MODELE DO ŚREDNIOTERMINOWEGO. Lidia Sukovata PROGNOZOWANIA POCZĄTKU GRADACJI BRUDNICY MNISZKI. Zakład Ochrony Lasu. Instytut Badawczy Leśnictwa

Transkrypt

1 MODELE DO ŚREDNIOTERMINOWEGO PROGNOZOWANIA POCZĄTKU GRADACJI BRUDNICY MNISZKI Lidia Sukovata Instytut Badawczy Leśnictwa Zakład Ochrony Lasu

2 Definicje Prognoza jest przewidywaniem przyszłych faktów, zdarzeń i zjawisk, opartym na naukowych przesłankach, danych, obliczeniach i badaniach, formułowanym najczęściej przez specjalistów w danej dziedzinie, a prognozowanie jest opracowywaniem prognozy (Uniwersalny słownik języka polskiego, 2003) Prognozy dzielą się na: krótkoterminowe - do 12 miesięcy, średnioterminowe 1-5 lat, długoterminowe - powyżej 5 lat. Początek gradacji - pierwszy rok stwierdzenia zagrożenia w stopniu średnim i/lub silnym (++/+++) po okresie międzygradacyjnym lub rok ponownego wzrostu tej powierzchni po okresie spadku w wyniku zabiegów ochronnych

3 Geneza problemu Średnioterminowa prognoza gradacji szkodliwych owadów Element Systemu Wspomagania Decyzji, np. dotyczącej postępowania z brudnicą mniszką Długoterminowa perspektywa Średnioterminowa perspektywa Krótkoterminowa perspektywa Scenariusze postępowania i skutki Preferencje środowiskowe owada (profilaktyka i lokalizacja partii kontrolnych) Prognoza początku gradacji na 2-5 lat (podstawa planowania działań w krótkoterminowej perspektywie) Dokładna lokalizacja i ocena poziomu zagrożenia Potencjał gradacyjny populacji Warianty postępowania Analiza skutków: przyrodniczych, gospodarczych, społecznych

4 Powierzchnia (skala log) Historia gradacji brudnicy mniszki Gradacje brudnicy mniszki w wybranych regionalnych dyrekcjach Lasów Państwowych Białystok Gdańsk Katowice Krosno Lublin Łódż Olsztyn Piła Poznań Z.Góra Powierzchnia drzewostanów zagrożonych w stopniu średnim i silnym (++ i +++) Rok

5 Historia gradacji brudnicy mniszki Liczba gradacji brudnicy mniszki w latach (RDLP Wrocław od 1966)

6 Główne założenie Warunki meteorologiczne główna przyczyna początku gradacji owadów Efekt Morana (Moran 1953) przestrzenna synchronizacja warunków środowiskowych prowadzi do synchronizacji dynamiki przestrzennie odizolowanych populacji

7 Bazy danych Brudnica mniszka Źródła danych Powierzchnia drzewostanów zagrożonych w różnym stopniu w latach dla 16 rdlp (oprócz RDLP w Krakowie) ocena w oparciu o liczby samic na pniach drzew * Warunki pogodowe 193 zmienne meteorologiczne utworzone z: średniej, min, max dobowej temperatury, opadów i ciśnienia n.p.m., przesunięte o t-2, t-3 lub t-4 lata; Dane z 47 stacji (odrzucono stacje nadmorskie i górskie) - źródła: IMiGW oraz amerykańska Narodowa Administracja Oceanu i Atmosfery * Krótkoterminowe prognozy publikowane przez Instytut Badawczy Leśnictwa

8 Metody analizy Analiza danych (podejście uproszczone) Regresja logistyczna do oceny prawdopodobieństwa początku gradacji (0 brak początku gradacji, 1 początek gradacji) na poziomie poszczególnych rdlp Lata zabiegów ochronnych wyłączono z analizy Wszystkie lata z brakiem zagrożenia oraz zagrożeniem ostrzegawczym i słabym uznano za lata braku początku gradacji (0) Dane z okresu służyły do budowania modeli, a z okresu do ich weryfikacji Najlepszy model wybierano na podstawie odchylenia, współczynnika R 2 Nagelkerke i tabeli klasyfikacji

9 Log 10 (S+1) Prawdopodobieństwo Log10 (S+1) Prawdopodobieństwo Wyniki Walidacja modeli do prognozowania początku gradacji RDLP w Białymstoku Rok RDLP w Lublinie Rok 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 D: R 2 : poprawna klasyfikacjia 1 : 67 87% poprawna klasyfikacja 0 : % log10 (powierzchnia zagrożenia w stopniu średnim i silnym) Prognozowane prawdopodobieństwo początku gradacji na podstawie: danych analizowanych danych walidacyjnych nowych danych

10 Wyniki Warunki temperaturowe mające istotny wpływ na początek gradacji w większości rdlp luty (2, 3 lub 4 lata przed gradacją) kwiecień maj

11 Wyniki październik listopad grudzień

12 Przyszłość Perspektywy W zależności od zainteresowania potencjalnych odbiorców i uzyskania finansowania: doskonalenie modeli, tworzenie modeli dla poszczególnych kompleksów leśnych / ognisk gradacyjnych, próba modelowania powierzchni zagrożonych drzewostanów, tworzenie modeli dla innych gatunków szkodników, zwłaszcza trudnych do wykrycia standardowymi metodami.

13 Podziękowanie Dotychczasowe prace zostały przeprowadzone w ramach projektu Krótkoterminowa prognoza występowania ważniejszych szkodników i chorób infekcyjnych (BLP-380) finansowanego przez Dyrekcję Generalną Lasów Państwowych

14