Título
Contraste de perspectivas remotas y cercanas de la productividad primaria de matorral cerrado
Contrast of remote and close perspectives of primary productivity of closed shrubland
Autor
TERESA MARIA IBARRA MONTES
Colaborador
STEPHEN HOLMES BULLOCK RUNQUIST (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Productividad primaria, diversidad funcional, flujos de carbono, covarianza de vórtices, matorral esclerófilo, clima mediterráneo semiárido, Baja California - (AUTOR) Primary productivity models, plant functional traits, carbon flux, Eddy Covariance, remote sensing, shrubland, semi-arid Mediterranean climate - (AUTOR) BIOLOGÍA Y QUÍMICA - (CTI) CIENCIAS DE LA VIDA - (CTI) BIOLOGÍA VEGETAL (BOTÁNICA) - (CTI) ECOLOGÍA VEGETAL - (CTI) ECOLOGÍA VEGETAL - (CTI)
Resumen o descripción
La Productividad Primaria Neta y Gruesa (GPP y NPP) son fundamentales en las dinámicas de los ecosistemas naturales y cultivados, debido a que la productividad primaria es la fuente principal de biomasa y energía metabólica para la vida en la tierra, así como una gran influencia en la química atmosférica y el balance global de calor. La productividad no puede ser medida directamente, así que su estimación se realiza por medio de modelos. Para áreas grandes, los modelos combinan percepción remota, clima y parámetros biológicos estandarizados aplicados a pixeles moderadamente pequeños. Los productos de los modelos de MOD17A2/A3 (MODIS) son ampliamente usados para los ecosistemas terrestres, pero “sacrifican” la complejidad biológica para tener un alcance global. Dada la importancia científica y social de estos productos, esta tesis tiene como objetivo verificar las bases biológicas de los modelos de MODIS con mediciones morfológicas y funcionales en campo, incluyendo modelos de Covarianza de vórtices (EC) y de índices fenológicos-ambientales (GSI). Los sitios de estudio se encuentran en matorrales cerrados semiáridos, con clima de invierno-húmedo verano-seco. El área foliar específica varió significativamente entre especies y la media ponderado por la cobertura relativa de las especies fue sólo del 61% del modelo estándar de MODIS. La eficiencia de uso de luz máxima estimada para 20 especies fue 164% del estándar del modelo de MODIS. El índice de área foliar del satélite y el que fue cuantificado en campo estuvieron correlacionadas (r= 0.65), pero no cercanos en valores, mientras la correlación de GPPMODIS y GPPGSI disminuyó en un año seco. NPPMODIS anual estuvo linealmente relacionada con NEEEC (r= 0.83) para seis años, aunque con un bajo valor de significancia que implica diferencias entre EC con GSI. NPPMODIS tuvo un patrón espacial y temporal coherente: por alrededor de siete años su media disminuyó conforme aumentaba la elevación (r= 0.72), y el promedio de la cuenca varió conforme a la precipitación anual (r= 0.94). El alto valor del modelo espacialmente continuo de MOD17A2/A3 implica que deben considerarse siempre sus debilidades intrínsecas, tales como la inadecuada regionalización de parámetros biológicos o aparentes fallas en estimar la luz absorbida, para la correcta predicción de la GPP y NPP.
Gross and Net Primary Productivity (GPP, NPP) are fundamental parameters in the dynamics of natural and agricultural ecosystems, because primary productivity is the main source of biomass and metabolic energy for life on earth as well as being influential in atmospheric chemistry and global heat balance. NPP and GPP cannot be measured directly so modeling contributes to their estimation. For broader areas, models combine remote sensing, weather and standardized biological parameters applied to moderately small pixels. Products of the MOD17A2/A3 (“MODIS”) models are widely used for terrestrial ecosystems, but they sacrifice biological complexity for global scope. Given the scientific and social importance of these products, this thesis aimed at verifying some results and biological parameters with morphological and functional field data, and compare GPP and NPP between satellite-dependent and field methods (eddy covariance [EC] and a phenological-environmental model [GSI]) in closed shrublands in a semi-arid, winter-moist summer-dry climate. Actual specific leaf area differed significantly among species and the mean, weighted by the species’ relative covers, was only 61% of the model standard. Maximum light use efficiency estimated from 20 species was 164% of the model standard. Leaf area index from satellite and ground measures were correlated (r= 0.65) but the former was about 2x to 5x the latter. GPPMODIS was correlated with GPPEC (r= 0.82) but with a seasonal anomaly, while the correlation of GPPMODIS and GPPGSI collapsed in a dry year. Annual NPPMODIS was linearly related to NEEEC (r = 0.83) over 6 years although with inherent weaknesses, different from those of EC and GSI. NPPMODIS had coherent spatial and temporal patterns: over 7 years its mean decreased toward higher elevations (r = 0.72), and its watershed average varied with annual precipitation (r= 0.94). The high value of the spatially-continuous MOD17A2/A3 does not obviate inherent weaknesses, such as not inadequate regionalization of biological parameters, or apparent failures in estimating light absorption.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2018
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Ibarra Montes, T.M. 2018. Contraste de perspectivas remotas y cercanas de la productividad primaria de matorral cerrado. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 64 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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