GDK 149.6 Cervus elaphus L.: 151.2:59 Prispelo / Received-. 26.06.2002 Izvirni znanstveni članek Sprejeto / Accepted: 07.10.2002 Original scientific paper ANALIZA IN PROSTORSKO MODELIRANJE HABITATA JELENJADI (CERVUS ELAPHUS L.) JUGOZAHODNE SLOVENIJE V RASTRSKEM GIS OKOLJU Klemen JERINA', Miha ADAMIČ', Anton MARINČIČ", Valentin VIDOJEVIČ' Izvleček: Z radiotelemetrijskim spremljanjem 17 odraslih košut in jelenov, odlovljenih v Gojitvenem lovišču Jelen, smo od decembra 1997 do marca 2001 proučevali habitatne značilnosti jelenjadi na snežniško-javomiškem območju. Z uporabo fiksne kemelske metode smo izračunali skupinska celoletna območja aktivnosti (P = 0,95) in skupinska osrednja območja aktivnosti (P = 0,50) spremljane jelenjadi. Z diskriminativno analizo ugotovljenih območij aktivnosti in primeijalnega območja smo ugotovili, da je oddaljenost od cest (oz. z njimi povezane motnje) najpomembnejši dejavnik pri izboru habitata spremljane jelenjadi. Pri izboru osrednjih območij aktivnosti je pomembna tudi prisotnost krmišč, pri izboru celotnih območij aktivnosti pa zgradba gozda - bolj priljubljene so razvojne faze, ki nudijo več hrane in dobro kritje. Ugotovljeni diskriminativni fiinkciji smo ekstrapolirali na celotno lovišče Jelen in tako izdelali prostorski model habitata snežniške jelenjadi. Ključne besede: jelenjad, Cervus elaphus, habitat, GIS, diskriminativna analiza ANALYSIS AND SPATIAL MODELLING OF RED DEER (CERVUS ELAPHUS L.) HABITAT OF SOUTH-WESTERN SLOVENIA INA RASTER GIS ENVIRONMENT Abstract: Red deer (Cervus elaphus L.) habitat selection in the Snežnik - Javorniki region was studied on the basis of recorded locations of 17 radio-collared adult hinds and stags within the period between December 1997 and March 2001. Annual home range (P = 0,95) and core area (P = 0,50) of the entire monitored red deer grqUjp varmtrnmed by-rhTüSe'öflKeßSedTce range and core area indicate that distance from the nearest road was the most important factor that influenced monitored red deer habitat selection. The selection of the population's core area wa^ also influenced by the presence of feeding places, and the selection of entire home range by the forest structure - vegetation types offering more food and a good cover were preferred. The red deer spatial habitat model was elaborated by the use of estimated discriminative functions, extrapolatedfor the entire research area. Key words: red deer, Cervus elaphus, habitat, GIS, discriminative analysis Univerza v Ljubljani, BF, Oddelek za gozdarstvo. Večna pot 83, Ljubljana, SVN Zavod za gozdove Slovenije, OE Postojna, Gojitveno lovišče Jelen, Kozarišče 78, Kozarišče, SVN VSEBINA CONTENTS 1 UVOD INTRODUCTION...............................................................................9 2 OBMOČJE RAZISKAVE RESEARCH AREA...........................................................................10 3 METODE METHODS........................................................................................12 4 REZULTATI IN RAZPRAVA RESULTS AND DISCUSSION........................................................19 5 SUMMARY......................................................................................27 6 VIRI REFERENCES..................................................................................29 1 UVOD INTRODUCTION V Sloveniji je številčnost rastlinojede divjadi (zlasti jelenjadi) konec šestdesetih let začela naglo naraščati (ADAMIČ 1990). Sočasno seje povečeval vpliv velikih rastlinojedcev na gozdne ekosisteme. Naravna obnova gozdov je bila ovirana, v nekaterih delih Slovenije skoraj zaustavljena (PERKO 1989). Z naraščanjem številčnosti in slabšanjem prehranskih razmer je pričela upadati telesna masa jelenjadi in smjadi, poslabšalo pa se je tudi zdravstveno stanje osebkov obeh vrst (SIMONIČ 1982). V začetku sedemdesetih let so posledice neusklajenega ukrepanja v gozdnih ekosistemih pripeljale do potrebe po skupnem, usklajenem reševanju nastalih razmer. Temu so posebno pozornost namenili gozdarji in lovci na Postojnskem, kjer so na podlagi merljivih kazalcev (ne-)usklajenosti gostot rastlinojede divjadi z okoljem določili vsakoletno višino odstrela rastlinojedcev. Hkrati so uredili in intenzivirali dopolnilno zimsko krmljenje jelenjadi ter pričeli sistematično izboljševati naravne prehranske razmere. Oboje naj bi skupaj s povečanim odstrelom jelenjadi prispevalo k omilitvi ugotovljenega stanja (PERKO 1989). Stopnja objedenosti mladja pa se kljub izvedenim ukrepom ni znižala v pričakovani meri (VESELIČ 1986, 1991). Novejše domače raziskave (STANKOVSKI et al. 1998, DEBELJAK / DŽEROSKI / ADAMIČ 1999) so pokazale, da so intenzivnost poškodb mladja, telesna masa in zdravstveno stanje jelenjadi odvisne tudi od klimatskih dejavnikov. To pomeni, da velikost populacije in njeni vplivi na gozdni prostor niso nujno sorazmerni. V območjih z intenzivnim zimskim krmljenjem se jelenjad praviloma koncentrira v okolici krmišč (JERINA 2000), zato se njen vpliv na obnovo gozda v širšem območju krmišč kumulativno povečuje, jfelenjad in drugi veliki rastlinojedci v različnih obdobjih leta izkoriščajo sezonske dele svojih območij aktivnosti s specifičnimi lastnostmi, znotraj katerih lahko zadovoljujejo svoje življenjske potrebe (MARCUM / SCOTT 1985, PARKER 1988, ADAMIČ 1990, SCHWAB / PITT 1991, YEO / PEEK 1992, JERINA 2000). Zlasti v ostrih zimah se površina primernih habitatov zmanjša, zato se jelenjad koncentrira na manjših površinah (npr. WATSON / STAINESS 1978, GOSSOW 1987). Zimske gostote so zato v primernih habitatih praviloma visoke, četudi je gostota jelenjadi v širšem populacijskem območju usklajena z nosilno zmogljivostjo okolja. Ker je obseg poškodb (objedenost mladja in obgrizenost lubja v drogovnjakih) odvisen tudi od vegetacijskih, topografskih in drugih dejavnikov okolja, problemov, povezanih z negativnimi vplivi jelenjadi na gozdni prostor, torej ni mogoče reševati zgolj po načelu: številčnost jelenjadi « stanje okolja odstrel. Poznavanje interakcij med jelenjadjo in njenim živim ter neživim okoljem moramo poglobiti in jih vključiti v proces lovno-gospodarskega načrtovanja. Pri večini dosedanjih raziskav življenjskega prostora jelenjadi so raziskovalci proučevali, kako posamezni spremenljivi dejavniki okolja vplivajo na njegov izbor. Kljub temu, da univariatne analize povedo veliko o izboru habitata, pa z njimi ni mogoče prepoznati medsebojnih odvisnosti med več spremenljivkami (dejavniki okolja) in prepoznati, katere izmed njih so najpomembnejše. Nobeden od dejavnikov okolja praviloma ne nastopa izolirano, marveč le v povezavi z drugimi. V pričujoči študiji smo z diskriminativno analizo preučili razlike med habitatom radiotelemetrirane jelenjadi in primerjalnim raziskovalnim območjem, v katerem spremljane jelenjadi nismo registrirali; skušali smo ugotoviti, kateri dejavniki so najpomembnejši pri izboru habitata jelenjadi. V drugem delu analize smo s pomočjo prej ugotovljenih zakonitosti celotno raziskovalno območje razvrstili na predele, ki so za jelenjad bolj ali manj primerni. 2 OBMOČJE RAZISKAVE RESEARCH AREA Študija, ki smo jo opravili v sodelovanju z Zavodom za gozdove Slovenije, Območna enota Postojna, je del raziskav v okviru ciljnega raziskovalnega projekta Gozd {Ohranitev ogroženih vrst divjadi in drugih prostoživečih živali', V4-0175-97), ki je potekal v letih 1997 - 2000. Študija, s katero' smo nadaljevali tudi po izteku financiranja projekta, poteka na območju Gojitvenega lovišča Jelen-Snežnik, ki leži v južnem delu Slovenije in zajema osrednji ter južni del snežniško-javomiškega masiva; le-ta na južnem in jugovzhodnem delu meji v dolžini 17,7 km s sosednjo Hrvaško. Gojitveno lovišče od leta 1994 organizacijsko sodi v Zavod za gozdove Slovenije, Območna enota Postojna. Gojitveno lovišče Jelen meri 27.785 ha in je skoraj v celoti (94 %) poraščeno z gozdom. Strnjeni gozdni sestoji so glavna oblika vegetacije. Prevladujejo jelovo-bukovi gozdovi (Omphalodo-Fagetum) z vsemi značilnimi subasociacijami in s spremenjeno zgradbo zaradi preteklega gospodarjenja. Tu najdemo skoraj popolnoma čiste bukove, jelove in tudi smrekove sestoje; slednji so značilni za večje kraške doline, ki imajo deloma že značaj mrazišča. V južnem delu (v revirjih Okroglina, Gomance in Ždrocle) prevladujejo združbe bukovih gozdov. Zgornja gozdna meja se je oblikovala približno na nadmorski višini 1.500 m, tvorijo pa jo bukovi sestoji. Večina lovišča leži na nadmorski višini od 850 do 1.200 m, vrhovi pa segajo nad 1.400 m. Najvišji je Veliki Snežnik, kije s 1.796 m nadmorske višine tudi osrednji in najvišji vrh celotnega snežniškega masiva (ADAMIČ 1990, ŽAFRAN e? a/. 2000). Preglednica 1: Površinska sestava Gojitvenega lovišča Jelen Tab/e 1: Structure of »Gojitveno lovišče Jelen« Skupna površina Entire area (ha) Gozd Forest (ha) Negozdne površine Non-forest areas (ha) Skupna dolžina cest Cumulative road length (km) Gostota cest Road density (m/ha) 27.785 26.202 1.583 513 18,5 Snežniško-javomiško območje je največji nenaseljen gozdni kompleks v Sloveniji in skupaj z Gorskim Kotarjem na Hrvaškem predstavlja enega največjih strnjenih gozdnih predelov v Evropi. Obsežni strnjeni gozdovi nudijo primerne habitate vsem trem največjim evropskim zverem: rjavemu medvedu {Ursus arctos), volku {Canis lupus) in risu {Lynx lynx). Snežniški gozdovi nudijo optimalne življenjske razmere za jelenjad, ki je za lovišče najbolj značilna vrsta divjadi. V tem prostoru je jelenjad avtohtona živalska vrsta, čeprav je bila v prvi polovici 19. stoletja praktično iztrebljena, konec 19. stoletja pa ponovno naseljena. Po izpustitvi jelenjadi iz naselitvene obore v Leskovi dolini (v začetku 20. stoletja) se je njena številčnost naglo povečevala; jelenjad se je pričela tudi prostorsko širiti - najprej proti vzhodu, po 2. svetovni vojni pa tudi proti zahodu in severu. Po grobih ocenah je spomladi 1996 v lovišču Jelen živelo 500 osebkov jelenjadi (LZS 1996). V letih 1991 - 2000 so z odstrelom izločili 2247 živali oziroma povprečno 225 na leto (Pregled gojitve... 2001). V lovišču so prisotne tudi druge vrste rastlinojede divjadi, ki pa (razen v niže ležečih predelih z večjim deležem negozdnih in kmetijskih površin) v območju nimajo najboljših življenjskih razmer. LEGENDA I_I LOVIŠČE SNEŽNIK O 1 234567 km Slikal: Raziskovalno območje Figure 1: Research area 3 METODE METHODS 3.1 ZBIRANJE IN PRIPRAVA PODATKOV DATA GATHERING AND PREPARATION 3.1.1 Snemanje lokacij jelenjadi Recording of red deer locations Analiza življenjskega prostora jelenjadi temelji na posnetih lokacijah 17 odraslih osebkov (6 jelenov + 11 košut), odlovljenih na območju Gojitvenega lovišča Jelen v obdobju december 1997 - marec 2001. Odlov (omamljanje) živali smo opravili v nočnem času v lovskih revirjih Gomance, Jurjeva dolina in Mašun. Za odlov smo uporabili t.i. hellabrunnsko mešanico (500 mg Xylazine (komercialno ime Rompun) + 400 mg Ketamin (komercialno ime Ketalar)), s koncentracijo 125 mg Xylazina in 100 mg Ketamina v 1 ml hellabrunnske mešanice (doziranje: 2,5 - 3 ml za posamezno žival). Odlovljeno jelenjad smo opremili z ovratnicami z VHF radiotelemetrijskimi oddajniki (Wagener, Telemetrieanlagen, Köln in Sirtrack, Landcare, New Zealand) v frekvenčnem obsegu 148,00- 152,00 MHz. Pri radiotelemetrijskem snemanju lokacij smo uporabljali sprejemnik Wagener FT-290 (144,00 - 154,00 MHz) z usmerjeno (yagi) anteno, karte TTN v merilu 1:25.000 in ročno busolo Silva-Ranger. Lokacije živali smo posneli tako, da smo z usmerjeno anteno določili smer lokacije; le-to smo nato izmerili z busolo in prenesli na TTN (na karto smo vrisali izmerjeno smer s stojišča, na katerem smo opravljali meritev). Okvirna lokacija je na presečišču najmanj dveh tako izrisanih smeri. Bolj natančno jo lahko določimo s ponovnimi meritvami v bližini živali. V naši raziskavi smo vse lokacije posneli iz vsaj treh različnih smeri. Lokacije vseh živali smo določali vsaj enkrat tedensko, dokler ni njihov oddajnik prenehal delovati ali je odpadel. Na ta način smo skupaj posneli prek 1.400 točk - lokacij jelenjadi. Živali so bile radiolocirane le podnevi. Za sprotni vnos koordinat lokacijskih točk za posamezno žival smo pripravili računalniški program, povezan s sintezno karto informacijskih plasti v GIS za območje pričakovanega pojavljanja. 3.1.2 Priprava GIS podatkovnih baz GIS data bases preparation Za celotno območje lovišča smo pripravili 28 podatkovnih baz (rastrske datoteke) s prostorsko ločljivostjo (resolucijo) 25 x 25 m. V primeru, da za določeno območje nismo imeli primernih podatkov (npr. deleži razvojnih faz za negozdne površine), smo mu pripisali povprečno vrednost preostalih površin in tako odstranili njegov vpliv pri diskriminativni analizi. Preglednica 2: Uporabljene spremenljivke in vir zajemanja podatkov Table 2: Variables used in analysis and source of data Vrsta podatkov Data type Podatkovna baza Data base Vir zajemanja podatkov Source of data Raba tal Delež gozda Percentage of forests SURS 1997, ZGS 2001 Značilnosti sestojev Stand characteristics Lesna zaloga / Growing stock ZGS 1990 Prirastek sestojev / Growing stock increment Delež iglavcev / Percentage of conifers Lesna zaloga iglavcev / Growing stock of conifers Delež listavcev / Percentage of deciduous trees Lesna zaloga listavcev / Growing stock of deciduous trees Delež mladovja / Percentage of young stands Delež mlajših drogovnjakov Percentage of early pole stands Delež starejših drogovnjakov Percentage of late pole stands Delež debeljakov / Percentage of mature stands Delež sestojev v pomlajevanju Percentage of stands in regeneration Delež prebiralnih gozdov / Percentage of selection forest Delež panjevcev / Percentage of coppice Delež opuščenih panjevcev Percentage of abandoned coppice Delež Ustnikov in steljnikov Percentage of litter stands Delež grmišč / Percentage of bushes Topografske značilnosti Topographical characteristics Nadmorska višina / Altitude GURS 1995 Naklon terena /Slope InfrastrukUime značilnosti Infrastructural characteristics Oddaljenost od najbližje ceste Distance to the nearest road SURS 1997 Oddaljenost od najbližjega naselja Distance to the nearest settlement Drugo Other Jakost sončnega obsevanja / Intensity of solar radiation GABROVEC1996 Oddaljenost od najbližjih krmišč in kaluž Distance to the nearest feeding place or puddle ZGS 2001 Oddaljenost od najbližjega negozda Distance to the nearest non-forest SURS 1997, ZGS 2001 Oddaljenost od najbližjega gozda Distance to the nearest forest Območje aktivnosti jelenjadi Red deer home range Telemetrijska spremljava jelenjadi Red deer telemetry Osrednje območje aktivnosti jelenjadi Red deer core area Raba tal. karto rabe tal smo izdelali tako, da smo v vektorski datoteki Statističnega GlS-a Slovenije (SURS 1997) združili vse oblike rabe tal razen gozda in datoteko spremenili v rastrsko obliko. Z naknadnim razvrščanjem te datoteke smo izdelali dve karti rabe tal (gozd in negozd). Značilnosti sestojev: rastrske karte, ki prikazujejo različne značilnosti sestojev v lovišču, smo izdelali na podlagi popisa sestojev iz leta 1990 (ZGS 1990). Pri popisu sestojev je za vsak odsek podan njegov centroid v Gauss-Krügerjevem koordinatnem sistemu. Na podlagi prostorske razmestitve centroidov odsekov smo s pomočjo Thiessenovih poligonov ugotovili vplivna območja posameznih odsekov. Odseke, katerih centroidi so ležali na točkah z istimi koordinatami oziroma so se le-te razlikovale tako malo, da so centroidi pripadali isti celici rastra, smo v nadaljnji analizi obravnavali združeno. V tem primeru smo namesto vrednosti posameznega odseka pripisali ugotovljeni pripadajoči površini ponderirane povprečne vrednosti odsekov, pri čemer smo kot ponder uporabili površino odseka. Kadar v popisu kateri od parametrov za posamezen sestoj ni bil podan (v varovalnih gozdovih se npr. lesne zaloge in razvojnih faz ni popisovalo; napake pri popisu), smo sestoju pripisali tako vrednost, da smo jo lahko kasneje prepoznali (negativna števila) in jo nadomestili s povprečji. Topografske značilnosti: na podlagi digitalnega modela reliefa Slovenije smo izdelali karto nadmorskih višin in naklonov terena. Energetske značilnosti: karto, na kateri je prikazana jakost sončnega obsevanja, smo dobili na Geografskem inštitutu Slovenije (GABROVEC 1996). Infrastrukturne značilnosti: vektorske karte cestnega omrežja Slovenije in naselij v Sloveniji smo spremenili v rastrsko obliko. S programom Idrisi smo za vsako celico rastra v raziskovalnem območju izračunali njeno oddaljenost od najbližje ceste / naselja. Drugo: rastrske karte oddaljenosti od posameznih objektov smo izdelali na enak način kot pri zgoraj opisanih kartah. Za pripravo in izdelavo teh rastrskih podatkovnih plasti smo uporabili MS Office programe ter programa Idrisi in Are View. 3.1.3 Ugotavljanje območja aktivnosti in osrednjega območja aktivnosti jelenjadi Red deer home range and core area estimation Vse posnete lokacije spremljanih živali smo združili in odstranili tiste, pri katerih so bile koordinate očitno narobe vnesene (zamenjani koordinati ali izpuščena številka v koordinati). S pomočjo programa Biotas (2001) smo na podlagi prečiščenih lokacij izračunali skupinsko populacijsko območje aktivnosti (P = 0,95) in osrednje območje aktivnosti (P = 0,50) jelenjadi, pri čemer smo uporabili fiksno kemelsko metodo (WORTON 1989). Ta metoda sodi med neparametrične metode ugotavljanja arealov aktivnosti. Pri njej je osnova za izračunavanje območij aktivnosti dvodimenzionalni prostorski histogram točk posnetih lokacij živali, kateremu se prilagodi funkcijo verjetnosti rabe prostora. Z interpolacijo ugotovljenih verjetnosti je moč izrisati območje, ki ustreza poljubni verjetnosti rabe prostora (0