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Browning of the landscape of interior Alaska based on 1986-2009 Landsat sensor NDVI

Authors :
Baird, Rebecca A.
Verbyla, David
Hollingsworth, Teresa N.
Source :
Canadian Journal of Forest Research. July 1, 2012, Vol. 42 Issue 7, p1371, 12 p.
Publication Year :
2012

Abstract

We used a time series of 1986-2009 Landsat sensor data to compute the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) for 30 m pixels within the Bonanza Creek Experimental Forest of interior Alaska. Based on simple linear regression, we found significant (p < 0.05) declining trends in mean NDVI of three dominant landscape types of floodplains, lowlands, and uplands. At smaller patch sizes, similar declining trends occurred among topographic classes of north-and south-facing slopes and valley bottoms and among forest classes, including black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.). Significant positive trends in mean NDVI occurred only in areas that were recently burned, whereas wetlands had no significant trend. The greatest departure from the NDVI trend line occurred following the 2004 drought for all forest classes except black spruce, which dominates the coldest sites, and balsam poplar (Populus balsamifera L.), which occurs on low, moist terraces within the Tanana River floodplain. The consistent long-term declining trend at several spatial scales may be due to a regional climatic regime shift that occurred in the mid-1970s. Resume: Dans une perspective circumpolaire boreale, l'interieur de l'Alaska est un point chaud de la baisse de productivite de la vegetation et de la tendance au brunissement selon l'indice de vegetation par difference normalisee (IVDN) obtenu par la teledetection. Du point de vue de l'Alaska, plusieurs etudes ont montre que la tendance au brunissement etait plus pro-noncee dans la region boreale orientale, ce qui en Alaska est coherant avec un gradient climatique d'ouest en est. Cepen-dant, on possede peu d'information au sujet de la variation a l'echelle du paysage de la baisse de l'IVDN a des echelles spatiales plus fines (c.-a-d., 1 ha ou moins). Nous avons utilise des series temporelles du capteur de l'IVDN de Landsat de 1986 a 2009 pour etudier l'evolution de l'IVDN parmi une hierarchie spatiale de classes de paysage, de topographie et de vegetation a la foret experimentale de Bonanza Creek a l'interieur de l'Alaska. En utilisant une regression lineaire simple, nous avons trouve des tendances a la baisse significatives (p < 0,05) de l'IVDN moyen de trois types dominants de paysage de plaine inondable, de basses terres et de hautes terres. A l'echelle de plus petites parcelles de terrain, des tendances similaires a la baisse sont apparues parmi les classes topographiques des pentes exposees au nord et au sud et du fond des val-lees, ainsi que des classes de foret incluant l'epicea noir (Picea mariana (Mill.) Britton, Sterns, Poggenb.). Des tendances positives significatives de l'IVDN moyen ont ete observees seulement dans les zones recemment brulees tandis que les zo-nes humides n'etaient associees a aucune tendance significative. L'ecart le plus important de la courbe d'evolution de l'IVDN est survenu a la suite de la secheresse de 2004 dans toutes les classes de foret a l'exception de l'epicea noir qui do-mine dans les stations les plus froides et du peuplier baumier (Populus balsamifera L.) qui croit sur les terrasses basses et humides dans la plaine inondable de la riviere Tanana. La tendance a la baisse constante a long terme a plusieurs echelles spatiales pourrait etre due a un changement dans le regime du climat regional qui est survenu au milieu des annees 1970. [Traduit par la Redaction]<br />Introduction High-latitude biomes are currently experiencing warming faster than most locations on earth (Arctic Council and the International Arctic Science Committee (IASC) 2005). In boreal Alaska, warming since the 1950s [...]

Details

Language :
English
ISSN :
00455067
Volume :
42
Issue :
7
Database :
Gale General OneFile
Journal :
Canadian Journal of Forest Research
Publication Type :
Academic Journal
Accession number :
edsgcl.301284020
Full Text :
https://doi.org/10.1139/X2012-088