Ainavu ekoloģija ietver ainavu heterogenitātes biofizikālo un sociālo cēloņu izpēti un to izraisīto seku aprakstīšanu un izvērtēšanu. Pētījumu objekts ir ainavu struktūra, funkcijas un procesi un to izpausmes laikā un telpā, kā arī ainavu ilgtspējīgas attīstības pārvaldība. Ainavu ekoloģija izzina ainavā un plašākā mērogā pastāvošās sakarības, novērtē cilvēku ietekmi uz ainavu un uz fizikālajiem un ekoloģiskajiem procesiem ainavā, kā arī prognozē iespējamās izmaiņas ainavā un plašākā reģionā.
ainavu ekoloģija
starpdisciplināra zinātnes nozare, kas dažādos mērogos pēta ainavu telpisko neviendabīgumu un to ietekmējošos faktorus un procesus
Saistītie šķirkļi
Nozares un apakšnozares
ekoloģija
- ainavu ekoloģija
Skats uz mozaīkveida ainavu pie Trnavkas upes aizsprosta. Visočina, Čehija.
Satura rādītājs
Teorētiskā un praktiskā nozīme
Ainavu ekoloģijas atziņas un pētījumu metodes tiek izmantotas bioloģijā, ekoloģijā, dabas aizsardzībā, bioģeogrāfijā, kā arī praktiski izstrādājot rīcības plānus bioloģiskās daudzveidības nodrošināšanai, mežu apsaimniekošanai, kā arī lauksaimniecības zemju izmantošanai. Daudzās valstīs (piemēram, Nīderlandē, Dānijā) ekoloģiskā tīklojuma telpiskās struktūras pamatā ir ainavu ekoloģijas ietvaros izstrādātā ekoloģisko koridoru teorija. Mežu apsaimniekošanas ilgtspējas novērtēšanā bieži izmanto ainavu telpiskās struktūras indikatorus. Daudzās valstīs (piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV), Somijā) dabas daudzveidības, kultūrvēsturiskā mantojuma un sociālo vērtību saglabāšanas nolūkos izstrādā ainavu ekoloģiskos plānus.
Vieta zinātnes klasifikācijā. Galvenie sastāvelementi
Pasaulē ainavu ekoloģijas vieta zinātnes klasifikācijā nav viennozīmīgi definēta ainavu ekoloģijas starpdisciplinaritātes dēļ. Angliski runājošās valstīs (ASV, Kanādā, Austrālijā u. c.) tā ir viena no ekoloģijas apakšnozarēm. Vācijā, Čehijā un Slovākijā ainavu ekoloģija ir ģeogrāfijas apakšnozare. Latvijas zinātņu klasifikācijā ainavu ekoloģiju kā atsevišķu zinātnes nozari vai apakšnozari neizdala. Ainavu ekoloģija cieši saistīta ar ainavu plānošanu, ainavu ģenētiku, ainavu arhitektūru, vēsturisko ekoloģiju.
Galvenās teorijas
Ainavu ekoloģijas teorijas pamatā ir ainavas kompleksums (vienotība) un no tā izrietošā sistēmas stabilitāte, t. i., spēja pretoties dažāda veida ārējiem traucējumiem, piemēram, meža izciršanai.
Skats no kalna Skotijā. 2017. gads.
Viena no nozīmīgākajām teorijām ainavu ekoloģijā ir hierarhijas teorija, kas apraksta dažāda līmeņa dabas un cilvēku veidoto telpisko un temporālo sistēmu funkcionālo sasaisti. Vienlaikus ainavu ekoloģijā izmanto arī citu zinātņu nozaru teorijas, tās adaptējot iepriekš minēto sistēmu un to funkcionēšanas izpētei, piemēram, perkolācijas teoriju, analizējot ainavu fragmentāciju un savienotību (connectivity), metapopulācijas teoriju, prognozējot iespējamo dzīvnieku sastopamību un pārvietošanos vai migrāciju ainavā. 21. gs. ekoloģijā un arī ainavu ekoloģijā strauji attīstījusies ekosistēmu kā dinamisku sistēmu teorija, kas pamato sugu un biotopu daudzveidību atkarībā no dažāda veida ainavas traucējumiem (disturbance). Nozīmīga loma ainavu ekoloģijas paradigmās ir cilvēkam – gan kā būtiskam ainavu ietekmējošam faktoram, gan kā ainavas lietotājam un vērtētājam.
Pētniecības metodes
Ainavu ekoloģija integrē biofizikālo un sistēmu analītisko pieeju ar humānisma un holistisko perspektīvu. Galvenās pētniecības metodes ir ainavu attālā izpēte, ainavu struktūras un tās izmaiņu novērtēšana jeb ainavas mērīšana, izmantojot ainavu telpiskās struktūras indikatorus, fraktālās ģeometrijas analīzes metodes, ģeogrāfiskās informācijas sistēmas un modelēšana. Vielu un enerģijas plūsmas izpētē tiek izmantotas tradicionālās augsnes zinātnes un ekoloģijas metodes, piemēram, augsnes un augsnes ūdens ķīmiskās analīzes metodes; dzīvnieku populācijas raksturošanai – zooloģijā lietotās metodes, piemēram, dzīvnieku uzskaite. Vērtējot un prognozējot cilvēku darbības iespējamo ietekmi uz ainavām, izmanto sociālo zinātņu kvalitatīvās un kvantitatīvās metodes, piemēram, anketēšanu.
Zemes seguma un ainavas raksta izmaiņas Burtnieku drumlinu āru apvidū ar Sedas mežaini no 1927. (A) līdz 2003. (B) gadam.
Īsa vēsture
Terminu “ainavu ekoloģija” 1939. gadā pirmo reizi izmantoja vācu bioģeogrāfs Karls Trolls (Carl Troll), ar aerofotogrāfiju palīdzību pētot Austrumāfrikas savannas ainavas telpisko struktūru. Kā zinātnes nozare ainavu ekoloģija vēsturiski veidojusies no divām atšķirīgām zinātnes skolām – Eiropas un Amerikas. Eiropas zinātnieku pētījumu centrā ir atsevišķu ainavu kompleksuma izpēte, īpašu uzmanību veltot ainavas abiotiskai videi. Eiropas skola vēsturiski ir vairāk antropocentriska, un liela uzmanība pievērsta ainavu klasifikācijai un tipoloģijai. Amerikas ainavu ekoloģijas skola attīstījusies, pētot dabiski veidojušās ainavas, vairāk uzmanības pievēršot biotiskajiem faktoriem un procesiem, ainavu fragmentācijai un atsevišķu zemes nogabalu savstarpējai sasaistei. Tās attīstībā liela nozīme ir sistēmu teorijai un modelēšanai.
Pašreizējais attīstības stāvoklis
Aktuālas tēmas ainavu ekoloģijā mūsdienās: likumsakarību noskaidrošana starp ainavu rakstu, procesiem un mērogu; ainavu savienotība (connectivity) un fragmentācija, un tās ekoloģiskā nozīme; mērogs un mērogošana (scaling); ainavas telpiskā analīze un modelēšana; zemes izmantošanas un seguma izmaiņu izpēte un novērtēšana; ainavas vēstures un mantojuma ietekmes uz bioloģisko daudzveidību un ekoloģiskajiem procesiem novērtēšana; klimata pārmaiņu ietekmes uz ainavu struktūru, funkcijām un procesiem izpēte un adaptācijas risinājumi; ekosistēmu pakalpojumu aprēķināšana mainīgā ainavā; ainavu ilgtspējīgas attīstības nodrošināšana; objektivitātes paaugstināšana ainavu aprakstīšanā, analīzē un modelēšanā.
Tuksnesis, kurā tiek stādīts mežs. Ķīna, 2019. gads.
Vadošās pētniecības iestādes
Vadošās pētniecības iestādes: Viskonsīnas-Madisonas Universitāte (University of Wisconsin-Madison), Hārvarda Universitāte (Harvard University), Masačūsetas Universitāte (University of Massachusetts) ASV, Vāgeningas Universitāte (Wageningen Universiteit) Nīderlandē, Slovākijas Zinātņu akadēmijas Ainavu ekoloģijas institūts (Ústav krajinnej ekológie SAV), Leibnicas Ekoloģijas un Reģionālās attīstības institūts (Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung) Vācijā. Ainavu zinātnieki apvienojušies Starptautiskajā Ainavu ekoloģijas asociācijā (International Association for Landscape Ecology, IALE), kas sekmē ainavu ekoloģijas ideju izplatību pasaulē un zinātnieku savstarpējo sadarbību. Nozīmīgākie periodiskie izdevumi: Landscape Ecology (kopš 1987. gada; Springer), Landscape and Urban Planning (kopš 1974. gada; Elsevier).
Ievērojamākie pētnieki
Ričards Formans (Richard Townsend Turner Forman) – aprakstījis un pamatojis ainavas mozaīkveida raksturu un izstrādājis ainavas pamatnes (matrix), plankumu (patches) un koridoru (corridors) koncepciju; Kevins Makgarigals (Kevin McGarigal) – attīstījis ainavu telpiskās struktūras statistiskās analīzes un telpiskās modelēšanas metodes; Robs Jongmans (Rob H. G. Jongman) – devis nozīmīgu ieguldījumu ainavu struktūras un bioloģiskās daudzveidības savstarpējo sakarību izpētē un ekoloģiskā tīklojuma koncepcijas attīstībā; Ernsts Nēfs (Ernst Neef) – viens no ainavu ekoloģijas dibinātajiem, īpašu uzmanību pievērsis mēroga nozīmei, ainavas kompleksumam un ainavas robežām; Monika Tērnere (Monica G. Turner) – pētījusi ainavu dinamiku, daudzu monogrāfiju līdzautore; Džons Vīnss (John Wiens) – viens no mūsdienu ainavu ekoloģijas pamatlicējiem, pētījumos, analizējot ainavu struktūru un dzīvnieku populācijas, pievērsies mēroga problēmai; Džianguo Vu (Jianguo Wu) – attīstījis ainavas telpisko modelēšanu, apvienojot ainavu ekoloģijas teorētiskās atziņas ar empīriskiem pētījumiem.
Multivide
Skats uz mozaīkveida ainavu pie Trnavkas upes aizsprosta. Visočina, Čehija.
Skats no kalna Skotijā. 2017. gads.
Tuksnesis, kurā tiek stādīts mežs. Ķīna, 2019. gads.
Zemes seguma un ainavas raksta izmaiņas Burtnieku drumlinu āru apvidū ar Sedas mežaini no 1927. (A) līdz 2003. (B) gadam.