Cuantificación de la Evapotranspiración y Factores Ambientales en las Tierras Agrícolas Salinas Abandonadas Utilizando Archivos de Landsat
Autores: Zhao, Liya; Wu, Jingwei; Yang, Qi; Zhao, Hang; Mao, Jun; Yu, Ziyang; Liu, Yanqi; Gobin, Anne
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Estudio
Y
Ambientes salinos
Landsat
Modelo sebs
Ndvi
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la compleja interacción de factores biofísicos y meteorológicos que impulsan la evapotranspiración (ET) en entornos salinos. Aprovechando un total de 182 datos de series temporales de Landsat 5/8 sin nubes desde 1988 hasta 2019, empleamos el modelo del Sistema de Balance de Energía Superficial (SEBS) para cuantificar la ET e investigar sus relaciones con la salinidad del suelo, la cobertura vegetal, la profundidad del agua subterránea y las métricas del paisaje. Validamos la ET predicha en dos sitios experimentales utilizando observaciones de ET calculadas por un modelo de balance hídrico. El resultado muestra un R2 de 0.78 y un RMSE de 0.91 mm para la ET predicha por SEBS, lo que indica una alta precisión en la estimación de la ET. Detectamos parches de tierras agrícolas salinas abandonadas en Hetao y extraímos el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el índice de salinización (SI) y la ET predicha para su análisis. Los resultados indican que la ET está negativamente correlacionada con el SI con un coeficiente de correlación de Pearson (r) de hasta -0.7, mientras que la ET está positivamente correlacionada con el NDVI (r = 0.4). Además, diseñamos un experimento de variable de control en el subdistrito de Yichang para investigar los efectos de la profundidad del agua subterránea, el índice de agregación de tierras, el índice de salinidad del suelo y el área de los parches de tierras agrícolas salinas abandonadas en la ET. Los resultados indican que un aumento en el NDVI podría mejorar significativamente la ET, mientras que los parches de tierras agrícolas salinas más pequeños mostraron una mayor sensibilidad a la recarga de agua subterránea, con una ET promedio más alta que los parches más grandes. Además, analizamos la importancia de los factores utilizando regresión Lasso y regresión de Bosque Aleatorio (RF). El resultado muestra que el orden de importancia de las características es consistente para ambos métodos y para todas las características, siendo el NDVI el más importante (con una puntuación de importancia RF de 0.4), seguido por la profundidad de la tabla de agua subterránea (GWTD), y la influencia del área de tierras agrícolas salinas abandonadas siendo la más débil. Encontramos que los parches más pequeños de tierras agrícolas salinas abandonadas eran más sensibles a los cambios en los niveles de agua subterránea inducidos por el riego cercano, afectando su ET promedio de manera más dinámica que los parches más grandes. La disminución del tamaño de los parches a lo largo del tiempo indica cambios continuos en la gestión de la tierra y las condiciones ecológicas. Este estudio, a través de un análisis multifactorial de la ET en tierras agrícolas salinas abandonadas y sus factores intrínsecos, proporciona una referencia para evaluar la eficiencia de drenaje en seco de las tierras agrícolas salinas abandonadas en un sistema de drenaje en seco.
Descripción
Este estudio investiga la compleja interacción de factores biofísicos y meteorológicos que impulsan la evapotranspiración (ET) en entornos salinos. Aprovechando un total de 182 datos de series temporales de Landsat 5/8 sin nubes desde 1988 hasta 2019, empleamos el modelo del Sistema de Balance de Energía Superficial (SEBS) para cuantificar la ET e investigar sus relaciones con la salinidad del suelo, la cobertura vegetal, la profundidad del agua subterránea y las métricas del paisaje. Validamos la ET predicha en dos sitios experimentales utilizando observaciones de ET calculadas por un modelo de balance hídrico. El resultado muestra un R2 de 0.78 y un RMSE de 0.91 mm para la ET predicha por SEBS, lo que indica una alta precisión en la estimación de la ET. Detectamos parches de tierras agrícolas salinas abandonadas en Hetao y extraímos el índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), el índice de salinización (SI) y la ET predicha para su análisis. Los resultados indican que la ET está negativamente correlacionada con el SI con un coeficiente de correlación de Pearson (r) de hasta -0.7, mientras que la ET está positivamente correlacionada con el NDVI (r = 0.4). Además, diseñamos un experimento de variable de control en el subdistrito de Yichang para investigar los efectos de la profundidad del agua subterránea, el índice de agregación de tierras, el índice de salinidad del suelo y el área de los parches de tierras agrícolas salinas abandonadas en la ET. Los resultados indican que un aumento en el NDVI podría mejorar significativamente la ET, mientras que los parches de tierras agrícolas salinas más pequeños mostraron una mayor sensibilidad a la recarga de agua subterránea, con una ET promedio más alta que los parches más grandes. Además, analizamos la importancia de los factores utilizando regresión Lasso y regresión de Bosque Aleatorio (RF). El resultado muestra que el orden de importancia de las características es consistente para ambos métodos y para todas las características, siendo el NDVI el más importante (con una puntuación de importancia RF de 0.4), seguido por la profundidad de la tabla de agua subterránea (GWTD), y la influencia del área de tierras agrícolas salinas abandonadas siendo la más débil. Encontramos que los parches más pequeños de tierras agrícolas salinas abandonadas eran más sensibles a los cambios en los niveles de agua subterránea inducidos por el riego cercano, afectando su ET promedio de manera más dinámica que los parches más grandes. La disminución del tamaño de los parches a lo largo del tiempo indica cambios continuos en la gestión de la tierra y las condiciones ecológicas. Este estudio, a través de un análisis multifactorial de la ET en tierras agrícolas salinas abandonadas y sus factores intrínsecos, proporciona una referencia para evaluar la eficiencia de drenaje en seco de las tierras agrícolas salinas abandonadas en un sistema de drenaje en seco.