Importance of grassland monitoring in European perspective of climate change – FINEGRASS project

• Autorzy: Dabrowska-Zielinska K. , Golinski P. , Jørgensen M. , Mølmann J. , Taff G. , Twardy S. , Budzynska M. , Czerwinski M. , Kopacz M. , Kurnicki R. , Kowalik W. , Tomaszewska M. , Malinska A. , Golinska B. , Gatkowska M.

Warianty tytułu

PL

Znaczenie monitoringu użytków zielonych w kontekście zmian klimatycznych w Europie – Projekt FINEGRASS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the study was an assessment of the effect of climatic changes on grassland growth, its water conditions and biomass. Forecasting the grassland biomass and indicating the influence of climate on grasslands growth could be an important tool in grassland management on the national, regional and field grassland scales. Remote sensing gives the possibility to estimate the grassland growth conditions what have been achieved applying NOAA.AVHRR and Terra.MODIS. Identification of grasslands throughout the country have been done using Corine Land Cover (CLC) database. Vegetation index (NDVI) and surface temperature (Ts) have been calculated from satellite data. Meteorological data for Poland have been collected: i) for years 1997–2015, ii) for the period 1985–2014 to find the trends of climatic changes. There have been found: significant trends in air temperature (Ta) in NUTS1 in Poland; significant trend of increasing grassland surface temperature (Ts) in Poland based on satellite data; comparable results between Ts – Ts_mean and Ta – Ta_mean for the years 1997–2015; significant positive relationship between the (April-September) standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) and grass yields in Poland. In Norway, a trend towards earlier growth start in spring and increasing temperature sum in the growing season for the last ten years have been found, however, with large variation between years. Also, trends towards warmer springs and autumns since 1991 in Northern Norway has been observed. Climate changes may affect positively and negatively the grassland productivity. Proposed new and efficient methods based on satellite observations, can be used to monitor the productivity of grasslands to understand trends and anomalies that are likely to continue into the future, can help in planning for agricultural practices, can be an efficient tool in decision support system of grassland management and offsetting financial risks on large scales.

PL

Celem badań była ocena wpływu zmian klimatycznych na wzrost użytków zielonych, ich warunki wodne i biomasę. Prognozowanie biomasy i określanie wpływu klimatu na jej rozwój jest ważnym zadaniem w zarządzaniu użytkami zielonymi w skali kraju, regionu i pojedynczego gospodarstwa łąkarskiego. Metody teledetekcji umożliwiają ocenę warunków wzrostu roślin na podstawie danych satelitarnych NOAA. AVHRR i Terra.MODIS. Rozmieszczenie użytków zielonych w Polsce zostało pobrane z bazy Corine Land Cover (CLC). Wskaźnik zieleni NDVI oraz temperatura powierzchni czynnej Ts zostały obliczone z ww. danych satelitarnych. W celu określenia trendów zmian klimatycznych zebrano dane meteorologiczne dla obszaru Polski i) z lat 1997–2015 oraz ii) 1985–2014. W wyniku przeprowadzonych analiz otrzymano: znaczące trendy temperatury powietrza (Ta) dla regionów statystycznych (NUTS2); znaczący trend rosnący temperatury powierzchni czynnej (Ts). Dla lat 1997–2015 otrzymano porównywalne wyniki pomiędzy Ts i Ts_mean oraz Ta i Ta_mean oraz znaczącą zależność dodatnią pomiędzy wskaźnikiem (z okresu kwiecień-wrzesień) standaryzowanego klimatycznego bilansu wodnego (SPEI) a produkcyjnością użytków zielonych. Dla obszaru Norwegii otrzymano trend wcześniejszego startu wegetacji na wiosnę i rosnący trend sumy temperatur powietrza w sezonie wegetacyjnym w ostatnim dziesięcioleciu, z tym, że z dużymi wahaniami w poszczególnych latach. W północnej Norwegii zanotowano również od roku 1991 trend coraz cieplejszych wiosen i jesieni. Zmiany klimatyczne mogą wpływać zarówno pozytywnie jak i negatywnie na produkcyjność użytków zielonych. Proponowane nowe metody bazujące na danych satelitarnych mogą być zastosowane do monitorowania produkcyjności użytków zielonych w celu rozpoznania trendów i anomalii klimatycznych, które mogą się zdarzyć w przyszłości, jak również mogą pomóc w planowaniu produkcji rolniczej w celu uniknięcia strat finansowych na dużą skalę.

Słowa kluczowe

EN

grassland; biomass; NDVI; precipitation; SPEI index; climate change

PL

użytki zielone; biomasa; indeks NDVI; opady; wskaźnik SPEI; zmiany klimatyczne

• Wydawca: Instytut Geodezji i Kartografii
• Czasopismo: Geoinformation Issues
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 8, no. 1(8)
• Strony: 55--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dabrowska-Zielinska K.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Golinski P.

• Poznan University of Life Sciences, Department of Grassland and Natural Landscape Sciences, 11 Dojazd St., 60-632 Poznan, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Jørgensen M.

• Norwegian Institute of Bioeconomy Research - NIBIO, Holt, Tromsø, P.O. Box 115, NO-1431 Ås Norway, Tel.: [phone]

autor

Mølmann J.

• Norwegian Institute of Bioeconomy Research - NIBIO, Holt, Tromsø, P.O. Box 115, NO-1431 Ås Norway, Tel.: [phone]

autor

Taff G.

• Norwegian Institute of Bioeconomy Research - NIBIO, Holt, Tromsø, P.O. Box 115, NO-1431 Ås Norway, Tel.: [phone]

autor

Twardy S.

• Institute of Technology and Life Sciences, Malopolska Research Centre, 21B Ulanow St., 31-450 Krakow, Poland, Tel.: [phone]

autor

Budzynska M.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Czerwinski M.

• Poznan University of Life Sciences, Department of Grassland and Natural Landscape Sciences, 11 Dojazd St., 60-632 Poznan, Poland, Tel.: [phone]

autor

Kopacz M.

• Institute of Technology and Life Sciences, Malopolska Research Centre, 21B Ulanow St., 31-450 Krakow, Poland, Tel.: [phone]

autor

Kurnicki R.

• Institute of Technology and Life Sciences, Malopolska Research Centre, 21B Ulanow St., 31-450 Krakow, Poland, Tel.: [phone]

autor

Kowalik W.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Tomaszewska M.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Malinska A.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

autor

Golinska B.

• Poznan University of Life Sciences, Department of Grassland and Natural Landscape Sciences, 11 Dojazd St., 60-632 Poznan, Poland, Tel.: [phone]

autor

Gatkowska M.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679, Warsaw, Poland, Tel.: [phone], Fax: [phone]

Bibliografia

• [1] Bignal E., Mc Cracken D., (1996): Low intensity farming systems in the conservation of the country site, Journal of Applied Ecology, 33, pp. 413–424.
• [2] FAOSTAT (2009): Statistical Database 2007, Rome.
• [3] FAO (2007): State of the World’s Forests 2007, Rome.
• [4] Huyghe C., De Vliegher A., Goliński P., (2014): European grasslands overview: temperate region, Grassland Science in Europe 19, pp. 29–40.
• [5] Kawamura K., Akiyama T., Yokota H., Tsutsumi M., Yasuda T., Watanabe O., Wang G., Wang S., (2005): Monitoring of forage conditions with MODIS imagery in the Xilingol steppe, Inner Mongolia, International Journal of Remote Sensing 26, 7, pp. 1423–1436.
• [6] Kundzewicz Z.W., Matczak P., (2012): Climate change regional review: Poland, WIRES Climate Change, Willey, DOI: 10.1002/wcc.175View.
• [7] Langanke T., (2013): GIO land (GMES/Copernicus initial operations land) High Resolution Layers, GIO land team at the EEA, Copenhagen, pp. 13.
• [8] Okolowicz W., Martyn D., (1989): Climatic regions (in Polish), In: H. Górski and P. Melnicka (Eds.), Atlas geograficzny Polski, PPWiK, Warszawa-Wrocław.
• [9] O’Mara F.P., (2012): The role of grasslands in food security and climate change, Annals of Botany 110, pp. 1263–1270.
• [10] Paustian K., Collins H.P., Paul E.A., (1997): Soil organic matter in temperate agroecosystems. In: E.A. Paul, K. Paustian, E.T. Elliot and C.V. Cole (Eds.), Boca Raton, USA, CRC Press LLC, pp. 15–49.
• [11] Smit H.J., Metzger M.J., Ewert F., (2008): Spatial distribution of grassland productivity and land use in Europe, Agricultural Systems 98, pp. 208–219.
• [12] Soer, (2015): The European environment – state and outlook 2015 A comprehensive assessment of the European environment’s state, trends and prospects, in a global context, Report EEA.
• [13] Sombroek W.G., Nachtergaele F.O., Hebel A., (1993): Amounts, dynamics and sequestrations of carbon in tropical and subtropical soils, Ambio 22, pp. 417–426.
• [14] Souchere V., King Ch., Dubreuill N., Lecomte-Morel V., Bissonnais Y., Chalat M., (2003): Grassland and crop trends: role of the European Union Common Agricultural Policy and consequences for runoff and soil erosion, Environment Science and Policy, Vol 6, Issue 1.
• [15] Sousanna J.F., Klumpp K., Ehrhardt F., (2014): The role of grassland in mitigating climate change, Grassland Science in Europe, Vol. 19 EGF at 50: The future of European Grasslands, (Ed) A. Hopkin.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).