Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Changes in meadow communities on abandoned marshy meadows

Żuchniewicz K., Barszczewski J., Kozłowska T., Wierzchowski P., Grzelak M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 3

162--167

EN

The study was carried out in the years 2010-2013 on drained, unused meadows situated on organic soils (wet and humid) in central Poland. The paper presents the changes and transformations of habitats and meadow communities that have taken place on these meadows due to reduced anthropopressure. Analysed post-bog meadows were formed by reclamation and drainage of lowland bogs. In the early 90s of the XX century they were still used agriculturally and had valuable meadow communities of the Molinio-Arrhenathereteae class growing on them. As a result of discontinued maintenance of drainage equipment and reduction in pastoral agricultural practices, a large increase in water logging of the post-bog meadows had been observed. This resulted in their conversion into swampy habitats and marshy meadows. Valuable agricultural grasses of the Molinio-Arrhenathereteae class and other humid habitats species receded and the share of herbs and weeds of wet and wetland habitats and/or sedges or Phragmites australis increased. Communities of Scheuchzerio-Caricetea or Phragmitetea classes formed. The problem is still relevant today as similar changes and transformations of plant habitats and communities occur in many valleys.

PL

Badania prowadzono w latach 2010-2013 na zmeliorowanych, nieużytkowanych łąkach położonych na glebach organicznych (wilgotnych i mokrych) w Polsce Centralnej. W pracy przedstawiono zmiany i przeobrażenia siedlisk i zbiorowisk łąkowych jakie zaszły na tych łąkach w wyniku zmniejszenia antropopresji. Analizowane łąki pobagienne powstały w wyniku zmeliorowania i osuszenia torfowisk niskich, które jeszcze na początku lat 90-tych XX wieku były użytkowane rolniczo utrzymując wartościowe zbiorowiska łąkowe z klasy Molinio-Arrhenathereteae. Na skutek zaniechania konserwacji urządzeń melioracyjnych i obniżenia poziomu pratotechniki nastąpiło bardzo duże zwiększenie uwilgotnienia łąk pobagiennych, co spowodowało przekształcenie ich w siedliska bagienne lub łęgi zastoiskowe. Z runi ustąpiły trawy rolniczo wartościowe z klasy Molinio-Arrhenathereteae oraz inne gatunki siedlisk wilgotnych a zwiększył się udział ziół i chwastów siedlisk mokrych i bagiennych oraz/lub turzyc czy trzciny pospolitej. Wykształciły się zbiorowiska należące do klas ScheuchzerioCaricetea lub Phragmitetea. Problem jest nadal bardzo aktualny, gdyż podobne zmiany i przeobrażenia siedlisk i zbiorowisk roślinnych występują w wielu dolinach.

2

Przekształcanie się zbiorowisk łąkowych w wyniku zmian uwilgotnienia siedlisk łąkowych

Kozłowska T., Burs W.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2013

|

Vol. 58, nr 4

7--11

PL

Badania prowadzono w latach 1991-2010 w woj. łódzkim na łąkach pobagiennych, zmeliorowanych w latach 60. XX w. Melioracje uruchomiły i przyspieszyły procesy przeobrażenia materii organicznej. Większość zmeliorowanych łąk zagospodarowano i poprawnie użytkowano. Wykształciły się na nich rolniczo wartościowe zbiorowiska z klasy Molinio- Arrhenathereteae. Na początku lat 90. XX w. nastąpiło zwiększanie uwilgotnienia łąk pobagiennych w wyniku zaniechania konserwacji szczegółowych urządzeń melioracyjnych oraz obniżenia poziomu pratotechniki. Z runi ustępowały lub zmniejszały swój udział rolniczo wartościowe gatunki z klasy Molinio-Arrhenatheretea, a zwiększał się udział ziół i chwastów oraz/lub turzyc siedlisk mokrych i bagiennych. Zwiększanie uwilgotnienia siedlisk łąkowych spowodowało przekształcanie siedlisk mokrych w siedliska zabagniające lub bagienne, należące już do łęgu zastoiskowego lub bielawy właściwej.

EN

During the years 1991-2010 the study was conducted in Łódź province, on post-bog meadows reclaimed in the 60s of twentieth century. Reclamation launched and accelerated the processes of organic matter transformation. Most of the drained meadows were utilized and properly used. Agriculturally valuable communities of class Molinio-Arrhenathereteae have developed there. In the early 90s of twentieth century, in result of failure of maintaining the detailed drainage system and the reduction of meadow technology level, the moisture of post-bog meadows increased. The valuable species of the class Molinio-Arrhenatheretea disappeared or decreased their share in sward. The share of herbs and weeds and/or sedges from wet and marsh habitats increased. Increase of meadow habitats moisture resulted in transformation of wet habitats to reswamped or swamped habitats.

3

Ocena możliwości identyfikacji łąk produkcyjnych i ekologicznych z wykorzystaniem pojedynczego zdjęcia satelity Landsat

Kosiński K., Hoffmann-Niedek A., Kozłowska T.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 1

71-82

PL

W artykule przedstawiono możliwości identyfikacji produkcyjnych i ekologicznych siedlisk łąkowych na pojedynczym zdjęciu Landsat ETM+. Analizowano niezależnie dwa zdjęcia, pozyskane 10 września 1999 i 1 maja 2001 r. Podjęto próbę rozróżnienia siedlisk na podstawie par charakterystyk: kanałów spektralnych (ETM 3, 4, 5), kanału panchromatycznego (ETM8) i wskaźników różnicowych (NDVI - wskaźnik różnicowy obliczony z kanałów ETM4 i ETM3; ND(3,5) - wskaźnik różnicowy obliczony z kanałów ETM5 i ETM3), uzyskanych niezależnie z dwóch zdjęć. Z kategorią siedliskową związane są trzy pary charakterystyk obliczonych dla początku maja: ETM3 i NDVI, ETM4 i ETM5, jak również NDVI i ND(3,5). Jednak błędy klasyfikacji okazały się zbyt duże. Na zdjęciu wrześniowym nie stwierdzono różnic pomiędzy siedliskami w żadnej z par charakterystyk. Nie wyklucza to możliwości klasyfikacji siedlisk w trybie analizy wieloczynnikowej.

EN

The paper presents possibilities of identification of productive and ecological meadows on a single Landsat ETM+ image. Two images acquired on 10 September 1999 and 1 May 2001 were analyzed independently. Attempt was undertaken to distinguish habitats based on the following pairs of characteristics: spectral channels (ETM 3, 4, 5), panchromatic channel (ETM8) and differential indexes (NDVI, ND(3,5)) obtained from each of the images separately. Three pairs of characteristics are correlated with the habitat category obtained at the beginning of May: ETM3 vs NDVI, ETM4 vs ETM5 and NDVI vs ND(3.5). However, classification errors were far too high. In the image obtained in September, there were no differences between the habitats in any pair of characteristics. However, the possibility of classification of habitats in the multivariate analysis mode is still not excluded.

4

Próba rozpoznania ekologicznych i produkcyjnych siedlisk łąkowych na podstawie sezonowej zmienności charakterystyk spektralnych i tekstury zarejestrowanych na zdjęciach satelitów Landsat

Kosiński K., Hoffmann-Niedek A., Kozłowska T.

Roczniki Geomatyki

|

2012

|

T. 10, z. 2

37-43

PL

Walory ekologiczne użytków zielonych zależą w znacznej mierze od ich uwilgotnienia (Kozłowska, 2005). Do rozpoznawania uwilgotnienia siedlisk w teledetekcji użytków zielonych wykorzystuje się różnice tonalne (Witek, Ochalska, 1968). W analizach wilgotnościowych obok zakresu widzialnego wykorzystuje się bliską i średnią podczerwień (Klaus et al., 2012; Remm, 2004). Podejmowane są próby zastosowania wskaźnika NDVI do szacowania biomasy (Kozłowska i in., 2000) oraz badania uwilgotnienia i jego zmian (Kozłowska et al., 2004, Miatkowski i in., 2006; Kosiński, Hoffmann-Niedek, 2008; Martinez, Ramil, Chuvieco, 2010). Wykorzystuje się cechy strukturalne obrazu, rozpatrywane na różnych poziomach rozdzielczości przestrzennej (Osinski, 2003; Schellberg et al., 2008). W monitoringu satelitarnym użytków zielonych z rozróżnieniem różnych form wilgotnościowych wykorzystuje się wieloczasowe dane spektralne (Debinski, Jakubauskas, Kindscher, 2000; Wang, Tenhunen, 2004). Dużą wagę przywiązuje się do terminów kwietniowych i majowych (przed pierwszym pokosem) oraz wrześniowych, po trzecim pokosie (Kozłowska, Rogowski, 1991, Weiers et al., 2004; Miatkowski i in., 2006; Kosiński, Hoffmann-Nie dek, 2008). Do rozpoznawania użytków zielonych wykorzystuje się również zobrazowania dwuczasowe zarejestrowane w odstępie wieloletnim (Kosiński, Hoffmann-Niedek, 2008). Na dwóch zdjęciach wykonanych w czternastoletnim odstępie w tej samej porze roku (początek maja), wzmocnionych spektralnie (NDVI), temporalnie (ilorazowy wskaźnik zmian NDVI) i przestrzennie (wskaźnik struktury pasowej obliczany z zastosowaniem zespołu filtrów kierunkowych), wydzielono siedliska produkcyjne i nieprodukcyjne (ekologiczne). Zastosowanie wskaźnika struktury pasowej pozwoliło oddzielić grądy zubożałe suche od spontanicznych samozadarnień poornych na siedliskach żyźniejszych i korzystniej uwilgotnionych. Celem niniejszej pracy jest analiza znaczenia zmienności sezonowej cech spektralnych i strukturalnych w identyfikacji siedlisk łąkowych. Podjęto próbę odpowiedzi na pytanie: jak wielu charakterystyk trzeba użyć, aby możliwe było wydzielenie podstawowych kategorii siedliskowych. Hipoteza robocza. Zmienność sezonowa jednej charakterystyki na zobrazowaniach satelitów serii Landsat pozwala odróżnić siedliska produkcyjne od ekologicznych. Problem. Wybór metody filtracji kierunkowej do obliczenia wskaźnika struktury pasowej: filtracja czterokierunkowa (Kosiński, Kozłowska, 2003; Kozłowska i in., 2004; Acharyya, Kundu, 2001), filtracja dwunastokierunkowa (Kosiński, 2007). Z uwagi na większą rozdzielczość kątową filtracji dwunastokierunkowej postawiono pomocniczą hipotezę, w myśl której ta właśnie filtracja powinna dać lepsze efekty od filtracji czterokierunkowej.

EN

The aim of this research was to verify the significance of spectral and textural seasonal changes for distinguishing. grassland habitats. The two main groups of habitats were studied according to water conditions: ecological and productive grasslands. The two Landsat ETM+ images were used, acquired in May 1 and September 10th Seasonal changes of spectral (ETM3,4,5) and panchromatic (ETM8) bands were calculated as well as, normalized differential indexes (NDVI and ND(5,3) = (ETM5 - ETM3)/(ETM5 + ETM3), textural indexes, obtained by multidirectional filtering (four directional (SSI4) and twelve-directional (SSI12) strip structure indexes. The ETM4 band proved to be the only characteristic statistically significant for distinguishing grassland habitats. Seasonal changes in ETM4 band allow to distinguish ecological grasslands with full producer accuracy. However, due to low user accuracy (30%) terrain verification or further classification is needed using additional characteristics.

5

Rozpoznawanie ekologicznych użytków zielonych na zdjęciach Landsat ETM+

Kosiński K., Hoffmann-Niedek A., Kozłowska T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

155--163

PL

Celem pracy jest weryfikacja składowych barwnych mapy satelitarnej przeznaczonej do interpretacji wizualnej z rozróżnieniem użytków zielonych ekologicznych i produkcyjnych. Wykorzystano zdjęcia satelity Landsat wykonane w dwóch terminach: 2011-05-01 i 1999-09-10. Wartość identyfikacyjną kanałów spektralnych ETM4, ETM5 oraz kanału panchromatycznego ETM8 oceniano metodą półautomatycznej klasyfikacji obiektowej. Do próby statystycznie reprezentatywnej dla dwóch mezoregionów (Kotliny Szczercowskiej i Równiny Piotrkowskiej) zastosowano test χ2 w modyfikacji Yates’a. Potwierdzono znaczenie wartości kanału ETM4 pozyskanych z dwóch zdjęć wykonanych w różnych porach roku w interpretacji użytków zielonych ekologicznych i produkcyjnych. Jednak z uwagi na wysoki poziom błędów konieczne jest wykorzystanie wielu cech interpretacyjnych lub weryfikacji terenowej obiektów rozpoznanych jako ekologiczne. Wzmocnienie dwuczasowej kompozycji kanałów ETM4 i ETM5 wartościami kanału ETM8 nie wpływa na możliwość rozpoznania użytków zielonych ekologicznych na podstawie cech barwnych obrazu.

EN

The aim of the work is to verify color components of the satellite maps intended for distinguishing of ecological and production grassland due visual interpretation. Landsat images have been carried out in two dates: 2011-05-01 and 1999-09-10. Semi-automated object classification was performed on the training and test samples using spectral bands ETM4 and ETM5, and panchromatic ETM8. Different pairs of bands were analyzed separately. Test sample were statistically representative for fragments of the two geographical regions: Szczercowska Basin and Piotrkowska Plain. Yates's chi-squared test was applied. Confirmed the importance of the channel ETM4 registered in the two times of the year in the distinction of ecological and production grassland. However, due to a high level of error it is necessary to use more classification cues and/or terrain verification of field sites identified as ecological. Bitemporal composition of ETM4 and ETM5 bands enhanced with ETM8 band does not affect the ability to identify ecological grasslands by colour cues.

6

Zastosowanie wskaźnika NDVI do wyróżniania łąk o różnym poziomie użytkowania i uwilgotnienia

Kozłowska T., Kosiński K., Kwiecień R., Ziaja W.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2004

|

T. 4, z. 2a

201-218

PL

Badania prowadzono na Nizinie Środkowopolskiej, w dwóch sąsiednich mezoregionach: Kotlinie Szczercowskiej i Wysoczyźnie Bełchatowskiej w latach 1991-2001. Na zmeliorowanych użytkach zielonych wybrano 17 stanowisk reprezentujących trzy grupy siedliskowe: A - położone na glebach mineralnych, umiarkowanie wilgotne i okresowo posuszne, B - na glebach organicznych, przeważnie umiarkowanie wilgotne oraz C - na glebach organicznych, nadmiernie uwilgotnione . W stanowiskach tych oznaczono rodzaj gleby oraz określono poziom wody gruntowej i skład botaniczny. Na podstawie dwóch zdjęć landsatowskich wykonanych na początku maja w 1987 i w 2001 r. utworzono mapę satelitarną. Skonstruowano ją jako kompozycję trzech składowych barwnych: 1) wskaźnika NDVI dla 1987 r., 2) wskaźnika NDVI dla 2001 r., 3) wskaźnika struktury pasowej. Wskaźnik struktury pasowej obliczono na podstawie dwóch wskaźników NDVI wg dwustopniowej procedury: 1) obliczenie wskaźnika zmian NDVI, 2) filtracja kierunkowa i dolnoprzepustowa. Tak utworzoną mapą satelitarną zinterpretowano wynikami badań terenowych. Interpretację zweryfikowano na podstawie analizy dwuwymiarowych klastrów wyznaczonych dla wskaźników użytych jako składowe kompozycji. Zastosowana w pracy metoda przetwarzania zdjęć satelitarnych umożliwia wyróżnienie 11 form użytkowania ziemi, przy czym wskaźnik struktury pasowej podkreśla pasowość pól ornych oraz łąk użytkowanych. Umożliwia to bardziej precyzyjne wydzielenie form użytkowania. Wyróżniono m.in. łąki użytkowane, łąki nieużytkowane niezabagniane oraz łąki nieużytkowane zabagniane.

EN

The study has been conducted in the Middle-Poland Lowland in two adjacent regions: Szczerców Basin and Bełchatów Upland, in the years 1991-2001. Seventeen study sites were established on reclaimed grasslands, representative for three habitat groups: A - fresh and occasionally drying grasslands on mineral soils, B - fresh and occasionally drying grasslands on organic soils, C - excessively moist and wet grasslands on organic soils. Soil type, ground water level and floral structure have been specified. A satellite map has been constructed from two Landsat images taken in the beginning of May, in the years: 1987 and 2001. A composition of the three color components have been constructed: 1) NDVI index calculated for the year 1987, 2) NDVI index for the year 2001, 3) strip structure index. The strip structure index has been calculated from the two NDVI indexes in double-step processing: 1) calculation of NDVI change index, 2) directional and low pass filtering. Field studies have been applied to interpret the satellite map. The results of interpretation have been verified on the basis of two-dimensional clusters that were identified for the indexes used as color components. The image processing method enables to distinguish 11 land use forms. Strip structure index emphasis the strip farms and grasslands in use. This allows to distinguish more precisely the land use forms e.g. grasslands in use, not used swamping grasslands and fresh and wet grasslands not used.

7

Zastosowanie wskaźnika NDVI i filtracji kierunkowej do rozpoznawania użytków zielonych oraz analizy zmian siedlisk i zbiorowisk łąkowych

Kosiński K., Kozłowska T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2003

|

Vol. 13b

387--395

PL

Przedstawiono metodę konstrukcji mapy satelitarnej użytków zielonych oraz zmian siedlisk i zbiorowisk łąkowych w okresie wieloletnim na podstawie analizy wartości i rozkładu przestrzennego wskaźnika NDVI. Użyto kompozycji trójbarwnej, w której dwie składowe barwne stanowią wartości NDVI obliczone ze zdjęć landsatowskich wykonanych w odstępie 14 lat. Jako trzeciej składowej użyto wskaźnika zmian NDVI, który w celu odróżnienia łąk od innych form użytkowania ziemi poddano filtracjom kierunkowym. Utworzona w ten sposób fotomapa pozwoliła wyodrębnić 11 form użytkowania ziemi. W szczególności powala odróżnić łąki użytkowane od nieużytkowanych, a w obrębie tych ostatnich łąki zabagniające od niezabagniających.

EN

A simple method was elaborated to display changes in meadow communities and habitats using two dates of Landsat imagery. The normalized difference vegetation index (NDVI) was computed for each date of imagery to define high and low vegetation biomass. Color composites were generated by combining the two dates of NDVI and the index of NDVI changes with either the red, green, or blue (RGB) image plans. Directional filtration of the index of NDVI changes were used to register a striped structure of arable areas. The result was that the structural difference between meadows and arable areas was quantified and visualized in color composition. Finally 11 categories of land use were distinguished.

8

Przeobrażenia siedlisk zbiorowisk łąkowych na obszarach źródliskowych

Kozłowska T.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2002

|

T. 2, z. 1

77--87

PL

Badania prowadzono w latach 1991–1999 w Kotlinie Szczercowskiej na 6 reprezentatywnych stanowiskach dla siedlisk łąk murszowiskowych (dawne łąki i grądy pobagiennne). W stanowiskach określano rodzaj gleby, poziom wody gruntowej i zbiorowiska łąkowe oraz obliczono liczby wilgotnościowe dla zbiorowisk. Niezależnie od gleb, warunki siedliskowe najsilniej różnicował poziom wody gruntowej, który zmieniał się w okresie badań. Na skutek podniesienia się poziomu wody gruntowej w trzech stanowiskach powstały siedliska bagienne z typową roślinnością bagienną. Na podstawie liczb wilgotnościowych zaliczono je do siedlisk bagiennych obsychających. Stanowi to przykład samorzutnie zachodzącej renaturalizacji siedlisk murszowiskowych położonych w źródłowych odcinkach cieków.

EN

The 1991–1999 study of six representative sites of moorsh grassland habitats was carried out in Szczerców Valley to identify soil type, groundwater level, meadow plant communities. Also humidity numbers were counted for the communities. Habitat conditions, regardless of soil, were mostly differentiated in respect to groundwater level, which changed during the study. On three sites appeared paludic habitats with typical paludic vegetation as a result of rising groundwater level. They were numbered among paludic occasionally drying habitats on the basis of humidity numbers. This is an example of spontaneous restoration of moorsh habitats situated in the spring section of a river.

9

Degradation and transformation of meadow habitats and communities on organic soils in a depression funnel

Kozłowska T.

Journal of Water and Land Development

|

2000

|

no. 4

151-161

EN

A decrease in the ground water table and the formation of extremely drained areas are observed in the surroundings of towns and industrial plants. The extreme decrease of surface waters results in the formation of a depression funnel and in unfavorable changes in meadow habitats and communities. The studies were carried out in the depression funnel of brown coal opencast mine near Belchatow. Botanical composition, yield and micro-relief of grasslands were evaluated. The extreme draining of meadows situated on organic soils resulted in a great transformation of the soil mass and in a release of large amounts of mineral nitrogen. Initially these changes were reflected by an abundant growth of meadow plants, the simplification of meadow communities and by an increase in their productivity. Simplified communities were dominated by two grass species: Alopecurus pratensis and Poa pratensis. The prolonged influence of unfavorable water conditions was followed by further unfavorable changes in botanical composition, by a decrease in the viability of the present plants, which were replaced by annual ones. Later on, even annual plants retreated giving way to perennial herbs and weeds typical of dry sites. The sward became loosened with many empty, moss covered places. Degraded communities of low productivity resulted, which lost, as did the habitats, their character of meadow communities. Initial seasonal changes of meadow communities became successional and the process of habitat dying proceeded.

PL

W sąsiedztwie zakładów przemysłowych oraz miast obserwuje się obniżanie poziomów wód gruntowych i powstawanie obszarów nadmiernie odwodnionych. Nadmierne obniżanie się wód powierzchniowych powoduje powstanie leja depresji i niekorzystnych zmian w siedliskach i zbiorowiskach łąkowych. Badania prowadzono w leju depresji powstałym w sąsiedztwie kopalni węgla brunatnego Bełchatów. Oceniano: skład botaniczny, plon oraz mikrorzeźbę użytków zielonych. Głębokie odwodnienie łąk położonych na glebach organicznych powoduje bardzo duże przeobrażenia masy glebowej i uwalnianie się dużej ilości azotu mineralnego. Początkowo następuje bujny rozwój roślinności łąkowej i upraszczanie zbiorowisk łąkowych oraz wzrost ich produkcyjności. W uproszczonych zbiorowiskach dominowały dwa gatunki traw: Alopecurus pratensis i Poa pratensis. Przedłużające się oddziaływanie niekorzystnych warunków wodnych powoduje dalsze niekorzystne zmiany składu botanicznego, zmniejszenie się żywotności roślin budujących zbiorowisko, których miejsce zajmują rośliny jednoroczne. Następnie wypadają z runi również rośliny jednoroczne. Ich miejsce zajmują wieloletnie gatunki ziół i chwastów stanowisk suchych. Ruń jest rozrzedzona, z dużą ilością pustych miejsc porośniętych mchem. Powstają zdegradowane zbiorowiska o niskiej produkcyjności, które zatraciły charakter zbiorowisk łąkowych, podobnie jak i siedliska. Początkowe zmiany sezonowe zbiorowisk łąkowych przechodzą w sukcesyjne, postępuje proces grądowienia siedlisk łąkowych.