Monitoring na obszarach chronionych

Według polskiej ustawy o ochronie przyrody z dnia 16 kwietnia 2005 roku, monitoring przyrodniczy

„... polega na obserwacji i ocenie stanu oraz zachodzących zmian w składnikach różnorod-ności biologicznej i krajobrazowej na wybranych obszarach, a także na ocenie skuteczróżnorod-ności stosowanych metod ochrony przyrody, w tym na obserwacji siedlisk przyrodniczych oraz gatunków roślin i zwierząt (…)”.

Prowadzone na świecie badania, dotyczące monitoringu przyrodniczego, w głównej mierze zwracają właśnie uwagę na bioróżnorodność oraz skuteczność stosowanych strategii ochrony danego obszaru. W literaturze zauważyć można także kierunek badawczy skupiający się na różnorodności genetycznej w popula-cjach występujących na badanym obszarze.

4.1. Monitoring bioróżnorodności

Najważniejszym narzędziem w procesie monitorowania bioróżnorodności jest obecnie system informacji geografi cznej (GIS), który ma zdolności przyjmo-wania dużej liczby danych przestrzennych i nieprzestrzennych (atrybutowych).

Informacje te są wykorzystywane zarówno w badaniach kierunkowych, specja-listycznych, na konkretnych gatunkach, obszarach itp., jak i do monitorowania bioróżnorodności. Dane dotyczące występowania gatunków oraz rozmieszczenia siedlisk, zebrane w różnych przedziałach czasowych, pozwalają na monitorowa-nie rozprzestrzeniania się oraz natężenia zmian w występowaniu badanych gatun-ków. W zarządzaniu bioróżnorodnością na każdym szczeblu niezbędne jest zebra-nie informacji oraz stworzezebra-nie bazy danych, co na poziomie krajowym oznacza konieczność utworzenia ogólnie obowiązujących strategii informacyjnych, takich jak np. zastosowanie konkretnego oprogramowania, opracowanie systemu zbiera-nia danych na podstawie jednorodnych kryteriów itp. (Salem 2003). Wykorzysta-nie GIS w praktyce, w celu monitoringu zagrożonego gatunku lub bioróżnorod-ności, może polegać na nakładaniu map tematycznych, przedstawiających zasięg występowania danego gatunku (gatunków), na mapy obszarów chronionych, ist-niejących oraz proponowanych. Uzyskane wyniki pozwalają na stworzenie bazy danych, obejmującej występowanie zagrożonego gatunku lub poziom bioróżno-rodności w obszarach chronionych oraz poza nimi, obliczenie względnego, pro-centowego wkładu, jaki wnosi konkretny obszar chroniony w ochronę zagrożone-go gatunku lub bioróżnorodności, analizę luk (Scott, Schipper 2006), dzięki której identyfi kuje się obszary wymagające działań ochronnych, a także przedstawienie wielu innych zależności, które również można prezentować za pomocą map.

4.2. Badania różnorodności genetycznej

Ochrona różnorodności genetycznej musi zostać poprzedzona analizą roz-mieszczenia wariantów genetycznych w stosunku do systemu użytkowania ziemi i zmienności środowiskowej w skali regionalnej (Ji, Leberg 2002). Taka analiza wymaga nowoczesnego ujęcia integracji i analizowania danych dotyczących ge-netyki oraz środowiska. Tego rodzaju integracja danych genetycznych z innymi danymi przestrzennymi jest przeprowadzana za pomocą aplikacji GIS. Wyniki badań genetycznych wprowadza się do bazy danych GIS, na przykład w celu stwierdzenia korelacji między różnorodnością genetyczną a użytkowaniem ziemi.

Następnie dane przestrzenne zawarte w bazie danych GIS pomagają klasyfi kować

populacje reprezentatywne jako te, które są chronione przed presją antropogenicz-ną, np. w parkach narodowych, rezerwatach, oraz te, które nie są chronione, np.

na ziemiach prywatnych, w lasach państwowych itp. (Ji, Leberg 2002). Ta metoda jest przydatna zarówno do identyfi kacji populacji, których cechy genetyczne nie były reprezentowane w obszarach chronionych, jak i do wyznaczenia obszarów, na których można stwierdzić konieczność dodatkowych badań genetycznych przed podejmowaniem działań dotyczących zarządzania tymi obszarami. Może być ona stosowana przez organa zarządzające oraz przez genetyków, badających różne gatunki i przestrzenne rozmieszczenie typów markerów genetycznych.

Ponadto stwierdzono, że analizy GIS, opierające się na podstawowych danych botanicznych i ekologicznych, w szczególności mikroklimatycznych, mogą być stosowane do badania ochrony drzew in situ. W pewnych warunkach metoda ta może dać prawidłowe wyniki wskazujące na genetyczne zróżnicowanie populacji drzew, bez wprowadzania faktycznych danych genetycznych (Hamann, Smets, Yanchuk, Aitken 2005).

4.3. Monitoring działalności człowieka

Wielu badaczy w dziedzinie ekologii krajobrazu wyraża zaniepokojenie stop-niem degradacji powodowanej przez człowieka na obszarach chronionych. Za-burzenia środowiska w granicach obszarów chronionych oraz na terenach ota-czających, wynikające z obecności i działalności człowieka w określonej skali, mogą być poddane analizie przy użyciu narzędzi GIS oraz zdjęć satelitarnych.

Możliwości badania obejmują m.in. wpływ na środowisko takich zjawisk, jak:

powstawanie inwestycji budowlanych, działalność człowieka w pobliżu osiedli ludzkich oraz drogi. Wyniki analiz pokazują, jak daleko sięga bezpośrednie ne-gatywne oddziaływanie takich aktywności, np. w promieniu 1000 m od źródła (Zeng, Sui., Wu 2005), co powinno zwrócić uwagę administracji badanego obsza-ru chronionego, aby wprowadziła odpowiednią strategię ochrony, mająca na celu ograniczenie tego typu działalności człowieka w danym rejonie.

W tym zakresie duże znaczenie mają również badania, które dotyczą przy-rodniczych skutków ruchu turystycznego na obszarach chronionych. Parki naro-dowe, w szczególności te położone w bezpośrednim sąsiedztwie dużych obsza-rów zurbanizowanych, ze względu na wysoką frekwencję oraz znaczny stopień fragmentacji środowiska naturalnego, powinny prowadzić monitoring rekreacji na ich obszarze. Sposoby uzyskiwania danych mogą być zróżnicowane, np. mo-nitorowanie kamerami wideo, liczenie turystów na szlakach, specjalne ankiety przeprowadzane wśród odwiedzających oraz analizy przepustowości szlaków tu-rystycznych (Arnberger, Hinterberger 2003). Wszystkie te informacje, zintegro-wane w oprogramowaniu GIS, dają w wyniku analizy przestrzenne modele pre-ferencji użytkowania parku przez odwiedzających, co przyczynia się do lepszego zarządzania tymi obszarami.

5. Podsumowanie

Rozwój narzędzi i metod, których dostarcza nam system informacji geogra-fi cznej, w postaci zarówno oprogramowania, jak i dodatkowej techniki, integro-wanej z GIS, doprowadził do wyłonienia się nowej problematyki badawczej dla wielu różnych dziedzin nauki. Zarządzanie ochroną przyrody, które nieodzownie wiąże się z aspektem przestrzennym, w obecnej chwili staje się niemal niewyob-rażalne bez zastosowania pomocy, jaką oferują systemy informacji geografi cznej.

Jednak GIS, mimo że jest jedynie narzędziem do realizowania praktycznych ce-lów ochrony, otwiera perspektywy badawcze dla rozwiązywania zarówno prob-lemów praktycznych na szeroką skalę, jak i teoretycznych, takich jak porówny-wanie efektywności różnych strategii ochronnych lub różnych proponowanych systemów obszarów chronionych.

W obecnej dobie możliwości gromadzenia, przetwarzania i analizowania danych przestrzennych, jakie niesie z sobą rozwój techniki i oprogramowania, sprawiły, że stosowanie systemu GIS w identyfi kacji, planowaniu, kierowaniu i zarządzaniu na obszarach chronionych stało się niemal koniecznością. Wymaga tego utylitarny aspekt istnienia narzędzi GIS. Badania nad problematyką teore-tyczną w ochronie przyrody wskazują jednak, że technika nie zawsze podaje jed-no i zarazem najbardziej słuszne rozwiązanie. Dlatego nieustanny rozwój metod i narzędzi będzie jednocześnie nieustannie indukował nowe kierunki i ujęcia ba-dawcze, wykorzystujące dla swych celów systemy informacji geografi cznej.

L i t e r a t u r a

Ament R., Craighead L., 1998, Corridors of Life. American Wildlands completes model-buil-ding phase of vital land linkage corridors in the Northern Rockies, On the Wildside. The Journal of American Wildlife, Spring/Summer 1998, 9, 1.

Arnberger A., Hinterberger B., 2003, Visitor monitoring methods for managing public use pres-sures in the Danube Floodplains National Park, Austria, Journal for Nature Conservation, 11, 260-267.

Armenteras D., Gast F., Villareal H., 2003, Andean forest fragmentation and the representati-veness of protected natural areas in the eastern Andes, Colombia, Biological Conservation, 113, 245–256.

Balaguru B. et al., 2006, Identifying conservation priority zones for effective management of tropical forests in Eastern Ghats of India, Biodiversity and Conservation, 15, 1529–1543.

Bartoszewski T. i in., 2000, System informacji przestrzennej w lasach państwowych – podręcz-nik użytkowpodręcz-nika leśnej mapy numerycznej, Bogucki Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.

Bergl R.A., Oates J.F., Fotso R., 2007, Distribution and protected area coverage of endemic taxa in West Africa’s Biafran forests and highlands, Biological Conservation, 134, 195–

208.

Cowling R.M. et al., 2003, The expert or the algorithm? Comparison of priority conservation areas in the Cape Floristic Region identifi ed by park managers and reserve selection sof-tware, Biological Conservation, 112, 147–167.

Crist M.R., Wilmer B., Aplet G.H., 2005, Assessing the value of roadless areas in a conser-vation reserve strategy: biodiversity and landscape connectivity in the northern Rockies, Journal of Applied Ecology, 42, 181–191.

Gibeau M.L., Heuer K., 1996, Effects of transportation corridors on large carnivores in the Bow River Halley [w:] G.L. Evink et al., Proceedings of the transportation related wildlife mortality seminar, State of Florida Department of Transportation, Environmental Manage-ment Offi ce, Tallahassee.

Goodchild M.F., 2003, Geographic information science and systems for environmental mana-gement, Annual Review for Environment and Resources, 28, 493–519.

Grodzki W. (red.), 2005, GIS and databases in the forest protection in Central Europe, Instytut Badawczy Leśnictwa, Warszawa.

Hamann A., Smets P., Yanchuk A.D., Aitken S.N., 2005, An ecogeographic framework for in situ conservation of forest trees in British Columbia, Canadian Journal of Forest Research, 35, 2553–2561.

Herrero J., Jevons S., 2000, Assessing the Design and Functionality of Wildlife Movement Cor-ridors in the Southern Canmore Region, raport dot. korytarzy z września 2000, dostępny na stronie http://www.stratalink.com

Holzgang O. et al. (red.), 2001, Korridore für Wildtiere in der Schweiz, Schriftenreihe Umwelt Nr. 326, BUWAL (Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft), Bern.

Jachym M., 2005, System Informacji Przestrzennej w polskich lasach [w:] Konspekt, 3 (23), wersja online, www.wsp.krakow.pl/konspekt/23/index.html

Jermaczek A. (red.), 2006, Ochrona przyrody po europejsku, Wydawnictwo Klubu Przyrodni-ków, Świebodzin.

Ji W., Leberg P., 2002, A GIS-Based Approach for Assessing the Regional Conservation Status of Genetic Diversity: An Example from the Southern Appalachians, Environmental Mana-gement, 29, 4, 531–544.

Johnson N.F., 2007, Biodiversity Informatics, Annual Review of Entomology, 52, 421–438.

Kairo J.G., Kivyatu B., Koedam N., 2002, Application of remote sensing and GIS in the mana-gement of mangrove forests within and adjacent to Kiunga Marine Protected Area, Lamu, Kenya, Environment, development and sustainability, 4, 153–166.

Kanellopoulos I. (red.), 2005, Nature-GIS Guidelines. Technical Guidelines for Spatial Data Infrastructures for Protected Areas, Offi ce for Offi cial Publications of the European Com-munities, Luxembourg.

Lee J.T., Woddy S.J., Thompson S., 2001, Targeting sites for conservation: Using a patch-ba-sed ranking scheme to assess conservation potential, Journal of Environmental Manage-ment, 61, 367–380.

Rouget M., Cowling R.M., Pressey R.L., Richardson D.M., 2003, Identifying spatial compo-nents of ecological and evolutionary processes for regional conservation planning in the Cape Floristic Region, South Africa, Diversity and Distributions 9, 191–210.

Ruediger B. Et al., 1999, Restoration of carnivore habitat connectivity in the Northern Rocky Mountains, Missoula, Montana.

Quinby P. et al., 1999, Opportunities for Wildlife Habitat Connectivity between Algonquin Park, Ontario and the Adirondack Park, Burlington-Vermont, New York.

Salem B.B., 2003, Application of GIS to biodiversity monitoring, Journal of Arid Environ-ments, 54, 91-114.

Scott J.M., Schipper J., 2006, Gap analysis: a spatial tool for conservation planning [w:] M.J.

Groom, G.K. Meffe, C. Ronald Carroll and Contributors, Principles of Conservation Bio-logy, Sunderland, MA, 518–519.

Systemy Informacji Geografi cznej w Parkach Narodowych i obszarach chronionych, Materiały pokonferencyjne II Warsztatów, organizowanych przez TPN, maj 2006.

USTAWA z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody.

Walker R., Craighead L., 1997, Least-Cost-Path Corridor Analysis. Analyzing wildlife mo-vement corridors in Montana using GIS, Materiały konferencyjne z „1997 ESRI User’s conference”.

Wayumba R.N., Mwenda J.N., 2006, The Impact of Changing Land Tenure and Land Use on Wildlife Migration within Group Ranches in Kenya: A Case Study of the Amboseli Ecosy-stem, materiały pokonferencyjne z „Promoting Land Administration and Good Governance 5th FIG Regional Conference” Accra, Ghana, March 8–11, 2006, dostępne na stronie inter-netowej http://www.fi g.net/pub/accra

Wiersma Y.F., Nudds T.D., Rivard D.H., 2004, Models to distinguish effects of landscape pat-terns and human population pressures associated with species loss in Canadian national parks, Landscape Ecology, 19, 773–786.

Vargas J.H., Consiglio T., Jørgensen P.M., Croat T.B., 2004, Modelling distribution patterns in a species-rich plant genus, Anthurium (Araceae), in Ecuador, Diversity and Distributions, 10, 211–216.

Zeng H., Sui D.Z., Wu Ben X., 2005, Human disturbances on landscapes in protected areas:

a case study of the Wolong Nature Reserve, Ecological Research 20, 487–496.

S u m m a r y