Geografski vestnik 78-1, 2006, 87-95 Metode METODE METODOLOGIJA DOLO^ANJA FRAGMENTIRANOSTI GOZDA AVTOR Sebastijan Borko Kova~a vas 15, SI- 2310 Slovenska Bistrica, Slovenija seba_borko@yahoo. com UDK: 911.2:630*1(497.4) COBISS: 1.01 IZVLE^EK Metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda V prispevku je prikazana metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda na rastrskih podatkovnih slojih. Na temelju osmih kazalcev (dele` gozda, zveznost gozda, umerjena ponderirana povr{ina gozda, dele` robne cone, povpre~na globina gozda, povpre~na ameboidnost gozda, povpre~na oddaljenost od gozda in povpre~na izoliranost gozda) se koli~insko dolo~a stopnja raz~lenjenosti, razdrobljenosti oziroma razpadlosti gozdne matice. Metodologija je deloma povzeta, deloma pa modificirana in prilagojena razmeram v Sloveniji. KLJU^NE BESEDE gozd, fragmentiranost, fragmentacija, kazalci, pokrajinska ekologija, Slovenija ABSTRACT The methodology of defining forest fragmentation The article presents methodology of defining forest fragmentation on raster data. Eight indices (forest proportion, forest continuity, moderated weighted forest area, edge zone proportion, average forest depth, average forest dismemberment, average distance from the forest, average forest isolation) quantitatively define forest dismemberment, fragmentation respectively forest disintegration stage. Presented methodology is partly adopted, further modified and adapted to Slovenian conditions. KEY WORDS forest, fragmentation, indices, landscape ecology, Slovenia Uredni{tvo je prispevek prejelo 31. januarja 2005. 87 Sebastijan Borko Metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda 1 Uvod Fragmentacija gozda je proces, »…ko ve~ja sklenjena povr{ina gozda, gozdna matica, preide v ve~ manj{ih, izoliranih gozdnih fragmentov ali zaplat z manj{o skupno povr{ino…« (Kry{tufek 1999, 115; Pullin 2002, 78; Primack 1998, 216). Pri fragmentaciji se povr{ina gozda zmanj{uje, hkrati pa se pove~uje {tevilo zaplat. Fragmentiranost gozda pa prikazuje stopnjo razdrobljenosti, razpadlosti in raz~lenjenosti gozdne matice. Gozd pri preu~evanju njegove fragmentiranosti in fragmentacije vrednotimo iz pti~je perspektive. V ospredju je pogled iz zraka, analiziramo pa obliko, velikost, globino, raz~lenjenost, lego, povezanost, medsebojno oddaljenost, razme{~enost in izoliranost gozdnih zaplat, dele` robne cone, dele` notranjega gozda in drugo. Metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda je bila razvita za preu~evanje stanja fragmentiranosti in procesa fragmentacije gozda v dolo~eni zvezni prostorski enoti. Z metodologijo je mo`no ugotoviti in koli~insko opredeliti stanje razpadlosti gozdne matice ter uporabiti za spremljanje ~asovnega spreminjanja fragmentiranosti. Metodologiji »model fragmentiranosti gozda« in »indeks fragmentiranosti gozda« sta deloma povzeti, deloma modificirani in izpopolnjeni ter s tem prilagojeni slovenskim razmeram in podatkovnim slojem, ki temeljijo na rastrskih satelitskih slikah. Kazalci fragmentiranosti gozda so bili dolo~eni z vidika pokrajinske ekologije in oto{ke biogeografije, za katero je poleg dele`a robne cone, oblike, velikosti, globine, raz~lenjenosti, lege, povezanosti in razme{~enosti pomembna tudi medsebojna oddaljenost in izoliranost gozdnih zaplat. Izraz fragmentiranost gozda temelji na angle{ki besedi fragment in pomeni odlomek, delec, drobec. Pojem bi lahko nadomestili z izrazi, kot so razdrobljenost, raz~lenjenost, razpadlost gozda, vendar vsak od teh izrazov ne vsebuje v celoti pomena izraza fragmentiranost, zato v prispevku uporabljam `e uveljavljeni izraz. 2 Model fragmentiranosti gozda Model fragmentiranosti gozda je razvila skupina raziskovalcev (Riitters, Wickham, O'Neill, Jones, Smith 2003) za hitro in enostavno merjenja fragmentiranosti gozda. Za izdelavo modela v okviru rasterskega geografskega informacijskega sistema sta potrebni dve vrednosti, ki dolo~ata kategorijo posamezne celice gozda znotraj filtra. Prva vrednost je Pf, ki izra`a dele` gozda znotraj filtra, druga vrednost pa Pff, ki prikazuje zveznost gozda znotraj filtra. V filtru, katerega sredi{~na celica je gozd, je Pf koli~nik med {tevilom celic znotraj filtra, ki so gozd, in {tevilom celic v filtru, ki niso voda. Druga vrednost, Pff, meri zveznost gozda znotraj filtra, in sicer tako, da primerja celi~ne pare znotraj okna filtra. Pff je koli~nik med {tevilom celi~nih parov, v katerem obe celici predstavljata gozd, in {tevilom celi~nih parov, v katerem vsaj ena celica predstavlja gozd. Pregledujejo se celi~ni pari v smri sever-jug in smeri vzhod-zahod. Iz vrednosti Pf in Pff je izpeljanih {est tipov gozdnih celic: notranji, robni, perforirani, prehodni, zaplatni in nedolo~eni gozd. Izvirno metodologijo sem prilagodil razmeram v Sloveniji in podatkovnim slojem satelitskih slik z lo~-ljivostjo 40 krat 40 metrov ter izdelavo modela fragmentiranosti gozda razdelili v dva temeljna koraka. V prvem koraku sem dolo~il obseg robne cone in notranjega gozda. Pri dolo~anju obsega robne cone sem uporabil filter velikosti tri krat tri celice. Izra~unane vrednosti Pf sem razdelil v dve kategoriji. Prava kategorija je notranji gozd, pri katerem vse celice, ki obkro`ajo sredi{~no celico v filtru velikosti tri krat tri, predstavljajo gozd in je vrednost Pf enaka ena. Druga kategorija je robna cona, kjer vsaj ena izmed celic, ki obkro`ajo sredi{~no celico v filtru velikosti tri krat tri, ne predstavlja gozda in ni voda. Vrednost Pf je manj{a od ena. V drugem koraku sem celice robne cone razdelil na nadaljnjih pet kategorij, in to z uporabo filtra velikosti sedem krat sedem celic. Za dolo~itev teh kategorij sem uporabil vrednost Pf in razlik med vrednostma Pf in Pff. V primerjavi z izvirno metodologijo sem modificiral kriterije, ki dolo~ajo kategorije robne cone (preglednica 1). 88 Geografski vestnik 78-1, 2006 Metode Kon~ni rezultat korakov je model fragmentiranosti gozda. Vsaka gozdna celica v rastrski sliki ima pripisano novo vrednost in je razvr{~ena v novo kategorijo glede na kriterije. Preglednica 1: Kategorije robne cone z izvirnimi in modificiranimi kriteriji razmejitve. kategorija robne cone izvirna modificirana izvirna modificirana razmejitev Pf razmejitev Pf razmejitev Pf- Pff razmejitev Pf- Pff perforirani gozd Pf>0,6 Pf>0,30 Pf – Pff>0 Pf- Pff > 0,0025 robni gozd Pf > 0,6 Pf>0,30 Pf – Pff <0 Pf- Pff <-0,0300 prehodni gozd 0,40,6 Pf>0,30 Pf = Pff -0,0300 < Pf- Pff< 0,0 3 Indeks stanja fragmentiranosti gozda Raziskovalci (Hurd, Wilson, Civco 2003) so na podlagi rezultatov modela fragmentiranosti razvili metodologijo za dolo~anje stanje fragmentiranosti gozda oziroma indeks gozdne fragmentiranosti znotraj posameznih prostorskih enot, ki je sestavljen iz dveh delov. Prvi del je dele` gozda DG, ki predstavlja razmerje med povr{ino gozda in povr{ino prostorske enote, ki je ne pokriva voda. Drugi del pa predstavlja zveznost gozda ZG, ki je zmno`ek med povr{ino najve~je zaplate notranjega gozda in ponderirano povr{ino gozda, deljeno s povr{ino gozda. Izvirna metodologija predvideva, da se za izra~un zveznosti gozda uporabi vrednost, ki ka`e, kolik{en dele` gozda predstavlja povr{ina najve~je zaplate notranjega gozda, dopolnjena metodologija pa namesto najve~je zaplate notranjega gozda upo{teva najve~jo sklenjeno povr{ino notranjega gozda v prostorski enoti. Za izra~un zveznosti gozda je potrebna tudi ponderirana povr{ina gozda PPG, ki se dolo~i tako, da se vsaka celica gozda obte`i s ponderjem glede na kategorijo, v katero je bila razporejena v modelu fragmentiranosti gozda. Ponderji so bili izpeljani iz srednjih vrednosti Pf za vsako kategorijo gozda. Ker so bili kriteriji za dolo~anje kategorij gozda modificirani, je pri{lo tudi do spremembe v izra~unu ponderirane povr{ine gozda, in sicer: PPG PN + (0,65·PP+R+NED) + (0,225 ·PPR) + (0,075·PZ), pri ~emer je PPG ponderirana povr{ina gozda, PN povr{ina notranjega gozda, PP+R+NED povr{ina perfo-riranega, robnega in nedolo~ljivega gozda, PPR povr{ina prehodnega gozda in PZ povr{ina zaplatnega gozda. Zveznost gozda je razmerje med ponderirano povr{ino gozda in povr{ino gozda, pomno`eno z razmerjem med najve~jo sklenjeno povr{ino notranjega gozda in povr{ino gozda. Izra~un zveznosti gozda po modifikaciji je: ZG (PPG:PG) ·(PN X:PG), pri ~emer je ZG zveznost gozda, PPG ponderirana povr{ina gozda, PG povr{ina gozda in PNOTMAX najve~ja sklenjena povr{ina notranjega gozda. 4 Kazalci fragmentiranosti gozda Indeks fragmentiranosti gozda (Hurd, Wilson, Civco 2003) oziroma kazalci, kot sta dele` gozda in zveznost gozda, ki vsebuje kazalca ponderirana povr{ina gozda in dele` najve~je sklenjene povr{ine notranjega gozda, pa so v~asih premalo natan~ni, zato sem za natan~neje dolo~anje stanje, posebnosti in razlik 89 Sebastijan Borko Metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda v fragmentiranosti gozda med posameznimi prostorskimi enotami, dodal {e nekaj novih kazalcev: dele` robne cone, povpre~no globino gozda, povpre~no ameboidnost gozda, povpre~no oddaljenost od gozda in povpre~no izoliranost gozda. Dele` gozda je razmerje med povr{ino gozda in povr{ino prostorske enote, ki je ne pokriva voda. Je najosnovnej{i, vendar bolj posredni kazalec fragmentiranosti gozda. Na splo{no velja, da z ve~anjem dele` gozda v prostorski enoti nara{~a fragmentiranost gozda in obratno. Obstaja pa tudi nelinearna zveza med dele`em gozda v prostorski enoti in stopnjo fragmentiranosti gozda (Hurd, Wilson, Civco 2003), zato je dele` gozda vendarle le okvirni kazalec, ki bolje ka`e na koli~ino kot fragmentiranost gozda. Ponderirana povr{ina gozda je povzeta po modelu in indeksu fragmentiranosti gozda. Vrednosti ponderiranih povr{in gozda ni mo`no primerjati med posameznimi prostorskimi enotami, zato jo je smiselno umeriti. Umerjena ponderirana povr{ina gozda je koli~nik med ponderirano povr{ino gozda in povr{ino gozda. Umerjena ponderirana povr{ina gozda se izra~una po naslednji ena~bi: UPPG = PPG:PG, kjer je UPPG umerjena ponderirana povr{ina gozda, PPG ponderirana povr{ina gozda in PG povr{ina gozda. Vi{ja je vrednost umerjene ponderirane povr{ine gozda, vi{ji je dele` notranjega gozda in ni`ji dele` robne cone. Ni`ja je vrednost umerjene ponderirane povr{ine gozda, ni`ji je dele` notranjega gozda in vi{ji dele` robne cone. Ob ve~ji izpostavljenosti gozdnih »polotokov« se pove~a dele` robnega, prehodnega, nedolo~ljivega in perforiranega gozda, ob ve~jem {tevilu najmanj{ih gozdnih zaplat pa se pove~a dele` zaplatnega gozda, kar na koncu prispeva k ni`ji vrednosti umerjene ponderirane povr{ine gozda in poka`e na ve~jo stopnjo raz~lenjenosti zaplat. Zveznost gozda je povzeta po indeksu fragmentiranosti gozda. Je eden najpomembnej{ih kazalcev fragmentiranosti gozda, saj ka`e stopnjo kompaktnosti, povezanosti gozda oziroma kolik{en dele` gozda je {e zvezen. Upo{tevana je le najve~ja sklenjena povr{ina notranjega gozda, ne pa tudi po velikosti druga ali katera koli naslednja sklenjena povr{ina notranjega gozda, zato je ta kazalec nekoliko vpra{ljivo uporabiti v tistih prostorskih enotah, kjer dve ali ve~ podobno velikih najve~jih sklenjenih povr{in notranjega gozda zavzemajo ve~ino gozda v tisti prostorski enoti. Zelo pomemben kazalec fragmentiranosti gozda je dele` robne cone, ali temu nasprotni kazalec, ki ima enak pomen, to je dele` notranjega gozda. Dele` robne cone je razmerje med povr{ino robne cone in povr{ino gozda. Razmerje med povr{ino robne cone in notranjega gozda je pomembno predvsem iz ekolo{kega in estetskega vidika (oblika zaplat). Dele` robne cone je odvisen od dogovorjene globine gozdnega roba. Dolo~anje {irine gozdnega roba pa je odvisno od namena oziroma kriterijev opredeljevanja, kot so na primer veter, mikroklima, prisotnost dolo~enih vrst, hrup, osvetlitev, ekspo-zicija ali naklon (Anko 1998, 174). Anko (1998, 174) predlaga, da se s prakti~nega vidika za {irino gozdnega roba zaplat arbitrarno dolo~i pas {irine 50 m. Omejitev za dolo~anje globine gozdnega roba pa lahko predstavlja lo~ljivost uporabljenih rastrskih podatkov. Pomembna je tudi globina zaplat, ki ka`e na strukturo notranjega okolja v zaplatah. Pojem globina zaplate sta pri nas predstavila Hladnik in Zafran (Anko 1998, 176). Z globino zaplate je izra`ena povr{ina zaplate, ki je od roba gozda oddaljena za ve~ kot neko dolo~eno razdaljo, ki je obi~ajno mnogokratnik {irine gozdnega roba. Na rastrskih satelitskih podatkovnih slojih ni mo`no razlo~iti mej med posameznimi zaplatami oziroma so v ve~ini primerov zabrisane, zato se namesto kazalca povpre~na globina zaplat uporabi kazalec povpre~na globina gozda. Povpre~na globina gozda je zasnovana na oddaljenosti posamezne gozdne celice od roba gozda in povr{ini, ki jo ta celica zavzema, in ka`e, koliko so gozdne povr{ine v povpre~ju oddaljene od najbli`jega gozdnega roba. Pri povpre~ni globini gozda se upo{teva vsa povr{ina gozda, kar odpravlja pomanjkljivosti, ki jih imata kazalec dele` robne cone, ki upo{teva samo razmerje med robno cono in povr{ino gozda, in kazalec zveznost gozda, ki upo{teva samo najve~jo sklenjeno povr{ino notranjega gozda. Izra~una se tako, da se oddaljenost gozda od roba razdeli na ve~ pasov, za vsakega pa se dolo~i povpre~na vrednost oddaljenosti, ki predstavlja sredino razreda. Nato se za vsak razred izra~una povr{ina gozda, ki jo zavzema, ta povr{ina se pomno`i 90 Geografski vestnik 78-1, 2006 Metode s sredino razreda, nato pa se se{tejejo vse ponderirane povr{ine. Vsota se deli s povr{ino vsega gozda v posamezni prostorski enoti, rezultat pa je povpre~na globina gozda. Ena~ba je: PGL = X ((PrAZglob·Arazglob) :PG), kjer je PGL povpre~na globina gozda, PG povr{ina gozda, P„.,_, __ povr{ina razreda globine in A„.,_, __ -'-' rr o o > r o > RAZGLOBr ° RAZGLOB aritmeti~na sredina razreda. Povpre~na ameboidnost gozda je kazalec, ki ka`e stopnjo raz~lenjenosti gozda in je razmerje med dol`ino gozdnega roba in povr{ino gozda v prostorski enoti. Ena~ba za izra~un je: AM = DGR: PG, pri ~emer je AM ameboidnost gozda, DGR dol`ina gozdnega roba in PG povr{ina gozda. Na vrednosti povpre~ne ameboidnosti gozda vplivajo velikost in globina zaplat ter oblikovanost gozdnega roba in drugo. Bolj je gozdni rob raz~lenjen, ve~ je »polotokov« in »zalivov« oziorma manj{a je povr{ina gozda, ve~ja je ameboidnost. Ve~je vrednosti ameboidnosti gozda s pokrajinskoekolo{kega vidika pomenijo ve~ji dele` in pomen robne cone in ve~jo raz~lenjenost gozda. Kazalca povpre~na oddaljenost od gozda in povpre~na izoliranost gozda temeljita na teoriji oto{-ke biogeografije, kjer je pomembna tudi razdalja in stopnja prehodnosti med »gozdnimi otoki«. Povpre~na oddaljenost od gozda je kazalec, ki pove, za koliko so negozdne povr{ine v povpre~ju oddaljene od kateregakoli najbli`jega roba gozda. Celicam negozdnih kategorij se dolo~i razdalja do najbli`jega gozdnega roba in se jih razdeli na pasove po oddaljenosti od gozdnega roba. Za vsak pas oddaljenosti od gozda se izra~una povr{ina, ki jo zavzema, ta povr{ina se pomno`i s sredino razreda (srednjo oddaljenost celic, ki so v dolo~enem pasu), vrednosti pa se se{tejejo. Vsota se deli s povr{ino vseh negozdnih povr{in v prostorski enoti, rezultat je povpre~na oddaljenost negozdnih povr{in od gozdnega roba v prostorski enoti. Povpre~na oddaljenost od gozda se izra~una po ena~bi: POD = X ((P rAZodd ·A razodd ):P negozda ), kjer je POD povpre~na oddaljenost od gozda, P-RAZODD povr{ina razreda oddaljenosti, ARAZODD aritmeti~na sredina razreda in PNEGOZDA povr{ina negozda. Povpre~na oddaljenost negozdnih povr{in od gozdnega roba posredno ka`e na stopnjo prehodnosti med gozdnimi povr{inami. Kazalec povpre~na izoliranost gozda je nadgradnja kazalca povpre~ne oddaljenosti negozda od gozdnega roba. Ppoleg oddaljenosti se upo{teva tudi struktura pokrovnosti tal negozdnih povr{in med posameznimi »gozdnimi otoki«. Povpre~na izoliranost gozda neposredno ka`e na stopnjo prehodnosti med gozdnimi povr{inami. Negozdnim kategorijam pripi{emo dolo~eno vrednost oziroma ponder, ki dolo~a stopnjo prehodnosti za organizme, na primer za kmetijske povr{ine ena, za vode tri, za skalnate, odprte, pozidane in sorodne povr{ine pa ponder pet. Dolo~anje ponderjev temelji na prehodnosti posameznih kategorij pokrovnosti tal. Ponderirano vrednost negozdnih kategorij pokrovnosti tal pomno`imo z oddaljenostjo posamezne celice od gozdnega roba in dobljene rezultate razdelimo v izbrano {tevilo razredov. Za vsak dobljeni razred se izra~una povr{ina, ki jo zavzema, le-ta pa se pomno`i s sredino razreda. Dobljene vrednosti se se{tejejo, vsota deli s povr{ino vseh negozdnih povr{in, rezultat pa je povpre~na izoliranost gozda v posamezni prostorski enoti. Povpre~na izoliranost gozda se izra~una po ena~bi: PIZ = X ((P razIZo ·A razizo ):P negozda ), kjer je PIZ povpre~na izoliranost, PrAZIZO povr{ina razreda izoliranosti, ARAZIZO - aritmeti~na sredina razreda in PNEGOZDA povr{ina negozda. 5 Sklep S temi kazalci lahko koli~insko opredeljujemo stanje fragmentiranosti gozda v prostorski enoti. Metodologijo smo preizkusili na primeru Slovenije. Uporabili smo zemljevide pokrovnosti tal z lo~ljivostjo 91 Avtor: Sebastjan Borko © Geografski in{titut AM ZRC SAZU, 2006 Geografski vestnik 78-1, 2006 Metode Slika 1: Stopnja fragmentiranosti gozda v Sloveniji. 40 krat 40 m, ki so jih iz satelitskih slik izdelali na Statisti~nem uradu Republike Slovenije. Kot temeljne prostorske enote smo izbrali najmanj{e zvezne prostorske enote, izpeljane iz pokrajinskoekolo{kih tipov ([pes, Cigale, Lampi~, Natek, Plut, Smrekar 2002), in jih s pomo~jo dobljenih vrednosti kazalcev fragmentiranosti gozda glede na koli~inske kriterije razdelili na tiste z nizko, srednjo in visoko stopnjo fragmentiranosti gozda. Metodologija, povzeta po avtorjih Riitters, Wickham, O'Neill, Jones, Smith (2003) ter Hurd, Wilson, Civco (2003), je primerna za preu~evanje stanja fragmentiranosti gozda in za sledenje sprememb v fragmentiranosti gozda na zelo velikih povr{inah, kjer nastajajo veliki posegi v gozdni prostor v relativno kratkem obdobju. V Sloveniji, kjer je prostorski obseg posegov v gozd majhen in kjer prevladuje razra{~anje gozda nad kr~enjem, je uporabnost omenjene metodologije omejena oziroma uporabna predvsem za analiziranje trenutnega stanja, ali pa za preu~evanje sprememb v dalj{em ~asovnem intervalu (vsaj 20 let). Z dele`em gozda in zveznostjo gozda ni mo`no dovolj zanesljivo in natan~no opisati stopnje fragmentiranosti gozda, zato smo v metodologijo dodali ve~ kazalcev: povpre~no ameboid-nost, povpre~no globino gozda, povpre~no oddaljenost in povpre~no izoliranost gozda, ki dodatno, vendar veliko bolj eksplicitno dolo~ajo stopnjo fragmentiranosti gozda. Uporabiti je mogo~e {e druge kazalce za opredeljevanje stanja fragmenitiranosti gozda, kot so {tevilo zaplat, dele` po povr{ini zaplat, dele` notranjega gozdnega roba, dol`ina meja gozdnih zaplat s posameznimi rabami tal, velikost jedrne cone, zaplate, vklju~ene v prostorsko enoto, zaplate, ki prostorsko enoto sekajo, ekotonsko obmo~je, dele` koridorjev v obravnavani prostorski enoti, neposredni vplivi koridorjev na zaplate, poreklo, nastanek zaplat, oblike zaplat, prostorski razpored vseh zaplat, poudarjene funkcije zaplat ali dinamika sprememb (Anko 1998), ki pa jih zaradi slabih ali neprimernih podatkov nismo uporabili. 6 Viri in literatura Anko, B. 1998: Krajinskoekolo{ka izhodi{~a tipizacije gozdnate krajine. Zbornik gozdarstva in lesarstva 57, Ljubljana. Kry{tufek, B. 1999: Osnove varstvene biologije. Ljubljana. Hurd, J., D., Wilson H., E., Civco, D., L. 2003: Development of a Forest Fragmentation Index to Quantify the Rate of Forest Change. Medmre`je: http://resac.uconn.edu/publications/tech_papers/pdf_paper/ Forest_Fragmentation_ASPRS2002.pdf (16.7.2003) Primack, B., R. 1998: Essentials of Conservation Biology, 2nd edition. Sunderland. Pullin, S., A. 2002: Conservation Biology. Cambridge. Riitters, K., Wickham, J., O'Neill, R, Jones, B., Smith, E. 2003: Global-scale Patterns of Forest Fragmentation. Conservation Ecology 4-2. Waterloo. [pes, M., Cigale, D., Lampi~, B., Natek, K., Plut, D., Smrekar, A. 2002: [tudija ranljivosti okolja (metodologija in aplikacija). Geographica Slovenica 35,1-2. Ljubljana. 7 Summary: The methodology of defining forest fragmentation (translated by the author and Darja Klemen~i~) The article presents the methodology of defining forest fragmentation on raster data. The methodology presents an approach to the forest fragmentation stage analysis. Forest fragmentation is a state of forest area dismemberment or disintegration. It is also the process where a large continuous forest area is changed into two or more reduced (isolated) forest fragments. 93 Sebastijan Borko Metodologija dolo~anja fragmentiranosti gozda When researching forest fragmentation, we observe the forest from the bird's-eye view and analyse attributes like shape, largeness, depth, dismemberment, position, connectedness, remoteness, displacement and isolation of forest fragments. Methodology basics are forest fragmentation model and forest fragmentation index, both partly adopted, further modified and adapted to Slovenian conditions. The forest fragmentation model has been developed by a group of researchers (Riitters, Wickham, O'Neill, Jones, Smith 2003) to measure forest fragmentation in a simple and quick way. It categorizes forest cells in raster data to six different categories of forest fragmentation. The model generates two values, Pf and Pff, that define a single forest cell value within a filter. Pf is the quotient between number of cells within the filter that are forest and number of cells within the filter that are not water. On the other hand Pff is the quotient between number of cell pairs, where both cells represent forest and number of cell pairs, where at least one cell represents forest. Cell pairs in cardinal directions are examined only. Forest fragmentation model identifies six fragmentation categories: interior, patch, transitional, edge, perforated and undetermined forest. To separate fragmentation categories some modifications were introduced to the original model. Some modifications were also implemented to the forest fragmentation index (Hurd, Wilson, Civco 2003). The forest fragmentation model is the basis for the forest fragmentation index. The forest fragmentation index identifies forest fragmentation state of a specified region. The state of forest fragmentation index is comprised of two parts. The first part is total forest proportion that represents ratio between total forest area and total non-water area. The second part of the forest fragmentation index measures forest continuity within the region. The forest continuity value is the quotient between weighted forest area and total forest area multiplied by the quotient between the largest continuous interior forest area and total forest area. Weighted averages for the weighted forest area were derived from median Pf values for each forest fragmentation category. Because forest proportion index and forest continuity index can not adequately present the state of forest fragmentation in a region, additional indices were added. Indices derived from the original methodology are forest proportion, moderated weighted forest area, forest continuity and proportion of the largest continuous interior forest area. With intention to define forest fragmentation state more precisely, additional indices were added. Additional indices are: edge zone proportion, average forest depth, average forest dismemberment, average distance from the forest and average forest isolation. Forest proportion is an index that basically but indirectly indicates the rate of forest fragmentation. In general we could say that larger is forest proportion in the region, lower is forest fragmentation stage and vice-versa. Smaller is forest proportion, higher forest fragmentation stage we can expect. But we have to remember that many investigators identified a non-linear relationship between the amount of forest in a region and the level of forest fragmentation. Therefore the forest proportion index is a frame index generally showing forest fragmentation state. Forest continuity index is one of the most important indices indicating forest connectedness level and level of forest fragmentation. The forest continuity index indicates the stage of disintegrated forest area and above all proportion of the largest interior forest area that is still connected and continuous. Edge zone proportion index indicates relation between forest edge and interior forest. The edge zone proportion depends on agreed depth of the forest edge. Defining a depth of the forest edge depends on intention or criteria like microclimate, wind, presence of certain edge species, noise, exposition, inclination… From practical point of view Anko (1998, 174) proposes 50 m forest edge depth. Limitation for forest edge depth defining is a resolution of raster data. The edge zone proportion is the quotient between the edge zone area and total forest area. Average forest depth is based on distance of a forest pixel from forest edge and its surface. Average forest depth is based on a distance between a single forest cell and the forest edge and on the surface the cell occupies. The average forest depth includes whole forest area, not only forest edge zone (like forest edge zone proportion index). It indicates average distance of the forest areas from the nearest forest edge. 94 Geografski vestnik 78-1, 2006 Metode Average forest dismemberment is the quotient between the length of the forest edge and the forest area in a region. It indicates state of forest dismemberment, which depends on an area and shape of the forest fragments. Indices, average distance from the forest and average forest isolation, are based on the theory of an island bio-geography. The average distance from the forest index is based on a distance of non-forest areas from the nearest forest edge and its surface. Average forest isolation is advance index and beside distance of non-forest pixels from forest edge also include category of landscape cover of non-forest pixels. The average forest isolation index is an advanced index, which besides a distance of non-forest areas from the nearest forest edge, includes also the structure of a landscape covered by non-forest areas between single »forest islands«. The index directly determines transitiveness among the forest fragments. With these eight indices it is possible to quantitatively define the state of forest disintegration, dismemberment respectively fragmentation in a specific region. The methodology is suitable for raster data format derived from satellite images with resolution around 40 m. The methodology that has been adopted from authors Riitters, Wickham, O'Neill, Jones, Smith (2003) and is adequate for researching large forest areas, where vast interventions into the forest rise in a relatively short period of time. Original methodology has been modified and adapted to Slovenian conditions. Although additional four indices were added, there are number of indices that also define the state of forest fragmentation but were left out, because no data existed or those indices were not proper for raster data. Introduced modifications into the original methodology and added indices, point out specificity of the forest fragmentation state in Slovenia and a need for a local study of this issue. 95