رابطه شاخص سطح برگ گونه بلوط (Quercus persica) و بنه (Pistacia atlantica) با انعكاس طيفي حاصل از طيف‌سنجي زميني

Relationship between LAI of Quercus persica and Pistacia atlantica with Field Spectroscopy

شاخص سطح برگ متغير كليدي در تعيين توليد اوليه و چرخه كربن در اكوسيستم‌ها به‌عنوان يك پيش‌بيني كننده مهم براي توضيح فرايندهاي اكولوژي جنگل، مديريت جنگل و مطالعات سنجش از دوري استفاده مي‌شود. پايه بيشتر ابزار‌ها و روش‌هايي كه در سنجش از دور براي برآورد LAI مورد استفاده قرار مي‌گيرند با درنظر گرفتن بازتاب تاج، براساس ساختار هندسي و فضاي سه بعدي تاج درختان است. هدف اين مطالعه بررسي ارتباط رفتار طيفي دو گونه بلوط (Quercus persica) و بنه (Pistacia atlantica) با شاخص سطح برگ سه بعدي و دو بعدي است. براي برآورد LAI، جعبه‌اي به ابعاد m 0/5 در چهار جهت تاج درخت قرار داده شد و برگ‌هاي داخل جعبه برداشت شد. انعكاس طيفي برگ‌ها با دستگاه طيف‌سنج زميني اندازه‌گيري شد. نتايج رگرسيون حداقل مربعات بخشي نشان داد انعكاس در طول موج‌هاي مرئي و مادون قرمز نزديك بيشترين ضريب رگرسيون را با LAI3D و LAI2D دارد. براي گونه بلوط ميزان R2 بين مقادير اندازه‌گيري شده و برآورد شده LAI2D و LAI3D به‌ترتيب برابر 0/16 و 0/23 و براي گونه بنه به‌ترتيب برابر 0/15 و 0/42 بود. به‌طور كلي LAI3D نسبت به LAI2D توانست رابطه بهتري با انعكاس طيفي گياه نشان دهد.

Leaf area index (LAI) is a key variable in primary production and carbon cycling in ecosystems. It is used as an important predictor to explain the processes of forest ecology, forest management, and remote sensing studies. Most of the remote sensing instruments such as LAI-2000 and Fisheye photography are based on three-dimensional space and they consider the geometry of the crown to estimate LAI. The aim of this study was to investigate the relationship between spectral behaviour of Quercus persica and Pistacia atlantica with two-dimensional and three-dimensional LAI. To estimate LAI, a box (0.5× 0.5× 0.5 meters) was placed in the four directions of the crown and all the leaves were harvested. In situ spectral measurements of leaves were done with ASD Fieldspec spectroradiometer. The results of partial least squares regression to model LAI form spectral data of Quercus persica showed maximum regression coefficient at visible and near infrared wavelengths for both LAI3D and LAI2D. The coefficient of determination (R2) between the measured and estimated LAI2D and LAI3D values for Quercus persica was 0.16 and 0.23 respectively, and for Pistacia atlantica was 0.15 and to 0.42, respectively. Generally, LAI3D showed better relationship with spectral reflectance for both species.