Estimation of the leaf area index from Sentinel images in Eucalyptus grandis W.Hill plantations

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Rudy Solís-Silvan
Facundo Sanchez-Gutiérrez
Raúl Enrique Islas-Jesús
José del Carmen Gerónimo-Torres
César Orlando Pozo-Santiago
Baltazar Sanchez-Díaz

Abstract

Eucalyptus grandis plantations are of great importance, from a social point of view due to their great commercial value, and from an ecological point of view because they are capable of harboring a certain biodiversity of species. The leaf area index (LAI) is an important indicator to measure the health of these plantations related to productivity. The objective of this research is to estimate the LAI from Sentinel images in Eucalyptus grandis plantations. Sentinel satellite images were used to estimate the LAI in the plantations, later the statistical analyzes were carried out by means of a comparison of independent means. Values ​​were obtained as the mean that was 2.0 of the leaf area index in the plantations, these results were very similar to those obtained in other investigations carried out in the field. Therefore, it is recommended to use this methodology in other types of plantations, since it can be used to be applied in other equations to calculate the potential yield of crops.

Article Details

How to Cite
Solís-Silvan, R., Sanchez-Gutiérrez, F., Islas-Jesús, R. E., Gerónimo-Torres, J. del C., Pozo-Santiago, C. O., & Sanchez-Díaz, B. (2022). Estimation of the leaf area index from Sentinel images in Eucalyptus grandis W.Hill plantations. Tecnología En Marcha Journal, 35(2), Pág. 39–47. https://doi.org/10.18845/tm.v35i2.5535
Section
Artículo científico

References

Hernández-Ramos, J., Santos-Posadas, H. M., Valdéz-Lazalde, J. R., Tamarit-Urias, J. C., Ángeles-Pérez, G., Hernández-Ramos, A. & Peduzzi, A. (2017). Estimación del volumen comercial en plantaciones de Eucalyptus urophylla con modelos de volumen total y de razón. Agrociencia, 51(5), 561-580.

Palma-Lopez, D., Salgado-Garcia, S., Martinez Sebastian, G., Zavala-Cruz, J., & Lagunes-Espinoza, L. D. C. (2015). Changes in Soils Properties of Eucalyptus Plantations in Tabasco, Mexico. ECOSISTEMAS Y RECURSOS AGROPECUARIOS, 2(5), 163-172.

Bonilla Sánchez, N. Serio-Silva, JC; Pozo -Montuy, G & Chapman, C. (2012). Los aulladores puenden sobrevivir en plnataciones de eucaliptodonde hay vegetación remantente y en regeneración. Revista Internacional de Primatologia.233-245.

Cabanillas, D. (2019). Centipede biodiversity (Myriapoda, Chilopoda) in two eucalyptus plantations in northern Spain and other records from Vegadeo (Asturias, Spain).

Poore, M. E. D., & Fries, C. (1987). Efectos ecológicos de los eucaliptos.

Timo, TP, Lyra-Jorge, MC, Gheler-Costa, C. y Verdade, LM (2015). Efecto de la edad de la plantación sobre el uso de rodales de eucalipto por mamíferos silvestres de tamaño mediano a grande en el sureste de Brasil. iForest-Biogeosciences and Forestry , 8 (2), 108.

Ruiz, E. P., & Vichot, M. B. (2014). La retención de carbono en plantaciones forestales.: Estudio de caso: Empresa Forestal Integral “Cienfuegos”. Revista Cubana de Ciencias Forestales: CFORES, 2(2), 9.

Goya, J. F., Frangi, J. L., & Dalla Tea, F. (1997). Relación entre biomasa aérea, área foliar y tipos de suelos en plantaciones de Eucalyptus grandis del NE de Entre Ríos, Argentina. Revista de la Facultad de Agronomía, 102.

Seppanen, P. (2002). Secuestro de carbono a través de plantaciones de eucalipto en el trópico húmedo. Foresta veracruzana, 4(2), 51-58.

Hofstede, R. (1998). Impactos ecológicos de plantaciones forestales. In II Conferencia Electrónica sobre Usos Sostenibles y Conservación del Ecosistema Páramo en los Andes (p. 82).

Cohrs, C. W., Cook, R. L., Gray, J. M., & Albaugh, T. J. (2020). Sentinel-2 Leaf Area Index Estimation for Pine Plantations in the Southeastern United States. Remote Sensing, 12(9), 1406.

Blinn, C. E., House, M. N., Wynne, R. H., Thomas, V. A., Fox, T. R., & Sumnall, M. (2019). Landsat 8 based leaf area index estimation in loblolly pine plantations. Forests, 10(3), 222.

Rivera-Hernández, B., Aceves-Navarro, L. A., Juárez-López, J., Palma-López, D. J., González-Mancillas, R., & González-Jiménez, V. (2012). Zonificación agroecológica y estimación del rendimiento potencial del cultivo de la yuca (Manihot esculenta Crantz) en el estado de Tabasco, México. Avances en investigación agropecuaria, 16(1), 29-47.

Aguirre-Salado, C. A., Valdez-Lazalde, J. R., Ángeles-Pérez, G., de los Santos-Posadas, H. M., Haapanen, R., & Aguirre-Salado, A. I. (2009). Mapeo de carbono arbóreo aéreo en bosques manejados de pino patula en Hidalgo, México. Agrociencia, 43(2), 209-220.

Nafarrate-Hecht, A. C., Dupuy-Rada, J. M., George-Chacon, S. P., & Hernández-Stefanoni, J. L. (2018). Modelización y mapeo estacional del índice de área foliar en un bosque tropical seco usando imágenes de satélite de alta resolución. Madera y bosques, 24(3).

Gower, S. T., Kucharik, C. J., & Norman, J. M. (1999). Direct and indirect estimation of leaf area index, fAPAR, and net primary production of terrestrial ecosystems. Remote sensing of environment, 70(1), 29-51.

Tinoco-Alfaro A. (2006). Modelación del índice de área foliar y su relación con el rendimiento, en función del arreglo espacial de plantas en el cultivo de maíz.

Papamija-Muñoz, D., & García-Solórzano, C. (2012). Estimación del índice de área foliar en plantaciones de Eucalyptus grandis W. Hill. Colombia forestal, 15(2), 261-271.

Martínez-Ruiz, R., Azpíroz-Rivero, H. S., Cetina-Alcalá, V. M., & Gutiérrez-Espinoza, M. A. (2006). Importancia de las plantaciones forestales de Eucalyptus. Ra Ximhai, 2(3), 815-846.

Ellison, D., Morris, C. E., Locatelli, B., Sheil, D., Cohen, J., Murdiyarso, D. & Gaveau, D. (2017). Trees, forests and water: Cool insights for a hot world. Global Environmental Change, 43, 51-61.

Ceccon, E., & Martínez-Ramos, M. (1999). Aspectos ambientales referentes al establecimiento de plantaciones de eucalipto de gran escala en áreas tropicales: aplicación al caso de México. Interciencia, 24(6), 352-359.

Rodríguez TDA (1988): Efecto de los incendios en los ecosistemas forestales. COCODER. México.

Sánchez PA (1979): Soil fertility and conservation considerations for agroforestry systems in the humid tropics on Latin America. En: Soils Research in Agroforestry. HO Mongi y Huxley (eds.) 79-124.

Darrow W (1993): The sustainable silviculture of commercial eucalyptus plantations in South Africa”. En: Los Eucaliptos en el Desarrolllo Forestal de Chile. Pucon, Chile.

Indufor. Strategic Review on the Future of Forest Plantations in the World.2012. Disponible en línea: http://www.fao.org/forestry/42701-090e8a9fd4969cb334b2ae7957d7b1505.pdf

Dodet, M., & Collet, C. (2012). When should exotic forest plantation tree species be considered as an invasive threat and how should we treat them?. Biological Invasions, 14(9), 1765-1778.

Clapp, R. A. (2001). Tree farming and forest conservation in Chile: do replacement forests leave any originals behind?. Society & Natural Resources, 14(4), 341-356.

Ospina-Penagos, C. M., Hernández-Restrepo, R. J., Rincón, E. A., Sánchez-Ocampo, F. A., Urrego-Mesa, J. B., Rodas-Peláez, C. A. & Riaño-Herrera, N. M. (2011). El Pino pátula. Guías silviculturales para el manejo de especies forestales con miras a la producción de madera en la zona andina colombiana.

Ospina Penagos, C. M., & Rodas, C. A. (2006). Guías silviculturales para el manejo de especies forestales con miras a la producción de madera en la zona andina colombiana. El eucalipto.

Miller, D. A., Thill, R. E., Melchiors, M. A., Wigley, T. B., & Tappe, P. A. (2004). Small mammal communities of streamside management zones in intensively managed pine forests of Arkansas. Forest Ecology and Management, 203(1-3), 381-393.

Jarvis, P. G., & Stewart, J. B. (1979). Evaporation of water from plantation forest.

Fox, T. R., Lee Allen, H., Albaugh, T. J., Rubilar, R., & Carlson, C. A. (2007). Tree nutrition and forest fertilization of pine plantations in the southern United States. Southern Journal of Applied Forestry, 31(1), 5-11.

Hecht, A. C. N. (2017). Estimación directa e indirecta del índice de área foliar (IAF) y su modelación con LiDAR en un bosque tropical seco de Yucatán (Doctoral dissertation, Centro de Investigación Científica de Yucatán).

Zhou, J. J., Zhao, Z., Zhao, J., Zhao, Q., Wang, F., & Wang, H. (2014). A comparison of three methods for estimating the LAI of black locust (Robinia pseudoacacia L.) plantations on the Loess Plateau, China. International Journal of Remote Sensing, 35(1), 171-188.

Gray, J., & Song, C. (2012). Mapping leaf area index using spatial, spectral, and temporal information from multiple sensors. Remote Sensing of Environment, 119, 173-183.

Kalacska, M., Sanchez-Azofeifa, G. A., Rivard, B., Caelli, T., White, H. P., & Calvo-Alvarado, J. C. (2007). Ecological fingerprinting of ecosystem succession: Estimating secondary tropical dry forest structure and diversity using imaging spectroscopy. Remote Sensing of Environment, 108(1), 82-96.

Xavier, Alexandre Cándido, Soares, Joao Vianei, & Almeida, Auro Campi de. (2002). Variación del índice de área hoja en clones de eucalipto a lo largo de su ciclo de crecimiento. Revista árre, 26(4), 421-427.

Kallarackal, J., & Somen, C. K. (1997). Water use by Eucalyptus tereticornis stands of differing density in southern India. Tree Physiology, 17(3), 195-203.

Valverde, J. C., & Arias, D. (2020). Evaluación del índice de área foliar con método indirecto y directo en distintas condiciones ambientales en plantaciones dendroenergéticas de Eucalyptus tereticornis Sm. Madera y bosques, 26(2).