Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)
100 %
Panel
Ecology and evolution
Department or equivalent
Institute of Ecology and Botany, Centre for Ecological Research, Hungarian Academy of Sciences (Centre for Ecological Research)
Starting date
2011-04-01
Closing date
2015-09-30
Funding (in million HUF)
13.829
FTE (full time equivalent)
2.20
state
closed project
Summary in Hungarian
A potenciális vegetációmodellek fontos hátteret nyújtanak a vegetációökológiai kutatások számára. Megalapozzák a klímaváltozás lehetséges hatásainak felmérését és információval szolgálnak a természetvédelem, illetve az előhelyek helyreálltásának hatékony megtervezéséhez. Mégsem készültek eddig nagy területeket lefedő, az ott előforduló összes növényzeti típust magukban foglaló potenciális vegetációmodellek. Ennek okai között szerepel, hogy ritkán hozzáférhetők megfelelő adatok az ilyen modellek építéséhez, valamint, hogy a szokásos predikciós eljárások csak korlátozott lehetőségeket nyújtottak ehhez. A tervezett kutatás során elkészül a potenciális vegetációmodelleknek teljes sorozata Magyarország Élőhelyeinek Térképi Adatbázisa (MÉTA) alapján, amely megfelelően részletes az országos léptékű modellezéshez. Újabban megjelentek olyan módszerek rokon tudományterületen, amelyek ígéretesek a vegetáció-modellezés számára, viszont e téren még nem tesztelték őket. A kutatás során erre is sor kerülne. A legfontosabb várható eredmény a növényzeti típusok országos lehetséges elterjedésének modell-sorozata és annak térképi megjelentése, továbbá a modellezési technikák összehasonltó értékelése. Az elkészült modelleket további elemzéseknek vetem alá, amelyek segítségével felmérem a növényzeti típusok meglévő és a lehetséges elterjedése közötti különbségeket mind típusonként, mind pedig az összes típust együttesen szemlélve. Az elemzések a természetvédelm és az ökológiai restauráció számára is felhasználhatók lesznek.
Summary
Potential vegetation models are of great importance as a baseline of vegetation ecology. They can form the basis of climate change modelling and can assist effective nature conservation and habitat restoration. Nevertheless, large extent models including estimations for the whole range of vegetation types potentially present have not yet been implemented. Partly because of the lack of appropriate data to rely on, partly because of the limited applicability of prediction techniques. In the proposed project I plan to create such a series of models for Hungary based on the unique Landscape Ecological Vegetation Database & Map of Hungary (MÉTA), which allows country-scale predictions in exceptional detail. Recently new prediction methods have also emerged, which have promising feautre for potential vegetation modelling, but have not been tested on such subject yet. I plan to use such a techinque in the proposed project. Major outcomes of the project will be models and maps of the potential vegetation distribution of occurrence probability of each mature vegetation type in Hungary, as well as an evaluation of the modelling techinques. The primary outcome will be further analysed to understand differences in the observed and potential pattern of vegetation types individually as well as in their co-occurrence. This will also provide nature conservation and ecological restoration implications.
Final report
Results in Hungarian
A kutatás kezdetén társszerzőimmel elméleti folyóirat-közleményben tisztáztuk az aktuális potenciális vegetáció (PNV) fogalmának tartalmát, javaslatot tettünk annak operativizálására és kibővített felhasználására. Bevezettük a többrétegű PNV (MPNV) fogalmát és javaslatot tettünk becslésére .Az MPNV keretrendszert alkalmaztuk Magyarország aktuális potenciális vegetációjának becslésénél. Kezeltük a modellértékelésben és a többrétegűség által adódó speciális kihívásokat, ehhez új módszereket vezettünk be. Számos gyakorlati alkalmazást javasoltunk a magyar MPNV becslésre támaszkodva a természetvédelem, az élőhely-restauráció, a tájértékelés és a kertészeti stilizálás területén. A prediktív modellek értékelésének egy aspektusát a True Skill Statisztika prevalenciafüggését mélyebben is megvizsgáltuk. Cáfoltuk azt az eddigi meggyőződést miszerint az index értéke nem függ a prevalenciától, amely tulajdonságnak alapvető hatása van az index használatával kapcsolatos döntésekre. A PNV becslések mintázatelemzésének megalapozásához mélyreható áttekintést készítettünk a valószínűségbecslések binarizálásának lehetőségeiről. Azonosítottuk a szinonimákat, illetve az egyenértékű eredményre vezető megközelítéseket. A fennmaradó 4 megközelítést szimulációval teszteltük.
Results in English
As a first step, together with my co-authors, we clarified the Potential Natural Vegetation (PNV) concept in a theoretical paper, where we also made suggesstion to make the framework more operative. We boradend the concept by introducing the Multiple PNV (MPNV) framework and outlined methods for its estimation. We applied the MPNV framework for the estimation of the actual potential vegetation of Hungary. To handle specific challenges in MPNV estimation, we introduced new measures of modely quality and a new approach to synthetise habitatvise predictions into MPNV. We outlined several applications of MPNV in the fields of nature conservation, ecological restoration, landscape evaluation and stilisation in horticulture. One aspect of predictive model quality assessment was investgate in special detail: wether the True Skill Statistic (TSS) is dependent on prevalence in the data. We provided evidence that opposed to current belief, the value of TSS does depend on prevalence, which has a significant consquence for its application. Finally, an in-depth review of binarisation options of probabilistic predictive models was complied to assisst the further pattern analysis. A great number of sysnonyms and approaches leading to the same solution were identified. The four basic approaches discovered were tested by simulations as well.
Somodi I., Molnár Zs., Czúcz B., Bede-Fazekas Á., Bölöni J., & Zimmermann N.E.: Implementation, evaluation and application of Multiple Potential Natural Vegetation models from a conservation perspective, (benyújtva), 2016
Somodi I; Molnár Zs; Ewald J: Towards a more transparent use of the Potential Natural Vegetation concept – an answer to Chiarucci et al., Journal of Vegetation Science (közlésre elfogadva), 2012
Fekete G;, Molnár Zs; Magyari E; Somodi I; Varga Z;: Egyediség, szabályosság és deviáció a Pannon régió vegetációjának példáján, Botanikai Közlemények (közlésre elfogadva), 2012
Somodi I; Molnár Zs; Ewald J: Towards a more transparent use of the Potential Natural Vegetation concept – an answer to Chiarucci et al., Journal of Vegetation Science 23: 590-595, 2012
Fekete G;, Molnár Zs; Magyari E; Somodi I; Varga Z;: Egyediség, szabályosság és deviáció a Pannon régió vegetációjának példáján, Botanikai Közlemények 98: 29-59, 2011
Török K, Csecserits A, Halassy M, Kövendi-Jakó A, Somodi I, Dezsényi P: Természetközeli élőhelyek létrehozása iparterületen, In: Padisák Judit, Liker András, Stenger-Kovács Csilla (szerk.) X. Magyar Ökológus Kongresszus. p. 153, 2015
Bede-Fazekas Á, Somodi I: Stylization: a method for preserving the character of climate sensitive habitats. A case study of acidofrequent mixed forests, Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis 63(5) (közlésre elfogadva)), 2015
Somodi I, Lepesi N, Botta-Dukát Z: True Skill Statistics is not free of prevalence bias – a critique of Allouche, Tsoar & Kadmon (2006), Methods in Ecology and Evolution (bírálat alatt), 2016
Events of the project
2011-02-21 09:50:04
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényökológiai Osztály (MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézet), Új kutatóhely: Funkcionális Ökológiai Osztály (MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézet).
