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Keywords:

  • Mediterranean;
  • oak forest;
  • predictive modeling;
  • remote sensing;
  • vascular plants
  • bosque de roble;
  • Mediterráneo;
  • modelos predictivos;
  • plantas vasculares;
  • sensores remotos

Abstract:  Airborne lidar is a remote-sensing tool of increasing importance in ecological and conservation research due to its ability to characterize three-dimensional vegetation structure. If different aspects of plant species diversity and composition can be related to vegetation structure, landscape-level assessments of plant communities may be possible. We examined this possibility for Mediterranean oak forests in southern Portugal, which are rich in biological diversity but also threatened. We compared data from a discrete, first-and-last return lidar data set collected for 31 plots of cork oak (Quercus suber) and Algerian oak (Quercus canariensis) forest with field data to test whether lidar can be used to predict the vertical structure of vegetation, diversity of plant species, and community type. Lidar- and field-measured structural data were significantly correlated (up to r= 0.85). Diversity of forest species was significantly associated with lidar-measured vegetation height (R2= 0.50, p < 0.001). Clustering and ordination of the species data pointed to the presence of 2 main forest classes that could be discriminated with an accuracy of 89% on the basis of lidar data. Lidar can be applied widely for mapping of habitat and assessments of habitat condition (e.g., in support of the European Species and Habitats Directive [92/43/EEC]). However, particular attention needs to be paid to issues of survey design: density of lidar points and geospatial accuracy of ground-truthing and its timing relative to acquisition of lidar data.

Resumen:  El lidar aerotransportado es una herramienta de percepción remota cada vez más importante en la investigación ecológica y de conservación debido a su habilidad para caracterizar la estructura tridimensional de la vegetación. Si diferentes aspectos de la diversidad y composición de plantas se pueden relacionar con la estructura de la vegetación, es posible evaluar las comunidades de plantas a nivel de paisaje. Examinamos esta posibilidad para bosques Mediterráneos de roble en el sur de Portugal, que son ricos en diversidad biológica pero también están amenazados. Comparamos los datos de un conjunto de datos lidar recolectados en 31 parcelas de bosque de Quercus suber y Q. canariensis con datos de campo para probar si lidar puede ser utilizado para predecir la estructura vertical de la vegetación, la diversidad de especies de plantas y el tipo de comunidad. Los datos de lidar y de campo se correlacionaron significativamente (hasta r= 0.85). La diversidad de especies forestales se asoció significativamente con la altura de la vegetación medida con lidar (R2= 0.50, p <0.001). La agrupación y ordenamiento de los datos de especies apuntaron a la presencia de 2 clases principales de bosques que podían ser discriminados con una precisión de 89% con base en los datos lidar. Lidar puede ser aplicado extensivamente para mapeo de hábitat y evaluaciones de la condición del hábitat (e. g., en apoyo a la Directriz Europea de Especies y Hábitats [92/43/EEC]). Sin embargo, se debe prestar particular atención al diseño del muestreo: la densidad de puntos lidar y la precisión geoespacial de la verificación en campo y su sincronía en relación con la obtención de datos lidar.