تحلیل همبستگی مکانی - زمانی شاخص سلامت گیاهان (VHI) با متغیرهای اقلیمی (مطالعه موردی: استان گلستان)

این پژوهش با هدف تحلیل همبستگی مکانی – زمانی شاخص سلامت گیاهان (VHI) با متغیرهای اقلیمی شامل بارش، تبخیر – تعرق پتانسیل (PET) و دمای میانگین در استان گلستان طی دوره ۲۰۰۰ تا ۲۰۲۴ انجام شد. داده های ماهواره ای MODIS برای شاخص های گیاهی و دما و داده های اقلیمی مجموعه TerraClimate برای بارش و PET به کار گرفته شد. پس از هم ترازی داده ها، از تحلیل همبستگی متقابل (CCF) به منظور شناسایی تاخیرهای بهینه و از مدل جنگل تصادفی (Random Forest) برای ارزیابی اهمیت نسبی متغیرها استفاده شد. نتایج نشان داد میانگین دما و PET روندی افزایشی و بارش روندی کاهشی داشته اند که موجب فشار اقلیمی و کاهش VHI در بیشتر نواحی استان، به ویژه در فصل تابستان و در اراضی زراعی و مرتعی شده است. رابطه VHI با بارش مثبت (بیشترین مقدار همبستگی در اراضی زراعی برابر با ۰.۲۹۹)، با PET منفی (حدود ۲۸۷/۰-) و با دما غیرخطی (۲۷۵/۰) بود. اثر بارش بر VHI عمدتا در بازه زمانی کوتاه مدت (۱–۰ ماه) دیده شد؛ درحالی که واکنش VHI به PET و دما با تاخیر ۲ تا ۴ ماه نمایان شد. نتایج مدل Random Forest نشان داد بارش مهم ترین متغیر موثر بر تغییرات VHI است و پس از آن PET و دما بیشترین نقش را دارند (۷۸/۰R²=، ۰۹/۰ RMSE=). این یافته ها بیانگر نقش بارش به عنوان عامل اصلی و فوری، و نقش PET و دما به عنوان عوامل ثانویه و تجمعی در سلامت پوشش گیاهی استان هستند. نتایج این پژوهش می تواند مبنایی برای تدوین برنامه های مدیریتی و سازگاری با تغییر اقلیم در حوزه کشاورزی و منابع طبیعی استان گلستان قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

Vegetation Health Index (VHI) ، Spatial– temporal correlation ، Lag time ، Random forest ، Agricultural drought ، شاخص گیاهی ، همبستگی مکانی – زمانی ، تاخیر زمانی ، جنگل تصادفی ، خشکسالی کشاورزی