پژوهش های علوم و فناوری چوب و جنگل (Mar 2023)
بررسی روند تغییرات سرسبزی پوشش گیاهی ( Greening و Browning ) با استفاده از سری زمانی MODIS-NDVI در استان مازندران
Abstract
سابقه و هدف: پوشش گیاهی یکی از اجزاء اصلی بیوسفر و یک عنصر حیاتی در سیستم اقلیمی است که آگاهی از تغییرات و روند فعالیت آن، می‌تواند به بهره‌وری بهینه از زمین‌های کشاورزی، اکوسیستم‌های طبیعی، تغییرات اقلیمی و تنوع زیستی تاثیر گذارد. شاخص‌های گیاهی حاصل از داده‌های ماهواره‌ای، ابزار قدرتمندی برای نظارت و بررسی پویایی پوشش گیاهی در مقیاس‌های زمانی و مکانی بزرگ را فراهم کرده است. هدف پژوهش حاضر بررسی روند بلندمدت پوشش گیاهی به صورت پیکسل به پیکسل در استان مازندران با استفاده از سری زمانی NDVI سنجنده MODIS ماهواره‌های Terra و Aqua است.مواد و روش‌ها: پژوهش حاضر در کل استان مازندران که 53 درصد از جنگل‌های هیرکانی و 12050 کیلومتر مربع از مراتع را در بر می‌گیرد، انجام شد. در این مطالعه محصولات شاخص پوشش گیاهی سنجنده MODIS با تفکیک مکانی 250 متر و فاصله زمانی 16 روزه به نام‌های MOD13Q1 و MYD13Q1 مورد استفاده قرار گرفته است. تصاویر شاخص NDVI موجود در این دو محصول با هم ترکیب و یک سری زمانی 828 تصویری با فاصله 8 روزه و تفکیک مکانی 250 متر از شاخص NDVI برای دوره زمانی 2003 تا 2021 ایجاد شد. به منظور افزایش کیفیت و حذف داده‌های پرت سری زمانی، پیکسل‌های متاثر از ابر، برف و یخ در هر تصویر از سری زمانی بر‌اساس اطلاعات تضمین کیفیت MODIS و مؤلفة فصلی درون سری‌های زمانی که ممکن است بررسی روند بلند مدت را با مشکل مواجه کند، با استفاده از فرمول Anomaly حذف شد. سپس سری زمانی با استفاده از روش پارامتریک حداقل مربعات معمولی(OLS)و روش‌های ناپارامتریک تیل‌سن، من-کندال و معنی‌داری من-کندال در محیط گوگل ارث انجین (GEE) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.یافته‌ها: نتایج این مطالعه نشان داد که خروجی روش‌های OLS، تیل‌سن و من-کندال به هم نزدیک بوده و روندهای افزایشی (Greening) و کاهشی (Browning) به ترتیب در حدود 87 و 13 درصد از سطح استان رخ داده است. همچنین معنی‌داری روندهای من-کندال نشان می‌دهد که 21/77 درصد از روندهای منطقه شامل 65/70 درصد از روندهای مثبت (Greening) و 56/6 درصد از روند منفی (Browning) در سطح 1 درصد و 48/6 و 95/2 درصد از روندها به ترتیب سطوح 5 و 10 معنی‌دار هستند. پراکنش مکانی روندهای پوشش‌های گیاهی نیز نشان داد که بخش وسیعی از روندهای Browning در مناطق جلگه‌ای شمال استان و بیشتر روند Greening در اراضی جنگلی و پوشش‌های مرتعی رخ داده است. نتیجه‌گیری: به طور کلی مطالعه حاضرنشان داد که Greening در سطح وسیعی بخصوص در پوشش‌های گیاهی طبیعی شامل جنگل‌ها و مراتع رخ داد است. تغییرات پوشش‌ها گیاهی طبیعی متاثر از تغییرات اقلیمی است، چرا که فعالیت‌های انسانی در آن‌ها محدود می‌باشد. بنابراین روند گرمایش زمین می‌تواند مهمترین عامل Greening در استان مازندران باشند.
Keywords
