Effect of linear investment on nature and landscape – a case study
Abstract
The effect of road location on natural and landscape elements is presented in this paper. Special care was focused on nature conservation areas located along three proposed road variants. Landscape metrics as a supplemental tool for selection of the most environmentally friendly road variant were here examined. The matrix method was used to analyse the potential negative effect of the road on the nature and landscape. Landscape metrics were found to be a very useful supplemental tool to evaluate the potential negative effect of the planned road on the environment. Moreover, based on our study we can also clearly relate this element to the effect on nature conservation elements. One of the most important features is the possibility to calculate certain metrics based on existing land use information without the need for field analyses, as well as obtaining specific values, which may be more objective than visual landscape assessment.
Keyword : road, environment, impact, landscape metrics, nature protection, environmental impact assessment
How to Cite
Lisiak, M., Borowiak, K., Kanclerz, J., Adamska, A., & Szymańczyk, J. (2018). Effect of linear investment on nature and landscape – a case study. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 26(2), 158-165. https://doi.org/10.3846/jeelm.2018.2271
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
References
Albers, H. J., Ando, A. W., Bu, M., & Wing, M. G. (2012). Road-network agglomeration, road density, and protected-area fragmentation. Letters in Spatial and Resource Sciences, 5(3), 137-150. https://doi.org/10.1007/s12076-012-0078-z
Bohatkiewicz, J. (Ed.) (2008). Podręcznik dobrych praktyk wykonywania opracowań środowiskowych dla dróg krajowych. Biuro Ekspertyz i Projektów Budownictwa Komunikacyjnego EKKOM Sp. z o.o. Kraków (in Polish).
Cai, X., Wu, Z., & Cheng, J. (2013). Using kernel density estimation to assess the spatial pattern of road density and its impact on landscape fragmentation. International Journal of Geographical Information Science, 27(2), 222-230. http://dx.doi.org/10.1080/13658816.2012.663918
Council Directive 92/43/EEC of 21 May 1992 on the conservation of natural habitats and of wild fauna and flora.
Directive 2001/42/EC of the European Parliament and of the Council of 27 June 2001 on the assessment of the effects of certain plans and programmes on the environment.
Directive 2011/92/EU of the European Parliament and of the Council of 13 December 2011 on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment (codification).
Directive 2014/52/EU of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 amending Directive 2011/92/EU on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment Text with EEA relevance.
Dmochowski, D., Dmochowska, A., & Biedugnis, S. (2015). Emisja stałych cząstek z liniowych źródeł zanieczyszczenia jako główny czynnik wpływający na poziom stężenia pyłu zawieszonego PM10, PM2,5, PM1,0 w powietrzu atmosferycznym aglomeracji warszawskiej. Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2), 1403-1412 (in Polish).
Forman, R. T. (2000). Estimate of the area affected ecologically by the road system in the United States. Conservation Biology, 14(1), 31-35. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.99299.x
Forman, R. T., & Alexander, L. E. (1998). Roads and their major ecological effects. Annual Review of Ecology and Systematics, 29(1), 207-231. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.29.1.207
Forman, R. T., & Deblinger, R. D. (2000). The ecological road-effect zone of a Massachusetts (USA) suburban highway. Conservation Biology, 14(1), 36-46. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.99088.x
Freudenberger, L., Hobson, P. R., Rupic, S., Pe’er, G., Schluck, M., Sauermann, J., Kreft, S., Selva, N., & Ibisch, P. L. (2013). Spatial road disturbance index (SPROADI) for conservation planning: a novel landscape index, demonstrated for the State of Brandenburg, Germany. Landscape Ecology, 28(7), 1353-1369. https://doi.org/10.1007/s10980-013-9887-8
Garriga, N., Santos, X., Montori, A., Richter-Boix, A., Franch, M., & Llorente, G. A. (2012). Are protected areas truly protected? The impact of road traffic on vertebrate fauna. Biodiversity and Conservation, 21(11), 2761-2774. https://doi.org/10.1007/s10980-013-9887-8
GDDKiA. (2016). Generalny Pomiar Ruchu w roku 2015. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Retrieved from https://www.gddkia.gov.pl/pl/2551/GPR-2015 (in Polish).
Giedych, R. (2016). Ocena wizualnego wpływu przedsięwzięć na krajobraz – nowe wyzwanie dla ocen środowiskowych. Przestrzeń i Forma, 26, 105-114 (in Polish).
Hawbaker, T. J., & Radeloff, V. C. (2004). Roads and landscape pattern in northern Wisconsin based on a comparison of four road data sources. Conservation Biology, 18(5), 1233-1244. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.00231.x
Jaeger, J., Schwarz-von Raumer, H. G., Esswein, H., Müller, M., & Schmidt-Lüttmann, M. (2007). Time series of landscape fragmentation caused by transportation infrastructure and urban development: a case study from Baden-Württemberg, Germany. Ecology and Society, 12(1). https://doi.org/10.5751/ES-01983-120122
Jay, S., Jones, C., Slinn, P., & Wood, C. (2007). Environmental impact assessment: Retrospect and prospect. Environmental Impact Assessment Review, 27(4), 287-300. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2006.12.001
Jędrzejewski, W., Nowak, S., Kurek, R., Mysłajek, R., Stachura, K., & Zawadzka, B. (2006). Zwierzęta a drogi, metody ograniczania negatywnego wpływu dróg na populację dzikich zwierząt. Zakład Badania Ssaków Polskiej Akademii Nauk. Białowieża (in Polish).
Karlson, M., & Mörtberg, U. (2015). A spatial ecological assessment of fragmentation and disturbance effects of the Swedish road network. Landscape and Urban Planning, 134, 53-65. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.10.009
Kiczyńska, A., & Weigle, A. (2003). Jak zapewnić spójność sieci Natura 2000, czyli o korytarzach ekologicznych. Instytut Ochrony Przyrody PAN. Kraków (in Polish).
Lenart, W. (2002). Zakres informacji przyrodniczych na potrzeby Ocen Oddziaływania na Środowisko. EKO-KONSULT. Gdańsk (in Polish).
Lin, S. C. (2015). The width of edge effects of road construction on fauna and ecologically critical road density. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 23(4), 241-250. https://doi.org/10.3846/16486897.2015.1054290
Liu, S. L., Cui, B. S., Dong, S. K., Yang, Z. F., Yang, M., & Holt, K. (2008). Evaluating the influence of road networks on landscape and regional ecological risk – a case study in Lancang River Valley of Southwest China. Ecological Engineering, 34, 91-99. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.07.006
Łowicki, D. (2015). Walory widokowe dróg w aglomeracji poznańskiej – przykład Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka. Biuletyn Parków Krajobrazowych Wielkopolski, 21(23), 46-58 (in Polish).
McGarigal, K., & Marks, B. J. (1995). FRAGSTATS: spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure, USDA Forest Service. Technical Reports, PNW-351, Portland.
McGarigal, K., Romme, W. H., Crist, M., & Roworth, E. (2001). Cumulative effects of roads and logging on landscape structure in the San Juan Mountains, Colorado (USA). Landscape Ecology, 16(4), 327-349. https://doi.org/10.1023/A:1011185409347
Nematollahi, S., Fakheran, S., & Soffianian, A. (2017). Ecological impact assessment of road networks at landscape scale using spatial road disturbance index (SPROADI). Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 25(3), 297-304. https://doi.org/10.3846/16486897.2016.1255218
Nita, J., & Myga-Piątek, U. (2012). Ocena walorów widokowych drogi S1 [E75] na odcinku Częstochowa-Sosnowiec. Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego, 18, 181-193 (in Polish).
Program Budowy Dróg Krajowych na lata 2014–2023 (z perspektywą do 2025 r.) – Attachment to Resolution No. 105/2017 of the Polish Council of Ministers of July 12, 2017.
Raszeja, E. (2002). Procedury i instrumenty kształtowania krajobrazu na obszarach wiejskich Wielkopolski w aspekcie integracji z Unią Europejska. Studioteka “Zarys” Poznań (in Polish).
Richling, A., & Solon, J. (2011). Ekologia Krajobrazu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (in Polish).
Rico, A., Kindlmann, P., & Sedlácek, F. (2007). Barrier effects of roads on movements of small mammals. Folia Zoologica, 56(1): 1.
Rogula-Kozłowska, W., Rogula-Kopiec, P., Klejnowski, K., & Błaszczyk, J. (2013). Wpływ emisji komunikacyjnej na stężenie dwóch form węgla i rozkład ich masy względem wielkości cząstek w aerozolu atmosferycznym obszaru miejskiego. Rocznik Ochrona Środowiska, 15(2), 1623-1644 (in Polish).
Roo-Zielińska, E., Solon, J., & Degórski, M. (2007). Ocena stanu i przekształceń środowiska przyrodniczego na podstawie wskaźników geobotanicznych, krajobrazowych i glebowych (podstawy teoretyczne i przykłady zastosowań). PAN IGiPZ, Warszawa (in Polish).
Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Journal of Laws of 1999 No. 43, item 430 (in Polish).
Sanderson, E. W., Jaiteh, M., Levy, M. A., Redford, K. H., Wannebo, A. V., & Woolmer, G. (2002). The human footprint and the last of the wild. BioScience, 52(10), 891-904. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2002)052[0891:THFATL]2.0.CO;2
Sas-Bojarska, A. (2006). Oceny oddziaływania na środowisko w ochronie krajobrazu. Aura, 9, 5-6 (in Polish).
Sas-Bojarska, A. (2007). Nowe wyzwania dla architektury krajobrazu-oceny środowiskowe, Czasopismo Techniczne. Architektura, 104(5-A), 83-85 (in Polish).
Saunders, S. C., Mislivets, M. R., Chen, J., & Cleland, D. T. (2002). Effects of roads on landscape structure within nested ecological units of the Northern Great Lakes Region, USA. Biological Conservation, 103(2), 209-225. https://doi.org/10.1016/S0006-3207(01)00130-6
Schweitzer, L. (2005). Road ecology: science and solutions. Environmental Ethics, 27(1), 109-112. https://doi.org/10.5840/enviroethics200527147
Starzewska-Sikorska, A. (1994). Ocena oddziaływania na środowisko jako narzędzie planowania przestrzennego. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko. Białystok (in Polish).
Su, S., Xiao, R., Li, D., & Hu, Y. (2014). Impacts of transportation routes on landscape diversity: a comparison of different route types and their combined effects. Environmental Management, 53, 636-647. https://doi.org/10.1007/s00267-013-0214-6
Ustawa z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko. Journal of Laws of 2008 No. 199, item 1227 (in Polish).
Wu, C. F., Lin, Y. P., Chiang, L. C., & Huang, T. (2014). Assessing highway’s impacts on landscape patterns and ecosystem services: A case study in Puli Township, Taiwan. Landscape and Urban Planning, 128, 60-71. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.04.020
Bohatkiewicz, J. (Ed.) (2008). Podręcznik dobrych praktyk wykonywania opracowań środowiskowych dla dróg krajowych. Biuro Ekspertyz i Projektów Budownictwa Komunikacyjnego EKKOM Sp. z o.o. Kraków (in Polish).
Cai, X., Wu, Z., & Cheng, J. (2013). Using kernel density estimation to assess the spatial pattern of road density and its impact on landscape fragmentation. International Journal of Geographical Information Science, 27(2), 222-230. http://dx.doi.org/10.1080/13658816.2012.663918
Council Directive 92/43/EEC of 21 May 1992 on the conservation of natural habitats and of wild fauna and flora.
Directive 2001/42/EC of the European Parliament and of the Council of 27 June 2001 on the assessment of the effects of certain plans and programmes on the environment.
Directive 2011/92/EU of the European Parliament and of the Council of 13 December 2011 on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment (codification).
Directive 2014/52/EU of the European Parliament and of the Council of 16 April 2014 amending Directive 2011/92/EU on the assessment of the effects of certain public and private projects on the environment Text with EEA relevance.
Dmochowski, D., Dmochowska, A., & Biedugnis, S. (2015). Emisja stałych cząstek z liniowych źródeł zanieczyszczenia jako główny czynnik wpływający na poziom stężenia pyłu zawieszonego PM10, PM2,5, PM1,0 w powietrzu atmosferycznym aglomeracji warszawskiej. Rocznik Ochrona Środowiska, 17(2), 1403-1412 (in Polish).
Forman, R. T. (2000). Estimate of the area affected ecologically by the road system in the United States. Conservation Biology, 14(1), 31-35. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.99299.x
Forman, R. T., & Alexander, L. E. (1998). Roads and their major ecological effects. Annual Review of Ecology and Systematics, 29(1), 207-231. https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.29.1.207
Forman, R. T., & Deblinger, R. D. (2000). The ecological road-effect zone of a Massachusetts (USA) suburban highway. Conservation Biology, 14(1), 36-46. https://doi.org/10.1046/j.1523-1739.2000.99088.x
Freudenberger, L., Hobson, P. R., Rupic, S., Pe’er, G., Schluck, M., Sauermann, J., Kreft, S., Selva, N., & Ibisch, P. L. (2013). Spatial road disturbance index (SPROADI) for conservation planning: a novel landscape index, demonstrated for the State of Brandenburg, Germany. Landscape Ecology, 28(7), 1353-1369. https://doi.org/10.1007/s10980-013-9887-8
Garriga, N., Santos, X., Montori, A., Richter-Boix, A., Franch, M., & Llorente, G. A. (2012). Are protected areas truly protected? The impact of road traffic on vertebrate fauna. Biodiversity and Conservation, 21(11), 2761-2774. https://doi.org/10.1007/s10980-013-9887-8
GDDKiA. (2016). Generalny Pomiar Ruchu w roku 2015. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Retrieved from https://www.gddkia.gov.pl/pl/2551/GPR-2015 (in Polish).
Giedych, R. (2016). Ocena wizualnego wpływu przedsięwzięć na krajobraz – nowe wyzwanie dla ocen środowiskowych. Przestrzeń i Forma, 26, 105-114 (in Polish).
Hawbaker, T. J., & Radeloff, V. C. (2004). Roads and landscape pattern in northern Wisconsin based on a comparison of four road data sources. Conservation Biology, 18(5), 1233-1244. https://doi.org/10.1111/j.1523-1739.2004.00231.x
Jaeger, J., Schwarz-von Raumer, H. G., Esswein, H., Müller, M., & Schmidt-Lüttmann, M. (2007). Time series of landscape fragmentation caused by transportation infrastructure and urban development: a case study from Baden-Württemberg, Germany. Ecology and Society, 12(1). https://doi.org/10.5751/ES-01983-120122
Jay, S., Jones, C., Slinn, P., & Wood, C. (2007). Environmental impact assessment: Retrospect and prospect. Environmental Impact Assessment Review, 27(4), 287-300. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2006.12.001
Jędrzejewski, W., Nowak, S., Kurek, R., Mysłajek, R., Stachura, K., & Zawadzka, B. (2006). Zwierzęta a drogi, metody ograniczania negatywnego wpływu dróg na populację dzikich zwierząt. Zakład Badania Ssaków Polskiej Akademii Nauk. Białowieża (in Polish).
Karlson, M., & Mörtberg, U. (2015). A spatial ecological assessment of fragmentation and disturbance effects of the Swedish road network. Landscape and Urban Planning, 134, 53-65. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.10.009
Kiczyńska, A., & Weigle, A. (2003). Jak zapewnić spójność sieci Natura 2000, czyli o korytarzach ekologicznych. Instytut Ochrony Przyrody PAN. Kraków (in Polish).
Lenart, W. (2002). Zakres informacji przyrodniczych na potrzeby Ocen Oddziaływania na Środowisko. EKO-KONSULT. Gdańsk (in Polish).
Lin, S. C. (2015). The width of edge effects of road construction on fauna and ecologically critical road density. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 23(4), 241-250. https://doi.org/10.3846/16486897.2015.1054290
Liu, S. L., Cui, B. S., Dong, S. K., Yang, Z. F., Yang, M., & Holt, K. (2008). Evaluating the influence of road networks on landscape and regional ecological risk – a case study in Lancang River Valley of Southwest China. Ecological Engineering, 34, 91-99. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2008.07.006
Łowicki, D. (2015). Walory widokowe dróg w aglomeracji poznańskiej – przykład Parku Krajobrazowego Puszcza Zielonka. Biuletyn Parków Krajobrazowych Wielkopolski, 21(23), 46-58 (in Polish).
McGarigal, K., & Marks, B. J. (1995). FRAGSTATS: spatial pattern analysis program for quantifying landscape structure, USDA Forest Service. Technical Reports, PNW-351, Portland.
McGarigal, K., Romme, W. H., Crist, M., & Roworth, E. (2001). Cumulative effects of roads and logging on landscape structure in the San Juan Mountains, Colorado (USA). Landscape Ecology, 16(4), 327-349. https://doi.org/10.1023/A:1011185409347
Nematollahi, S., Fakheran, S., & Soffianian, A. (2017). Ecological impact assessment of road networks at landscape scale using spatial road disturbance index (SPROADI). Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 25(3), 297-304. https://doi.org/10.3846/16486897.2016.1255218
Nita, J., & Myga-Piątek, U. (2012). Ocena walorów widokowych drogi S1 [E75] na odcinku Częstochowa-Sosnowiec. Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego, 18, 181-193 (in Polish).
Program Budowy Dróg Krajowych na lata 2014–2023 (z perspektywą do 2025 r.) – Attachment to Resolution No. 105/2017 of the Polish Council of Ministers of July 12, 2017.
Raszeja, E. (2002). Procedury i instrumenty kształtowania krajobrazu na obszarach wiejskich Wielkopolski w aspekcie integracji z Unią Europejska. Studioteka “Zarys” Poznań (in Polish).
Richling, A., & Solon, J. (2011). Ekologia Krajobrazu. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (in Polish).
Rico, A., Kindlmann, P., & Sedlácek, F. (2007). Barrier effects of roads on movements of small mammals. Folia Zoologica, 56(1): 1.
Rogula-Kozłowska, W., Rogula-Kopiec, P., Klejnowski, K., & Błaszczyk, J. (2013). Wpływ emisji komunikacyjnej na stężenie dwóch form węgla i rozkład ich masy względem wielkości cząstek w aerozolu atmosferycznym obszaru miejskiego. Rocznik Ochrona Środowiska, 15(2), 1623-1644 (in Polish).
Roo-Zielińska, E., Solon, J., & Degórski, M. (2007). Ocena stanu i przekształceń środowiska przyrodniczego na podstawie wskaźników geobotanicznych, krajobrazowych i glebowych (podstawy teoretyczne i przykłady zastosowań). PAN IGiPZ, Warszawa (in Polish).
Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Journal of Laws of 1999 No. 43, item 430 (in Polish).
Sanderson, E. W., Jaiteh, M., Levy, M. A., Redford, K. H., Wannebo, A. V., & Woolmer, G. (2002). The human footprint and the last of the wild. BioScience, 52(10), 891-904. https://doi.org/10.1641/0006-3568(2002)052[0891:THFATL]2.0.CO;2
Sas-Bojarska, A. (2006). Oceny oddziaływania na środowisko w ochronie krajobrazu. Aura, 9, 5-6 (in Polish).
Sas-Bojarska, A. (2007). Nowe wyzwania dla architektury krajobrazu-oceny środowiskowe, Czasopismo Techniczne. Architektura, 104(5-A), 83-85 (in Polish).
Saunders, S. C., Mislivets, M. R., Chen, J., & Cleland, D. T. (2002). Effects of roads on landscape structure within nested ecological units of the Northern Great Lakes Region, USA. Biological Conservation, 103(2), 209-225. https://doi.org/10.1016/S0006-3207(01)00130-6
Schweitzer, L. (2005). Road ecology: science and solutions. Environmental Ethics, 27(1), 109-112. https://doi.org/10.5840/enviroethics200527147
Starzewska-Sikorska, A. (1994). Ocena oddziaływania na środowisko jako narzędzie planowania przestrzennego. Wydawnictwo Ekonomia i Środowisko. Białystok (in Polish).
Su, S., Xiao, R., Li, D., & Hu, Y. (2014). Impacts of transportation routes on landscape diversity: a comparison of different route types and their combined effects. Environmental Management, 53, 636-647. https://doi.org/10.1007/s00267-013-0214-6
Ustawa z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko. Journal of Laws of 2008 No. 199, item 1227 (in Polish).
Wu, C. F., Lin, Y. P., Chiang, L. C., & Huang, T. (2014). Assessing highway’s impacts on landscape patterns and ecosystem services: A case study in Puli Township, Taiwan. Landscape and Urban Planning, 128, 60-71. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2014.04.020