Wpływ warunków meteorologicznych na początek okresu wegetacyjnego lasów liściastych północno−wschodniej Polski

• Autorzy: Bartold M. , Bochenek Z.

Warianty tytułu

EN

Impact of meteorological conditions on the onset of the growing season over broadleaved forests in northeastern Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

he paper aims at assessing the impact of meteorological conditions on the start of the growing season (SOS) over forests in north−eastern Poland. The main objective was to study which, and if so to what extent, the meteorological parameters can describe the changes of the onset of vegetation in broadleaved forests. Study area encompasses forest complexes located in north−eastern Poland, which are under the influence of maritime and continental climate characterized by a shorter vegetation period and large temperature fluctuations. In this study forest mask containing only pixels with 50% cover of broadleaved forests defined by CLC2012 was applied. The time−series of satellite images derived from VEGETATION mission were applied for determining the start of the growing season. 10−day composites of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from 1999 to 2016, derived at 1 km pixel resolution were filtered with double logistic function in order to determine the SOS. The meteorological parameters such as maximum air temperature, total precipitation and surface solar radiation derived from field measurements one month before the start of the growing season were taken into account. The Pearson correlation results proved that only maximum air temperature was related to the onset of the growing season. The strength of the relations depended on the dominant trees recognized within the forest area. There were no statistically significant relations with the precipitation and solar surface radiation which could be explained by frequent clouds during the month before the SOS and not observed unfavorable conditions that could have impacted on the changes of the growing season in forests.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; Polska Polnocno-Wschodnia; lasy lisciaste; fenologia; okres wegetacji; poczatek okresu wegetacyjnego; warunki meteorologiczne; teledetekcja satelitarna; Znormalizowany Wskaznik Wegetacji; dane satelitarne SPOT VEGETATION; dane satelitarne Proba-V

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2019
• Tom: 163
• Numer: 12
• Opis fizyczny: s.997-1005,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Bartold M.

• Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji, Uniwersytet Warszawski, ul.Krakowskie Przedmieście 26/28, 00-927 Warszawa

autor

Bochenek Z.

• Centrum Teledetekcji, Instytut Geodezji i Kartografii, ul.Kaczmarskiego 27, 02-679 Warszawa

Bibliografia

• Bartold M. 2016. Opracowanie maski obszarów leśnych w celu monitoringu kondycji zdrowotnej lasów w Polsce na podstawie wieloletnich obserwacji satelitarnych. Leś. Pr. Bad. 77 (2): 141-150. DOI: https://doi.org/10.1515/frp-2016-0016.
• Beck P. S. A., Atzberger C., Hřgda K. A., Johansen B., Skidmore A. K. 2006. Improved monitoring of vegetation dynamics at very high latitudes: A new method using MODIS NDVI. Remote Sensing of Environment 100: 321-334. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rse.2005.10.021.
• Bednarek A. 1962. Układ i przebieg pór fenologicznych w lasach doświadczalnych w Rogowie. Sylwan 106 (2): 43-59.
• Bochenek Z. 1999. Operacyjne wykorzystanie zdjęć satelitarnych NOAA AVHRR do oceny warunków rozwoju upraw w Polsce. Fotointerpretacja w Geografii 29: 3-13.
• Bochenek Z., Ziółkowski D., Bartold M. 2015. Application of NOAA AVHRR satellite images for studying various environmental and climatic conditions in Polish forests. Geoinformation Issues 7 (1): 29-37.
• Chojnacka-Ożga L. 1999. Długość termicznego okresu wegetacyjnego w lasach doświadczalnych SGGW w Rogowie w latach 1926-1998. W: Feliksik E. [red.]. Klimatyczne uwarunkowania życia lasu. Wydawnictwo PTL. 127-133.
• Durło G., Feliksik E., Wilczyński S. 2004. Wieloletnia zmienność czasu trwania meteorologicznego okresu wegetacyjnego na Kopciowej w Beskidzie Sądeckim. Acta Agrafia et Silvestria. Series Silvestris 42: 23-34.
• Feliksik E., Wilczyński S., Durło G. 2001. Variability of air temperatures of the temperate climatic belt of the Beskid Sądecki mountains in the period 1971-2000 as exemplified by the climatological station in Kopciowa. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities. Forestry 4 (2).
• Gumiński R. 1948. Próba wydzielenia dzielnic rolniczo-klimatycznych w Polsce. Przegląd Meteorologiczny i Hydrolo-giczny 1 (1): 7-20.
• Han Q., Luo G., Li C. 2013. Remote sensing-based quantification of spatial variation in canopy phenology of four dominant tree species in Europe. Journal of Applied Remote Sensing 7 (1): 073485. DOI: https://doi.org/10.1117/ 1.JRS.7.073485.
• Holben B. N. 1986. Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVHRR data. International Journal of Remote Sensing 7 (11): 1417-1434. DOI: https://doi.org/10.1080/01431168608948945.
• Huculak W., Makowiec M. 1977. Wyznaczanie meteorologicznego okresu wegetacyjnego na podstawie jednorocznych materiałów obserwacyjnych. Zeszyty Naukowe SGGW-AR. Leśnictwo 25: 65-73.
• Hufkens K., Basler D., Miliman T., Melaas E. K., Richardson A. D. 2018. An integrated phenology modelling framework in R. Methods in Ecology and Evolution 1-10. DOI: https://doi.org/10.1111/2041-210X.12970.
• Jönsson P., Eklundh L. 2004. TIMESAT – a program for analyzing time-series of a satellite sensor data. Computers & Geosciences 30 (8): 833-845. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2004.05.006.
• Klosterman S. T., Hufkens K., Gray J. M., Melaas E., Sonnentag O., Lavine I., Mitchell L., Norman R., Friedl M. A., Richardson A. D. 2014. Evaluating remote sensing of deciduous forest phenology at multiple spatial scales using PhenoCam imagery. Biogeosciences 11: 4305-4320. DOI: https://doi.org/10.5194/bg-11-4305-2014.
• Kluza M., Zientarska A. 1999. Obserwacje fenologiczne wybranych gatunków drzew i krzewów z rodziny Celastraceae i Rosaceae introdukowanych w Ogrodzie Dendrologicznym Akademii Rolniczej w Poznaniu. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Seria Botanika 309: 31-54.
• Kołodziej J., Węgrzyn A. 2004. Zróżnicowanie czasu trwania okresu wegetacyjnego w obserwatorium agrometeorologicznym w Felinie w pięćdziesięcioleciu 1951-2000. Annales UMCS Sec. E 59 (2): 869-880.
• Mager P., Kępińska-Kasprzak M. 2016. Pojawy fenologiczne w 2014 roku w Trzebawiu koło Poznania na tle wcze-śniejszych obserwacji fitofenologicznych na obszarze środkowej Wielkopolski. Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus 15 (2): 93-103. DOI: https://doi.org/10.15576/ASP.FC/2016.15.2.93.
• Musiał J. 2009. Metodyka oceny stanu środowiska przyrodniczego obszarów prawnie chronionych w Polsce w oparciu o zintegrowane dane teledetekcyjne i klimatyczne. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 20: 307-320.
• O’Connor B., Dwyer E., Cawkwell F., Eklundh L. 2012. Spatio-temporal patterns in vegetation start of season across the Island of Ireland using the MERIS Global Vegetation Index. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 68: 79-94. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2012.01.004.
• Prabakaran C., Singh C. P., Panigrahy S., Parihar J. S. 2013. Retrieval of forest phenological parameters from remote sensing-based NDVI time-series data. Current Science 105 (6): 795-802.
• Rouse J. W., Haas R. H., Schell J. A., Deering D. W. 1973. Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with ERTS. Proceedings of 3rd Earth Resources Technology Satellite Symposium. 309-317.
• Siłuch M., Bartoszek K. 2012. Możliwości wykorzystania danych satelitarnych do wyznaczania początku i końca okresu wegetacyjnego. Woda – Środowisko – Obszary Wiejskie 2 (38): 245-255.
• Siłuch M., Dąbrowska A., Bartoszek K. 2016. Początek okresu wegetacyjnego określany na podstawie danych meteorologicznych, teledetekcyjnych i pojawów fenologicznych leszczyny pospolitej. Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus 15 (2): 117-125. DOI: https://doi.org/10.15576/ASP.FC/2016.15.2.117.
• Tan B., Morisette J. T., Wolfe R. E., Gao F., Ederer G. A., Nightingale J., Pedelty J. A. 2011. An Enhanced TIMESAT Algorithm for Estimating Vegetation Phenology Metrics From MODIS Data. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 4 (2): 361-371. DOI: https://doi.org/10.1109/JSTARS. 2010.2075916.
• Turlej K., Bojanowski J., Bartold M. 2013. Maska obszarów rolniczych dostosowana do monitoringu wzrostu roślin uprawnych w Polsce przy użyciu szeregów czasowych NOAA-AVHRR. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji 25: 233-242.
• White M. A., De Beurs K. M., Didan K., Inouye D. W., Richardson A. D., Jensen O. P., O’Keefe J., Zhang G., Nemani R. R., Van Leeuwen W. J. D., Brown J. F., De Wit A., Schaepman M., Lin X., Dettinger M., Bailey A. S., Kimball J., Schwartz M. D., Baldocchi D. D., Lee J. T., Lauenroth W. K. 2009. Intercomparison, interpretation and assessment of spring phenology in North America estimated from remote sensing for 1982-2006. Global Change Biology 15: 2335-2359. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01910.x.
• Yu X., Wang Q., Yan H., Wang Y., Wen K., Zhuang D., Wang Q. 2014. Forest Phenology Dynamics and Its Responses to Meteorological Variations in Northeast China. Advances in Meteorology. Article ID 592106. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/592106.
• Zhang X., Friedl M. A., Schaaf C. B., Strahler A. H., Hodges J. C. F., Gao F., Reed B. C., Huete A. 2003. Monitoring vegetation phenology using MODIS. Remote Sensing of Environment 84: 471-475. DOI: https://doi.org/10.1016/S0034-4257(02)00135-9.
• Zielony R., Kliczkowska A. 2012. Regionalizacja przyrodniczo-leśna Polski 2010. CILP, Warszawa.

Identyfikatory

DOI

10.26202/sylwan.2019044