estudio de la regeneracion post-incendio: aplicación de imágenes
Anuncio
ESTUDIO DE LA REGENERACION POST-INCENDIO: APLICACIÓN DE IMÁGENES LANDSAT-TM A SU CARACTERIZACIÓN Y SEGUIMIENTO NAVARRO CERRILLO, R.M.*; NAVARRO MEZQUITA, c.**, SALAS, F.J.*, GONZÁLEZ DUGO, M.P. *** & FERNANDEZ, P. * * ETSI AGRÓNOMOS Y DE MONTES. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA RURAL. UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA ** SERVICIO DE EVALUACIÓN DE RECURSOS NATURALES. CONSEJERÍA DE MEDIO AMBIENTE. JUNTA DE ANDALUCÍA *** SERVICIO CENTRALIZADO DE INFORMACIÓN DEL TERRITORIO. UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA RESUMEN Conocer los procesos de regeneración después de un incendio es fundamental para resolver numerosos problemas que se plantean en ecología forestal y selvicultura. Cualquier intento de estudiar procesos de regeneración a partir de imágenes LANDSAT -TM debe tener en cuenta el tipo de vegetación previa al incendio, para lo cual se han establecido una serie de tipos de vegetación para Andalucía, en función de su respuesta al fuego. A partir de estos tipos pueden estudiarse los procesos de regeneración mediante diferentes índices de vegetación PC: Incendios forestales. Teledetección. Regeneración post-incendio. SUMMARY Post fire regeneration has been sugested as one way to resolve severa! problems in forest ecology and silviculture. The use of LANDSAT -TM has supposed a new approache to create pre-fire and post-fire cover maps of the forest areas. Using a geographic information system, the maps were compared and a map of vegetation change was created. Simultaneously, a Vegetation Condition Index (VCI) was applied to a LANDSAT -TM scene to elaborate a map of degrees of natural regeneration. KW: Forest fires. Remote sensing. Post-fire regeneration. INTRODUCCIÓN En el contexto de este trabajo interesan fundamentalmente la aplicación que la teledetección pueda tener a dos factores de cambio: el fuego, como un agente de perturbación especialmente importante en el mediterráneo; y en segundo lugar, los procesos de restauración, tanto naturales como artificiales, que puedan seguir a este evento. Los avances en este tipo de tecnología, particularmente la aplicación de imágenes LANDSAT-TM, suponen una nueva situación en la cual el tipo y calidad de la información que podrá ser suministrada será más diversa y precisa, lo que permitirá un tratamiento más adecuado. 319 MATERIAL YMETODO - Descripción de la zona de trabajo. El incendio de Sierra de las Nieves afectó a un área muy amplia, que comprende los T.M. de Ronda, Tolox, Yunquera, Istan y Monda, al interior del Parque Natural. Este Parque aparece drenado superficialmente por tres cuencas hidrográficas, la del Rio Guadalhorce, el Rio Verde y el Rio Guadiaro. - Tipificación de la vegetación. Cualquier intento de estudiar procesos de regeneración a partir de imágenes LANDSAT-TM deben tener en cuenta el tipo de vegetación previa al incendio y su caracterización fisionómica, así como el comportamiento del fuego y el efecto de la pendiente/exposición/topografía sobre su desarrollo y composición. La tipificación previa de la vegetación y su interpretación ecológica, en conjunción con la estimación de los daños producidos por el incendio, determinan el ciclo y características de la regeneración dentro de un ecosistema forestal. Debido a la similitud de las condiciones ecológicas, puede considerarse que típicamente va a darse un mismo tipo de proceso de regeneración como respuesta a los daños producidos por el fuego en un tipo particular de vegetación. A partir de un análisis estructural de la vegetación, se ha elaborado una tipificación de la vegetación en base a unos criterios ya expuestos en otros trabajos (NAVARRO, R.M. et al 1996): - Aplicación de diferentes Índices de vegetación al seguimiento y evaluación de la regeneración. Para el estudio de la respuesta de la vegetación al fuego se ha utilizado imágenes de satélite LANDSAT -TM. Con este propósito, y hasta el momento se han utilizado una serie de transformaciones lineales de los valores de reflectancia, las cuales han sido desarrollados para la evaluación de biomasa. En nuestro caso hemos optado por el VCI (Vegetation Condition Index) propuesto por KOGAN (1990) y que ya ha sido utilizado para el estudio de otros procesos de cambio de la vegetación (KOGAN, F.N. 1990; LIU, W.T. & KOGAN, F.N. 1996). La combinación de estos dos tipos de información permite conocer la intensidad del cambio para el año j (VClj ), y la dirección del cambio mediante los modelos previstos de evolución de la vegetación. RESULTADOS - Tipificación de la vegetación. A partir del los criterios propuestos se ha elaborado una tipificación de la vegetación para Andalucía. Esta clasificación agrupa los tipos de vegetación en función de su respuesta al fuego, intentando cubrir aquellas formaciones mas representativas en la Comunidad Autónoma. El sistema de clasificación se basa en la aplicación secuencial de los criterios propuestos, lo que permite asignar a cada uno de los tipos sus características dominantes.(Tabla 1). Existen varias fuentes de información que incluyen la definición de tipos forestales. La importancia de estas clasificaciones se deben a su posible aplicación para inventarios y cartografía especifica, y esta dando lugar a su generalización como una fuente alternativa de información. Por otro lado, la forma en como están hechas estas clasificaciones permiten una mayor flexibilidad para adaptarse a los requerimientos de información y a la escala adecuada para los objetivos del trabajo (Tabla 11). La comparación de la vegetación pre y post-incendio ha sido un método de análisis muy utilizado desde hace bastante tiempo. En nuestro caso la información se ha procesado utilizando una matriz bidimensional para comparar los estados de la vegetación antes del incendio y postincendio, lo que es posible gracias a la red de puntos de control y los mapas previos de vegetación. Esto se facilita gracias a la incorporación de la información en un SIG, lo que permite asignar a cada punto un tipo de vegetación pre y post-incendio (Tabla 111). 320 - Aplicación de diferentes índices al segUImIento y evaluación de la regeneraclOn. La estimación de procesos de regeneración con ayuda del Indice de Cambio de la Vegetación permite la definición de clases con niveles análogos de restauración de las cubiertas vegetales. En este caso se han establecido, a través de una clasificación no supervisada, tres categorías: (Figura 1). Los resultados obtenidos en la clasificación deben ser comparados con los inventarios en el terreno, en cuanto a características del proceso de regeneración: composición, coberturas y biomasa, con el fin de comprobar la precisión de la información obtenida, y establecer correlaciones adecuadas. Es importante destacar que los valores del VCI representan variaciones temporales del NDVI, lo cual es indicativo de un cambio relativo de los valores espectrales, y por tanto, del estado de la vegetación en un momento particular. Sin embargo, este cambio neto da poca información sobre la naturaleza real de ese cambio. Así, a través de las matrices de cambio de la vegetación (Tabla 111), se observa un porcentaje muy importante de transformación desde masas arboladas (principalmente pinares) hacia formaciones de matorral. Esto en términos de restauración de la zona afectada por el incendio puede ser muy importante, ya que supone un cambio en el tipo de masa forestal y, por tanto, de los objetivos de repoblación. El estudio de la evolución temporal de los procesos de regeneración basados en la información de los índices de vegetación, junto a las modelos de regeneración para cada tipo de vegetación podría facilitar considerablemente la interpretación de la información suministrada por las imágenes. BIBLIOGRAFIA KOGAN, F.N. 1990. Remote Sensing of weather impacts on vegetation in nonhomogeneous areas. International Journal ofRemote Sensing. N° 11:(1405-1420). LIU, W.T. & KOGAN, EN. 1996. Monitoring regional drought using the Vegetation Condition Index. International Journal of Remote Sensing N° 14:(2761-2782) NAVARRO, R.M, NAVARRO, C. & ABELLANAS, B. 1996. Regeneración de la vegetación después de un incendio. Aplicación de imágenes IANDSAT- TM a su caracterización y seguimiento. Cuadernos de la SECF N° 3:(35-46). PORCENTAJE DE CAMBIO DE LA VEGETACIÓN-Sierra de las Nieves Pinar Garriga Pinsapar Pastizal Matorral dominada por Q. coccifera Pinar Garriga dominada por Q. coccifera Pinsapar Pastizal Matorral Mancha dominada por J. oxycedrus 68% 25% 100% 100% 100% 100% Tabla 111. Matriz de cambio de la vegetación-Sierra de las Nieves 321 Mancha dominada por J. oxycedrus 7% Querelle\' eoceifera Quereus eoee~fera Baja Baja Baja Media Media Media Media Alta Alta Alta Alta 50-100 50-]00 50-100 10-20 10-20 <20 <20 <5 <5 <10 <20 Quereus ilex Quereus suber Mancha Cistus sp~ Retamaspp Herbazal terofítico Quereus eoeeifera Quereus eoeeifera A C A B Cistus spp Retama spp C C B Quereus ~pp Herbazal terofítico Quereus spp Matorral Quereus spp Quereus ilex Quereus suber Quereus spp Pinus-Quereus Tabla 1. Descripción de los principales tipos de vegetación según su respuesta al fuego presentes en Andalucía Coscojares Garriga Baja 50-100 Quereus ilex Quereus suber A B B Baja >100 Matorral Herbzal terofítico Herbazal terofítico Quereus ilex Quereus suber C Baja >100 Matorral B Varias especies Abies pinsapo C Baja >100 Cistus spp Herbazal terofítico Varias especies Abies pinsapo A Pinus spp Herbazal-matorral Pinus spp-matorral Media Baja Baja - Resiliencia del sistema Periodo esperado de restauración 20-40 >100 50-100 Tipo de vegetación esperado como respuesta al fuego B Cistus spp Pinus spp A A A Representación territorial en Andalucía Cistus spp Retamaspp Herbazal terofítico Herbazal terofítico herbazal terofítico Cistus spp Especies secundarias Pinus sI!E.~ Pinus spp Pinus spp Especie principal Quereus ilex Quereus suber Pinus spp Quereus ilex Quercus suber Quereus ¡¡ex Quereus suber Quereus faginea Dehesas de Quereus sp. sin Quereus ilex sotobosque Quereus suber Dehesas de Quercus sp. con Quereus ilex Quercus suber sotobosque Matorral arbustivo de Quereus sp. Quereus ilex Quercus suber Varias especies Mancha Cistus spp Jarales Retama spp Retamares Masas adultas de Quereus sp. Con sotobosque Masas mixtas con dominancia de Pinus sp. Y presencia de Quereus sp. Masas mixtas con dominancia de Quereus sp. Masas adultas puras de Pinus sp. Masas jóvenes puras de Pinus sp. Masas adultas de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas jóvenes de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas adultas de Abies pinsapo con soto bosque de tipo medio Masas jóvenes de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Masa arboladas puras de Quereus sp. sin matorral Tipo de vegetación 5 4-5 4-5 5 4-5 4-5 4-5 4-5 3-4 3-4 4-5 4-5 1 1 ] 2-4 1 3-4 Indice de regeneración Bosque de coníferas CORINE (1:100.000) Matorral Mapa de ocupación del suelo de Mapa Forestal de España Andalucía (1 :50.000/1 :200.000) (1:50.000/1 :100.000) Formaciones arbóreas densas de Masas adultas puras de Pinus sp. coníferas Masas jóvenes puras de Pinus sp. Formaciones de matorral denso con Masas adultas de Pinus sp con arbolado de coníferas sotobosque de matorral Masas jóvenes de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas adultas de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Masas jóvenes de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Formaciones arboladas densas de Masa arboladas puras de Quercus guercineas sp. sin matorral Masas adultas de Quercus sp. Con sotobosque Formaciones arboladas densas de Masas mixtas con dominancia de quercinieas y coníferas Pinus sp. Y presencia de Quercus sp. Masas mixtas con dominancia de Quercus sp. Formaciones de pastizal con Dehesas de Quercus sp. sin sotobosque arbolado Cultivos herbáceos con arbolado de quercineas Formaciones de pastizal con Dehesas de Quercus sp. con sotobosque arbolado Formaciones de matorral disperso Matorral arbustivo de Quercus sp. con arbolado de quercineas Mancha Matorral denso Matorral disperso Jarales Retamares Coscojares Matorral denso Garriga Tabla 11. Relación entre los tipos de vegetación definidos en varias fuentes de infonnación Jarales Retamares Coscojares Garriga Mancha Dehesas de Quercus sp. con sotobosque Transición matorral monte bajo Matorral arbustivo de Quercus sp. Masas jóvenes puras de Pinus sp. Masas adultas de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas jóvenes de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas adultas de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Masas jóvenes de Abies pinsapo con sotobosgue de tipo medio Masa arboladas puras de Quercus Bosque de frondosas sp. sin matorral Masas adultas de Quercus sp. Con sotobosque Masas mixtas con dominancia de Masa mixta frondosa conífera Pinus sp. Y presencia de Quercus sp. Masas mixtas con dominancia de Quercus sp. Dehesas de Quercus sp. sin Terrenos agroforestales sotobosque Masas adultas puras de Pinus sp. Tipificacion de la vegetación 4,6,2 4,6 2 4 4 Jarales Retamares Coscojares Garriga 4 2 l 9 9 5 9 4 5 4 4 7,5 8,9 Modelos de combustible Mancha Dehesas de Quercus sp. con sotobosque Matorral arbustivo de Quercus sp. Masas jóvenes puras de Pinus sp. Masas adultas de Pinus sp con soto bosque de matorral Masas jóvenes de Pinus sp con sotobosque de matorral Masas adultas de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Masas jóvenes de Abies pinsapo con sotobosque de tipo medio Masa arboladas puras de Quercus sp. sin matorral Masas adultas de Quercus sp. Con sotobosque Masas mixtas con dominancia de Pinus sp. Y presencia de Quercus sp. Masas mixtas con dominancia de Quercus sp. Dehesas de Quercus sp. sin sotobosque Masas adultas puras de Pinus sp. Inventario Forestal Nacional (1:250.000) Figura 1. Aplicación del indice de cambio de la vegetación (VeI) al area afecfada por el incendio de Sierra de las Nieves.
