ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. «Landscape ecology: Impact of fire on bees on Rhodes Island»

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΚΟΙΝΩΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ «Οικολογία τοπίου: Η επίδραση πυρκαγιών στις μέλισσες της Ρόδου» «Landscape ecology: Impact of fire on bees on Rhodes Island» Πηγή: https://left.gr/news/i-elleipsi-melisson-apeilei-tin-anaparagogi-ton-fyton-stin-eyropi «Aν η μέλισσα εξαφανισθεί από προσώπου γης, μένουν στον άνθρωπο τέσσερα χρόνια ζωής: χωρίς μέλισσες δεν θα υπάρχει πλέον επικονίαση και χωρίς επικονίαση δεν θα υπάρχουν τα φυτά, τα ζώα, ο άνθρωπος». [Albert Einstein] ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΠΕΛΕΚΑΝΟΥ Βάγια ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: TSCHEULIN Thomas ΕΠΙΤΡΟΠΗ: ΒΑΣΙΛΑΚΟΣ Χρήστος, ΣΟΥΛΑΚΕΛΛΗΣ Νικόλαος ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2017 1

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα εργασία, εκπονήθηκε στα πλαίσια των προπτυχιακών σπουδών του Τμήματος Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, κατά το ακαδημαϊκό έτος 2016 2017. Θεωρώ αναγκαίο, να εκφράσω τις ευχαριστίες μου σε όλους αυτούς οι οποίοι με διαφορετικό τρόπο ο καθένας με βοήθησαν στην ολοκλήρωσή της. Αρχικά, ευχαριστώ θερμά τον επιβλέπων καθηγητή κ. TSCHEULIN Thomas, για την άριστη συνεργασία, το χρόνο, καθώς και τις αστείρευτες γνώσεις του που διέθεσε για την εκπόνηση του συγκεκριμένου θέματος. Παράλληλα, ευχαριστώ ιδιαίτερα τον καθηγητή κ. ΒΑΣΙΛΑΚΟ Χρήστο για την συμμετοχή του στην τριμελή επιτροπή εξέτασης, καθώς και για την σημαντική βοήθεια στο πρακτικό σκέλος της εργασίας μου που αφορούσε την Τηλεπισκόπηση. Επιπλέον, να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον καθηγητή κ. ΣΟΥΛΑΚΕΛΛΗ Νικόλαο που συμμετέχει ως μέλος της τριμελούς επιτροπής εξέτασης. Ευχαριστώ θερμά, τον κ. ΠΑΠΑΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ Σπυρίδων και τον κ. ΚΥΡΙΑΖΗ Θανάσης για την δειγματοληψία των μελισσών, τον κ. DEVALEZ Jelle για την ταυτοποίηση των μελισσών καθώς και το πρόγραμμα Θαλής - Οι επικονιαστές του Αιγαίου βιοποικιλότητα και απειλές The Pollinators of the Aegean Archipelago diversity and threats (Pol-Aegis) - Υπουργείο Παιδείας, Δια Βίου Μάθησης και Θρησκευμάτων για την χρηματοδότηση της δειγματοληψίας. Ακόμη θα ήθελα να ευχαριστήσω το διδακτορικό φοιτητή κ. ΝΕΟΚΟΣΜΙΔΗ Λάζαρο, για το χρόνο που αφιέρωσε και τη σημαντική βοήθεια που παρείχε στο πρακτικό σκέλος της εργασίας. Τέλος, οφείλω να ευχαριστήσω την οικογένεια μου για την πολύπλευρη υποστήριξη που μου παρείχαν όλα αυτά τα χρόνια, ώστε να ολοκληρώσω τις προπτυχιακές μου σπουδές. 2

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία αφορά την καταγραφή, ανάλυση και παρουσίαση των αποτελεσμάτων για τις μέλισσες της Ρόδου ως προς τους δείκτες βιοποικιλότητας: αφθονία και πλούτο των ειδών στην περιοχή της Κεντρικής Ρόδου σε σχέση με την ένταση της φωτιά για την καταστροφική πυρκαγιά του 2008. Ο συνδυασμός των εργαλείων της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων (G.I.S), αποτελούν αποτελεσματικά εργαλεία καταγραφής και αποτύπωσης των αλλαγών της γήινης επιφάνειας. Συγκεκριμένα, για τον εντοπισμό της καμένης έκτασης της Ρόδου το 2008 και για την εκτίμηση της σοβαρότητας της καμένης έκτασης υπολογίστηκε ο δείκτης Normalized Burn Ratio (NBR) για τις δορυφορικές εικόνες Landsat 5 ΤΜ πριν και μετά την πυρκαγιά. Στη συνέχεια δημιουργήθηκε ο χάρτης του δείκτη dnbr, μέσω της Τηλεπισκόπησης. Με τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (G.I.S), διερευνήσαμε την επίδραση της έντασης της πυρκαγιάς σε εννέα (9) κυκλικές επιφάνειες (ακτίνας 500 μ.) γύρω από κάθε σημείο δειγματοληψίας των μελισσών. Οι θέσεις δειγματοληψίας είναι κατανεμημένες με τέτοιο τρόπο, ώστε να αντιπροσωπεύουν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο την περιοχή μελέτης και τις ιδιαιτερότητές της. Στη συνέχεια, αναλύσαμε τη σύνθεση του τοπίου με χρήση του λογισμικού Fragstats και τη συσχετίσαμε με τις επτά (7) κατηγορίες σφοδρότητας του delta Normalized Burn Ratio (dnbr): Yψηλή Aναγέννηση, Xαμηλή Aναγέννηση, Aκαυτες, Xαμηλή Σφοδρότητα, Μέσηχαμηλή Σφοδρότητα, Μέση-υψηλή Σφοδρότητα και Υψηλή Σφοδρότητα. Τα δεδομένα αναλύθηκαν με τη χρήση του στατιστικού λογισμικού R. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν στη λειτουργική ομάδα των επικονιαστών και συγκεκριμένα για την τάξη των Υμενόπτερων, στις οικογένειες των Andrenidae, Apidae, Colletidae, Halictidae, Megachilidae. Η δειγματοληψία των μελισσών προήλθε από τη συλλογή που έγινε το 2012 και η μέθοδος ήταν των πινακοπαγίδων. Από τις οικογένειες μελισσών που μελετήθηκαν, υπήρξε συσχέτιση της αφθονίας και του πλούτου των ειδών με τις εκτάσεις που καταλαμβάνουν οι κατηγορίες σφοδρότητας και συγκεκριμένα στην κατηγορία 3: άκαυτες εκτάσεις για την οικογένεια μελισσών Megachilidae και στην κατηγορία 7: εκτάσεις με υψηλή σφοδρότητα για την οικογένεια μελισσών Andrenidae. 3

ABSTRACT This thesis regards the recording, analysis and presentation of results of Rhodes Island bees as biodiversity indicators: the abundance and the species richness in the area of Central Rhodes in relation to the fire intensity of the wild fire of 2008. The combination of Remote Sensing tools and Geographical Information Systems (G.I.S) are effectively recording and stamping tools of the Earth's surface changes. Specifically to locate the burnt area in Rhodes in 2008 and to assess the severity of the burned area we calculated the delta Normalized Burn Ratio (dnbr), for the satellite images Landsat 5 TM, before and after the fire. Then we created a map for the delta dnbr, using the Remote Sensing techniques. With the help of Geographic Information Systems (G.I.S), we investigated the effect of fire intensity in nine (9) circular surfaces (radius 500 m.) around each bee sampling site. The sampling sites are distributed in a way to represent with the best possible way the study area and its peculiarities. Then we analyzed the landscape composition using the software Fragstats and correlated this with seven (7) categories of severity of delta Normalized Burn Ratio (dnbr): High Enhanced Regrowth, Low Enhanced Regrowth, Unburned, Low Severity, Moderate-low Severity, Moderate-high Severity and High Severity. The processing and the analysis of the gathered results were conducted using the statistical software R. The analyses performed in the functional group of pollinators and specifically for the class of Hymenoptera,in the families of Andrenidae, Apidae, Colletidae, Halictidae, Megachilidae. Bee sampling was carried out in 2012, using the method pan traps. In the bee families studied, there was a correlation between the abundance and species richness in the areas covered with the categories of severity and specifically for the category 3: unburned areas for Megachilidae and for the category 7: areas with high severity for Andrenidae. 4

ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 3 ABSTRACT... 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ.. 6 1.1 ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΤΟΠΙΟΥ 6 1.2 ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΟΠΙΟΥ 7 1.3 Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΗΣ 7 1.4 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΙΑΣ ΣΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ.. 8 1.5 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΤΕΣ. 9 1.6 ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 11 1.7 Η ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ... 12 1.8 ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΤΙΜΗΣΕΙΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΡΑΣΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ 13 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ. 15 2.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ. 15 2.2 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 16 2.3 ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΕΝΤΟΜΩΝ 21 2.4 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ.. 22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 23 3.1 ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ ΤΗΣ ΡΟΔΟΥ.. 23 3.2 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΟΝ ΠΛΟΥΤΟ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ 24 3.3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΦΘΟΝΙΑ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ. 27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ 30 ΠΗΓΕΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 33 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ..... 38 5

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΤΟΠΙΟΥ Οικολογία είναι η μελέτη φυτών και ζώων σε σχέση με το περιβάλλον τους και αποτελεί επίσημα κλάδο της βιολογίας για τουλάχιστον ογδόντα χρόνια (Emberlin,2002). Ο κλάδος της οικολογίας του τοπίου αποτελεί υποδιαίρεση της επιστήμης της οικολογίας, δίνοντας έμφαση στο πως το σύνολο του τοπίου επηρεάζει τις οικολογικές διεργασίες (Turner κ.α., 2001). Ο όρος οικολογία τοπίου εισήχθη για πρώτη φόρα στα τέλη της δεκαετίας του 1930 από τον γερμανό Carl Troll, ο οποίος εισήγαγε τον όρο στις έρευνές του το 1930 (Forman, 1995), καθώς παρατηρούσε τον τρόπο με τον οποίο οι μονάδες του τοπίου απεικονίζονταν στις αεροφωτογραφίες (Zonneveld, 1990). Ως επίσημος επιστημονικός κλάδος, αναγνωρίστηκε την δεκαετία του 1980. Η οικολογία τοπίου ουσιαστικά συνδυάζει τη χωρική προσέγγιση των γεωγράφων με τη λειτουργική προσέγγιση των οικολόγων (Navef και Lieberman,1984 & Forman και Godron, 1986). Η οικολογία τοπίου υποκινείται από την ανάγκη της κατανόησης των εξελίξεων και των δυναμικών των οικολογικών φαινομένων, το ρόλο της διαταραχής στα οικοσυστήματα καθώς και των χωρικών και χρονικών κλιμάκων των οικολογικών γεγονότων (Urban κ.α., 1987). Με βάση τον επιστημονικό κλάδο της Οικολογίας του Τοπίου, το τοπίο ως οντότητα διακρίνεται από κάποια χαρακτηριστικά (Forman και Godron, 1986) : τη δομή (landscape structure) τη λειτουργία (landscape function) και τη μεταβολή (landscape change) Η οικολογία τοπίου έχει αναπτυχθεί από εξελίξεις που εκτείνονται πίσω πολλές δεκαετίες και περιλαμβάνουν τη φυτοκοινωνιολογία και τη βιογεωγραφία, το σχεδιασμό και τη διαχείριση του τοπίου, τη γεωγραφία, την περιφερειακή μοντελοποίηση, τη θεωρητική οικολογία, τη βιογεωγραφία και τη μαθηματική θεωρία (Turner et. al, 2001). 6

1.2 ΔΕΙΚΤΕΣ ΤΟΠΙΟΥ Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, η οικολογία τοπίου δίνει έμφαση στο πως το σύνολο του τοπίου επηρεάζει τις οικολογικές διεργασίες (Turner κ.α., 2001). Το ενδιαφέρον για την ποσοτικοποίηση αυτής της σχέσης οδήγησε στη δημιουργία των δεικτών τοπίου που περιγράφουν τη δομή του τοπίου οι οποίοι αναφέρονται αποκλειστικά σε θεματικούς χάρτες. Οι δείκτες τοπίου υπολογίζονται σε τρία επίπεδα (McGarical κ.α., 2002): Σε επίπεδο χωροψηφίδας (patch level), όπου υπολογίζονται δείκτες για όλες τις χωροψηφίδες προσδιορίζοντας το περιεχόμενο και τα χωρικά χαρακτηριστικά της κάθε χωροψηφίδας. Σε επίπεδο κλάσης χωροψηφίδας (class-level), όπου υπολογίζονται δείκτες για όλες τις χωροψηφίδες που ανήκουν στην ίδια κατηγορία. Σε επίπεδο τοπίου (landscape level), όπου υπολογίζονται δείκτες για όλες τις χωροψηφίδες ή κλάσεις που είναι παρούσες στο τοπίο. Στην παρούσα εργασία, έγινε χρήση του επιπέδου κλάσης χωροψηφίδας (class-level) για τον δείκτη έκτασης: συνολική έκταση (total area). 1.3 Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΗΣ Επικονίαση ονομάζεται η διαδικασία μεταφοράς γύρης από τους στήμονες ενός άνθους στο στίγμα του ίδιου ή άλλου ομοειδούς άνθους. «Η επικονίαση αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της αναπαραγωγικής δραστηριότητας, επιβίωσης και εξέλιξης των φυτικών ειδών» (Χατζήνα,2007). Η διαδικασία της επικονίασης αρχικά θεωρείται ως μια απλή διαδικασία, ωστόσο δεν είναι στην ουσία. Η πλειοψηφία των ανθοφόρων φυτών έχει αναπτύξει ποικίλους τρόπους επικονίασης οι οποίοι συνήθως είναι ιδιότυποι, επιτηδευμένοι και περίπλοκοι. Οι πολύπλοκες σχέσεις μεταξύ των φυτών και των επικονιαστών τους, αποτελούν αποτέλεσμα μιας στενής εξελικτικής σχέσης η οποία ξεκίνησε τουλάχιστον 70 εκατομμύρια χρόνια πριν. Οι βασικοί τρόποι επικονίασης στα αγγειοσπέρματα είναι ο άνεμος, τα έντομα, τα πουλιά, οι νυχτερίδες, οι σαύρες και τα θηλαστικά και κάθε φορά η γύρη προσαρμόζεται ανάλογα στον τρόπο με τον οποίο μεταφέρεται (Χατζήνα, 2007). 7

Σε παγκόσμια κλίμακα, οι επικονιαστικές υπηρεσίες προσφέρονται από πληθυσμούς εξημερωμένων και άγριων επικονιαστών στην πλειονότητά των εντόμων (Πετανίδου, 2010) και είναι θεμελιώδη για την παραγωγικότητα πολλών οικονομικά σημαντικών καλλιεργειών της Ευρώπης, αυξάνοντας την ποσότητα και βελτιώνοντας την ποιότητα των προϊόντων τους (έργο STEP-project). Η επικονίαση αποτελεί σημαντική οικοσυστημική υπηρεσία για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας των οικοσυστημάτων καθώς και των άγριων μελισσών που αποτελούν τους σημαντικότερους επικονιαστές (Νεοκοσμίδης κ.α., 2014). H Μεσόγειος υποστηρίζει μεγάλο μέρος της μελισσοποικιλότητας του πλανήτη και αποτελεί ένα από τα ζωντανά κέντρα εξέλιξής της (Πετανίδου κ.α., 2015). Οι μέλισσες θεωρούνται από τα πιο σταθερά και περισσότερο προσαρμοσμένα έντομα για επικονίαση (Χατζήνα, 2007). Συγκεκριμένα οι άγριες μέλισσες αποτελούν τους σημαντικότερους επικονιαστές για τα Μεσογειακά οικοσυστήματα και η επίδραση της φωτιάς είναι συχνό φαινόμενο διαταραχής των οικοσυστημάτων αυτών (Λαζαρίνα κ.α., 2014). Η επικονίαση έχει τεράστια σημασία στην ζωή των φυτικών ειδών καθώς αποτελεί έναν τρόπο μέσω του οποίου διατηρούν την επαφή με άλλα άτομα του πληθυσμού αλλά αποτελεί και το στάδιο στο οποίο τα γονίδια μπορούν να αναδιανεμηθούν για μια καινούργια γενεά (Χατζήνα, 2007). 1.4 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΙΑΣ ΣΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Πυρκαγιά είναι η ανεξέλεγκτη καύση με το οξυγόνο, η οποία συνοδεύεται από έκλυση μεγάλων ποσών θερμότητας και φωτός, με συνέπεια τη ζημιογόνα καταστροφή του καιγόμενου υλικού. Η επίδραση της φωτιάς μπορεί να είναι είτε ευνοϊκή είτε δυσμενής για τα οικοσυστήματα καθώς δεν είναι ίδια σε όλα, αλλά εξαρτάται από την ένταση, τη μορφή, τη συχνότητα εμφάνισης, τη σύνθεση των οικοσυστημάτων, καθώς και την αλληλεπίδραση άλλων παραγόντων, όπως η βόσκηση, η υλοτομία καθώς και το βιοτικό ιστορικό της περιοχής (Navef, 1994). Τα Μεσογειακά Οικοσυστήματα έχουν σχηματιστεί υπό την επίδραση του μεσογειακού τύπου κλίματος, της περιοδικής δράσης της φωτιάς και των έντονων ανθρωπογενών επιδράσεων (Pausas και Vallejo, 1999). Έχουν δε εξελιχτεί υπό την περιοδική εξέλιξη της 8

φωτιάς. Στις περιοχές του Μεσογειακού Οικοσυστήματος οι κλιματικές συνθήκες διακρίνονται από την εναλλαγή μεταξύ θερμών και άνυδρων, ψυχρών και υγρών περιόδων (Αριανούτσου, 2008) που μαζί με τις μετεωρολογικές συνθήκες αποτελούν καθοριστικό παράγοντα τόσο για την έναρξη και την εξέλιξη μιας δασικής πυρκαγιάς, όσο και για την αποκατάσταση της βλάστησης στις καμένες εκτάσεις (Sharma και Rikhari, 1997). Οι κυρίαρχοι τύποι οικοσυστημάτων στη Μεσόγειο διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες (Ξανθόπουλος, 2009): Πευκοδάση χαμηλής ζώνης (χαλέπιο πεύκη,τραχεία πεύκη, κουκουναριά) Θαμνώδεις εκτάσεις (πουρνάρι,σχίνο,κουμαριά,δάφνη κ.α.) Φρύγανα (θάμνους ηµιθάµνους π.χ.λαδανιά) Ωστόσο τα Μεσογειακά κλίματα κυρίως, βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία με τη φωτιά που αποτελεί φυσικό παράγοντα προσαρμογής (Χατζημπίρος, 2007). Η Μεσογειακή βλάστηση έχει αναπτύξει μηχανισμούς προσαρμογής, που της επιτρέπουν γρήγορη αποκατάσταση και αποφυγή των δυσμενών επιπτώσεων της φωτιάς (Αριανούτσου, 2008). Συγκεκριμένα, οι πληθυσμοί των περισσοτέρων φυτών μεσογειακών οικοσυστημάτων, έχουν αναπτύξει προσαρμοστικές στρατηγικές έναντι αυτής με τις οποίες προσαρμόζονται και ανακάμπτουν γρήγορα μετά από μια πυρκαγιά (π.χ. μακκί, δάση κωνοφόρων, φρύγανα κ.α.). Τέλος προκύπτει ότι με την πάροδο των χρόνων η βλάστηση επανέρχεται σε παρόμοιο στάδιο με αυτό πριν τη δράση της φωτιάς. (Trabaud, 1994). 1.5 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΦΩΤΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΕΠΙΚΟΝΙΑΣΤΕΣ Οι επικονιαστές στην Μεσόγειο διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο με την συμβολή τους για την διατήρηση της ποικιλότητας και της λειτουργικότητας του οικοσυστήματος. Ωστόσο η ποικιλότητα και η διαθεσιμότητα των επικονιαστών επηρεάζονται από μια σειρά περιβαλλοντικών και άλλων αιτίων, επηρεάζοντας αρνητικά την βιοποικιλότητα, την λειτουργία και την παραγωγικότητα των οικοσυστημάτων. Στα μεσογειακά οικοσυστήματα, η μεσογειακή βλάστηση είναι προσαρμοσμένη στη δράση της φωτιά, και η αποκατάστασή της είναι σχετικά γρήγορη. Ωστόσο όμως έχει άμεσες επιπτώσεις 9

στα ειδών των επικονιαστών της βιοκοινότητας, επηρεάζοντας τόσο τη δομή της όσο και την λειτουργικότητά της (Πετανίδου κ.α., 2015). Συγκεκριμένα οι κοινότητες των επικονιαστών που επηρεάζονται είναι οι μοναχικές μέλισσες, οι οποίες είναι σχεδόν απούσες από τις καμένες περιοχές εξαιτίας (Πετανίδου κ.α., 2015): 1. της άμεσης θνησιμότητάς τους από τη φωτιά 2. του περιορισμού των επιτόπιων πηγών νέκταρ και 3. της ανικανότητάς τους για μακρά πτήση, ώστε να φθάσουν από μακρινές περιοχές προέλευσης (δηλάδη >500 μέτρα) Αντίθετα τα μεγαλόσωμα και πιο ικανά είδη για πτήση, παρουσιάζουν το μέγιστο πλεονέκτημα στα αρχικά στάδια της διαδοχής, καθώς μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεγάλο τμήμα του μωσαϊκού των καμένων και άκαυτων κατατμημάτων των μεταπυρικών περιοχών. «Έχει βρεθεί ότι η μεταπυρική ανάκαμψη που αφορά στην ποικιλότητα και τη σύνθεση των κύριων επικονιαστών στα Μεσογειακά οικοσυστήματα είναι γρήγορη, με μέγιστο χρόνο τα πρώτα δύο έτη μετά τη φωτιά. Στα επόμενα στάδια της δευτερογενούς διαδοχής και ενώ η αναγέννηση προχωράει ακολουθείται μια σταθερή πτώση της ποικιλότητας των επικονιαστών. Παράλληλα, κατά τα δύο πρώτα έτη μετά τη φωτιά, η βλάστηση αποτελείται κυρίως από μονοετή ανθοφόρα φυτά με μικρή έκκριση νέκταρ, σε αντίθεση με τις πιο ώριμες περιοχές, που περιλαμβάνουν πολυετή φυτά με υψηλότερη έκκριση νέκταρ» (Πετανίδου κ.α., 2015). Επίσης παρά την προσαρμογή των μεσογειακών συστημάτων, η φωτιά έχει λάβει μεγαλύτερες διαστάσεις τα τελευταία χρόνια. Οπότε αν και μετά από κάποιο χρονικό διάστημα πραγματοποιείται η αποκατάσταση της βιοποικιλότητας των επικονιαστών, η ταχύτητα διείσδυσης τους σε καμένες περιοχές με μεγάλη έκταση είναι άγνωστη (Πετανίδου κ.α., 2015). 10

1.6 ΟΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΑ ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Οι πυρκαγιές είναι ένα από τα φυσικά φαινόμενα μεγάλης κλίμακας τα οποία ο άνθρωπος δεν είναι ακόμη σε θέση να ελέγξει. Αποτελεί ένα στοιχείο της φύσης το οποίο ταυτόχρονα είναι ωφέλιμο και καταστροφικό (Βορίσης 2004). Οι κλιματικές και μετεωρολογικές συνθήκες αποτελούν καθοριστικό παράγοντα τόσο για την έναρξη και την εξέλιξη μιας δασικής πυρκαγιάς, όσο και για την αποκατάσταση της βλάστησης στις καμένες εκτάσεις (Sharma και Rikhari, 1997), μέσω των δομικών στοιχείων του περιβάλλοντος και συχνά με ανθρώπινη παρέμβαση (Αριανούτσου, 2014). Η επίδραση των πυρκαγιών μπορεί να είναι ευνοϊκή ή δυσμενής και αυτό εξαρτάται από τη μορφή, την ένταση, τη συχνότητα επανάληψης, τη σύνθεση των οικοσυστημάτων και τη συνεπίδραση άλλων παραγόντων και κυρίως της βόσκησης (Παπαναστάσης, 1988). Οι πυρκαγιές αποτελούν ένα άρρηκτο συνδεδεμένο κομμάτι με τα μεσογειακά οικοσυστήματα. Αποτελούν συχνό φαινόμενο και αυτό κυρίως λόγω των κλιματικών συνθηκών που επικρατούν δημιουργώντας ιδανικές συνθήκες για την έναρξή της (Zammit κ.α.,2006). Το μέγεθος της επίδρασης από την πυρκαγιά εξαρτάται κατά κύριο λόγο από την ένταση της πυρκαγιάς. Ωστόσο οι επιπτώσεις των δασικών πυρκαγιών διαφέρουν ανάλογα με την περιοχή και εξαρτάται από το ιστορικό των πυρκαγιών, τις κλιματολογικές συνθήκες, την μορφολογία του εδάφους και την τοπογραφία. Υπάρχουν δύο τύποι οικοσυστημάτων : Τα προσαρμοζόμενα οικοσυστήματα, όπου η δράση της φωτιάς είναι απαραίτητη για την αναγέννησή τους, καθορίζοντας το σχήμα και τη δομή του τοπίου. Τα οικοσυστήματα που δεν παρουσιάζουν χαρακτηριστικά προσαρμογής, στα οποία η αναγέννηση δεν είναι εύκολη και συνεπώς επέρχεται υποβάθμιση του τοπίου. Βασικές επιπτώσεις είναι : καταστροφή της βλάστησης υποβάθμιση του εδάφους π.χ διάβρωση επιπτώσεις στην χλωρίδα και στην πανίδα 11

στην πρωτογενή παραγωγή ατμοσφαιρική ρύπανση δημιουργία χείμαρρων επηρεασμό μικροκλίματος ερημοποίηση των εδαφών στην υγεία του ανθρώπου επίδραση στην οικονομία, κοινωνία Η γνώση των πιθανών επιπτώσεων που επιφέρει μια πυρκαγιά είναι σημαντική για το σωστό χειρισμό τους και πόσο μάλλον στην Ελλάδα, όπου αποτελούν σοβαρό πρόβλημα δεδομένου ότι καταστρέφουν ετησίως μεγάλες και πολύτιμες δασικές εκτάσεις. Συγκεκριμένα η πρόληψη για την αντιμετώπιση των δασικών πυρκαγιών στην Ελλάδα αποτελεί βασικό και αναγκαίο στόχο της αντιπυρικής προστασίας του δασικού και γενικότερα φυσικού περιβάλλοντος, διότι ο κίνδυνος εκδήλωσης είναι αυξημένος. Βασική προϋπόθεση για την αντιμετώπισή τους είναι ο εντοπισμός των αιτιών που τις προκαλούν άμεσα ή έμμεσα καθώς και η υλοποίηση των κατάλληλων μέτρων για τη καταστολή τους. Για τον περιορισμό των αρνητικών επιπτώσεων τόσο στο οικοσύστημα όσο και στην κοινωνία πρέπει να δοθεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη δημιουργία κατάλληλων μέτρων πρόληψης ιδίως τους καλοκαιρινούς μήνες, στην οργάνωση των υπηρεσιών, στην παροχή σωστής ενημέρωσης και εκπαίδευσης των υπαλλήλων καθώς και την κατάλληλη ενημέρωση των πολιτών. 1.7 Η ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ Η τηλεπισκόπηση περιλαμβάνει την εξέταση των αντικειμένων στις διάφορες περιοχές του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η βλάστηση αποτελεί συχνά την πρώτη επιφάνεια με την οποία αλληλεπιδρά η ακτινοβολία που καταγράφεται στους ανιχνευτές των δορυφόρων. Η βλάστηση έχει ανάκλαση στο κόκκινο και κοντινό υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, η οποία κυμαίνεται από 0,7 μm 1,3 μm και η χρήση της Τηλεπισκόπησης είναι η κατάλληλη για τη διάκριση καμένων εκτάσεων (Chuvieco κ.α., 2005). Συγκεκριμένα μέσω της τηλεπισκόπησης μπορούμε να εντοπίσουμε μεταβολές των χαρακτηριστικών, της κατανομής, της δομής και της υγείας της βλάστησης που δεν 12

εντοπίζονται άμεσα. Οι σημαντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν την ανακλαστικότητα της είναι το σχήμα των φύλων, η μορφολογία, η φυσιολογία του φυτού, το είδος του εδάφους, η ηλιακή γωνία και οι καιρικές συνθήκες (Καρτάλης και Φειδάς, 2006). Συνεπώς η παρακολούθηση της βλάστησης έχει βοηθήσει στην: ταξινόμηση και χαρτογράφηση δασικών εκτάσεων χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων εκτίμηση υποβαθμισμένων οικοσυστημάτων από ξηρασία, όξινη βροχή κ.α εκτιμήσεις για την ανάκαμψη των οικοσυστημάτων Για την παρακολούθηση της βλάστησης γίνεται χρήση δορυφορικών εικόνων από τους δορυφόρους. Σε αυτή την εργασία έγινε η ανάλυση των δεδομένων μέσω του δορυφορικού απεικονιστή Landsat TM ο οποίος παράγει ακριβέστερες εκτιμήσεις σχετικά με τις καμένες εκτάσεις, ωστόσο παρουσιάζουν κάποιες αδυναμίες στη χαρτογράφηση, εξαιτίας της σύγχυσης εξαιτίας περιοχών που σκιάζονται λόγω ανάγλυφου (Ι. Ζ. Γήτας και K. N. Rishmawi, 2012 & N. Koutsias και M. Karteris, 2000). Τέλος για την παρουσίαση της κατάσταση της βλάστησης γίνεται χρήση των δεικτών βλάστησης, γεγονός που εξετάζεται και στην παρούσα εργασία. 1.8 ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΔΡΑΣΗ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ Οι δείκτες βλάστησης είναι ποσοτικές εκφράσεις οι οποίες υπολογίζονται με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων και χρησιμοποιούνται ευρέως από την τηλεπισκόπηση. Αποτελούν μέτρο για την εκτίμηση της βιομάζας ή της υγείας της βλάστησης (Κουρτάλης και Φειδάς, 2006). Χρησιμοποιούνται για τη χαρτογράφηση της βλάστησης, για το διαχωρισμό των εκτάσεων που παρουσιάζουν βλάστηση ή όχι, για τον εντοπισμό καμένης έκτασης, για τις διακυμάνσεις της βλάστησης στις εποχές του χρόνου κ.α. Τα φασματικά κανάλια που επιλέγονται είναι στις περιοχές του κόκκινου και του εγγύς υπέρυθρου, στις οποίες η βλάστηση έχει φασματική απόκριση αντίστροφη με των περιοχών με απουσία της (Καρτάλης και Φειδάς, 2006). Οπότε τα τηλεπισκοπικά δεδομένα από το ερυθρό και το κοντινό υπέρυθρο μπορούν να συνδυαστούν και να 13

δώσουν τους λεγόμενους δείκτες βλάστησης (vegetation indices), (Αντύπας και άλλοι, 2010). Συγκεκριμένα ο δείκτης NBR που είναι ο βασικός δείκτης στην παρούσα εργασία χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των αλλαγών στη βλάστηση. Εκμεταλλεύεται τη χρήση του καναλιού 4 (κοντινό υπέρυθρο, near infrared) που είναι πιο ευαίσθητο για τον εντοπισμό της χλωροφύλλης των φυτών, καθώς και του καναλιού 7 (μέσο υπέρυθρο, mid infrared) που είναι πολύ ευαίσθητο στον εντοπισμό της υγρασίας (του νερού στο έδαφος και τη βλάστηση). Παίρνει τιμές από -1 έως +1. Ο συνδυασμός αυτών των δυο περιοχών έχει συμβάλλει στη διάκριση των καμένων εκτάσεων μετά την πυρκαγιά (Escuin 2008). Τέλος πλεονέκτημα αποτελεί ότι ο δείκτης dnbr (διαφορά δείκτη πριν και μετά την πυρκαγιά) καταδεικνύει τη δριμύτητα της πυρκαγιάς, παρουσιάζοντας εφτά κατηγορίες για την κατάσταση των εκτάσεων μετά την επίδραση της πυρκαγιάς, οδηγώντας σε συμπεράσματα για το βαθμό της οικολογικής αλλαγής τους (FIREMON BR, 2004),με τύπο: dnbr =NBR prefire-nbr postfire 14

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Περιοχή μελέτης αποτελεί η νήσος Ρόδος, η οποία βρίσκεται στο νοτιοανατολικό άκρο της Ελλάδας. Με έκταση 1.400 Km2 είναι το μεγαλύτερο νησί του συμπλέγματος των Δωδεκανήσων. Το νησί μπορεί να χαρακτηριστεί ημιορεινό με ψηλότερα βουνά τον Αττάβυρο (1.210 μ.), τον Ακρομύτη (825 μ.) και τον Προφήτη Ηλία (800 μ.). Το βόρειο και ανατολικό τμήμα του νησιού χαρακτηρίζεται από ομαλή σχετικά μορφολογία και λοφώδες ανάγλυφο. Ποτάμια δεν διαθέτει αλλά υπάρχουν χείμαρροι και πηγαία νερά. Το κλίμα της Ρόδου είναι εύκρατο, ήπιο και ίδιο όλων των μεσογειακών νησιών. Το νησί διαθέτει φυσικό περιβάλλον ιδιαίτερης αισθητικής αξίας με χαρακτηριστικότερα το Φυσικό Δάσος κυπαρισσιού στην περιοχή Έμπωνα που είναι διατηρητέο μνημείο της φύσης και την κοιλάδα των Πεταλούδων. Πρόκειται για ένα σπάνιο βιότοπο που φιλοξενεί την πεταλούδα Panaxia quadripunctaria (ένα πολύ σπάνιο είδος που το συναντά κανείς σε πολύ λίγα μέρη σε όλο τον κόσμο), η οποία κάνει την εμφάνισή της σε αυτό το μοναδικό φυσικό πάρκο, κατά την περίοδο από τα μέσα Ιουνίου έως τα τέλη Σεπτεμβρίου κάθε χρόνο. Συγκεκριμένα η περιοχή μελέτης είναι η Κεντρική Ρόδος και η πυρκαγιά που εκδηλώθηκε στις 22 Ιούλιου του 2008 1, στην περιφέρεια των κοινοτήτων Αγίου Ισιδώρου, Λαέρμων, Λάρδου, Ασκληπιειού, Προφυλίων και Βατίου. Η πυρκαγιά ξέσπασε την 10:30 ώρα στην θέση Νεκροταφείο Αγίου Ισιδώρου όπου και κατασβέστηκε στις 5 Αυγούστου 2008 και ώρα 18.00. Πιθανοί υπαίτιοι της πρόκλησης της πυρκαγιάς αποτέλεσαν: οι έντονοι άνεμοι, το δύσβατο της περιοχής αλλά και ο ανθρώπινος παράγοντας. Αποτελεί την μεγαλύτερη πυρκαγιά της Ρόδου αλλά και μια από τις μεγαλύτερες στην Ελλάδα γενικότερα. Παρακάτω απεικονίζεται η περιοχή μελέτης στο νησί της Ρόδου (εικόνα 1). 1 Φωτογραφικό υλικό εμφαίνεται στο ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ, σελ. 37. 15

Εικόνα 1 : Περιοχή μελέτης στο νησί της Ρόδου. 2.2 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η αποτύπωση των δεδομένων με βάσει τα οποία θα γίνει επεξεργασία, ανάλυση και εξαγωγή των αποτελεσμάτων για την επίδραση της έντασης της πυρκαγιάς στις μέλισσες της Ρόδου πραγματοποιήθηκε με την χρήση των εργαλείων της Τηλεπισκόπησης, των Συστημάτων Γεωγραφικής Πληροφορίας (G.I.S.) και της Στατιστικής. Στο πρώτο βήμα με την χρήση των εργαλείων της Τηλεπισκόπησης για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση της καμένης έκτασης χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες από τον δορυφόρο Landsat 5 TM διακριτικής ικανότητας 30μ., για την περιοχή μελέτης στην Ρόδο από τη ιστοσελίδα Eolisa της ESA. Συγκεκριμένα έγινε λήψη δυο δορυφορικών εικόνων από τον δορυφόρο Landsat 5 ΤΜ, μια πριν ξεσπάσει η πυρκαγιά την 16/7/2008 (pre-fire) και μια μετά το τέλος της πυρκαγιάς την 10/8/2008 (post-fire), οι οποίες πέρασαν στο στάδιο της επεξεργασίας. Η επεξεργασία τους έγινε μέσω του λογισμικού ERDAS IMAGINE (version 2014). Διορθώθηκαν γεωμετρικά για την απόκτηση της κλίμακας και των ιδιοτήτων ενός χάρτη και ραδιομετρικά για την βελτίωση της ευκρίνειάς τους. Έπειτα πραγματοποιήθηκε 16

γεωαναφορά των εικόνων που είναι θεμελιώδης για την αντιστοίχηση σε κάθε σηµείο µιας εικόνας των πραγµατικών χωρικών συντεταγμένων της στο Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς EGSA 87. Μετά από την επεξεργασία των εικόνων προέκυψε: α) η περιοχή μελέτης της Ρόδου πριν την πυρκαγιά (εικόνα 2) και β) η περιοχή μελέτης της Ρόδου μετά την πυρκαγιά (εικόνα 3). Εικόνα 2: Η περιοχή μελέτης της Ρόδου πριν την πυρκαγιά. 2 2 Πολυφασματική εικόνα: Συνδυάζοντας 3 κανάλια, κάθε ένα από τα οποία ανατίθεται στα 3 πρωτεύοντα χρώματα (blue, green, red). 17

Εικόνα 3: Η περιοχή μελέτης της Ρόδου μετά την πυρκαγιά. 3 Στην συνέχεια για τον εντοπισμό της καμένης έκτασης, την παρουσίαση της κατάστασης της βλάστησης (υγιής και μη) καθώς και τη δριμύτητα της πυρκαγιάς προχωρήσαμε στην εξαγωγή του δείκτη Normalized Burn Ratio (NBR) για τις δυο δορυφορικές εικόνες και εν συνεχεία του δείκτη Difference Normalized Burn Ratio (dnbr). Η εξίσωση του NBR για να υπολογιστούν οι δύο δείκτες pre-fire NBR (πριν την πυρκαγιά) και post-fire NBR (μετά την πυρκαγιά) και του dnbr αντίστοιχα είναι: 1. NBR = (Band 4 4 -Band 7 5 ) / (Band 4 + Band 7) 2. dnbr = NBR pre-fire - NBR post-fire Συγκεκριμένα ο δείκτης dnbr καταδεικνύει την σφοδρότητα της πυρκαγιάς, ο οποίος κατηγοριοποιήθηκε σε επτά (7) κατηγορίες σφοδρότητας, οδηγώντας σε συμπεράσματα για το βαθμό της οικολογικής αλλαγής των εκτάσεων μετά την δράση της πυρκαγιάς 3 Πολυφασματική εικόνα: Συνδυάζοντας 3 κανάλια, κάθε ένα από τα οποία ανατίθεται στα 3 πρωτεύοντα χρώματα (blue, green, red). 4 Band 4: η φασματική ανάκλαση της επιφάνειας όπως μετριέται στο κανάλι 4 (0,76-0,90μm) του Βελτιωμένου Θεματικού Χαρτογράφου (ETM+ ) του Landsat. 5 Band 7: η φασματική ανάκλαση της επιφάνειας όπως μετριέται στο κανάλι 7 (2,08 2,35μm) του Βελτιωμένου Θεματικού Χαρτογράφου (ETM+ ) του Landsat. 18

(πρωτόκολλο FIREMON BR, 2004). Οι επτά (7) κατηγορίες σφοδρότητας του dnbr είναι: υψηλή αναγέννηση (κατηγορία 1), χαμηλή αναγέννηση (κατηγορία 2), άκαυτες (κατηγορία 3), χαμηλή σφοδρότητα (κατηγορία 4), μέση-χαμηλή σφοδρότητα (κατηγορία 5), μέση-υψηλή σφοδρότητα (κατηγορία 6) και υψηλή σφοδρότητα (κατηγορία 7). Στο δεύτερο βήμα με τη χρήση των εργαλείων των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (G.I.S) εισήχθησαν μέσω του λογισμικό ArcMap (version 10.2.2) η δορυφορική εικόνα του δείκτη dnbr και το αρχείο (shape file) με τις εννέα (9) θέσεις δειγματοληψίας για την περιοχή μελέτης της Ρόδου 6. 0ι θέσεις δειγματοληψίας είναι κατανεμημένες με τέτοιο τρόπο ώστε να αντιπροσωπεύουν με τον καλύτερο δυνατό τρόπο την περιοχή μελέτης και τις ιδιαιτερότητές της. Στη συνέχεια δημιουργήσαμε εννέα (9) κυκλικές επιφάνειες γύρω από κάθε θέση δειγματοληψίας με κέντρο την κάθε μια από αυτές, ακτίνας 500 μέτρων για να μελετήσουμε την επίδραση της έντασης της πυρκαγιάς. Η επιλογή της έγινε επειδή αποτελεί μια μέτρια αριθμητικά ακτίνα, στην οποία μπορούν κινηθούν οι περισσότερες μέλισσες. Το αποτέλεσμα από την επεξεργασία τους ήταν οι δημιουργία εννέα (9) αρχείων τύπου raster. Παρακάτω παρουσιάζεται ο πίνακας με τις κλάσεις του δείκτη dnbr με εύρος 0,2 (πίνακας 1) και ο χάρτης του δείκτη dnbr με τις θέσεις δειγματοληψίας και με τις εννέα (9) κυκλικές επιφάνειες εμφαίνεται παρακάτω (εικόνα 4). Πίνακας 1. Κλάσεις σφοδρότητας του δείκτη dnbr 7. ΚΛΑΣΕΙΣ dnbr ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΣΦΟΔΡΟΤΗΤΑΣ 1. -0,461025506 (-0,261025506) Υψηλή Αναγέννηση 2. -0,261025506 (-0,061025506) Χαμηλή Αναγέννηση 3. -0,061025506 (0,138974494) Άκαυτες 4. 0,138974494 (0,338974494) Χαμηλή Σφοδρότητα 5. 0,338974494 (0,538974494) Μέση Χαμηλή Σφοδρότητα 6. 0,538974494 (0,738974494) Μέση Υψηλή Σφοδρότητα 7. 0,738974494 (0,938974494) Υψηλή Σφοδρότητα 6 Πηγή θέσεων δειγματοληψίας: αρχείο shape file του κ. Παπακωνσταντίνου Σπυρίδων δασολόγος της Δ/σης Δασών Δωδεκανήσου από τη διδακτορική του εργασία. 7 Ερμηνεύουν και τις κατηγορίες στους πινάκες 3 και 4 των υποκεφαλαίων 3.2 και 3.3 αντίστοιχα. 19

Εικόνα 4: Χάρτης δείκτη dnbr με τις θέσεις δειγματοληψίας και τις κυκλικές επιφάνειες. Στο τρίτο βήμα έπειτα από τη δημιουργία των εννέα αρχείων τύπου raster, έγινε εισαγωγή τους στο λογισμικό Fragstats για την ανάλυση της δομής του τοπίου. Το λογισμικό δέχεται μόνο ποιοτικά δεδομένα για την πραγματοποίηση χωρικής ανάλυσης. H ποσοτικοποίηση των χαρακτηριστικών πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του επίπεδου κλάσης χωροψηφίδων (class-level), για το χωρικό δείκτη σύνθεσης τοπίου: συνολική έκταση (total area) και προέκυψαν αποτελέσματα για το δείκτη για κάθε μια από τις εννέα κυκλικές επιφάνειες. Στο τέταρτο και τελευταίο βήμα μετά τις παραπάνω διαδικασίες επεξεργασίας τα δεδομένα είναι έτοιμα για ανάλυση. Αυτό πραγματοποιήθηκε μέσω του λογισμικού Excel για τη διαχείριση των αποτελεσμάτων του λογισμικού Fragstats, που είχαν πλέον τη μορφή αριθμών και εν συνεχεία μέσω της χρήση εργαλείων της στατιστικής μέσω του λογισμικού στατιστικής ανάλυση R (version 3.3.2) για να δούμε την επίδραση της έντασης της πυρκαγιάς σε σχέση με τους δείκτες βιοποικιλότητας: τον πλούτο και την αφθονία στις μέλισσες της Ρόδου για την πυρκαγιά τον Ιούλιο του 2008. 20

2.3 ΜΕΘΟΔΟΣ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΕΝΤΟΜΩΝ Η μέθοδος συλλογής των εντόμων που χρησιμοποιήθηκε ήταν των πινακοπαγίδων (pan traps). Η μέθοδος των pan traps θεωρείται, ως η πιο αποτελεσματική για την παρακολούθηση των συστημάτων επικονίασης για μεγάλο χρονικό διάστημα, χωρίς τη φυσική μας παρουσία (Westphal κ.α., 2008). Εικόνα 5: Μορφή πινακοπαγίδων (Pan Traps). 8 Σε κάθε παγίδα χρώματος αποτελείται από τρία διαφορετικά χρώματα (λευκό, κίτρινο, μπλε), τα οποία αντιπροσωπεύουν τις προτιμήσεις των επικονιαστών και στη συγκεκριμένη περίπτωση των μελισσών. Οι πινακοπαγίδες βάφονται με τα παραπάνω χρώματα γιατί πρέπει να αντανακλούν την υπεριώδη ακτινοβολία (Vrdoljak και Samways, 2012). Σε κάθε παγίδα προστίθεται στο νερό και μία σταγόνα υγρού απορρυπαντικού για τη μείωση της επιφανειακής τάσης του νερού. Το θετικό αυτής της μεθόδου είναι ότι δεν απαιτεί σημαντική εμπειρία και επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και ταυτόχρονα σε διάφορες θέσεις (Tuell και Isaacs, 2009). Εκτός από το θετικό της μεθόδου το αρνητικό είναι ότι στην πινακοπαγίδα μπορούν να βρεθούν και άλλα είδη εντόμων που δεν μας ενδιαφέρουν στη μελέτη και συνεπώς το δείγμα καταστρέφεται. Η συλλογή των μελισσών προήλθε από έρευνα, η οποία συγχρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο-ΕΚΤ) και τους ελληνικούς εθνικούς πόρους (376.737), μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς (ΕΣΠΑ) - Ερευνητικό Πρόγραμμα Χρηματοδότησης: Θαλής - Επένδυση στην κοινωνία της γνώσης μέσω του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου. Συγκεκριμένα η δειγματοληψία των μελισσών προήλθε από την συλλογή που έγινε το 2012. Στον κάθε χώρο τοποθετήθηκαν πέντε τριπλέτες με χρώματα του κίτρινου, μπλε 8 Πηγή εικόνας: http://www.reading.ac.uk/caer/project_ipi_crops/images/project_ipi_crops_project1_pic5.jpg. 21

και λευκού, με ελάχιστη απόσταση μεταξύ κάθε τριπλέτας τα 15 μ. Σε κάθε πινακοπαγίδα έγινε προσθήκη 350 ml νερού και μιας σταγόνας απορρυπαντικού πιάτων πλύσιμο για να σπάσει την επιφανειακή τάση και το άφησαν για 48 ώρες για να γίνει η συλλογή. Διεξήχθησαν τρεις έρευνες ανά περιοχή σε διαστήματα ενός μηνός, από τα τέλη Μαρτίου και τέλη Μαΐου του 2012. Τα συλλεχθέντα έντομα, τα οποία εντοπίστηκαν έχουν κατατεθεί στην ''Μελισσοθήκη του Αιγαίου '' με 200.000 δείγματα από το Αιγαίο που βρίσκονται στο Εργαστήριο βιογεωγραφία και Οικολογίας του Πανεπιστήμιο Αιγαίου (Lazarina κ.α., 2017). 2.4 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Η επεξεργασία και η ανάλυση πραγματοποιήθηκαν στην λειτουργική ομάδα των επικονιαστών και συγκεκριμένα για την τάξη των Υμενόπτερων, στις οικογένειες των Andrenidae, Apidae, Colletidae, Halictidae, Megachilidae. Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων από το λογισμικό Fragstats έγινε με τη χρήση του λογισμικού Microsoft Excel και η ανάλυση τους με τη χρήση του λογισμικού R (version 3.3.2). Δεν έγινε έλεγχος της επίδραση των κατηγοριών σφοδρότητας 1 και 2 για στατιστικούς λογούς διότι δεν υπάρχουν σε πολλά σημεία. Οπότε για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων στο λογισμικό R 3.3.2, για κάθε εξαρτημένη μεταβλητή και συγκεκριμένα ως προς την αφθονία και τον πλούτο για τις κοινότητες των μελισσών σε επίπεδο οικογένειας αλλά και στο σύνολο τους, έγινε ξεχωριστός έλεγχος της γενικής σημασίας των ανεξάρτητων μεταβλητών στις κατηγορίες 3-7 για την κατάσταση των εκτάσεων μετά τη δράση της πυρκαγιάς σε πλήρες μοντέλο με βάση το A.I.C. (Akaike Information Criterion) 9. Αναλόγως του αποτελέσματος έγινε η απλοποίηση του μοντέλου, βγάζοντας ανεξάρτητες μεταβλητές οπού το ζήτησε το A.I.C. Στήθηκαν ξεχωριστά μοντέλα μεταξύ των εξαρτημένων και της ανεξάρτητης μεταβλητής χρησιμοποιώντας γραμμική παλινδρόμηση. Συγκεκριμένα οι συσχετίσεις αυτές πραγματοποιήθηκαν μεταξύ των κατηγοριών για την κατάστασης των εκτάσεων μετά τη δράση της πυρκαγιάς (βάσει την συνολική έκταση κάθε κατηγορίας) η οποία είναι η ανεξάρτητη μεταβλητή 10, σε 9 http://bayes.acs.unt.edu:8083/bayescontent/class/jon/miscdocs/akaike_1974.pdf 10 Ανεξάρτητη μεταβλητή: η μεταβλητή την οποία αξιολογούμε για να διαπιστώσουμε αν επηρεάστηκε, ως αποτέλεσμα του χειρισμού της ανεξάρτητης μεταβλητής. 22

σχέση με την αφθονία και τον πλούτο των ειδών οι οποίες είναι οι εξαρτημένες μεταβλητές 11. Μεταβλητές με P<0.05 θεωρούνται στατιστικά σημαντικές για τη συγκεκριμένη εξαρτημένη μεταβλητή δηλαδή την αφθονία και των πλούτο των ειδών. 11 Εξαρτημένη μεταβλητή: η μεταβλητή την οποία αξιολογούμε ή χειριζόμαστε για να διατυπώσουμε την επίδραση που έχει σε μια άλλη μεταβλητή. 23

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ ΤΗΣ ΡΟΔΟΥ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Οι μέλισσες που συλλέχθηκαν στην περιοχή μελέτης στη Ρόδο παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα 2: Πίνακας 2: Ταξινόμηση μελισσών Ρόδου. ΤΑΞΗ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ 1. Andrenidae 2. Apidae Hymenoptera 3.Colletidae 4. Halictidae 5.Megachilidae 24

3.2 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΦΘΟΝΙΑ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ Τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης όπως προέκυψαν από το λογισμικό R 3.3.2. παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα 3. Στην ανάλυση έγινε συσχέτιση των κατηγόριων για την κατάσταση των εκτάσεων μετά τη δράση της πυρκαγιάς οι οποίες είναι οι ανεξάρτητες μεταβλητές, σε σχέση με την αφθονία που είναι η εξαρτημένη μεταβλητή, σε κάθε μια ξεχωριστά οικογένειες μελισσών καθώς και στο σύνολο τους. Δεν έγινε έλεγχος της επίδραση των κατηγοριών σφοδρότητας 1 και 2 για στατιστικούς λογούς διότι δεν υπάρχουν σε πολλά σημεία. Η οικογένεια μελισσών Colletidae δεν εμφανίζεται στον Πίνακα 3, διότι παρουσίαζαν χαμηλή αφωνία, ωστόσο συμπεριλαμβάνεται στη συνολική αφθονία των μελισσών. Σε αυτές τις μεταβλητές έγινε έλεγχος με μοντέλα πολλαπλής παλινδρόμησης. Μεταβλητές με βαθμό στατιστικής αποτελεσματικότητας P <0.05 θεωρούνται στατιστικά σημαντικές για τη συγκεκριμένη εξαρτημένη μεταβλητή δηλαδή την αφθονία των μελισσών. Οι μεταβλητές που παραμένουν στο τελικό μοντέλο μετά την απλοποίηση είναι με έντονα(bold) γράμματα στον παραπάνω πίνακα 3. Οι κατηγορίες που έχουν bold σημαίνει ότι με βάση το AIC παραμένουν στο τελικό μοντέλο μετά από την απλοποίηση. Οι μεταβλητές της στατιστικής ανάλυσης 12 που παρουσιάζονται στον πίνακα 3 είναι: i. Βαθμοί ελευθερίας : δηλώνουν τις ελεύθερες (τυχαίες) τιµές που υπάρχουν στο πρόβλημα που µελετάµε. Αρχικά οι ϐαθµοί ελευθερίας είναι n όσες και οι παρατηρήσεις στο δείγµα, αλλά επειδή στον ορισµό του µέσου όρου x περιλαμβάνεται η δειγµατική µέση τιµή δεσμεύονται οι n ελεύθερες τιµές µε το να δίνουν την εξίσωση του x. Ετσι χάνεται ένας ϐαθµός ελευθερίας και οι ϐαθµοί ελευθερίας είναι n 1. ii. t: η κατανομή της τυχαίας μεταβλητής λέγεται κατανοµή Student ή t-κατανοµή µε n 1 ϐαθµούς ελευθερίας. iii. P value: αντιπροσωπεύει έναν δείκτη της αξιοπιστίας ενός αποτελέσματος. Αντιπροσωπεύει την πιθανότητα του λάθους που περιλαμβάνεται στην αποδοχή του παρατηρούμενου αποτελέσματος. P-value=0.05 είναι συνήθως η διαχωριστική γραμμή ως αποδεκτό "επίπεδο λάθους". 12 http://androulakis.bma.upatras.gr/mediawiki/index.php/στοιχειώδεις_έννοιες_της_στατιστικής 25

Πίνακας 3. Αποτελέσματα ανάλυσης για την αφθονία. Ομάδα μελισσών Κατηγορία Βαθμοί ελευθερίας t p Andrenidae Apidae Halictidae Megachilidae Όλες οι μέλισσες Αφθονία Αφθονία Αφθονία Αφθονία Αφθονία Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 1, 7 2.516 0.0401 Κατηγορία 3 1, 5-2.198 0.0793 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 1, 5-1.305 0.2488 Κατηγορία 6 1, 5-1.481 0.1986 Κατηγορία 7 Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 Κατηγορία 3 1, 6 2.448 0.0499 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 1, 6 1.47 0.1919 Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 26

Με βάση τα αποτελέσματα της επίδρασης της έντασης της πυρκαγιάς στην αφθονία των μελισσών (πίνακας 3, υποκεφάλαιο 3.2) προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα: Για την οικογένεια Andrenidae παρατηρούμε ότι με P=0,0401 και με θετικό t, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 7 (υψηλή σφοδρότητα) του δείκτη dnbr, επηρεάζει την αφθονία της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά θετικά) και οπότε υπάρχει μια στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Για την οικογένεια Apidae παρατηρούμε ότι οι εκτάσεις που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας 3 (άκαυτες), 5 (μέση-χαμηλή σφοδρότητα), 6 (μέσηυψηλή σφοδρότητα) του δείκτη dnbr, με P=0,0793, P=0,2488 και P=0,1986 αντίστοιχα, δεν επηρεάζουν την αφθονία της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά) καθώς το P>0.05, οπότε δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Για την οικογένεια Halictidae παρατηρούμε ότι δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ της αφθονίας της οικογένειας και των εκτάσεων που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας του δείκτη dnbr. Για την οικογένεια Megachilidae παρατηρούμε τα εξής : πρώτον με P=0,0499 και θετικό t, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 3 (άκαυτες) του δείκτη dnbr επηρεάζει την αφθονία της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά θετικά) και οπότε υπάρχει μια στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους και δεύτερον με P=0,1919, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 7 (υψηλή σφοδρότητα) του δείκτη dnbr δεν επηρεάζει την αφθονία της οικογενείας (στατιστικά σημαντικά) καθώς το P>0.05, οπότε δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Τέλος ως προς την συνολική αφθονία όλων των οικογενειών μελισσών μαζί και της οικογένειας μελισσών Colletidae, παρατηρούμε ότι η δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ της αφθονίας όλων των οικογενειών και των εκτάσεων που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας του δείκτη dnbr. 27

3.3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΤΗΣ ΠΥΡΚΑΓΙΑΣ ΣΤΟΝ ΠΛΟΥΤΟ ΤΩΝ ΜΕΛΙΣΣΩΝ Τα αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης όπως προέκυψαν από το λογισμικό R 3.3.2. παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα 4. Στην ανάλυση έγινε συσχέτιση των κατηγόριων για την κατάσταση των εκτάσεων μετά τη δράση της πυρκαγιάς, οι οποίες είναι οι ανεξάρτητες μεταβλητές σε σχέση με τον πλούτο, που είναι η εξαρτημένη μεταβλητή, σε κάθε μια ξεχωριστά οικογένειες μελισσών καθώς και στο σύνολο τους. Δεν έγινε έλεγχος της επίδραση των κατηγοριών σφοδρότητας 1 και 2 για στατιστικούς λογούς διότι δεν υπάρχουν σε πολλά σημεία. Η οικογένεια μελισσών Colletidae δεν εμφανίζεται στον Πίνακα 4 διότι παρουσίαζαν χαμηλή αφωνία, ωστόσο συμπεριλαμβάνονται στον συνολικό πλούτο των μελισσών. Σε αυτές τις μεταβλητές έγινε έλεγχος με μοντέλα πολλαπλής παλινδρόμησης. Μεταβλητές με βαθμό στατιστικής αποτελεσματικότητας P <0.05, θεωρούνται στατιστικά σημαντικές για την συγκεκριμένη εξαρτημένη μεταβλητή δηλαδή τον πλούτο των μελισσών. Οι μεταβλητές που παραμένουν στο τελικό μοντέλο μετά την απλοποίηση είναι με έντονα(bold) γράμματα στον παραπάνω πίνακα 4. Οι κατηγορίες που έχουν bold σημαίνει ότι με βάση το AIC παραμένουν στο τελικό μοντέλο μετά από την απλοποίηση. 28

Πίνακας 4. Αποτελέσματα ανάλυση στον πλούτο των ειδών. Ομάδα μελισσών Κατηγορία Βαθμοί ελευθερίας t p Andrenidae Apidae Halictidae Megachilidae Όλες οι μέλισσες Πλούτος ειδών Πλούτος ειδών Πλούτος ειδών Πλούτος ειδών Πλούτος ειδών Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 1, 7 2.136 0.07006 Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 Κατηγορία 3 1, 3 1.175 0.325 Κατηγορία 4 1, 3 1.165 0.328 Κατηγορία 5 1, 3 1.166 0.328 Κατηγορία 6 1, 3 1.16 0.33 Κατηγορία 7 1, 3 1.18 0.323 Κατηγορία 3 1, 6 2.406 0.0529 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 1, 6 1.356 0.224 Κατηγορία 3 Κατηγορία 4 Κατηγορία 5 Κατηγορία 6 Κατηγορία 7 29

Με βάση τα αποτελέσματα της επίδρασης της έντασης της πυρκαγιάς στον πλούτο των μελισσών (πίνακας 4, υποκεφάλαιο 3.3) προέκυψαν τα παρακάτω συμπεράσματα: Για την οικογένεια Andrenidae παρατηρούμε ότι με P=0,07006 και με θετικό t, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 7 (υψηλή σφοδρότητα) του δείκτη dnbr, δεν επηρεάζει τον πλούτο της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά) καθώς το P>0.05, οπότε δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Για την οικογένεια Apidae παρατηρούμε ότι η δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ του πλούτου της οικογένειας και των εκτάσεων που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας του δείκτη dnbr. Για την οικογένεια Halictidae παρατηρούμε ότι οι εκτάσεις που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας 3 (άκαυτες), 4 (χαμηλή σφοδρότητα), 5 (μέσηχαμηλή σφοδρότητα), 6 (μέση-υψηλή σφοδρότητα), 7 (υψηλή σφοδρότητα) του δείκτη dnbr, με P=0,325, P=0,328, P=0,328, P=0,33 και P=0,323 αντίστοιχα δεν επηρεάζουν τον πλούτο της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά) καθώς το P>0.05, οπότε δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Για την οικογένεια Megachilidae παρατηρούμε τα εξής : πρώτον με P=0,0529 και με θετικό t, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 3 (άκαυτες) του δείκτη dnbr επηρεάζει τον πλούτο της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά θετικά) και οπότε υπάρχει σημαντική στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους και δεύτερον με P=0,224, η έκταση που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 7 (υψηλή σφοδρότητα) δεν επηρεάζει τον πλούτο της οικογένειας (στατιστικά σημαντικά) καθώς το P>0.05, οπότε δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ τους. Τέλος ως προς τον συνολικό πλούτο όλων των οικογενειών μελισσών μαζί και της οικογένειας μελισσών Colletidae, παρατηρούμε ότι η δεν υπάρχει στατιστική συσχέτιση μεταξύ της αφθονίας όλων των οικογενειών και των εκτάσεων που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας του δείκτη dnbr. 30

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Ο σκοπός της παρούσας εργασίας σχετίζεται την καταγραφή, ανάλυση και παρουσίαση των αποτελεσμάτων για τις μέλισσες της Ρόδου, ως προς τους δείκτες βιοποικιλότητας: τον πλούτο και την αφθονία τους στην περιοχή της Κεντρικής Ρόδου. Αντικείμενο της μελέτης, αποτέλεσε η διαπίστωση της επίδρασης της έντασης της πυρκαγιάς, τον Ιούλιο του 2008 στις μέλισσες τις Ρόδου, ως προς τους παραπάνω δείκτες. Η επεξεργασία και η ανάλυση πραγματοποιήθηκαν στη λειτουργική ομάδα των επικονιαστών και συγκεκριμένα για την τάξη των Υμενόπτερων, στις οικογένειες των Andrenidae, Apidae, Colletidae, Halictidae, Megachilidae. Δεν πραγματοποιήθηκε έλεγχος πεδίου 13 στην περιοχή μελέτης, για να διαπιστώσουμε αν τα αποτελέσματα της Τηλεπισκόπησης αντιστοιχούν στην πραγματικότητα. Ενδεχομένως, να υπάρχει μικρή απόκλιση στα αποτελέσματα της Τηλεπισκόπησης (αναγνώριση του τοπίου), ωστόσο η εξέλιξη της τεχνολογίας των δορυφορικών συστημάτων και η διαθεσιμότητα των τηλεπισκοπικών δεδομένων την καταστεί απαραίτητο εργαλείο για την παρακολούθηση κάποιου φαινομένου. Σύμφωνα με την έρευνα του Tscheulin (2011) η επιρροή του τοπίου στην αφθονία και τον πλούτο των μελισσών έγινε σε ακτίνα 500 μέτρων από το κέντρο κάθε δειγματοληψίας. Η επιλογή της έγινε επειδή αποτελεί μια μέτρια αριθμητικά ακτίνα, στην οποία μπορούν να κινηθούν οι περισσότερες μέλισσες. Από τις οικογένειες μελισσών που μελετήθηκαν, υπήρξε συσχέτιση της αφθονίας και του πλούτου των ειδών, με τις εκτάσεις που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας για τις οικογένειες Andrenidae και Megachilidae. Συγκεκριμένα, προέκυψε στατιστική συσχέτιση σε σχέση με τις εκτάσεις που καταλαμβάνουν εντός της ακτίνας οι κατηγορίες σφοδρότητας, ήτοι: Κατηγορία 3, για την οικογένεια μελισσών Megachilidae και Κατηγορία 7, για την οικογένεια μελισσών Andrenidae. Η κατηγορία σφοδρότητας (3), περιλαμβάνει εκτάσεις όπου η πυρκαγιά δεν τις επηρέασε αφήνοντας ένα μεγάλο τμήμα της βλάστησης ανεπηρέαστο και οι οποίες βρίσκονται μεταξύ καμένων εκτάσεων. Η κατηγορία σφοδρότητας (7), περιλαμβάνει εκτάσεις οι οποίες 13 Μετρήσεις σημείων στο πεδίο µε τη βοήθεια του παγκόσμιου συστήματος προσδιορισµού θέσης (GPS: Global Positioning System). 31

χαρακτηρίζονται από χαμηλή βλάστηση καθώς και από την παρουσία γυμνού εδάφους. Σύμφωνα με την έρευνα της Lazarina κ.α. (2016) η επίδραση από την πυρκαγιά στις μέλισσες, εξαρτάται από τις διάφορες προτιμήσεις φωλιάσματος. Σύμφωνα με την Χατζήνα (2007), οι προτιμήσεις φωλιάσματος για τις οικογένειες που μελετούμε είναι οι εξής: έδαφος για την οικογένεια Andrenidae, έδαφος, βλαστοί, ξύλο αλλά και παρασιτώντας για την οικογένεια Apidae, έδαφος, σαπισμένα ξύλα για την οικογένεια Halictidae, τρύπες ξύλου ή καλαμιού για την οικογένεια Megachilidae και έδαφος για την οικογένεια Colletidae. Μερικές από τις οικογένειες των Υμενόπτερων σύμφωνα με τον Moretti (2006) έχουν άμεση σχέση με την νεκρή ύλη που δημιουργείται από την πυρκαγιά καθώς αποτελεί το μέρος που φωλιάζουν. Συγκριμένα, η οικογένεια μελισσών Megachilidae, ευνοείται από τις συνθήκες που επικρατούν στις εκτάσεις που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 3, καθώς η βλάστηση δεν έχει επηρεαστεί, καθιστώντας ευνοϊκές συνθήκες φωλιάσματος. Η οικογένεια μελισσών Andrenidae ευνοείται από τις συνθήκες που επικρατούν στις εκτάσεις που καταλαμβάνει εντός της ακτίνας η κατηγορία σφοδρότητας 7, καθώς η παρουσία γυμνού εδάφους της επιτρέπει να φωλιάσει. Επιπλέον, το εύρος της πτήσης των ειδών είναι ένα σημαντικός παράγοντας. Συγκεκριμένα το εύρος πτήσης των ειδών συσχετίζεται με το υπάρχον τοπίο, το οποίο καθορίζει τον τρόπο εκπλήρωσης των αναγκών τους, όπως θρεπτικά συστατικά, νερό κ.α. Ως προς το σύνολο των μελισσών, αναμενόταν τα αποτελέσματα να μην είναι στατιστικά σημαντικά και συνεπώς να μην υπάρχει συσχέτιση της αφθονίας και του πλούτου τους με τις εκτάσεις που καταλαμβάνουν οι κατηγορίες σφοδρότητας. Αυτό οφείλεται στην ετερογένεια που παρουσιάζει, καθώς περιλαμβάνει όλες τις οικογένειες μελισσών, όπου η κάθε μια παρουσιάζει διαφορετική συσχέτιση με την πυρκαγιά. Σύμφωνα με έρευνα της Lazarina κ.α. (2016) η έλλειψη σημαντικής επίδρασης από την πυρκαγιά στις οικογένειες των μελισσών όπως προκύπτει και για τις οικογένειες Apidae, Colletidae και Halictidae της παρούσας εργασίας, πιθανόν να οφείλεται στο γεγονός ότι η δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε τέσσερα (4) χρόνια μετά την πιο πρόσφατη πυρκαγιά του 2008 στην Ρόδο. Συνεπώς οι πιθανές επιπτώσεις κατά τα πρώτα έτη μετά την δράση της πυρκαγιά να έχουν χαθεί. 32

Τα Μεσογειακά Οικοσυστήματα έχουν σχηματιστεί υπό την επίδραση του μεσογειακού τύπου κλίματος, της περιοδικής δράσης της φωτιάς και των έντονων ανθρωπογενών επιδράσεων (Pausas και Vallejo, 1999) και έχουν εξελιχτεί υπό την περιοδική εξέλιξη της φωτιάς. Τα φυτά των ελληνικών δασών έχουν υποστεί επανειλημμένα τη δράση της φωτιάς στην πορεία της εξέλιξής τους και για αυτό επιδεικνύουν διάφορες στρατηγικές αποφυγής ή ανοχής του φαινομένου αυτού. Το μεγαλύτερο ποσοστό των δασών της Ελλάδας έχει διαμορφωθεί σημαντικά από την περιοδική εμφάνιση της πυρκαγιάς. Ο ανθρώπινος παράγοντας ακόμη έχει επηρεάσει σε πολύ μεγάλο βαθμό τη συχνότητα της εμφάνισης φωτιάς στο δάσος. Η διατάραξη της περιοδικότητας αυτής και η μείωση των χρονικών διαστημάτων ανάμεσα σε διαδοχικές πυρκαγιές επηρεάζουν άλλους ζωτικούς κύκλους των δασικών οικοσυστημάτων, οδηγώντας τελικά στην υποβάθμισή και στην ερημοποίησή τους (Αριανούτσου-Φαραγγιτάκη και Καζάνης, 2012). Οι σύγχρονες αναπτυξιακές, κοινωνικές και οικονομικές συνθήκες στη ζώνη της Μεσογείου και ιδιαίτερα στην χώρα μας, έχουν πυκνώσει πολύ τα φαινόμενα των δασικών πυρκαγιών και έχουν αυξήσει έμμεσα ή άμεσα την έντασή τους. Η φωτιά είναι ένας παράγοντας που μπορεί να προβλεφθεί και η αντιμετώπισή της πριν και μετά την εκδήλωσή της μπορεί να γίνει επιτυχώς, αρκεί να υπάρχει μια επιστημονικά τεκμηριωμένη, ολοκληρωμένη και πολύπλευρη θεώρηση του προβλήματος (Αριανούτσου-Φαραγγιτάκη και Καζάνης, 2012). 33

ΠΗΓΕΣ - ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Ελληνική Βιβλιογραφία - Αριανούτσου Μαργαρίτα (2008), Η οικολογική διάσταση των δασικών πυρκαγιών στην Ελλάδα, Τομέας Οικολογίας Ταξινομικής. Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Αθηνών. - Αριανούτσου-Φαραγγιτάκη Μαργαρίτα, Καζάνης Δημήτριος (2012), Ο οικολογικός ρόλος της φωτιάς στα χερσαία οικοσυστήματα της Ελλάδας, κεφ. 8 στη μελέτη Το Δάσος μια Ολοκληρωμένη Προσέγγιση. Εκδόσεις WWF Ελλάς, 103-112. - Βορίσης Διονύσιος (Πύραρχος) (2004), Δασικές πυρκαγιές. Εκδόσεις Α.Π.Σ. - Γήτας Ι. Ζ., Rishmawi K. N. (2012), Χαρτογράφηση καμένων εκτάσεων με την χρήση δορυφορικών εικόνων χαμηλής, μέσης- υψηλής και πολύ υψηλής ευκρίνειας, Μεσογειακό Αγρονομικό Ινστιτούτο Χανίων. - Εμβαλώτης Α., Κάτσης Α και Σιδερίδης Γ. (2006), ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ. Α ΕΚΔΟΣΗ, Ιωάννινα. - Κουρτάλης Κ. και Φειδάς Χ. (2006), Αρχές και εφαρμογές Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης. Εκδόσεις Β.Γκίουρδας, Αθήνα, 248-286(κεφ.4). - Ξανθόπουλος Γ. (2009), Δασοπροστασία και Δασοπυρόσβεση. Εκδόσεις :WWF Ελλάς, 11-25 (κεφ. 1). - «Οικολογικός απολογισμός της πυρκαγιάς του Ιουλίου 2008 στη Ρόδο» (2008). Εκδόσεις WWF Ελλάς, 1-27. - Παπαγεωργίου Αριστοτέλης Χ., Καρέτσος Γεώργιος και Κατσαδωράκης Γεώργιος (2012), Το Δάσος Μια Ολοκληρωμένη Προσέγγιση. Εκδόσεις WWF Ελλάς. - Παπαναστάσης Β. (1988), Εξέλιξη της βλάστησης μετά από πυρκαγιά σε καμένο πρινώνα, σπαρμένο με λιβαδικά αγρωστώδη. Επιστημονική Επετηρίδα Τμήματος Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος Τόμος ΛΑ(Ν.15) Θεσ/νίκη, 255-270 στο Δασικές πυρκαγιές Ελλάδας 1983-2008, Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας. - Πασχαλίδου Άνικα, Ποϊραζίδης Κωνσταντίνος, και Μαρτίνης Αριστοτέλης, Δυναμικές μεταβολές των παρόχθιων οικοσυστημάτων και οικολογικών χαρακτηριστικών του τοπίου του Αλφειού ποταμού. - Ποϊραζίδης Κώστας (2009), Ποσοτικοποίηση χαρακτηριστικών τοπίου, Τμήμα Οικολογίας & Περιβάλλοντος :1-54. - Θεοδώρα Πετανίδου, Σοφία Γούναρη, Λάζαρος Νεοκοσμίδης, Γεώργιος Τάταρη,, Thomas Tscheulin.. Επικονιαστές του Αιγαίου: βιοποικιλότητα, απειλές, διατήρηση. Συλλογικός 34

Τόμος «Νησιωτικότητα και Βιωσιμότητα: Η περίπτωση των Νησιών του Αιγαίου» υλοποιείται στο πλαίσιο του Έργου του Πανεπιστημίου Αιγαίου, 345 στο Σπιλάνης Γ., Κίζος Θ. και Καράμπελα Σ. (επιμέλεια) (2015), Συλλογικός Τόμος «Νησιωτικότητα και Βιωσιμότητα: Η περίπτωση των Νησιών του Αιγαίου». - Χατζημπίρος Κ. (2007), Οικολογία: Οικοσυστήματα και προστασία του περιβάλλοντος. Εκδόσεις Συμμετρία, Αθήνα, 147-179 (κεφ.5). - Χατζήνα Φανή (2007), Επικονίαση των καλλιεργούμενων φυτών, 1-47. - Χατζήνα Φανή (2007), Βιο-ποικιλότητα άλλων ειδών μελισσών, 1-23. Ξενόγλωσση Βιβλιογραφία - Akaike, H. (1974), "A new look at the statistical model identification", IEEE Transactions on Automatic Control, 19 (6),716 723. - Burnham K.P. and Anderson D.R. (2002), Model selection and inference: a practical information-theoretic approach, second edition. Springer-Verlag, New York. - Christodoulou A.S., Theodoridis N. and Papastergiou K. (2011), Economic Appraisal of Damages Caused by Forest Fires Adopting a New Prevention and Suppression System: The Case of Rhodes Island, Greece. Journal of Environmental Science and Engineering, n 5, 475-482. - Chuvieco E., Ventur G. and Martin M.P. (2005), AVHRR multitemporal compositing techniques for burned land mapping. International Journal of Remote Sensing, vol.26, n 5, 1013-1018. - Escuin S., Navaro R. and Fernadez (2008), Fire severity by using NBR and NDVI derived from Landsat TM/ETM images. International Journal of Remote Sensing, V1.29, 1053-1073. - A. Farina, (1998), Principles and Methods in Landscape Ecology Chapman & Hall Ltd. Cambridge University Press, 1-52. - Firemon BR. (2004), The Normalized Burn Ratio (NBR) - Brief Outline of Processing Steps. Cheat Sheet V4, June. - Forman R.T.T. and Godron M. (1986), Landscape ecology. John Wiley & Sons, New York, 3-31. - Koutsias N. and Karteris M. (2000), Burned area mapping using logistic regression modeling of a single postfire Landsat-5 Thematic Mapper image. International Journal of Remote Sensing. - Lazarina Maria, Sgardelis Stefanos P., Tscheulin Thomas, Kallimanis Athanasios S., Devalez Jelle and Petanidou Theodora (2016), Bee response to fire regimes in Mediterranean pine forests: The role of nesting preference, trophic specialization, and body size. Basic and Applied Ecology 17, 308-320 - Lazarina Maria, Sgardelis Stefanos P., Tscheulin Thomas, Devalez Jelle, Mizerakis Vangelis, Kallimanis Athanasios S., Papakonstantinou Spyridon, Kyriazis Thanassis and Petanidou 35

Theodora (2017), The effect of fire history in shaping diversity patterns of flower-visiting insects in post-fire Mediterranean pine forests. Biodivers Conserv 26, 115 131. - McGarigal K., Cushman S.A., Neel M.C., and Ene E. (2002), FRAGSTATS: Spatial Pattern Analysis Program for Categorical Maps. Computer Software Program Produced by the Authorsat the University of Massachusetts Amherst. - Moretti M, Duelli P, Obrist MK (2006), Biodiversity and resilience of arthropod communities after fire disturbance in temperate forests. Oecologia 149: 312-327. - Navef Z. (1994), The role of fire and its management in the conservation of Mediterranean ecosystems and landscapes. In The role of fire in Mediterranean-type Ecosystems, Moreno J.M. and Oechel W.C.(eds). Ecological Studies, Springer Verlag, 107, 163-185. - Pausas Juli G. and Vallejo V. Ramon (1999),"The role of fire in European Mediterranean ecosystems." In Remote sensing of large wildfires in the European, Chuvieco E. (ed). Mediterranean basin, pp 3-16. Springer-Verlag. - Potts, S. G., Petanidou, T., Roberts, S., O Toole, C., Hulbert, A., & Willmer, P (2006), Plantpollinator biodiversity and pollination services in a complex Mediterranean landscape. Biological Conservation, 129(4), 519 529. - Sharma S. and Rikhari H.C. (1997), Forest fire in the central Himalaya: climate and recovery of trees. Int. J Biometeorol 40, 63-70 στο Δασικές πυρκαγιές Ελλάδας 1983-2008, Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας. - Silva Ecosystem Consultants (1992), LANDSCAPE ECOLOGY LITERATURE REVIEW, 1-23 - Tscheulin T., Neokosmidis L., Petanidou T. and Settele J. (2011), Influence of landscape context on the abundance and diversity of bees in Mediterranean olive groves. Bulletin of Entomological Research 101, 557 564. Cambridge University Press. - Trabaud L. (1994), Post-fire Plant Community Dynamics in the Mediterranean Basin. In The role of fire in Mediterranean-type ecosystems, J. M. Moreno and W. C. Oechel (eds). Ecological Studies, Springer-Verlag, 107, 1-15. - Tuell J.K. and Isaacs R. (2009), Elevated pan traps to monitor bees in flowering crop canopies. Entomology Exp. Appl. 131, 93-98. - Turner Monica G., Gardner Robert H. and O Neill Robert V. (2001), Landscape Ecology in Theory and Practice: Pattern and Process. Springer-Verlag, New York, USA, 1-23. Navef and Lieberman από το βιβλίο: 1-23 (κεφ.1). Urban D.L., R. O Neil and Shugart H.H. από το βιβλίο : 3 (κεφ.1) Zonneveld and Forman R. T. T. από το βιβλίο: 22 (κεφ.1). - Vallejo Ramon and Valdecantos Alejandro, Land care in desertification affected areas from science toward application. 36

- Vrdoljak M.S. and Samways J.M., (2012), Optimising coloured pan traps to survey flower visiting insects. Journal of Insect Conservation, 16 (3), 345-354. - Westphal C., Bommarco R., Carre G., Lamborn E., Morison N., Petanidou T., Potts S.G., Roberts S.P.M., Szentgyorgyi H., Tscheulin T., Vaissiere B.E., Woyciechowski M., Biesmeijer J.C., Kunin W.E., Settele J. and Steffan-Dewenter I. (2008), Measuring bee diversity in different European habitats and biogeographical regions. Ecological Monographs 78 (4), 653-671. - Zammit Olivier, Descombes Xavier and Zerubia Josiane (2006), Burnt Area Mapping using Support Vector Machines. Forest Ecology and Management.Vol.234, 240-249. Συνέδρια Ημερίδες - Γεράσιμος Αντύπας, Ιωάννης Γιαννάκης, Ελένη Χάρου(2010), Χρήση τεχνικών τηλεπισκόπησης για την καταγραφή - αξιολόγηση επιπέδου ζημιών χλωρίδας από πυρκαγιά. Ελληνική Οικολογική Εταιρεία - Ελληνική Ζωολογική Εταιρεία - Ελληνική Βοτανική Εταιρεία 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας - «Οικολογικές διεργασίες στο χώρο και το χρόνο» Πάτρα, 14. - Μ. Αριανούτσου-Φαραγγιτάκη (2008), Η οικολογική διάσταση των πυρκαγιών στην Ελλάδα. 4ο Πανελλήνιο Συνέδριο Ελληνικής οικολογικής εταιρείας, Ελληνικής ζωολογικής εταιρείας, Ελληνικής βοτανικής εταιρείας Σύγχρονες τάσεις της έρευνας στην οικολογία., Βόλος, 8. - Μαργαρίτα Αριανούτσου (2014), Δασικές πυρκαγιές στην Ευρώπη: υπάρχουσα γνώση και αναπάντητα ερωτήματα. 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας, Μυτιλήνη, 57. - Κωνσταντίνος Καλαμποκίδης, Παλαιολόγος Παλαιολόγου & Βασίλειος Τουλίκας (2012), Μεταπυρική ανάλυση δασικών πυρκαγιών σε προστατευόμενες περιοχές. 5ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Περιβαλλοντικής Πολιτικής & Διαχείρισης, Τμήμα Περιβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Αιγαίου. - Μαρία Λαζαρίνα, Thomas Tscheulin, Αθανάσιος Κυριαζής, Σπυρίδων Παπακωνσταντίνου, Αθανάσιος Καλλιμάνης, Στέφανος Σγαρδέλης, Θεοδώρα Πετανίδου (2014), Εκτίμηση της μεταπυρικής αποκατάστασης της ποικιλότητας των άγριων μελισσών: η περίπτωση της Ρόδου. 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας, Μυτιλήνη, 111. - Λάζαρος Νεοκοσμίδης, Thomas Tscheulin, Θεοδώρα Πετανίδου (2014), Η επίπτωση της σύνθεσης του τοπίου στην ποικιλότητα των άγριων μελισσών στα νησιά του Αιγαίου. 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας, Μυτιλήνη, 128. 37

- Οικολογική Έρευνα στην Ελλάδα: Τάσεις, προκλήσεις, προοπτικές (2012). 7ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας, Αθήνα, 140,193,311. - Θεοδώρα Πετανίδου (2010), Η ξεχασμένη βιοποικιλότητα: αγριομέλισσες στα άνθη της Τελευταίας Εδέμ. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Οικολογίας, Πάτρας, 6. - «Τελευταίες επιστημονικές εξελίξεις στη μελισσοκομία στην Ελλάδα και διεθνώς» (2011). Ημερίδα Μελισσοκομίας, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, 1-20. Ιστοσελίδες - http://mississippientomologicalmuseum.org.msstate.edu/collecting.preparation.methods /Pan.traps.htm#.WIc6b-Rv7IU 25-12-2016 - https://www.r-project.org/ 12-1-2017 - http://androulakis.bma.upatras.gr/mediawiki/index.php/στοιχειώδεις_έννοιες_τη ς_στατιστικής 25-01-2017 - https://kkeram1441.wordpress.com/tag/επίδραση-στο-μεσογειακό-οικοσύστημα/ - 20-12-2016 - https://www.natupol.gr/epikoniasi-bombinoi/ti-einai-i-epikoniasi/ 25-11-2016 - http://www.chiospress.gr/arthra/16633-περιβαλλοντικές-και-κοινωνικές-επιπτώσειςτων-πυρκαγιών 1-12-2016 - http://www.step-project.net/img/uplf/step_factsheet_gr.pdf (step project) 29-11-2016 38

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ : ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ (ΠΥΡΚΑΓΙΑ ΡΟΔΟΥ 2008) Εικόνα 6: Χωριό Άγιος Ισίδωρος, σημείο έναρξης πυρκαγιάς. Πηγή: http://viagallica.com/grece/lang_el/village_agios_isidoros.htm#situation Εικόνα 7 : Συνδρομή ντόπιων κατοίκων στην κατάσβεση της πυρκαγιάς. Πηγή: http://xpolis.blogspot.gr/2008/08/blog-post_02.html 39

Εικόνα 8: Προσπάθειες πυροσβεστικών σωμάτων να κατασβέσουν την πυρκαγιά. Πηγή: http://xpolis.blogspot.gr/2008/08/blog-post_02.html Εικόνα 9: Το καταστροφικό έργο της πυρκαγιάς Πηγή: http://www.elekkas.gr/el/menu11h/sc-photos/g2008/rhodes08.html 40