Εκτίμηση της διαχρονικής επίδρασης των κτηνοτροφικών συστημάτων και των χρήσεων γης στα τοπία με τη χρήση των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS)

Abstract

The main purpose of this study was to recognize and evaluate the factors that affect the temporal evolution of different landscapes, with the use of similar tools of landscape change interpretation. Furthermore it evaluates the role of animal husbandry and land use changes in the temporal evolution of the area, structure and pattern of land use/ cover units and patches of the landscapes. Lagadas area and Portaikos valley were chosen as the study areas according to the study demands. The two landscapes of the study area are made up of natural features, cultural features and artifacts and represent typical traditional landscapes of semimountainous - mountainous (Lagadas - Portaikos) Greece. The possibilities of Geographic Information Systems (GIS) have been exploited in order to achieve proper photointerpretation techniques in detection and mapping of land cover/use changes of three sequential series of airphotographs (1945, 1960 and 1992 - 1993). Socioeconomic factors, and also changes in pastoral and silvicultural management activities, which modify the landscape of the study area, were also evaluated. Changes in landscape pattern were analysed by the use of landscape indicators (edge, shape, interspersion and diversity metrics). The simulation of the near future land use/cover changes in the landscape of Lagadas area was evaluated with the use of CLUE-S model (Conversion of Land Use and its Effects at Small regional extent) under two alternative scenarios of land use/cover change. Changes in the two landscapes induced by traditional land use and management practices modifications (etc. changes in pastoral systems, intensification of agricultural activities, abandonment of firewood collection), due to demographic and socioeconomic changes lead to homogeneous landscapes. It was proved that land cover/use transformations in the two landscapes of the study area concern mostly an increase of dense woody vegetation and intensive agricultural cultivations. Furthermore, there was a significant decline of grasslands in Lagadas landscape, and a decline of agricultural lands in Portaikos landscape. Both landscapes revealed a general increase of patch geometry due to temporal increase of human interventions. Also a slowly decline of human activities - accessibility in remote areas of the two landscapes was noticeable. Interspersion and diversity metrics revealed that Portaikos landscape temporary sustain a more stable and diverse structure than Lagadas landscape. Simulation results from baseline scenario of land cover/ use change of Lagadas landscape and logistic equations predict that all major land use/cover types will increase from 1993 to 2013, apart from grasslands and open shrublands which will gradually decrease. The alternative scenario of land cover/ use change predict that the decrease of grasslands is not too severe. Baseline scenario in comparison to the alternative predict that human interventions are becoming more intensive (higher patch geometry) and that the landscape will become less diverse.

Η παρούσα έρευνα αποσκοπούσε στην αποτύπωση και ερμηνεία των παραγόντων που επιδρούν στην εξέλιξη διαφορετικών τοπίων με την εφαρμογή ενιαίων εργαλείων ερμηνείας και ανάλυσης της εξέλιξής τους. Έμφαση δόθηκε στο ρόλο που διαδραματίζει η κτηνοτροφία και οι αλλαγές των χρήσεων γης στη διαχρονική μεταβολή της έκτασης, της δομής και της διάταξης που εμφανίζουν οι μονάδες χρήσεων/ κάλυψης γης - χωροψηφίδες των τοπίων. Για τους σκοπούς της έρευνας επιλέχτηκαν τα τοπία του Λαγκαδά στο νομό Θεσσαλονίκης και Πορταϊκού στο νομό Τρικάλων. Τα τοπία και των δύο περιοχών περιλαμβάνουν ιδιαίτερα φυσικά και πολιτισμικά χαρακτηριστικά και αποτελούν αντιπροσωπευτικά παραδείγματα ημιορεινών - ορεινών (Λαγκαδάς - Πορταϊκός) τοπίων της χώρας. Με την αξιοποίηση των δυνατοτήτων ψηφιακής επεξεργασίας και χαρτογράφησης που προσφέρουν τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Γ.Σ.Π.) και φωτοερμηνευτικές τεχνικές εντοπισμού των χρήσεων γης από διαχρονικές σειρές αεροφωτογραφιών (1945, 1960 και 1992 - 1993), χαρτογραφήθηκαν και εκτιμήθηκαν οι αλλαγές που έχουν συμβεί στα δύο τοπία. Διερευνήθηκαν κοινωνικοοικονομικές παράμετροι καθώς και δεδομένα εξέλιξης κτηνοτροφίας και δασοπονίας που επιδρούν και διαμορφώνουν τα τοπία. Με τη χρήση των δεικτών χωρικής διάρθρωσης, αναλύθηκε η διαχρονική μεταβολή της γεωμετρίας, διασποράς και ποικιλότητας των χωροψηφίδων των δύο τοπίων. Με την εφαρμογή του μοντέλου πρόγνωσης της εξέλιξης των τοπίων CLUE-S, εκτιμήθηκε και χαρτογραφήθηκε η εξέλιξη στο μέλλον της κατανομής των ενοτήτων χρήσεων κάλυψης γης του τοπίου του Λαγκαδά, με τη βοήθεια δυο εναλλακτικών σεναρίων εξέλιξης. Οι αλλαγές στα δύο τοπία οφείλονται στη μεταβολή των παραδοσιακών μορφών χρήσεων της γης και διαχείρισης (αλλαγές των κτηνοτροφικών συστημάτων, εντατικοποίηση της γεωργίας, εγκατάλειψη της καυσοξύλευσης κ.λπ.), απόρροια των δημογραφικών και κοινωνικοοικονομικών διαφοροποιήσεων, και οδηγούν σε ομοιογενοποίηση του τοπίου. Η εξέλιξη και οι διαχρονικοί μετασχηματισμοί των κατηγοριών χρήσεων/κάλυψης γης δείχνουν ότι τα τοπία και των δύο περιοχών έρευνας άλλαξαν διαχρονικά υπέρ της πυκνής ξυλώδους βλάστησης αλλά και των εντατικών αγροτικών καλλιεργειών. Στο τοπίο του Λαγκαδά παρουσιάστηκε έντονη μείωση των ποολίβαδων, ενώ στο τοπίο του Πορταϊκού μεγάλη μείωση των αγροτικών καλλιεργειών. Και στα δύο τοπία αυξήθηκε με τα χρόνια η γεωμετρία των χωροψηφίδων τους, ένδειξη της αυξημένης διαχρονικά ανθρώπινης παρέμβασης. Παράλληλα, όμως, στα δύο τοπία παρουσιάστηκε σταδιακή μείωση της ανθρώπινης παρέμβασης - προσπελασιμότητας στα πιο απομακρυσμένα από τους οικισμούς τμήματα των τοπίων. Από τη μελέτη των δεικτών διασποράς και ποικιλότητας των δύο τοπίων προκύπτει ότι το τοπίο του Πορταϊκού διατήρησε διαχρονικά σταθερότερη και πιο ποικιλόμορφη δομή στο τοπίο του σε σχέση με το τοπίο του Λαγκαδά. Σύμφωνα με το βασικό σενάριο πρόγνωσης του τοπίου του Λαγκαδά και τα αποτελέσματα των εξισώσεων λογιστικής παλινδρόμησης, όλες οι κατηγορίες χρήσεων/ κάλυψης γης προβλέπεται να αυξήσουν την έκτασή τους μεταξύ 1993 - 2013, σε βάρος των ποολίβαδων, που τείνουν προς εξαφάνιση, και των ανοικτών θαμνώνων. Σύμφωνα με το εναλλακτικό σενάριο πρόγνωσης, η έκταση των ποολίβαδων μειώνεται σε μικρότερο βαθμό. Το βασικό σενάριο πρόγνωσης παρουσιάζει εντονότερη τάση αύξησης της ανθρώπινης παρέμβασης (γεωμετρίας του τοπίου) αλλά και μείωσης της ποικιλότητας του τοπίου, σε σχέση με το εναλλακτικό σενάριο.