Ecosystem_condition

Десислава Сопотлиева 1, Николай Велев 1, Ива Апостолова 1, Надя Цветкова 2 и Васил Василев 2 1 Институт по биоразнообразие и екосистемни изследвания (ИБЕИ-БАН) 2 Център за приложение на спътникови изображения (ReSAC) 1

Състояние на екосистемите какво означава това? Не съществува единна концепция за съдържанието на понятието състояние на екосистемите Мнозинството приема, че една екосистема е в добро състояние, ако в минимална степен е повлияна от човешка дейност Ние възприемаме състоянието на екосистемите като тяхното здраве Състоянието на екосистемите е тяхната възможност да предоставят услуги в сравнение с техния потенциален капацитет 2

Как се оценява състоянието на екосистемите? Стъпка 1: Идентифициране на индикатори за оценка на състоянието за всеки екосистемен тип Стъпка 2: Идентифициране на параметри за всеки индикатор Стъпка 3: Събиране на данни Стъпка 4: Оценка по всеки параметър привеждане в рангова система Стъпка 5: Картиране на състоянието на всеки полигон на екосистема 3

Индикатори за оценка на състоянието СТРУКТУРА НА ЕКОСИСТЕМИТЕ ЕКОСИСТЕМНИ ПРОЦЕСИ Биотично разнообразие Абиотична хетерогенност Поток на енергията Кръговрат на веществата Воден баланс По Методика: 6 задължителни индикатора с 9 задължителни параметъра Оценени в Проекта: 10 индикатора с 25 параметъра 4

Биотично разнообразие 111 Растително разнообразие 11101 Богатство на растителни видове 112 Животинско разнообразие 11201 Богатство на безгръбначни видове - полинатори 11202 Богатство на безгръбначни видове - хищници 11203 Богатство на безгръбначни видове - фитофаги 11204 Богатство на безгръбначни видове - копрофаги 11205 Богатство на видове земноводни 11206 Богатство на видове влечуги 11207 Богатство на видове птици 11208 Богатство на видове бозайници 114 Инвазивни видове 11401 Присъствие на чужди и инвазивни видове растения 115 Други индикатори на биотична разнородност 11501 Рудерализация 116 Покритие на растителността 11601 Покритие на растителността 117 Гъбно разнообразие 11701 Богатство на гъбни видове 118 Консервационно значими видове 11801 Присъствие на консервационно значими растения и гъби 11802 Присъствие на консервационно значими животни 5

Абиотична разнородност 121 Почвена разнородност 12101 Почвен тип 12102 Органично съдържание в почвата - Орг. C 12103 Органично съдържание в почвата - общ N 125 Режим на нарушения 12501 Риск на почвена ерозия (Водна ерозия) 12502 Риск на почвена ерозия (Ветрова ерозия) 12503 Замърсяване на почвите с органични вещества 12504 Замърсяване на почвите с метали и металоиди 12505 Пожари Кръговрат на веществата 222 Съхранение на материя 22201 Биомаса 6

Събиране на данни за индикатори и параметри Фитоценотични бази-данни Bulgarian Vegetation Database, GIVD ID EU-BG-001 Balkan Vegetation Database, GIVD ID EU-00-019 Balkan Dry Grassland Database, GIVD ID EU-00-013 Database of National Grasslands Inventory Project Bulgaria, 2001-2004 (PINMATRA/2001/020) Общо 21 260 записа, на Тревни екосистеми над 11 186 записа Орнитологична база-данни 700 598 записа ; БДЗП Херпетологична база-данни записи от над 49 000 местоположения; последните 10 години; БХД Други бази-данни Почвен мониторинг (ИАОС) Бази за пожарите в България (ИАГ; ГД ПБЗН ) Непубликувани теренни данни; Литературни данни 7

Предизвикателството ТРЕВНИ екосистеми в България Типология на тревните екосистеми 301. Сухи тревни екосистеми 302. Умерено влажни тревни екосистеми 303. Сезонно влажни и влажни тревни екосистеми 304. Алпийски и субалпийски тревни екосистеми 305. Вътрешни солени степи Обща площ в НАТУРА 2000: 5 691 кв. км Обща площ извън НАТУРА 2000: 6 695 кв. км Общ брой на полигоните извън НАТУРА 2000: над 120 000 - с площ < 1.0 ha: около 40 000 (около 1/3 от всички полигони) 8

Детайлни протоколи за оценка и картиране на състоянието на тревни екосистеми 9

Детайлни протоколи за оценка и картиране на състоянието на тревни екосистеми Ниво 1 100 Структура на екосистемите Ниво 2 110 Биотично разнообразие Индикатор 111 Растително разнообразие Параметър: 11101 Богатство на видове растения Екосистемни типове на ниво 3: Мерни единици: брой видове за пробна площадка 301 302 303 304 305 X X X X X Същност и характеристика на параметъра: Параметърът Plant species richness (Богатство на растителни видове) представлява оценка, показваща видовото богатство на растения в растителните съобщества, респективно в екосистемите. Измерва се чрез брой видове в границите на стандартна пробна площадка за фитоценотично описание... Списък на входните данни: Bulgarian Vegetation Database, GIVD ID EU-BG-001 Balkan Vegetation Database, GIVD ID EU-00-019.. Протокол за картиране: Стъпка 1:...; Стъпка 2:...; Стъпка 3...; Стъпка 4... Бележки: 10

Детайлни протоколи за оценка и картиране на състоянието на тревни екосистеми Рангова система на стойностите за параметър Богатство на видове растения Eco_Type Score 1 Score 2 Score 3 Score 4 Score 5 (Very bad) (Bad) (Moderate) (Good) (Very good) 301 4 5-20 21-30 31-40 41 302 6 7-20 21-30 31-40 41 303 6 6-18 19-27 27-40 41 304 4 5-10 11-20 21-25 25 305 2 2-4 5-8 9-15 15 Статистически анализ на реалните стойности 11

Параметри: Богатство на видове растения и Покритие на растителността Предварителни данни: Фитоценотични бази-данни + Инвертаризация на тревните съобщества в България (PINMATRA) Теренни проучвания 2016 Общо: около 6% от целевите полигони 7 883 полигона) Следваща стъпка Интерполация дигитализация на Карта на геоботаничното райониране на България (Бондев, 2002) изчисляване на средна стойност на параметъра за екосистемен подтип за геоботаничен район 12

Параметър: Богатство на видове растения Представяне на постигнатите резултати, хотел Света София, София, България, 7 април 2017 13

Индикатор: Растително разнообразие Параметър: Богатство на видове растения 14

Индикатор: Растително разнообразие Параметър: Богатство на видове растения Полигони оценени с оценки: много лошо, лошо и средно състояние 16

Индикатор: Растително разнообразие Параметър: Богатство на видове растения Полигони на сезонно влажни и влажни екосистеми оценени с оценки: много лошо, лошо и средно състояние 18

Индикатор: Животинско разнообразие Предварителни данни: -списък на видовете в съответната група, обитаващи тревни екосистеми Теренни проучвания 2016 Следваща стъпка Интерполация - групиране на видовете по подтипове тревни екосистеми - анализ на разпространението в България (по региони и надморска височина) - изпозване на гридова система = влечуги (1/1км) = птици (10/10 км) - асоцииране на стойността за брой видове животни към полигон 19

Индикатор: Животинско разнообразие Параметър: Богатство на видове влечуги 20

Индикатор: Животинско разнообразие Параметър: Богатство на видове влечуги Полигони оценени с оценки: добро и много добро състояние 21

Индикатор: Животинско разнообразие Параметър: Богатство на видове бозайници Полигони оценени с оценки: добро и много добро състояние 22

Индикатори: Ивазивни видове; Консервационно значими видове Предварителни данни: - Информация от фитоценотични описания (фитоценотични бази данни); теренни изследвания Следваща стъпка - селекция на видове разпространени в тревни екосистеми - групиране на видовете по разпространие в подтиповете тревни екосистеми - информация за разпространието им в България по литературни източници (инвазивни растения Петрова и др., 2012; консервационни растения и гъби Червена книга на България, 2015) 23

Индикатори: Ивазивни видове - растения Консервационно значими видове - Растения и гъби 24

Индикатор: Други индикатори за биотична разнородност; Параметър: Рудерализация Предварителни данни: -данни за границите на урбанизирани екосистеми Следваща стъпка Анализ на зависимост - изчисляване на корелация между двата фактора - изчисляване на зависимост между двата фактора Екстраполация - изчисляване на стойността на параметъра за всеки полигон 25

Индикатор: Почвена разнородност; Параметри: Органично съдържание в почвата - Орг. C и Органично съдържание в почвата - Общ N Предварителни данни: -данни от национален почвен мониторинг (ИАОС); широкомащабен мониторинг 397 пункта, мрежа 16/16 км Следваща стъпка Интерполация - изчисляване на стойността на параметъра за всеки пункт за първа дълбочина за пробовзимане; 2010-2014 г. - създаване на модел на стойността на параметъра - асоцииране на стойността на параметъра към полигон - привързване към рангова система за параметъра (скала Наредба 4 за мониторинг на почвите) Органичен въглерод: 19 гр./кг. 26

Индикатор: Почвена разнородност; Параметри: Замърсяване на почвите с органични вещества и Замърсяване на почвите с метали и металоиди Предварителни данни: -данни от национален почвен мониторинг (ИАОС); широкомащабен мониторинг 397 пункта, мрежа 16/16 км; 9 тежки метала и металоиди и 37 устойчиви органични замърсители Следваща стъпка Интерполация - изчисляване на стойността на всеки елемент или съединение за всеки пункт за първа дълбочина за пробовзимане; 2010-2014 г. - изчисляване на отклонението на стойността спрямо МДК - изчисляване на броя елементи или органични замърсители със стойност над МДК за пункт - създаване на гридова система (16/16 км) и привързване на стойностите към полигони 27

Индикатор: Режими на нарушения; Параметър: Концентрация на замърсители в почвите от заобикалящите райони (метали и металоиди) 28

Индикатор: Режими на нарушения; Параметри: Риск на почвена ерозия (Водна ерозия) и Риск на почвена ерозия (Ветрова ерозия) Предварителни данни: -данни от ИАОС; на математически модели за ветрова ерозия уравнението WEQ http://www.weru.ksu.edu/nrcs/weq.html и за водна ерозия уравнението USLE - http://www.fao.org/docrep/t1765e/t1765e0e.htm Следваща стъпка - асоцииране на стойността на параметъра за рангова система за степен на ерозионен риск към полигон 29

Индикатор: Режими на нарушения; Параметър: Пожари Предварителни данни: -данни от ИАГ и ГД ПБЗН за регистрирани пожари 2007-2012 година Следваща стъпка - създаване на грид (равномерно 10/10км) с данни за случаите на пожари -асоцииране на стойността на параметъра към полигон Полигони с оценки: много лошо, лошо и средно състояние 30

Индикатор: Съхранение на материя; Параметър: Биомаса Предварителни данни: -връзка между Проективното покритие на растителността и продуктивността на тревни екосистеми (Axmanová & al., 2012) Следваща стъпка Анализ на зависимост - събиране на оригинални данни от България за продуктивност на тревни екосистеми - изчисляване на корелация между двата фактора - изчисляване на зависимост между двата фактора Екстраполация - изчисляване на стойността на параметъра за всеки полигон 31

Индикатор: Съхранение на материя; Параметър: Биомаса 32

Индикатор: Съхранение на материя; Параметър: Биомаса 33

Резултати WEB GIS Индикатор: Растително разнообразие WEB GIS Платформата позволява: Преглед на разпространението на подтиповете тревни екосистеми Преглед на състоянието по всеки индикатор и на предоставяните услуги Основни анализи 34

Заключение и бъдещи насоки Качеството на входните данни е от изключителна важност Теренните данни и експертните наблюдения дават най-добри резултати Пространствени данни с точни координати носят предимство на информацията Гридовата система и моделирането са ценни, но трябва да се правят за цялата страна с отчитане на спецификите на моделираните фактори Необходимо е в бъдеще да продължи събирането на данни и да се провежда мониторинг Оценката и картирането на състоянието на тревните екосистеми ще предостави информация за проявлението и пространствените изменения на предоставяните екосистемни услуги 35

БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО! http://grasslands-ecoservices-bg.eu 36