Πρόβλεψη εγκατάστασης φυσικής αναγέννησης στα καμένα δάση χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) στο νομό Ηλείας.

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 10:34, 14 Φεβρουαρίου 2017

Εισαγωγή

Η καταστροφική πυρκαγιά που εκδηλώθηκε στην Ηλεία είχε ως συνέπεια την καταστροφή 20.586 ha εκτάρια δάσους Χαλεπίου πεύκης, περίπου το 30%. Στο μεγαλύτερο τμήμα αυτής της έκτασης, κυριαρχούσε το αγρο-δασικό τοπίο χαλεπίου πεύκης με ελαιοκαλλιέργειες και σε πολύ μικρότερο βαθμό με άλλες καλλιέργειες. Με σκοπό την ολοκληρωμένη αποκατάσταση των καμένων οικοσυστημάτων της χαλεπίου πεύκης και την επαναφορά της βιοποικιλότητας καθώς και των οικολογικών λειτουργιών στα φυσικά οικοσυστήματα, σχεδιάστηκε, στο πλαίσιο του προγράμματος του WWF Ελλάς «Το Μέλλον των Δασών», η δημιουργία ενός μοντέλου πρόβλεψης της αναγέννησης για τα καμένα από τη φωτιά του 2007 πευκοδάση της περιοχής. Οι ειδικότεροι στόχοι ήταν α) η πρόβλεψη και απεικόνιση της φυσικής αναγέννησης χαλεπίου πεύκης, και β) ο σχεδιασμός και διάδοση μιας εφαρμόσιμης μεθοδολογίας, προκειμένου να ληφθούν εγκαίρως τα μέτρα αποκατάστασης και διαχείρισης του εκάστοτε τόπου.

Μεθοδολογία

Διάγραμμα 1. Κατανομή της Pinus halepensis με βάση την RDA στο χώρο με βάση την εξάρτησή της από τις επτά στατιστικά σημαντικές περιβαλλοντικές παραμέτρους (α < 0,05).

Διάγραμμα 2. Κατανομή των εκτάσεων των καμένων δασών χαλεπίου πεύκης στην Ηλεία σε κατηγορίες καταλληλότητας για φυσική αναγέννηση.

Απεικόνιση των 10 κατηγοριών πρόβλεψης της αναγέννησης χαλεπίου πεύκης με βάση το τελικό μοντέλο

Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε αρχικά εστίασε στην έρευνα πεδίου ώστε να καταγραφεί η φυσική αναγέννηση της περιοχής. Καταγράφηκαν στο πεδίο 12 μεταβλητές σε 84 σημεία: 1) υψόμετρο, 2) κλίση εδάφους, 3) έκθεση, 4) ποσοστό κάλυψης πεσμένων κλαριών και κορμών, 5) ποσοστό συνολικής κάλυψης βλάστησης, 6) αριθμός αρτιβλάστων αναγεννημένης πεύκης, 7) αριθμός ατόμων ασφοδέλου (δείκτης υποβάθμισης), 8) ποσοστό κάλυψης κυρίαρχων ξυλωδών ειδών, 9) ποσοστό κάλυψης αγρωστωδών, 10) ποσοστό κάλυψης ψυχανθών, 11) ποσοστό κάλυψης λοιπών ποών και 12) ποσοστό κάλυψης βράχων/ πετρών. Η ανάδειξη της επιρροής των μεταβλητών έγινε με χρήση του λογισμικού Canoco 4.0 (ter Braak & Smilauer 2002) και την επιλογή RDA (Redudancy analysis).

Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν δύο παράλληλα μοντέλα πρόβλεψης της αναγέννησης με βάση, αρχικά τη χωρική παρεμβολή των μετρήσεων του πεδίου (γεωστατιστική) στο σύνολο της καμένης έκτασης με τη μέθοδο Ordinary kriging, και jack-knifing για τον έλεγχο της ακρίβειας. Συνολικά αναλύθηκαν σημαντικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η κατανομή των αρτιβλάστων της πεύκης το ποσοστό κάλυψης γης από πουρνάρι και κουμαριά, η κάλυψη από αγροστώδη, η κάλυψη των κλαριών στο έδαφος και η κάλυψη από πέτρες. Τέλος εφαρμόσθηκε ο συνδυασμός πολυκριτηριακών αναλύσεων μέσω της εφαρμογής IDRISI καθώς και τα Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) για την αξιολόγηση της καταλληλότητας χωρικών επιφανειών. Τα GIS επιτρέπουν τον υπολογισμό χωρικών κριτηρίων, ενώ οι πολυκριτηριακές αναλύσεις μπορούν να ενοποιήσουν αυτά τα κριτήρια σε ένα δείκτη καταλληλότητας σε κάθε χωρική μονάδα. Με βάση την υφιστάμενη γνώση και τα αποτελέσματα από την επιτόπια έρευνα πεδίου, διαμορφώθηκε μια μήτρα οχτώ κριτηρίων - παραγόντων που χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή του μοντέλου αυτού. Οι παράγοντες αυτοί (ποιοτικοί και ποσοτικοί) διαμορφώθηκαν ή αποδόθηκαν σε χωρική μορφή για να είναι δυνατή η ενοποίηση τους μέσα από το περιβάλλον του GIS. Όλοι οι υπολογισμοί έγιναν σε ανάλυση 30 μέτρων. Στη συνέχεια, κάθε χωρικός παράγοντας μετασχηματίστηκε σε μια κοινή κλίμακα τιμών (0-255) χρησιμοποιώντας τεχνικές FUZZY. Η επιλογή της κατάλληλης καμπύλης μετασχηματισμού έγινε είτε με βάση την υφιστάμενη γνώση (expert opinion), είτε με μελέτη της στατιστικής καμπύλης συσχέτισης του αριθμού των αρτιβλάστων πεύκης (από τις μετρήσεις πεδίου) με την μεταβολή του εκάστοτε παράγοντα. Έπειτα με σκοπό την παραγωγή του πολυκριτηριακού μοντέλου, οι επιλεγμένοι παράγοντες ταξινομήθηκαν σε δύο ομάδες Α και Β. Η ομάδα Α, περιελάμβανε τους παράγοντες που επηρεάζουν πρωτογενώς την παραγωγή: α) η δομή του πευκοδάσους πριν τη φωτιά με συνδυασμό τριών κριτηρίων (ηλικία, συγκόμωση, ποσοστό ώριμου δάσους σε χωρικές ενότητες με νεαρότερες ηλικίες δάσους), β) η κλίση του εδάφους, γ) το μητρικό πέτρωμα και δ) το υψόμετρο. Στην ομάδα Β, περιλαμβάνονται παράγοντες που επιδρούν δευτερογενώς στην επιτυχία φύτρωσης των σπερμάτων και επιβίωσης των παραγομένων αρτιβλάστων: α) το ποσοστό κάλυψης από πουρνάρι και κουμαριά, β) η κάλυψη από αγροστώδη, γ) η κάλυψη από πέτρες και δ) η κάλυψη από κλαριά. Οι τελικοί χάρτες που δημιουργήθηκαν από τις δύο παραπάνω ομάδες συνδυάστηκαν σε ένα κοινό πολυκριτηριακό μοντέλο με βάση τη ισο-βαθμονόμηση της κάθε ομάδας, καθώς συνδύαζε αφενός μια από τις μεγαλύτερες μετρήσεις συσχέτισης του συνδυαστικού μοντέλου και της αναγέννησης που έχει καταγραφή (r=0.878) όσο και το μικρότερο βαθμό υποκειμενικότητας.

Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα που προέκυψαν όσον αφορά τους περιβαλλοντικούς παράγοντες είχαν θετική ή αρνητική σχέση με την αναγέννηση πεύκης. Η παρουσία πεσμένων κλαδιών επηρέαζε θετικά την αναγέννηση της χαλεπίου, ενώ αρνητική σχέση παρατηρήθηκε με όλους τους υπόλοιπους παράγοντες. Τα παραγόμενα μοντέλα χωρικής παρεμβολής προσδιόρισαν με απόλυτη ακρίβεια την κατανομή των τιμών της αναγέννησης στην μελετούμενη περιοχή. Σύμφωνα με το γεωστατιστικό μοντέλο, η μισή περίπου καμένη έκταση (49,7 %) ανήκει σε μεσαίες κατηγορίες αναγέννησης με πυκνότητα πεύκων από 0.6 έως 1 άτομο / m2, σε ένα ποσοστό 37,9 % η πυκνότητα των πεύκων είναι μεγαλύτερη από 1,5 άτομα / m2, ενώ ιδιαίτερο πρόβλημα αποκατάστασης εμφανίζεται στο 12,3 % της καμένης έκτασης. Σχετικά με το πολυκριτηριακό μοντέλο πρόβλεψης αναγέννησης, στην ομάδα Α, οι παράγοντες που επηρεάζουν την παραγωγή καθορίστηκαν ως εξής: Βλάστηση: 60%, Γεωλογία: 20%, Κλίση: 10% και Υψόμετρο: 10% Αντίστοιχα στην ομάδα Β το Πουρνάρι και Σχίνο - 45%, Αγροστώδη - 25%, Πέτρες - 15% και Κλαριά - 15% Ο συνδυασμός αυτών των δύο ομάδων σε ένα ενιαίο μοντέλο πρόβλεψης έδωσε το συνδυαστικό πολυκριτηριακό μοντέλο που είχε σημαντική συσχέτιση με τη μέση τιμή των αρτιβλάστων της πεύκης στα 84 σημεία r=0.544, p < 0.05 (Spearman test). Το συνδυαστικό μοντέλο στην τελική μορφή του διορθώθηκε ως προς τις ασυμφωνίες του σχετικά με την παρατηρούμενη αναγέννηση με το γεωστατιστικό μοντέλο. Η διόρθωση έγινε με με τη βοήθεια Μπεϋζιανής στατιστικής μέσα από το περιβάλλον του GIS, όπου η αρχική πιθανότητα (συνδυαστικό μοντέλο) αναθεωρείται στη βάση νεότερων πιθανοτήτων (γεωστατιστικό μοντέλο). Η συσχέτιση του τελικού μοντέλου με τη μέση τιμή των πεύκων στα 84 σημεία βελτιώθηκε σημαντικά και έφτασε το r=0.834, p < 0.01. Ο τελικός χάρτης πρόβλεψης βαθμού αναγέννησης, ταξινομήθηκε σε 10 ισόβαρες κατηγορίες με στόχο να σχεδιαστούν αντίστοιχες διαχειριστικές δράσεις παρέμβασης (Χάρτης).

Συμπεράσματα

Με βάση το χάρτη, στο 25% της καμένης έκτασης χρειάζεται κάποιος βαθμός επέμβασης για την αποκατάσταση των δασών, από τα οποία σε 22.000 στρέμματα (ποσοστό 9,7%) που αντιστοιχεί στις κατηγορίες 1,2 και 3, τα έργα αυτά είναι τελείως αναγκαία (Διάγραμμα 2). Τέτοιες ενέργειες είναι οι οργανωμένες δενδροφυτεύσεις και η σταθεροποίηση των εδαφών τους με χρήση κορμοπλεγμάτων ή και κλαδοπλεγμάτων προς αποφυγή μελλοντικής ερημοποίησης των εδαφών και αποτυχίας αποκατάστασης του οικοσυστήματος. Από την άλλη πλευρά (μετά την κατηγορία 5), η καταλληλότητα για εγκατάσταση της φυσικής αναγέννησης σταδιακά αυξάνεται, με το 33% της έκτασης των καμένων δασών (73.000 στρέμματα – κατηγορίες 9 και 10) να χαρακτηρίζεται από εξαιρετικές συνθήκες για την φυσική αναγέννηση της πεύκης (Διάγραμμα 2). Περιοχές με μέτρια αναγέννηση (5-9) θα πρέπει να υποστηριχτούν, ώστε να διατηρηθεί η φυσική αναγέννησή τους. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει διαδικασίες παρακολούθησης της πορείας των αρτιβλάστων και ίσως τελικά επέμβασης με συμπληρωματικές δενδροφυτεύσεις ή και παροχέτευση νερού όταν ο δείκτης ξηρασίας ξεπερνά κάποιες κατώτατες -για την ανάπτυξη του φυτού τιμές. Ωστόσο ακόμα και οι κατηγορίες που εμφανίζουν καλή αναγέννηση (κατηγορίες 9-10) χρίζουν εφαρμογής δασοκομικών διαδικασιών όπως γενική φροντίδα ή καλλιλεργεια της αναγέννησης, επιλεκτική αραίωση των νεοφυτειών, ευνόηση πλατυφύλλων δενδρωδών ειδών, προκειμένου να ευνοηθεί η γρηγορότερη αποκατάσταση του δάσους όσο και η οικολογική βελτίωση του. Αυτό που είναι σίγουρο και ισχύει για όλες τις κατηγορίες είναι η εφαρμογή φυτοϋγειονομικών μέτρων προστασίας και απαγόρευση βόσκησης.

Πηγή:Πρόβλεψη εγκατάστασης φυσικής αναγέννησης στα καμένα δάση χαλεπίου πεύκης (Pinus halepensis) στο νομό Ηλείας Ποϊραζίδης, Κ., Ζωγράφου Κ., Κορδοπάτης, Π., Καλύβας, Δ., Αριανούτσου, Μ., Καζάνης, Δ., Κορακάκη, Ε. 1. WWF Ελλάς. 2. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Αξιοποίησης Φυσικών Πόρων και Γεωργικής Μηχανικής - Τομέας Εδαφολογίας – Ερευνητική μονάδα Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών 3. Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Οικολογίας και Συστηματικής,