Zmienność pokrycia terenu jako wskaźnik oceny przekształceń krajobrazu na przykładzie gminy Sobótka

Transkrypt

1 Zmienność pokrycia terenu jako wskaźnik oceny przekształceń krajobrazu na przykładzie gminy Sobótka 1. Wstęp Dyskusja na temat przekształceń krajobrazu jest szczególnie istotna w odniesieniu do obszarów podmiejskich o dużych walorach krajobrazowych, gdzie zachodzą silne procesy urbanizacyjne. Są one szczególnie narażone na degradację historycznie ukształtowanych panoram i widoków, w wyniku zmiany przeznaczenia terenów. Jest to często rezultatem błędnych decyzji planistycznych, wynikających z niewystarczającej wiedzy, bądź marginalizacji znaczenia analiz dotychczasowych zmian krajobrazu. W tym kontekście analizowanie przemian ma istotne znaczenie. Będzie pomocnym narzędziem w zrównoważonym gospodarowaniu krajobrazem pozwoli wskazać historycznie ukształtowane fragmenty oraz podstawowe kierunki przekształceń. Dzięki temu będzie możliwe określenie procesów, które ukształtowały dzisiaj oglądany krajobraz, stanowiący element lokalnego dziedzictwa kulturowego. Przykładem takiego terenu, gdzie zachowanie zasad zrównoważonego rozwoju w gospodarowaniu krajobrazem jest niezwykle istotne, jest leżący w sąsiedztwie dużego ośrodka miejskiego Wrocławia, obszar gminy Sobótka. Z racji swojego położenia oraz atrakcyjności przyrodniczej i wizualnej badany rejon jest atrakcyjnym miejscem dla inwestorów, co niesie ze sobą wiele zagrożeń dla krajobrazu. 2. Struktura pokrycia terenu jako wskaźnik krajobrazowy Wśród czynników prowadzących do poznania krajobrazu Richling i Solon (1996) wymieniają trzy zasadnicze charakterystyki: strukturę, czyli przestrzenne relacje między jednostkami krajobrazowymi; funkcjonowanie, czyli interakcje między przestrzennymi jednostkami krajobrazu; zmienność, czyli przekształcenie struktury i funkcji mozaiki jednostek ekologicznych w czasie. Z punktu widzenia zagadnień związanych z koncepcją zrównoważonego rozwoju, najbardziej istotne znaczenie mają badania zmienności krajobrazu odnoszą się bezpośrednio do skutków oddziaływania człowieka na środowisko przyrodnicze. W badaniach dotyczących krajobrazu często używa się kategorii użytkowania terenu (land use) lub pokrycia terenu (land cover). Stosunkowo często zdarza się, że obie

2 kategorie traktowane są jako synonimy. Część badaczy uznaje takie rozumowanie za błędne [Kistowski 2003], gdyż pokrycie jest raczej kategorią statyczną, strukturalną (np. pole uprawne), a użytkowanie kategorią dynamiczną, funkcjonalną, odniesioną do procesu wykorzystania terenu przez człowieka (np. użytkowanie rolnicze). Stąd też, pokrycie odnosi się do całej powierzchni terenu, a użytkowanie do obszarów wykorzystywanych bezpośrednio przez człowieka. W przeprowadzonych badaniach używano sformułowania pokrycie terenu. Jest to organizacja przestrzeni, która jest odzwierciedleniem przekształceń kompozycji krajobrazu w wyniku całokształtu działalności człowieka na danym obszarze w określonych warunkach przyrodniczych. Jest w dokładny sposób przedstawiana na mapach, dzięki czemu łatwo poddaje się analizom jakościowym i ilościowym. Daje to możliwość, przy porównaniu kilku okresów, badania zmienności krajobrazu. Jednak uznanie pokrycia terenu za wskaźnik opisujący krajobraz ma wiele wad [Michalczyk 2002]. Świadczy on jedynie o ważnych cechach krajobrazu, ale nie jest jego dokładnym odzwierciedleniem. Wynika to z istoty samego krajobrazu, tworzonego przez niezliczoną liczbę elementów, o skomplikowanej strukturze, gdzie jeden element łączy się z innymi, wzajemnie na siebie oddziałując. Każda zmiana znajduje swoje odbicie w wielkości pozostałych elementów, tworząc nową całość. Zmniejszenie powierzchni danego typu powoduje zwiększenie innej, co odbija się w krajobrazie. Badanie krajobrazu w takim ujęciu jest pozbawione trzeciego wymiaru oraz subiektywnej oceny obserwatora, jednak pozwala na ocenę zmienności krajobrazu dla potrzeb planowania przestrzennego. W tym kontekście badania zmienności krajobrazów znajdujących się w obszarach metropolitalnych prowadziła w ostatnim czasie m.in. Degórska i Deręgowska (2008) oraz Korzeniak (2009). Wagę badań pokrycia terenu i analizy jego zmian dostrzegła Europejska Agencja Środowiska (EEA) tworząc w 1990 r. dla krajów członkowskich i kandydujących do Unii Europejskiej system Corine Land Cover i jego aktualizacje w roku 2000 i 2006 [Łowicki 2008]. Kartowanie współczesnego pokrycia terenu, chociaż mówi wiele o intensywności przemian środowiska przyrodniczego spowodowanych antropopresją, często wymaga retrospektywnego ujęcia w postaci analizy przemian pokrycia terenu, sporządzonej poprzez porównanie materiałów kartograficznych i zdjęć lotniczych pochodzących z różnych okresów. Napotyka to na wiele problemów metodycznych. Za podstawowe uznaje się dobór klas pokrycia terenu, szczegółowość (liczbę) przyjętych klas, uzależnioną głównie od dokładności, z którą są prowadzone badania krajobrazowe oraz od podziałki map, co wiąże się z generalizacją niektórych danych. [Kistowski 2003]. Dzięki zastosowaniu zdjęć lotniczych i satelitarnych oraz zwiększeniu szczegółowości i dokładności badań,

3 wykorzystanie oprogramowania GIS, część z tych problemów została ograniczona, pojawiły się jednak nowe. Wynikały ze sposobu interpretacji obrazu i przełożenia zapisu cyfrowego na rzeczywiste klasy pokrycia terenu. 3. Cel i zakres badań Elementami krajobrazu najsilniej wpływającymi na jego postrzeganie są ukształtowanie i pokrycie terenu. Z punktu widzenia przeprowadzanych badań ukształtowanie terenu uznano jako czynnik stosunkowo mało wpływający na zmienność krajobrazu. Drugim założeniem było sformułowanie Chmielewskiego, który twierdził, że chcąc prawidłowo kształtować zagospodarowanie przestrzenne, należy znać nie tylko aktualną strukturę przestrzeni, lecz także wiedzieć, jakie są podstawowe trendy zmian tej struktury w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat, a zwłaszcza, w jakim zakresie zmienia się sposób jej użytkowania przez człowieka [Chmielewski 2001]. Twierdzenie to odniesiono bezpośrednio do krajobrazu i za główny cel badań uznano określenie zmienności krajobrazu na obszarze gminy Sobótka, na podstawie analizy struktury pokrycia terenu w różnych przekrojach czasowych. Zakres przestrzenny pracy obejmuje gminę Sobótka, w jej granicach administracyjnych, która została wybrana, spośród gmin znajdujących się w obszarze metropolitalnym Wrocławia, na podstawie przyjętych kryteriów: urozmaiconego ukształtowania i pokrycia terenu, dużego udziału obszarów chronionych, występowania dużych zagrożeń krajobrazu w granicach gminy oraz dostępności materiałów kartograficznych i innych danych. Ryc. 1. Lokalizacja gminy Sobótka w skali powiatu wrocławskiego Fig. 1. Location in Wroclaw district

4 Gmina Sobótka znajduje się w, w powiecie wrocławskim (ryc. 1), 35 km na południowy zachód od Wrocławia. Zajmuje obszar ha. Sieć osadniczą tworzy 22 miejscowości i 2 przysiółki, rozmieszczone równomiernie na terenie gminy. Widoczny jest podział krajobrazu na dwa obszary. Część północna i wschodnia to krajobraz rolniczy, urozmaicony zadrzewieniami śródpolnymi oraz większymi kompleksami lasów w dolinach Czarnej Wody i Sulistrowickiego Potoku. Część południowo zachodnią pokrywają głównie lasy. Jest to obszar, który jest częścią Ślężańskiego Parku Krajobrazowego. Duży w tej części gminy jest także udział obszarów zabudowanych, znajdujących się w otulinie parku. 4. Metodyka badań Przeprowadzone badania zostały skoncentrowane na analizie struktury poziomej krajobrazu i jej zmian w okresie od 1938 r. do 2009 r. Okres ten był podyktowany dostępnością materiałów kartograficznych. Określenie zmian krajobrazu na przestrzeni ostatnich siedemdziesięciu lat pozwoli wskazać obszary o względnej stabilności oraz obszary, gdzie przekształcenia krajobrazu były bardziej intensywne. Za podstawową jednostkę przestrzenną analiz uznano obręb geodezyjny (ryc. 2). Na potrzeby badań stworzono bazę danych źródłowych dotyczących powierzchni poszczególnych typów pokrycia terenu dla każdego obrębu, w każdym z przekrojów czasowych 1938 r., 1977 r., 2009 r. Dane uzyskano na podstawie powierzchniowej analizy ilościowej archiwalnych i współczesnych materiałów kartograficznych map topograficznych oraz ortofotomapy. 1 Siedlakowice 14 Księginice Małe 2 Mirosławice 15 Sulistrowice 3 Krzyształowice 16 Sulistrowiczki 4 Olbrachtowice 17 Będkowice 5 Michałowice 18 Ślęża 6 Stary Zamek 19 Strzegomiany 7 Ręków 20 Sobótka 8 Żeżuszyce 21 Górka 9 Strachów 22 Strzeblów 10 Kunów 23 Rogów Sobócki 11 Nasławice 24 Garncarsko 12 Przezdrowice 25 Wojnarowice 13 Świątniki 26 Okulice Ryc. 2. Obręby geodezyjne w gminie Sobótka Fig. 2. Geodetic division in Sobotka borough

5 Przyjęto, że na strukturę poziomą krajobrazu składają się 2 grupy elementów przyrodnicze i antropogeniczne. W ramach tych dwóch grup wyznaczono 5 typów pokrycia terenu, które były możliwe do odczytania na każdej z map. Wśród elementów przyrodniczych wyróżniono lasy i zagajniki (zaliczono tu również zadrzewienia śródpolne oraz zwarte przestrzenie parków), łąki i pastwiska oraz cieki i zbiorniki wodne. Do kategorii elementów antropogenicznych zaliczono grunty orne i nieużytki oraz tereny zabudowane (wraz z terenami zieleni, w tym sadami znajdującymi na ich obszarze). Istotą przeprowadzonych badań było porównanie wartości badanej z inną wartością, stanowiącą kryterium odniesienia (wartością wyjściową). Odchylenie względem kryterium świadczy o zmienności, a porównanie tych zmian o dynamiczności procesów, jakie zachodzą w krajobrazie. Zmienność krajobrazu w poszczególnych obrębach określono poprzez: 1) wyliczenie udziału danego typu pokrycia terenu w ogólnej powierzchni obrębu, w trzech analizowanych przekrojach czasowych w hektarach oraz w procentach; 2) określenie stopnia odchylenia powierzchni poszczególnych typów pokrycia, pomiędzy stanem wyjściowym a następnym przedziałem czasowym pozwoliło określić wskaźnik zmienności, przy założeniu, że powierzchnia danego typu pokrycia terenu dla kryterium odniesienia = 0, a zmiana wartości względem wartości początkowej o 1%, w odniesieniu do całej powierzchni obrębu, równa jest odchyleniu +1 lub -1; 3) porównanie wskaźnika zmienności w poszczególnych obrębach w dwóch przedziałach czasowych pozwoliło wskazać obszary o względnie niezmiennym krajobrazie oraz jednostki o największych przekształceniach krajobrazu w ogólnej powierzchni obrębu. 5. Wyniki badań a) Lasy i zagajniki W okresie od 1938 do 1977 r. w większości obrębów zanotowano dodatni wskaźnik zmienności powierzchni lasów i zagajników. Największy w obrębach Krzyształowice +3,36, Siedlakowice +3,36 oraz Będkowice +2,74. Natomiast ujemny wskaźnik zaznacza się w obrębie Żerzuszyce -1,45, Księginice Małe -1,27 i Michałowice -0,94. Najmniejsze zmiany, zaszły w obrębie Przezdrowice -0,04 oraz Ręków +0,08. W okresie od 1977 do 2009 r. można zauważyć większy wzrost udziału powierzchni lasów i zagajników niż w poprzednim okresie. Są obręby, w których wskaźnik zmienności był znaczny (Żerzuszyce +6,24, Krzyształowice +5,53, Sulistrowice +5,04) oraz takie, gdzie zanotowano niewielkie spadki (Strzegomiany -2,00, Strzeblów -1,13, Ślęża -0,68).

6 b) Łąki i pastwiska W okresie od 1938 do 1977 r. największy dodatni wskaźnik zmienności zaobserwowano w obrębie Górka +34,97, Nasławice +15,47 oraz Mirosławice +14,91. W przypadku dwóch pierwszych obrębów tak znaczny wzrost wynika prawdopodobnie z porzucenia działalności rolniczej na dużych obszarach. W trzecim przypadku wzrost wynika z faktu budowy lotniska dla szybowców, na które przeznaczono część gruntów ornych. Ujemny wskaźnik zanotowano w 2 obrębach Ślęża -0,75 oraz Świątniki -0,25. Stabilnością, w tym przedziale czasowym, charakteryzują się Krzyształowice +0,25 oraz Sulistrowice +1,21. Natomiast wskaźnik zmienności dotyczący okresu r. dla większości obrębów był ujemny. Największą ujemną wartość zanotowano w obrębach Ręków -9,69, Krzyształowice -8,61 oraz Rogów Sobócki -7,63. W dwóch obrębach wystąpił duży wskaźnik dodatni: Sulistrowice +5,93 oraz Sulistrowiczki +5,01. Pozostałe dodatnie wartości w obrębach Księginice Małe i Strzeblów są bliskie zeru. c) Cieki i zbiorniki wodne Udział cieków i zbiorników wodnych w powierzchni poszczególnych obrębów jest niewielki. Są to wartości nieprzekraczające 0,6%. Dlatego zrezygnowano z wyliczenia wskaźnika zmienności. Wzrost powierzchni wynikał z budowy sztucznych zbiorników (Sulistrowice) lub zalania nieczynnych kamieniołomów (Strzeblów). d) Grunty orne i nieużytki Zdecydowanie największe zmiany w okresie od 1938 do 1977 r. widać w obrębie Górka, gdzie wskaźnik zmienności wyniósł -42,74. Większość gruntów ornych przekształciła się w łąki i pastwiska, część została zabudowana. Znaczne ujemne wartości zaobserwowano także w obrębach Nasławice -17,62 i Sobótka -15,1. Największą stabilność w tym aspekcie zachowały obręby Ślęża 0,00, Żeżuszyce -0,60 i Księginice Małe -1,33. Do obszarów, gdzie wskaźnik przyjmował wartość ujemną w okresie od 1977 do 2009 r. należą głównie obręby, gdzie powstało wiele nowych zabudowań, głównie domków jednorodzinnych i letniskowych. Należy tu wymienić przede wszystkim Górkę, gdzie można zaobserwować po raz kolejny ujemną wartość, która w tym okresie wyniósł -27,49, Sulistrowice -18,45, Sulistrowiczki -18,27 oraz Sobótka -4,50. Natomiast największy dodatni wskaźnik był zauważalny w Rękowie +9,30, Okulicach +6,03 oraz Siedlakowicach +5,67. Małą zmienność zauważono w przypadku Olbrachtowic +0,05 i Mirosławic +0,09.

7 e) Tereny zabudowane W okresie od 1938 do 1997 r. największy dodatni wskaźnik zmienności dla terenów zabudowanych nastąpił w obrębach znajdujących się obecnie w granicach administracyjnych miasta, a mianowicie w Sobótce +8,86, Górce +7,11, Strzeblowie 4,74, a także w Sulistrowiczkach +3,25. W tym okresie notowano także spadki analizowanego wskaźnika. Największe wystąpiły w obrębach Świątniki -1,92, Księginice Małe -1,24 i Żerzuszyce -1,11. W okresie od 1977 do 2009 r. dodatni wskaźnik dla terenów zabudowanych można zaobserwować we wszystkich obrębach, oprócz Olbrachtowic, gdzie zanotowano wartość ujemną rzędu -0,33. Największe wartości dodatni występowały nadal w tych samych obrębach: Górka +22,80, Sulistrowiczki +11,78, Sobótka +8,66. Najmniejsze zmiany zanotowano w obrębie Stary Zamek +0,06, Ślęża +0,08, Żeżuszyce +0,09 i Ręków +0,09. Dzięki porównaniu wskaźników zmienności wszystkich typów pokrycia terenu stwierdzono, że największy ujemny wskaźnik wynosił -18,45, natomiast największy dodatni +15,47 (z porównania wyłączono wartości dla obrębu Górka, które przekraczały pozostałe prawie dwukrotnie). Posłużyło to zakwalifikowaniu poszczególnych obrębów do trzech przyjętych klas zmienności krajobrazu wynikających ze struktury pokrycia terenu (ryc. 3): 1) Klasa I krajobraz o małej zmienności Do tej klasy zaliczono 8 obrębów, których wskaźnik zmienności dla analizowanych typów pokrycia terenu nie przekraczał wartości -5,65 lub +5,65: Będkowice, Księginice Małe, Michałowice, Olbrachtowice, Strzegomiany, Ślęża, Świątniki, Wojnarowice; 2) Klasa II krajobraz o średniej zmienności W obrębie tej klasy znalazło się 10 obrębów, których wskaźniki zmienności dla poszczególnych typów pokrycia terenu znajdowały się w przedziałach od -5,66 do -11,30 oraz od +5,66 do +11,30: Garncarsko, Krzyształowice, Kunów, Okulice, Przezdrowice, Ręków, Rogów Sobócki, Siedlakowice, Stary Zamek, Żerzuszyce; 3) Klasa III krajobraz o dużej zmienności Do tej klasy zaliczono 9 obrębów: Górka, Mirosławice, Nasławice, Sobótka, Strachów, Strzeblów, Sulistrowice, Sulistrowiczki. Wskaźnik zmienności któregokolwiek z analizowanych typów pokrycia terenu był niższy niż -11,31 lub wyższy niż +11,31.

8 Ryc. 3. Zmienność krajobrazu na obszarze gminy Sobótka w okresie r. Fig. 3. Landscape variability of Sobotka commune in period Podsumowanie Niniejsze badania wykazały, że największe zmiany zachodzą w obrębach, gdzie w badanym okresie następował intensywny rozwój przestrzenny zabudowy mieszkaniowej. Tworzą one strefę wokół podnóża Ślęży i Wzgórz Oleszeńskich. W obrębach takich jak Górka, Sulistrowice i Sulistrowiczki można zaobserwować stopniowe zabudowanie powierzchni i zmianę pierwotnej funkcji wsi z rolniczej na wypoczynkową, zwłaszcza w okresie po 1977 r. Strefy te jako tereny bardzo intensywnych przekształceń krajobrazu powinny być traktowane jako obszary najpilniejszych działań planistycznych w zakresie zarządzania krajobrazem, określenia możliwości jego dalszych zmian poprzez analizę wrażliwości krajobrazu na przekształcenia, zasad kształtowania i porządkowania struktury przestrzennej. Niepokojący stał się fakt obudowywania granic lasu na stokach Ślęży i wypełniania wolnej przestrzeni zabudową, co trwale uniemożliwia zwiększenie lesistości w tych rejonach. Powszechnym zjawiskiem jest także duża zmienność krajobrazu wzdłuż drogi krajowej przebiegającej przez północną część gminy (zwłaszcza obręb Mirosławice). Drugim ważnym czynnikiem, który znacząco wpłynął na zwiększenie dynamiczności struktury przestrzennej jest znaczący spadek powierzchni gruntów ornych w okresie r., które w dużej mierze zostały przekształcone na łąki i pastwiska. Obecnie na tych terenach powstała duża część nowej zabudowy. 7. Literatura 1. Chmielewski J.M. 2001: System planowania przestrzennego harmonizującego przyrodę i gospodarkę. Politechnika Lubelska, Lublin,

9 2. Kistowski M. 2003: Przegląd wybranych podejść metodycznych w zakresie analizy oceny wpływu człowieka na środowisko przyrodnicze. Problemy Ekologii Krajobrazu, t. XVII, Łowicki D. 2008: Zmiany krajobrazu województwa wielkopolskiego od początku transformacji ustrojowej. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, Michalczyk. J. 2002: Dynamiczność krajobrazu województwa lubelskiego w kontekście zmian struktury użytkowania ziemi w latach , Annales Universitatis Mariae Curie Skłodowska, vol. LVII, Analyze of land cover changes method of landscape transformation assessment based on Sobótka example Areas in the vicinity of major urban centers are particularly vulnerable to degradation and historically shaped panoramas and views in the result of uncontrolled land use change. If these are areas of high landscape values, adverse effects are even more noticeable. Therefore important for protection of the historical landscape, which is a record of contemporary and ancient spatial structure and creates the identity of the place, is an analysis of its current transformation. One of the strongest factors influencing the perception of the landscape is the land cover. The use of variability of its individual components can indicate the areas that are stable and those which have undergone certain types of transformations. This method was examined on the example of Sobotka commune, where have been analyzed the variability of land cover in the period Adres do korespondencji: mgr inż. Piotr Krajewski Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Katedra Gospodarki Przestrzennej Ul. Grunwaldzka Wrocław tel. (0 71) piotr-krajewski1@wp.pl