دوره 20، شماره 1 - ( 1-1405 )
جلد 20 شماره 1 صفحات 0-0 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Mahmoudzadeh L, Tahmasebi P, Ebrahimi A, Mahzooni Kachapi S S. Correlation between Vegetation Indices and Ecological Diversity Components Using Landsat-8 Imagery. مرتع 2026; 20 (1)
URL: http://rangelandsrm.ir/article-1-1340-fa.html
URL: http://rangelandsrm.ir/article-1-1340-fa.html
محمودزاده لیلا، طهماسبی پژمان، ابراهیمی عطاالله، محزونی کچپی سمانه سادات. ارزیابی همبستگی بین شاخصهای پوشش گیاهی و مؤلفههای تنوع اکولوژیکی با بهرهگیری از تصاویر لندست- 8. مرتع. 1405; 20 (1)
دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین، دانشگاه شهرکرد
چکیده: (33 مشاهده)
سابقه و هدف: پایش دقیق تنوع زیستی، بهویژه تنوع گیاهی، برای مدیریت پایدار اکوسیستمهای مرتعی امری ضروری است. توسعه فناوری سنجش از دور و دسترسی به دادههای ماهوارهای با وضوح طیفی مناسب، فرصتهای تازهای برای ارزیابی غیرمداخلهای تنوع زیستی فراهم کرده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی توان شاخصهای پوشش گیاهی استخراج شده از تصاویر ماهوارهای لندست- ۸ در پیشبینی سه بعد کلیدی تنوع گیاهی شامل تنوع آلفا، تنوع بتا و تنوع کارکرد در اکوسیستمهای مرتعی نیمهاستپی انجام گرفت.
مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه در گسترهای بالغ بر 1/5118 هکتار در مراتع نیمهاستپی استان چهارمحال و بختیاری واقع شده و از تنوع زیستی بالایی برخوردار است. پس از انتخاب 8 سایت، نمونهبرداری میدانی از پوشش گیاهی در دوره اوج رشد گیاهان با استفاده از روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. در هر سایت سه ماکروپلات به ابعاد 30*30 مترمربعی استقرار یافته و پوشش گونهای در امتداد سه ترانسکت و در قالب ۳ پلات 2*2 مترمربعی مورد ارزیابی قرار گرفت. همزمان، از تصاویر ماهوارهای لندست- ۸ (سنجنده OLI) با قدرت تفکیک مکانی ۳۰ متر استفاده شد و شاخصهای متعددی از پوشش گیاهی در دو گروه شیبمحور (مانند NDVI، EVI و SAVI) و فاصلهمحور (مانند AVI، MSAVI2 و TSAVI2) محاسبه گردید. سپس، دادههای پوشش گیاهی با دادههای میدانی تطبیق یافته و مقادیر عددی شاخصها برای هر ماکروپلات استخراج شد و سه مؤلفه تنوع شامل تنوع آلفا، تنوع بتا و تنوع کارکرد محاسبه شد. تنوع آلفا از طریق شاخص غنای گونهای، تنوع بتا با بهرهگیری از شاخصهای شباهت و تفاوت ترکیب گونهای (نظیر Bray-Curtis و Cody) و تنوع کارکرد از طریق شاخصهای عملکردی (نظیر CWM، RaoQ، FRic، FEve، FDiv) در محیطهای آماری R و PAST برآورد شدند. بهمنظور تحلیل روابط بین شاخصهای پوشش گیاهی و مؤلفههای تنوع، از تحلیل رگرسیون خطی استفاده شد و سطح معنیداری و ضریب تعیین مدلها بررسی گردید.
نتایج: در بعد تنوع آلفا، نتایج نشان داد که شاخص AVI (R²=0.25) با حساسیت بالا نسبت به تغییرات ساختاری و تراکم پوشش گیاهی، بالاترین همبستگی را با غنای گونهای نشان داد و شاخصهای MSAVI2، EVI و NDVIنیز ارتباط معنیداری داشتند. تنوع بتا که تحت تاثیر تغییرات فضایی ناشی از چرای دام و ویژگیهای توپوگرافی قرار داشت، بهخوبی توسط شاخص AVI (R²=0.50) و MSAVI2 (R²=0.51) نمایان شد. در خصوص تنوع کارکرد، شاخص EVI (R²=0.32) بیشترین ارتباط را با شاخص FRic داشته که بیانگر قابلیت بالای این شاخص در شناسایی ویژگیهای زیتوده و ترکیب عملکردی گونههای گیاهی است. شاخص NDVI با ضریب تعیین متوسط (R²=0.28) در برآورد برخی مؤلفههای کارکرد و شاخص MSAVI2 نیز در تخمین CWM-PG نقش قابل توجهی ایفا نمودند. اشباع شاخص NDVI در پوششهای گیاهی متراکم و اثرات متغیرهای خاکی از عوامل محدود کننده دقت این شاخص بودند. بهطور کلی، شاخصهای AVI، EVI و MSAVI2عملکرد بهتری نسبت به سایر شاخصها داشتند و توانستند بهویژه در تحلیل تفاوتهای مکانی (بتا) و ساختار عملکردی گیاهان، روابط آماری قویتری برقرار نمایند. این نتایج حاکی از آن است که در شرایط اکولوژیکی خاص مراتع نیمهاستپی، شاخصهای طیفی منتخب ابزارهای مؤثری برای پایش فضایی و زمانی تنوع زیستی در مناطق طبیعی هستند و قادرند الگوهای تنوع گیاهی را با دقت نسبی مطلوب بازتاب دهند.
نتیجهگیری: این مطالعه مؤید آن است که شاخصهای پوشش گیاهی حاصل از دادههای لندست- ۸ بهویژه AVI، EVI، MSAVI2 و NDVI قادر به برآورد و پایش دقیق تنوع زیستی در سطوح مختلف (آلفا، بتا و کارکرد) در اکوسیستمهای مرتعی نیمهاستپی هستند. بهرهگیری از این رویکرد در مدیریت پایدار مراتع، میتواند اطلاعات کلیدی برای تصمیمگیری و مدیریت زیستبومهای حساس فراهم آورد. اگرچه دقت دادهها در مقایسه با مطالعات میدانی محدودیت دارد، اما این روش میتواند بهعنوان مکملی کارآمد در پایش اکولوژیکی و تصمیمگیریهای مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد. با این وجود، برای ارتقاء دقت پیشبینیها و تعمیمپذیری نتایج، ترکیب دادههای سنجش از دور هایپراسپکترال و دادههای میدانی تفصیلیتر در مطالعات آتی توصیه میشود.
مواد و روشها: منطقه مورد مطالعه در گسترهای بالغ بر 1/5118 هکتار در مراتع نیمهاستپی استان چهارمحال و بختیاری واقع شده و از تنوع زیستی بالایی برخوردار است. پس از انتخاب 8 سایت، نمونهبرداری میدانی از پوشش گیاهی در دوره اوج رشد گیاهان با استفاده از روش تصادفی- سیستماتیک انجام شد. در هر سایت سه ماکروپلات به ابعاد 30*30 مترمربعی استقرار یافته و پوشش گونهای در امتداد سه ترانسکت و در قالب ۳ پلات 2*2 مترمربعی مورد ارزیابی قرار گرفت. همزمان، از تصاویر ماهوارهای لندست- ۸ (سنجنده OLI) با قدرت تفکیک مکانی ۳۰ متر استفاده شد و شاخصهای متعددی از پوشش گیاهی در دو گروه شیبمحور (مانند NDVI، EVI و SAVI) و فاصلهمحور (مانند AVI، MSAVI2 و TSAVI2) محاسبه گردید. سپس، دادههای پوشش گیاهی با دادههای میدانی تطبیق یافته و مقادیر عددی شاخصها برای هر ماکروپلات استخراج شد و سه مؤلفه تنوع شامل تنوع آلفا، تنوع بتا و تنوع کارکرد محاسبه شد. تنوع آلفا از طریق شاخص غنای گونهای، تنوع بتا با بهرهگیری از شاخصهای شباهت و تفاوت ترکیب گونهای (نظیر Bray-Curtis و Cody) و تنوع کارکرد از طریق شاخصهای عملکردی (نظیر CWM، RaoQ، FRic، FEve، FDiv) در محیطهای آماری R و PAST برآورد شدند. بهمنظور تحلیل روابط بین شاخصهای پوشش گیاهی و مؤلفههای تنوع، از تحلیل رگرسیون خطی استفاده شد و سطح معنیداری و ضریب تعیین مدلها بررسی گردید.
نتایج: در بعد تنوع آلفا، نتایج نشان داد که شاخص AVI (R²=0.25) با حساسیت بالا نسبت به تغییرات ساختاری و تراکم پوشش گیاهی، بالاترین همبستگی را با غنای گونهای نشان داد و شاخصهای MSAVI2، EVI و NDVIنیز ارتباط معنیداری داشتند. تنوع بتا که تحت تاثیر تغییرات فضایی ناشی از چرای دام و ویژگیهای توپوگرافی قرار داشت، بهخوبی توسط شاخص AVI (R²=0.50) و MSAVI2 (R²=0.51) نمایان شد. در خصوص تنوع کارکرد، شاخص EVI (R²=0.32) بیشترین ارتباط را با شاخص FRic داشته که بیانگر قابلیت بالای این شاخص در شناسایی ویژگیهای زیتوده و ترکیب عملکردی گونههای گیاهی است. شاخص NDVI با ضریب تعیین متوسط (R²=0.28) در برآورد برخی مؤلفههای کارکرد و شاخص MSAVI2 نیز در تخمین CWM-PG نقش قابل توجهی ایفا نمودند. اشباع شاخص NDVI در پوششهای گیاهی متراکم و اثرات متغیرهای خاکی از عوامل محدود کننده دقت این شاخص بودند. بهطور کلی، شاخصهای AVI، EVI و MSAVI2عملکرد بهتری نسبت به سایر شاخصها داشتند و توانستند بهویژه در تحلیل تفاوتهای مکانی (بتا) و ساختار عملکردی گیاهان، روابط آماری قویتری برقرار نمایند. این نتایج حاکی از آن است که در شرایط اکولوژیکی خاص مراتع نیمهاستپی، شاخصهای طیفی منتخب ابزارهای مؤثری برای پایش فضایی و زمانی تنوع زیستی در مناطق طبیعی هستند و قادرند الگوهای تنوع گیاهی را با دقت نسبی مطلوب بازتاب دهند.
نتیجهگیری: این مطالعه مؤید آن است که شاخصهای پوشش گیاهی حاصل از دادههای لندست- ۸ بهویژه AVI، EVI، MSAVI2 و NDVI قادر به برآورد و پایش دقیق تنوع زیستی در سطوح مختلف (آلفا، بتا و کارکرد) در اکوسیستمهای مرتعی نیمهاستپی هستند. بهرهگیری از این رویکرد در مدیریت پایدار مراتع، میتواند اطلاعات کلیدی برای تصمیمگیری و مدیریت زیستبومهای حساس فراهم آورد. اگرچه دقت دادهها در مقایسه با مطالعات میدانی محدودیت دارد، اما این روش میتواند بهعنوان مکملی کارآمد در پایش اکولوژیکی و تصمیمگیریهای مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد. با این وجود، برای ارتقاء دقت پیشبینیها و تعمیمپذیری نتایج، ترکیب دادههای سنجش از دور هایپراسپکترال و دادههای میدانی تفصیلیتر در مطالعات آتی توصیه میشود.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |