Η επίδραση της περιτροπικής βόσκησης των Ιβηρικών δασολιβαδικών συστημάτων με δείκτη βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς NDVI

Από RemoteSensing Wiki

(Διαφορές μεταξύ αναθεωρήσεων)
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
 
(38 ενδιάμεσες αναθεωρήσεις δεν εμφανίζονται.)
Γραμμή 2: Γραμμή 2:
Normalized Difference Vegetation Index time series''
Normalized Difference Vegetation Index time series''
-
'''Συγγραφείς: ''' Antonio Frongia, Antonio Pulina, Alberto Tanda, Giovanna Seddaiu, Pier  
+
'''Συγγραφείς: ''' ''Antonio Frongia, Antonio Pulina, Alberto Tanda, Giovanna Seddaiu, Pier  
-
Paolo Roggero, Gerardo Moreno
+
Paolo Roggero, Gerardo Moreno''
-
'''Λέξεις κλειδιά: '''Χρονοσειρές, προσαρμοστική βόσκηση, διαχείριση βόσκησης,  
+
'''Λέξεις κλειδιά: ''' ''Χρονοσειρές, προσαρμοστική βόσκηση, διαχείριση βόσκησης,  
-
φαινολογία λιβαδιών, τηλεπισκόπηση  
+
φαινολογία λιβαδιών, τηλεπισκόπηση''
-
'''Δημοσιεύθηκε: '''  ''Italian Journal of Agronomy 2023, volume 18:2185,  Link:[https://doi.org/10.4081/ija.2023.2185]''
+
'''Δημοσιεύθηκε: '''  ''Italian Journal of Agronomy 2023, volume 18:2185,  https://doi.org/10.4081/ija.2023.2185''
-
'''<span style="color:#006400"> 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ  </span>'''
+
'''<span style="color:#006400"> ΟΡΙΣΜΟΣ </span>'''
-
<p align="justify">Από την εποχή πριν την Ρωμαϊκή εποχή, οι εκτροφείς βοοειδών και προβάτων αντιμετωπίζουν έλλειψη πόρων λόγω των έντονων εποχιακών διαφορών στο κλίμα στη Μεσόγειο, περιλαμβάνοντας ζεστά, ξηρά καλοκαίρια και κρύους χειμώνες. Σε ημίξηρες περιοχές, αυτές οι εποχιακές αλλαγές καθιστούν σημαντικά τα συστήματα μετακινούμενης κτηνοτροφίας για την αποτελεσματική χρήση της οικοσυστημικής πρωτογενούς παραγωγικότητας. Η εναλλαγή μεταξύ χειμερινών και καλοκαιρινών βοσκοτόπων μέσω εποχικών μετακινήσεων μεταξύ βόρειων και νότιων περιοχών, γνωστή ως μετακινούμενη κτηνοτροφία, είναι ένα από τα παλαιότερα συστήματα εκτροφής προβάτων. Οι συστήματα μετανάστευσης έχουν χρησιμοποιηθεί για αιώνες σε ολόκληρο τον Παλαιό Κόσμο, τουλάχιστον για περίπου 2500 χρόνια στην Ιβηρική Χερσόνησο, γιατί επιτρέπουν την βέλτιστη εκμετάλλευση των πόρων βοσκής, ειδικά σε περιοχές όπου η παραγωγικότητα, περιορισμένη είτε από το κλίμα είτε από το έδαφος, δεν είναι κατάλληλη για εντατική ή συνεχή χρήση. Αυτές οι παραδοσιακές πρακτικές παραμένουν κοινές σε ορισμένες περιοχές του κόσμου, όπως η Μογγολία και η υποσαχάρια Αφρική, και παρόλο που αυτή η πρακτική διατηρείται σε ορισμένες ευρωπαικές χώρες όπως Ελλάδα, Σκωτία και Ισπανία που γίνεται με διαφορετικό τρόπο και σε μικρότερη έκταση απ΄ότι παλαιότερα. Η μετακινούμενη κτηνοτροφία παίζει σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της φυσικής βιοποικιλότητας και στην ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στη ζωική παραγωγή. Ευτυχώς, το ενδιαφέρον για τη διατήρηση δικτύου της ισπανικής μετακινούμενης κτηνοτροφίας έχει αυξηθεί, διότι αποτελεί ουσιαστικό σύνδεσμο μεταξύ ορεινών συστημάτων και πεδινών περιοχών και λόγω της ιστορικής του σημασίας, της αξίας του για αναψυχή και τουρισμό. Οι γεωτεχνολογίες μπορούν να παρέχουν σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τους δρόμους του κοπαδιού προσφέροντας στοιχεία για τοπογραφικά χαρακτηριστικά, τη βιοτική σύνθεση του εδάφους καθώς και το χρόνο που περπατούν τα ζώα μέσω μικροσκοπικών συσκευών που έχουν πάνω τους. Μεταξύ άλλων, η παγκόσμια πλοήγηση δορυφορικών συστημάτων (GNSS), ιδίως τα παγκόσμια συστήματα εντοπισμού θέσης (GPS) τοποθετημένα σε περιλαίμια, έχουν αποδειχθεί πολύ χρήσιμα για την παρακολούθηση και τον εντοπισμό βοοειδών και για τη μελέτη της συμπεριφοράς των προβάτων που βόσκουν. Οι πληροφορίες όπως ισουψείς, κλίση κλπ οι γεωτοποθεσίες που καταγράφονται από τις συσκευές μπορούν να ενσωματωθούν στα Γεωγραφικά Πληροφοριακά Συστήματα (GIS) και να χρησιμοποιηθούν ως χαρτη αναφοράς όπως Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους(DEM) ή ορθοφωτογραφίες. Εκτός από τη χρήση GPS για την παρακολούθηση των κοπαδιών, χρησιμοποιήθηκαν GIS και ορθοφωτογραφίες για να υπολογιστεί η συσχέτιση μεταξύ της πρόοδου των ζώων και της φυσικής ενέργειας που περιέχεται στη βλάστηση· ωστόσο, λίγοι έχουν χρησιμοποιήσει αυτές τις γεωτεχνολογίες για να μελετήσουν τις διαδρομές εποχιακής μετακίνησης των αγροτικών ζώων με σκοπό να αποτρέψουν την εξαφάνιση των παραδοσιακών πρακτικών κτηνοτροφίας που είναι βιώσιμες και επωφελείς από οικονομική, κοινωνική και περιβαλλοντική άποψη. Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να επιβεβαιωθεί εάν οι γεωτεχνολογίες παρέχουν μια ακριβή περιγραφή της διαδρομής που ακολουθούν τα μεταναστευτικά κτηνοτροφικά ζώα συγκεκριμένα, των δρόμων μετακίνησης. Ένας επιπρόσθετος στόχος ήταν να ανανεωθούν οι γνώσεις για μια σημαντική διαδρομή μετακίνησης των ζώων στην Ιβηρική Χερσόνησο. Μεταξύ πολλών άλλων, προτάθηκαν τα συστήματα GIS για το χαρτογράφηση και την αναγνώριση τρεχουσών και δυνητικών περιοχών και διαδρομών αφιερωμένων στη μετακίνηση, καθώς και για την ενσωμάτωσή τους σε διαδικτυακές πλατφόρμες GIS προκειμένου να γίνουν αυτές οι πληροφορίες διαθέσιμες σε χρήστες και στο ευρύ κοινό. Γι' αυτόν τον λόγο, τον Νοέμβριο του 2021, χρησιμοποιήθηκαν ορισμένες γεωτεχνολογίες για να περιγράψουν λεπτομερώς τη διαδρομή που ακολούθησε ένα κοπάδι προβάτων MMU, τα οποία καταγράφηκαν στη διαδρομή εποχιακής μετακίνησης ζώων από το βορρά μέχρι το νότο.</p>  
+
<p align="justify"> ''Προσαρμοστικοί περιφραγμένοι χώροι'' που στα αγγλικά μεταφράζεται ως ''Adaptive multi paddock (AMP)'' αφορά ένα σύστημα βόσκησης το οποίο συνδυάζει εντατική γρήγορη βόσκηση κυκλικά με σύντομες περιόδους βόσκησης και μετά από τη βόσκηση εκτενή χρόνο αποκατάστασης και ανάκαμψης. Σε ένα μεσογειακό δασολιβαδικό οικοσύστημα έπειτα από την εφαρμογή αυτού του τύπου βόσκησης παρουσιάζεται αλλαγή στη φαινολογία του βοσκότοπου και στη μεταβλητότητα του συγκρίνοντας τις διάφορες χρήσεις γης με μεθόδους τηλεπισκόπησης με δείκτες βλάστησης(NDVI) μέσω δορυφόρου Landsat. </p>
 +
'''<span style="color:#006400"> ΕΙΣΑΓΩΓΗ  </span>'''
 +
<p align="justify">Η τηλεπισκόπηση μέσω δορυφορικών δεδομένων χρησιμοποιείται ευρέως για τον ποσοτικό προσδιορισμό παραγωγικότητας των καλλιεργειών, κτηνοτροφικών καλλιεργειών και χορτολιβαδικών εκτάσεων. Μελέτες για τη παραγωγή βιομάζας και επιπτώσεις των πρακτικών διαχείρισης στη διαθεσιμότητα τροφής συχνά εστιάζεται στους ομοιογενείς λειμώνες. Όμως το σχήμα, η πολυπλοκότητα και η ετερογένεια των αγροδασικών συστημάτων καθιστούν την τηλεπισκόπηση δυσκολότερη από ό,τι σε διακριτούς και ομοιογενείς τύπους κάλυψης γης, όπως δάση και λειμώνες. Η πολυπλοκότητα αυξάνεται όταν χρησιμοποιούνται εργαλεία τηλεπισκόπησης για τον προσδιορισμό των φαινολογικών φάσεων και αλλαγών των βοσκοτόπων από τότε που  τα συστήματα αυτά συνδυάζουν ποώδες και θαμνώδες υπόγειο με χαμηλής πυκνότητας κάλυψης δέντρων. Μεταξύ των φασματικών δεικτών που αναπτύχθηκαν για την παρακολούθηση της βλάστησης, ο δείκτης βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ως υποκατάστατο της κλασματικής απορροφημένης φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας για την παρακολούθηση της δυναμικής των βοσκοτόπων, η οποία με τη σειρά της σχετίζεται με την παραγωγή βοσκοτόπων και στη συνέχεια διαθεσιμότητα βοσκήσιμης ύλης για βόσκηση. Επιπλέον, η ανάλυση της μεταβλητότητας του NDVI μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την αποτελεσματικότητα της διαχείρισης της βόσκησης από τη μεταβλητότητα των δεικτών του NDVI εντός των μονάδων βόσκησης, όπως ο NDVI τυπική απόκλιση (SD), που σχετίζονται με το επίπεδο αξιοποίησης των λιβαδικών πόρων από τα ζώα που βόσκουν.
 +
Υιοθετώντας αυτό το σύστημα βόσκησης σαν διαχειριστικό εργαλείο στόχος είναι η σταθερότητα και η παραγωγικότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων σε σχέση με την συνεχόμενη βόσκηση και κατά συνέπεια υπερβόσκηση.</p>
-
'''<span style="color:#006400"> 2. Υλικά Και Μέθοδοι </span>'''
 
 +
'''<span style="color:#006400"> ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ </span>'''
-
'''<span style="color:#008000"> 2.1. Κοπάδι Προβάτων </span>'''
 
-
<p align="justify">Η φυλή MMU, προερχόμενη από τη φυλή Merino, βρίσκεται αντιμέτωπη με την εξαφάνιση και χαρακτηρίζεται από την ομοιότητά της με τη φυλή Merino, αλλά διαφέρει ως προς τη γεωγραφική προέλευση (Los Montes Universales, Teruel, Ισπανία) και την κάλυψη του τριχώματος, καθώς στερείται μαλλιού στις απομακρυσμένες περιοχές λόγω των ετήσιων μετακινήσεων μετακινούμενων ζώων. Το MMU είναι μεσαίου μεγέθους. Το μετακινούμενο κοπάδι της μελέτης αποτελούνταν από 3000 αναπαραγωγικά ώριμα ζώα, με προβατίνες βάρους 56,62 ± 6,06 kg και κριάρια 81,50 ± 5,70 kg κατά μέσο όρο. Οι περισσότερες προβατίνες βρίσκονταν στον τελευταίο μήνα της εγκυμοσύνης. Το κοπάδι περιλάμβανε επίσης περίπου 50 θηλυκά κατσίκια και ευνουχισμένα ερίφια υπό τη διοίκηση του βοσκού, ενώ τηρούνταν αρχεία για θανάτους, εξαφανίσεις ζώων, αποβολές ή γεννήσεις.</p>  
+
'''<span style="color:#008000"> Περιοχή Μελέτης </span>'''
-
[[Αρχείο:3.1.png| thumb| right|'''Εικόνα 1.''' ''Μετακινούμενο κοπάδι Merino de los Montes Universales σε πρώιμο στάδιο της διαδρομής Conquense. Παραδοσιακά, τα κοπάδια περιλαμβάνουν αρκετά κεφάλια κατσικιών, συνήθως ευνουχισμένα αρσενικά, που υπακούουν στις εντολές των βοσκών'' ]]  
+
<p align="justify">Το σύνολο της πειραματικής περιοχής ήταν περίπου 2250 εκτάρια, τα οποία διακρίνονται σύμφωνα με το CORINE Κάλυψη γης ως:
 +
<blockquote>• αγροδασοπονική/δασολιβαδοπονική κάλυψη γης (43,3%)</blockquote> 
 +
<blockquote>• μη αρδευόμενες αρόσιμες εκτάσεις (35,5%) </blockquote> 
 +
<blockquote>• βοσκότοποι (12,4%) </blockquote>
 +
<blockquote>• μόνιμα αρδευόμενες εκτάσεις (3,9%) </blockquote>
 +
<blockquote>• μεταβατικά δάση-θάμνοι (3,8%) </blockquote>
 +
<blockquote>• δάση πλατύφυλλων (1,0%) </blockquote>
 +
Οι χορτολιβαδικές εκτάσεις εντός αυτών των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων βόσκονταν από βοοειδή και πρόβατα, που παραδοσιακά διαχειρίζονται με συνεχή βόσκηση και χαμηλά ποσοστά αποθεματοποίησης. Σε κάθε εκμετάλλευση, δύο διαφορετικές καλύψεις γης εντοπίστηκαν: '''WG'''(ξυλώδης βλάστηση/λιβάδι) και '''GR'''(λιβάδι/βοσκότοπος). Το σύστημα βόσκησης AMP που εισήχθησε σε ορισμένα χωράφια κάθε αγροκτήματος μεταξύ 2014 και 2016, με αποτέλεσμα προσδιορίζοντας μια περίοδο πριν από την υιοθέτηση του AMP (πριν από το 2014, 2010-2014), μια μεταβατική περίοδο (2014-2016) και μια περίοδο μετά την οποία το σύστημα βόσκησης AMP ήταν καλά εδραιωμένο (2016-2021). Κατά την ίδια περίοδο μεγάλες περιοχές βόσκονταν με συνεχή βόσκηση '''CON'''. '''[Εικόνα 1]''' '''[Πίνακας 1]''' </p>
 +
[[Αρχείο:Εικόνα .1.1.png| thumb| right|'''Εικόνα 1.''' ''Χάρτες των 3 εκμεταλλεύσεων στις περιοχές Alentejo (Πορτογαλία) και Extremadura (Ισπανία) της Ιβηρικής Χερσονήσου. Οι κόκκινες περιοχές αντιπροσωπεύουν
 +
τις δασικές χορτολιβαδικές εκτάσεις και οι πράσινες περιοχές αντιπροσωπεύουν τη χορτολιβαδική εδαφοκάλυψη. Οι συμπαγείς περιοχές αντιπροσωπεύουν το χωράφι στο οποίο υπάρχει συνεχής βόσκηση
 +
γινόταν καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου μελέτης (2010-2021), ενώ οι ραβδωτές περιοχές υποδεικνύουν αγρούς στους οποίους εφαρμόστηκε το προσαρμοστικό σύστημα βόσκησης με πολλαπλά μαντριά.
 +
εφαρμόζεται από το 2014-2016. AMP-προσαρμοστικό σύστημα πολλαπλών βοσκοτόπων, CON-συνεχής βόσκηση'' ]]
-
'''<span style="color:#008000"> 2.2. Διαδρομή Conquense</span>'''  
+
[[Αρχείο:Table1.png| thumb| right|'''Πίνακας 1.''' ''Τοποθεσία της εκμετάλλευσης και επιφάνεια των βοσκοτόπων (εκτάρια) εντός των βοσκοτόπων και των δασικών βοσκοτόπων στο πλαίσιο των προσαρμοστικών συστημάτων βόσκησης με πολλαπλά μαντριά και συνεχούς βόσκησης'' ]]
-
<p align="justify">Το κοπάδι ακολούθησε τη διαδρομή της μετακινούμενης κτηνοτροφίας Canada Real Conquense (RDR), ξεκινώντας από τις Sierras de Tragacete και Albarracín στο Teruel, περνώντας από την Cuenca, τη La Mancha, τη Sierra Morena και το Condado de Jaén. Τα RDR είναι παραδοσιακά μονοπάτια μετακινούμενων ζώων στην Ισπανία που ρυθμίζονται από το 1273 από τον βασιλιά Αλφόνσο Χ, με επίσημο πλάτος 90 καστιλιάνικων μέτρων (72,22 μ.) σε 75 μ. με τη σύγχρονη νομοθεσία (νόμος 3/1995 για τα μονοπάτια κτηνοτροφίας). Το ταξίδι ξεκίνησε από το Guadalaviar, Teruel, την 1η Νοεμβρίου 2021 και διήρκεσε 23 ημέρες, καταλήγοντας στο Vilches, Jaén, σε ανοιχτά βοσκοτόπια σε υψόμετρο 548 m.</p>
 
 +
'''<span style="color:#008000"> Συλλογή Δεδομένων τηλεπισκόπησης</span>'''
-
'''<span style="color:#008000"> 2.3. Συλλογή δεδομένων GPS και επεξεργασία </span>'''
+
<p align="justify">Οι εικόνες Landsat συλλέχθηκαν από τις Ηνωμένες Πολιτείες Geological Survey USGS (2023) web service. Εικόνες Landsat Level-2 με λιγότερο από 10% νεφοκάλυψη συλλέχθηκαν μεταξύ των διαθέσιμων (κάθε 16 ημέρες) από το Landsat-5 thematic mapper (TM) και Landsat-7 enhanced thematic mapper/ενισχυμένη (ETM) από τον Ιανουάριο 2010 έως Μάρτιος 2013 και από τον Landsat-8 operational land imager/θερμικό αισθητήρα υπερύθρων (OLI/TIR) από τον Απρίλιο του 2013 έως τον Δεκέμβριο του 2020. Οι εικόνες και από τους δύο δορυφόρους είχαν χωρική ανάλυση 30×30 m ανά pixel. Για την παρούσα μελέτη, συλλέχθηκαν κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες (NIR) ζώνες και των δύο δορυφόρων, που αντιστοιχούν σε φασματικό πλάτος 0,63- 0. 69 µm και 0,64-0,67 µm για το κόκκινο (ζώνες 3 και 4 του Landsat-5/7 και Landsat 8, αντίστοιχα) και 0,76-0,90 µm και 0,85-0,88 µm για το NIR (ζώνες 4 και 5 των Landsat 5 και Landsat 8, αντίστοιχα). Η διόρθωση της ατμόσφαιρας  πραγματοποιήθηκε για την αφαίρεση τυχόν επίδρασης της ατμόσφαιρας στην ανάκλαση, με αποτέλεσμα στις τηλεπισκοπικές εικόνες να διορθώσουμε τις τιμές ανάκλασης σε επίπεδο εικονοστοιχείου με τη χρήση του πρόσθετου ημιαυτόματης ταξινόμησης.</p>  
-
<p align="justify">Πέντε ημέρες πριν από τη μετακίνηση, τοποθετήθηκαν περιλαίμια GPS σε δύο τυχαία επιλεγμένες προβατίνες, τα οποία φορέθηκαν σε όλη τη διαδρομή για προσαρμογή. Το ένα κολάρο παρείχε δεδομένα και το άλλο χρησίμευε ως εφεδρικό. Το σύστημα περιελάμβανε αισθητήρα GPS DMS-CattleSat 1.5 και τσιπ δέκτη UBX-R3, καταγράφοντας δεδομένα κάθε πέντε λεπτά, εκτός από τις περιόδους στάσης για εξοικονόμηση μπαταρίας. Η ακρίβεια της θέσης ήταν εντός δύο μέτρων, και τα εξαρτήματα μαζί με μια αντένα για να λαμβάνει δορυφορικό σήμα τοποθετημένα σε σκληρό πλαστικό περίβλημα ανθεκτικό σε κραδασμούς και υγρασία, βάρους 290 g. Η δεοντολογική έγκριση ελήφθη από την Επιτροπή Δεοντολογίας Πειραμάτων σε Ζώα του Πανεπιστημίου της Σαραγόσα, σύμφωνα με την ισπανική πολιτική για την προστασία των ζώων και την οδηγία 2010/63 της ΕΕ. Τα δεδομένα GPS μεταφορτώθηκαν από το σύστημα εντοπισμού Domodis, βελτιώθηκαν για την ακρίβεια και μετατράπηκαν σε μορφή σχήματος GIS για ανάλυση στο ArcGIS Pro 3.0.2. Οι πληροφορίες για το υψόμετρο εξήχθησαν με τη χρήση ενός χάρτη DEM λόγω του ότι οι συσκευές δεν κατέγραφαν συντεταγμένες Ζ. Τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά μεταξύ διαδοχικών θέσεων υπολογίστηκαν τα τρισδιάστατα προφίλ.</p>  
+
-
[[Αρχείο:3.2.png| thumb| right|'''Εικόνα 2.''' ''Τοποθεσία της διαδρομής μετακινούμενης κτηνοτροφίας Conquense στην κεντρική Ισπανία'' ]]  
+
 
 +
'''<span style="color:#008000"> Εποχιακές παράμετροι βλάστησης </span>'''
 +
<p align="justify">Η μέθοδος εφαρμόστηκε με τη χρήση του λογισμικού TIMESAT (έκδοση 3. 3, Jönsson και Eklundh, 2004). Για την παρούσα μελέτη, ο αλγόριθμος ορίστηκε με βάση το εποχιακό εύρος του NDVI, που ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και τις τιμές βάσης του NDVI. Μετά την υιοθέτηση του συστήματος βόσκησης AMP, ένας σχεδιασμός χωρισμένου χωραφιού με τρεις επαναλήψεις (αγροκτήματα) υιοθετήθηκε για να ελεγχθεί η επίδραση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της κάλυψης γης (κύριος παράγοντας, GR έναντι WG) και το σύστημα βόσκησης (υποπαράγοντας, AMP έναντι CON) στις εποχιακές φαινολογικές παραμέτρους. Οι χρονοσειρές NDVI αναλύθηκαν από την εφαρμογή της προσαρμοστικής μεθόδου Savitzky-Golay μέσα από την οποία περιέχονται εποχιακές παράμετροι βλάστησης όπως προαναφέραμε χρησιμοποιώντας το λογισμικό TIMESAT. Οι ημερομηνίες έναρξης και λήξης κάθε εποχής, που εκτιμώνται από τον αλγόριθμο, χρησιμοποιήθηκαν για να προσδιορίσουν αν τα δεδομένα NDVI θα πρέπει να συμπεριληφθούν στην αναπτυξιακή περίοδο. Όπως για παράδειγμα το πράσινο στάδιο όταν NDVI >80%. '''[Διάγραμμα 1]''' </p>
 +
[[Αρχείο:Εικόνα ..1.2.png| thumb| right|'''Διάγραμμα 1.''' ''Σχηματική αναπαράσταση της αναγνώρισης των φαινολογικών σταδίων σε διάστημα 2 ετών. Οι χρωματιστές κουκκίδες αντιπροσωπεύουν το μέσο όρο του NDVI
 +
Οι μαύρες κουκκίδες και τα τρίγωνα αντιπροσωπεύουν την αρχή και το τέλος της εποχής που εκτιμήθηκαν μέσω του λογισμικού TIMESAT- η διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει τις προσαρμοσμένες τιμές του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης που προέκυψαν
 +
μέσω της μεθόδου εξομάλυνσης Savitzky-Golay'' ]]  
    
    
-
'''<span style="color:#008000"> 2.4. Tηλεπισκοπικά Δεδομένα </span>'''
 
-
<p align="justify">Οι υψομετρικές πληροφορίες αποκτήθηκαν από την έκδοση 3.0 της αποστολής Shuttle Radar Topography Mission (SRTM), η οποία παρέχει πλέγματα DEM ανάλυσης 1 δευτερολέπτου. Αυτό επικαλύφθηκε με θέσεις GPS για την εξαγωγή υψομετρικών δεδομένων. Χρειάστηκε και αποτύπωση του τοπίου στη διαδρομή της μετακίνησης των ζώων με τις χρήσεις γης από το Κτηματολόγιο. Η χαρτογράφηση χρήσεων γης/κάλυψης γης (LU/LC) ελήφθη από το σύστημα υψηλής ανάλυσης για πληροφορίες σχετικά με την κατοχή εδάφους στην Ισπανία (HR SIOSE), ενσωματώνοντας δεδομένα από το Εθνικό Γεωγραφικό Ινστιτούτο και το Εθνικό Κέντρο Γεωγραφικών Πληροφοριών της Ισπανίας. Ο χάρτης LU/LC περιλάμβανε πάνω από 60 κατηγορίες, συμπεριλαμβανομένων των γεωργικών(20 κατηγορίες) και θάμνων, δασών και βοσκοτόπων (8 κατηγορίες) με την πρόσφατη έκδοση του 2017 να χρησιμοποιείται στη μελέτη. Το LU/LC για κάθε θέση GPS εξήχθη από αυτόν τον χάρτη.</p> 
 
 +
'''<span style="color:#006400"> ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ </span>'''
 +
<p align="justify">Εξετάζεται η δυναμική του NDVI και των εποχιακών παραμέτρων της βλάστησης πριν και μετά την υιοθέτηση συστημάτων εκ περιτροπής βόσκησης όπως η AMP τόσο σε δασώδη λιβάδια (WG) όσο και σε λιβάδια (GR). Πριν από την υιοθέτηση του AMP, οι τιμές του NDVI διέφεραν μεταξύ των καλύψεων γης και παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές σε παραμέτρους όπως val_end, ampl, der_l, der_r και integ_small με βάση την κάλυψη γης και το σύστημα βόσκησης. Μετά την υιοθέτηση, παρατηρήθηκαν μεταβολές στον NDVI και στις εποχιακές παραμέτρους, με την υιοθέτηση του AMP να οδηγεί σε σημαντικές μεταβολές σε παραμέτρους όπως val_start, val_peak, val_base και ρυθμό αύξησης, ιδίως στις περιοχές GR. Τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν τον αντίκτυπο της εκ περιτροπής βόσκησης στη δυναμική της βλάστησης και υποδηλώνουν τις δυνατότητές της στη βελτίωση της διαθεσιμότητας και της χρήσης της βοσκήσιμης ύλης σε μεσογειακά δασολιβαδικά συστήματα.</p> 
-
'''<span style="color:#006400"> 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ </span>'''
 
-
'''<span style="color:#008000"> 3.1.Τοπογραφία</span>'''
 
-
<p align="justify">Κατά τη διάρκεια του 23ήμερου μετακινούμενου ταξιδιού που κάλυψε 349,8 χιλιόμετρα, το κοπάδι ανέβηκε συνολικά σε υψόμετρο 1223 μέτρων, ενώ η ημερήσια διάρκεια του ταξιδιού κυμαινόταν από 9 έως 10 ώρες. Οι ημερήσιες αποστάσεις κυμαίνονταν από 19,06 km έως 8,85 km, με τη μικρότερη απόσταση να διανύεται την πρώτη ημέρα. Τα αρχικά στάδια συνάντησαν τις πιο απότομες κλίσεις, που έφθασαν το 60%, ιδίως στις πιο ορεινές περιοχές. Τα πρόβατα στα πρώτα στάδια αντιμετώπισαν αναβάσεις και καταβάσεις που υπερέβαιναν τα 500 μέτρα και συναντούσαν κλίσεις έως και 80%. Καθώς το ταξίδι προχωρούσε στο νότιο οροπέδιο της Ιβηρικής Χερσονήσου (ημέρες 12-14), οι κλίσεις μειώθηκαν σε περίπου 10%, με υψόμετρα κάτω από 100 m, διευκολύνοντας το ταξίδι. Η πρώτη ημέρα παρουσίασε σημαντικές υψομετρικές αλλαγές, καθώς το κοπάδι διέσχισε μία από τις κορυφές της Ιβηρικής οροσειράς, απαιτώντας σημαντική προσπάθεια. Προς το τέλος του ταξιδιού (ημέρες 21-23), η διαδρομή διέσχισε μια υπερυψωμένη, απότομη περιοχή που λειτουργούσε ως φυσικό σύνορο μεταξύ του νότιου οροπεδίου και της Ανδαλουσίας. Το τρισδιάστατο μοντέλο παρουσιάζει πως η μετακίνηση των ζώων παίρνει το πλεονέκτημα της φυσικής τοπογραφίας με χαρακτηριστικά όπως περάσματα και στενώματα για τη διάσχιση της ποικιλομορφίας του βουνού.</p>
 
-
 
-
[[Αρχείο:3.3.png| thumb| right|'''Εικόνα 3.''' ''Ταξίδι του κοπαδιού προβάτων MMU την 1η ημέρα και την 23η ημέρα της διαδρομής Conquense στην κεντρική Ισπανία με τρισδιάστατη προβολή.'']]
 
-
 
-
 
-
'''<span style="color:#008000"> 3.2. Χρήσεις Γης / Κάλυψη Γης (LU/LC)</span>'''
 
-
<p align="justify">Προτιμήθηκαν οι θαμνότοποι, οι αρδευόμενες ποώδεις καλλιέργειες και τα λιβάδια και το κοπάδι τρέφονταν με χαμηλή βλάστηση, όπως βοσκότοποι, ποώδεις καλλιέργειες και θάμνοι.</p>
 
-
 
-
[[Αρχείο:3.4.png| thumb| right|'''Εικόνα 4.''' ''Χάρτης LU/LC με τον λεπτομερή υπόμνημα των κατηγοριών, οι οποίες αργότερα ομαδοποιήθηκαν σε πέντε απλούστερες κατηγορίες, που περιλαμβάνουν "θαμνώνες", "ελαιόδεντρα και αμπελώνες", "λιβάδια", "δασικές εκτάσεις" και "αρδευόμενες καλλιέργειες" στη διαδρομή Conquense στην κεντρική Ισπανία.'']]
 
-
 
-
 
-
'''<span style="color:#006400"> Αποτελέσματα </span>'''
 
-
<p align="justify">Οι επιδράσεις της χρήσης γης, της διαχείρισης της βόσκησης καθώς και της
 
-
αλληλεπίδρασης στις εποχικές παραμέτρους βλάστησης μετά το AMP σύστημα
 
-
καταγράφονται στον Πίνακα 4. </p> 
 
 +
'''<span style="color:#006400"> ΣΥΖΗΤΗΣΗ </span>'''
 +
<u>H επίδραση της χρήσης γης και της βόσκησης στις εποχιακές παραμέτρους βλάστησης</u>  
<u>H επίδραση της χρήσης γης και της βόσκησης στις εποχιακές παραμέτρους βλάστησης</u>  
<p align="justify">Οι διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ GR και WG στις παραμέτρους εκτιμώντας την έναρξη και τη τιμή βάσης του NDVI (val_start, val_base) συνδέονται με την επίδραση των αειθαλών ειδών δέντρων (κυρίως Q. ilex και Q. suber) χαρακτηριστικά των  
<p align="justify">Οι διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ GR και WG στις παραμέτρους εκτιμώντας την έναρξη και τη τιμή βάσης του NDVI (val_start, val_base) συνδέονται με την επίδραση των αειθαλών ειδών δέντρων (κυρίως Q. ilex και Q. suber) χαρακτηριστικά των  
Γραμμή 68: Γραμμή 70:
περιόδου, η οποία ήρθε κατά μέσο όρο νωρίτερα στο πλαίσιο του AMP από ό,τι στο  
περιόδου, η οποία ήρθε κατά μέσο όρο νωρίτερα στο πλαίσιο του AMP από ό,τι στο  
CON(συνεχής βόσκηση).</p>  
CON(συνεχής βόσκηση).</p>  
 +
<u>Η επίδραση της χρήσης γης και διαχείρισης στη μεταβλητότητα του NDVI</u>
 +
<p align="justify">Τα στοιχεία που προκύπτουν από την ανάλυση της μεταβλητότητας του NDVI επιβεβαίωσε την υπόθεση ότι η εκ περιτροπής βόσκηση θα μπορούσε να μειώσει την χωρική μεταβλητότητα της βιομάζας των βοσκοτόπων. Η υψηλότερη χωρική μεταβλητότητα του NDVI υπό τη βόσκηση CON μπορεί να αποδίδεται στη λιγότερο αποτελεσματική εκμετάλλευση της βοσκήσιμης ύλης. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια της ποιότητας των βοσκοτόπων, δηλαδή την απώλεια όσπριων και άλλων εύγευστων ειδών, και στη συνέχεια τη γονιμότητα του εδάφους. Το εύρημα αυτό υποδηλώνει υψηλότερη αξιοποίηση των κτηνοτροφικών πόρων από τα ζώα που βόσκουν, γεγονός που οδηγεί σε υπολογισμό της εκ περιτροπής βόσκηση ως στρατηγικής για τη βελτίωση της βιομάζας υπό χαμηλά ποσοστά αποθεματοποίησης ενός βοσκότοπου στα εκτεταμένα διαχειριζόμενα δασο-κτηνοτροφικά συστήματα. Συνδυασμός δεδομένων υψηλής ανάλυσης με παρατήρηση πεδίου για την παραγωγικότητα και την ποιότητα της χορτονομής μπορεί να αποτελούν εργαλείο για τη βελτίωση της επιστημονικής γνώσης σχετικά με τις επιπτώσεις των πρακτικών βόσκησης στα μεσογειακά δασο-κτηνοτροφικά συστήματα.</p>
 +
 +
'''<span style="color:#006400"> ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ </span>'''
 +
<p align="justify">Η μελέτη επιβεβαίωσε ότι η υιοθέτηση συστημάτων εκ περιτροπής βόσκησης, όπως η AMP, επηρεάζει σημαντικά τις εποχιακές παραμέτρους της βλάστησης και τη χωρική μεταβλητότητα, όπως προκύπτει από την ανάλυση NDVI. Παρόλο που δεν έδειξαν όλες οι παράμετροι θετική επίδραση, η συνολική χρονοσειρά NDVI έδειξε σημαντικές βελτιώσεις στη φαινολογία των βοσκοτόπων λόγω της βόσκησης AMP μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα 4-5 ετών. Αυτό υποδηλώνει αυξημένη διαθεσιμότητα βοσκήσιμης ύλης, ιδιαίτερα ευεργετική σε χαμηλά ποσοστά ζωικού κεφαλαίου σε μεσογειακά δασολιβαδικά συστήματα. Επιπλέον, η μελέτη ανέδειξε τη χρησιμότητα των δορυφορικών δεδομένων Landsat στην ανάλυση των επιπτώσεων της διαχείρισης της βόσκησης, αν και με περιορισμούς σε σύγκριση με τους νεότερους δορυφόρους. Οι επίγειες παρατηρήσεις κρίθηκαν απαραίτητες για την επικύρωση και την παροχή λεπτομερών πληροφοριών σχετικά με την κατανομή της βιομάζας. Η αξιοποίηση δορυφορικών δεδομένων υψηλής ανάλυσης παράλληλα με παρατηρήσεις πεδίου προσφέρει πολλά υποσχόμενες προοπτικές για βαθύτερη κατανόηση των επιπτώσεων της εκ περιτροπής βόσκησης σε μεσογειακά περιβάλλοντα.</p>
-
[[category:Παρακολούθηση και εκτίμηση διαχρονικών αλλαγών και εξελίξεων]]
 
-
[[category:Μελέτη διαχρονικής μεταβολής της βλάστησης]]
 
[[category:Χαρτογράφηση βοσκοτόπων]]
[[category:Χαρτογράφηση βοσκοτόπων]]
-
[[Category:Pastures]]
 

Παρούσα αναθεώρηση της 15:08, 27 Φεβρουαρίου 2024

Πρωτότυπος τίτλος: Assessing the effect of rotational grazing adoption in Iberian silvopastoral systems with Normalized Difference Vegetation Index time series

Συγγραφείς: Antonio Frongia, Antonio Pulina, Alberto Tanda, Giovanna Seddaiu, Pier Paolo Roggero, Gerardo Moreno

Λέξεις κλειδιά: Χρονοσειρές, προσαρμοστική βόσκηση, διαχείριση βόσκησης, φαινολογία λιβαδιών, τηλεπισκόπηση

Δημοσιεύθηκε: Italian Journal of Agronomy 2023, volume 18:2185, https://doi.org/10.4081/ija.2023.2185


ΟΡΙΣΜΟΣ

Προσαρμοστικοί περιφραγμένοι χώροι που στα αγγλικά μεταφράζεται ως Adaptive multi paddock (AMP) αφορά ένα σύστημα βόσκησης το οποίο συνδυάζει εντατική γρήγορη βόσκηση κυκλικά με σύντομες περιόδους βόσκησης και μετά από τη βόσκηση εκτενή χρόνο αποκατάστασης και ανάκαμψης. Σε ένα μεσογειακό δασολιβαδικό οικοσύστημα έπειτα από την εφαρμογή αυτού του τύπου βόσκησης παρουσιάζεται αλλαγή στη φαινολογία του βοσκότοπου και στη μεταβλητότητα του συγκρίνοντας τις διάφορες χρήσεις γης με μεθόδους τηλεπισκόπησης με δείκτες βλάστησης(NDVI) μέσω δορυφόρου Landsat.

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η τηλεπισκόπηση μέσω δορυφορικών δεδομένων χρησιμοποιείται ευρέως για τον ποσοτικό προσδιορισμό παραγωγικότητας των καλλιεργειών, κτηνοτροφικών καλλιεργειών και χορτολιβαδικών εκτάσεων. Μελέτες για τη παραγωγή βιομάζας και επιπτώσεις των πρακτικών διαχείρισης στη διαθεσιμότητα τροφής συχνά εστιάζεται στους ομοιογενείς λειμώνες. Όμως το σχήμα, η πολυπλοκότητα και η ετερογένεια των αγροδασικών συστημάτων καθιστούν την τηλεπισκόπηση δυσκολότερη από ό,τι σε διακριτούς και ομοιογενείς τύπους κάλυψης γης, όπως δάση και λειμώνες. Η πολυπλοκότητα αυξάνεται όταν χρησιμοποιούνται εργαλεία τηλεπισκόπησης για τον προσδιορισμό των φαινολογικών φάσεων και αλλαγών των βοσκοτόπων από τότε που τα συστήματα αυτά συνδυάζουν ποώδες και θαμνώδες υπόγειο με χαμηλής πυκνότητας κάλυψης δέντρων. Μεταξύ των φασματικών δεικτών που αναπτύχθηκαν για την παρακολούθηση της βλάστησης, ο δείκτης βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος ως υποκατάστατο της κλασματικής απορροφημένης φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας για την παρακολούθηση της δυναμικής των βοσκοτόπων, η οποία με τη σειρά της σχετίζεται με την παραγωγή βοσκοτόπων και στη συνέχεια διαθεσιμότητα βοσκήσιμης ύλης για βόσκηση. Επιπλέον, η ανάλυση της μεταβλητότητας του NDVI μπορεί να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την αποτελεσματικότητα της διαχείρισης της βόσκησης από τη μεταβλητότητα των δεικτών του NDVI εντός των μονάδων βόσκησης, όπως ο NDVI τυπική απόκλιση (SD), που σχετίζονται με το επίπεδο αξιοποίησης των λιβαδικών πόρων από τα ζώα που βόσκουν. Υιοθετώντας αυτό το σύστημα βόσκησης σαν διαχειριστικό εργαλείο στόχος είναι η σταθερότητα και η παραγωγικότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων σε σχέση με την συνεχόμενη βόσκηση και κατά συνέπεια υπερβόσκηση.


ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ


Περιοχή Μελέτης

Το σύνολο της πειραματικής περιοχής ήταν περίπου 2250 εκτάρια, τα οποία διακρίνονται σύμφωνα με το CORINE Κάλυψη γης ως:

• αγροδασοπονική/δασολιβαδοπονική κάλυψη γης (43,3%)
• μη αρδευόμενες αρόσιμες εκτάσεις (35,5%)
• βοσκότοποι (12,4%)
• μόνιμα αρδευόμενες εκτάσεις (3,9%)
• μεταβατικά δάση-θάμνοι (3,8%)
• δάση πλατύφυλλων (1,0%)
Οι χορτολιβαδικές εκτάσεις εντός αυτών των κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων βόσκονταν από βοοειδή και πρόβατα, που παραδοσιακά διαχειρίζονται με συνεχή βόσκηση και χαμηλά ποσοστά αποθεματοποίησης. Σε κάθε εκμετάλλευση, δύο διαφορετικές καλύψεις γης εντοπίστηκαν: WG(ξυλώδης βλάστηση/λιβάδι) και GR(λιβάδι/βοσκότοπος). Το σύστημα βόσκησης AMP που εισήχθησε σε ορισμένα χωράφια κάθε αγροκτήματος μεταξύ 2014 και 2016, με αποτέλεσμα προσδιορίζοντας μια περίοδο πριν από την υιοθέτηση του AMP (πριν από το 2014, 2010-2014), μια μεταβατική περίοδο (2014-2016) και μια περίοδο μετά την οποία το σύστημα βόσκησης AMP ήταν καλά εδραιωμένο (2016-2021). Κατά την ίδια περίοδο μεγάλες περιοχές βόσκονταν με συνεχή βόσκηση CON. [Εικόνα 1] [Πίνακας 1]

Εικόνα 1. Χάρτες των 3 εκμεταλλεύσεων στις περιοχές Alentejo (Πορτογαλία) και Extremadura (Ισπανία) της Ιβηρικής Χερσονήσου. Οι κόκκινες περιοχές αντιπροσωπεύουν τις δασικές χορτολιβαδικές εκτάσεις και οι πράσινες περιοχές αντιπροσωπεύουν τη χορτολιβαδική εδαφοκάλυψη. Οι συμπαγείς περιοχές αντιπροσωπεύουν το χωράφι στο οποίο υπάρχει συνεχής βόσκηση γινόταν καθ' όλη τη διάρκεια της περιόδου μελέτης (2010-2021), ενώ οι ραβδωτές περιοχές υποδεικνύουν αγρούς στους οποίους εφαρμόστηκε το προσαρμοστικό σύστημα βόσκησης με πολλαπλά μαντριά. εφαρμόζεται από το 2014-2016. AMP-προσαρμοστικό σύστημα πολλαπλών βοσκοτόπων, CON-συνεχής βόσκηση
Πίνακας 1. Τοποθεσία της εκμετάλλευσης και επιφάνεια των βοσκοτόπων (εκτάρια) εντός των βοσκοτόπων και των δασικών βοσκοτόπων στο πλαίσιο των προσαρμοστικών συστημάτων βόσκησης με πολλαπλά μαντριά και συνεχούς βόσκησης


Συλλογή Δεδομένων τηλεπισκόπησης

Οι εικόνες Landsat συλλέχθηκαν από τις Ηνωμένες Πολιτείες Geological Survey USGS (2023) web service. Εικόνες Landsat Level-2 με λιγότερο από 10% νεφοκάλυψη συλλέχθηκαν μεταξύ των διαθέσιμων (κάθε 16 ημέρες) από το Landsat-5 thematic mapper (TM) και Landsat-7 enhanced thematic mapper/ενισχυμένη (ETM) από τον Ιανουάριο 2010 έως Μάρτιος 2013 και από τον Landsat-8 operational land imager/θερμικό αισθητήρα υπερύθρων (OLI/TIR) από τον Απρίλιο του 2013 έως τον Δεκέμβριο του 2020. Οι εικόνες και από τους δύο δορυφόρους είχαν χωρική ανάλυση 30×30 m ανά pixel. Για την παρούσα μελέτη, συλλέχθηκαν κόκκινες και εγγύς υπέρυθρες (NIR) ζώνες και των δύο δορυφόρων, που αντιστοιχούν σε φασματικό πλάτος 0,63- 0. 69 µm και 0,64-0,67 µm για το κόκκινο (ζώνες 3 και 4 του Landsat-5/7 και Landsat 8, αντίστοιχα) και 0,76-0,90 µm και 0,85-0,88 µm για το NIR (ζώνες 4 και 5 των Landsat 5 και Landsat 8, αντίστοιχα). Η διόρθωση της ατμόσφαιρας πραγματοποιήθηκε για την αφαίρεση τυχόν επίδρασης της ατμόσφαιρας στην ανάκλαση, με αποτέλεσμα στις τηλεπισκοπικές εικόνες να διορθώσουμε τις τιμές ανάκλασης σε επίπεδο εικονοστοιχείου με τη χρήση του πρόσθετου ημιαυτόματης ταξινόμησης.


Εποχιακές παράμετροι βλάστησης

Η μέθοδος εφαρμόστηκε με τη χρήση του λογισμικού TIMESAT (έκδοση 3. 3, Jönsson και Eklundh, 2004). Για την παρούσα μελέτη, ο αλγόριθμος ορίστηκε με βάση το εποχιακό εύρος του NDVI, που ορίζεται ως η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και τις τιμές βάσης του NDVI. Μετά την υιοθέτηση του συστήματος βόσκησης AMP, ένας σχεδιασμός χωρισμένου χωραφιού με τρεις επαναλήψεις (αγροκτήματα) υιοθετήθηκε για να ελεγχθεί η επίδραση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της κάλυψης γης (κύριος παράγοντας, GR έναντι WG) και το σύστημα βόσκησης (υποπαράγοντας, AMP έναντι CON) στις εποχιακές φαινολογικές παραμέτρους. Οι χρονοσειρές NDVI αναλύθηκαν από την εφαρμογή της προσαρμοστικής μεθόδου Savitzky-Golay μέσα από την οποία περιέχονται εποχιακές παράμετροι βλάστησης όπως προαναφέραμε χρησιμοποιώντας το λογισμικό TIMESAT. Οι ημερομηνίες έναρξης και λήξης κάθε εποχής, που εκτιμώνται από τον αλγόριθμο, χρησιμοποιήθηκαν για να προσδιορίσουν αν τα δεδομένα NDVI θα πρέπει να συμπεριληφθούν στην αναπτυξιακή περίοδο. Όπως για παράδειγμα το πράσινο στάδιο όταν NDVI >80%. [Διάγραμμα 1]

Διάγραμμα 1. Σχηματική αναπαράσταση της αναγνώρισης των φαινολογικών σταδίων σε διάστημα 2 ετών. Οι χρωματιστές κουκκίδες αντιπροσωπεύουν το μέσο όρο του NDVI Οι μαύρες κουκκίδες και τα τρίγωνα αντιπροσωπεύουν την αρχή και το τέλος της εποχής που εκτιμήθηκαν μέσω του λογισμικού TIMESAT- η διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει τις προσαρμοσμένες τιμές του κανονικοποιημένου δείκτη βλάστησης που προέκυψαν μέσω της μεθόδου εξομάλυνσης Savitzky-Golay


ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Εξετάζεται η δυναμική του NDVI και των εποχιακών παραμέτρων της βλάστησης πριν και μετά την υιοθέτηση συστημάτων εκ περιτροπής βόσκησης όπως η AMP τόσο σε δασώδη λιβάδια (WG) όσο και σε λιβάδια (GR). Πριν από την υιοθέτηση του AMP, οι τιμές του NDVI διέφεραν μεταξύ των καλύψεων γης και παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές σε παραμέτρους όπως val_end, ampl, der_l, der_r και integ_small με βάση την κάλυψη γης και το σύστημα βόσκησης. Μετά την υιοθέτηση, παρατηρήθηκαν μεταβολές στον NDVI και στις εποχιακές παραμέτρους, με την υιοθέτηση του AMP να οδηγεί σε σημαντικές μεταβολές σε παραμέτρους όπως val_start, val_peak, val_base και ρυθμό αύξησης, ιδίως στις περιοχές GR. Τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν τον αντίκτυπο της εκ περιτροπής βόσκησης στη δυναμική της βλάστησης και υποδηλώνουν τις δυνατότητές της στη βελτίωση της διαθεσιμότητας και της χρήσης της βοσκήσιμης ύλης σε μεσογειακά δασολιβαδικά συστήματα.


ΣΥΖΗΤΗΣΗ

H επίδραση της χρήσης γης και της βόσκησης στις εποχιακές παραμέτρους βλάστησης

Οι διαφορές που παρατηρούνται μεταξύ GR και WG στις παραμέτρους εκτιμώντας την έναρξη και τη τιμή βάσης του NDVI (val_start, val_base) συνδέονται με την επίδραση των αειθαλών ειδών δέντρων (κυρίως Q. ilex και Q. suber) χαρακτηριστικά των οικοσυστημάτων Dehesas με βάση το NDVI. Στο πλαίσιο της ΑΜP μετά την υιοθέτηση της εκ περιτροπής βόσκησης(AMP), οι υψηλότερες τιμές των παραμέτρων εκτίμησης του NDVI στην αρχή του σταδίου ανάπτυξης (val_start, val_base) και τη μέγιστη τιμή της (val_peak, val_peak, integ_large) προτείνοντας ότι το σύστημα AMP μπορεί να τονώσει την επανεκκίνηση του φθινοπώρου, οδηγώντας σε υψηλότερη παραγωγή στην αιχμή της περιόδου, η οποία ήρθε κατά μέσο όρο νωρίτερα στο πλαίσιο του AMP από ό,τι στο CON(συνεχής βόσκηση).

Η επίδραση της χρήσης γης και διαχείρισης στη μεταβλητότητα του NDVI

Τα στοιχεία που προκύπτουν από την ανάλυση της μεταβλητότητας του NDVI επιβεβαίωσε την υπόθεση ότι η εκ περιτροπής βόσκηση θα μπορούσε να μειώσει την χωρική μεταβλητότητα της βιομάζας των βοσκοτόπων. Η υψηλότερη χωρική μεταβλητότητα του NDVI υπό τη βόσκηση CON μπορεί να αποδίδεται στη λιγότερο αποτελεσματική εκμετάλλευση της βοσκήσιμης ύλης. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια της ποιότητας των βοσκοτόπων, δηλαδή την απώλεια όσπριων και άλλων εύγευστων ειδών, και στη συνέχεια τη γονιμότητα του εδάφους. Το εύρημα αυτό υποδηλώνει υψηλότερη αξιοποίηση των κτηνοτροφικών πόρων από τα ζώα που βόσκουν, γεγονός που οδηγεί σε υπολογισμό της εκ περιτροπής βόσκηση ως στρατηγικής για τη βελτίωση της βιομάζας υπό χαμηλά ποσοστά αποθεματοποίησης ενός βοσκότοπου στα εκτεταμένα διαχειριζόμενα δασο-κτηνοτροφικά συστήματα. Συνδυασμός δεδομένων υψηλής ανάλυσης με παρατήρηση πεδίου για την παραγωγικότητα και την ποιότητα της χορτονομής μπορεί να αποτελούν εργαλείο για τη βελτίωση της επιστημονικής γνώσης σχετικά με τις επιπτώσεις των πρακτικών βόσκησης στα μεσογειακά δασο-κτηνοτροφικά συστήματα.


ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η μελέτη επιβεβαίωσε ότι η υιοθέτηση συστημάτων εκ περιτροπής βόσκησης, όπως η AMP, επηρεάζει σημαντικά τις εποχιακές παραμέτρους της βλάστησης και τη χωρική μεταβλητότητα, όπως προκύπτει από την ανάλυση NDVI. Παρόλο που δεν έδειξαν όλες οι παράμετροι θετική επίδραση, η συνολική χρονοσειρά NDVI έδειξε σημαντικές βελτιώσεις στη φαινολογία των βοσκοτόπων λόγω της βόσκησης AMP μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα 4-5 ετών. Αυτό υποδηλώνει αυξημένη διαθεσιμότητα βοσκήσιμης ύλης, ιδιαίτερα ευεργετική σε χαμηλά ποσοστά ζωικού κεφαλαίου σε μεσογειακά δασολιβαδικά συστήματα. Επιπλέον, η μελέτη ανέδειξε τη χρησιμότητα των δορυφορικών δεδομένων Landsat στην ανάλυση των επιπτώσεων της διαχείρισης της βόσκησης, αν και με περιορισμούς σε σύγκριση με τους νεότερους δορυφόρους. Οι επίγειες παρατηρήσεις κρίθηκαν απαραίτητες για την επικύρωση και την παροχή λεπτομερών πληροφοριών σχετικά με την κατανομή της βιομάζας. Η αξιοποίηση δορυφορικών δεδομένων υψηλής ανάλυσης παράλληλα με παρατηρήσεις πεδίου προσφέρει πολλά υποσχόμενες προοπτικές για βαθύτερη κατανόηση των επιπτώσεων της εκ περιτροπής βόσκησης σε μεσογειακά περιβάλλοντα.

Προσωπικά εργαλεία