Zbornik gozdarstva in lesarstva 67, s. 47 - 72 GDK 182:187+913/914+587.7:(497.12Koeevsko) Prispelo / Received. 26.02.2002 Izvirni znanstveni članelc Sprejeto / Accepted: 25.05.2002 Original scientific paper vzajemnost fiziografskih dejavnikov in vegetacije ter rabe prostora na kočevskem David HLADNIK Izvleček Na kočevskem območju smo ocenili, kateri so odločilni naravni dejavniki, ki določajo značaj mezoregije, vplivajo na njeno zgradbo in prostorsko razporeditev rabe prostora ter vegetacije. Na kilometrski vzorCni mreži, položeni na vegetacijsko karto in na karte rabe prostora ter fiziografskih dejavnikov, smo zbrali točkovne podatke o vegetacijskih tipih in podatke o potencialnem ter kvaziglobalnem sončnem obsevanju, količini padavin, litološki zgradbi, tleh, reliefni amplitudi, obliki reliefa in nadmorski višini. Za vse fiziografske dejavnike smo ocenili značilno vzajemno informacijsko vsebino z vegetacijsko karto in po treh ravneh stratificiranja pojasnili 35 % informacijske vsebine te karte. V času jožefinskega kartiranja pred več kot 200 leti so negozdna zemljišča obsegala 41 % površine območja; po podatkih, izpeljanih iz klasifikacije satelitskega posnetka Landsat TM, je današnji delež negozdnih zemljišč le še 20 %. Na kočevskem območju je bila nekdaj kmetijska raba prostora razporejena prek večjih gradientov reliefiiih amplitud, talnih tipov in potencialnega sončnega obsevanja, kot je danes. Ključne besede: vzajemna informacijska vsebina, fiziografski dejavniki, vegetacijska karta, raba prostora, GIS, Kočevska, Slovenija SPATIAL CORRESPONDENCE BETWEEN PHYSIOGRAPHIC FACTORS, VEGETATION AND LAND USE IN THE KOČEVJE REGION i bs tract Ve have applied mutual information analysis to assess environmental gradients that occur over the Kočevje ■egion. An evaluation of the physiographic factors, vegetation characteristics and the distribution of land use mits in the forest matrix was made on a meso-regional level. Spatial correspondence between the vegetation nap and individual models ofphysiographic factors including solar irradiation, precipitation, geology, soils, elief amplitude, topography and altitude was carried out by the systematic sampling of a Ixl km net For all 'hysiographic factors we evaluated the characteristic mutual information content with the vegetation map. At hree levels of stratification, 35 % of the information content cf the vegetation map was explained. Based on naps from the end of the I8th century, it was estimated that at that lime 41 % of the region was non-forested, "oday, 20 % of non-forested areas were established by supervised classification of the data from the Landsat "M multispectral satellite imagery. The land use distribution in the Kočevje region is preconditioned by 'hysiographic factors. Historic land use was distributed over broader gradients of relief amplitude, soils and lotential solar irradiation. Cey words: mutual information content, physiographic factors, vegetation map, land use, GIS, Kočevska, Slovenia doc. dr., BF, Oddelek za gozdarstvo in obnovliive eozdne vire. Večna not 83. 1000 T.iuhliana .qw Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 VSEBINA contents 1 UVOD introduction.............................................................................49 2 METODE DELA methods........................................................................................51 3 REZULTATI results..........................................................................................59 4 RAZPRAVA discussion....................................................................................65 5 SUMMARY......................................................................................68 6 VIRI references..................................................................................70 Hladnik, P.: Vzajemnostflziogeografskih dejavnikov ... 1 UVOD introduction Pri gospodarjenju z gozdom in gozdnim prostorom ter v različnih programih nadzora naravnega okolja pogosto presojamo, kakšni so človekovi vplivi v naravnem okolju; ocenjujemo habitate živalskih vrst; oblikujemo stratume, po katerih razvrščamo m analiziramo prostorske podatke. V gozdarstvu se pri presojanju ekoloških dejavnikov opiramo zlasti na podatke vegetacijskih raziskovanj. Že v obdobju največjega razmaha fitocenoloških kartiranj na Slovenskem so raziskovalci pokazali, da je mogoče izsledke takega raziskovanja uporabiti pri preučevanju ekosistemov - in sicer neposredno kot podatke o sestavu, procesih in pojavih v fitocenozah; posredno pa vegetacijske enote nakazujejo razmere, ki vladajo na rastiščih (ROBIČ 1974, ZUPANČIČ 1976). Sodobno gospodarjenje z gozdovi temelji na poznavanju rastišč in njihovih značihiosti. Tudi na Slovenskem so utemeljili, daje smisehio ugotavljati prirastoslovne kazalce po rastiščnih enotah, ki so bile določene posredno z vegetacijo (KOTAR / ROBIČ 1990, 2001). Pojem gozdnega rastišča je bil opredeljen tako v gozdarstvu kot v krajinski ekologiji, kjer rastišče primerjajo s krajinsko enoto, če je tudi jasno opredeljeno v prostoru (ZONNEVELD 1989). Sistematično raziskovanje vegetacije v zadnjih 40-tih letih je omogočilo izvedbo fitogeografske razčlenitve Slovenije (ZUPANČIČ et al. 1987, ZUPANČIČ / ŽAGAR 1995). Prvo fitogeografsko razdelitev Slovenije je izdelal M. Wraber. Njegovo delitev, ki izhaja iz predpostavke, da so rastlinska odeja in rastlinske združbe najzvestejši odsev celotnega delovanja ekoloških dejavnikov na določenem prostoru, sta pojasnila in iopolnila tudi ZUPANČIČ (1976) in MARINČEK (1987). Slovenija je bila razdeljena na 5est fitogeografskih območij: alpsko, predalpsko, dinarsko, preddinarsko, subpanonsko in iubmediteransko. Na podlagi novejših raziskovanj so dopolnili in utemeljili novo fitogeografsko delitev preddinarskega sveta in njegovo razmejitev med dinarskim in jredalpskim svetom Slovenije (ZUPANČIČ / ŽAGAR 1995). Raziskovalci vegetacije na Slovenskem so opozorili na pomen vegetacijskih kartiranj v okviru pedologije, geologije, ütogeografije; povezanost s klbnatologijo in palinologijo; pomen za razvoj gozdarstva, onetijstva, varstva naravnega okolja ter regionalnega prostorskega načrtovanja. Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 Podobno kot se pri gospodarjenju z gozdom na sestojni ravni opiramo na značilnosti rastišča, skušamo na višjih ravneh oblikovati členitve, ki izhajajo iz značilnosti naravnega in družbenega okolja. PLUT (1999) je ocenil, da je členitev državnega ozemlja, ki upošteva naravnogeografske in pokrajinskoekološke značilnosti, ena od osnov za optimalno prostorsko organizacijo življenja in dela na regionalni ravni. Predlagal je sonaravno zasnovano členitev Slovenije, kjer bi ob teh značilnostih upoštevali tudi ekonomske in upravnopolitične vidike ter regionalno pripadnost prebivalstva. Slovenske mezoregije so bile tako razmejene pretežno po porečjih, ki povezujejo pokrajinskoekološke splete v okviru vplivnih območij regionalnih središč (PLUT 1999). Tak koncept regionale členitve Slovenije upošteva podobna izhodišča, kot so jih pred 50 leti na Slovenskem uporabili gozdarski načrtovalci pri oblikovanju gozdnogospodarskih območij. Ta območja so postala okvir za gozdnogospodarsko načrtovanje, kajti v geomorfološkem, ekološkem in vegetacijskem pogledu predstavljajo zaokrožene celote. Za vsako od 14 območij so značilne lastne razvojne zakonitosti, potrebe in odnos do gozdov so po območjih različni, tako kot se razlikuje njihov demografski in družbenogospodarski razvoj (GAŠPERŠIČ 1995). Že v začetku oblikovanja gozdnogospodarskih območij (ŽUMER 1948) so jih nameravali oblikovati tako, da bi hkrati predstavljala enote in celote; gravitacijski kriteriji so bili pomembnejši od vegetacijskih; razmejena območja naj bi ponazarjala tudi povezanost gozdnega in vodnega gospodarstva, ne le povezanosti med gospodarjenjem z gozdom in porabo lesa. Doslej so za ta območja že četrtič obnovili desetletne gozdnogospodarske načrte, tako da so postala tudi informacijske celote za mnogonamensko in trajnostno gospodarjenje z gozdovi. Lahko bi jih privzeli kot celote, ki na ravni geografske mezoregije (PLUT 1999) ali krajinskoekološke mezohore (NAVEH 1994) predstavljajo značilnosti naravnega in družbenega okolja. V tem prispevku želimo oceniti, kateri so odločilni naravni dejavniki, ki določajo značaj mezoregije, vplivajo na njeno zgradbo in prostorsko razporeditev rabe prostora ter vegetacije. Oceno smo izdelali na Kočevskem, ker se meje tega gozdnogospodarskega območja dobro ujemajo tudi s Kočevsko-Ribniško mezoregije, eno od mezoregij, ki so bile utemeljene na podlagi dveh dominantnih kriterijev - hidrogeografskega in ekonomskogeografskega (PLUT 1999). Na kočevskem območju smo posebej določili dva sklopa raziskovalnih ciljev: Hladnik, P.: Vzajemnostfiziogeografskih dejavnikov ... • kvantitavno oceniti, kakšen je vpliv fiziografskih dejavnikov na razporeditev vegetacijskih enot in rabe prostora; • preveriti učinkovitost modelov, na podlagi katerih ocenjujemo fiziografske dejavnike na regionalni ravni. S prispevkom smo želeli preveriti hipotezo, da v razmeroma ohranjenem naravnem okolju fiziografski dejavniki odločihio vplivajo na razporeditev vegetacije in danaSnje ter nekdanje človekove rabe prostora. Domnevali smo, da je mogoče sklepati o vplivu fiziografskih dejavnikov tudi na podlagi generalizirane vegetacijske karte. 2 METODE DELA METHODS Na kočevskem območju smo oblikovali prostorske enote, da bi določili krajinsko matico in ocenili njeno zgradbo. Prostorske enote smo oblikovali na podlagi karte pokrovnosti, izdelane z nadzorovano klasifikacijo posnetka Landsat TM iz leta 1992. Izdelavo karte smo podrobneje že predstavili (HOČEVAR 1996, HLADNIK 1998); v tem prispevku smo jo uporabili, ker smo pri razmejevanju na gozdna in negozdna zemljišča dosegli sprejemljivo 94 % celotno natančnost nadzorovane klasifikacije. Na karti smo slikovne elemente negozdnih zemljišč povezali s sosednjimi istovrstnimi slikovnimi elementi. Take zaplate negozdnih zemljišč, ki so obsegale vsaj 100 ha, smo z metodo prostorskega kopičenja povezali v prostorske enote (HLADNIK 1998). Tako smo oblikovali prostorske 3note negozdnih zemljišč, ki jih po FORMANU (1995) označujemo kot zaplate v matici gozda. Matico v krajini določajo tisti krajinski elementi, vegetacijske enote ali rabe Drostora, ki prevladujejo po površini, so najbolj povezani v prostoru ali določajo linamiko tokov in razvoja v krajini. Odločilen je zlasti tretji kriterij, kajti FORMAN ,1995) pravi, da sta povezanost in prevladovanje po površini le posredni oceni za presojo, cateri krajinski element uravnava dinamiko razvoja v krajini. i'odatke o nekdanji negozdni rabi prostora smo povzeli po jožefinskih vojaških 'zemljevidih iz obdobja 1763-1787 (RAJŠP 1995). Na listih jožefmskega kartiranja smo :a oporne točke privzeli cerkve v naseljih, kapele in v posameznih primerih tudi križišča )oti, ki jih je bilo mogoče določiti na jožefinskih kartah, zanesljivo pa smo jih določili Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67____ tudi na listih temeljne gozdarske karte. Posamezne liste v merilu 1:28.800 smo razdelili na vsaj dve območji, ki so ju oklepale oporne točke. Ta območja smo ločeno vektorsko digitalizirali, meje rabe prostora pa transformirali v Gauss-Krügerjev pravokotni koordinatni sistem na podlagi vsaj štirih opornih točk. Če so med vektorskim digitaliziranjem listov nastale razlike med mejami, smo jih izravnali tako, da smo meje v tem delu popravili po primerjavi s topografsko karto v merilu 1:25.000, ki smo jo s fotokopirnim strojem pomanjšali v merilo jožefmskih kart. Tak postopek vektorskega digitaliziranja smo izpeljali zato, ker listi jožefmskega kartiranja vsebujejo več napak. KOROŠEC (1993) je opisal, kako so vojaški zemljemerci in kartografi v 18. stoletju napačno izdelali eno samo koordinatno mrežo kartnih sekcij za celotno ozemlje tedanjih avstrijskih dežel. Podobno kot pri kasnejšem franciscejskem katastru je bil vsak list načrta samostojna triangulacij ska enota, kajti pri zgostitvi triangulacije niso upoštevali zakrivljenosti zemlje (DEMŠAR 1995). Kartiranje je bilo relativno natančno izdelano le znotraj območja posamezne ledine. Za oceno vegetacijskih značilnosti smo uporabili Vegetacijsko karto Kočevsko-ribniškega območja v merilu 1:200.000 (PUNCER 1980). Ker doslej še niso izdelali vegetacijskih kart v podrobnem merilu za celotno območje raziskav, smo za ocenjevanje vegetacijskih značilnosti na regionalni ravni uporabili generalizirano vegetacijsko karto v merilu 1:200.000. Domnevali smo, da bo ta karta dobro izhodišče za ocenjevanje vzajemne informacijske vsebine s kartami fiziografskih dejavnikov, ki so bili ocenjeni na podlagi grobih modelov in prikazani v kartah majhnih meril. Po DAVISU in DOZIERJU (1990) smo povzeli metodo za analiziranje vzajemne informacijske vsebine med karto rabe prostora, vegetacijsko karto in ocenjenimi fiziografskimi dejavniki. Metoda izhaja iz domneve, da ekološka soodvisnost med okoljskimi dejavniki vpliva na prostorsko urejenost in razmeščenost krajinskih elementov. Da bi metodo uporabili, je potrebno vegetacijsko karto ali ocenjeni fiziografski dejavnik na tematskih kartah privzeti kot mozaik, kartime enote pa kot homogene enote. Taka predstavitev okoljskih dejavnikov je bolj ali manj umetna, odvisno od pestrosti raziskovalnega območja in merila opazovanja. Pestrost privzetih mozaikov na kartah je odvisna od števila zaplat in lestvice kartimih enot, v katere smo razvrstili vegetacijske tipe ali gradiente fiziografskih dejavnikov. Določamo jo z oceno entropije: Hladnih, P.: Vzajemnostfiziogeo^afskih dejavnikov ... H = -ŽPj Inpy, J=1 kjer je pj delež mozaika v zaplati vrste j; j = 1, ... u. Če prostor razvrščamo po dveh okoljskih dejavnikih, matematično bi jih označili kot spremenljivki x in y, nastane kompleksnejši mozaik z ocenjeno entropijo: H{x,y) = -f^Žpj, \npj, . V tem obrazcu predstavlja pß delež mozaika, kjer sta x in v razredih j in k. Največjo entropijo bi ocenili, če bi bili x in y neodvisni; takrat med njima ne bi bilo nobene prostorske skladnosti. GRANIERO in PRICE (1999) sta ob opisu metode pojasnila, da prostorski vzorec vegetacijskih tipov v krajini lahko opazujemo kot sistem, posamezno prostorsko razmestitev vegetacijskih tipov na raziskovanem območju pa kot stanje sistema. Entropija v tem kontekstu predstavlja nedoločnost, povezano s stanjem sistema ali neodvisnost sistema, da zavzame določena stanja. V našem primeru entropija predstavlja neodvisnost prostorske razmestitve vegetacijskih enot od fiziografskih dejavnikov na Kočevskem. V naravi velja, daje skupna entropija nižja od največje teoretično možne, kajti pogosto ena spremenljivka vsaj omejuje drugo, če že nista kakorkoli povezani. DAVIS in DOZIER (1990) sta navedla, da imenujejo razliko med dejansko ocenjeno in maksimalno entropijo tudi vzajemno informacijsko vsebino med spremenljivkama x in y. To lahko ocenimo s slučajnostno izbranim vzorcem dveh spremenljivk, razvrščenih v kontingenčne tabele. Za velike vzorce ocenjujemo vzajemno informacijsko vsebino po obrazcu: /(X, y) = /V In A/ + Ž Ž f^. In f^, - ± f^ In fj, - ± In f ,, ;=i /t=i y = i k = ^ N- število enot v vzorcu, j^^-število vzorčnih enot, kjer sta x = j iny = k, i^-število vzorčnih enot, kjer je x = //^-število vzorčnih enot, kjer jej = k Če sta X in ;; neodvisni, je I (x, y)= 0; če sta popolnoma skadni, je / (x, y) enak produktu med številom enot v vzorcu in entropijo x ali y. DAVIS in DOZIER (1990) sta po Kulbacku povzela utemeljitev, daje 2/približno porazdeljen v % ^porazdelitvi z (m-l)(v-l) stopinjami prostosti. Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 Po tej metodi smo na kilometrski vzorčni mreži, položeni na vegetacijsko karto in karte fiziografskih dejavnikov, zbrali točkovne podatke o vegetacijskih tipih ter podatke o potencialnem in kvaziglobalnem sončnem obsevanju, količini padavin, litološki zgradbi, tleh, reliefhi amplitudi, obliki reliefa in nadmorski višini. Točkovne podatke smo zbrali z operatorji za prekrivanje prostorskih podatkov. V preglednicah smo jih razvrstili v hierarhično oblikovane stratume, glede na povezavo med atributi vegetacijske karte in atributi ocenjenih fiziografskih dejavnikov. Tisti fiziografski dejavnik, ki smo mu ocenili največjo vzajemno informacijsko vsebino z vegetacijsko karto, smo postavili na prvo raven stratificiranja. Določili smo tudi razrede gradientov, po katerih je bila ocena vzajemne informacijske vsebine najvišja. Tako smo na primer oblikovali razporeditev po dvestometrskih višinskih pasovih, znotraj vsakega pasu pa smo med preostalimi dejavniki iskali tistega z največjo vzajemno informacijsko vsebino. Na vsaki ravni stratificiranja smo ocenili, za koliko seje zmanjšala začetna entropija H (y), če smo vzorčne podatke stratificirali po razredih fiziografskega dejavnika z največjo ocenjeno vzajemno informacijsko vsebino: ^r(y) = Hsiy), S=1 Hj(y) -vsota entropij, tehtana z velikostjo posameznih stratumov, iV - število vzorčnih enot, S -število stratumov na ravni T, /;. - število vzorčnih enot v stratumu s, Fj -delež informacijske vsebine, pojasnjen s stratifikacijo. Oceno vzajemne informacijske vsebine smo izdelali v okolju programskega orodja Microsoft EXCEL. Hladnih, P.: Vzajemnostfiziogeografskih dejavnikov ... 2.1 OPIS OBMOČJA STUDY AREA Kočevsko območje, ki meri 118.000 ha, smo izbrali kot eno izmed 14 gozdnogospodarskih območij v Sloveniji. Raziskovalci so v pregledu vegetacijskih značilnosti in popisanih živalskih skupin pokazali, da je Kočevsko v veliki meri še ostalo ohranjeno naravno okolje. Do 14. stoletja so območje pokrivali obsežni gozdovi, kajti z notranjo kolonizacijo so do tedaj poselili samo dostopnejše griče in blaga pobočja okrog Kočevskega. V severnem (ribniškem) delu območja so se naselili Slovenci. Tako je bila Ribnica že v 14. stoletju pomembno gospodarsko in upravno središče. Na Kočevskem so se šele v 14. stoletju naselili ljudje iz ortenburških posestev iz avstrijske Zgornje Koroške oziroma Vzhodne Tirolske (KREN 1995). Sprva so se naseljevali zlasti v kotlinsküi naseljih, če so bili tam stalni izviri in potoki, kasneje tudi v višinskih gozdnih vaseh. Večji del Kočevskega je namreč sestavljen iz značilnih kraških predelov na apnencu in dolomitu, normalni relief je razvit le na zaplatah vododržnih kamnin v osrednjem in južnem delu. Le na ribniškem delu območja je razvit relief z nadzemno tekočimi vodami. Gozdove so krčili do konca 18. stoletja. Kočevsko je bilo najbolj intenzivno poseljeno v 19. stoletju; z ljudskim štetjem so leta 1869 popisali 26.000 ljudi (CIGLAR 1979). Po tem obdobju so se ljudje izseljevali, tako da je na začetku prve svetovne vojne na Kočevskem živelo za pol manj ljudi kot v 19. stoletju. Usodno je prebivalce in krajino tega območja zaznamovala druga svetovna vojna. Takrat so okrog 12.000 kočevskih Nemcev naselili na kmetijah izseljenih slovenskih kmetov z območja Krškega in Brežic. Ob koncu vojne so se večinoma izselili v Avstrijo in Nemčijo, Kočevsko pa je ostalo prazna dežela (PRELESNIK 1992). Od 170 predvojnih naselij jih danes 70 ne obstaja več. Po Prelesnikovi oceni je pionirska vegetacija prerasla od 25.000 do 28.000 ha nekdanjih kmetijskih zemljišč na Kočevskem. Po fitogeografski razdelitvi Slovenije pripada vegetacija kočevskega območja dinarskemu in preddinarskemu fitogeografskemu območju (MARINČEK 1987). ZUPANČIČ (1992) je ocenil, da leži območje na optimalnem fitogeografskem območju ilirske flome province; razdeljeno je na višji dinarski in nižji preddinarski svet. Gozdove je po pasovih razdelil na podgorske in srednjegorske čiste bukove gozdove preddinarskega sveta, drugi pas pa gradijo zgomjegorski mešani jelovo-bukovi gozdovi in v fragmentih tudi čisti Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 bukovi gozdovi dinarskega sveta. Ti se vzpnejo do najvišjih vrhov na območju (1.100 do 1.290 m). Severovzhodni in jugovzhodni del območja pripadata tudi panonskemu klimatskemu območju, ki sega prek Bele Krajine po dolini Kolpe tudi na skrajni južni rob območja. Meje kočevskega območja se na severu razlikujejo od meja PLUTO VE (1999) mezoregije, saj so Mačkovec, Velikolaška pokrajina, Dobrepolje in Ribniška Mala gora v celoti vključeni v območje; občinske meje, na katere se je oprl Plut, pa del teh pokrajinsko-ekoloških enot in podenot uvrščajo v Ljubljansko mezoregijo. Podobne razlike so tudi na jugovzhodu območja, kjer sta dela Poljanske doline in Poljanske gore uvrščena v Belo Kraj ino. 2.2 OCENJEVANJE FIZIOGRAFSKIH DEJAVNIKOV ESTIMATION OF PHYSIOGRAPHIC FACTORS Ko smo ocenjevali fiziografske dejavnike, smo privzeli kartno gradivo in modele, ki so jih razvili drugi raziskovalci; za ocenjevanje prevladujočih dejavnikov v prostorskih enotah smo razvili tudi lastne modele. Prostorske podatke smo obdelali v okolju geografskih informacijskih sistemov IDRISI (EASTMAN 1995) in ARC/INFO (ESRI 1996). Podatke o geoloških in pedoloških značilnostih Kočevske smo prevzeli iz PUNCERJEVE (1980) raziskave dinarskih jelovo-bukovih gozdov na Kočevskem. Obe karti smo izbrali za oceno fiziografskih dejavnikov na regionalni ravni, ker ju je avtor raziskave dodal v priloge ob Vegetacijski karti Kočevsko-ribniŠkega območja v merilu 1:200.000. Te karte so izdelali na podlagi kartiranj v večjih merilih, pedološke in vegetacijske karte tudi v merilu 1:10.000. Domnevali smo, daje avtor pri oblikovanju generalizirane vegetacijske karte upošteval tudi podatke pedološke in geološke karte, kar bi bilo podobno konceptu kartiranja, kot gaje v krajinski ekologiji opisal ZONNEVELD (1989). Na kartah v merilu 1:200.000 (PUNCER 1980) smo pedološke enote razvrstili v 8 stratumov (rendzine; rjava pokarbonatna tla na dolomitu; rjava pokarbonatna tla na apnencu; sprana rjava pokarbonatna tla; opodzoljena rjava pokarbonatna tla; kisla rjava Hladnih, P.: Vzajemnostflziogeografskih dejavnikov ... tla na glinastih skrilavcih in peščenjakih; opodzoljena rjava tla na pleistocenski ilovici; glej in psevdoglej), litološke enote pa v 7 stratumov (permski in sp. triasni skrilavci in peščenjaki; triasni dolomiti in apnenci; jurski apnenci in dolomiti; kredni apnenci z dolomitom in dolomitno brečo; zg. kredni lapomat apnenec in vložki roženca; eocenski fliš in lapor ter pliocenski in pleistocenski lapor; glina, kremenov prod in roženčev pesek). Klimatske dejavnike smo ocenili po modelih potencialnega in kvaziglobalnega sončnega obsevanja, kartah razporeditve padavin ter posredno tudi po kartah vertikabie razčlenjenosti reliefa. Za Kočevsko sta HOČEVAR in KAJFEŽ-BOGATAJ (1983) opredelila klimatske značilnosti tako, da sta za oceno vrednosti meteoroloških elementov pogosto uporabila metodo vertikalnih gradientov. Iz njunega dela smo povzeli karti prostorske razporeditve letne količine padavin in padavin v vegetacijski dobi za Kočevsko v tridesetletnem obdobju 1931-1960. Iz podatkov digitalnega modela reliefa DMRIOO smo izdelali karti višmskih pasov in reliefiie amplitude. Obe karti naj bi posredno nakazali tudi del klimatskih značilnosti, kajti po HOČEVAR in KAJFEŽ-BOGATAJ (1983) se vrednosti meteoroloških elementov v reliefu najmočneje spreminjajo z nadmorsko višino. Metodo za ocenjevanje reliefne amplitude smo povzeli po NATKU (1983). Ta je reliefoo amplitude oziroma reliefno energijo opredelil kot višinsko razliko med najvišjo in najnižjo točko v reliefu nekega definiranega polja - običajno jo ocenjujemo v kvadratnih ali okroglih poljih. Na Kočevskem smo kilometrsko mrežo kvadratov razdelili tako, da središče vsakega kvadrata leži na presečišču osnovne kilometrske mreže. V okolju geografskega informacijskega sistema IDRISI smo za vsak kvadrat izračunali višinsko razliko med najvišjo m najnižjo točko v digitalnem modelu reliefa DMRIOO. Karte višinskih pasov smo izdelali tako, da smo na rastrski karti podatkov DMRIOO uporabili operator za razvrščanje in te podatke razvrstili v 50-, 100- ali 200-metrske višinske pasove. Za regionalno raven smo karte višinskih pasov in naklonov izdelali v rastrski podatkovni strukturi programskega okolja IDRISI. Na podlagi podatkov DMRIOO smo izdelali karto potencialnega sončnega obsevanja. Prevzeli smo model (FRANK / LEE 1966), ki ga je za slovenske razmere oziroma Ljubljano priredil ANKO (1983). Ta model upošteva le astronomske in topografske Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 dejavnike; za ocenjevanje potencialnega sončnega obsevanja v prostorskih enotah smo ga preoblikovali tako, da smo kombinacije 16 nebesnih leg in 12 razredov naklona strnili v tri skupine. Poimenovali smo jih ravnice (naklon< 5°), prisojne lege (101,25° < azimut<258,75°) in osojne lege (258,75°< azimut<101,25°). Skupine smo oblikovali tako, da smo za merilo razmejevanja privzeli vrednost 20-letnega povprečja (1960-1979) globalnega obsevanja za Ljubljano, to je 1083,3 kWh/m^ letno (HOČEVAR et al. 1982). Na Geografskem inštitutu ZRC SAZU so za Kočevsko izdelali karto energije kvaziglobalnega sončnega obsevanja. Model kvaziglobalnega sončnega obsevanja so povzeli po GABROVCU (1996), ki je izdelal karto kvaziglobalnega obsevanja za Slovenijo. Tudi za ta model so podlaga podatki DMRIOO, izpeljan pa je iz modela za izračun ploskovne gostote moči kvaziglobalnega obsevanja (HOČEVAR et al. 1982). Iz podatkov DMRIOO smo ocenili oblikovitost reliefa. Povzeli smo eno od metod, kijih je opisal WEIBEL (1989). Ta je za določanje reliefnih gradientov predlagal Laplacov filter, zato smo ga uporabili za preoblikovanje podatkov DMRIOO in DMR500. Na regionalni ravni smo reliefne gradiente ocenjevali na podlagi podatkov DMRIOO, in sicer tako, da smo najprej izluščili podatke za 500x500-metrsko vzorčno mrežo, oblikovali DMR500 in te podatke obdelali z Laplacovim filtrom, Reliefhe gradiente smo tako ocenjevali v enako velikih poljih kot reliefho amplitudo. Določili smo skupine reliefnih oblik, ki v tem merilu ponazarjajo slemena, prelome pobočij, doline, ravnice in dolga nerazčlenjena pobočja. Za to prostorsko merilo smo izračunane vrednosti na karti reliefnih gradientov razvrstili v skupine konkavnih in konveksnih oblik ter skupine nerazčlenjenega površja. Da bi ločili ravnice in dolga nerazčlenjena pobočja, smo izračunali tudi naklon po ploskvah, ki so jih določali podatki DMR500 (HLADNIK 1998). Hladnih, P.: Vzajemnostfiziogeografskih dejavnikov ... 3 REZULTATI results Za vse fiziografske dejavnike smo ocenili značilno vzajemno informacijsko vsebino z vegetacijsko karto. Največje znižanje entropije v vzorcu {H(y)) smo dosegli, ko smo oblikovali stratume po 200-metrskih višinskih pasovih. Ocenjena začetna entropija se je z vrednosti //(y)=l,911 znižala na //(y)=l,629, če smo vzorčne podatke iz vegetacijske karte združili v stratume višinskih pasov pod 400 m, 400 do 600 m, 600 do 800 m in nad 800 m nadmorske višine. S tako oblikovanimi stratumi smo pojasnili 15% informacijske vsebine na vegetacijski karti. Nad 10% informacijske vsebine smo ocenili še s stratumi po podatkih pedološke karte in s stratumi po reliefiii amplitudi v kilometrskih kvadratih. Preglednica 1: Vzajemna informacijska vsebina med ocenjenimi fiziografskimi dejavniki in Vegetacijsko karto Kočevsko-ribniškega območja (PUNCER 1980), N=1173 Table 1: Mutual information content of Kočevje Region Vegetation Map (PUNCER 1980) and estimated physiographic factors, N=1173. FIZIOGRAFSKI DEJAVNIKI PHYSIOGRAPHIC FACTORS (H-1)(V-1) n<5 Potencialno obsevanje Potential solar irradiation 1,83 0,04 199,0 9x2 *** 2 Kvaziglobalno obsevanje Quasiglobal solar irradiation 1,84 0,03 155,8 9x2 3 Padavine Precipitation letna vsota / annual amount 1,78 0,07 310,1 9x1 *** 0 v vegetacijski dobi during the vegetation period 1,78 0,07 308,5 9x1 »»» 0 Litološka zgradba Lithological structure 1,72 0,10 439,0 9x5 ♦ ♦♦ 22 IXa! Soils 1,65 0,13 603,6 9x7 28 Reliefiia amplituda / Relief amplitude 1,70 0,11 503,0 9x3 6 Oblika reliefa / Topography 1,83 0,04 180,4 9x4 9 Nadmorska višina / Altitude 1,63 0,15 660,9 9x3 8 Legenda:Hi(y)- entropija v vzorcu na prvi ravni stratificiranja, n- delež pojasnjene informacijske vsebine, 2/(Jc,>')- ocena vzajemne informacijske vsebine, (tt-l)(v-l)- število stopinj prostosti, ik5- število celic s teoretično frekvenco, manjšo od 5. Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 A-F: Abieti'Fagelum din., D-F: Dentario-Fagetum, ,0-F: Ostryo-Fagetum, Q-C, Fs: Querco-Carpinelum, Fagetum submont., L-F: Luzulo-Fagetum, G-A, B-A: Galio-Abietetum, Bazzanio-Abietetum, Q-0: Querco-Ostryetum, Tr: travišča, Rsm: razvojni stadiji s smreko, Vk, rs: vegetacijski kompleksi in razvojni stadiji Slikal: Struktura vegetacijskih enot, ocenjena po Vegetacijski karti Kočevsko-ribniškega območja (PUNCER 1980) in po karti višinskih pasov, izpeljani iz podatkov DMRIOO Figure 1: Vegetation composition, estimated by Kočevje Region Vegetation Map (PUNCER 1980) and altitude belts, derived from 100-m digital elevation model (DEM) Ker smo ocenili, da je nadmorska višina najpomembnejši fiziografski dejavnik na območju, smo jo postavili na prvo raven hierarhične zasnove stratificiranja. Na drugi ravni so najodločilnejši dejavnik tla. S stratumi po podatkih pedološke karte smo v višinskih pasovih med 400 in 600 m ter 600 in 800 m pojasnili po 18 % informacijske vsebine vegetacijske karte, v višinskem pasu nad 800 m pa 20 % informacijske vsebine. Litološka zgradba in tla sta najodločilnejša dejavnika tudi v pasu pod 400 m nadmorske višine. Po dveh ravneh stratificiranja smo pojasnili 31 % informacijske vsebine vegetacijske karte. Hladnih, P.: Vzajemnostflziogeografskih dejavnikov ... Preglednica 2: Členitev kočevskega območja po gradientih fiziografskih dejavnikov na podlagi njihove vzajemne informacijske vsebine z Vegetacijsko karto Kočevsko-ribniškega območja (PUNCER 1980) Classification system for the study region, based on mutual information analysis of the Kočevje Region Vegetation Map (PUNCER 1980) in relation to physiographic factors Table 2: .egenda: N- število vzorčnih ploskev v stratumu, Hi^^y- entropija v vzorcu na posameznih ravneh itratificiranja, li^yy- ocena vzajemne informacijske vsebine, ri.n - delež pojasnjene informacijske vsebine na )osameznih ravneh stratificiranja. Co smo vzorčne podatke stratificirali še z drugimi fiziografskhni dejavniki, entropije v vzorcu vegetacijske karte nismo več zmanjšali tako kot s stratumi po nadmorski višini in itratumi tahiih enot. Iz višinskih pasov med 400 in 600 m, 600 in 800 m ter pasu nad 800 n smo izluščili vzorčne podatke po dveh največjih skupinah tal in jih razvrstili po tratumih preostalih fiziografskih dejavnikov. V pasu med 400 in 600 m smo za 86 točk la rjavih tleh na dolomitu ocenili največji delež informacijske vsebine s stratificiranjem 10 relie&i amplitudi {rj^ 0,14), za 129 točk na rjavih tleh na apnencu pa po stratumih Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 globalnega obsevanja (/■7'= 0,11). Med 600 in 800 m je za 76 točk na rjavih tleh na dolomitu najpomembnejša reliefha amplituda (r7'=0,12), za 68 točk na rjavih tleh na apnencu pa oblikovitost terena (^•7'= 0,12). Oblikovitost terena je odločilna na rendzinah v pasu nad 800 m (N=57; rf=0,22) in tudi na rjavih tleh na apnencu (N=80; ^7=0,14). Z razvrščanjem teh šestih talnih enot po stratumih preostalih fiziografskih dejavnikov smo pojasnili le 4 % informacijske vsebine vegetacijske karte, nadaljevanje analize pa bi bilo nesmiselno tudi zaradi majhnega števila vzorčnih podatkov na tretji ravni hierarhične zasnove stratificiranja. Posebej smo ocenili vzajemno informacijsko vsebino med modeli fiziografskih dejavnikov in rabo prostora na Kočevskem. Z modelom reliefiiih amplitud smo pojasnili največ informacijske vsebine, ocenjene na karti prostorskih enot negozdnih zemljišč in gozdne matice. Nad desetino informacijske vsebine te karte smo pojasnili še s stratumi po pedološki karti in po modelu celotnega letnega potencialnega sončnega obsevanja. Preglednica 3; Vzajemna informacijska vsebina med ocenjenimi fiziografskimi dejavniki in kartama današnje rabe (H(y;=0,435) ter rabe prostora iz 18. stoletja {Hfy)=0,614) na Kočevskem Table 3: Mutual information content of actual land use map (H(y)=0,435), data from 18th century military maps (H(y)=0,674) and estimated physiographic factors for the study area FIZIOGRAFSKI DEJAVNIKI PHYSIOGRAPHIC FACTORS DanaSnja raba prostora Actual land use Raba prostora v 18. stoletju Land use in the 18th century ri ri 1I(x,y) Potencialno obsevanje Potential solar irradiation 0,10 98,4- 0,03 48,8"' Kvaziglobalno obsevanje Quasiglobal solar irradiation 0,04 44,2"' 0,00 7,6' Tla/Soi7s 0,14 139,3'" 0,05 72,1- Reliefha amplituda / Relief amplitude 0,15 153,5- 0,05 82,7"* Oblika reliefa / Topography 0,06 59,0- 0,04 58.1'" Nadmorska višina / Altitude 0,08 85,2"' 0,04 62,8*" Hladnih, D.: Vzajemnostfiziogeografskih dejavnikov ... Slika 2: Model celotnega letnega potenciabega sončnega obsevanja na Kočevskem; vrisane so meje prostorskih enot negozdnih zemljišč Figure 2: Distribution of total yearly potential solar irradiation for the study area. Indicated are borders between forest and spatial units of non-forested areas. V času jožefinskega kartiranja pred več kot 200 leti so negozdna zemljišča obsegala 41 % Dovršine območja; po podatkih, izpeljanih iz klasifikacije satelitskega posnetka, je lanašnji delež negozdnih zemljišč le še 20 %. Z modeli fiziografskih dejavnikov smo pojasnili manj informacijske vsebine, ocenjene na podlagi jožefinskega kartiranja ob concu 18. stoletja. Na kočevskem območju je bila nekdaj kmetijska raba prostora azporejena prek večjih gradientov reliefiiih amplitud, talnih tipov in potenciahiega lončnega obsevanja, kot je danes. Zbornik gozdarstva in lesarstva, 67 Prostorske enote negozdnih zemljišč in aovel