بررسی روند تغییرات سرسبزی پوشش گیاهی (Greening و Browning) با استفاده از سری زمانی MODIS-NDVI در استان مازندران

پوشش گیاهی یکی از اجزاء اصلی بیوسفر و یک عنصر حیاتی در سیستم اقلیمی است که آگاهی از تغییرات و روند فعالیت آن، می تواند به بهره وری بهینه از زمین های کشاورزی، اکوسیستم های طبیعی، تغییرات اقلیمی و تنوع زیستی تاثیر گذارد. شاخص های گیاهی حاصل از داده های ماهواره ای، ابزار قدرتمندی برای نظارت و بررسی پویایی پوشش گیاهی در مقیاس های زمانی و مکانی بزرگ را فراهم کرده است. هدف پژوهش حاضر بررسی روند بلندمدت پوشش گیاهی به صورت پیکسل به پیکسل در استان مازندران با استفاده از سری زمانی NDVI سنجنده MODIS ماهواره های Terra و Aqua است.

پژوهش حاضر در کل استان مازندران که 53 درصد از جنگل های هیرکانی و 12050 کیلومتر مربع از مراتع را در بر می گیرد، انجام شد. در این مطالعه محصولات شاخص پوشش گیاهی سنجنده MODIS با تفکیک مکانی 250 متر و فاصله زمانی 16 روزه به نام های MOD13Q1 و MYD13Q1 مورد استفاده قرار گرفته است. تصاویر شاخص NDVI موجود در این دو محصول با هم ترکیب و یک سری زمانی 828 تصویری با فاصله 8 روزه و تفکیک مکانی 250 متر از شاخص NDVI برای دوره زمانی 2003 تا 2021 ایجاد شد. به منظور افزایش کیفیت و حذف داده های پرت سری زمانی، پیکسل های متاثر از ابر، برف و یخ در هر تصویر از سری زمانی بر اساس اطلاعات تضمین کیفیت MODIS و مولفه فصلی درون سری های زمانی که ممکن است بررسی روند بلند مدت را با مشکل مواجه کند، با استفاده از فرمول Anomaly حذف شد. سپس سری زمانی با استفاده از روش پارامتریک حداقل مربعات معمولی(OLS)و روش های ناپارامتریک تیل سن، من-کندال و معنی داری من-کندال در محیط گوگل ارث انجین (GEE) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

نتایج این مطالعه نشان داد که خروجی روش های OLS، تیل سن و من-کندال به هم نزدیک بوده و روند های افزایشی (Greening) و کاهشی (Browning) به ترتیب در حدود 87 و 13 درصد از سطح استان رخ داده است. همچنین معنی داری روندهای من-کندال نشان می دهد که 21/77 درصد از روند های منطقه شامل 65/70 درصد از روند های مثبت (Greening) و 56/6 درصد از روند منفی (Browning) در سطح 1 درصد و 48/6 و 95/2 درصد از روندها به ترتیب سطوح 5 و 10 معنی دار هستند. پراکنش مکانی روند های پوشش های گیاهی نیز نشان داد که بخش وسیعی از روند های Browning در مناطق جلگه ای شمال استان و بیشتر روند Greening در اراضی جنگلی و پوشش های مرتعی رخ داده است.

به طور کلی مطالعه حاضرنشان داد که Greening در سطح وسیعی بخصوص در پوشش های گیاهی طبیعی شامل جنگل ها و مراتع رخ داد است . تغییرات پوشش ها گیاهی طبیعی متاثر از تغییرات اقلیمی است، چرا که فعالیت های انسانی در آن ها محدود می باشد. بنابراین روند گرمایش زمین می تواند مهمترین عامل Greening در استان مازندران باشند.