences / Applied and Landscape Ecology