تغییرات نمایه گیاهی تفاضل نرمال شده (NDVI) در ارتباط با اقلیم بارشی ایران (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
دگرگونی های اقلیم با جلوه های متنوع و در بازه های زمانی مختلف (نوسان های کوتاه مدت و تغییرات بلندمدت) رخ می دهد. نتیجه این دگرگونی ها در عرصه های زیستی و غیرزیستی قابل ردیابی است. یکی از جلوه گاه های تغییر(پذیری) اقلیمی، تغییر(پذیری) در پدیده های زیستی، به ویژه پوشش گیاهی است. پوشش گیاهی انعکاسی از شرایط محیطی - اقلیمی (نظیر بارش، دما و رطوبت هوا و خاک، تابش و باد ) است. کاهش و یا افزایش در یکی از این شرایط تغییراتی همزمان یا با تأخیر را در کنش های زیستی (نظیر تبخیر و تعرق و فتوسنتز) به وجود می آورد. اگرچه عناصر اقلیمی بر تراکم و پراکنش پوشش گیاهی نقش حیاتی دارند، امّا پیچیدگی سازوکار ویژگی های مختلف عناصر اقلیمی (نظیر میزان، نوع، شدت، فصل، تداوم و...)، فرایندهای پسخوراند و نیز زمان واکنش پوشش گیاهی به تغییرات اقلیمی، برآورد رابطه تغییرات اقلیمی و پوشش گیاهی را بسیار دشوار می کند. در پژوهش حاضر با استفاده از داده های مربوط به نمایه پوشش گیاهی (NDVI)، تغییرات پوشش گیاهی در ایران بررسی شد. به منظور دستیابی به اهداف پژوهش از داده های مربوط به NDVI طی دوره آماری 2001 تا 2016 از سایت GIOVANNI استفاده شد. این داده ها حاصل اندازه گیری های ماهواره ترا سنجنده مودیس است. با ارزیابی اولیه نقشه ها نمایه NDVI، مشخص شد که محدوده های شمال و شمال غرب و غرب کشور به دلیل نزدیکی به منابع رطوبتی و قرار گرفتن در مسیر ورودی سامانه های باران زا و بالا بودن میزان بارش و نیز نوع خاک مناسب، از پوشش گیاهی مناسبی نسبت به دیگر مناطق کشور برخوردار هستند. بررسی و مقایسه دو نیم دوره هشت ساله نمایه NDVI نشان داد که نمایه پوشش گیاهی در نیم دوره اول نسبت به نیم دوره دوم کم تر بوده است. این امر را احتمالاً می توان به واکنش توأم با تأخیر جوامع حیاتی در پاسخ به تحولات اقلیمی و افزایش سطح زیر کشت، در نتیجه استفاده بی رویه از آب های زیرزمینی نسبت داد.Changes in normalized difference vegetation index (NDVI) concerning the change in precipitation climatology in Iran
Introduction Climate changes manifested in different ways and time scales (short-term fluctuations and long-term changes) effects. The consequences of such changes can be traced to various parts of the environment. One of the climate change manifestations is the change in biological phenomena, primarily vegetation, which reflects an intricate pattern of changes in climatic elements, particularly temperature, and precipitation. Although the substantial role of climatic elements on the density and geographical distribution of vegetation has been confirmed, it is arduous to estimate the relationship between climate changes and vegetation due to the complexity of the mechanism of different characteristics of climatic elements (such as the amount, type, intensity, season, continuity, etc.), feedback processes, and also the response time of the vegetation to climatic changes. Materials and Methods In the current research, the gridded data of the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), a product of the MODIS terra, was used from 2001 through 2016. The data were extracted from a GIOVANNI website. In the present study, Iran's vegetation density classes were determined based on quantitative methods, and the geographical distribution of two-half parts of the understudy periods was compared. Results and Discussion The long-term average and changes in Iran's NDVI were examined using NDVI grid data. The finding revealed that the NDVI has a direct relationship with the precipitation. Accordingly, the northern, northwestern, and western regions, as wet regions in Iran and comprise proper soil, included high NDVI. Dividing NDVI data into two 8-year periods revealed that in the first 8 - year, despite the high amount of precipitation, the NDVI was lower approximated to the second 8 - years. This difference can be attributed to the lag - time in reactions of NDVI to climate changes. It takes several decades for most tree species to react to climate change. In addition, the increase in cultivated area and, consequently, the excessive use of underground water has a noticeable role in increasing trends of the NDVI values. Conclusion The long-term average and changes in Iran's NDVI were examined using NDVI grid data. Our finding showed that the spatial distribution of NDVI has a direct relationship with the precipitation. Comparing two - half of understudy data showed despite the high amount of precipitation, the NDVI in the first half was lower approximated to the second 8 - years. This difference can be attributed to the lag - time in reactions of NDVI to climate changes. It takes several decades for most tree species to react to climate change. In addition, the increase in cultivated area and, consequently, the excessive use of underground water has a noticeable role in increasing trends of the NDVI values.
تبلیغات
