6. Ekosistēmu pakalpojumu ietvara pielietojums integrētajā plānošanā: LIFE Viva Grass rīka piemērs

Lejupielādējiet rokasgrāmatu kā vienu failu (PDF)

6.1. Ievads integrētās plānošanas pieejās un rīkos

Pēdējā desmitgadē ir attīstīti daudzi rīki un ietvari, piedāvājot integrētas plānošanas pieejas un iekļaujot ekosistēmu pakalpojumu konceptu (Brown et al., 2018). Pirms šo plānošanas rīku tipu detaļu skaidrojuma, jo īpaši izveidotajiem rīkiem LIFE Viva Grass projektā, ir nepieciešams nostiprināt esošo izprati par konceptu “integrēšana”. Integrēšanu var skaidrot kā vairāku disciplīnu un pieeju iekļaušanu vienā noteiktā novērtējumā (piemēram, sociālekonomiskās informācijas iekļaušanu ekosistēmu stāvokļa un ekosistēmu pakalpojumu novērtējumā). Ar integrēšanu saprot arī vairāku ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas un novērtējuma metodiku strukturētu konbināciju vienā noteiktā rīkā (piemēram, biofizikālo, sociālo un ekonomisko kartēšanas un novērtēšanas metožu kombinācija). Pēdējā laikā strauji palielinās ekosistēmu pakalpojumu iekļaušana telpiskajā, ainavu un vides plānošanā. Lai gan šis process ir izaicinājums stingras struktūras nacionālo telpisko un ainavu plānošanas ietvaros, daudzi ieguvumi izriet no ekoisistēmu pakalpojumu integrēšanas plānošanas procesos. Ekosistēmu pakalpojumu komunikatīvā stiprināšana uzlabo sabiedrības ieinteresēto pušu iekļaušanu plānošanas procesos un uzlabo sabiedrības ieguvumu izpratni par noteiktām plānošanas pieejām. Turklāt, ekosistēmu pakalpojumi palīdz vizualizēt pilnu ietekmju un ieguvumu spektru dažādos (un bieži kontrastējošos) plānošanas scenārijos.

Daudzi no esošiem telpiskajiem, ainavu un vides plānošanas ietvariem ne viegli pieņem ekosistēmu pakalpojumu konceptu. Šī iemesla dēļ bieži ir nepieciešams attīstīt rīkus, kas palīdz instrumentalizēt augstāk minēto integrēšanu. Daudzi no šiem rīkiem ir elastīgi teritorijas, analizēto ekosistēmu pakalpojumu un datu nepieciešamības ziņā, bet bieži tie pieprasa gala lietotājam nodrošināt pamatdatus un kartes (piemēram, InVEST). Citi rīki ir īpaši fokusēti uz specifisku teritoriju vai īpašu plānošanas aspektu un jau satur iepriekš noteiktos datus (piemēram, Nature Value Explorer:  https://www.natuurwaardeverkenner.be/#/).

Turpmākās sadaļas iezīmē LIFE Viva Grass projekta ietvaros izstrādātā integrētā plānošanas rīka dizainu, saturu un funkcionalitāti.

6.2. LIFE Viva Grass projekts

LIFE Viva Grass projekts tika uzsākts 2014. gadā, iesaistot pētniekus un praktiķus no Baltijas valstīm – Lietuvas, Latvijas un Igaunijas ar mērķi atbalstīt zālāju bioloģisko daudzveidību un to sniegtos ekosistēmas pakalpojumus, veicinot ekosistēmas pieejas izmantošanu plānošanā un sekmējot ekonomiski pamatotu zālāju apsaimniekošanu. Galvenais uzdevums projekta ietvaros bija attīstīt integrētu plānošanas rīku (turpmāk tekstā: Viva Grass rīku), kas sniegtu telpiski skaidru lēmuma pieņemšanas atbalstu ainavu un telpiskajā plānošanā, kā arī ilgtspējīgā zālāju apsaimniekošanā.

Viva grass rīks ir operacionalizēts ekosistēmu pakalpojumu koncepts lēmuma pieņemšanā, savietojot agroekosistēmu biofizikālos datus (piemēram, zemes kvalitāte, reljefs, zemes lietojums, dzīvotņu tipi), kas palīdz novērtēt ekosistēmu pakalpojumu apgādi, kā arī sociāli ekonomisko kontekstu. Rīks ir integrēts tiešsaistes ĢIS strādājošā vidē, kas ļauj lietotājiem:

• novērtēt zālāju ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciālu un kompromisus lietotāju definētās teritorijās;
• attīstīt ekosistēmu balstītus zālāju apsaimniekošanas un plānošanas scenārijus.

Viva grass rīks ir testēts (pārbaudīts) deviņās pilotteritorijās trijās Baltijas valstīs (2 zemnieku saimniecībās, 4 pašvaldībās, 2 aizsargājamās teritorijās un vienā novadā), kur katra atšķiras ar telpisko un tematisko mērogu, kā arī ar dažādu datu pieejamību.

Tādejādi Viva Grass rīks parāda ekosistēmu pakalpojumu saistītas informācijas pielietojumu dažādos plānošanas mērogos un dažādos kontekstos, kas prasa konsekventu, bet elastīgu pieeju.

Viens no integrētas plānošanas izaicinājumiem ir nepieciešamība pielāgoties dažādiem plānošanas scenārijiem un kontekstiem, kā arī savietot dažādu ieinteresēto grupu prasības Dunford et al. (2017). Šajā sakarā, LIFE Viva Grass projekta ietvaros izstrādātais integrētās plānošanas rīks pārklāj tos pašus izaicinājumus. Lai pārvarētu iepriekš minētās problēmas, Viva Grass integrētā plānošanas rīka pamatā ir pakāpju pieeja (3 nodaļa). Pakāpju sistēmā metodes un rīki tiek kombinēti secīgā veidā, ka katra turpmākā pakāpe iezīmē un palielina datu prasības, kā arī metodisko kompleksitāti (Grêt-Regamey et al., 2015). Viva Grass rīkā katra pakāpe ietver dažādas metodes un atbild uz dažādiem politikas jautājumiem (6.1. attēls).

6.1. attēls. Pakāpju pieeja zālāju ekosistēmu pakalpojumu kartēšanā un novērtējumā Baltijas valstīs LIFE Viva Grass projekta ietvaros

Atbilstoši pakāpju pieejai Viva Grass rīks piedāvā trīs pielietojumus vai Moduļus: Viva Grass pārlūks (angliski – VivaGrass Viewer), Viva Grass bionerģijai (angliski – VivaGrass Bio-Energy) un Viva Grass plānotājs (angliski – VivaGrass Planner). Katrs ir veidots dažādām lietotāju grupām un lēmuma pieņemšanas kontekstiem. “VivaGrass Viewer” ir paredzēts sabiedrībai un zemniekiem, nodrošinot ekosistēmu pakalpojumu apgādes pārskatu izvēlētajā teritorijā, balstoties uz izvēlēto apsaimniekošanas veidu. Pielietojot šo moduli, zemnieki var izlemt par labāk pieņemamo apsaimniekošanas modeli, kas palielinās ekosistēmu pakalpojumu apgādi.

“VivaGrass Bio-Energy” atspoguļo zāles biomasas kā enerģijas avota pielietojuma potenciālu (piemēram, apkurē), tādejādi iezīmējot viena noteikta ekosistēmas pakalpojuma vērtību.

“VivaGrass Planner” modulim ir ierobežota pieeja – tas ir paredzēts profesionāliem lietotājiem, kuri var pievienot ekosistēma pakalpojumu informāciju telpiskās plānošanas procesā.

Visos šajos moduļos apstrāde notiek izmantojot: i) pamatkarti par zemes lietojuma veidiem un papildinošajiem dabiskajiem apstākļiem; ii)  meklēšanas tabulu (matricu) par ekosistēmu pakalpojumu novērtējumu un iii) ekosistēmu pakalpojumu izplatības kartes. Turklāt, Viva Grass rīks piedāvā ekosistēmu pakalpojumu kopu un kompromisu telpisku vizualizāciju, kā arī karsto punktu un auksto punktu teritorijas, kas nodrošina pievienoto vērtību zemes lietojuma plānošanā.

Turmpākajās sadaļās katrs komponents ir detalizēti paskaidrots.

6.2.1. Viva Grass pamatkarte

6.2.1.1. Pamatkartes metodoloģija

Kā aprakstīts 3. nodaļā, ekosistēmu pakalpojumu kartes veido būtisku pamatu ekosistēmu pakalpojumu novērtējumā. Ar ekosistēmu pakalpojumu karšu palīdzību ir iespējams telpiski atspoguļot ekosistēmu pakalpojumu plūsmas, kā arī nesakritības starp ekosistēmu pakalpojumu apgādi un pieprasījumu, vai noteikt slodžu faktorus uz ekosistēmu pakalpojumu apgādi. Ekosistēmu pakalpojumu apgādes kartes var tikt veidotas uz zemes lietojumviedu/zemes seguma kartēm (LULC), kas definē telpiskas vienības, kas nodrošina ekosistēmu pakalpojumus (piemēram, meži, aramzemes, zālāji). Pirmais solis jebkurā ekosistēmu pakalpojumu kartēšanas analīzē tādēļ ir LULC definēšana, kas satur pakalpojumu nodrošinājuma teritorijas (angliski – Service Providing Areas (SPAs) (3. nodaļa).

LIFE Viva Grass projekts ietver trīs Baltijas valstis un 9 etalonteritorijas un attiecīgi, pamatkartes izveidošanai saistībā ar datu pieejamību radās lielas atšķirības. Eiropas mēroga kartes, piemēram CORINE zemes segums (Soukup et al., 2016) nenodrošina telpisko un tematiskās detalizācijas līmeni atbilstoši tiešsaistei, telpiski izteiktā veidā tiek nodrošinātas ekosistēmu pakalpojumu zālāju klases. No otras puses, nacionālās pamata LULC kartes būtiski atšķiras starp valstīm  un tematiskajiem mērogiem. Tādēļ vienota zālāju tipoloģija tika izveidota, lai nodrošinātu pamatu ekosistēmu pakalpojumu kartēšanai un novērtēšanai LIFE Viva Grass projektā.

Ņemot vērā to, ka ekosistēmu pakalpojumu potenciāla nodrošinājumu nosaka mijiedarbība starp dabas atribūtiem, ietverot gan biotiskos, gan abiotiskos komponentus, un cilvēka ietekmi un apsaimniekošanas stratēģijas (Smith et al., 2017), tad zālāju klases tika definētas atbilstoši diviem nozīmīgākajiem faktoriem, lai izveidotu Viva Grass rīka pamatkarti:

1. Galvenie dabas apstākļi: kā vides apstākļu noteicošie faktori, kas nosaka zālāju ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājumu Baltijas valstīs ir: zemes kvalitāte un reljefs (nogāzes). Zemes kvalitātes koncepts ir integrēts augsnes auglības novērtējums Baltijas valstu zemes vērtēšanas sistēmās un to veido vairāki faktori, piemēram, augsnes granulometriskā sastāva grupa, augsnes tips, reljefs, akmeņainība, zemes iekultivēšanas pakāpe. Zemes kvalitāte tika iedalīta 4 grupās:
   • Zemas zemes kvalitātes augsnes, kas asociējas ar nabadzīgām augsnēm ar smilts granulometriskā sastāva grupu, augstu erozijas risku, zemu barības elementu kapacitāti un nodrošinājumu ar apmaiņas elementiem un bioloģisko aktivitāti, kā arī zemu ražību.
   • Vidējas zemes kvalitātes augsnes, kas asociējas ar mālsmilts augsnes granulometriskā sastāva grupu, relatīvi zemu organisko vielu saturu, zemu auglību, vidēju kapacitāti barības elementu un apmaiņas elementu akumulēšanā.
   • Augstas zemes kvalitātes augsnes, kas asociējas ar smilšmāla un māla augsnes granulometriskā sastāva grupām, vidēju augsnes auglību, augstu organisko vielu saturu un kapacitāti akumulēt barības elementus un apmaiņas elementus.
   • Hidromorfās augsnes, kas veidojušās uz organogēnajiem nogulumiem, ko raksturo dažāda augsnes auglība un relatīvi augsta bioloģiskā aktivitāte.

Nogāzes arī tika iekļautas pie galvenajiem dabiskajiem apstākļiem: stāvākas nogāzes asociējas ar seklāku augsni un mazāku ūdens aiztures kapacitāti gravitātes rezultātā un ar augstāku augsnes erozijas risku un tādejādi ietekmē ekosistēmu pakalpojumu apgādi. Dati par nogāzēm tika iedalīti 3 kategorijās:

• līdzens reljefs (0ᵒ – 4ᵒ): nav augsnes erozija
• lēzenas nogāzes (4ᵒ – 10ᵒ): minimāla augsnes erozija
• stāvas nogāzes (>10ᵒ): nozīmīgs augsnes erozijas poteniāls.

2. Zālāju apsaimniekošanas veids: viens no galvenajiem virzošajiem faktoriem zālāju ekosistēmu pakalpojumu dažāda nodrošinājuma potenciālam ir apsaimniekošanas intensitāte vai iejaukšanās augsnes virskārtā. Tādēļ 3 zālāju apsaimniekošanas veidi un aramzeme tika izdalīta ekosistēmu pakalpojumu ekosistēmu nodrošinājuma potenciāla analīzes pamatkartes izveidei:

• Kultivētie zālāji: kultivētie zālāji ir sētie zālāji (bieži ar monokultūrām – Festuca sp., Phleum sp., Dactylis sp.) un uzarti, bieži iekļaujot augu rotāciju un tie ir jaunāki par 5 gadiem. Zāles pļaušana sezonā tiek veikta vairākas reizes (līdz 4). Mēslošana ir arī izplatīts apsaimniekošanas veids lai saglabātu augstu ražību. Kultivētie zālāji tiek asociēti ar intensīvas apsaimniekošanas sistēmu.
• Pastāvīgie (ilggadīgie) zālāji: tie galvenokārt tiek definēti kā teritorijas, kur tiek audzēti zālāji dabiski vai ir kultivēti senāk par 5 gadiem. Šis zālāju tips reti tiek sēts, satur gan dabisko veģetāciju, gan kultivētās sugas. Ilggadīgie zālāji nav iekļauti augu rotācijā, bieži tiek izmantoti kā siena lauki un tiek netiek pļauti vairāk kā 2 reizes sezonā vai tiek izmantoti kā ganības. Pastāvīgie zālāji tiek saistīti ar zemas intensitātes apsaimniekošanas sistēmām.
• Pusdabiskie jeb daļēji dabiskie zālāji: izveidojas vairāku desmitu vai pat gadsimtu laikā zemes intensitātes apsaimniekošanas rezultātā un netiek sēti vai arti. Šiem zālājiem raksturīga augsta bioloģiskā daudzveidība (Bullock et al., 2011; Dengler un Rūsiņa, 2012) un tiek izmantoti kā zemes intensitātes ganības vai siena lauki (sezonā vienu reizi tiek veikta vēlā pļaušana), vai arī tiek apsaimniekoti tikai lai saņemtu agrovides atbalsta maksājumus (Vinogradovs et al., 2018).
• Aramzemes: ir definētas kā intensīvi apsaimniekotas lauksaimniecības zemes, kas tiek izmantotas ražas produkcijai, tiek vismaz vienu reizi sezonā uzartas un bieži tiek mēslotas.

Zālāju klases pēc būtības neatspoguļo ekosistēmu pakalpojumu telpisko dimensiju. Kā norāda Walz et al. (2017), pakalpojumu nodrošinājuma teritoriju (SPAs) (3. nodaļa) izmantošana ir labākais ceļš kā telpiski atlasīt kompleksas ekoloģiskas sistēmas, kas saistītas ar ekosistēmu pakalpojumu apgādi. SPAs tiek definētas kā telpiski izdalītas vienības, kas ietver iekšējās ekosistēmas, to sabiedrības un dabiskos atribūtus. Vienība, kas tika izdalīta, lai definētu SPAs un kartētu ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciālu ir “galvenā agroekoloģiskā vienība” vai lauks, kas ietver zālāju telpisko konfigurāciju un robežas. Galvenās agroekoloģiskās vienības ir mazākās nozīmīgākās vienības, lai pieņemtu apsaimniekošanas lēmumu, kas tiek definētas kā nepārtrauktas teritorijas ar identisku zemes lietojumu.

Katrs no iepriekš minētajiem faktoriem ir reprezentēts kā viens atsevišķs telpiskais slānis un tika kombinēts ĢIS vidē izmantojot kartēšanas algebru un ĢIS apstrādes procesu. 6.2. attēlā ir parādīta ievaddatu avotu un mainīgo lielumu klasifikāciju. Šī procesa rezultātā, 30 zālāju klases tika iegūtas (6.1. tabula). Papildus tām, 10 aramzemju klases un 10 pamesto zemju klases tika iekļautas, lai varētu veikt dažādu LULC izmaiņu scenāriju novērtējumu. SPAs, kas tika izveidotas šajā procesā, tika izmantotas ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma, regulēšanas un saglabāšanas novērtējumā.

6.2. attēls. LIFE Viva Grass pamatkartes izstrādes darba plūsma.

6.2.1.2. Meklēšanas tabulas, kas balstītas uz ekspertu zināšanām (1. pakāpe)

Vienota zālāju tipoloģija un karte veido pamatu ekosistēmu pakalpojumu kartēšanā un novērtēšanā. Saistībā ar ekosistēmu pakalpojumu novērtējumu, galvenajā līmenī tiek izmantotas meklēšanas tabulas balstoties uz ekspertu vērtējumu 1. pakāpē. Šīs tabulas nodrošina Viva Grass rīku ar kvalitatīvu ekosistēmu pakalpojumu apgādes novērtējumu, kas ir secīgi savietots ar Viva Grass pamatkarti un tiek atspoguļots interaktīvā ceļā gala lietotājiem Viva Grass pārlūkā (6.2.2. apakšnodaļa). Turklāt, ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma punkti, kas iekļauti meklēšanas tabulās ir pamats daudz kompleksai analīzei, kā piemēram, kompromisi, kopas, karstie punkti un aukstie punkti (skatīt turpmākās apakšnodaļas).

LIFE Viva Grass ietvaros, meklēšanas tabulas ar ekspertu balstītu vērtējumu tika izmantotas lai novērtētu 13 ekosistēmu pakalpojumu apgādi atkarībā no nodrošinājuma, regulēšanas un saglabāšanas kategorijām. Ekosistēmu pakalpojumu apgādes novērtējums tika veidots trīs soļu procesā:

1. Pirmajā solī: starptautiskā ekspertu grupa atlasīja nozīmīgākos zālāju ekosistēmu pakalpojumus un vienu indikatoru atbilstoši ekosistēmu pakalpojumam.
2. Otrajā solī: eksperti individuāli veica ekosistēmu pakalpojumu nodrošinājuma novērtējumu atbilstoši zālāju klasēm, balstoties uz kvalitatīvu ranžēšanu no 0 (nav nozīmīga ekosistēmu pakalpojumu apgāde) līdz 5 (ļoti augsta izvēlētā ekosistēmu pakalpojuma apgāde).
3. Trešajā solī: eksperti vienojās par ekosistēmu pakalpojumu apgādes vērtībām, izmantojot fokusgrupu diskusijas. Katrā fokusgrupu diskusijā katrs eksperts pamatoja savu individuālo atbildi grupai un bija iespējams pārvērtēt ekosistēmu pakalpojumus vēlreiz.

Ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma procesa rezultātu kopa ir attēlota 6.1. tabulā.

6.1. tabula

Meklēšanas tabulu no ekspertu balstītām zināšanām izvilkums, iekļaujot zālāju klases no 21 līdz 30. Kopumā 30 zālāju klases, 10 aramzemju klases un 10 pamesto zemju klases tika novērtētas.

Lai vizualizētu ekosistēmu pakalpojumu apgādi telpiski Viva Grass rīkā, rezultāti no meklēšanas tabulu novērtējuma ir sasaistīti ar zālāju klasēm, kas definētas pamatkartē.

6.2.1.3. Kompromisi, kopas un karstie punkti (2. pakāpe)

Detalizēts kompromisu, kopu un karsto punktu koncepts ir aprakstīts 4. nodaļā. LIFE Viva Grass, kompromisu, kopu un karsto punktu analīze veido 2. pakāpi un pieļauj apsaimniekošanas lēmumu un politikas ietekmju holistisku novērtējumu dažādiem zālāju ekosistēmu pakalpojumiem. Šie analīžu rezultāti ir attēloti Viva Grass pārlūkā (6.2.2. apakšnodaļa).

Ekosistēmu pakalpojumu kopu atspoguļošanas mērķis ir palīdzēt Viva grass rīka lietotājam atrast specifiskas teritorijas, kur vairāki ekosistēmu pakalpojumi (kopas) reaģē (atbild) līdzīgi uz dažādu zemes apsaimniekošanu.

Lai novērtētu kādas ir ekosistēmu pakalpojumu kopas, tika veikta ekosistēmu pakalpojumu matricas galveno komponentu analīze. Līdzīgas analīzes ir veikuši Depellegrin et al. (2016), Nikolaidou et al. (2017) un Zhang et al. (2017) u.c.

Galvenā komponentu analīze parādīja 3 galvenos komponentus, kas saistās ar 3 kopām:

Dzīvotņu kopa: 4 ekosistēmu pakalpojumi mijiedarbojas šajā kopā: augi medicīnai, apputeksnēšana un sēklu izkliede, dzīvotņu saglabāšana un globālā klimata regulēšana. Viena pakalpojuma palielināšanās šajā kopā parasti nozīmē citu abu pakalpojumu attiecīgu palielināšanos. Piemēram, sugām bagātos zālājos parasti tiek atrasti daudzi augi ar medicīnisko vērtību. Turklāt, zālāju apasaimniekošana, kuras mērķis ir palielināt bioloģisko daudzveidību, piemēram, aršanas un mēslošanas samazināšana vai pārstāšana palielina oglekļa piesaisti augsnē, kas ir atslēgas pakalpojums klimata regulēšanā.

Produkcijas kopa: šajā kopā apvienojas 4 ekosistēmu pakalpojumi, kas ir cieši saistīti ar ekosistēmu produktivitāti: audzētie dzīvnieki un to produkti, lopbarība, biomasa enerģijai un kultivētās kultūras. Šajā kopā galvenā funkcija, kas virza šo četru ekosistēmu pakalpojumu produkciju ir neto primārā produckija, vai biomasas produkcija. Tādēļ viena pakalpojuma palielināšanās šajā kopā parasti nozīmē citu abu pakalpojumu attiecīgu palielināšanos. Tomēr biomasa enerģijai ne vienmār ir atkarīga no zālāju produktivitātes, bet arī no zālāju sugu kaloriju potenciāla. Tājā pat laikā, ir jāpiemin, ka pat ja šo četru ekosistēmu pakalpojumu potenciāls ir balstīts uz vienu funkciju – produktivitāti, tad faktiskā ekosistēmu pakalpojumu izmantošana var tikt izslēgt viens otru (piemēram, biomasa enerģijai un kultivēto kultūru produkcija var izslēgt biomasas ražošanu vai ganīšanu).

Augsnes kopa: šajā kopā apvienojas 5 ekosistēmu pakalpojumi, kas ir saistīti ar augsnes funkciju nozīmi ekosistēmu procesos: erozijas kontrole, saldūdens ķīmiskie apstākļi, bioremediācija, ekosistēmu filtrācija/uzglabāšana/akumulācija un dēdēšanas procesi – augsnes auglība. Viena pakalpojuma palielināšanās šajā kopā parasti nozīmē citu pakalpojumu attiecīgu palielināšanos.

Papildus vienkāršai ekosistēmu pakalpojumu kopu identificēšanai, ir būtiski vizualizēt to telpisko konfigurāciju, lai savietotu šo konceptu ar plānošanas procesiem. LIFE Viva Grass projektā zālāji tika kartēti kā piederīgi noteiktai kopai ja visi ekosistēmu pakalopojumi kopā noteiktā zālājā ir vērtēti virs 2.5 punktiem (6.3. attēls). Kopas analīze pārklājas ar noteiktu kompromisu atklāšanu, piemēram, lauksaimniecības intensifikācija, piemēram, izmainot zālāju saglabāšanas pieeju tajos pašos biofizikālajos apstākļos var ietekmēt pakalpojumus produkcijas kopā un samazināt ekosistēmu pakalpojumus dzīvotņu kopā. Galvenais virzītājs aiz kompromisiem zālājos ir apsaimniekošanas veids, kas nozīmē cilvēka faktoru, kuru vienīgi iespējams ietekmēt ar plānošanas lēmumiem.

Auksto/karsto punktu analīzes rezultāti ir iegūstami Viva Grass pārlūkā un var sniegt lietotājam raksturojošu informāciju par ekosistēmu pakalpojumu potenciāla uzskaiti izvēlētajās agroekosistēmās. Aukstie punkti ir telpiskas vienības, kas nodrošina ekosistēmu pakalpojumu lielu skaitu zemās vai ļoti zemās vērtībās. Karstie punkti ir telpiskas vienības, kas nodrošina ekosistēmu pakalpojumus augstās vai ļoti augstās vērtībās. Pakalpojumu skaits ar noteiktām interešu vērtībām (zemas/augstas) tika iegūtas no ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma matricas. Auksto/karsto punktu analīze ir ļoti papildinoša kompromisu analīzei. Piemēram, aukstākās teritorijas nesatur nekādus kompromisus – gan ekosistēmu pakalpojumu produkcija, gan regulēšana uzrāda zemas vērtības. Ainavu plānotājiem ir jāpievērš uzmanība aukstajiem punktiem kā konfliktu teritorijām starp divām vai vairāk ainavu funkcijām, kuras agroekosistēmās var tikt raksturotas ar nepiemērotu apsaimniekošanas veidu pie noteiktiem dabiskajiem apstākļiem. Vidēji aukstie punkti galvenokārt parāda vienu kompromisu, un plānošanas lēmumi ir jābalsta uz tiem.

Lēmumu pieņēmējiem ir jāpievērš uzmanība arī karsto punktu teritorijām, jo tām ir augsta aizsardzības vērtība un augsta jutīgas un neaizsargātas. Karstākie punkti atbilstoši Viva Grass rīka novērtējumam arī var nesaturēt kompromisus jo tiem ir augstas vērtības starp konkurējošām ekosistēmu pakalpojumu kopām. Augsta neaizsargātība šīm agroekosistēmām ir saistīta ar to kapacitāti lai iegūtu augstu produkciju intensīvā lauksaimniecībā.

6.3. attēls. Zālāju kopas Viva Grass pilotteritorijā: Lääne novads (Rietumigaunijā).

6.2.2. Viva Grass pārlūks

Viva Grass viewer jeb Viva Grass pārlūks ir Viva Grass rīka pamatmodulis, kas pieejams sabiedrībai ar mērķi vizualizēt ekosistēmu pakalpojumu apgādes jeb nodrošinājuma potenciāla kartēšanas un novērtēšanas rezultātus, kā arī ekosistēmu pakalpojumu grupēšanu kopās un mijiedarbību agroekosistēmās.

Viva Grass pārlūkā nodoms ir sniegt informāciju un veikt izglītošanu, kur lietotājam ir pieeja iepazīties ar ekosistēmu pakalpojumu pieeju, ekosistēmu pakalpojumu apgādes telpisko izplatību atkarībā no dabiskajiem apstākļiem un apsaimniekošanas veida.

Viva Grass pārlūks ir organizēts tā, lai reprezentētu datu slāņa izlēgšanu (vienā laikā) vai pielietojot “vilkšanas” (agliski – swipe) vai “dubultekrāna” (angliski – double screen) iespējas lai vienlaicīgi reprezentētu divus konteksta datu slāņus. Konteksta datu slāņi, kas pieejami Viva Grass pārlūkā ir lauksaimniecības zemju lietojuma veids, izvēlēto ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāls, to kopas un kompromisi, aukstie/karstie punkti.

Noklusējuma skats (6.4. attēls) pārlūkā ir pamatkarte ar zemes lietojuma datiem no IACS datubāzes, kas reprezentē galvenās zemes lietojumu klases agroekosistēmās: zālāji – pusdabiskie jeb daļēji dabiskie, pastāvīgie jeb ilggadīgie, kultivētās un aramzemes. Attiecīgi, ja ir pieejami dati, tad pamesta lauksaimniecības zeme arī tiek atspoguļota.

6.4. attēls. Viva Grass pārlūka noklusējuma skats – zemes lietojuma veids.

Uzklikšķinot uz interesējošo lauka bloku, lietotājs var redzēt izvēlētā lauka ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciālu. Informatīvos un izglītojošos nolūkos lietotājs var izmainīt zemes lietojuma tipu, lai parādītu izmaiņas pakalpojuma apgādes potenciāla izmaiņas zemes lietojuma veida rezultātā. Īsi apraksti un rekomendējošās saglabāšanas prakses apraksti ir parādīti 6.5. attēlā.

6.5. attēls. Zemes lietojuma veida izmaiņu opcijas.

Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāls ir konteksta datu slānis, kas ļauj lietotājam izskaidrot kartēšanas un novērtēšanas rezultātus no izvēlētajiem ekosistēmu pakalpojumiem izvēloties vienu nolaižamā saraksta izvēlē (angliski – drop-down menu) (6.6. attēls). Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla kartēšanas un novērtēšanas teorija un metodika ir aprakstīta 3. nodaļā.

6.6. attēls. Izvēlēto ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla nolaižamās izvēlnes (angliski – drop-down) skats.

Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla kopas un kompromisi ir konteksta datu slānis, kas reprezentē telpisko grupēšanos un mijiedarbības starp ekosistēmu pakalpojumiem. Lietotājs var izskaidrot noteiktas grupēšanās un mijiedarbības, izvēloties vienu no nolaižamās izvēlnes (angliski – drop-down menu) (6.7. attēls). Pieejamās izvēles ir saistītas arī ar iekļaušanos noteiktā kopā vai arī ja piemīt viens vai divi iespējamie kompromisi.

Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla mijiedarbības kartēšanas un novērtēšanas teorija un metodika ir aprakstīta 4. nodaļā.

6.7. attēls. Izvēlēto ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla kopu un kompromisu nolaižamās izvēlnes (angliski – drop-down) skats.

Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla auksto/karsto punktu datu konteksta slānis reprezentē ekosistēmu pakalpojumu skaitu ar zemām vai augstām vērtībām. Lietotājs var skaidrot ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla dažādas karsto/auksto punktu reprezentācijas izvēloties vienu no nolaižamās izvēlnes (angliski – drop-down menu) (6.8. attēls). Noklusējuma izvēle ir karstie/aukstie punkti – kombinētā vērtība no ekosistēmu pakalpojumu skaita ar augstām vērtībām un ekosistēmu pakalpojumu skaita ar zemām vērtībām. Šī izvēle sniedz galveno pārskatu uz teritoriju saistībā ar esošo ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciālu. Lai iegūtu specifisku pārskatu saistībā ar teritorijas raksturu trūkumu un pārpilnību kontekstā par ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciālu, lietotājs var izdarīt attiecīgo izvēli – karstie punkti (angliski – hotspots) vai aukstie punkti (angliski – coldspots), lai parādītu novērtēto ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla ((1-5) vērtības) kombināciju.

6.8. attēls. Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla auksto un karsto punktu nolaižamās izvēlnes (angliski – drop-down) skats.

Lai varētu vienlaicīgi izskaidrot divus konteksta slāņus un parādītu to telpiskās mijiedarbības uz ekrāna, lietotājs var izvēlēties vilkšanas (angliski – swipe) rīku, kur tas ir iespējams lai novilktu vienu kartes atvērumu starp diviem slāņiem (6.9. attēls).

6.9. attēls. Vilkšanas (angliski – swipe) rīks.

6.2.3. Viva Grass bioenerģijai

LIFE Viva Grass bioenerģijas modulis ir izzveidots, lai novērtētu zālāju veidotos enerģijas resursus (teritorijas, produkcija, rajonu apkures kaloriju potenciāls) un nozīmīgu informāciju plānotājiem/ieinteresētajām personām par teritorijām ar augstāko zāles potenciālu enerģijai (prioritizēšana). Zālājiem kā cietajam biomasas kurināmajam ir potenciāls enerģijas ražošanai. Šim mērķim zālāji tiek speciāli kultivēti, vai arī zāle tiek aizvākta no ilggadīgajiem zālājiem un daļēji dabiskajām pļavām. Zāle var tikt sadedzināta koģenerācijas stacijās siltuma ražošanai. Daudzos gadījumos zāles ķīpu lietošana kurināšanai ir kā iespējama alternatīva biomasas resursiem, kā piemēram, šķeldai. Neizmantotie biomasas resursi, kas rodas daļēji dabisko zālāju apsaimniekošanas rezultātā dažās dabas aizsargājamās teritorijās, paliek laukā un tiek “izšķērdēti”.

Viva Grass bioenerģijas modelī pielietoti papildus avoti informācijai, lai uzlabotu gan pamatkarti, gan ekosistēmu pakalpojumu novērtējumu. 10 daļēji dabisko zālāju klases (6.1. tabula) ir pilnveidotas ar informāciju par pielikuma 1 dzīvotņu piederības tipu. Tālāk kvantitatīvie dati, kas apkopoti no zinātniskās literatūras avotiem ir savienoti ar pielikuma 1 dzīvotņu tipiem. Tādejādi rīks var nodrošināt detalizētu informāciju lietotājam par vidējo biomasas produkciju un vidējo zāles kaloriju enerģiju attiecīgajā daļēji dabiskā zālāja tipā.

Viva Grass bioenerģijas modulis ir pieejams ikvienam, veicot reģistrāciju. Reģistrētiem lietotājiem rīks ļauj veikt izvēli un summēt bioenerģijas potenciālu no dažādiem zālājiem. Papildus, rīks nodrošina informāciju par izvēlēto zālāju esošo apsaimniekošanas stāvokli, kā arī informāciju par niedru piejaukumu un rekomendēto ganīšanas slodzi vai spiedienu uz dzīvotņu tipu.

6.10. attēls. Viva Grass bioenerģijas modulis.

6.2.4. Viva Grass plānotājs

Viva Grass plānotājs ir lēmumpieņemšanas atbalsta sistēma, kas veidota lai operacionalizētu ekosistēmu pakalpojumu konceptu telpiskajā plānošanā. Viva Grass plānotājs ir pieejams reģistrētiem lietotājiem. Reģistrēšanos nodrošina sistēmas administrators.

Viva Grass plānotājs sastāv no diviem pamata apakšmoduļiem, kas veidoti lai veiktu prioritizāciju, klasifikācijas funkcijas un sekojošu rezultātu reprezentāciju kartē, kā arī ar iespējamību eksportēt apstrādātos datus.

Prioritizācija tiek veikta šādos soļos: izvēloties kritēriju, veicot kritēriju svēršanu un rezultātu atspoguļošanu. Kritēriji var tikt izvēlēti no pieejamajiem atribūtiem, kas sastāv no ekosistēmu pakalpojumu novērtējuma (3. nodaļa) vai no papildus datiem, kurus pievieno lietotājs, saturot specifiskus piemēru atribūtus. Lai attēlotu relatīvu nozīmību izvēlētajam kritērijam, rīka lietotājs var piešķirt vērtības no 0-100%, līdz ar to visai procentuālajai summai jābūt vienādai ar 100% (6.11. attēls). Viena komponenta svars var tikt aprēķināts, aprēķinot vidējo vērtību no normalizētajām vērtībām un palielinot ar lietotāja definēto svaru. Kopējam komponentu svaram jābūt 100%. Kopējā svara indekss ir izvēlēto komponentu summa.

Rezultātā kopējais svara indekss var tik turpmāk iedalīts divās prioritārajās kategorijās. Lai veiktu alternatīvu gala prioritizāciju, papildus klasifikācija ir jāveic norādot papildus datus, kas specificēti uzdevuma pieprasījumā.

6.11. attēls. Kritēriju svēršana Viva Grass plānotājā.

Klasifikācija ir datu ranžēšana, balstoties uz atlasītajiem atribūtiem un var tikt veikta, pamatojoties uz veikto prioritizāciju un patstāvīgo sistēmu. Lai veiktu klasifikāciju, ir nepieciešamas noteikta līmeņa GIS iemaņas, kā tas tiek prasīts SQL sintakses izteiksmē (6.12. attēls). Lietotājam ir jāzin arī datu struktūra.

6.12. attēls. Klasifikācijas veikšana Viva Grass plānotājā.

Lai atspoguļotu Viva Grass plānotāja lietošanu, ir sagatavotas vairākas aplikācijas tā pilnai funkcionalitātei saistībā ar noteiktiem LIFE Viva Grass projekta uzdevumiem. Viens piemērs ir ainavu plānošanas lēmuma atbalsts, kur atbilstoši noteiktiem ekspertu izveidotiem kritērijiem (6.2. tabula), tiek veikta lauksaimniecības zemju prioritizācija un klasifikācijas aprēķins, un tiek piedāvāta turpmāka ainavu apsaimniekošanas intensitāte. Ainavu apsaimniekošanas lēmuma atbalsta darba plūsma ir attēlota 6.13. attēlā.

6.13. attēls. Ainavu apsaimniekošanas lēmuma atbalsta darba plūsma.

6.2. tabula.

Noteiktie un kartētie kritēriji ainavu plānošanas modulim.

Lai pārliecinātos par veikto analīžu kvalitāti, ir nodrošināta datu rediģēšana un papildus datu pievienošana. Lietotājs var veikt rediģēšanu un uzkrāt informāciju par dabas apstākļiem izvēlētajā laukā, ja ir pieejama precīzāka informācija. Ekosistēmu pakalpojumu apgādes potenciāla un mijiedarbības starp ekosistēmu pakalpojumiem aprēķins tiek pārrēķināts un uzlabots Viva Grass rīkā un turpmāk tiek uzkrāti lietotāja profilā. Viva Grass plānotājā ir iespējams izmantot WMS, lai lietotu pielāgotās pamatkartes un pievienotu pielāgotos datus kā konteksta slāni.

Otra aplikācija ir izveidota balstoties uz klasifikācijas rīku Viva Grass plānotājā. Lai ievadītu plānotājus zaļo tīklu (angliski – Green network (GN)) piesaistei lauku pašvaldību ģenerālplānojumos, Viva Grass plānotājs nodrošina trīs iepriekš paredzētos scenārijus. Scenāriji tiek saprasti kā aizsargājamo zālāju pakāpeniska palielināšanās (vai samazināšanās) iekļaušanas pakāpe un aizsardzība zaļajā tīklā. Lietotājam ir iespēja izvēlēties šos scenārijus izmantojot Viva Grass plānotāja klasifikācijas funkciju vai izveidot jaunus klasifikācijas noteikumus. Zaļo tīklu scenāriji un kritēriji tiek izmantoti zālāju iekļaušanai scenārijus, kas ir zemāk aprakstīti. 6.14. attēls parāda zaļo tīklu aplikāciju Viva Grass plānotājā.

1.scenārijs. Tukšais minimums: tikai zālāji dzīvotņu kopā tiek iekļauti 1. scenārijā.

2.scenārijs. Vidēja ekoloģiskā saskaņotība: zālāji dzīvotņu kopā un zālāji, kuros sastopamas aizsargājamās sugās tiek iekļauti 2. scenārijā.

3.scenārijs. Augsta ekoloģiskā saskaņotība: zālāji dzīvotņu kopā, zālāji augsnes kopā un zālāji, kuros sastopamas aizsargājamās sugas tiek iekļauti 3. scenārijā. Tas parāda ideālo scenāriju vairāku ekosistēmu pakalpojumu apgādes ziņā un augstāko iespējamo pakāpi ekosistēmu pakalpojumu apgādē.

6.14. attēls. Viva Grass plānotāja klasifikācijas rīkā parādītie zaļā tīkla scenāriji. 1. scenārijs (tukšais minimums) ir parādīts tumši zaļā krāsā; 2. scenārijs (vidēja ekoloģiskā saskaņotība) ir gaiši zilā krāsā; 3. scenārijs (augsta ekoloģiskā saskaņotība) ir gaiši zaļā krāsā.

Scenāriju balstītas plānošanas pamatā ir izvairīties no stingra novērtējuma un piedāvāt elastīgu metodi, kas atbilst vietējo ieinteresēto personu viedokļiem un vēlmēm.

Zaļā tīkla rīka galvenais mērķis ir vizuāli un telpiski izskaidrot zālājus, kas vislabāk var radīt sinerģijas, iekļaujot tos zaļajā tīklā. Šī rīka uzdevums nav piedāvāt stingrus projektēšanas un plānošanas noteikumus, bet gan nodrošināt nepieciešamo pamatu apzinātu lēmumu pieņemšanai.

Ieteicamā literatūra:

• Brown, C., Potschin-Young, M., Burns, A., Arnell, A., 2018. Road-map for ecosystem assessment with good practice examples – A framework for an Integrated Ecosystem Assessment. Milestone MS22. EU Horizon 2020 ESMERALDA Project, Grant agreement No. 642007 URL: http://www.esmeralda-project.eu/getatt.php?filename=ESMERALDA_MS22_Integrated%20Ecosystem%20Assessment_14851.pdf.
• Bullock, J., Jefferson, R., Blackstock, T., Pakeman, R., Emmett, B., Pywell, R., Grime, J., Silvertown, J. 2011. Semi-natural grasslands. [UK National Ecosystem Assessment. Understanding nature’s value to society. Technical Report.]UNEP-WCMC, Cambridge. pp. [In English]
• Dengler, J., Rūsiņa, S., 2012. Database Dry Grasslands in the Nordic and Baltic Region. Biodiversity & Ecology 4: 319-320. http://dx.doi.org/10.7809/b-e.00114 https://doi.org/10.7809/b-e.00114
• Depellegrin, D., Pereira, P., Misiunė, I., Egarter-Vigl, L., 2016. Mapping ecosystem services potential in Lithuania. International Journal of Sustainable Development & World Ecology 23 (5): 441-455. http://dx.doi.org/10.1080/13504509.2016.1146176 https://doi.org/10.1080/13504509.2016.1146176
• Dunford, R., Harrison, P., Smith, A., Dick, J., Barton, D., Martin-Lopez, B., Kelemen, E., Jacobs, S., Saarikoski, H., Turkelboom, F., Verheyden, W., Hauck, J., Antunes, P., Aszalós, R., Badea, O., Baró, F., Berry, P., Carvalho, L., Conte, G., Czúcz, B., Blanco, G., Howard, D., Giuca, R., Gomez-Baggethun, E., Grizetti, B., Izakovicova, Z., Kopperoinen, L., Langemeyer, J., Luque, S., Lapola, D., Martinez-Pastur, G., Mukhopadhyay, R., Roy, S., Niemelä, J., Norton, L., Ochieng, J., Odee, D., Palomo, I., Pinho, P., Priess, J., Rusch, G., Saarela, S., Santos, R., der Wal, J., Vadineanu, A., Vári, Á., Woods, H., Yli-Pelkonen, V. 2017. Integrating methods for ecosystem service assessment: Experiences from real world situations. Ecosystem Services: https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2017.10.014
• Grêt-Regamey, A,, Weibel, B., Kienast, F., Rabe, S., Zulian, G., 2015. A tiered approach for mapping ecosystem services. Ecosystem Services 13: 16-27. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2014.10.008
• Smith, A., Harrison, P., Soba, M., Archaux, F., Blicharska, M., Egoh, B., Erős, T., Domenech, N., György, Á., Haines-Young, R., Li, S., Lommelen, E., Meiresonne, L., Ayala, L., Mononen, L., Simpson, G., Stange, E., Turkelboom, F., Uiterwijk, M., Veerkamp, C., de Echeverria, V. 2017. How natural capital delivers ecosystem services: A typology derived from a systematic review. Ecosystem Services 26: 111-126. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2017.06.006
• Soukup, T., Feranec, J., Hazeu, G., Jaffrain, G,, Jindrova, M., Kopecky, M., Orlitova, E., 2016. Chapter 11 CORINE Land Cover 2000 (CLC2000): Analysis and Assessment. [European Landscape Dynamics.]. pp. http://dx.doi.org/10.1201/9781315372860-12
• Vinogradovs, I,, Nikodemus, O., Elferts, D., Brūmelis, G., 2018. Assessment of site-specific drivers of farmland abandonment in mosaic-type landscapes: A case study in Vidzeme, Latvia. Agriculture, Ecosystems & Environment 253: 113-121. http://dx.doi.org/10.1016/j.agee.2017.10.016 https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.10.016
• Walz, U., Syrbe, R., Grunewald, K., 2017. Where to map? In: Burkhard B, Maes J (Ed.)[Mapping Ecosystem Services.]Pensoft Publishers, Sofia, Bulgaria. 374 pp. [In English]