Evaluarea stocului de carbon din biomasa forestieră aferentă perdelelor forestiere și interpretarea acestuia prin prisma tehnologiei senzorilor multispectrali
Cuvinte cheie:
perdele forestiere, stoc de carbon, Sentinel-2, indici de vegetațieRezumat
Sistemele agrosilvice, în special perdelele forestiere, au dobândit o importanță strategică în ultimele decenii, fiind recunoscute ca practici sustenabile esențiale atât pentru producția primară (ex. lemn), cât mai ales pentru furnizarea de servicii ecosistemice (ex. protecție agricolă). Studiul evaluează fezabilitatea utilizării indicilor de vegetație (NDVI, GNDVI, EVI și SAVI), derivați din datele satelitare Sentinel-2, pentru estimarea stocului de carbon din biomasa aeriană a arborilor vii din cadrul perdelelor forestiere. Metodologia a presupus corelarea datelor obținute, prin inventarierilor terestre în patru locații distincte aflate pe raza județului Călărași, cu valorile indicilor multispectrali corespunzători. Rezultatele au evidențiat variații semnificative ale stocului de carbon între cele patru locații analizate (testul Kruskal-Wallis, p < 0.05), acesta variind între 11.72 tC ha-1 (GRS) și 91.39 tC ha-1 (DOM). Totodată, studiul relevă o limitare a indicilor de vegetație în estimarea directă a biomasei, și implicit a stocului de carbon (R < 0.40), aceștia reflectând cu precădere vigoarea coronamentului. În concluzie, deși teledetecția multispectrală prezintă constrângeri în cuantificarea stocului de carbon din biomasa pentru astfel de structuri (perdele forestiere), aceasta rămâne un instrument eficient pentru monitorizarea stării de sănătate a culturilor, putând oferi suport decizional în cadrul politicilor de dezvoltare regională.
Cuvinte cheie: sisteme agrosilvice, sechestrare carbon, Sentinel-2, indici de vegetație, perdele forestiere.
Descărcări
Referințe
Aalde H., Gonzalez P., Gytarsky M., Krug T., Kurz W.A., Ogle S., Raison J., Schoene D., Ravindranath N.H., Elhassan N.G., Heath L.S., Higuchi N., Kainja S., Matsumoto M., Sánchez M.J.S., Somogyi Z. 2006. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Volume 4, Chapter 4: Forest Land.
Alesso S.P., Tapias R., Alaejos J., Fernández M. 2021. Biomass Yield and Economic, Energy and Carbon Balances of Ulmus pumila L., Robinia pseudoacacia L. and Populus × euroamericana (Dode) Guinier Short-Rotation Coppices on Degraded Lands under Mediterranean Climate Forests 12(10): 1337. https://doi.org/10.3390/f12101337
Blujdea V.N.B., Pilli R., Dutca I., Ciuvat L., Abrudan I.V. 2012. Allometric biomass equations for young broadleaved trees in plantations in Romania Forest Ecology and Management 264 172-184. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2011.09.042
Cardinael R., Cadisch G., Gosme M., Oelbermann M., van Noordwijk M. 2021. Climate change mitigation and adaptation in agriculture: Why agroforestry should be part of the solution Agriculture, Ecosystems & Environment 319 107555. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107555
Cardinael R., Chevallier T., Cambou A., Béral C., Barthès B.G., Dupraz C., Durand C., Kouakoua E., Chenu C. 2017. Increased soil organic carbon stocks under agroforestry: A survey of six different sites in France Agriculture, Ecosystems & Environment 236 243-255. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.12.011
Chapman M., Walker W.S., Cook‐Patton S.C., Ellis P.W., Farina M., Griscom B.W., Baccini A. 2020. Large climate mitigation potential from adding trees to agricultural lands Global Change Biology 26(8): 4357-4365. https://doi.org/10.1111/gcb.15121
Ciceu A., Radu, G.R., García-Duro J. 2019. National forestry accounting plan of Romania For the first compliance period (2021-2025) Institutului Național de Cercetare-Dezvoltare în Silvicultură„Marin Drăcea” (INCDS).
Deng R., Yang G., Wang W., Li Y., Zhang X., Hu F., Guo Q., Jia M. 2024. A new method of estimating shelterbelt carbon storage on the regional scale: Combined the single tree carbon storage with tree numbers Ecological Indicators 163 112071. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112071
Giurgiu V., Decei I., Drăghiciu D. 2004. Metode şi tabele dendrometrice Editura Ceres.
Grassi G., House J., Dentener F., Federici S., Elzen M., Penman J. 2017. The key role of forests in meeting climate targets requires science for credible mitigation Nature Climate Change 7 220-226. https://doi.org/10.1038/nclimate3227
Huete A., Didan K., Miura T., Rodriguez E.P., Gao X., Ferreira L.G. 2002. Overview of the radiometric and biophysical performance of the MODIS vegetation indices Remote Sensing of Environment, The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS): a new generation of Land Surface Monitoring 83(1): 195-213. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(02)00096-2
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) (ed.) 2023. Climate Change 2022 - Mitigation of Climate Change: Working Group III Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Cambridge University Press. https.//doi.org/10.1017/9781009157926
Jose S. 2009. Agroforestry for ecosystem services and environmental benefits: an overview Agroforest Syst 76(1): 1-10. https://doi.org/10.1007/s10457-009-9229-7
Kassambara A. 2026. ggpubr: „ggplot2” Based Publication Ready Plots.
Kay S., Rega C., Moreno G., Den Herder M., Palma J.H.N., Borek R., Crous-Duran J., Freese D., Giannitsopoulos M., Graves A., Jäger M., Lamersdorf N., Memedemin D., Mosquera-Losada R., Pantera A., Paracchini M.L., Paris P., Roces-Díaz J.V., Rolo V., Rosati A., Sandor M., Smith J., Szerencsits E., Varga A., Viaud V., Wawer R., Burgess P.J., Herzog F. 2019. Agroforestry creates carbon sinks whilst enhancing the environment in agricultural landscapes in Europe Land Use Policy 83 581-593. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2019.02.025
Király É., Keserű Z., Molnár T., Szabó O., Borovics A. 2024. Carbon Sequestration in the Aboveground Living Biomass of Windbreaks—Climate Change Mitigation by Means of Agroforestry in Hungary Forests 15(1): 63. https://doi.org/10.3390/f15010063
Lasco R.D., Delfino R.J.P., Catacutan D.C., Simelton E.S., Wilson D.M. 2014. Climate risk adaptation by smallholder farmers: the roles of trees and agroforestry Current Opinion in Environmental Sustainability, Sustainability challenges 6 83-88. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2013.11.013
Laurin G.V., Balling J., Corona P., Mattioli W., Papale D., Puletti N., Rizzo M., Truckenbrodt J., Urban M. 2018. Above-ground biomass prediction by Sentinel-1 multitemporal data in central Italy with integration of ALOS2 and Sentinel-2 data JARS 12(1): 016008. https://doi.org/10.1117/1.JRS.12.016008
Lukić S., Belanović Simić S., Pantić D., Beloica J., Baumgertel A., Miljković P., Borota D., Kadović R. 2018. CARBON STORAGE IN SHELTERBELTS IN THE Agroforestry Systems Of The Bačka Palanka Area (Serbia) AGR 3(2). https://doi.org/10.7251/AGRENG1802080L
Mayrinck R.C., Laroque C.P., Amichev B.Y., Van Rees K. 2019. Above- and Below-Ground Carbon Sequestration in Shelterbelt Trees in Canada: A Review Forests 10(10): 922. https://doi.org/10.3390/f10100922
Mihăilă E., Tudora A., Bîtcă M., Drăgan D., Achim E. 2024. Evaluarea structurii vegetației forestiere din perdele forestiere în vederea realizării lucrărilor de îngrijire și conducere Revista pădurilor 4 3-34
Mngadi M., Odindi J., Mutanga O. 2021. The Utility of Sentinel-2 Spectral Data in Quantifying Above-Ground Carbon Stock in an Urban Reforested Landscape Remote Sensing 13(21): 4281. https://doi.org/10.3390/rs13214281
Mutanga O., Skidmore A. 2004. Narrow band vegetation indices overcome the saturation problem in biomass estimation International Journal of Remote Sensing 25 3999-4014. https://doi.org/10.1080/01431160310001654923
Myneni R.B., Ramakrishna R., Nemani R., Running S.W. 1997. Estimation of global leaf area index and absorbed par using radiative transfer models IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing 35(6): 1380-1393. https://doi.org/10.1109/36.649788
Nair P.K.R. 1993. An introduction to agroforestry Kluwer Acad. Publ, 499 pp.
Nerlich K., Graeff-Hönninger S., Claupein W. 2013. Agroforestry in Europe: a review of the disappearance of traditional systems and development of modern agroforestry practices, with emphasis on experiences in Germany Agroforest Syst 87(2): 475-492. https://doi.org/10.1007/s10457-012-9560-2
van Noordwijk M., Coe R., Sinclair F.L., Luedeling E., Bayala J., Muthuri C.W., Cooper P., Kindt R., Duguma L., Lamanna C., Minang P.A. 2021. Climate change adaptation in and through agroforestry: four decades of research initiated by Peter Huxley Mitig Adapt Strateg Glob Change 26(5): 18. https://doi.org/10.1007/s11027-021-09954-5
Pardon P., Reubens B., Reheul D., Mertens J., De Frenne P., Coussement T., Janssens P., Verheyen K. 2017. Trees increase soil organic carbon and nutrient availability in temperate agroforestry systems Agriculture, Ecosystems & Environment 247 98-111. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.06.018
Posit team 2025. RStudio: Integrated Development Environment for R Posit Software, PBC.
Qin J., Xi W., Rahmlow A., Kong H., Zhang Z., Shangguan Z. 2016. Effects of forest plantation types on leaf traits of Ulmus pumila and Robinia pseudoacacia on the Loess Plateau, China Ecological Engineering 97 416-425. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2016.10.038
Quandt A., Neufeldt H., Gorman K. 2023. Climate change adaptation through agroforestry: opportunities and gaps Current Opinion in Environmental Sustainability 60 101244. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2022.101244
Sharma P., Bhardwaj D.R., Singh M.K., Nigam R., Pala N.A., Kumar A., Verma K., Kumar D., Thakur P. 2023. Geospatial technology in agroforestry: status, prospects, and constraints Environ Sci Pollut Res Int 30(55): 116459-116487. https://doi.org/10.1007/s11356-022-20305-y
Spyroglou G., Fotelli M., Nanos N., Radoglou K. 2021. Assessing Black Locust Biomass Accumulation in Restoration Plantations Forests 12(11): 1477. https://doi.org/10.3390/f12111477
Torralba M., Fagerholm N., Burgess P.J., Moreno G., Plieninger T. 2016. Do European agroforestry systems enhance biodiversity and ecosystem services? A meta-analysis Agriculture, Ecosystems & Environment 230 150-161. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.06.002
Verkerk H., Delacote P., Hurmekoski E., Kunttu J., Matthews R., Mäkipää R., Mosley F., Perugini L., Reyer C., Roe S., Trømborg E. 2022. Forest-based climate change mitigation and adaptation in Europe. https://doi.org/10.36333/fs14
Wickham H. 2016. ggplot2: Elegant Graphics for Data Analysis Springer-Verlag New York
Wickham H., François R., Henry L., Müller K., Vaughan D. 2026. dplyr: A Grammar of Data Manipulation.
Zhen Z., Chen S., Yin T., Chavanon E., Lauret N., Guilleux J., Henke M., Qin W., Cao L., Li J., Lu P., Gastellu-Etchegorry J.-P. 2021. Using the Negative Soil Adjustment Factor of Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) to Resist Saturation Effects and Estimate Leaf Area Index (LAI) in Dense Vegetation Areas Sensors 21(6): 2115. https://doi.org/10.3390/s21062115
Zhu X., Luleva M., Paolini van Helfteren S., Gou Y., Gajda W., Neinavaz E. 2024. Comparison of functional and structural biodiversity using Sentinel-2 and airborne LiDAR data in agroforestry systems Remote Sensing Applications: Society and Environment 35 101252. https://doi.org/10.1016/j.rsase.2024.101252
Descărcări
Publicat
Cum cităm
Număr
Secțiune
Licență
Copyright (c) 2026 Cosmin Ion Braga, Ștefan Petrea, Elena Mihăilă, Gheorghe Raul Radu
Această lucrare este licențiată în temeiul Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Licența Open Access
Toate articolele și materialele suplimentare publicate în revista BUCOVINA FORESTIERĂ sunt disponibile sub o politică de acces liber gratuit (Open Access Licence) descrisă de BOAI, ceea ce implică accesul liber (fără nici o taxă) și nelimitat, pentru toată lumea, la conținutul integral al acestora.
Publicarea manuscriselor este gratuită, toate cheltuielile fiind suportate de către Facultatea de Silvicultură din cadrul Universități „Ștefan cel Mare” din Suceava.
