Monitoring životního prostředí jelena evropského (Cervus elaphus) v Krkonoších s využitím analýzy GIS

Horák V. & Lhota T. 2006: Monitoring životního prostředí jelena evropského (Cervus elaphus) v Krkonoších s využitím analýzy GIS. – Opera Corcontica, 43: 111–135.

Monitoring životního prostředí jelena evropského (Cervus elaphus) v Krkonoších s využitím analýzy GIS Monitoring of red deer (Cervus elaphus) environment in the Giant Mountain using GIS analysis Václav Horák & Tomáš Lhota Správa KRNAP, Dobrovského 3, 543 11 Vrchlabí, [email protected], [email protected] V podmínkách hustě osídlené Evropy jsou velcí býložravci vystavováni vlivu fragmentace krajiny. Prostřednictvím změny druhové, věkové i prostorové struktury lesních porostů došlo ke změně v kvalitě i v množství potravní nabídky pro zvěř (Homolka 1996). V rámci práce byl navržen teoretický metodický postup posuzování kvality životního prostředí jelení zvěře s využitím analýzy Geografických Informačních Systémů (GIS). Smyslem prostorových analýz je zmapování stanovišť poskytujících vhodné biotopy pro jelení zvěř ve vybraných oblastech (Oblast I–III) na území LHC Vrchlabí v Krkonošském národním parku. Kvalita biotopu byla posuzována z hlediska splnění tří kritérií: klid, kryt a pastva. Výsledkem zpracování dat podle zadaných kritérií v programu ArcMap byly polygony, ve kterých je těžiště výskytu zvěře. Model byl upraven podle údajů o skutečné lokalizaci stávanišť. At present most of Europe is densely populated by humans with wide urban areas. Large herbivores suffer from landscape fragmentation. The spatial, species and age structure of forests were changed. Hence the quality and quantity of deer forage altered (Homolka 1996). Main issue of the study was to design a theoretical GIS based model predicting the red deer environment quality. The spatial analyses were used to monitor suitable habitats for red deer within defined ranges (Oblast I–III in Czech) in the Vrchlabí management-plan area in the Krkonoše Mts. National Park. The lodge quality was assessed reflecting three criterions: quiet, shield and forage. Presented GIS methods showed the distribution of suitable deer habitats within study area. The polygons displayed by ArcMap software represent main deer lodge. Theoretical model was completed by field data. Klíčová slova: Keywords:

jelení zvěř, kvalita stávanišť, GIS, LHC Vrchlabí, Krkonoše red deer, lodge quality, GIS, the Vrchlabí management-plan area, the Giant Mountains

ÚVOD Prostřednictvím změny druhové, věkové i prostorové struktury lesních porostů došlo ke změně i v kvalitě a distribuci biotopů vhodných pro zvěř (Homolka 1996). V podmínkách hustě osídlené Evropy jsou velcí býložravci vystavováni vlivu fragmentace krajiny. Většina území, kterou obývají, má charakter mozaiky přírodních, zemědělských a urbani-

111

zovaných ploch. V extrémním případě jsou stávaniště zvěře ostrůvkovitě rozmístěny v krajině bez možnosti migrace mezi nimi. V chráněných územích jsou podmínky pro život velkých býložravců lepší, i když platí, že i tato území jsou větším, nebo menším ostrovem v okolní krajině. Vážným zásahem do lesních ekosystémů těchto území byl vznik kalamitních ploch. Na krkonošské lesy měly významný vliv kalamity, které se vyskytovaly od 70. let 20. století. V Krkonoších, na území zkoumaného LHC Vrchlabí, se první rozsáhlá větrná kalamita objevila v roce 1967 v porostech oslabených gradací obaleče modřínového (Zeiraphera griseana) (Schwarz 1997). Hřebenové partie Krkonoš byly dále v důsledku imisního zatížení postihovány větrnými kalamitami především v období 1977 až 1994 (Schwarz 1997).

112

Současný stav lesních porostů Krkonošského národního parku nese známky výrazného snížení imisního zatížení. Zalesněné holiny dorostly do věku, kdy poskytují zvěři jak kryt, tak i pastevní biotop. Ke zkvalitnění životního prostředí zvěře přispívá i změna strategie lesního hospodářství. Přechod k přírodě blízkému způsobu hospodaření vede ke vzniku druhově, věkově i prostorově diferencovaných lesních porostů. V Krkonoších již více než sto let chybí velcí predátoři, kteří by udržovali stavy zvěře v rovnováze vůči ostatním složkám ekosystému. Jejich úlohu v ekosystému musel převzít člověk. Úplné vyloučení lovu by znamenalo rozsáhlé a dlouho trvající změny v demografické a prostorové struktuře populací zvěře (Coulson & al. 2004). Cílem práce je navržení teoretického metodického postupu při posuzování kvality životního prostředí jelení zvěře s využitím analýzy Geografických Informačních Systémů (GIS).

MATERIÁL A METODIKA ÚZEMÍ

Pro účely práce byla vybrána střední část Krkonošského národního parku, LHC Vrchlabí. Rozkládá se na ploše 12 481 ha. Ze správního hlediska je území LHC rozděleno na tři lesní správy, LS Špindlerův Mlýn, LS Vrchlabí a LS Černý Důl (Obr. 1.). V rámci plochy celého LHC byly pro účely práce vymezeny tři hlavní oblasti (Oblast I, II, III), které jsou charakteristické soustředěným výskytem polygonů reprezentujících vhodné biotopy krytu. Celková analýza stávanišť se soustředila na tyto oblasti. MATERIÁL

Základem pro práci byla data z dostupných vrstev GIS. Podkladem pro zobrazování byl model sklonu terénu s minimálním rozlišením 10 % a model výškové členitosti s minimálním rozlišením 10 m n. m. S těmito vrstvami byly kombinovány vybrané kategorie vrstvy „landuse“. Vrstva „landuse“ byla vytvořena na základě dat Zabaged 1. Pro věrné zobrazení lesních porostů byla tato data zpřesněna pomocí obrysových lesnických map a údajů z platného LHP. Pro účely práce byly lesní porosty klasifikovány podle kritérií zakmenění (4–6 „řídký les“ a 7–10 „hustý les“), výška porostu (0–2 m, 2–8 m, 8–20 m, 20–30 m, 30+ m) a smíšenost. Za smíšený byl považován takový porost, kde podíl listnatých dřevin v jehličnatém porostu, nebo jehličnatých dřevin v listnatém porostu dosáhl alepsoň 20 %. V závěrečné fázi byla založena nová vrstva s novou strukturou atributové tabulky. Do této vrstvy byly postupně kopírovány objekty z vrstvy vzniklé propojením obrysové mapy s překlasifikovanou vrstvou LHP a dále objekty vybrané z vrstvy Zabaged 1. Kontrola nově vzniklé vrstvy byla provedena z hlediska topologie. Případné překryvy objektů a vzniklé mezery byly opraveny a odstraněny manuálně nad barevnou ortofotomapou. METODIKA

Pro posouzení prostředí z hlediska jelení zvěře byla vybrána tři základní kritéria, a to klid, kryt a přítomnost pastevních biotopů. Oblasti I–III v rámci LHC Vrchlabí byly nejdříve posuzovány z hlediska každého kritéria zvlášť. V návaznosti na tyto parciální analýzy byla provedena syntéza zjištěných údajů, která podává přehled o teoretickém výskytu biotopů vhodných pro jelení zvěř. Praktické ověření údajů získaných analýzou vrstev GIS proběhlo jednak vlastními terénními šetřeními autora a ve spolupráci s pracovníky příslušných lesních správ (kapitola Výsledky – ověření modelu v praxi).

113

Pro zobrazení kritérií a prostorové analýzy byly použity dostupné vrstvy GIS, zpracované pomocí softwaru ArcGIS 9 (Esri 2005).

Definice kritérií A) Kritérium „klid“ je zaměřeno na zobrazení faktorů s negativním vlivem na životní prostředí zvěře. Vrstvy příslušné k tomuto kritériu reprezentují antropogenní faktory působící fragmentaci biotopu zvěře, jako sídla a komunikace. V současných podmínkách na území Krkonošského národního parku je minimum míst, kde zvěř nepodléhá přímému působení antropogenních faktorů. Z širokého spektra těchto faktorů byly v prostorových analýzách zohledněny následující: Hustota zalidnění V jižní části LHC, na území LS Černý Důl, převládají koncentrovaná sídla v údolích. S rostoucí nadmořskou výškou vzrůstá význam rozptýlených stavení. To je charakteristické pro střední část LHC náležející pod LS Vrchlabí. Lesní správa Špindlerův Mlýn je nejvýše položená v rámci LHC, a proto zde rozptýlená zástavba opět ubývá. Význam rozptýleného osídlení z hlediska klidu zvěře záleží na tom, s jakou frekvencí jsou jednotlivá stavení navštěvována. Soukromé chalupy nepředstavují pro zvěř významné zatížení. Naopak komerčně provozované objekty jsou permanentním zdrojem disturbance, zvláště v období sběru lesních plodů (borůvky, houby). Území LHC Vrchlabí patří mezi turisticky nejnavštěvovanější. Odhad roční návštěvnosti této oblasti byl stanoven na 347 500 turistů (Kolpron CZ, s.r.o. 2002). Plošné zastoupení sídelních útvarů a rozptýleného osídlení je 2273,9 ha, to je 18,2 % výměry LHC. Vzhledem k obtížnosti kvantifikace rušivého dosahu nebyly tyto faktory v práci řešeny, byly pouze zobrazeny. Komunikace Nejsnáze kvantifikovatelný je rušivý účinek komunikací. Provoz zůstává omezen pouze na těleso cesty. Rušivý vliv cest je na základě terénních poznatků pokládán za prokazatelný v pásu 200–250 m na každou stranu. Úroveň ovlivňování zvěře faktorem cest byla považována za permanentní a konstatní. V rámci posuzování kritéria „klid“ nebyly zohledněny zimní rušivé faktory, jako provoz lyžařských areálů a běžeckých tratí. Zvěř je v období jejich provozu uzavřena v přezimovacích objektech a je proto od vlivu těchto faktorů izolována. Kritérium má pouze popisný charakter. Z tohoto důvodu nebylo ve výsledcích zobrazováno a popisováno samostatně, ale v kombinaci s dalšími kritérii. B) Kritérium „kryt“ je určováno výškovou a prostorovou strukturou porostů. Dále byla zohledněna expozice terénu vzhledem ke světovým stranám. V Krkonoších převládá západní a severozápadní proudění. Za vhodné z hlediska krytu byly považovány lokality s nulovou expozicí a expozicí k jihu, jihovýchodu a východu. Za vhodné biotopy krytu byly v teoretickém modelu považovány porosty o výšce od 2 do 8 m. Odchylky od tohoto předpokladu byly řešeny při praktickém ověření platnosti modelu. Míra uspokojování potřeb zvěře z hlediska tohoto kritéria je vyjádřena rozlohou a způsobem distribuce vyhovujících polygonů v rámci LHC Vrchlabí. C) Kritérium „pastevní biotop“ zkoumá výskyt mezernatých porostů a bylinných společenstev nelesních biotopů. Kritérium bylo hodnoceno v rámci stejných oblastí (I–III) jako kritérium „kryt“. Za lesní pastevní biotopy byly považovány jehličnaté, listnaté i smíšené porosty kategorií „řídké“ i „husté“ s výškou do 8 m. Kategorie „hustý les“ s výškou 2–8 m je společná jak pro kritérium krytu, tak pro pastevní biotop. V případě nelesních společenstev byly brány v úvahu obhospodařované i neobhospodařované horské a podhorské louky a dále nelesní společenstva tundrové vegetace nad horní hranicí lesa.

114

V závěrečné fázi byla zobrazena syntéza jednotlivých kritérií. Jejím hlavním smyslem je filtrování stanovišť splňujících kritéria krytu a pastvy antropogenními faktory obsaženými v kritériu „klid“.

VÝSLEDKY  TEORETICKÁ ČÁST KRYT  CELÉ LHC

Kritériu „kryt“ z hlediska výšky a zakmenění vyhovovují porosty o celkové výměře 2370,2 ha (19,0 % rozlohy LHC). V nižších polohách se jedná o mlaziny, v hřebenových partiích LHC do této kategorie, vzhledem k porostní výšce, spadají i starší lesní komplexy. Nejrozsáhlejší jsou jehličnaté porosty tvořené smrkem ztepilým (Picea abies). S výměrou 1286,8 ha tvoří 54,3 % plochy porostů vhodných pro kryt na území LHC. Druhé v pořadí rozlohy jsou smíšené porosty s výměrou 937 ha. Jejich zastoupení v rámci vhodných porostů je 39,5 %. Tyto porosty jsou opět z větší části tvořeny smrkem ztepilým (Picea abies). Z listnatých dřevin se vyskytují buk lesní (Fagus sylvatica), bříza bradavičnatá (Betula pendula), bříza pýřitá (Betula pubescens), jeřáb ptačí (Sorbus aucuparia) a vrby (Salix sp.). Významným biotopem poskytujícím klid zvěři jsou klečové porosty. V rámci zájmového LHC se vyskytují na ploše o rozloze 129,1 ha. Podíl kleče na celkové rozloze porostů vhodných pro kryt je 5,4 %. Nejméně zastoupené jsou porosty tvořené výhradně listnatými dřevinami. Jejich výměra dosahuje pouze 17,3 ha. Zastoupení z hlediska vybraných porostů je 0,7 %. Jedná se o plochy s umělou nebo přirozenou obnovou buku lesního (Fagus sylvatica). DISTRIBUCE POLYGONŮ KRYTU V RÁMCI OBLASTÍ IIII

Rozdíly v uspořádání polygonů jednotlivých oblastí lze zjistit z porovnání hodnot celkové výměry biotopů krytu s hodnotou průměrné velikosti polygonu v oblasti (Obr. 2.). Datová řada „Oblast“ znázorňuje výměru polygonů krytu v Oblastech I–III, bez ohledu na to, zda se jedná o smíšený, nebo jehličnatý porost (Obr. 2.). Datové řady „Jehličnaté“, „Smíšené“ a „Listnaté“ znázorňují zastoupení porostních kategorií polygonů krytu (Jehličnaté – Smíšené) v rámci Oblastí I–III. Obr. 2. Výměra polygonů splňujících kritérium „kryt“ a průměrná hodnota jejich rozloh v rámci jednotlivých oblastí I–III. Hodnoty výměr polygonů v (ha) byly log transformovány. Fig. 2. Absolute and mean area of shield polygons in defined ranges I–III. To even the area values log transformation was employed.

115

Oblast I o výměře 1200 ha se celou svojí plochou nachází ve 3. zóně Krkonošského národního parku. Celková výměra polygonů v této oblasti, které vyhovují kritériu „kryt“ je 298,8 ha (Obr. 2.), to je 24,9 % výměry Oblasti I. Průměrná velikost polygonu je 5,6 ha. Oblast je charakteristická maximem výskytu krytových porostů kategorie „Smíšené“. Rozdíl součtu ploch polygonů oproti průměrné výměře znamená, že smíšené krytové porosty jsou distribuovány ve formě většího počtu menších polygonů (Obr. 3.). Oblast II zasahuje do území všech tří zón KRNAP. Celková rozloha Oblasti je 1980 ha. Průměrná velikost polygonu krytu zde dosáhla nejvyšší hodnoty ze všech sledovaných oblastí, konkrétně 16,4 ha (Obr. 2.). To znamená nízkou úroveň heterogenity výměr polygonů a zároveň přítomnost větších polygonů (Obr. 4.). Celková výměra polygonů krytu je 847,7 ha. To odpovídá 42,8 % celkové rozlohy Oblasti II. Pro Oblast II je typické nejvyšší zastoupení porostů krytu kategorie „Jehličnaté“. Existuje zde nejvyšší variabilita výměr polygonů. Rozdíl jejich celkové výměry a průměrné velikosti je proto maximální. Pro kategorii smíšených porostů platí od Oblasti I k Oblasti III trend snižování plošného zastoupení a tím i snižování úrovně rozčlenění. V Oblasti II se rovněž vyskytuje polygon kategorie listnatého porostu. Vzhledem k tomu, že se jedná o jediný polygon, sumární a průměrná výměra kategorie je shodná. Oblast III (Obr. 5.) zasahuje, stejně jako Oblast II, do všech tří zón KRNAP. Celková rozloha Oblasti III je 1280 ha. Vybrané polygony vhodné pro kryt zvěře zaujímají plochu o rozloze 229,9 ha, to je 18 % celkové rozlohy Oblasti III. Průměrná rozloha polygonů „kryt“ je 7,2 ha. V Oblasti III dále klesá zastoupení kategorie smíšených porostů vhodných jako kryt. Průměrná velikost polygonu se proto nevíce přiblížila sumární hodnotě ploch všech polygonů. Zastoupení a úroveň distribuce porostů kategorie „Jehličnaté“ je v porovnání s Oblastí II nižší. PASTEVNÍ BIOTOP  CELÉ LHC

Kritériu „pastevní biotop“ vyhovuje v rámci LHC Vrchlabí území o celkové rozloze 7139 ha (57,2 % rozlohy LHC). Jedná se o soubor lesních i nelesních stanovišť (Tab. 1.). Nelesním pastevním biotopům na celém území LHC dominují louky. Těžiště jejich rozšíření je v nejnižších polohách LHC (Obr. 6.). Kategorie lesních pastevních biotopů (jehličnaté, listnaté a smíšené lesy) je na území LHC plošně nejrozšířenější (Tab. 1.). Patří sem plochy popsané jako vhodný kryt. Dále k nim byly přiřazeny „husté“ lesy výškové kategorie 0–2 m (765,7 ha, 6,1 % LHC) a dále „řídké“ lesy (jehličnaté, listnaté, smíšené) výškových kategorií 0–2 m (38,1 ha, 0,3 % LHC) a 2–8 m (216,2 ha, 1,7 % LHC). Tab. 1. Výměry a plošný podíl kategorií pastevních biotopů v rámci LHC Vrchlabí Area and percentage of pasture habitats categories within the Vrchlabí management plan area

Kategorie pastevního biotopu

výměra (ha)

%

les s výškou 0–8 m

3447,5

27,6

podhorské a horské louky

2710,3

21,7

tundrová vegetace

560,4

4,5

smilkové trávníky

301,2

2,4

vlhké louky

119,6

1,0

7139,0

57,2

Celkem

116

CHARAKTERISTIKA OBLASTÍ IIII

Oblast I zahrnuje, v rámci tří hodnocených oblastí, nejmenší množství biotopů vyhovujících samotnému kritériu „pastevní biotop“ (Tab. 2.). Dominantním nelesním pastevním biotopem jsou v Oblasti I louky o celkové výměře 58,1 ha (Obr. 6.). Rozsáhlé komplexy tohoto biotopu se nacházejí v nejnižších polohách Oblasti I. Louky v těchto polohách nemají z pastevního hlediska pro jelení zvěř žádný efekt. Zvěř se v těchto částech v průběhu vegetačního období nezdržuje. Význam mají louky ve vyšších částech Oblasti I, kde navazují na biotopy rozlišené v rámci kategorie „kryt“. Tab. 2. Přehled zastoupení pastevních biotopů podle jednotlivých oblastí Pasture habitats categories

Oblast I

pastevní biotop

Oblast II

Oblast III

výměra [ha]

% Oblasti I

výměra [ha]

% Oblasti II

výměra [ha]

% Oblasti III

195,6

16,3

619,7

31,3

342,9

26,8

Kategorie lesních pastevních biotopů je z největší části zastoupena smíšenými lesy kategorie „hustý les“ (zakmenění 7–10), s porostní výškou 0–2 m o celkové výměře 115,1 ha (Obr. 6.). Většina celkové rozlohy této kategorie pastevního biotopu přiléhá k biotopům krytu tvořeným stejným typem porostů, ale s výškou 2–8 m. Kombinace těchto dvou typů porostů je nejrozšířenějším komplexem kryt – pastva na území Oblasti I (Obr. 6.). Ostatní kategorie lesních pastevních biotopů jsou plošně zanedbatelné. Jedná se o jehličnaté a listnaté porosty kategorie „hustý les“ s porostní výškou 0–2 m, s výměrou 14,4 ha pro jehličnaté a 8 ha pro listnaté porosty. Oblast II poskytuje zvěři významnou rozlohu pastevních biotopů v horní části, kde se nacházejí rozlehlé komplexy těchto biotopů společně s biotopy krytu (Tab. 2.) (Obr. 7.). Kategorii lesních pastevních biotopů dominují plošně rozsáhlé jehličnaté pastevní biotopy „husté“ s výškou 0–2 m a „řídké“ s výškou jak 0–2 m, tak 2–8 m. Ve vrcholových partiích Oblasti II tvoří komplexy s tundrovou vegetací a klečí (Obr. 7.). Tato kombinace je v Oblasti II nejvýznamnější z hlediska propojení krytu a pastevních biotopů jelení zvěře. Rozkládá se na ploše 452,8 ha. Listnaté porosty „husté“, s výškou 0–2 m, jsou zastoupeny pouze jedním polygonem (Obr. 7.) o výměře 8,2 ha. Význam této kategorie je z hlediska její plochy zanedbatelný. Smíšené „husté“ porosty jsou v několika polygonech rozmístěny po celé ploše Oblasti II (Obr. 7.). Jejich výměra je 98,8 ha a ve většině případů přímo nenavazují na vybrané polygony krytu. Smíšené „řídké“ pastevní biotopy jsou zastoupeny minimálně, pouze na ploše 18,0 ha. Z hlediska celkové rozlohy tohoto biotopu v Oblasti II se jedná o méně významný typ porostu. Převažující nelesní biotop je v Oblasti II „tundrová vegetace“ o výměře 414,7 ha (Obr. 7.). Společně s biotopy krytu typu „jehličnatý les“ a kleč tvoří souvislé komplexy v nejvyšších polohách Oblasti II a při jejím východním okraji. Jedná se o plošně nejrozsáhlejší komplex pastevního biotopu společně s krytem na území LHC Vrchlabí, o výměře přesahující 1000 ha. Horské a podhorské louky jsou zastoupeny v nižších polohách Oblasti II na ploše 81,8 ha (Obr. 7.). Jedná se o enklávy s rozptýleným osídlením. Využívání těchto ploch zvěří záleží na způsobu obhospodařování a intenzitě lidských aktivit. Oblast III poskytuje zvěři všechny typy pastevních biotopů kromě kategorie listnaté lesy „řídké“ v obou výškových třídách (Obr. 8.). Celková rozloha pastevních biotopů řadí tuto oblast mezi obě předchozí (Tab. 2.).

117

Z lesních pastevních biotopů je nejrozsáhlejší kategorie lesů jehličnatých řídkých s výškou 0–8 m. Rozkládá se na ploše 131,4 ha. To je dáno velkým plošným výskytem rozvolněných smrkových porostů při horní hranici lesa (Obr. 8.). Řídké smrkové porosty navazují na vybrané biotopy krytu a lemují vrchní část karu Labského dolu v nadmořské výšce přibližně 1250 m. Jehličnaté porosty „husté“ s výškou 0–2 m se vyskytují především na jihozápadně orientovaných svazích Labského dolu, o výměře 67,6 ha (Obr. 8.). Společně s navazujícími porosty krytu tvoří teoreticky vhodné podmínky pro život zvěře. Ostatní kategorie lesních pastevních biotopů se v Oblasti III vyskytují pouze ostrůvkovitě (Obr. 8.). Nelesním pastevním biotopům dominuje tundrová vegetace (Obr. 8.). Rozkládá se na ploše 143,9 ha. Tento biotop je, stejně jako v oblasti 2, kombinován s klečí a s „řídkými“ jehličnatými porosty. Tvoří pokračování pásma ve vrcholové části středních Krkonoš, který poskytuje zvěři kryt i pastvu. KLID, KRYT, PASTEVNÍ BIOTOP  SYNTÉZA KRITÉRIÍ

Teoreticky, optimální biotop pro zvěř je v rámci zohledňovaných kategorií porostů „hustý“ les s porostní výškou 2–8 m. V místech mimo dosah rušivých faktorů tyto porosty splňují všechna stanovená kritéria kvality, klid, kryt, pastevní biotop. Zvěř není nucena migrovat mezi jednotlivými typy biotopů. Vhodné jsou rovněž komplexy vzájemně navazujících biotopů krytu a pastvy, rovněž za předpokladu absence rušení zvěře. Tab. 3. Podíl komplexů kryt – pastevní biotop ovlivněných cestami Influence of road traffic on shield – pasture complex decrease

vliv cest

komplex pastva+kryt (ha)

(ha)

%

Oblast 1

485,5

176,8

36,4

Oblast 2

1382,7

506,9

36,7

Oblast 3

587,5

77,1

13,1

CHARAKTERISTIKA OBLASTÍ IIII

V Oblasti I je ze zohledňovaných rušivých vlivů nejvýznamnější cestní síť (LDS v kombinaci s turistickými cestami) (Obr. 9.). V rámci vybraných komplexů biotopů „kryt – pastevní biotop“ je faktorem cest ovlivněna přibližně třetina (Tab. 3.). V Oblasti II působí rovněž cesty jako hlavní faktor rušení zvěře a dále do plochy oblasti okrajově zasahuje intravilán Špindlerova Mlýna. Převažujícím zdrojem negativního působení jsou frekventované turistické cesty z údolí na hřebeny (Obr. 10.). Z vybraných komplexů biotopů „kryt – pastevní biotop“ je cestami ovlivněna rovněž přibližně třetina (Tab. 3.). Oblast III je charakteristická přítomností jak turistických cest, tak obslužných komunikací spojujících rozptýlené horské boudy (Obr. 11.). Osídlení nepůsobí jako zvláštní faktor, protože se boudy nacházejí v pásmu dosahu rušivého vlivu cest. Plocha v rámci komplexů biotopů „kryt – pastevní biotop“ ovlivněná antropogenními faktory je v Oblasti III nejmenší ze všech sledovaných oblastí (Tab. 3.).

118

VÝSLEDKY  OVĚŘENÍ MODELU V PRAXI CHARAKTERISTIKA OBLASTÍ IIII

V rámci Oblasti I byl zaznamenán malý plošný rozdíl mezi předpokládanou a skutečnou výměrou stávanišť zvěře (Tab. 4., Obr. 12.). Těžiště stávanišť zůstala v předpokládaných místech. Došlo k úpravě jejich ploch, a to dvojím způsobem: • byly vyřazeny louky s přítomností osídlení a dále izolované lesní biotopy krytu, kudy zvěř pouze přechází, ale nezdržuje se tam •

oproti teoretickému předpokladu byly plochy stávanišť zvětšeny o polygony porostů, které nebyly v programu ArcMap pomocí zadaných kritérií zobrazeny. Jednalo se o větší výškové kategorie, než bylo uvažováno (nad 8 m), nebo porosty s nižším zakmeněním (menší než 4). Hlavním kritériem výběru stávanišť zvěří bylo splnění kritéria klidu. Vyznačené polygony biotopů kryt – pastva, které jsou v dosahu rušivého vlivu cest, byly využívány jako pastevní biotopy. Polygony mimo zvýrazněné oblasti dosahu vlivu cest sloužily zároveň jako kryt (Obr. 12.). Tab. 4. Výměry komplexů kryt – pastva v jednotlivých oblastech podle teoretického předpokladu (T) a podle praktického ověření (P). Zmenšení skutečné výměry komplexů rušivým vlivem cest. Shield – pasture complexes area in defined ranges (Oblast I–III) given by theoretical model (T) and corrected by field data (P). Decrease of complexes area by road influence.

kryt + pastva [ha]

kryt + pastva P mimo vliv cest

vliv cest % % kryt + pastva kryt + pastva T P

(ha)

% kryt + pastva P

285,3

61,7

T

P

T–P

(ha)

Oblast 1

485,5

462,1

23,4

176,8

Oblast 2

1382,7

1466,3

-83,6

506,9

36,7

34,6

959,4

65,4

Oblast 3

587,5

433,2

154,3

77,1

13,1

17,8

356,1

82,2

36,4

38,3

V rámci Oblasti II tvoří velkou část první i druhá zóna KRNAP, hustota cestní sítě je proto menší než v Oblasti I. Procentické vyjádření plochy stávanišť ovlivněné dosahem jejich vlivu je ale jen o málo menší než v případě Oblasti I (Tab. 4.). Malý rozdíl mezi vlivem cest v Oblasti I a Oblasti II je dán větším rozsahem rušivého vlivu turistických cest v Oblasti II (Obr. 13.). Oblast II je jako jediná, ve které skutečná stávaniště plošně převýšila teoretický předpoklad (Tab. 4.). Předpokládaná centra stávanišť se opět nezměnila. Korekce byla provedena doplněním polygonů, které zadaná kritéria v programu ArcMap nepostihla: •

vybrané komplexy kryt – pastva v montánním stupni byly rozšířeny o sousední porosty, kde byla zvěř rovněž zaznamenána. Jednalo se o smrkové porosty středního věku (40–50 let) a staré (170 let), které jelení zvěř využívá jako kryt

•

výběr byl v horní, subalpinské části oblasti 2 doplněn o polygony nízkých rozvolněných smrkových porostů (zakmenění menší než 4) při horní hranici lesa, které zvěři slouží jako pastevní biotop.

119

Hlavním kritériem výběru stávaniště byl i v této oblasti „klid“. Oblast II se rozkládá ve vyšších nadmořských výškách než Oblast I. Z pohledu klidu byl proto, kromě antropogenních faktorů, pro volbu stávaniště významný i vliv směru větru. V rámci Oblasti III je velký podíl první zóny KRNAP. Hustota cest je v této zóně nejmenší (Obr. 14.). Plošný podíl rušivého vlivu cest na zvěř je proto nejmenší ze všech sledovaných oblastí (Tab. 4.). V Oblasti III bylo nutné udělat největší objem korekcí předpokládaného využívaní stávanišť. Vynechání a doplnění polygonů bylo provedeno následovně: •

vynechány byly polygony nacházející se většinou svého území v pásmu dosahu vlivu zpevněných komunikací. Dále byly vynechány porosty podél frekventované turistické cesty v Labském dole a přes Pančavský vodopád

•

na jižní staně Labského dolu byly doplněny polygony smrkových porostů stáří 40 až 50 (výjimečně i 90 až 110) let. Tyto porosty nebyly zadanými kritérii v programu ArcMap zachyceny. Na protilehlé straně Labského dolu byly doplněny polygony porostů při hraně karu a mezi lavinovými dráhami.

Stejně jako v Oblasti II i v Oblasti III byly preference stávanišť založeny na klidu a závětří. Z hlediska ochrany před větrem jsou vyznačené porosty severovýchodně orientovaných svahů Labského dolu vhodným stávaništěm.

DISKUSE Navržený metodický postup modelování zobrazil rozmístění stávanišť zvěře, které odpovídá skutečnosti. Výsledkem zpracování programu ArcMap podle zadaných kritérií byly polygony, ve kterých je těžiště výskytu zvěře. Model má na druhé straně následující limity. 1. Upravená vrstva „landuse“ v sobě nese informace o přítomnosti lesních porostů, ale ne o složení a o prostorovém členění lesních porostů na jednotlivá oddělení a porostní skupiny. Obdobně je tomu i v případě nelesních biotopů. Z toho pochází vysoká míra generalizace při stanovování kategorií biotopů (např. pastevní biotopy). 2. Zadaná kritéria nepostihnou všechny vhodné biotopy pro zvěř. Je proto nutné provést korekce na základě terénních šetření. V prezentovaných výsledcích model například nezobrazil rozvolněné smrkové porosty nad horní hranicí lesa, které postupně přecházejí do porostů smilkových luk. Tento biotop nebyl programem ArcMap podle zadaných kritérií považován ani za lesní, ani za nelesní prostředí, přestože je to zvěří vyhledávaný pastevní biotop. Při ověřování byl proto k modelovým polygonům manuálně přidán. 3. Polygony zobrazené jako homogenní kategorie, např. porostu nebo terénu, na některých místech obsahují zároveň jiné kategorie. Z prostorového hlediska se jednalo o zanedbatelnou plochu suťových polí zobrazených jako součást smrkových porostů. Ale z hlediska celkové funkčnosti modelu bude na místě úprava polygonů vrstvy landuse pro další použití. V případě absence antropogenních faktorů by model lépe odpovídal skutečnosti. Při praktickém ověřování platnosti bylo nutné provést korekce velikosti a lokalizace stávanišť právě vzhledem k ovlivnění zvěře člověkem. V případě cest bylo uvažováno pouze „přímé“ ovlivnění zvěře, to je v bezprostředním okolí cesty, v pásu 200 až 250 m na každou stranu. Významnou roli hraje rovněž „nepřímé“ ovlivnění zvěře. To je v případě, že teoretická stávanište leží v místě dohledu z cesty. Pak může být účinná vzdálenost negativního působení komunikací větší, až 500–600 m (Slavíek 2006).

120

Cesty a ostatní antropogenní faktory mění strukturu krajiny, narušují komplexnost stávanišť a tím zároveň ovlivňují abundanci zvěře (Hewison & al. 2001). Způsobují fragmentaci území a omezují výběr biotopů pro zvěř, snižují kvalitu životního prostředí zvěře. Konektivita stávanišť má významný vliv na disperzi zvěře a možnost migrace mezi jednotlivými stávaništi. Fragmentace území teoreticky může rovněž ovlivňovat tok genů v rámci populace, pokud zvěř zůstává v izolovaných ostrůvcích stávanišť (Coulon & al. 2004). V extrémním případě, při vysoké úrovni fragmentace, jsou populace v jednotlivých „zbytkových“ biotopech před nástupem genetických změn postiženy demografickými vlivy, nebo také abiotickými, popř. biotickými faktory prostředí (Mills & Smouse 1994). Modelování stávanišť zvěře se věnovali rovněž Debeljak & al. (2001) v oblasti jižního Slovinska. Pro stanovení teoretických stávanišť zvěře zvolili stejný postup, jaký byl prezentován v této práci. Údaje o podmínkách prostředí byly zpracovány pomocí geografických informačních systémů. Výsledný návrh vhodných biotopů byl porovnán se známými daty o prostorovém rozmístění populace jelení zvěře a o velikosti jejích stávanišť. Autoři rovněž doporučují využití této metody při monitoringu potenciálních stávanišť zvěře a při obhospodařování jejích populací. Dalším významným rušivým faktorem z hlediska zvěře je pohyb lidí mimo cesty, především v době sběru borůvek a hub. Většina zvěře je tím vytláčena z vhodných biotopů ve druhé a třetí zóně KRNAP. V šiřším smyslu lze z tohoto pohledu za vhodný životní prostor zvěře označit celou plochu první zóny KRNAP, která splňuje kritérium klidu. Zvěř zde během vegetační sezony využívá komplexů kleče a smilkových luk jako náhradního biotopu. Prvotními kritérii jsou zde klid a kryt. Z pastevního hlediska ale nejsou tyto plochy vhodné. Dominantním druhem je smilka tuhá (Nardus stricta), která je pro vysoký obsah křemičitanů pro zvěř špatně stravitelná (Hejcman 2005). Zvěř, která zůstává přes vegetační sezonu v nižších částech hor mění v důsledku rušení své zvyky. Ze zvěře se soumračnou aktivitou se stává zvěř výhradně noční (Čermák 2006). Dodržování plánu lovu a chovatelské strategie je tak podstatně ztíženo. Koncentraci zvěře ve vrcholových částech Krkonoš, v oblasti první zóny KRNAP, ovlivňuje rovněž různý způsob mysliveckého hospodaření. Normované stavy zvěře v české části národního parku byly stanoveny na 10 ks na 1000 ha. Na polské straně Krkonoš je hustota zvěře podle normovaných stavů čtyřnásobná, 40 ks na 1000 ha. Zvěř z Polska během vegetačního období rovněž využívá klidové zóny hřebenů hor. V polské části Krkonoš není zavedena praxe přezimovacích objektů. Migrující zvěř v zimním období proto způsobuje škody na lesních porostech. Z hlediska kvality biotopu byly za nejkvalitnější stávaniště, kromě zmíněných porostů kleče a smilky, považovány mladé porosty na zalesněných holinách. Po provedení prořezávky nabývají tyto porosty podoby mozaiky stromové a bylinné vegetace. Pokud splňují kritérium „klid“, poskytují zvěři vhodný biotop bez nutnosti denních migrací. Na druhou stranu, lov v těchto místech je velmi obtížný. Další v pořadí jsou maloplošné mlaziny v rámci dospělých porostů. Z nich musí zvěř migrovat na pastevní biotop. Kvalita je určena splněním kritéria „klid“ a dosažitelností pastevního biotopu. Dosažitelnost spočívá hlavně v dostupnosti biotopu pro zvěř bez nutnosti překonávat negativní antropogenní faktory. Takový komplex stanovišť je možné označit za vhodné stávaniště pro zvěř. Nejhorší podmínky pro život zvěře jsou v ochranném pásmu národního parku. Z hlediska biotopů krytu se zde vyskytují pouze malé ostrůvky jehličnatých nebo smíšených lesních porostů. Velkou část plochy ochranného pásma tvoří obhospodařované louky. Ty jsou sice vhodné jako pastevní biotop, ale vzhledem k intenzivnímu využívání tohoto území se zde jelení zvěř nevyskytuje. Výjimku tvoří jarní a podzimní období migrace, kdy část zvěře nevyhledává přezimovací objekty, ale schází na zimu do podhůří. Ojediněle byl zaznamenán pozitivní vliv lidské činnosti na zvěř. Jednalo se o prostory sjezdovek, které zvěř využívá jako pastevní biotop v jarním období při migraci mezi přezimovacími objekty a letními stávaništi.

121

ZÁVĚR Práce prokázala možnost využití Geografických informačních systémů při modelování stávanišť zvěře. I když náplň práce byla realizována především v teoretické rovině, je možné obdobný postup použít i pro aktuální praktické potřeby v prostředí národního parku i mimo něj. 1. Z hlediska lesních a mysliveckých hospodářů: • Νavrženým způsobem je možné vybírat vhodná místa pro umístění mysliveckých zařízení, jako jsou přezimovací objekty. • V oblastech s nedostatkem dat o rozšíření zvěře je možné pomocí modelu odhadnout celkovou velikost a distribuci jejích stávanišť. • Při uvažovaném umělém zazvěřování oblastí mimo chráněná území lze využít výsledky prostorových analýz území jako podklad pro stanovení optimálních stavů vysazované zvěře. 2. Z hlediska dalšího využívání území: • Nejkritičtější pro život zvěře je fragmentace jejího životního prostředí. Z pohledu zkušeností z oblasti KRNAP se navržený postup nabízí jako prostředek pro zřizování „klidových zón“ pro zvěř. Podle těchto zón by pak bylo možné upravit vedení turistických tras, aby jejich rušivý dopad na zvěř byl minimální.

SOUHRN V současnosti je životní prostředí velkých býložravců fragmentováno do mazaiky přírodních, zemědělských a urbanizovaných ploch. V extrémním případě jsou ostrůvkovitě rozmístěny po krajině. V takovém případě zvěř mezi těmito ostrůvky migruje jen zřídka. V této studii byl navržen teoretický postup posuzování kvality životního prostředí jelení zvěře. Jako modelové území byla vybrána oblast LHC Vrchlabí v Krkonošském národním parku, v rámci které byly vymezeny oblasti (I–III), kde byla studie realizována. Hlavním nástrojem pro posuzování stávanišť byly analýzy GIS. Jako kritéria kvality biotopu byla zvolena následující: klid, kryt a pastva. Splnění každého z kritérií bylo v daném území nejprve posuzováno samostatně. Následně byla provedena syntéza všech do jedné vrstvy. Výsledek teoretického modelování byl korigován terénními údaji. Negativní vliv lidské činnosti na populaci jelení zvěře je těžko kvantifikovatelný. Nejsnáze lze vyhodnotit vliv cest. S ohledem na terénní zkušenosti byl stanoven pás o šířce 200 až 250 m na každou stranu od cesty, ve kterém je jejich rušivý dosah maximální. V každé ze sledovaných oblastí komplex biotopů „kryt + pastva“, který zároveň vyhovoval kritériu „klid“, přesáhl 60 % její výměry. V případě Oblasti III tvořila vhodná stávaniště dokonce 82 % oblasti. Při výběru vhodného stávaniště bylo nejdůležitější splnění kritéria „klid“. V případě naplnění byly další ukazatele kvality biotopu, jako typ porostu, nebo expozice, méně důležité. Modelování v programu ArcMap poskytlo obraz o stávaništích jelení zvěře odpovídající skutečnosti. Rozdíly v situaci a rozloze stávanišť zjištěné při praktickém ověřování navrženého modelu byly způsobeny především provozem cestní sítě.

122

Obr. 3. Oblast I: detailní pohled na porosty vyhovující kritériu „kryt“, filtrováno expozicí. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 3. Range I: detailed view on the stands fitting the shield criterion, filtered by exposition. Base course “hillsh_elev10” displayes altitude and exposition.

123

Obr. 4. Oblast II: detailní pohled na porosty vyhovující kritériu „kryt“, filtrováno expozicí. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 4. Range II: detailed view on the stands fitting the shield criterion, filtered by exposition. Base course “hillsh_elev10“ displayes altitude and exposition.

124

Obr. 5. Oblast III: detailní pohled na porosty vyhovující kritériu „kryt“, filtrováno expozicí. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 5. Range III: detailed view on the stands fitting the shield criterion, filtered by exposition. Base course “hillsh_elev10“ displayes altitude and exposition.

125

Obr. 6. Oblasti I: pastevní biotopy zobrazené v kombinaci s vybranými polygony krytu. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 6. Range I: pasture habitats displayed in combination with selected shield polygons. Base course “hillsh_elev10“ displayes altitude and exposition.

126

Obr. 7. Oblasti II: pastevní biotopy zobrazené v kombinaci s vybranými polygony krytu. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 7. Range II: pasture habitats displayed in combination with selected shield polygons. Base course “hillsh_elev10“ displayes altitude and exposition.

127

Obr. 8. Oblasti III: pastevní biotopy zobrazené v kombinaci s vybranými polygony krytu. Podklad tvoří vrstva „hillsh_elev10“ znázorňující nadmořskou výšku a expozici terénu. Fig. 8. Range III: pasture habitats displayed in combination with selected shield polygons. Base course “hillsh_elev10“ displayes altitude and exposition.

128

Obr. 9. Oblast I: syntéza kritérií klid, kryt a pastevní biotop. Zvýrazněný prostor zobrazuje dosah rušivého vlivu nejvíce používaných cest při jejich průchodu vybranými biotopy. Fig. 9. Range I: synthesis of all criterions (quiet, shield, pasture habitat). Yellow marked area indicates road disturbance of the bussiest roads crossing selected habitats.

129

Obr. 10. Oblast II: syntéza kritérií klid, kryt, pastevní biotop. Zvýrazněný prostor zobrazuje dosah rušivého vlivu nejvíce používaných cest při jejich průchodu vybranými biotopy. Fig. 10. Range II: synthesis of all criterions (quiet, shield, pasture habitat). Yellow marked area indicates road disturbance of the bussiest roads crossing selected habitats.

130

Obr. 11. Oblast III: syntéza kritérií klid, kryt a pastevní biotop. Zvýrazněný prostor zobrazuje dosah rušivého vlivu nejvíce používaných cest při jejich průchodu vybranými biotopy. Fig. 11. Range III: synthesis of all criterions (quiet, shield, pasture habitat). Yellow marked area indicates road disturbance of the bussiest roads crossing selected habitats.

131

Obr. 12. Oblast I: lokalizace stávanišť (komplex kryt – pastva) ve skutečnosti se zobrazením dosahu rušivého vlivu cest. Fig. 12. Range I: deer lodge (shield – pasture complexes) found in the field with display of road disturbance.

132

Obr. 13. Oblast II: lokalizace stávanišť (komplex kryt – pastva) ve skutečnosti se zobrazením dosahu rušivého vlivu cest. Fig. 13. Range II: deer lodge (shield – pasture complexes) found in the field with display of road disturbance.

133

Obr. 14. Oblast III: lokalizace stávanišť (komplex kryt – pastva) ve skutečnosti se zobrazením dosahu rušivého vlivu cest. Fig. 14. Range III: deer lodge (shield – pasture complexes) found in the field with display of road disturbance.

134

LITERATURA Coulon A., Cosson J.F., Angibault J.M., Cargnelutti B., Galan M., Morellet N., Petit E., Aulagnier S. & Hewison A.J.M. 2004: Landscape connectivity influences gene flow in a roe deer population inhabiting a fragmented landscape: an individual-based approach. – Molecular Ecology, 13/9: 2841–2850. Coulson T., Guinness F., Pemberton J. & Clutton-brock T. 2004: The domgraphic consequences of releasing a population of red deer from culling. – Ecology, Ecological Soc. Amer., 85/2: 411–422. Čermák Z. 2006: ústní sdělení. Debeljak M., Dzeroski S., Jerina K., Kobler A. & Adamic M. 2001: Habitat suitability modelling for red deer (Cervus elaphus L.) in South-central. Slovenia with classification trees. – Ecological modelling. 138 (1–3): 321–330. Esri 2005: ArcGIS® 9: ArcMap®, version 9.1. New York St. Hejcman M. 2005: ústní sdělení. Hewison A.J.M., Vincent J.P., Joachim J., Angibault J.M., Cargnelutti B. & Cibien C. 2001: The effects of woodland fragmentation and human activity on roe deer distribution in agricultural landscapes. – Canadian Journal of Zoology – Revue Canadienne de Zoologie, 79/4: 679–689. Homolka M. 1996: Foraging strategy of large herbivores in forest habitats. – Folia Zoologica, 45/2: 127–136. Kolpron CZ, s.r.o. 2002: Stanovení aktuální návštěvnosti biosférické rezervace Krkonoše a její celoroční dynamiky. Projekt VaV/610/8/00. – Ms. (depon. Správa KRNAP, Vrchlabí). Mills L.S. & Smouse P.E. 1994: Demographic consequences of inbreeding in remnant populations. – American Naturalist, 144/3: 412–431. Slavíek P. 2006: ústní sdělení. Schwarz O. 1997: Rekonstrukce lesních ekosystémů Krkonoš. Správa KRNAP, Vrchlabí, 174 pp.

135