Χαρτογράφηση «γυμνού» εδάφους στη γεωργία ...

Από RemoteSensing Wiki

(Διαφορές μεταξύ αναθεωρήσεων)
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Γραμμή 1: Γραμμή 1:
-
  [[category:Γεωργία]]
+
  [[category:Άγρια Μανιτάρια]]
-
'''Χαρτογράφηση «γυμνού» εδάφους στη γεωργία και τη δασοκομία των λόφων της Νέας Ζηλανδίας για την εκτίμηση κινδύνου διάβρωσης του εδάφους: Μια αυτοματοποιημένη μέθοδος τηλεπισκόπησης μέσω δορυφόρου'''
+
'''Δομικά χαρακτηριστικά που προκύπτουν από συνδυασμένα δεδομένα TLS και Landsat, υποστηρίζουν την πρόβλεψη αποδόσεων μανιταριών σε μεσογειακό δάσος.'''
-
'''Πρωτότυπος τίτλος:''' Mapping bare ground in New Zealand hill-country agriculture and forestry for soil erosion risk assessment: An automated satellite remote-sensing method
+
'''Πρωτότυπος τίτλος:''' Stand Structural Characteristics Derived from Combined TLS and Landsat Data Support Predictions of Mushroom Yields in Mediterranean Forest
-
'''Συγγραφείς:''' Heather North, Alexander Amies, John Dymond, Stella Belliss, David Pairman, John Drewry, Jan Schindler, James Shepherd
+
'''Συγγραφείς:''' Raquel Martínez-Rodrigo, and Beatriz Águeda, Cristina Gómez, Astor Toraño-Caicoya, Luke Bohnhorst, Enno Uhl.
-
'''Δημοσιεύθηκε:''' Ιανουάριος 2022 (Journal of Environmental Management)
+
'''Δημοσιεύθηκε:''' Οκτώβρης του 2022
-
 
+
-
'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:''' https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113812
+
-
 
+
-
[[Αρχείο:2.SOFIAGKRETSI1.PNG|200px|thumb|right|'''Εικόνα 1.''' Κατανομή του χαρτογραφημένου «γυμνού» εδάφους λόγω (α) χειμερινής βόσκησης και (β) δασοκομίας που γίνονται «γυμνά» 20% ή και περισσότερο οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια του έτους. Οι μεγεθύνσεις αφορούν την περιοχή γεωργικής μελέτης Fairlie, South Canterbury, και την περιοχή μελέτης δασοκομίας Tokomaru Bay, Gisborne. Μέσα σε κάθε μεγέθυνση υπάρχει ένα μπλε ορθογώνιο που υποδεικνύει τη θέση των περαιτέρω μεγεθύνσεων που φαίνεται στην Εικόνα 2.]]
+
-
 
+
-
[[Αρχείο:2.SOFIAGKRETSI2.PNG|200px|thumb|right|'''Εικόνα 2.'''Μεγεθύνσεις (2 × 1,5 km) που δείχνουν τις λεπτομέρειες των πολυγώνων αγροτεμαχίων. Οι θέσεις αυτών των μεγεθύνσεων υποδεικνύονται από τα μπλε ορθογώνια στην Εικόνα 1. (α) Τοποθεσία γεωργικής μελέτης που φαίνεται στα κανάλια Sentinel-2: 12 (SWIR-2), 4 (κόκκινο) και 2 (μπλε), στις οποίες η καλλιέργεια brassica εμφανίζεται μπλε, τα λιβάδια μωβ-κόκκινο, και το «γυμνό» έδαφος λευκό. (β) Η περιοχή μελέτης δασοκομίας φαίνεται στα κανάλια Sentinel-2: 8 (NIR), 4 (κόκκινο) και 3 (πράσινο), στις οποίες το «ώριμο» δάσος εμφανίζεται σκούρο κόκκινο, τα χαμηλά δέντρα ή άλλη μερική κάλυψη βλάστησης ροζ και οι περιοχές συγκομιδής ως κυανό. ]]
+
 +
'''Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου:'''  https://doi.org/10.3390/rs14195025
'''Εισαγωγή'''
'''Εισαγωγή'''
-
Στη Νέα Ζηλανδία (NZ) και παγκοσμίως, υπάρχει αυξανόμενη ανησυχία για τις επιπτώσεις των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στην ποιότητα του πόσιμου νερού. Κύριος παράγοντας των επιπτώσεων στο πόσιμο νερό είναι η διάβρωση του εδάφους, όχι μόνο επειδή αυξάνει την καθίζηση ποταμών, λιμνών, εκβολών ποταμών και σχετικών υδρόβιων οικοτόπων, αλλά και εξαιτίας της μεταφοράς ιζήματος, όπως θρεπτικά συστατικά και μικροβιακοί ρύποι, στις υδάτινες οδούς. Τα εδάφη με κλίση χωρίς φυτική κάλυψη απομακρύνονται εύκολα λόγω επιφανειακής διάβρωσης κατά τη διάρκεια έντονων βροχοπτώσεων. Δύο βασικές αιτίες αφαίρεσης της βλάστησης στις ορεινές περιοχές είναι η χειμερινή βόσκηση χορτονομής των ζώων (βοοειδή, πρόβατα και ελάφια) και η απομάκρυνση όλων των δέντρων από μια περιοχή που έχει επιλεγεί για συγκομιδή δασοκομίας παραγωγής. Μια ακόμη αιτία «γυμνού» εδάφους είναι η καλλιέργεια για ανανέωση βοσκοτόπων ή οι αροτραίες καλλιέργειες, με τα ζώα να βόσκουν μεταξύ των αμειψισπορών. Το «γυμνό» έδαφος που εκτίθεται από αυτές τις δραστηριότητες ποικίλλει ετησίως και εποχιακά σε τοποθεσία και χωρική έκταση.
+
Τα άγρια μανιτάρια αποτελούν σημαντικό δασικό προϊόν στη Μεσόγειο, με υψηλή οικονομική, οικολογική και κοινωνική αξία, αλλά η παραγωγή τους είναι χωρικά και χρονικά πολύ μεταβλητή και δύσκολο να προβλεφθεί. Η καρποφορία των μανιταριών επηρεάζεται από το κλίμα (ιδίως τις βροχοπτώσεις και τη θερμοκρασία), τα χαρακτηριστικά του εδάφους και, κυρίως, τη δομή και παραγωγικότητα του δάσους, δηλαδή την ποσότητα και κατανομή της βιομάζας. Προηγούμενες μελέτες έδειξαν συσχέτιση της μανιταροπαραγωγής με την πρωτογενή παραγωγικότητα (π.χ. NDVI)
-
Στην παρούσα ανασκόπηση, αναπτύσσεται μια μέθοδος ανάλυσης δορυφορικών εικόνων χρονοσειράς για τη χαρτογράφηση αγροτεμαχίων αυτών των χρήσεων γης, επιτρέποντας έτσι την κάλυψη ευρείας περιοχής και την ευκολία ενημέρωσης, καθώς επίσης και ποσοτικοποίηση του «γυμνού» εδάφους για τη μοντελοποίηση της διάβρωσης του εδάφους. Η μοντελοποίηση απαιτεί χρονικά και χωρικά σαφή χαρτογράφηση αυτού του «γυμνού» εδάφους. Η χρονική ανάλυση προσδιορίζει τη χρήση γης μαζί με την περίοδο απομάκρυνσης της βλάστησης και παράγει αποτελέσματα ανά αγροτεμάχιο (σε διανυσματική μορφή) για χρήση σε πρόγραμμα Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών (GIS). Παρουσιάζεται μια περιγραφή της μεθόδου, εθνικοί χάρτες και στατιστικά στοιχεία της έκτασης του «γυμνού» εδάφους στη δασοκομία και της χειμερινής κτηνοτροφικής βοσκής της Νέας Ζηλανδίας το 2018 και μια αξιολόγηση της ακρίβειας. Τα χαρακτηριστικά των χαρτογραφημένων αγροτεμαχίων έχουν σχεδιαστεί για εισαγωγή σε ένα μοντέλο εκτίμησης της διάβρωσης του εδάφους (New Zealand Universal Soil Loss Equation, USLE).
+
και με δείκτες υγρασίας εδάφους από δορυφόρους, όμως συχνά έλειπαν λεπτομερή δομικά δεδομένα για τη συστάδα.Ο συνδυασμός παθητικών οπτικών δεδομένων Landsat (πολυχρονικός NDVI ως δείκτης παραγωγικότητας) με λεπτομερή δομικά χαρακτηριστικά από κινητό Terrestrial Laser Scanning (TLS) μπορεί να βελτιώσει ουσιαστικά τα μοντέλα πρόβλεψης, γιατί αποτυπώνει ταυτόχρονα τόσο το «πόσο ζωντανό» είναι το δάσος όσο και το πώς είναι δομημένο στον χώρο. Οι στόχοι της έρευνας συνοψίζονται σε 3 μέρη: (i) να αξιολογήσουν τη δυνατότητα των πολυχρονικών μεταβλητών Landsat και των TLS δομικών χαρακτηριστικών να προβλέψουν τη συνολική παραγωγή μανιταριών σε μεσογειακά δάση Pinus pinaster, (ii) να διερευνήσουν αν η παραγωγική ικανότητα του δάσους, και ειδικότερα ο όγκος υπέργειας βιομάζας, καθορίζει την παραγωγή μανιταριών, και (iii) να συγκρίνουν αν οι παράγοντες που εξηγούν την συνολική παραγωγή είναι οι ίδιοι με εκείνους που ελέγχουν την παραγωγή του εμπορικά σημαντικού είδους Lactarius deliciosus. Με αυτό το πλαίσιο, η μελέτη συνδέει την τηλεπισκόπηση με τη διαχείριση μη ξυλωδών δασικών προϊόντων.
'''Υλικά και μέθοδοι'''
'''Υλικά και μέθοδοι'''
-
Η εθνική χαρτογράφηση απαιτεί μεγάλο όγκο δορυφορικών δεδομένων για πολυχρονική ανάλυση, επομένως όλη η επεξεργασία πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις εθνικών υποδομών της NZ (National eScience Infrastructure (NeSI) High Performance Computing facilities).
+
Η περιοχή μελέτης βρίσκεται σε μεσογειακά δάση Pinus pinaster στην επαρχία Soria (Ισπανία), όπου υπάρχει πειραματικό δίκτυο δειγματοληπτικών επιφανειών με μακροχρόνια παρακολούθηση της παραγωγής μανιταριών. Σε κάθε επιφάνεια καταγράφηκαν εβδομαδιαία, για δέκα χρόνια (2012–2021), τα καρποσώματα όλων των ειδών μανιταριών: αριθμός, είδος και βιομάζα, δημιουργώντας χρονοσειρές ετήσιας παραγωγής τόσο για το σύνολο των ειδών όσο και ξεχωριστά για το Lactarius deliciosus. Παράλληλα χρησιμοποιήθηκαν κλιματικά δεδομένα δεκαετίας (βροχόπτωση και θερμοκρασία), με έμφαση στη φθινοπωρινή βροχόπτωση, γνωστό κλειδί για την καρποφορία. Η δομή του δάσους αποτυπώθηκε με κινητό TLS, από το οποίο εξήχθησαν μεταβλητές όπως πυκνότητα συστάδας (Stand Density Index, SDI), βασική επιφάνεια, όγκος υπέργειας βιομάζας και κάλυψη κόμης. Από πολυχρονικά δεδομένα Landsat υπολογίστηκε NDVI για διαφορετικές περιόδους, και χρησιμοποιήθηκε είτε ως απόλυτη τιμή είτε ως διαφορά (NDVIdiff) μεταξύ κρίσιμων φάσεων, ώστε να εκφράζει τη δυναμική της πρωτογενούς παραγωγικότητας. Στατιστικά, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν Generalized Additive Mixed Models (GAMMs), που επιτρέπουν μη γραμμικές σχέσεις και τυχαίες επιδράσεις, με μεταβλητές προβλέψεως το κλίμα, τη δομή του δάσους και τον NDVI, και απόκριση την ετήσια βιομάζα μανιταριών ανά επιφάνεια. Δημιουργήθηκαν δύο χωριστά μοντέλα: ένα για τη συνολική παραγωγή όλων των ειδών και ένα για το Lactarius deliciosus.
-
Αρχικά, επιτεύχθηκε προεπεξεργασία χρονοσειρών δορυφορικών εικόνων από τους δορυφόρους Sentinel-2A και 2B της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Πραγματοποιήθηκε επεξεργασία των εικόνων από νέφη και άλλους παράγοντες που επηρεάζουν αρνητικά την απεικόνιση στις περιοχές μελέτης, δηλαδή σε γεωργικά χωράφια, δασικά τετράγωνα ή αγροτεμάχια με συνεπή διαχείριση ή καλλιέργεια, με την πάροδο του χρόνου. Μέσω του προγράμματος GIS, έγινε χαρτογράφηση δασικών πολυγώνων και ακολουθήθηκαν τα απαραίτητα βήματα επεξεργασίας για τον προσδιορισμό της κάλυψης γης και τον ποσοτικό προσδιορισμό του «γυμνού» εδάφους  που είναι επιρρεπές στην επιφανειακή διάβρωση. Η βόσκηση των κτηνοτροφικών καλλιεργειών εκθέτει «γυμνό» το έδαφος, αφαιρώντας συχνά σχεδόν όλη τη βλάστηση, παρόλο που ενίοτε μπορεί να παραμείνουν οι ρίζες των φυτών. Στην ανάλυση δορυφορικών εικόνων, μια μέτρηση που χρησιμοποιείται συνήθως για την κάλυψη της βλάστησης είναι ο δείκτης βλάστησης (NDVI). Έχει χαμηλές τιμές τόσο για «γυμνό» έδαφος όσο και για νεκρή ή μη πράσινη (χωρίς χλωροφύλλη) βλάστηση. Μια επιλογή για τη διάκριση μεταξύ «γυμνού» εδάφους και μη πράσινης βλάστησης είναι να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικοί δείκτες βλάστησης, που είναι πιο ευαίσθητοι στα υπολείμματα των καλλιεργειών, και μια δεύτερη είναι η φασματική ταξινόμηση ως διαφορετικές καλύψεις γης του «γυμνού» εδάφους και της νεκρής βλάστησης. Επιλέχθηκε το δεύτερο καθώς είναι πιο εύκολος ο προσδιορισμός των τύπων κτηνοτροφικών καλλιεργειών, βοσκοτόπων και δέντρων στη διαδικασία ταξινόμησης. Τέλος, πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση ακρίβειας χαρτών «γυμνού» εδάφους.  
+
Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στις Εικόνες 1 και 2.
'''Αποτελέσματα'''
'''Αποτελέσματα'''
-
Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στις Εικόνες 1 και 2.
+
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και για τη συνολική παραγωγή μανιταριών και για το Lactarius deliciosus οι σχέσεις με τους περιβαλλοντικούς παράγοντες είναι έντονα μη γραμμικές, κάτι που αποτυπώνεται στις υψηλές τιμές effective degrees of freedom των GAMM. Η φθινοπωρινή βροχόπτωση (Precautumn) πάνω από ένα κατώφλι περίπου 150 mm συνδέθηκε με σαφή αύξηση της παραγωγής, ενώ κάτω από αυτό το όριο δεν παρατηρήθηκε θετική επίδραση, υποδεικνύοντας μια κατώφλιακή συμπεριφορά στο νερό που απαιτείται για καρποφορία. Ο δείκτης πυκνότητας συστάδας SDI εμφάνισε βέλτιστο διάστημα μεταξύ ~1000–1200: σε αυτές τις τιμές οι αποδόσεις ήταν μέγιστες, ενώ σε χαμηλότερες ή πολύ υψηλές πυκνότητες η παραγωγή μειωνόταν, πιθανόν λόγω έλλειψης, αντίστοιχα, συμβιωτικών ριζών ή υπερβολικού ανταγωνισμού. Ιδιαίτερα σημαντική ήταν η αλληλεπίδραση του όγκου βιομάζας με τον NDVIdiff: μεγαλύτερος όγκος και υψηλότερη πρωτογενής παραγωγικότητα συνδέθηκαν με αυξημένη παραγωγή μανιταριών, επιβεβαιώνοντας ότι τα μανιτάρια εξαρτώνται από την ενεργή, παραγωγική βλάστηση του δάσους. Επιπλέον, η αλληλεπίδραση κάλυψης κόμης και ελάχιστης θερμοκρασίας έδειξε ότι υψηλότερη κάλυψη, σε συνδυασμό με πιο ήπιες ελάχιστες θερμοκρασίες φθινοπώρου, ευνοεί τις αποδόσεις, πιθανώς μέσω καλύτερου μικροκλίματος και υγρασίας εδάφους. Το μοντέλο για το L. deliciosus είχε μικρότερο R2 (~0,3) αλλά παρόμοια μοτίβα, υποδεικνύοντας ότι το είδος ανταποκρίνεται σε παρόμοιους, αλλά πιο στενούς, οικολογικούς περιορισμούς.
-
 
+
 
'''Συμπεράσματα'''
'''Συμπεράσματα'''
-
Για πλαγιές λόφων 7ο ή περισσότερο, τα αποτελέσματα δείχνουν 47.177 εκτάρια χειμερινής χορτονομής «γυμνού» εδάφους το 2018, μαζί με 159.522 εκτάρια λόγω δασικών δραστηριοτήτων. Η ακρίβεια ήταν καλύτερη για τον δασικό χάρτη από τον χάρτη χειμερινών ζωοτροφών. Πιθανό αυτό να συμβαίνει επειδή οι κανόνες ταξινόμησης είναι απλούστεροι στη δασοκομία, ενώ η γεωργική ταξινόμηση απαιτούσε συγκεκριμένο προσδιορισμό της χειμερινής χορτονομής ως αιτίας του «γυμνού» εδάφους. Οι πιο σημαντικές κτηνοτροφικές καλλιέργειες (brassica και κτηνοτροφικά τεύτλα) είναι καλά ταξινομημένες. Οι περιοχές με την πλειονότητα των χειμερινών χορτονομών της Νέας Ζηλανδίας (Canterbury, Otago και Southland) έχουν, κατά μέσο όρο, την υψηλότερη ακρίβεια χαρτογράφησης. Η αυτοματοποιημένη μέθοδος ανάλυσης δορυφορικής εικόνας είναι ένας πρακτικός τρόπος για να ληφθούν χωρικά και χρονικά σαφή δεδομένα σχετικά με τη βλάστηση για τον παράγοντα C σε μοντέλα επιφανειακής διάβρωσης τύπου USLE. Η προσέγγιση αυτή στη χαρτογράφηση είναι ιδιαίτερα σημαντική για χρήσεις γης όπου υπάρχει υψηλή χρονική μεταβλητότητα στη βλάστηση, όπως η δασοκομία παραγωγής και η γεωργική καλλιέργεια.
+
Ο συνδυασμός δομικών χαρακτηριστικών συστάδας από TLS με πολυχρονικά δεδομένα NDVI από Landsat βελτιώνει ουσιαστικά την κατανόηση και πρόβλεψη της παραγωγής άγριων μανιταριών σε μεσογειακά πευκοδάση. Η φθινοπωρινή βροχόπτωση παραμένει βασικός οδηγός καρποφορίας, αλλά η παραγωγή δεν εξαρτάται μόνο από το κλίμα· εξαρτάται επίσης από τη δομή του δάσους (πυκνότητα, βιομάζα, κάλυψη κόμης) και την πρωτογενή παραγωγικότητα, που μπορούν πλέον να εκτιμηθούν σε μεγάλη κλίμακα με τηλεπισκόπηση. Έτσι, τα μανιτάρια μπορούν να θεωρηθούν δείκτες της λειτουργικής κατάστασης και παραγωγικής ικανότητας του δασικού οικοσυστήματος, και τα μοντέλα που βασίζονται σε TLS + Landsat προσφέρουν ρεαλιστικά εργαλεία για χωρικό σχεδιασμό της συλλογής, εκτίμηση αποδόσεων και υποστήριξη πολιτικών για μη ξυλώδη δασικά προϊόντα. Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι η προσέγγιση είναι επεκτάσιμη: με αντίστοιχο συνδυασμό ενεργών (LiDAR) και παθητικών (οπτικών/NDVI) δεδομένων μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλα είδη μανιταριών και σε άλλα δασικά συστήματα. Τέλος, προτείνεται ότι η ενσωμάτωση αυτού του τύπου τηλεπισκοπικών μοντέλων στη δασική διαχείριση θα ενισχύσει τόσο την οικονομική αξιοποίηση όσο και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας, καθώς θα προσφέρει αντικειμενική πληροφόρηση για την παραγωγή άγριων μανιταριών σε βάθος χρόνου.

Αναθεώρηση της 19:53, 16 Ιανουαρίου 2026


Δομικά χαρακτηριστικά που προκύπτουν από συνδυασμένα δεδομένα TLS και Landsat, υποστηρίζουν την πρόβλεψη αποδόσεων μανιταριών σε μεσογειακό δάσος.

Πρωτότυπος τίτλος: Stand Structural Characteristics Derived from Combined TLS and Landsat Data Support Predictions of Mushroom Yields in Mediterranean Forest

Συγγραφείς: Raquel Martínez-Rodrigo, and Beatriz Águeda, Cristina Gómez, Astor Toraño-Caicoya, Luke Bohnhorst, Enno Uhl.

Δημοσιεύθηκε: Οκτώβρης του 2022

Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: https://doi.org/10.3390/rs14195025

Εισαγωγή

Τα άγρια μανιτάρια αποτελούν σημαντικό δασικό προϊόν στη Μεσόγειο, με υψηλή οικονομική, οικολογική και κοινωνική αξία, αλλά η παραγωγή τους είναι χωρικά και χρονικά πολύ μεταβλητή και δύσκολο να προβλεφθεί. Η καρποφορία των μανιταριών επηρεάζεται από το κλίμα (ιδίως τις βροχοπτώσεις και τη θερμοκρασία), τα χαρακτηριστικά του εδάφους και, κυρίως, τη δομή και παραγωγικότητα του δάσους, δηλαδή την ποσότητα και κατανομή της βιομάζας. Προηγούμενες μελέτες έδειξαν συσχέτιση της μανιταροπαραγωγής με την πρωτογενή παραγωγικότητα (π.χ. NDVI) και με δείκτες υγρασίας εδάφους από δορυφόρους, όμως συχνά έλειπαν λεπτομερή δομικά δεδομένα για τη συστάδα.Ο συνδυασμός παθητικών οπτικών δεδομένων Landsat (πολυχρονικός NDVI ως δείκτης παραγωγικότητας) με λεπτομερή δομικά χαρακτηριστικά από κινητό Terrestrial Laser Scanning (TLS) μπορεί να βελτιώσει ουσιαστικά τα μοντέλα πρόβλεψης, γιατί αποτυπώνει ταυτόχρονα τόσο το «πόσο ζωντανό» είναι το δάσος όσο και το πώς είναι δομημένο στον χώρο. Οι στόχοι της έρευνας συνοψίζονται σε 3 μέρη: (i) να αξιολογήσουν τη δυνατότητα των πολυχρονικών μεταβλητών Landsat και των TLS δομικών χαρακτηριστικών να προβλέψουν τη συνολική παραγωγή μανιταριών σε μεσογειακά δάση Pinus pinaster, (ii) να διερευνήσουν αν η παραγωγική ικανότητα του δάσους, και ειδικότερα ο όγκος υπέργειας βιομάζας, καθορίζει την παραγωγή μανιταριών, και (iii) να συγκρίνουν αν οι παράγοντες που εξηγούν την συνολική παραγωγή είναι οι ίδιοι με εκείνους που ελέγχουν την παραγωγή του εμπορικά σημαντικού είδους Lactarius deliciosus. Με αυτό το πλαίσιο, η μελέτη συνδέει την τηλεπισκόπηση με τη διαχείριση μη ξυλωδών δασικών προϊόντων.

Υλικά και μέθοδοι

Η περιοχή μελέτης βρίσκεται σε μεσογειακά δάση Pinus pinaster στην επαρχία Soria (Ισπανία), όπου υπάρχει πειραματικό δίκτυο δειγματοληπτικών επιφανειών με μακροχρόνια παρακολούθηση της παραγωγής μανιταριών. Σε κάθε επιφάνεια καταγράφηκαν εβδομαδιαία, για δέκα χρόνια (2012–2021), τα καρποσώματα όλων των ειδών μανιταριών: αριθμός, είδος και βιομάζα, δημιουργώντας χρονοσειρές ετήσιας παραγωγής τόσο για το σύνολο των ειδών όσο και ξεχωριστά για το Lactarius deliciosus. Παράλληλα χρησιμοποιήθηκαν κλιματικά δεδομένα δεκαετίας (βροχόπτωση και θερμοκρασία), με έμφαση στη φθινοπωρινή βροχόπτωση, γνωστό κλειδί για την καρποφορία. Η δομή του δάσους αποτυπώθηκε με κινητό TLS, από το οποίο εξήχθησαν μεταβλητές όπως πυκνότητα συστάδας (Stand Density Index, SDI), βασική επιφάνεια, όγκος υπέργειας βιομάζας και κάλυψη κόμης. Από πολυχρονικά δεδομένα Landsat υπολογίστηκε NDVI για διαφορετικές περιόδους, και χρησιμοποιήθηκε είτε ως απόλυτη τιμή είτε ως διαφορά (NDVIdiff) μεταξύ κρίσιμων φάσεων, ώστε να εκφράζει τη δυναμική της πρωτογενούς παραγωγικότητας. Στατιστικά, οι συγγραφείς χρησιμοποίησαν Generalized Additive Mixed Models (GAMMs), που επιτρέπουν μη γραμμικές σχέσεις και τυχαίες επιδράσεις, με μεταβλητές προβλέψεως το κλίμα, τη δομή του δάσους και τον NDVI, και απόκριση την ετήσια βιομάζα μανιταριών ανά επιφάνεια. Δημιουργήθηκαν δύο χωριστά μοντέλα: ένα για τη συνολική παραγωγή όλων των ειδών και ένα για το Lactarius deliciosus. Τα αποτελέσματα συνοψίζονται στις Εικόνες 1 και 2.

Αποτελέσματα

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και για τη συνολική παραγωγή μανιταριών και για το Lactarius deliciosus οι σχέσεις με τους περιβαλλοντικούς παράγοντες είναι έντονα μη γραμμικές, κάτι που αποτυπώνεται στις υψηλές τιμές effective degrees of freedom των GAMM. Η φθινοπωρινή βροχόπτωση (Precautumn) πάνω από ένα κατώφλι περίπου 150 mm συνδέθηκε με σαφή αύξηση της παραγωγής, ενώ κάτω από αυτό το όριο δεν παρατηρήθηκε θετική επίδραση, υποδεικνύοντας μια κατώφλιακή συμπεριφορά στο νερό που απαιτείται για καρποφορία. Ο δείκτης πυκνότητας συστάδας SDI εμφάνισε βέλτιστο διάστημα μεταξύ ~1000–1200: σε αυτές τις τιμές οι αποδόσεις ήταν μέγιστες, ενώ σε χαμηλότερες ή πολύ υψηλές πυκνότητες η παραγωγή μειωνόταν, πιθανόν λόγω έλλειψης, αντίστοιχα, συμβιωτικών ριζών ή υπερβολικού ανταγωνισμού. Ιδιαίτερα σημαντική ήταν η αλληλεπίδραση του όγκου βιομάζας με τον NDVIdiff: μεγαλύτερος όγκος και υψηλότερη πρωτογενής παραγωγικότητα συνδέθηκαν με αυξημένη παραγωγή μανιταριών, επιβεβαιώνοντας ότι τα μανιτάρια εξαρτώνται από την ενεργή, παραγωγική βλάστηση του δάσους. Επιπλέον, η αλληλεπίδραση κάλυψης κόμης και ελάχιστης θερμοκρασίας έδειξε ότι υψηλότερη κάλυψη, σε συνδυασμό με πιο ήπιες ελάχιστες θερμοκρασίες φθινοπώρου, ευνοεί τις αποδόσεις, πιθανώς μέσω καλύτερου μικροκλίματος και υγρασίας εδάφους. Το μοντέλο για το L. deliciosus είχε μικρότερο R2 (~0,3) αλλά παρόμοια μοτίβα, υποδεικνύοντας ότι το είδος ανταποκρίνεται σε παρόμοιους, αλλά πιο στενούς, οικολογικούς περιορισμούς.

Συμπεράσματα

Ο συνδυασμός δομικών χαρακτηριστικών συστάδας από TLS με πολυχρονικά δεδομένα NDVI από Landsat βελτιώνει ουσιαστικά την κατανόηση και πρόβλεψη της παραγωγής άγριων μανιταριών σε μεσογειακά πευκοδάση. Η φθινοπωρινή βροχόπτωση παραμένει βασικός οδηγός καρποφορίας, αλλά η παραγωγή δεν εξαρτάται μόνο από το κλίμα· εξαρτάται επίσης από τη δομή του δάσους (πυκνότητα, βιομάζα, κάλυψη κόμης) και την πρωτογενή παραγωγικότητα, που μπορούν πλέον να εκτιμηθούν σε μεγάλη κλίμακα με τηλεπισκόπηση. Έτσι, τα μανιτάρια μπορούν να θεωρηθούν δείκτες της λειτουργικής κατάστασης και παραγωγικής ικανότητας του δασικού οικοσυστήματος, και τα μοντέλα που βασίζονται σε TLS + Landsat προσφέρουν ρεαλιστικά εργαλεία για χωρικό σχεδιασμό της συλλογής, εκτίμηση αποδόσεων και υποστήριξη πολιτικών για μη ξυλώδη δασικά προϊόντα. Οι συγγραφείς επισημαίνουν ότι η προσέγγιση είναι επεκτάσιμη: με αντίστοιχο συνδυασμό ενεργών (LiDAR) και παθητικών (οπτικών/NDVI) δεδομένων μπορεί να εφαρμοστεί σε άλλα είδη μανιταριών και σε άλλα δασικά συστήματα. Τέλος, προτείνεται ότι η ενσωμάτωση αυτού του τύπου τηλεπισκοπικών μοντέλων στη δασική διαχείριση θα ενισχύσει τόσο την οικονομική αξιοποίηση όσο και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας, καθώς θα προσφέρει αντικειμενική πληροφόρηση για την παραγωγή άγριων μανιταριών σε βάθος χρόνου.

Ανακτήθηκε από το "http://147.102.106.44/rs/wiki/index.php/%CE%A7%CE%B1%CF%81%CF%84%CE%BF%CE%B3%CF%81%CE%AC%CF%86%CE%B7%CF%83%CE%B7_%C2%AB%CE%B3%CF%85%CE%BC%CE%BD%CE%BF%CF%8D%C2%BB_%CE%B5%CE%B4%CE%AC%CF%86%CE%BF%CF%85%CF%82_%CF%83%CF%84%CE%B7_%CE%B3%CE%B5%CF%89%CF%81%CE%B3%CE%AF%CE%B1_...".