ZMĚNY AGRÁRNÍCH VALŮ A TERAS VE VERNEŘICKÉM STŘEDOHOŘÍ A JEJICH MONITOROVÁNÍ S VYUŽITÍM NÁSTROJŮ GIS Iva MACHOVÁ, Jitka ELZNICOVÁ 1. Agrární valy v současné krajině Agrární valy jsou konvexní (vypuklé) protáhlé krajinné objekty, které vznikly jako vedlejší efekt při zemědělské kultivaci. Jsou tvořeny kameny volně uloženými nebo naskládanými do zídek. Použitá metoda (GIS) není schopna odlišit na leteckých snímcích agrární terasy (respektive svahy teras) od agrárních valů, proto byly také zahrnuty do studie. Lokálně existují přechodné tvary, např. součástí svahu terasy jsou neuspořádané kameny či zídky. Dále v textu, pokud nelze rozlišit, zda jde o val či terasu a nebo pokud na rozlišení nezáleží, je použit termín agrární val. Pro území ČR jsou typické agrární valy a terasy spontánně zarostlé sukcesí. V posledních letech je vegetace agrárních valů stabilní. Nejvýraznější vliv na vegetaci valů může v budoucnosti mít likvidace náletů dřevin jako zdroje palivového dřeva a redukce dřevin z důvodů zvýšení plochy pastvin, na kterou je možno získat dotace v rámci agroenvironmentálních opatření z programů péče o krajinu. Většina agrárních valů má průběh po spádnici, terasy po vrstevnici. Termíny vysvětlil Zapletal (1969). Agrární valy vznikaly z materiálu vybraného z polí a ukládaného na hranice pozemků nebo na výchozy matečné horniny. Agrární terasy jsou důsledkem jednostranné dlouhodobé orby. Patří k nejlevnějším a původním protierozním opatřením. Historie vzniku agrárních valů a teras je velmi stará. Souvisí s odlesňováním krajiny a zakládáním obcí během středověké kolonizace (na přelomu 12. a 13. stol.), charakterizované zmenšením plochy lesa a zvětšením plochy obdělávané půdy. Od vsí ležících v údolích při tocích či cestách byly záhumenky uspořádány kolmo na ves. Takovým obcím se říkalo lesní lánové vsi s pásovou záhumenkovou plužinou. Tyto plužiny dominovaly české krajině až do konce 40. let 20. stol. (Gojda, 2000). Do počátku 20. stol. v ČR ještě přetrvaly nescelené úzké, dlouhé parcely. Pozemkové reformy v první polovině 20. stol. ovlivnily vlastnické vztahy k půdě, k čemuž přispěly i změny, které nastaly jako důsledek 2. sv. války. Největší spojování pozemků orné půdy proběhlo v období mezi roky 1968 1978 (Sklenička, 2002), což bylo způsobeno technologiemi a technikou používanou v zemědělství a hospodářskotechnickými úpravami pozemků. Tyto změny se projevily jako pokles zastoupení trvalých krajinných struktur např. doprovodu vodotečí, polních cest, mezí (co do počtu a velikosti okrajů mezi strukturami a ornou půdou). Prostorové změny krajinných struktur v čase vhodně dokumentuje řada leteckých snímků stejného území z různých období. Kovář (1999) použil tuto metodu při porovnání land use krajiny na dvou lokalitách v okolí Prahy. Na základě leteckých snímků z let 1938, 1956, 1966, 1985 a 1994 byly vyhodnoceny změny pokryvnosti lesa, křovin, stepí, luk, polí, zástavěné plochy či opuštěných míst. Frekvenční analýza vyhodnocení leteckých snímků ukázala shody a rozdíly vývoje výše uvedeného využití ploch ve sledovaném období na lokalitách. Cílem této kapitoly je na základě leteckých snímků z let 1938 a 2002 zmapovat linie vegetace vázané na agrární valy a terasy. Jejich prostřednictvím dokumentovat změny krajiny, které nastaly v uvedeném období. K tomuto účelu byly použity technologie dálkového průzkumu Země (dále DPZ) pro zpracování leteckých snímků a geografického informačního systému (dále GIS) pro následné analýzy. 1
Agrární valy vytvářejí v krajině sítě, které obklopovaly krajinné složky - pole. Tato síť se místy zachovala do současnosti, ačkoliv pole byla často opuštěna a nahrazena například trvalými travními porosty. Vegetace těchto valů a teras plní řadu funkcí jako koridory v krajině, pozitivně či negativně působí na život organismů, ovlivňují pohyb vody, anorganických látek a živin (Forman, 1996). Jagomägi, et al. (1988) udávají, že kvůli úpravě toků energie, látek a organismů není potřeba měnit rozlehlé plochy, ale účinné jsou linie v krajině. Hlavní funkce krajiny z hlediska krajinné ekologie plní lemy a okraje, ne plochy. Pro označení krajiny se systémem liniové zeleně a rozlehlejších lesů se v krajinné ekologii používá termín semibocage (Meeus, 1995). Jsou to oblasti s extenzivním využíváním půdy, jejím opouštěním a zalesňováním. Liniová zeleň vznikla sukcesí podél liniových složek krajiny během 2. poloviny 20. stol. Je charakteristická pro vrchoviny, horské oblasti a vápencová území v zemích střední Evropy (Riezner, 2007). 2. O projektu Na Fakultě životního prostředí Univerzity Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem se řeší projekt Ministerstva zemědělství (QH 82126) Zajištění harmonizace krajinotvorné, hydrologické a produkční funkce valů a teras pro diverzifikaci aktivit na venkově, jehož záměrem je stanovit rozšíření a význam agrárních valů v krajině. V rámci projektu je řešena problematika rozmístění vegetace vázané na valy a jejich změn v období 20. století za použití nástrojů DPZ a GIS. Více lze nalézt na internetových stránkách projektu: fzp.ujep.cz/projekty/qh82126. Pro řešení projektu byla vybrána modelová území severozápadních Čech (obr. 1), kde se vyskytují agrární valy. Šlo o stěžejní oblasti v okolí vrchu Oblík a část Verneřického středohoří, kde již řadu let probíhá botanický průzkum, a lokality u Libouchce a Adolfova v Krušných horách. Obr. 1 Modelová území v Ústeckém kraji (Zdroj dat: ArcČR 500) 2
3. Metodika výzkumu Výzkum byl realizován v části Verneřického středohoří. Studované území je ohraničeno silnicemi mezi obcemi Leština, Zubrnice, Dolní Šebířov, Náčkovice, Verneřice, Sluková, Rychnov a Rytířov a dále pak podél hranice lesa směrem na obec Stará Homole a do Leštiny. Uvnitř lokality se nacházejí obce Knínice, Příbram, Čáslav a Velké Stínky. Demografické údaje z obcí, které se zachovaly do současnosti, byly získány z ČSÚ (http://www2.czso.cz/csu/2004edicniplan.nsf/t/9200404384/$file/13n106cd1.pdf). Informace o v současnosti neexistujících obcích byly získány na internetové stránce: www.zanikleobce.cz. 3.1 Charakteristika modelové oblasti Modelová oblast náleží do mezofytika. Plocha oblasti činí 2 808 ha, proto se přírodní podmínky v rámci tohoto území liší a jedná se spíše o několik lokalit. Podle geomorfogického členění jak uvádějí (Hošek, et al., 1999) náleží studované území k celku České středohoří a podcelku Verneřické středohoří. Z geologického hlediska je území Verneřického středohoří velmi pestré (Machová, et. al., 2010). V údolí Lučního potoka mezi Malým Březnem a Zubrnicemi (lokality Leština, Zubrnice, Knínice) se nacházejí nejmladší křídové sedimenty (sedimenty santonské patřící merboltickému souvrství), které se v Českém středohoří zachovaly v rámci české křídové pánve na jediném místě. Petrologicky je merboltické souvrství tvořeno rozpadavými arkózovými pískovci a písky, které jsou jemně až středně zrnité, s větším množstvím živců a kaolinických složek. To vedlo ke vzniku spíše teras než kamenitých valů v úseku Leština, Zubrnice, Knínice. Vulkanosedimentární komplex Českého středohoří vznikl v období třetihor. Vulkanity mají alkalický charakter. Magma vytvořilo čediče, tefrity, znělce, trachybazalty, trachyty a pyroklastika (tufy a tufity). Ve sledované oblasti jde hlavně o výlevná a intruzivní tělesa tefritů a trachybazaltů. Kvartérní uloženiny vznikaly z intenzivní denudace při mrazovém zvětrávání a následné soliflukci. Zvětraliny se hromadily v údolích říčních toků. Svahové sedimenty jsou zastoupeny hlinitokamenitými sutěmi a kamennými moři (Chvátalová in Anděl, et al., 2002). Důležitým faktorem ovlivňujícím vznik valů je morfologie terénu, sklonitost a orientace svahů. Klimatické poměry na lokalitách jsou ovlivněny rozdílnými nadmořskými výškami. Rozpětí nadmořské výšky ve studované oblasti je značné. Na nejníže položené lokalitě u obce Leština dosahuje 350 m, ale nejvýše položená místa v okolí Bukové hory se blíží výšce 683 m n.m. Výše položené lokality ve studované oblasti patří podle podle Quitta do oblasti MT (mírně teplá)7 (MT 4, MT 3, MT 2), níže položená místa MT 10 a MT 9. Jak je výše uvedeno, lokality v rámci oblasti se liší přírodními podmínkami, přesto na valy i na okolní porosty působí shodný management. Okolní porosty řadíme mezi kulturní i polopřirozené mezofilní louky, staré sady, remízy a lesy. Největší plochu zaujímají pastviny. Vzhledem k extenzivnímu způsobu hospodaření v zemědělství se do trvalých travních porostů často šíří dřeviny. 3.2 Zpracování snímků Pro dané území jsou k dispozici historické letecké snímky z roku 1938 v analogové podobě, které jsou uloženy v archivu Vojenského geografického a hydrometeorologického 3
úřadu v Dobrušce. Současný stav krajiny odráží ortofota z roku 2002, pořízené firmou GEODIS BRNO, spol. s r. o. Letecké snímky (ani jejich digitální reprezentace) nemohou být použity pro měřické účely přímo kvůli zkreslení, které je způsobené centrální projekcí a různou nadmořskou výškou snímaných bodů. Aby bylo možné historické letecké snímky porovnat se současnými ortofoty, bylo nutné snímky nejprve zpracovat, tzv. ortorektifikovat. Historické letecké snímky byly ortorektifikovány za použití programu Leica Photogrammetry Suite 8.7. Podrobný postup zpracování historických snímků a následná vektorizace agrárních valů a teras jsou uvedeny v práci Elznicové (Elznicová, 2008). 3.3 Vektorizace agrárních valů Na leteckých snímcích byly identifikovány valy, které existují v současnosti (2002) a následně i stav v minulosti (1938). Valy, které bylo možno nalézt na snímcích v minulosti (30. léta 20. stol.), ačkoliv v současnosti již neexistují či se nacházejí v místě se souvislými křovinami nebo v lese, byly do hodnocení také zařazeny. Naopak byly z hodnocení vynechány ty valy, které jsou od počátku srovnávaného období v 30. letech do současnosti součástí lesa či souvislých křovin. Důvodem vynechání byla obtížnost jejich identifikace. Při vektorizaci byly dále vynechány ty linie vegetace, které znázorňují vysázenou zeleň, stromový doprovod cest a vodních toků. Do hodnocení nebyly zahrnuty ani agrární valy bez dřevin, neboť použitá metoda neumožňovala sledovat pouhé terénní nerovnosti. Vektorizované agrární valy ze současnosti byly ověřovány terénním šetřením. Správnost dat z historických snímků byla ověřována podle reambulovaných map 3. vojenského mapování. Porovnáním polygonů znázorňujících vegetaci vázanou na valy (1938 vs. 2002) bylo možno rozhodnout, zda valy zanikly; zachovaly se; zda se na nich rozšířila vegetace; či jejich vegetace splynula v souvislé křoviny či les. Polygonům reprezentujícím valy (v prostředí GIS) byl přidělen kód a grafické rozlišení podle toho, jaký typ vývoje reprezentují (Obr. 2): Obr. 2: Výskyt agrárních valů v části modelové oblasti Verneřicko v minulosti (rok 1938, vlevo), současnosti (rok 2002, uprostřed) a jejich vývoj (vpravo) 4
3.4 Analýza dat Pro odhad současného významu agrárních valů je důležitý podíl valů k okolním biotopům zjišťovaný na leteckých snímcích z roku 2002. Byly sledovány plochy podle využití: les; roztroušená zeleň, liniová zeleň a křoviny; zástavba; agrární valy; vodní plochy a ostatní plochy. Kategorie ostatní zahrnuje pole, louky, pastviny a místní komunikace, které nebyly detailně sledovány. Při vyhodnocení byly do kategorie ostatní zahrnuty i vodní plochy, neboť jejich výskyt v dané oblasti byl zanedbatelný (1 ha). Obr. 3: Zastoupení sledovaných krajinných prvků na území Verneřicka v roce 2002 5
S využitím statistických a výpočetních operací v programu ArcGIS bylo zjišťováno procentuální zastoupení typů valů (viz výše), ze kterého je možno vyhodnotit změny využití ploch v období 1938 2002. Mezi faktory, které ovlivňují rozšíření valů, patří sklonitost terénu, na kterém se valy vyskytují. Rozdělení do tříd sklonitosti je podle Skleničky (Sklenička, 2003). Byla vytvořena mapa sklonitosti modelové oblasti Verneřicka a k jednotlivým valům byl přidán údaj o jeho sklonu, jak je vidět na obr. 4. Poté byla provedena analýza výskytu valů v závislosti na sklonu svahu. Obr.4: Přiřazení třídy sklonitosti agrárním valům na území Verneřicka 4. Výsledky 4.1 Vizuální srovnání vybraných lokalit ve sledovaném území Při vizuálním porovnání vegetace valů na leteckých snímcích (obr. 5) z roku 1938 a 2002 je patrné, že se ve sledované krajině zvýšila plocha rozptýlené zeleně, jak bylo zjištěno rozborem ploch (viz výše). Rozptýlená zeleň ve studované oblasti má podobu remízků (často vázaných na prameniště nebo na skalní výchozy) a různé typy liniové zeleně, z nichž nejčastější je vazba na agrární valy. 6
(vytvořeno v programu ArcScene, MO ČR, GEODIS BRNO, s r.o.) Obr.5: Trojrozměrný pohled na krajinu z roku 1938 (nahoře) a 2002 (dole), území navazujícího na obec Leština směrem na Zubrnice Porovnáním stejného území zachyceného na leteckých snímcích z roku 1938 a z roku 2002 je patrné, že se většina agrárních valů dochovala do současnosti a že dochází i k šíření vegetace z valů či zapojení vegetace valů do souvislé zeleně (les, křoviny). Pole a sady byly nahrazeny trvalými travními porosty. Výše uvedené změny patří k nejčastějším, neboť ve Verneřickém středohoří za období 1938 2002 plocha rozptýlené zeleně vzrostla, jak je patrné i z obr. 5. 7
Ve sledované oblasti dříve existovaly také valy, respektive spíše terasy, které byly později odstraněny nebo na nich byla zlikvidována vegetace. V oblasti náležící k pohraničí žilo před 2. sv. válkou více obyvatel, kteří pracovali v zemědělství. Z leteckého snímku (rok 1938) je patrná nižší lesnatost a rozdělení zemědělské půdy na drobná políčka (obr. 6). Půda byla obdělávána s ohledem na sklonitost terénu. Pole byla oddělena agrárními valy, které byly v rámci intenzifikace zemědělství odstraněny. (vytvořeno v programu ArcScene, MO ČR, GEODIS BRNO, s r.o.) Obr. 6 Trojrozměrný pohled na krajinu u obce Příbram ve Verneřickém středohoří v minulosti (1938) a současnosti (2002) 8
4.2 Zastoupení agrárních valů v krajině Z vektorizovaných dat je možné zjišťovat procentuální zastoupení valů vůči celkové ploše modelového území. Na obr. 7 je patrný současný stav (rok 2002). Plocha zkoumané oblasti činí cca 2 808 ha. Zastoupení agrárních valů v současnosti je 83 ha, což tvoří 3 % této plochy. Obr. 7: Procentuální zastoupení sledovaných krajinných prvků valů na území Verneřicka v roce 2002 Výsledný předložený koláčový graf (obr. 7) ukazuje analýzu současného rozdělení krajinných prvků. Pokud bude provedena analýza historického rozdělení krajinných prvků a valů, bude se tento stav lišit, neboť v oblasti Verneřicka došlo k nárůstu ploch současných valů ve srovnání s plochou v minulosti. Je to způsobeno tím, že Verneřické středohoří díky členitosti terénu nebylo po odsunu německého obyvatelstva již nikdy zemědělsky intenzivně využíváno, a proto se většina valů dochovala do současnosti. 9
4.3 Změny v rozšíření agrárních valů a teras mezi roky 1938 2002 Zpracované letecké snímky již sami o sobě poskytují názornou představu o vývoji využití krajiny. Na obr. 8 je názorná ukázka změn v území. Je zde zobrazena krajina z roku 1938 (1) a současný stav (2). Pomocí vektorizované vrstvy s údaji, o jaký typ valu jde, je možné zobrazit též změny valů (3). Obr. 8: Území severně od obce Velké Stínky. Porovnání leteckého snímku z roku 1938 (1) s rokem 2002 (2) a vývoj agrárních valů v letech 1938-2002 (3) Díky vektorovým datům lze vývoj vegetace na agrárních valech též kvantifikovat. Na obr. 9 je graficky vyjádřeno rozdělení plochy valů v období 1938 2002 s ohledem na jejich vývoj (v procentech). Největší zaznamenaná změna ve studované oblasti náleží zvětšení plochy vegetace vázané na valy a činí 46 % z celkové hodnocené plochy vegetace valů. Toto rozšíření je způsobeno hlavně nárůstem šíře vegetace do okolí původních valů a teras. V mnohem menší míře se podílí nově vzniklá liniová vegetace, která vznikla v důsledku zarůstání mezí či teras spíše než tvorbou nových valů. Ostatní typy liniové vegetace jako doprovod polních cest, úvozů a vodních toků nebyly do souboru zahrnuty. 10
Obr. 9: Procentuální rozdělení plochy agrárních valů na území Verneřicka podle období vzniku, trvání a zániku Příčiny zvětšení šířky pásu vegetace na valech můžeme hledat v poklesu tlaku na využívání krajiny, v nízké hustotě současného osídlení a extenzivní formě zemědělského obhospodařování. Změny ve využívání této marginální oblasti jsou důsledkem demografických změn. Zatímco ve studovaném území bylo v roce 1930 13 obcí, tak k roku 2001 poklesl počet na 11 obcí. Mnohem výraznější je pokles počtu obyvatel (tab. 1). Při sčítání lidu v roce 1930 zde žilo 5 287 obyvatel, ale při sčítání v roce 2001 pouze 1361. obec počet obyvatel v roce 1930 2001 Sluková 203 1 Velké Stínky 33(35) 0 Stará Homole 54 0 Zubrnice 527 162 Příbram 572 65 Leština 456 130 Dolní Šebířov 154 12 Náčkovice 214 13 Verneřice 1587 880 Rychnov 817 69 Rytířov 196 4 Knínice 299 24 Čáslav 175 1 Součet 5287 1361 Tab. 1: Srovnání počtu obyvatelstva letech 1930 a 2001 11
Ve sledované oblasti došlo k zániku pouze 8,5 % agrárních valů. Lze se domnívat, že příčiny tak malého zániku valů, jsou stejné jako v případě nárůstu plochy vegetace vázané na valy v minimálním míře využívání této krajiny pro zemědělskou činnost. Za nejstabilnější jádro vegetace můžeme považovat 30 % plochy vegetace valů, která nedoznala během sledovaného období změny. Jde o vegetaci vázanou na zemědělsky obtížně využitelnou půdu kamenitých valů a svažitých teras. Vegetace vázaná dříve na valy a použitou metodou na současných leteckých snímcích nerozlišitelná činí 15 % ploch. Při doplňkovém terénním průzkumu bylo zjištěno, že zůstal zachován mikroreliéf valů nebo typ vegetace, který je identifikovatelný jen pozemním šetřením. V současnosti tuto vegetaci valů spojenou s okolními křovinami či zaniklou spojením do lesa nemůžeme řadit mezi liniovou zeleň a očekávat plnění jejich funkcí. 4.4 Rozdělení plochy vegetace valů podle sklonitosti terénu Pro potvrzení předchozích výsledků byla provedena analýza výskytu valů v minulosti a současnosti s ohledem na sklonitost terénu. Obr. 10 dokládá, že v minulosti se valy vyskytovaly nejčastěji na svazích mírných až středních, méně na vysokých. Lze konstatovat, že 71,4 % zaniklých valů se nacházelo na rovině (sklon do 3 ) či mírném svahu (sklon do 7 ). Souvisí to s možností využívat dané plochy pro zemědělskou činnost, jak je názorně vidět na obr. 6. Agrární valy mezi poli byly během sledovaného období odstraněny. Obr. 10: Procentuální rozdělení plochy agrárních valů v minulosti a současnosti na území Verneřicka v závislosti na sklonitosti svahů V současnosti se valy nejvíce vyskytují na středních svazích, dále též na mírných a méně na vysokých svazích. Největší podíl, a to cca 44 %, náleží vegetaci valů na sklonitosti 7-12 o, méně na sklonitosti 3-7 o cca 29 %, na sklonitosti 12-17 o cca 18 % a na sklonu navazujícím 17-25 o můžeme nalézt ještě 5 % vegetace. Na obr. 11 a 12 bylo dále podrobně zkoumáno, na jaké sklonitosti terénu se jednotlivé typy valů vyskytovaly. 12
Obr. 11: Rozdělení plochy vegetace agrárních valů na území Verneřicka v závislosti na sklonitosti svahů a podle období vzniku, trvání a zániku Z grafu na obr. 11 je patrné, že 6 ha valů zaniklo na svazích o sklonu 3-7 o a další cca 2,5 ha valů zaniklo na svazích o sklonu 7-12 o. Vysvětlení je více. Na svahy se sklonitostí 3-12 o připadá největší podíl valů vůbec. Území s nízkým sklonem je lépe obdělavatelné a proto je zde větší zájem o využití půdy, což následně vedlo k odstraňování liniové vegetace. Plocha vegetace zachovaných valů je rozložena na území s různým sklonem stejně jako plocha narůstající vegetace vázané na valy. Její největší rozšíření je v terénu o sklonitosti 3-17 o. Plocha narůstající vegetace je vždy o něco vyšší než zachovalé vegetace (při obdobném rozdělení dle sklonitosti). Největší podíl zvětšení plochy zaznamenaly valy na sklonu 7-12 o (cca 23 ha), méně (14 ha) na svazích se sklony blízkými a to 3-7 o a ještě méně (10 ha) při sklonu 12-17 o. Plocha nerozlišitelné vegetace valů zaniklé v porostech nepřesahuje na žádném sklonu 5 ha. Je téměř rovnoměrně rozložena na svazích různých sklonů. Vyšší podíl na svazích s vyšší sklonitostí než u ostatních typů lze vysvětlit nižším tlakem na jejich zemědělské využití. Převedením hodnot plochy vegetace agrárních valů na procenta (obr. 12) došlo ke zviditelnění tří trendů. Prvním je zánik valů, nejvýraznější na svazích s nižší sklonitostí 3-7 o. Druhý, společný trend, je zvětšování plochy vegetace valů, existujících již ve 30. letech; nejvýraznější je na svazích 7-12 o. Třetím trendem je splývání vegetace valů se sousední křovitou a stromovou vegetací. Tento trend je celkem vyrovnaný na všech sklonech v rozmezí 3-17 o a je relativně vysoký i na sklonech do 25 o. 13
Obr. 12: Procentuální rozdělení plochy agrárních valů na území Verneřicka v závislosti na sklonitosti svahů a podle období vzniku, trvání a zániku 4.5 Hodnocení použité metody Výsledky zjištěné kombinací metod DPZ a GIS považujeme za dobré. Přesto si jejich uživatel musí být vědom jejich nedostatků. Jsou to např. nepřesnosti v interpretaci leteckého snímků, který je závislý na měřítku snímku, době pořízení snímku, na fotografickém materiálu či jeho kvalitě. Jedná se o některé pozemní rozdíly, které není možné interpretací leteckého snímku odlišit, např. rozdělení valů úzkou polní cestou, záměna vegetačního krytu terasy za vegetační doprovod úvozu, nemožnost odlišit přirozenou terénní nerovnost (skalní výchoz) či zarostlou stromovou vegetací od agrárního valu. Správná interpretace leteckých snímků je náročnější než u map a vyžaduje zkušenosti zpracovatele. U černobílých snímků je někdy obtížné rozpoznat sledované prvky díky zastínění některých prvků na snímcích. Archivní letecké snímky použité v této práci byly snímány z výšky cca 4000 m n. m., což odpovídá měřítku mapy 1:18 000. Také kvalita historických dat je různá a lze se setkat s místy na snímcích, kde nelze plochy interpretovat či snímkování bylo provedeno tak, že chybí část dat. V rámci sledované oblasti (2807,6 ha) však bylo pouze 11,7 ha špatných ploch, které nebylo možné interpretovat, což je zanedbatelných 0,4 % z plochy sledované oblasti. Pro přesnější identifikaci agrárních valů by bylo nutné použít stereoskopické pozorování, při kterém se zobrazují i malé terénní nerovnosti, erozní úkazy, zákonitosti ve skladbě porostních útvarů či vlhkostní poměry (Gál, 1965). Umožnilo by to též zjišťovat výšku objektů ze snímků, čímž by se vytvořila trojrozměrná data. Pomocí nich by bylo možné rekonstruovat z leteckých snímků i digitální model terénu, kde by byly agrární valy a terasy lépe identifikovány. Avšak časová náročnost zpracování snímků by se tím mnohonásobně zvětšila. Protože hodnocení vývoje agrárních změn pomocí GIS bylo prováděno v souvislosti s terénním floristickým průzkumem, bylo k ověření existence valů v současnosti použito terénní šetření. 14
5. Diskuse použité metody a výsledků V práci je použito stejné třídění sklonitosti, jaké používá Sklenička (2003). Sklenička označuje kategorii 0-1 úplná rovina (bez projevu plošné vodní eroze), 1-3 rovina (s možností plošné vodní eroze), 3-7 mírný svah; 7-12 střední svah, 12-17 výrazný svah, 17-25 příkrý svah, > 25 sráz. Janeček, et al., (2002) rozlišují z hlediska doporučených způsobů obhospodařování následující intervaly sklonitosti terénu:1-2 % (pro hospodaření v pásech 40 m širokých), 3-8 % (hospodaření v pásech šíře jen 30 m), 9-16 % (doporučená šíře pásů 25 m), 17-20 % (doporučená šíře pásů 20 m) a 21-25 % ( doporučená šíře pásů již pouze 15 m). Zmiňovaný autor také uvádí, že na sklonu do 3 % nedochází k povrchovému odtoku, což by vysvětlovalo minimální výskyt agrárních valů při nízkých sklonitostech. Za extrémně sklonité svahy považuje ty, jejichž sklon je vyšší než 20 %. Wischmeier et. Smith (1978 sec. Janeček, et al., 2002) rozlišují intervaly sklonitosti pro obhospodařování: 2-7 %, 7-12 %, 12-18 % a 18-24 %. Pozemky se shodným intervalem sklonitosti mají doporučený stejný způsob obhospodařování. Autorky v článku nepoužívaly pro hodnocení sklonitosti procenta, ale stupně. Použité třídění umožnilo detailnější hodnocení sklonitosti. Dřevinou vegetaci na valech ve Verneřickém středohoří uvádí Machová, et al. (2008). Nejčastější dřeviny, které se podílejí na sledovaném efektu, jsou Acer campestre, Acer platanoides, Acer pseudoplatanus, Cornus sanguinea, Corylus avellana, Crataegus sp., Euonymus europaea, Fraxinus excelsior, Prunus avium, Prunus padus, Prunus spinosa, Quercus petraea, Quercus robur, Ribes uva-crispa, Rosa canina, Rubus idaeus, Sambucus nigra, Sorbus aucuparia. Z nich nejčastější druhy jsou Sambucus nigra, Corylus avellana a Fraxinus excelsior. Tyto druhy dřevin nejsou jediné, které tvoří keřové a stromové patro na agrárních valech. Ve stejné práci autorky uvádějí z agrárních valů Lounska i jiné druhy dřevin, především ovocné dřeviny a teplomilné druhy keřů. Nejstarší dřeviny byly součástí vegetace zaznamenané na počátečních leteckých snímcích, jak bylo zjištěno metodou dendrometrie dřevin na agrárních valech Verneřicka a Lounska. Tito jedinci pocházejí z 20. a 30. let 20. století. Většina druhů je však datována především od 40. let 20. stol. (Machová, Klazar, 2005). Na počátku sukcese při osídlování stanovišť se uplatňují druhy schopné růst jako keře i stromy (Sádlo, 1991). Jsou to druhy Acer campestre, Fraxinus excelsior, Prunus avium, Sorbus aucuparia, Populus tremula, Ailanthus glandulosa, Robinia pseudacacia, Salix caprea; což je druhová skladba blízká druhům dřevin na valech. Ve vyšších nadmořských výškách v okolí Zlatých Hor na severní Moravě uvádí Riezner (2007) jako nejrozšířenější druhy keřů Prunus padus a Corylus avellana a stromů Acer pseudoplatanus, Sorbus aucuparia, Betula pendula, Fraxinus excelsior, Tilia cordata. Okolní horské smrčiny se na valech přítomností Picea abies neprojevují. Jako příčinu rozšíření listnatých dřevin uvádí pařezovou výmladnost a rozvinutý kořenový systémem. 6. Shrnutí dosažených výsledků Byla sledována typická krajina náležící Verneřickému středohoří, které je příkladem marginální oblasti. Za hranice této oblasti byly zvoleny komunikace a okraj rozsáhlých lesních komplexů v okolí Bukové hory. Plocha takto vymezeného území činila 2 808 ha. Agrární valy jsou na leteckých snímcích rozlišitelné díky přítomnosti stromové a keřové vegetace. Podíl agrárních valů v území byl 3 %. Velký podíl patřil lesním biotopům a ostatním plochám (loukám a pastvinám). 15
Hlavní přínos výzkumu spočívá ve studiu krajinného prvku vegetace agrárních valů ve dvou časových řadách a to na leteckých snímcích z roku 1938 a v roce 2002. První série byla označovaná za historickou (rok 1938), neboť zaznamenala ještě krajinu, která se vyvíjela celá staletí. Druhá série z roku 2002 byla označována jako současná, neboť odráží změny ve druhé polovině 20. století a zároveň zachytila stav krajiny na počátku 21. století. Srovnání historických a současných mapových podkladů umožnilo rozlišit podobu krajinných prvků valů s liniovou vegetací na ně vázanou ve 30. letech 20. stol. a na počátku 21. stol. Nejnižší podíl (9 %) připadl na vegetaci valů znázorněnou na historických snímcích a nyní zaniklou. Nejstabilnější vegetace valů, která ve sledovaném období let 1938 až 2002 zůstala zachována, činí 30 %. Největší plochu zaujímá vegetace, která se rozšířila z valů nebo vznikla na nových valech ve sledovaném období, její podíl činí 46 %. Poslední kategorii tvoří vegetace valů na historických snímcích, kterou nelze zaznamenat na současných leteckých snímcích, neboť splynula s vegetací křovin a lesů. Její podíl je 15 %. Použitá metoda GIS také umožnila diferencovaně vyhodnotit změny valů podle jejich umístění na svazích rozdílného sklonu. Pro přehlednost byly výsledky vyjádřeny jak plošně (v ha), tak v procentech plochy. První kategorie je vegetace a valy, které ve sledovaném období zanikly. Maximum zaniklých valů bylo na sklonu 3-7 o (68 %) a velký podíl také na svažitosti 7-12 o (27 %). Je pravděpodobné, že uvedené svahy ještě umožnily hospodaření a zájem o ornou půdu vedl k likvidaci agrárních valů. Druhá kategorie zachycuje vegetaci, která se za uvedené období nejméně změnila. Těžiště jejího výskytu je na plochách o svažitosti 7-12 o (43 %). Byla zaznamenána i na svazích 3-7 o (32 %) a 12-17 o (17 %). Třetí kategorii tvoří valy, z nichž se vegetace rozšířila do okolí. Plocha této kategorie je ze všech největší. Vazba na svažitost kopíruje vegetaci zachovalou. V extenzivně využívané krajině jsou zdrojem pro zvětšení plochy vegetace stávající porosty na valech. Vegetace valů, která splynula v souvislé křoviny nebo les má vyrovnané zastoupení na různých sklonitostech. Metoda použitá zde ke studiu změn krajinných prvků je vhodná a poskytuje řadu objektivních výsledků. Přesto má určitá omezení. Bez terénního ověření nelze se stoprocentní jistotou na základě leteckých snímků tvrdit, že jde o doprovodnou vegetaci agrárních valů či teras. Nižší přesnost při identifikaci je v případě řídké vegetace. Menší přesnost metody je tedy v území s převážně kamenitým materiálem valů, které zvlášť s extrémními klimatickými podmínkami vede k nižšímu zápoji dřevin. Naopak hlinité terasy nebo meze s dostatkem zeminy umožňují bujnější růst dřevin i velký zápoj korun. Míra chyby však není velká a pro rozhodování o změnách v krajině zanedbatelná. Literatura ANDĚL, J., et al. (2002): Geografie Ústecka. Univerzita J. E. Purkyně, Přírodovědecká fakulta, Ústí nad Labem, 134 s. ELZNICOVÁ, J. (2008): Zpracování archivních leteckých snímků pro identifikaci změn rozšíření agrárních valů během 20. století. Severočeskou přírodou Litoměřice, 39: s.15-22. FORMAN, R. T. T. (1996): Land Mosaics: The Ecology of Landscape and Regions. Cambridge University Press, Cambridge, 632 s. GÁL, P. (1965): Fotogrammetria, Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry, Bratislava, 600 s. GOJDA, M. (2000): Archeologie krajiny, vývoj archetypů kulturní krajiny. Academia, Praha, 238 s. 16
HOŠEK, J., et al. (1999): Chráněná území ČR. Ústecko. svazek I. Agentura ochrany přírody a krajiny České republiky, Praha, 350 s. JAGOMÄGI, J., MART, K., MANDER, Ü., JACUCHNO, V. (1988): The Structuralfunctional Role of Ecotones in the Ladscape. Ekológia (ČSSR), roč. 7, č. 1, s. 81 94. JANEČEK, M., et al. (2002): Ochrana zemědělské půdy před erozí. ISV nakladatelství, Praha, 201 s. KOVÁŘ, P. (1999): Dlouhodobé změny v kulturní krajině přiblížení bez GIS. Zprávy České botanické společnosti, Praha, 34, Materiály č. 17, s. 133-140. MACHOVÁ, I., SYNEK, V., FIEDLEROVÁ, K. (2010): Floristická studie valů ve Verneřickém středohoří. Studia Oecologica, roč. 4, č. 4 (odevzdáno do tisku) MACHOVÁ, I., KLAZAR, R. (2005): Věková struktura dřevin na agrárních valech. Severočeskou přírodou, Litoměřice, č. 36 37, s. 111-121. MACHOVÁ, I., FILIPOVÁ, L., FIEDLEROVÁ, K. (2008): Dřeviny agrárních valů Českého středohoří a jejich vliv na bylinné patro. Severočeskou přírodou, Litoměřice, č. 39, s. 1-6. MEEUS, J. H. A. (1995): Pan-European landscapes. Landscape and Urban Planning, roč. 31, č. 1-3, s. 57-79. RIEZNER, J. (2007): Agrární formy reliéfu a jejich vegetace v kulturní krajině Jesenicka. Dizertační práce, deponováno in knihovna Geografického ústavu MU Brno., 169 s. SÁDLO, J. (1991): Vegetace křovin třídy Rhamno Prunetea v České republice.. Disertační práce, depon. in knihovna BÚ AV, Průhonice. 197 s. SKLENIČKA, P. 2002. Temporal changes in pattern of one agricultural Bohemian landscape during the period 1938-1998. Ekológia (Bratislava), roč. 21, č. 2, s. 181-191. SKLENIČKA, P. (2003): Základy krajinného plánování. nakladatelství Naděžda Skleničková. Praha, 321 s. ZAPLETAL, L. (1969): Úvod do antropogenní geomorfologie. Scriptum, Přírodověděcká fakulta University Palackého, Olomouc, 278 s. Poděkování: Článek vznikl s podporou ministerstva zemědělství v rámci podpory udržitelného rozvoje venkova (venkovského prostoru): projekt č. QH 82 126 (Zajištění harmonizace krajinotvorné, hydrologické a produkční funkce agrárních valů a teras pro diverzifikaci aktivit na venkově). 17