330 likes | 633 Views
Kesk- ja suuremõõtkavaliste kaugseireandmete kasutamine kaitsealuste elupaikade ja liikide seisundi hindamisel ning muutuste jälgimisel Nigula looduskaitseala sooelupaikade näitel. Meelis Leivits 1,2 , Agu Leivits 1 , Kiira Aaviksoo 2 Riiklik Looduskaitsekeskus 1
E N D
Kesk- ja suuremõõtkavaliste kaugseireandmete kasutamine kaitsealuste elupaikade ja liikide seisundi hindamisel ning muutuste jälgimisel Nigula looduskaitseala sooelupaikade näitel Meelis Leivits1,2, Agu Leivits1, Kiira Aaviksoo2 Riiklik Looduskaitsekeskus1 TÜ Ökoloogia ja maateaduste instituut2 Seirefoorum 7. november 2008
Pika-ajaline haudelinnustiku seire Nigula rabas (23,4 km2) – ka teatud mõttes kaugseire = objekti tuvastamine distantsilt Long-term study of mire birds in Nigula bog 1952 – esimene loendus (Kumari jt) Alates 1968 – iga-aastased loendused
Pesitsevate liikide arv on viimase 40 aasta jooksul suurenenud ST Pesitsevate liikide arv (S) (Mann-Kendall test, Z=5,54; p<0,001 n=40).
Pesitsusterritooriumite koguarv ei ole suurenenud Pesitsusterritooriumite arv (N) (Mann-Kendall test, Z=; NS; n=40).
Avamaastiku liikide arvukus on vähenenud Kiivitaja Suurkoovitaja Väikekoovitaja Põldlõoke
Puistulembeste liikide arvukus on suurenenud Metskiur Metsvint Kas elupaik on muutunud? Vajadus uurida elupaiga struktuuri.
Kaitsekorraldaja jaoks on olulised küsimused: 1. Kuidas kirjeldada ulatuslikul alal elupaiku? 2. Kuidas teha kindlaks elupaikades toimunud muutusi? 3. Kuidas leida seoseid kaitsekorralduslikult oluliste liikide ja elupaikades liikide jaoks kriitiliselt oluliste struktuurimuutuste vahel ulatuslikes ja heterogeensetes elupaikades?
Kaugseire võimaldab kaitsekorraldaja jaoks: 1. Koostada erinevas ruumimastaabis erineva detailsusega maakatte kaarte 2. Koostada maakatte muutuste kaarte kasutades aerofotosid (ca 50 aastat tagasi) ja sateliitandmestikku (keskmõõtkavaline ca 30 aastat tagasi) 3. Koguda informatsiooni elupaiga struktuuri kohta kasutades nii passivseid kui aktiivseid kaugseire meetodeid ning nende põhjal koostada liigispetsiifilisi elupaigakaarte
Sateliitandmestikul põhinevad kaitsealade maakattekaardid • Suurte kaitsealade maakatte kaardistamisel on kasutatud keskmisemõõtkavalist satellitandmestikku : • Alam-Pedja LK • Soomaa RP • Emajõe-Suursoo LK • Endla LK • Nigula LK Nigula looduskaitseala koos buffertsooniga maakatte kaart (Landsat ETM 7 1997) Aaviksoo & Muru, 2000
Vajadus kasutade kaugseire andmestikku tulenes ka piiriülesest koostööst Põhja-Liivi piiriülene märgalakompleks – alates 2008 piiriülene Ramsari ala 1 - Nigula 1997 2 – Ziemelu Purvi 2003 3 - Sookuninga 2006 3 1 2
Integreeritud piiriülese seiresüsteemi väljatöötamine ja rakendamine Põhja-Liivi märgalakompleksile – muuhulgas olulised tegevused kaugseire info hankimine ja võimekuse arendamine INTERREG IIIA projekt 2006-2007 “Tuned management and monitoring of the transboundary protected areas in North-Livonia as a support for local development”
Elupaikade heterogeensus D C B A
Liigid ei asusta Natura elupaiga tüüpi ühtlaselt vaid neile sobiva elupaigastruktuuriga piirkondi Elupaiga sobivusindeksid: Linnudirektiivi I. lisa liik mudatilder (Tringa glareola) Sobivuskaart loodud tarkvaraga ArcGIS SpatialAnalyst , loendusandmed 2005
Coenagrion hastulatum Haliplus fulvicollis
Maakatte muutuste kaardid: muutused Nigula rabas 1 – vesi 2 – lage siirdesoo 3 – puis siirdesoo 4 - lageraba 5 - puisraba 6 - mets 7 – rohumaa 1950 Taimkattes toimunud muutuste uurimiseks kasutati eriaegseid aerofotosid 2000 • Nigula soomaastikus on viimase viiekümne aasta jooksul suurenenud elupaiga laikude arv, tihedus ning servaindeks. • Suurenenud on puisraba laikude kogupindala, arv ja tihedus. Lagedate elupaikade pindala on vähenenud ning suurenenud nende killustatus. Aaviksoo, K., Leivits,A. 2001. Combining multi-date remote sensing and long-term bird census data in two mire landscapes in Estonia.- Poster presentation. 11-13.09.2001, University of Sheffield, UK, International Conference “Changing Wetlands: new developments in wetland science”
Kui hästi kirjeldab maakatte keskmõõtkavaline lauskaardistus raba haudelinnustikku? Samas on teada, et muutused maakattes kajastavad väga ilmekalt muutusi linnustikus!
Keskmõõtkavaline kaugseire ja elustikKaugseire kujutisel talletatud elupaigainfo objektiivsuse hindamiseks oleme otsinud seaduspära mõningate spektraalindeksite ja konkreetsete linnuliikide territooriumite ruumilise paiknemise vahelRüüt Pluvialis apricaria lageala indikaatorliikPõldlõoke Alauda arvensis lageala indikaatorliikSookiur Anthus pratensis lageala indikaatorliikMetskiur Anthus trivialis hõreda puurinde indikaatorliikNDVI1 bioproduktsioonNDII52 bioproduktsioon, niiskussisaldusTCG rohelisus, taimkatte komponent TCB heledus, maapinna komponent TCW vesisus, maapinna/taimkatte niiskussisaldus1. (ETM4-ETM3) / (ETM4+ETM3) 2. (ETM4-ETM5) / (ETM4+ETM5)
Keskmõõtkavaline kaugseire ja elustik * 0,05 ** 0,01 *** 0,001
Veelgi tugevamalt ilmnevad kobardumistendentsid kui vaadelda indekseid liigi territoriaaltsoonide ulatusesRüüda (Plu apr ) puhul oleme tsooni ulatuseks valinud kolme lähima naabri kauguse miinimumi rt = min(d3-NN) = 200mNt : Wt r2 = 0,372; r = 0,609; p << 0,001Nt : NDVIt r2 = 0,011; r = -0,106; p = 0,425Nt : Gt r2 = 0,003; r = 0,051; p = 0,701Ilmneb et loenduspunktis kehtivad analoogsed seosedNp : Wp r2 = 0,319; r = 0,565; p << 0,0001Np : NDVIp r2 = 0,002; r = 0,039; p < 0,8Np : Gp r2 = 0,025; r = 0,157; p < 0,25
JäreldusedLeidub rida KS kujutise tunnuseid e. indekseid mis annavad teatud elupaikade eristamisel vaadeldavas mõõtkavas oluliselt paremaid tulemusi kui lausalise taim- või maakatteklassifikatsiooni kasutamineKirjeldab üsna hästi suurema elupaiganõudlusega avakoosluse liigi elupaiga tunnuseid - võimalik tunnus elupaiga kvaliteedi hindamiselEi ilmne nn. pikslisiseste protsesside nagu rabaplatoo männistumine ja nende indikaatorliikide (metskiur) ruumilise paiknemise vahelisi seoseid – siinkohal linnuandmed oluliselt usaldusväärsemadVajalik suuremõõtkavalise KS kujutise kasutamine elupaiga sobivuse uuringutes
Kasutades juhuslikult valitud 100x100 ruute on puurinde tihedus kesplatoo endistes lagerabaosades arenenud alljärgnevalt
Suuremõõtkavaline kugseire ja elustikElupaigauuringutes on fundamentaalne tähtsus vertikaalsel struktuuril – selle kirjeldamiseks on ideaalsed laserandmedUurides mõningaid laserandmetest tuletatud struktuurinäitajaid ja loendusandmeid, eristuvad vaadeldavatele linnuliikidele omased niššid-Puistu ruumala (aboveground biomass)-Keskmine taimestiku kõrgus (mean vegetation height)-Puurinde tihedus (stand density)
Vrdl. 5. linnuliigi elupaigatunnuste (ALS põhinevad) mõningaid ökonišše(2007. a. loendusandmete põhjal Nigula rabas)
Lagedalembestele liikidele (rüüt, kiivitaja, põldlõoke, sookiur ) sobilikud elupaigad määrab lõppkokkuvõttes puurinde tihedus
1950 1972 2007 Lagedalembestele liikidele sobiliku elupaiga hävimise dünaamika keskplatoolÜleval: mustvalge ortofoto põhjal (GSD = 1m)All: laserandmete põhjal (min. arvestatud puu kõrgus 25cm; punktitihedus 2,5 p/m2) 2008
Muutused puurinde tiheduses vahemikel 1950-72 ning 1972-2008
JäreldusedNegatiivsed ja positiivsed trendid vastavate linnuliikide arvukuses Nigula rabas on peaasjalikult tingitud vastavate elupaikade muundumisestLageraba männistumine on viimase 30 aasta jooksul oluliselt intensiivistunudTrendid loendusandmetes kuni 1970nendate alguseni on pea olematud – ka lageraba männistumine on selle perioodi muutuste kaardil vähene
KokkuvõteMuutused maakattekaardis kajastavad muutusi linnustikus. Samas ei ilmne selget ruumilist seost liigi ja konkreetse keskmõõtkavalise maakatteklassi vahelMõningad keskmõõtkavalise kaugseire põhjal arvutatud indeksid võimaldavad siiski hinnata teatud liikidele sobivate elupaikade kvaliteetiTeatud elupaigamuutust kajastavad linnud oluliselt usaldusväärsemalt kui keskmõõtkavaline maakattekaartSuuremõõtkavalistest laserandmetest tuletatud elupaiganäitajate ja liigi vahel ilmnevad selged ruumilised seosedLagerabaelupaiku on viimase 40 aasta jooksul oluliselt vähemaks jäänudEdaspidine vajadus välja selgitada elupaiga muutuste põhjused – keskkonnamuutujate sh. hüdroloogiline seire
Tänan kuulamast! Lisainfo: http://www.lk.ee http://www.nigula.ee http://www.north-livonia.org http://wetlivonia.north-livonia.org