Pigmentos y área de índice foliar para rodalizar masas de pino en declive
Muchas plantaciones de Pinus están gravemente afectados por procesos de defoliación y mortalidad causados por plagas y sequías. La cartografía de las variables de las copas de los árboles forestales (por ejemplo, el índice de área foliar y los pigmentos) es especialmente útil en la delimitación de rodales para la gestión de los bosques en declive. Este trabajo explora el potencial de la integración de datos multiespectrales de WorldView-2 (WV-2) y del escáner láser aerotransportado (ALS) para la delineación de rodales basada en variables de copa de plantaciones de Pinus sylvestris en el sur de España. Se cuantificaron los pigmentos de las agujas (clorofila y carotenos) y el índice de área foliar (LAI).
Se elaboraron ocho índices de vegetación y métricas derivadas del LAI, y se seleccionaron siete predictores para estimar y cartografiar las variables de copa de los árboles mediante un método de Random Forest y el índice de Gini. Las clorofilas a y b (Chla y Chlb) fueron significativamente mayores en los árboles no defoliados y moderadamente defoliados que en los severamente defoliados (F = 14,02, p < 0,001 para Chla; F = 13,09, p < 0,001 para Chlb). Se observó una respuesta similar para los carotenoides (Car) (F = 14,13, p < 0,001). El LAI también mostró diferencias significativas entre los niveles de defoliación (F = 26,5, p < 0,001). El modelo para el pigmento de clorofila a utilizó dos índices de vegetación, el Índice de Reflectancia de Senescencia Vegetal (PSRI) y el Índice de Reflectancia de Carotenoides (CRI); tres métricas de banda WV-2, y tres métricas de ALS. El modelo construido para describir el contenido de Chlb en los árboles utilizó variables similares. El modelo de clasificación de la defoliación se estableció con un único índice de vegetación, el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada Verde (GNDVI); dos métricas de la banda azul, y dos métricas ALS. Los modelos de contenido de pigmentos proporcionaron valores R2 de 0,87 (Chla, RMSE = 12,98%), 0,74 (Chlb, RMSE = 10,39%) y 0,88 (Car, RMSE = 10,05%). La matriz de confusión validada de forma cruzada alcanzó una alta precisión de clasificación global (84,05%) y un índice Kappa (0,76). La defoliación y la Chla mostraron los valores de validación para las segmentaciones y, por tanto, en la generación de la delineación del rodal. Se delinearon un total de 104 rodales, que oscilaban entre 6,96 y 54,62 ha (superficie media del rodal = 16,26 ha). El mapa de distribución de los valores de severidad previstos en las plantaciones de P. sylvestris mostró un mosaico de patrones de severidad a escala de rodal y de árbol individual. En general, los resultados de este trabajo subrayan el potencial de la integración de los datos de WV-2 y ALS para la evaluación de la delimitación de rodales basada en el estado de salud de los árboles. La cartografía derivada es una herramienta relevante para el desarrollo de prácticas silvícolas adaptativas para reducir la mortalidad de Pinus sylvestris en bosques plantados en riesgo debido al cambio climático.
