مــــرتــــع

سابقه و هدف: پوشش گیاهی تحت تأثیر متقابل بارش و دما قرار می‌گیرد، زیرا میزان و زمان بارندگی، همراه با الگوهای دما، به‌طور مستقیم بر رشد، توزیع و سلامت کلی زندگی گیاهان تأثیر می­گذارد. شاخص نرمال‌شده تفاوت پوشش گیاهی (NDVI) به‌عنوان نماینده‌ای از وضعیت پوشش گیاهی سطحی، تأثیرات تغییرات محیطی را به‌خوبی منعکس می‌کند. بارش و دما، دو عامل کلیدی کنترل‌کننده در تغییرات NDVI هستند. هدف این مطالعه بررسی تأثیر تغییرات بارش و دما بر مقادیر NDVI به‌دست‌آمده از داده‌های سنجنده MODIS در استان یزد، طی دوره ۲۴ ساله (۲۰۰۰ تا ۲۰۲۳) است.

مواد و روش­ها: در این تحقیق از شاخص NDVI استخراج شده از اطلاعات سنجنده MODIS ماهواره TERRA استفاده شد. شاخص NDVI با تفکیک مکانی ۲۵۰ متر به صورت ۱۶ روزه تولید گردید. این تصاویر شامل شاخص‌های پوشش گیاهی هستند و برای پایش جهانی پوشش گیاهی، نمایش پوشش زمین و تغییرات آن به کار می‌روند. تحلیل تغییرات این شاخص در محیط Google Earth Engine (GEE) انجام شده و سپس تجزیه و تحلیل مکانی تصاویر با استفاده از محیط ArcGIS ۱۰,۸.۳ انجام گرفته است. به‌علت عدم دسترسی به داده‌های بارش و دما در دراز مدت و نبود ایستگاه‌های پایش اقلیمی با پراکنش مناسب در استان یزد در دوره مورد بررسی، از داده‌های دوره ۲۴ ساله (۲۰۰۰ تا ۲۰۲۳) تحلیل مجدد ERA۵-Land استفاده شد. تفکیک مکانی ERA۵-Land برابر با ۹ کیلومتر و تفکیک زمانی آن­ یک ساعته است. پردازش داده­های مرتبط با محاسبه میانگین سالانه، ماهانه و فصلی از سری زمانی NDVI، بارش و دما، و میانگین این مقادیر در سطح استان یزد انجام شد. در پایان آنالیز روند این سه مجموعه داده با استفاده از آزمون من-کندال بررسی و سپس همبستگی بین شاخص NDVI و متغیرهای اقلیمی بارش و دما در مقیاس­های سالانه، ماهانه و فصلی بررسی گردید.

نتایج: سری­های زمانی NDVI، بارش و دما در مقیاس سالانه در دوره مورد مطالعه ۲۳ ساله دارای روند صعودی غیرمعنی­دار می­باشند. با تحلیل همبستگی میان NDVI و بارش و دما، مشخص شد که در مقیاس سالانه، همبستگی NDVI با بارش به مقدار ۳۱/۰r = (۰۵/۰P-value =) و با دما به مقدار ۱۵/۰ r = (غیر معنی‌دار) است. در مقیاس فصلی، بیشترین ضرایب همبستگی NDVI و دما مربوط به فصل پاییز (۱۴/۰ r =) و بیشترین همبستگی با بارش مربوط به فصل بهار (۷۵/۰ r =) است. در مقیاس ماهانه، بیشترین و کمترین همبستگی مثبت با دما به‌ترتیب در ماه‌های جولای (۳۱/۰ r =) و فوریه (۰۸/۰ r = ) و بیشترین و کمترین همبستگی مثبت با بارش مربوط به ماه‌های مارس (۳۸/۰ r =) و سپتامبر (۰۴/۰ r = ) است. بر اساس میانگین ضرایب همبستگی ۱۲ ماه، تأثیر بارش بر تغییرات پوشش گیاهی بیشتر از تأثیر دما بر آن است. نقشه تفاضلی شاخص NDVI بین سال ابتدا (۲۰۰۰) و انتهایی (۲۰۲۳) مورد بررسی نشان می­دهد که مناطق دارای تغییرات مقادیر افزایشی و کاهشی پوشش گیاهی، دارای پراکنش نامنظمی هستند و از تغییرات مکانی خاصی پیروی نمی­کنند. به عبارت دیگر، تغییرات در پوشش گیاهی در مناطق مختلف با تفاوت­های بسیاری در میزان و شکل دیده می­شود.

نتیجه‌گیری: استفاده از تکنیک‌های پیشرفته سنجش از دور مانند تحلیل سری‌های زمانی تصاویر ماهواره‌ای، ترکیب داده‌های چندمنبعی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین به‌منظور بهبود تخمین NDVI و متغیرهای مختلف آب‌وهوایی، از جمله دما، بارش و تبخیر-تعرق مورد توجه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که هر دو متغیر بارش و دما تأثیر مثبتی بر NDVI دارند، با این تفاوت که بارش تأثیر بیشتری را نشان می­دهد. با این حال، شدت این تأثیر بسته به مقیاس زمانی متفاوت است. در مقیاس سالانه، NDVI بیشترین همبستگی مثبت را با هر دو متغیر بارش و دما داشته است. در فصل بهار بیشترین همبستگی بین NDVI و بارش و در تابستان بین NDVI و دما مشاهده شد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که تغییرات پوشش گیاهی علاوه بر تأثیرات مستقیم متغیرهای اقلیمی، به‌طور غیرمستقیم نیز تحت تأثیر فعالیت‌های انسانی همچون تغییر کاربری اراضی، مدیریت منابع آب و بهره‌برداری از زمین در استان یزد قرار دارد. این یافته‌ها می‌توانند به درک عمیق‌تر تعاملات بین پوشش گیاهی، متغیرهای اقلیمی و فعالیت‌های انسانی کمک کنند.