Published December 13, 2019 | Version v1
Publication Metadata-only

Vegetation Response to Recent Trends in Climate and Landuse Dynamics in a Typical Humid and Dry Tropical Region under Global Change

Creators

  • 1. University of the Free State
  • 2. University of Ibadan

Description

The influence of global change on vegetation cover and processes has drawn increasing attention in the past few decades. In this study, we used remotely sensed rainfall and land surface temperature to investigate the spatiotemporal pattern and trend in vegetation condition using NDVI as proxy from 2001 to 2017 in a humid and dry tropical region. We also determined the partial correlation coefficient of temperature and rainfall with NDVI and the response of NDVI to changes in landcover categories due to human activities. We found that the mean annual maximum NDVI was 0.42, decreasing at a rate of 0.06 per decade. About 27.4% of the area was found to have experienced a significant negative trend in vegetation cover, while only 0.34% exhibited significant increasing vegetation vigour. Land surface temperature increased at a mean rate of 0.75°C/decade, with higher rates in agriculture, savanna, settlements, woodlands, and riparian vegetation than in forest and mangrove vegetations. Precipitation also reduced at a mean rate of 58.69 mm/decade, with higher rates in agriculture savanna and riparian vegetation than in sahelian grasslands, mangrove, forest, and woodlands. NDVI was negatively correlated with temperature in savanna, settlements, degraded forest, and sahelian grasslands providing confirmation of ongoing land degradation. It was concluded that vegetation vigour will continue to decline under rainfall and increasing temperature conditions especially in dryer regions. The use of land surface temperature in this study is particularly valuable in highlighting areas where changes in NDVI occurred as a result of synergistic action between climate and human-induced landcover changes. Our findings underscore the importance of landuse policies that account for spatial variation in synergistic relationships between the nexus of climate and land conversion processes that influence vegetation cover change in different landcover types in tropical regions.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

جذب تأثير التغير العالمي على الغطاء النباتي والعمليات اهتمامًا متزايدًا في العقود القليلة الماضية. في هذه الدراسة، استخدمنا هطول الأمطار المستشعر عن بعد ودرجة حرارة سطح الأرض للتحقيق في النمط الزماني المكاني والاتجاه في حالة الغطاء النباتي باستخدام NDVI كبديل من 2001 إلى 2017 في منطقة استوائية رطبة وجافة. كما حددنا معامل الارتباط الجزئي لدرجة الحرارة وهطول الأمطار مع مؤشر التباين المعياري واستجابة مؤشر التباين المعياري للتغيرات في فئات الغطاء الأرضي بسبب الأنشطة البشرية. وجدنا أن متوسط الحد الأقصى السنوي لمؤشر NDVI كان 0.42، حيث انخفض بمعدل 0.06 لكل عقد. تبين أن حوالي 27.4 ٪ من المنطقة قد شهدت اتجاهًا سلبيًا كبيرًا في الغطاء النباتي، بينما أظهر 0.34 ٪ فقط زيادة كبيرة في نشاط الغطاء النباتي. ارتفعت درجة حرارة سطح الأرض بمعدل متوسط قدره 0.75 درجة مئوية/عقد، مع معدلات أعلى في الزراعة والسافانا والمستوطنات والغابات والنباتات النهرية مقارنة بنباتات الغابات وأشجار المانغروف. كما انخفض هطول الأمطار بمعدل متوسط قدره 58.69 مم/عقد، مع معدلات أعلى في السافانا الزراعية والنباتات النهرية مقارنة بالمراعي الساحلية وأشجار المانغروف والغابات والغابات. وقد ارتبط المؤشر بشكل سلبي بدرجة الحرارة في السافانا والمستوطنات والغابات المتدهورة والمراعي الساحلية مما يؤكد استمرار تدهور الأراضي. تم التوصل إلى أن نشاط الغطاء النباتي سيستمر في الانخفاض في ظل هطول الأمطار وارتفاع درجات الحرارة خاصة في المناطق المجففة. يعد استخدام درجة حرارة سطح الأرض في هذه الدراسة ذا قيمة خاصة في تسليط الضوء على المناطق التي حدثت فيها تغيرات في مؤشر التغير الرقمي الوطني نتيجة للعمل التآزري بين تغيرات المناخ والتغيرات التي يسببها الإنسان في الغطاء الأرضي. تؤكد النتائج التي توصلنا إليها على أهمية سياسات استخدام الأراضي التي تأخذ في الاعتبار التباين المكاني في العلاقات التآزرية بين العلاقة بين المناخ وعمليات تحويل الأراضي التي تؤثر على تغير الغطاء النباتي في أنواع الغطاء الأرضي المختلفة في المناطق المدارية.

Translated Description (French)

L'influence du changement global sur la couverture végétale et les processus a attiré de plus en plus l'attention au cours des dernières décennies. Dans cette étude, nous avons utilisé les précipitations et la température de surface du sol détectées à distance pour étudier le modèle spatio-temporel et la tendance de l'état de la végétation en utilisant NDVI comme indicateur de 2001 à 2017 dans une région tropicale humide et sèche. Nous avons également déterminé le coefficient de corrélation partielle de la température et des précipitations avec l'IVDN et la réponse de l'IVDN aux changements dans les catégories de couverture terrestre dus aux activités humaines. Nous avons constaté que le NDVI maximum annuel moyen était de 0,42, diminuant à un taux de 0,06 par décennie. Environ 27,4 % de la superficie ont connu une tendance négative significative du couvert végétal, tandis que seulement 0,34 % ont montré une augmentation significative de la vigueur de la végétation. La température de surface des terres a augmenté à un taux moyen de 0,75 °C/décennie, avec des taux plus élevés dans l'agriculture, la savane, les établissements, les forêts et la végétation riveraine que dans les forêts et les mangroves. Les précipitations ont également diminué à un taux moyen de 58,69 mm/décennie, avec des taux plus élevés dans la savane agricole et la végétation riveraine que dans les prairies sahéliennes, la mangrove, la forêt et les forêts. La NDVI était négativement corrélée à la température dans la savane, les établissements humains, les forêts dégradées et les prairies sahéliennes, confirmant ainsi la dégradation continue des terres. Il a été conclu que la vigueur de la végétation continuera de diminuer sous l'effet des précipitations et de l'augmentation des conditions de température, en particulier dans les régions plus sèches. L'utilisation de la température de surface du sol dans cette étude est particulièrement utile pour mettre en évidence les zones où des changements dans l'IVDN se sont produits à la suite d'une action synergique entre les changements climatiques et les changements de couverture terrestre induits par l'homme. Nos résultats soulignent l'importance des politiques d'utilisation des terres qui tiennent compte de la variation spatiale dans les relations synergiques entre le lien entre le climat et les processus de conversion des terres qui influencent le changement de couverture végétale dans différents types de couverture terrestre dans les régions tropicales.

Translated Description (Spanish)

La influencia del cambio global en la cobertura y los procesos de la vegetación ha llamado cada vez más la atención en las últimas décadas. En este estudio, utilizamos la lluvia y la temperatura de la superficie terrestre detectadas remotamente para investigar el patrón espaciotemporal y la tendencia en la condición de la vegetación utilizando NDVI como indicador de 2001 a 2017 en una región tropical húmeda y seca. También determinamos el coeficiente de correlación parcial de temperatura y precipitación con NDVI y la respuesta de NDVI a los cambios en las categorías de cobertura terrestre debido a las actividades humanas. Encontramos que el NDVI máximo anual medio era de 0,42, disminuyendo a una tasa de 0,06 por década. Se encontró que alrededor del 27.4% del área había experimentado una tendencia negativa significativa en la cobertura vegetal, mientras que solo el 0.34% mostró un aumento significativo en el vigor de la vegetación. La temperatura de la superficie terrestre aumentó a una tasa media de 0,75 ° C/década, con tasas más altas en la agricultura, la sabana, los asentamientos, los bosques y la vegetación ribereña que en las vegetaciones forestales y de manglares. La precipitación también se redujo a una tasa media de 58,69 mm/década, con tasas más altas en la sabana agrícola y la vegetación ribereña que en los pastizales, manglares, bosques y bosques sahelianos. El NDVI se correlacionó negativamente con la temperatura en la sabana, los asentamientos, los bosques degradados y los pastizales sahelianos, lo que confirma la degradación continua de la tierra. Se concluyó que el vigor de la vegetación continuará disminuyendo bajo las lluvias y el aumento de las condiciones de temperatura, especialmente en las regiones más secas. El uso de la temperatura de la superficie terrestre en este estudio es particularmente valioso para resaltar las áreas donde se produjeron cambios en el NDVI como resultado de la acción sinérgica entre el clima y los cambios en la cobertura terrestre inducidos por el hombre. Nuestros hallazgos subrayan la importancia de las políticas de uso de la tierra que explican la variación espacial en las relaciones sinérgicas entre el nexo de los procesos de conversión del clima y la tierra que influyen en el cambio de la cubierta vegetal en diferentes tipos de cobertura terrestre en las regiones tropicales.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استجابة الغطاء النباتي للاتجاهات الأخيرة في ديناميات المناخ واستخدام الأراضي في منطقة استوائية رطبة وجافة نموذجية في ظل التغير العالمي
Translated title (French)
Réponse de la végétation aux tendances récentes de la dynamique du climat et de l'utilisation des terres dans une région tropicale humide et sèche typique sous le changement planétaire
Translated title (Spanish)
Respuesta de la vegetación a las tendencias recientes en la dinámica del clima y el uso de la tierra en una región tropical húmeda y seca típica bajo el cambio global

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2994743526
DOI
10.1155/2019/4946127

Is supplement to
https://openalex.org/W4377142919 (Other)
https://openalex.org/W4288729923 (Other)
https://openalex.org/W3122282193 (Other)
https://openalex.org/W2799583698 (Other)
https://openalex.org/W2426001999 (Other)
https://openalex.org/W2146763786 (Other)
https://openalex.org/W2135434061 (Other)
https://openalex.org/W2068844636 (Other)
https://openalex.org/W2056716848 (Other)
https://openalex.org/W1554762289 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1507321619
  • https://openalex.org/W1508729785
  • https://openalex.org/W1899013375
  • https://openalex.org/W1966895245
  • https://openalex.org/W1969173598
  • https://openalex.org/W1969394913
  • https://openalex.org/W1971214556
  • https://openalex.org/W1972489704
  • https://openalex.org/W1974015592
  • https://openalex.org/W1974047452
  • https://openalex.org/W1975999098
  • https://openalex.org/W1980302374
  • https://openalex.org/W1981535710
  • https://openalex.org/W1985573193
  • https://openalex.org/W1986586287
  • https://openalex.org/W1987561669
  • https://openalex.org/W1998350399
  • https://openalex.org/W2000563894
  • https://openalex.org/W2004203807
  • https://openalex.org/W2005092019
  • https://openalex.org/W2015037454
  • https://openalex.org/W2020997422
  • https://openalex.org/W2030971272
  • https://openalex.org/W2035340046
  • https://openalex.org/W2035713900
  • https://openalex.org/W2056053106
  • https://openalex.org/W2056713349
  • https://openalex.org/W2096292598
  • https://openalex.org/W2101047140
  • https://openalex.org/W2113410727
  • https://openalex.org/W2115241128
  • https://openalex.org/W2117490284
  • https://openalex.org/W2146697484
  • https://openalex.org/W2153820558
  • https://openalex.org/W2153989276
  • https://openalex.org/W2155962616
  • https://openalex.org/W2169803000
  • https://openalex.org/W2171935633
  • https://openalex.org/W2174771540
  • https://openalex.org/W2261645655
  • https://openalex.org/W2329619569
  • https://openalex.org/W2382743196
  • https://openalex.org/W2529253613
  • https://openalex.org/W2590709969
  • https://openalex.org/W2606938345
  • https://openalex.org/W2674804340
  • https://openalex.org/W2730825628
  • https://openalex.org/W2751053141
  • https://openalex.org/W2807543711
  • https://openalex.org/W2809624798
  • https://openalex.org/W2882980423
  • https://openalex.org/W2912145393
  • https://openalex.org/W2940155623
  • https://openalex.org/W2949251571
  • https://openalex.org/W2949389678
  • https://openalex.org/W4230892009