فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: شمشاد از جمله گونه‌های ارزشمند و منحصر به فرد جنگل‌های هیرکانی است که در چند سال اخیر در معرض هجوم انواع آفات قرار گرفته است. حدود 72 هزار هکتار از عرصه‌های جنگلی شمال کشور به رویشگاه‌های شمشاد اختصاص دارد. در حال حاضر بیماری بلایت (Buxus Blight) وآفت شب‏پره شمشاد (Cydalima perspectalis) این رویشگاه‌‌ها را تهدید می‏کنند. در ‌سال‌های اخیر، تحقیقات گسترده‏ای پیرامون کاربرد سنجش از دور در پایش آفات جنگلی، به‏ویژه با تمرکز بر دو ویژگی فیزیولوژیکی ریزش برگ‌ و تغییر رنگ آن‌، انجام شده است. هدف از این مطالعه، بررسی جامع تصاویر ماهواره‏ای سری زمانی در توده‌‌‌های‌ شمشاد شهرستان رضوانشهر و استخراج شاخص‌‌‌های‌ پوشش گیاهی و تحلیل روند تغییرات بلندمدت آن است. مواد و روش‏ها: منطقه مورد مطالعه، توده‌های جنگلی ‌‌شمشاد به وسعت 400 هکتار در شهرستان رضوانشهر (استان گیلان) است. با توجه به اینکه شمشاد گونه‏ای همیشه سبز است و در جنگل‌‌های‌ خزان‌کننده قرار دارد، تنها از تصاویر ماه‌‌های‌ شهریور تا آذر (که سایر درختان خزان کرده و برف نیز وجود ندارد) استفاده شد. در این پژوهش، تصاویر ماهواره‏ای لندست از سال 2010‌‌ (زمان بروز آفت) تا 2016 و از تصاویر سنتینل2 از سال 2017 تا سال 2019 مورد استفاده قرار گرفتند. پس از دریافت تصاویر، تصحیحات رادیومتریکی و اتمسفری لازم برای تصاویر لندست در نرم افزارENVI  انجام شد. تصاویر سنتینل 2 به دلیل برخورداری از تصحیحات اتمسفری در سطح L2A، نیاز به تصحیح نداشتند. برای ارتقای قدرت تفکیک مکانی از 30 متر به 15 متر، از روش تلفیق تصویر و Pansharpening استفاده گردید. سپس شاخص نرمال‏شده پوشش گیاهی(NDVI) برای تصاویر لندست و سنتینل2 به ترتیب با نرم‏افزارهای ENVI و SNAP استخراج شد. جهت صحت‏سنجی داده‏های حاصل از تصاویر، در چندین نقطه به با روش نمونه‏برداری تصادفی و براساس ابعاد پیکسل 10×10 متر تصاویر سنتینل-۲، در سه منطقه شامل توده‏های آلوده، سالم و کاملا خشک، شاخص پوشش‏گیاهی کنترل گردید. در ادامه، با استفاده از روش‌‌های رگرسیون حداقل مربعات معمولی Ordinary Least Squares (OLS) و من-کندال Mann-Kendall (MK) روند بلند مدت تغییرات شاخص NDVI محاسبه شد.نتایج و یافته‌ها: براساس شاخص‏های استخراج شده، میانگین شاخص NDVI در بازه زمانی 2010 تا 2019 محاسبه شد. همچنین مقادیر حداقل، حداکثر، میانگین و انحراف معیار برای 10 تصویر‌‌ماهواره‏ای بررسی گردید. سال 2017 با میانگین 63/0 دارای بیشترین تراکم پوشش‌گیاهی شمشاد و کمترین خشکیدگی بود، در حالی‏که سال 2011 با میانگین 08/0 بیشترین میزان خشکیدگی را نشان داد. از کل محدوده 400 هکتاری مطالعه‏شده،‌ 269 هکتار از سال (67 درصد) از سال 2010 تا 2019 افزایش پوشش گیاهی داشتند و در 72 هکتار (18 درصد) کاهش پوشش مشاهده شد. همچنین، 59 هکتار (15 درصد) طی این سال‌ها روند رشد ثابتی را نشان دادند. نتایج تحلیل بلندمدت با استفاده از OLS و من-کندال، در بیشتر نقاط جنگلی دارای شیب مثبت و در محدوده طیف سبز بودند، اما این شیب‏ها بسیار تاچیز بوده و بیانگر روند بسیار ضعیف افزایش NDVI است. در واقع، مقادیر پایین شیب، نبود روند آشکار در تغییرات پوشش گیاهی را نشان می‏دهد و مثبت بودن آن افزایش جزئی در NDVI و وقوع سبزینگی ضعیف همراه با تداوم خشکیدگی را تأیید می‏کند. میانگین شاخص من-کندال در محدوده جنگل‌‌های شمشاد 08/0 برآورد شده است.نتیجه‏گیری: نتایج تحلیل‏ها بیانگر افزایش بسیار جزئی شاخص NDVI در طی سال‏های مطالعه و خشکیدگی گسترده‌ در جنگل‌‌‌های شمشاد بود. اگرچه پوشش گیاهی شمشاد در‌سال‌‌های‌ اخیر تحت تاثیر عوامل محیطی و انسانی آسیب‏دیده، روند کلی شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال شده به‏طور محسوسی کاهشی دارای شیب قابل‏توجه رگرسیون است. مناسب بودن شاخص‌‌‌های‌ گیاهی استخراج‏شده از تصاویر سری زمانی برای بررسی روند خشکیدگی برگ‌ها تأیید گردید. براساس نتایج، پیشنهاد می‏شود جهت تحلیل دقیق تر روند خشکیدگی، از شاخص‏های گیاهی دیگر و تصاویر ماهواره‏ای به روزتر نیز استفاده شود.