این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مرتع، جلد ۱۷، شماره ۴، صفحات ۵۷۶-۵۹۰
عنوان فارسی ارزیابی شاخص‌های پوشش گیاهی در برآورد میزان کربن آلی گیاهان در مراتع
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف
تعیین میزان ماده آلی پوشش گیاهی مراتع برای پایش وضعیت مرتع و اصلاح و توسعه مراتع ضروری است. اﺳﺘﻔﺎده از داده­های ﻣﺎﻫﻮاره­ﺎی اﻣﻜﺎن ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﮔﺴﺘﺮده ﭘﻮﺷﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ را ﻓﺮاﻫﻢ می­ﺳﺎزد. در این تحقیق سعی شده است برآوردی از کربن آلی پوشش گیاهی بر اساس ارزیابی­های میدانی و شاخص­های سنجش از دور در مراتع دامنه جنوبی سرد کوه، ملایر صورت گیرد. بعلت سهولت دسترسی سری­های زمانی داده ماهواره لندست در این تحقیق سعی شد تخمین کربن آلی پوشش گیاهی با استفاده از داده ماهواره لندست ۸ سنجنده OLI صورت گیرد.
مواد و روش­ها
در ﻣﻄﺎﻟﻌﺎتی ﻛﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﻨﺠﺶ از دور انجام ﻣﻲ­ﺷﻮد، ﻧﺤﻮه ﺑﺮداﺷﺖ اطلاعات زمینی اهمیت بسیاری دارد. در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴـﻖ نمونه­برداری صحرایی در 8 خرداد ماه سال 1395 صورت گرفت و  ﺟﻬﺖ ﺑﺮداﺷﺖ زیتوده، ﻣﺨﺘﺼﺎت ۴۰ ﻧﻘﻄﻪ بطور ﺗﺼـﺎدﻓﻲ در ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ اﻧﺘﺨﺎب ﺷدند. ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺣﺬف ﺧﻄﺎی ناشی از دقت GPS، ضریب دو برابر اندازه پیکسل اعمال شد و پلاتهای ۳۰×۳۰ ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺑﺮای نمونه­برداری ﻣﻴﺪاﻧﻲ انتخاب شدند. ﻣﺨﺘﺼﺎت ﻧﻘﺎط ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ، ﺑـﻪ ﻋﻨـﻮان ﻣﺮاﻛـﺰ ﭘﻼت­ﻫﺎ درﻧﻈﺮﮔﺮﻓﺘﻪ شدند و سپس از زﻳـﺮ پلات­های ۱×۱ ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ اﺳﺘﻔﺎده شد. با نشانه­گذاری در ﻣﺮﻛﺰ ﭘﻼت، نمونه­های مرکب زیتوده هوایی از نقطه مرکزی و چهار گوشه پلات اصلی تهیه شدند. نمونه­ها پس ازکد­گذاری جهت انجام مراحل آزمایشگاهی به آزمایشگاه علوم مرتع، دانشگاه ملایر منتقل شدند. میزان کربن آلی پوشش گیاهی پس از اینکه در معرض هوا خشک شدند، به روش سوزاندن در کوره (LOI) اندازه گیری شد.  شاخص­های پوشش گیاهی از  تصاویر ماهواره­ای لندست 8 سنجنده OLI (براساس سیستم جهانی WGS84 در گذر 166 و ردیف 36) که شامل اطلاعات رقومی باند­های 1 تا 7 با قدرت تفکیک مکانی 30 می­باشد استفاده شد و شاخص­های سبزینگی و  RVI, NDVI, IPVI, DVI, WDVI, ARVI, SAVI, TSAVI, BI, OSAVI, GEMI, EVI, LAI, GARI از تصاویر لندست استخراج شدند.
نتایج
نتاﻳﺞ اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ­دﻫﺪ که برخی شاخص­های گیاهی می­توانند ﺑــﺎ کربن آلی ﭘﻮﺷــﺶ ﮔﻴــﺎﻫﻲ همبستگی داشته و در ﻣﺪل رﮔﺮﺳﻴﻮﻧﻲ ﺑﺮآورد کربن ﺣﻀﻮر داشته باشند. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻠﻪ ﺍﺯ ﻣﻘﺎیسه ﺩﺍﺩﻩ­ﻫﺎﻱ کربن آلی ﺑﺮﺁﻭﺭﺩﻱ پوشش گیاهی با کربن آلی محاسباتی پوشش گیاهی، تنها شاخص GARI می­تواند کربن آلی پوشش گیاهی را برآورد کند. بهترین مدل ارائه ‌شده با استفاده از شاخص GARI برای کربن آلی پوشش گیاهی به­‌صورت GARI 38/1 + 4/5 = OC با ضریب تبیین 13/0 = 2R و 7/0 = RMSE به ‌دست‌آمد. از این نتایج می­ﺗﻮﺍﻥ ﭼﻨﻴﻦ ﺍﺳﺘﻨﺘﺎﺝ کرد که ﺷـﺎﺧﺺ­ﻫـﺎی ﺳـﻨﺠﺶ از دور ﻣﻲ­ﺗﻮاﻧﻨﺪ، ﺑﻪ­ﻋﻨﻮان ﻣﻜﻤﻞ روش­ﻫـﺎی ﻣﻴـﺪاﻧﻲ در ﻣﻄﺎﻟﻌـﺎت ﭘﻮﺷﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪ. در اﻧﺘﺨـﺎب ﻣﻨﺎﺳﺐ­ﺗﺮﻳﻦ روش ﻧﻮع ﺳﻨﺠﻨﺪه، ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت و ﺷـﺮاﻳﻂ ﻣﻨﻄﻘـﻪ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ و آﮔﺎﻫﻲ از ﻧﻮع و ﻣﻴﺰان ﭘﻮﺷﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ و ﻧـﻮع ﻛـﺎرﺑﺮی­ﻫـﺎی ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﻣـﻮرد ﺗﻮﺟـﻪ ﻗـﺮار ﮔﻴـﺮد. ﺑﺮاﺳـﺎس ﻧﺘـﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻـﻞ ﻛـﺎرﺑﺮد ﻧﺴﺒﺖ­ﻫﺎی ﺑﺎﻧﺪی، اﻃﻼﻋﺎت ﺑﻬﺘﺮی را ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ­ی ﺗﻚ ﺑﺎﻧﺪ­ﻫﺎ در اﺧﺘﻴﺎر ﻗﺮار ﻣﻲ­دﻫﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮای اﻳـﻦ ﻣﻨـﺎﻃﻖ ﻛـﺎرﺑﺮد ﻫﻤﺰﻣـﺎن ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺷﺎﺧﺺ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﺘﺮی در ﺗﺸـﺨﻴﺺ و ﺗﻔﻜﻴـﻚ ﻣﻴـﺰان ﭘﻮﺷـﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ اراﺋﻪ ﻣﻲ­دﻫﻨﺪ. ﺑﺎ اﻳﻦ ﺣﺎل اﻧﺘﺨـﺎب ﻣﻨﺎﺳـب­ترین روش ﺑﺎﻳـﺪ ﺑـﺎ دﻗﺖ ﺑﺎﻻ و ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﻣﻨﻄﻘﻪ ﺑـﺮ اﺳـﺎس ﺑـﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﻣﻴـﺰان ﻫﻤﺒﺴﺘﮕﻲ ﺻﻮرت ﭘﺬﻳﺮد ﺗﺎ بتوان ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻛﺎراﺗﺮﻳﻦ ﺷـﺎﺧﺺ­ﻫـﺎ و آﻧﺎﻟﻴﺰ­ﻫﺎی ﺑﻪ­دﺳﺖ آﻣﺪه و اراﺋﻪ ﻣﺪل­ﻫﺎی ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺑﻪ ﭘـﺎﻳﺶ و ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ ﭘﻮﺷﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ و ﻣﻨـﺎﻃﻖ ﺑـﺎ ﺧﺼﻮﺻـﻴﺎت ﻣﺸـﺎﺑﻪ ﭘﺮداﺧﺖ.

نتیجه گیری
با توجه به نتایج بدست آمده می توان بیان نمود که شاخص GARI ﺩﺭ ﻣﻮﺭﺩ ﺑﺮﺁﻭﺭﺩ میزان کربن آلی پوشش گیاهی منطقه ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﺘﺮﻱ ﺭﺍ ﺍﺭﺍﺋﻪ داده است ﻭ ﻣﻲ­ﺗﻮﺍﻥ ﺁن ﺭﺍ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺷﺎخص ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺟﻬﺖ ﺑﺮﺁﻭﺭﺩ کربن پوشش ﮔﻴﺎﻫﻲ ﺩﺭ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻧﻤﻮﺩ. ﻫﺮ ﺷﺎﺧﺼﻲ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺮای ﻳﻚ ﻣﻨﻄﻘﻪ و ﻳﺎ ﻳﻚ ﻧﻮع ﭘﻮﺷﺶ ﺑﻪ­ﺧﺼﻮص ﺟﻮاب دﻫﺪ. تکرار زمانی مطالعات با توجه به ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت و ﺷـﺮاﻳﻂ ﻣﻨﻄﻘـﻪ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ و آﮔﺎﻫﻲ از ﻧﻮع و ﻣﻴﺰان ﭘﻮﺷﺶ ﮔﻴﺎﻫﻲ در تعیین شاخصﻫﺎی مناسب پیشنهاد می­شود.

 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله زیتوده گیاهی، سنجش از دور، شاخص پوشش گیاهی، کربن آلی
عنوان انگلیسی Evaluation of Vegetation Indices to Estimate Plant Organic Carbon in Rangelands
چکیده انگلیسی مقاله Background:
Determination of organic matter of rangeland vegetation is crucial for monitoring the rangeland condition and reclamation. The use of satellite data allows for extensive vegetation study. In this research, we tried to estimate the organic carbon of vegetation based on field assessments and remote sensing indices in rangelands of Kouhsardeh rangelands, Malayer. Due to availability of Landsat time series images, this study was tried to estimate the organic carbon of vegetation using Landsat 8 data from OLI sensor.

Methodology:
In remote sensing studies, field data collections are very important. In this study, field sampling was performed on May 28th, 2016 and aboveground biomass was harvested from 40 completely random coordinates points in the study area. In order to eliminate the error caused by GPS accuracy, a factor of twice the pixel size was applied, and therefore 40 plots of 30×30 m2 size were selected for field samplings. The coordinates of the points were considered as the centers of the plots and then 1×1 m2 subplots were used to collect composite aboveground biomass samples from the central point and the four corners of each main plot. The samples were then transferred to the Rangeland Science Laboratory, Malayer University, following coding for laboratory procedures. Organic carbon content of vegetation was measured by loss on ignition (LOI) method after air-dried. Vegetation indices were extracted from Landsat 8 satellite images of OLI sensors (based on WGS84 system in 166 and row 36) which included digital bands 1 to 7 with spatial resolution of 30 and Greenness, RVI, NDVI, IPVI, DVI, WDVI, ARVI, SAVI, TSAVI, BI, OSAVI, GEMI,  EVI, LAI, GARI were extracted from Landsat images.

Results:
The results of the study show that some vegetation indices might be correlated with plant organic carbon and be present in the regression model of carbon estimation. According to the results of comparing the estimated organic carbon data with measured organic carbon of the vegetation, only the GARI index could estimate the organic carbon of vegetation. The best model was obtained using the GARI index for organic carbon of vegetation as OC = 5.4 + 1.38 GARI with a coefficient of explanation R2 = 0.13 and RMSE = 0.7. From these results, it can be concluded that remote sensing indices can be used as complementary field methods in vegetation studies.

Conclusion:
According to the results, it can be stated that the GARI index show stronger results for estimating the amount of organic carbon vegetation in the region and can be recommended as an appropriate indicator for estimation of vegetation carbon in similar areas. Each indicator may work for a particular area or vegetation type. The time series studies are recommended according to the characteristics and conditions of the study area and knowledge of the type and amount of vegetation in determining the appropriate indices.
 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Plant Biomass, Remote Sensing, Vegetation Index, Organic Carbon
نویسندگان مقاله بهناز عطائیان |
دانشگاه ملایر

فرزانه صادقی ده ابراهیمی |
دانشگاه ملایر

سهیلا سادات هاشمی |
دانشگاه ملایر

نشانی اینترنتی http://rangelandsrm.ir/browse.php?a_code=A-10-2264-2&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده تخصصی
نوع مقاله منتشر شده کاربردی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات