töb-ben foglalkoztak (RIITTERS,K.H.et al. 1995, SZABÓ SZ. 2009). Újabban de-duktív módon, tájmetriai paraméterek felhasználásával próbálnak terület-használati kategóriákat és kistájakat azonosítani (SZABÓ SZ. – CSORBA P.
2009). A magasabb szintő, minıségi tartalommal rendelkezı indexek alkal-masak a kvalitatív tájértékelésre, és a tájökológiai folyamatok feltárásán ke-resztül gyakorlati eszközként támogathatják a tájvédelem, a tájesztétika és rekreáció, valamint a természetvédelem céljainak megvalósítását (CSORBA P.
2008).
Jelen munkánk az összehasonlító táj(ökológiai) elemzések sorába il-leszkedik. Célunk az volt, hogy a tájmetriai paraméterek alkalmazásával elvégezzük két, eltérı tájtípusba tartozó tájrészlet (1. mintaterület: futóho-mokos hordalékkúp-síkság, 2. mintaterület: ártéri síkság tájtípus) térbeli min-tázatának feltárását és összehasonlítását.
Anyag és módszer
A tájmetriai méréseket két közel hasonló mérető, uralkodóan mezıgazdasági mővelés alatt álló tiszazugi tájrészleten végeztük (1 ábra).
1. ábra A mintaterületek folttérképe
1 – település, 2 – ipari és agrárlétesítmény, 3 – bánya, lerakóhely, 4 – mesterséges zöldfelü-let, 5 – szántó, 6 – szılıs-gyümölcsös, 7 – legelı, 8 – vegyes mezıgazdasági terüzöldfelü-let, 9 –
lombos erdı, 12 – rét, cserjés, 13 – vízfelület, 14 – mocsaras terület
Az adatelıkészítéshez és a megjelenítéshez az ArcView 3.2 és az ArcGIS 9.0 geoinformatikai szoftvereket használtuk. A tájmozaikokat 2005 nyarán készült ortofotókról 5 ezres lépték mellett vektorizáltuk vizuális in-terpretációval. A CORINE Land Cover (CLC50) adatbázis 79 felszínborítási kategóriáját a könnyebb értelmezhetıség kedvéért 14 területhasználati kate-góriába vontuk össze (település; ipari és agrárlétesítmény; bánya, lerakóhely;
mesterséges zöldfelület; szántó; szılıs-gyümölcsös; legelı; vegyes mezı-gazdasági terület; lombos erdı; tőlevelő erdı; kevert erdı; rét, cserjés; vízfe-lület; mocsaras terület).
Korábbi munkánkban megállapítottuk, hogy az alapvetı tájmetriai indexek mikroléptékő vizsgálatánál célszerő nagy felbontást és valamilyen vektoros módszert alkalmazni (TÚRI Z.–SZABÓ SZ. 2008), ezért a tájmetriai méréseket az ArcView 3.2 IMT (Interactive Metrics Tool) és az ArcGIS 9.0 vLATE moduljával végeztük. A SPIN (Spatial Indicators for European Nature Conservation) projekt keretében a Salzburgi Egyetemen, részben oktatási céllal kifejlesztett szoftverek jól használható indexgyőjteményt nyújtanak a táji mintázat számszerősíthetı elemzéséhez, közvetve a tájban zajló folyamatok megértéséhez (LANG, S. –KLUG, H. 2006). Néhány szár-maztatott tájmetriai indexet MS Excelben számítottunk ki.
Mivel a szoftverek nem tesznek különbséget folt, folyosó és mátrix között, ezért bizonyos területhasználatok egyenletes térbeli eloszlása és ma-gas területi aránya (1. mintaterület: szılıs-gyümölcsös 50,1%, 2. mintaterü-let: szántó 59,5%) ellenére sem vizsgáltuk a mátrix, ill. a tájrészleteket tago-ló tájökotago-lógiai folyosók (pl. fasor, csatorna, út, vasút) szerepét. A feldolgo-zás során minden tájelemet foltként kezeltünk.
Jelen munkánkban táji szinten vizsgáltunk néhány gyakran használt alaki, kompozíciós és térszerkezeti mutatót. Megadtuk a tájat alkotó foltok és folttípusok számát, területi arányait, a foltok méretét és alakját. A magterü-let-indexek a tájak stabilitásáról, a fragmentációs mutatók (pl. szegélyhossz, -sőrőség) a tájak felszabdaltságáról tájékoztatnak. A táji heterogenitás jel-lemzésére a foltgazdagság és -sőrőség, a diverzitás, a dominancia és a sima-sági indexeket használtuk. Vizsgáltuk továbbá a tájmintázat felosztottsima-sági mutatóit és a folttípusok szomszédsági viszonyait.
Az egyes mérıszámok mértékegységének megadásánál a nemzetközi gyakorlatot követtük, de néhány esetben – a szöveges elemzésnél – eltértünk ettıl.
A táji szintő vizsgálatok eredményei
A tájrészletek térbeli mintázatát az ember által létrehozott, mesterségesen fenntartott tájfoltok (pl. szántó, szılı és gyümölcsös, telepített erdı) uralják.
Jellemzıjük a szabályos elrendezés és általában fajszegények. Az ember tájformáló tevékenysége drasztikusan módosítja a természeti táj tényezıinek kapcsolatrendszerét, kölcsönhatásait (KERÉNYI A. 2007), ezért a táji mintázat kvantitatív vizsgálatánál és a törvényszerőségek feltárásánál a társadalom, mint tájalkotó tényezı szerepét nem hagyhatjuk figyelmen kívül.
A legegyszerőbb metrikák közé tartoznak a területi indexek. A foltok (élıhelyek) száma, mérete és elıfordulási gyakorisága hatással van egyes ökológiai folyamatokra, befolyásolja a faj- és egyedszámot, a fajcserét.
Elıször meghatároztuk a mintaterületek méretét (Total Area). Az elsı tájrészlet területe 21,63 km2, a másodiké 22,41 km2. A tájfoltok száma (Number of Patches) és sőrősége (Patch Density) alapján az 1. mintaterület térbeli mintázata jóval finomabb felbontású, mozaikosabb a komplex mőve-lési szerkezet (Szelevény-Halesz) miatt. Ebbıl következik, hogy a foltsőrő-ség mintegy háromszorosa, a foltméret középértéke (Mean Patch Size) és a foltméret szórása (Patch Size Standard Deviation) viszont fele a 2. mintate-rület értékeinek (1. táblázat).
1. táblázat Területi indexek
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Teljes terület 2162,5 ha 2241,2 ha
Foltszám 619 216
Foltsőrőség 28,62 folt/km2 9,64 folt/km2
Foltméret középértéke 4,8 ha 9,5 ha
Foltméret szórása 30,1 ha 56,1 ha
Az alaki indexek a foltok formájának komplexitását jellemzik, melyek alapja szinte kivétel nélkül a kerület/terület arány. Izodiametrikus foltalak (pl. kör) esetében az élhossz általában kisebb, mint egy összetett/hosszan megnyúlt alakzatnál, ezért a szomszédos foltok felıl a szegélyen keresztül érkezı za-varó/kedvezı hatások is kevésbé érvényesülnek.
A foltalak méretfüggetlen leírására szolgál az alaki index, amely a folt kerület/terület arányát egy referencia alakzat (általában négyzet) kerü-let/terület arányához viszonyítja, és az attól való eltérést számolja. A fraktál-dimenzió értéke annál nagyobb, minél komplexebb a folt alakja.
A foltok összes szegélye (Total Edge) az 1. mintaterületen mintegy másfélszer hosszabb, ami a tájrészlet nagyobb felszabdaltságára (fragmentáció) utal. A szegélyek hosszának középértéke (Mean Patch Edge) a 2. mintaterületen magasabb, melyet egyrészt a nagyobb átlagos foltméret, másrészt az összetettebb/hosszan megnyúlt alakzatok (pl. elhagyott folyó-medrek tájelemei) megjelenése okozhat. A kisebb szegélysőrőségi mutató (Edge Density) a 2. mintaterület nagyobb kompaktságát jelzi.
A kerület-terület arány középértéke (Mean Perimeter-Area Ratio) alapján az 1. mintaterület tájfoltjai általában szabálytalanabb alakot vesznek fel, amely szintén összefügg a térbeli mintázat mozaikosságával. Ezzel szemben a közepes alaki index (Mean Shape Index) értéke szerint a referen-cia alakzattól való átlagos eltérés a másik tájrészleten jelentısebb, tehát itt jobban dominálnak az összetettebb formák. A fraktáldimenzió középértéke (Mean Fractal Dimension) lényegében azonos (2. táblázat).
2. táblázat Kerület alapú és foltalak-indexek
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Teljes szegélyhossz 450260 m 303806 m
Szegélyhossz középértéke 887 m 1188 m
Szegélysőrőség 208 m/ha 135 m/ha
Alaki index középértéke 1,521 1,703
Kerület-terület arány középértéke 0,095 0,076
Fraktáldimenzió középértéke 1,4 1,39
A magterületi mutatók jól alkalmazhatók a foltok stabilitásának vizsgálatá-ban, alapja a felhasználó által megválasztott szegélyszélesség. A folt védet-tebb belsı tere és a zavaró hatásokra érzékenyebb szegélyzóna interakcióját írja le. A magterület, valamint a pufferzóna mérete és alakja befolyásolja a belsı és a szegélyfajok megtelepedését, sőrőségét, áramlását.
Tíz méteres szegélyszélességnél a teljes magterület (Total Core Area) a tájrészletek összterületét figyelembe véve 80% fölött van (Core Area In-dex), ami a belsı fajok fennmaradása szempontjából kedvezı lehet. A mag-területek száma (Number of Core Areas) mindkét mintaterület esetében mintegy 30%-kal magasabb, mint a foltszám. Ennek oka, hogy az összetett alaprajzú (elkeskenyedı-kiszélesedı), hosszanti irányban megnyúlt foltok belsı tere felszabdalódhat. A belsı zóna folytonossága szintén megszakad-hat: a diszjunkt magterületek aránya is közel hasonló (15%). Belsı tér az 1.
mintaterület 60, ill. a 2. mintaterület 6 foltjánál egyáltalán nincs, ezekben a foltokban csak tágabb tőréső szegélyfajok élhetnek. A közepes magterület index (Cority) értéke a 2. mintaterületnél kedvezıbb (3. táblázat).
3. táblázat Magterület-indexek
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Teljes magterület 1750,6 ha 1956,8 ha
Magterületek száma 806 277
Diszjunkt magterületek száma 122 43
Magterületek össz-indexe 80,95% 87,31%
Közepes magterület index 69,4% 75,8%
A diverzitás-mutatók a táji sokféleséget, a tájalkotó foltok, folttípu-sok varianciáját elemzik. A gazdagság a tájban megjelenı folttípufolttípu-sok számát adja meg. A dominancia azt fejezi ki, hogy egy folttípus mennyire uralkodó a tájban. A Shannon-féle indexek figyelembe veszik az egyes felszínborítá-sok kiterjedését és mozaikosságát, minıségi szempontból jellemzik a táj szerkezetét.
Az 1. mintaterületen a lehetséges 14 területhasználati változóból 8 fordul elı, míg a másik tájrészlet foltgazdagságából (Richness) csupán a tőlevelő és a vegyes erdı kategória hiányzik. A relatív foltgazdagság (Relative Richness) ezt a különbséget jól tükrözi. A táji diverzitás (Shannon’s Diversity Index) az egyébként fragmentáltabb 1. mintaterületen magasabb, ez a korábban már említett komplex mővelési szerkezettel, ill. a maradvány és telepített erdıfoltok viszonylag jelentıs területi arányával (14,5%) magyarázható. Nagyobb a simaság (Shannon’s Evenness Index) értéke is, ami az elıforduló folttípusok egyenletesebb térbeli eloszlását jelen-ti. A nagy foltgazdagság ellenére a 2. mintaterületen a szántó folttípus erısen dominál (Dominance) a tájszerkezetben, területi részaránya közel 60% (4.
táblázat).
Heterogénebb tájelemeivel (élıhelyeivel), komplexebb mővelési rendszerével az 1. mintaterület tájvédelmi szempontból elınyösebb tájszer-kezettel rendelkezik, mint a másik tájrészlet.
4. táblázat Diverzitás-indexek, dominancia
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Foltgazdagság 8 12
Relatív foltgazdagság 57,1% 85,7%
Shannon-féle diverzitás index 1,38 1,23
Shannon-féle egyenletesség 0,67 0,49
Dominancia 0,70 1,26
A szomszédsági indexek – a szigetbiogeográfia eredményeire alapozva – a foltok, folttípusok tájhatárhoz és egymáshoz viszonyított térbeli eloszlásáról, keveredésérıl adnak információt. Elsısorban folt és osztály szinten értel-mezhetık, de származtatott mutatók révén a tájak aggregáltságának vizsgála-tát is lehetıvé teszik. Az élılények áramlásán keresztül alkalmas a fajok megtelepedési valószínőségének becslésére, melyhez megfelelı mérető fol-tok szükségesek.
A legközelebbi szomszéd távolságának középértéke (Average Nearest Neighbour Distance) alapján az 1. mintaterület felszabdaltabb, bár az értékek közelítenek egymáshoz. Ugyanez a helyzet a legközelebbi szom-széd távolságának szórása (Standard Deviation of Nearest Neighbour)
eseté-ben is. A nagy átlagos mérető vagy elemszámú folttípusok (pl. szántó, szı-lıs-gyümölcsös, vagy rét és cserjés) szomszédos tagjainak közepes távolsága maximum 100 méter körül van (5. táblázat).
5. táblázat Szomszédsági indexek
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Legközelebbi szomszéd közepes távolsága 361,4 m 345,2 m Legközelebbi szomszéd távolságának szórása 259,2% 251,8%
A tájfelosztottsági indexek a térbeli mintázat heterogenitását és a fajáramlást gyakran akadályozó antropogén eredető ökológiai gátak (barrier) fragmentációs szerepét elemzik (6. táblázat).
6. táblázat Tájfelosztottsági indexek
Tájmetriai index 1. mintaterület 2. mintaterület
Tájfelosztottsági index 65,17 68,73
Szakadozottsági index 6,44 4,3
Effektív hálóméret 72 ha 68,6 ha
Összegzés
Két tiszazugi tájrészlet térbeli mintázatának feltárását kíséreltük meg közel 30 tájmetriai paraméter felhasználásával. Munkánk során az alkalmazott indexcsoportok egyes mérıszámainál átfedéseket tapasztaltunk, sıt eseten-ként egymásnak ellentmondó eredmények születtek a geometriai tulajdonsá-gok vizsgálatánál. A keresztkapcsolatok feltárása emiatt a tájmetriai elemzé-seknél mindenképpen kívánatos volna (SZABÓ SZ.–CSORBA P.2009).
A mérések alapján az 1. tájrészlet mintázatát a nagyobb táji diverzi-tás, diszpergáltság és fragmentáltság jellemzi. Az antropogén zavaró hatások mindkét mintaterületen erısen érvényesülnek, melyek kedvezıtlenül befo-lyásolják a táj mőködését. A tájmetriai elemzések hozzájárulhatnak a véde-lem alatt álló területek (pl. tiszaugi Körtvélyes és Bokros, Földes-lápos) ter-mészeti értékeinek megırzéséhez, a táj védelméhez.
Köszönetnyilvánítás: A tanulmány megírását az OTKA K 68902 nyilván-tartási számú pályázata támogatta.
Irodalomjegyzék
CSORBA P. (2007): Tájszerkezet-kutatások és tájmetriai mérések Magyarországon. Debrece-ni Egyetem. MTA doktori értekezés, 131 p.
CSORBA P. (2008): Tájmetriai mérések felhasználási lehetıségei. In: CSORBA P.–FAZEKAS I. (szerk.): Tájkutatás – Tájökológia. Meridián Alapítvány, Debrecen, pp. 149–
154.
FORMAN,R.T.T. (1995): Land Mosaics: The Ecology of Landscapes and Regions. Cambrid-ge University Press, CambridCambrid-ge, pp. 145–282.
KEREKES Á. (2008): Tájmetriai mérések a Tokaj–Zempléni-hegyvidék északi részében. In:
CSORBA P. – FAZEKAS I. (szerk.): Tájkutatás – Tájökológia. Meridián Alapít-vány, Debrecen, pp. 149–154.
KERÉNYI A. (2007): Tájvédelem. Pedellus Tankönyvkiadó, Debrecen, 184 p.
LANG,S.–KLUG,H. (2006): Interactive Metrics Tool (IMT) - a didactical suite for teaching and applying landscape metrics. Ekologia 25/1, pp. 131–140.
LÓCZY D. (2002): Tájértékelés, földértékelés. Dialóg Campus Kiadó, Budapest–Pécs, pp.
227–234.
MCGARIGAL,K. (2002): Landscape pattern metrics. In: A. H. EL-SHAARAWI and W. W.
PIEGORSCH (eds.): Encyclopedia of Environmentrics (2). John Wiley & Sons, Sussex, pp. 1135–1142.
MEZİSI G. – FEJES CS. (2004): Tájmetria. In: DÖVÉNYI Z. – SCHWEITZER F. (szerk.): Táj és környezet. MTA FKI, Budapest, pp. 229–242.
RIITTERS, K.H. – O'NEILL, R.V. – HUNSAKER,C.T. – WICKHAM J.D. – YANKEE, D.H.– TIMMINS, S.P. – JONES, K.B. – JACKSON, B.L. (1995): A factor analysis of landscape pattern and structure metrics. Landscape Ecology 10/1, pp. 23–39.
SZABÓ M.(2006): Szigetközi övzátonyok tájökológiai szempontú értékelése. In: MOLNÁR E.
(szerk.): Kutatás, oktatás, értékteremtés. MTA ÖBKI, Vácrátót, pp. 181–191.
SZABÓ SZ.–CSORBA P.(2009): Tájmetriai mutatók kiválasztásának lehetséges módszertana egy esettanulmány példáján. Tájökológiai Lapok 7/1, pp. 141–153.
SZABÓ SZ.(2009):Tájmetriai mérıszámok alkalmazási lehetıségeinek vizsgálata a tájanalí-zisben. Habilitációs értekezés, Debrecen, 107 p.
TÚRI Z.–SZABÓ SZ. (2008): The role of resolution on landscape metrics based analysis.
Acta Geographica Silesiana 4. Uniwersytet Slaski, Sosnowiec, pp. 47–52.