WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Модель Сelaut і перспективи її застосування у ландшафтній екології - Реферат

Модель Сelaut і перспективи її застосування у ландшафтній екології - Реферат

Реферат на тему:

Модель Сelaut і перспективи її застосування у ландшафтній екології

Вступ. Ландшафтні системи мають особливо високий рівень мозаїчності. Тому в разі конструювання моделей таких середовищ потрібно шукати адекватні способи. [2](Logofet 1999). Одним з таких способів може бути застосування апарату моделі кліткових автоматів (Cellular Automata; Коzак i iн., 2003).

Метою досліджень стало визначення змін, які відбуваються в ландшафті, щодо його п'яти елементів: ліси, луки, поля, забудови і гідросітки.

Результати досліджень. У моделі CELAUT досліджувана територія в околицях Любліна (фрагмент сільського ландшафту на прикладі ґміни Чемернікі; рис.1) була поділенa на сітки квадратів (кліток) і визначена їхня вартість щодо дослідних елементів. Кожна клітина розмірами 500х500м являла собою ті елементи, що займають у ній близько 25% площі.

Проведені дослідження засвідчили, що у контрольному варіанті (тобто без зміни вступних параметрів) на території Чемернік зменшиться частка господарських полів. Замість них будуть з'являтись луки, а потім ліси (рис. 2.б). Явище це відповідає правдивій ситуації на цій території, де люди, залишаючи свої поля, дають змогу їм заростати лісом.

Інша можливість це є прийняття сценарію заліснення, котрий також може бути реалізований на території Чемернік з погляду на реально існуючі напрямки господарського розвитку. Такий сценарій прискорює заліснення та збільшення лісових зон порівняно з контрольним варіантом. Нові ліси з'являться до 2102 року в південній, центральній та північній частинах ґміни, переважно на місці галявин і полів, розміщених у гірших ґрунтових умовах (рис. 2.в, 2. б). З метою отримання більш детальної інформації про розвиток району (ґміни) ми вибрали дві дослідні ділянки величиною 1 км2 кожна. Модель дає можливість прогнозувати зміни, які можуть відбуватись у структурі цього ландшафту, а також наслідки, які пов'язані з цим. Завдяки прогнозам такого типу зменшується ризик, пов'язаний з прийняттям помилкових рішень у господарській діяльності в досліджуваному районі.

Перша дослідна ділянка досить багата щодо ландшафтної структури. Тут переважають натуральні форми, виражені у стадіях вторинної сукцесії. Природничу зону збaгачують водні екосистеми, які розміщуються вздовж північно-східної межі дослідної площі в долині річки Тисмениці (рис. 3).

Риc.1. Розміщення досліджуваних полігонів у ґміні Чемернікі (1:100000)

Рис. 2. Ландшафт гміни Чемернікі:

a – карта території гміни Чемернікі в 2002 році при поділі на клітини 500х500 м;

б – результат імітації в контрольних умовах протягом 100 років. Графік представляє відсоткову частку складників ландшафту до загальної території гміни;

в – карта території у 2102 після імітації сценарію заліснення;

г – результат імітації протягом 100 років у сценарії заліснення;

Рис. 3. Перша дослідна площа:

a – стан у 2002 р.; б – стан контрольний на 2102 р.; в – стан заліснення на 2102 р.; г – імітація у контрольному сценарії; я – імітація у сценарії заліснення

Прогноз, виконаний до ста років у контрольoму варіантi (в сьогоднішніх господарських умовах), засвідчив, що для першого полігону в кінці прогнозу може настати значний ріст вiльхових лісів ( з 11% на початку імітації до 16% в кінці) (рис. 3 в), для яких існують на цій території сприятливі умови (велика вологість поблизу річки). Подібна ситуація буде з кущами (їхня площа збільшиться від 4% до 8%).

Рис.4. Друга дослідна площа:

a – стан у 2002 р.; б – стан контрольний на 2102 р.; в – стан заліснення на 2102 р.; г– імітація у контрольному сценарії; ґ – імітація у сценарії заліснення

Їхня експансія сприяє в цьому випадку обмеженню господарської діяльності людини. Збільшення не скошених вологих лук було незначне (з 19% до 21%) і мало тенденцію до швидкого заростання вербами. Подібна ситуація є на господарських полях, рослинність яких розвивається під впливом довгих весняних затоплень. Цьому сприяє і соціальна ситуація мешканців (старіють старші мешканці, а молодь виїжджає до міст).

Прогноз змін в умовах заліснення (рис. 3 в) свідчить, що через сто років ще більш помітним буде ріст лісових площ. І збільшення площі вiльхового лісу буде трошки більшим, ніж передбачено у контрольному варіанті (ріст ≈ 7%). Така сама ситуація буде з сосновим бором, який залишається у діаметральній протилежності щодо першого варіанта. Усе це є наслідком запланованого збільшення лісових деревостанів через заліснення невикористовуваних земель та земель з біднішими ґрунтами. Зменшуватиметься кількість полів, кошених і некошених лук (≈ 5%) із загальної площі. Останні можуть піддаватися на експансію кущових формацій у результаті натуральної сукцесії. Подібна ситуація є з очеретом (зменшення до 3%), витісненим заростями верби.

Друга дослідна площа (рис. 4), розташована на дещо височинній території і характеризується значно більшою однорідністю внаслідок зниження кількості ландшафтних складників. У цьому випадку домінуючим елементом є штучно насаджений сосновий ліс (близько 45% від загальної території). Поблизу нього знаходиться велика територія (близько 40% від загальної) сільськогосподарських полів. Така ситуація виникає завдяки сприятливій морфологічній будові цієї території і добрій родючості ґрунтів. Спорадично представлені березові зарості (≈ 10%), кошені луки (≈ 5%) і асфальтована дорога (≈ 3%).

У контрольному прогнозі (рис. 4b) є помітною тенденція до мінімального збільшення площі полів на 4% (рис. 4b) і соснового бору (≈ 2%) особливо на початковому етапі імітації, а вже під її кінець видно зменшення його площі. Це може виникати через низьку якість лісів монокультурного типу. Можливим є також невеликий зріст (≈ 5%) поверхні кошених лук як результат інтенсивного господарювання. Спад позначається в ареалі, який займають березові ліси (≈ 2%) в початковій фазі імітації. Мізерний (бо тільки одновідсотковий) їхній ріст настає під кінець імітованого сторічного періоду, як наслідок натуральної віднови або зайняття нових територій, на яких припинено господарську діяльність.

Постійний характер мають такі антропогенічні елементи, як: асфальттована дорога, що перетинає досліджувану площу (2% від загальної площі).

Під час реалізації сценарію, який передбачає зросьтання заліснення (рис. 4 в), виразно розростається сосновий бір від 45% до 65% загальної площі (рис.4 д), а зменшується площа сільськогосподарських полів (спадок приблизно 10% від зайнятої перед тим площі). Збільшення лісів відбувається також за рахунок зменшення кошених лук (на 2%). Як і в контрольному варіанті тут поступово зменшується участь берези (≈ 5%).

Висновки. Описанамодель дає можливість детально прогнозувати зміни, що відбуваються у сільських ландшафтах, i є важливим інструментом у просторовому плануванні для місцевої влади та спеціалістів, котрі досліджують навколишнє середовище, екологію та лісове господарство.

Метод кліткових автоматів виявився добрим інструментом у прогнозуванні сільських ландшафтів, які характеризуються високим рівнем різноманітності.

Використана література

  1. Kozak I., Menshutkin V., Klekowski R.Z. 2003. Modelowanie elementw krajobrazu. Wydawnictwo Towarzystwa Naukowego KUL, 2003.

  2. Logofet D.O. Сукцесионная динамика растительности: классические концептции и сoврeмeнныe мoдeли // Экология России нa рубеже XXI вeкa (нaзeмныe экoсистемы). M., 1999.

Loading...

 
 

Цікаве