بررسي تأثيرات تغيير اقليم بر فنولوژي پوشش گياهي با استفاده از سري زماني داده‌هاي AVHRR

سابقه و هدف: تغيير اقليم باعث تغيير در فنولوژي (پديدشناختي) پوشش گياهي، به ويژه در مناطق خشك و نيمه خشك مي شود، زيرا گياهان مناطق خشك نسبت به تغييرپذيري شرايط محيطي حساس بوده و داراي آسيب پذيري بيشتري در برابر تغيير اقليم هستند. به منظور آشكارسازي نوسان‌هاي اقليمي، بررسي فنولوژي پوشش گياهي اهميت دارد. دوره (سري) زماني داده هاي سنجش از دور به دليل ويژگي هاي منحصر به فرد همچون مشاهده پي‌درپي سطح‌هاي زميني و دست يابي سريع به اطلاعات نواحي گسترده با هزينه و زمان كم، مجموعه اطلاعات دقيق و كامل در بازه زماني و مكاني را فراهم مي كنند و به عنوان ابزاري مهم در بررسي و شناسايي تغييرپذيري‌هاي فنولوژيكي گياهان به‌شمار مي آيند. از آنجايي‌كه به بررسي تغييرپذيري‌هاي فنولوژيكي پوشش گياهي (مراتع و اراضي ديم شامل گندم و جو) در سطح‌هاي مختلف كمتر پرداخته شده است، هدف از انجام اين پژوهش، بررسي تأثير تغييرپذيري‌هاي اقليمي روي پارامتر (فراسنجه)هاي فنولوژيكي پوشش گياهي در دو سطح مختلف ارتفاعي مي باشد.مواد و روش ها: در اين تحقيق، از پارامترهاي فنولوژيكي آغاز، پايان و طول فصل رشد پوشش گياهي (زنجان، تهران و سمنان) در دو سطح ارتفاعي دامنه جنوبي البرز كه از شاخص NDVI داده هاي بلندمدت عكس‌هاي ماهواره اي AVHRR در محدوده سال‌هاي2013-1984 و داده هاي دما و بارش به دست آمده از 9 ايستگاه هواشناسي در محدوده مورد بررسي، براي بررسي تغيير اقليم استفاده شد. اين بررسي‌ها در دو سطح مختلف ارتفاعي بالاتر و پايين تر از 2000 متر براي پوشش گياهي دامنه جنوبي البرز انجام شده است. براي هموارسازي داده ها در عكس‌هاي ماهواره اي از روش  Savitzky–Golayدر نرم افزار TIMESAT و به منظور استخراج روند تغييرپذيري داده هاي هواشناسي از نرم افزار RClimdex استفاده شد.نتايج و بحث: نتايج تحليل دوره زماني عكس‌هاي ماهواره اي نشان داد، طول فصل رشد در ارتفاع‌هاي بالاي 2000 متر براي پوشش گياهي سمنان در طي سال هاي 2013-1984 تغيير محسوسي نداشته و به دليل داشتن تغييرپذيري كمتر از 1.5 روز نوسان‌هاي آن قابل چشم پوشي است. اما طول فصل رشد پوشش گياهي تهران و زنجان در اين ارتفاع‌ها به ترتيب 2.8 و 7.4 روز كاهش داشته است. تغييرپذيري اين پارامتر در ارتفاع‌هاي پايين تر از 2000 متر براي پوشش گياهي سه منطقه زنجان، تهران و سمنان به ترتيب 2.1 ، 1.6 و 8 روز كاهش را نشان مي دهند. بنابراين طول فصل رشد در هر دو سطح ارتفاعي به واسطه تأخير در آغاز فصل رشد و پايان زودهنگام پايان فصل رشد، كاهش پيدا كرده است، اما بازه تغييرپذيري آن در ارتفاع‌هاي پاييني بيشتر از ارتفاع‌هاي بالايي آن است. دليل اين كاهش را مي توان با استفاده از نتايج به دست آمده از تحليل اطلاعات ايستگاه هاي هواشناسي تفسير كرد، زيرا شب هاي سرد و روزهاي گرم در اسفند ماه كه زمان آغاز فصل رشد است به ترتيب كاهش و افزايش يافته است ، در حالي‌كه در خرداد ماه كه زمان پايان رشد پوشش گياهي است، روزهاي گرم به شدت افزايش يافته و موجب تسريع در پيرشدن گياهان و كاهش طول فصل رشد شده است. ميزان تغييرپذيري‌ها در اين سه منطقه به اين صورت است كه شب ها و روزهاي گرم به همراه شب هاي سرد در ارتفاع‌هاي بالاي 2000 متر منطقه تهران بيشتر از ارتفاع‌هاي پايين آن بوده در حالي‌كه روند تغييرپذيري روزهاي گرم در دو منطقه سمنان و زنجان در ارتفاع‌هاي پايين آن بيشتر است.نتيجه‌ گيري: اين تحقيق نشان داد، پوشش گياهي به تغيير در عنصرهاي اقليمي در سطح‌هاي مختلف ارتفاعي حساس مي باشد، بنابراين از پارامترهاي فنولوژيكي مي توان به عنوان معياري براي آشكارسازي تغيير اقليم در منطقه‌هاي مختلف استفاده كرد..