Metodologia stosowana do klasyfikacji różnorodności biologicznej roślin

W niniejszym badaniu wykorzystano Landsat-7, ETM + o rozdzielczości przestrzennej 30 m (październik 1999). Metodologia klasyfikacji roślin została przedstawiona na rysunku 6.1.

1. Wskaźniki wegetacji:

Wskaźniki wegetacji (VI) to miara ilościowa oparta na wartości cyfrowej (DN), która próbuje zmierzyć biomasę lub roślinność. Zwykle wskaźnik roślinności powstaje z połączenia pasm widmowych, które dają pojedynczy pas (obraz) wskazujący na wielkość roślinności. Wysoka wartość VI oznacza zdrową roślinność i odwrotnie. Najprostszą formą VI jest po prostu stosunek dwóch oddzielnych pasm spektralnych.

Jest to bardzo skuteczne ze względu na odwrotną zależność między jasnością roślinności w czerwonym paśmie i pasmami podczerwieni. Absorpcja czerwonego światła (R) przez chlorofil i silne odbicie promieniowania podczerwonego (IR) przez mezofilną tkankę zapewnia stosunek pasm R i IR. Powierzchnia niezmodyfikowana, w tym woda, powierzchnia zabudowana, goły teren i martwa lub naprężona roślinność, nie wykazują skutecznej odpowiedzi widmowej, a stosunek zmniejszy się w skali.

Istnieje kilka VI stosowanych, takich jak Indeks Wegetacji (VI) opracowany przez Lellesanda i Kiefera (1987), który został ostatnio nazwany Indeksem Różnicowania Roślinności (DVI) jako "DVI = NIR-R" Richardsona (1992), Wskaźnik wegetacji Ratio (RVI) opracowany przez Jordona (1969), który zdefiniował RVI jako "NIR / R", normalizowany indeks wegetacji różnicy (NDVI), indeks wegetacji procentowej w podczerwieni (IPVI) opracowany przez Crippona (1990), który zdefiniował go jako NIR / NIR-R = 1/2 (NDVI + 1).

Ale z całego VI, NDVI jest najczęściej używany i łatwy do interpretacji. W niniejszym badaniu stosuje się NDVI. NDVI to NIR-R / NIR + R. Wartości DN zakresu NDVI od -1 do +1. Wartości od -1 do +0, 1 pokazują niezrewidowaną powierzchnię, podczas gdy od +0, 1 do +1 wykazują obecność roślinności. Im wyższa wartość DN, tym zdrowsza będzie roślinność i odwrotnie.

Wskaźniki wegetacji są używane przez różnych naukowców do różnych celów, takich jak badanie stresu roślin, klasyfikacja lasów itp. W niniejszym badaniu do klasyfikacji lasów stosuje się NDVI. Zgodnie z wytycznymi Forest Survey of India (FSI), roślinność została sklasyfikowana jako bardzo gęste lasy (VDF), gęste lasy (DF), lasy otwarte (OF).

Wytyczne FSI są podsumowane w pierwszych trzech stwierdzeniach, natomiast czwarta jest dodawana zgodnie z potrzebami warunków klimatycznych i wysokościowych dla roślinności rezerwatu.

1. Wszystkie ziemie z leśną pokrywą drzewa o gęstości ponad 70% stanowią VDF.

2. Wszystkie ziemie z leśną pokrywą drzew o gęstości daszka między 40% a 70% to DF.

3. Wszystkie ziemie z leśną pokrywą drzew o gęstości okapu między 10% a 40% są OF.

4. Wszystkie ziemie z leśną pokrywą drzew o gęstości zadaszenia mniejszej niż 10% określa się jako obszary trawiaste.

2. Klasyfikacja gęstości roślinnej NDBR:

Pokrycie roślinności jest klasyfikowane na podstawie gęstości okrywy z Landsat-7, ETM + orto-rektyfikowany obraz przy użyciu ERDAS Imagine 8.7. W klasyfikacji wykorzystywane są kanały 3 (R) i 4 (NIR) obrazu satelitarnego. Przede wszystkim wygenerowano NDVI. Następnie przeprowadzono podział gęstości NDVI w 20 klasach w celu maskowania obszarów wegetacyjnych.

Pierwsze 12 klas o wartościach DN od -1 do + 0, 2 zapisano jako obszary niezalesione, a wartości DN z 0, 2 do +1 uznano za roślinność. Wartości DN pokazujące pokrycia roślinne zostały następnie zakodowane zgodnie z wytycznymi Forests Survey of India z niewielkimi modyfikacjami. W ten sposób wygenerowano ostateczną mapę przedstawiającą pokrycie roślinności (rysunek 6.2).

Łączna powierzchnia pod pokrywą roślinną wynosi 1817.09 km2, co stanowi około 28, 46% całkowitego obszaru geograficznego rezerwatu. Powierzchnie dla VDF, DF, OF i muraw to odpowiednio 195, 07, 46, 163, 808, 51 i 347, 38 km2, czyli odpowiednio 10, 73%, 25, 65%, 44, 49% i 19, 12% całkowitej lesistości (tabela 6.1).

3. Klasyfikacja roślinności NDBR:

NDBR kryje bardzo bogatą różnorodność kwiatów. Unikalne położenie geograficzne, klimat wraz z dużymi zmianami wysokościowymi dały NDBR bardzo bujną i zróżnicowaną florę. Wyniki badań literatury wskazują, że roślinność w NDBR ogranicza się do dolnych warstw dolin rzecznych, np. Dolina Rishi Ganga, dolina Pinder, dolina Dhauli Ganga, Bhangaar Ganga, dolina rzeki Alaknanda itp.

Rozległe prace wykonane przez Khachera (1978), Hajrę i Balodiego (1995), Samanta (1993), Samanta i Joshi (2004 i 2005) zaowocowały bardzo charakterystycznym kwiatowym bogactwem NDBR. Opierając się na badaniu literatury nad wyżej wymienionymi naukowcami, florę NDBR można ogólnie podzielić na trzy kategorie.

Teledetekcja i analiza GIS spowodowały również trzy rodzaje roślinności, takie jak umiarkowany, alpejski i alpejski zarośla i łąki. Dla klasyfikacji flory / roślinności zmienność wysokości została uznana za ważny czynnik. Po pierwsze, opracowano binarny obraz obszarów roślinności, aby obszary roślinne mogły zostać zamaskowane (rysunek 6.3).

Kontury zostały zdigitalizowane z wierzchnich arkuszy. Następnie wygenerowano cyfrowy model wysokościowy (DEM) i dokonano podziału poziomu, aby sklasyfikować DEM (rysunek 6.4).

Pokrojony DEM został następnie zakodowany zgodnie ze wspierającym środowiskiem wysokościowym dla roślinności, na przykład pomiędzy 2000 a 2800 m powyżej średniego poziomu morza, umiarkowana wegetacja znajduje się pomiędzy 2801 do 3800 m powyżej średniego poziomu morza; roślinność wysokogórska od 3 801 do 4 300 m powyżej średniego poziomu morza, łąk alpejskich i łąk. Nie ma roślinności powyżej 4301 m powyżej średniego poziomu morza (tabela 6.2).

Analiza regionu wspierającego roślinność na wysokości wskazuje, że tylko 4, 48% powierzchni rezerwatu może wspierać roślinność umiarkowaną, 21, 08% roślinności alpejskiej, 13, 23% zarośli alpejskich i łąk. Około 39% obszaru geograficznego rezerwatu może stanowić wsparcie dla wegetacji, podczas gdy około 61% obszaru rezerwatu znajduje się znacznie powyżej linii drzewostanu i nie może wspierać żadnej roślinności. Następnie w środowisku ERDAS Imagine wdrożono analizę macierzy w celu obliczenia mapy rodzajów roślinności (Tabela 6.3) i ostatecznie obliczono powierzchnię. Rodzaje wegetacji przedstawiono na rysunku 6.5.

4. Roślinność umiarkowana:

Umiarkowana wegetacja występuje między 2000 a 2 800 m nad poziomem morza. Teledetekcja i analiza GIS pokazują, że lasy umiarkowane są ograniczone do dolnych warstw dolin rzecznych Dhauli Ganga, Alaknanda, Rishi Ganga, Bhundyar Ganga i doliny rzeki Pindar. Całkowita powierzchnia tego typu roślin wynosi 303, 27 km2, co stanowi około 16, 68% całkowitego pokrycia roślinnego rezerwatu. Wyniki badań terenowych, w których dominują gatunki to Deodar, Oak, Pine, Bhojpatra, Buransh itp.

W NDNP największe drzewostany iglaste rosną w dolinie Raunti, która jest otwarta na wilgotne wiatry z dolnej doliny Dhauli Ganga. Dominującym gatunkiem drzewa iglastego jest jodła himalajska. W pobliżu Lata, Tolmy i Reni znajduje się piękny stojak z Deodarem, którego nie ma w parku (Khacher, 1978, Sahai i Kimothi, 1994-95, 1996).

Powyżej wioski Dąb szybko zmienia się w mieszaninę Deodar i Blue Pines, a po Belta Kharak w Bhojpatra. Jeśli chodzi o dolinę kwiatów, lasy umiarkowane są nieobecne, ponieważ większość doliny znajduje się powyżej 2800 m nad poziomem morza i nie obsługuje umiarkowanej wegetacji.

5. Roślinność alpejska:

Znajdują się one pomiędzy 2801 m a 3800 m nad średnim poziomem morza. Teledetekcja i analiza GIS pokazują, że roślinność ta jest rozprowadzana znacznie powyżej umiarkowanej roślinności w górnym biegu rzeki Dhauli Ganga, górnej rzeki Rishi Ganga, górnej doliny Alaknanda i Pindaru, Lata Kharak, Saini Kharak, Debrigheta, Deodi Trishul Nalah, Ramni, Bagnidhar i Bhujgara itp.

Umiarkowana wegetacja i roślinność alpejska może być łatwo zróżnicowana w niektórych obszarach, takich jak Latakharak. Ten rodzaj roślinności jest dobrze rozpowszechniony w obu parkach narodowych. Stojaki alpejskich lasów są dobre w sieciach NDNP niż VoFNP. W NDNP znajdują się one bezpośrednio od Lata Kharak do Ramni i VoFNP po całym dnie doliny. Charakterystyczną cechą tej pięknej roślinności są porosty rosnące na drzewie.

Podszyt leśny tworzy krzew rododendron, który w maju obficie kwitnie. Tę roślinność obserwuje się również w górnym biegu wsi Reni, Lata, Tolma, Daunagiri, Suraithota, Tapoban, Bhundyar, Pandukeshwer itp. Całkowita powierzchnia tego rodzaju roślin wynosi 1, 178, 7 km2, co stanowi około 64, 85% całkowitej wegetacji pokrycie rezerwy.

6. Alpine Scrub and Meadows:

Są one dobrze rozłożone między linią drewna (3800 m) i stałą linią śniegu (4500 m) (Khacher, 1978, Samant, 1993). Badanie ujawnia, że ​​znajdują się one zarówno w parkach narodowych, jak i na dużym obszarze parków narodowych. Alpejskie zarośla dominują od 3801 m do 4.100 m nad poziomem morza.

Zaczyna tracić dominację z wysokości 4000 m nad poziomem morza, a na jego miejscu znajdują się łąki alpejskie. Alpejskie łąki są szeroko rozpowszechnione od 4 200 m do 4 500 m. Dominują one po wsi Kosa w dolinie Niti i po wsi Lambagad w dolinie Mana. Całkowita powierzchnia tego typu roślin wynosi 335, 41 km2, co stanowi około 18, 45% całkowitego pokrycia roślinności rezerwatem (tabela 6.4).