خصوصیات طیفی برگ گونه های درختی غالب جنگل های زاگرس با استفاده از طیف سنجی زمینی

لازمه تجزیه و تحلیل دقیق داده های ابر طیفی در فن آوری سنجش از دور در اختیار داشتن منحنی دقیق انعکاس طیفی پدیده های گوناگون می باشد. این منحنی ها در بانک اطلاعاتی به نام کتابخانه های طیفی ذخیره سازی می شوند. روش تهیه کتابخانه های طیفی، طیف سنجی زمینی می باشد. تحقیق حاضر قصد دارد با استفاده از طیف سنجی زمینی به اندازه گیری انعکاس برگ و تهیه کتابخانه طیفی گونه های درختی ارس (juniperus polycarpos)، بلوط (quercus persica)، بنه (pistacia khinjuk) در جنگل های استان چهارمحال و بختیاری و مقایسه آنها بپردازد. بازتاب طیفی گیاه در هر طول موج می تواند تحت تاثیر عواملی مانند مقدار مواد بیوشیمیایی گیاه از جمله کلروفیل، نیتروژن کل، گزانتوفیل، همچنین رطوبت برگ و ساختار درون سلولی و برون سلولی باشد. روشهایی مانند شاخص های طیفی(vegetation index)، منحنی حذف پیوستار(continuum removal) و مشتق گیری برای بررسی تاثیر این عوامل معرفی شده اند. شاخص های طیفی در سنجش از دور با استفاده از اثر این عوامل بر طول موج ها، موجب تشدید اختلاف بازتاب و همچنین کاهش اثر عوامل منفی به ویژه عوامل محیطی می شود. روش منحنی حذف پیوستار نوعی نرمال سازی منحنی طیفی در دامنه طول موج های مشخص است که امکان مقایسه شکل جذبی متغیر مورد نظر در محدوده طیفی خاص را فراهم می سازد. در این روش به جای استفاده از یک طول موج منحنی طیفی، از تغییرات کلی مشخصه جذبی متغیر مورد نظر در یک محدوده طیفی خاص استفاده می شود. برای انجام این مطالعه دامنه ی منحنی طیفی درختان ارس و بلوط در منطقه سبزکوه و درخت بنه در منطقه جنگلی فلارد استان چهارمحال و بختیاری با دستگاه طیف سنج asd fieldspec اندازه گیری و ثبت شدند. به منطور مقایسه منحنی های ثبت شده، از 15 شاخص طیفی که نسبت به کلروفیل، ساختار برگ، آب، خاک و شاخص سطح برگ حساس هستند استفاده شد و روش منحنی حذف پیوستار برای بررسی تفاوت ها در منحنی های طیفی به کار برده شد. برای درخت ارس در دو فصل تابستان و پاییز اندازه گیری ها انجام شد. نتایج حاصل از تحلیل واریانس یک طرفه در سطح اطمینان 95? نشان داد که تمام شاخص های استفاده شده در این مطالعه بین گونه های درختی ارس، بنه و بلوط تفاوت معنی داری نشان می دهد. نتایج حاصل از آزمون توکی نیز نشان داد به جزء شاخص wbi و pwi که در گونه های ارس و بنه با هم تفاوت معنی داری ندارند، شاخص های طیفی دیگر در هر سه گونه تفاوت معنی داری را نشان دادند و می توانند برای تفکیک طیفی این سه گونه استفاده شوند. به منظور بررسی حساسیت، کلروفیل درختان مورد مطالعه، اندازه گیری و نسبت بین شاخص های طیفی و میزان کلروفیل نمونه های مورد مطالعه در آزمایشگاه استخراج گردید. نتایج نشان داد که شاخص های طیفی pri، sipi و npci با کلروفیل a و a+b رابطه معنی داری دارند. این رابطه بین شاخص طیفی pri و کلروفیل a مثبت و بین sipi و npci با مقدار کل کلروفیل، منفی بود. به منظور مقایسه منحنی طیفی درخت ارس در فصل پاییز و تابستان با استفاده از روش منحنی حذف پیوستار، از 9 محدوده طیفی با مرکزیت طول موج های 430، 460، 570، 640، 660، 800، 970، 1120و 1640 استفاده شد. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل آماری نشان داده است که منحنی طیفی این گونه ی درختی در عمق محدوده های طیفی 430 و 570 نانومتر و سطح زیر منحنی حذف پیوستار در 430، 570 و 970 نانومتر تفاوت معنی داری دارند. محدوده های طیفی 430، 570 و 970 به ترتیب تحت تاثیر تغییرات میزان کلروفیل a، کلروفیل ab و رطوبت برگ گیاه است. نتایج حاصل از مقایسه میزان کلروفیل برگ ارس نشان دهنده تفاوت معنی دار این رنگدانه، در دو فصل پاییز و تابستان می باشد. به منظور بررسی رابطه بین میزان کلروفیل a، b و کلروفیل ab با محدوده های طیفی مورد مطالعه از همبستگی پیرسون (به دلیل نرمال بودن داده ها) استفاده گردید و نتایج، هیچ همبستگی معنی داری بین داده ها را نشان نداد. با توجه به نتایج مقایسه منحنی های طیفی درخت ارس و تغییرات آن و استفاده از این منحنی ها، در تهیه کتابخانه طیفی، لزوم توجه به زمان طیف سنجی زمینی حائز اهمیت است.