Journal Article

Use of an Airborne Lidar System to Model Plant Species Composition and Diversity of Mediterranean Oak ForestsUtilizacion de un Sistema Lidar Aerotransportado para Modelar la Composicion y Diversidad de Especies de Plantas en Bosques Mediterraneos de Roble

Coomes, David A, Allen, Harriet D, Simonson, William D

2012

Overview

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.Original Abstract: Resumen:El lidar aerotransportado es una herramienta de percepcion remota cada vez mas importante en la investigacion ecologica y de conservacion debido a su habilidad para caracterizar la estructura tridimensional de la vegetacion. Si diferentes aspectos de la diversidad y composicion de plantas se pueden relacionar con la estructura de la vegetacion, es posible evaluar las comunidades de plantas a nivel de paisaje. Examinamos esta posibilidad para bosques Mediterraneos de roble en el sur de Portugal, que son ricos en diversidad biologica pero tambien estan 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 vegetacion, 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 asocio significativamente con la altura de la vegetacion medida con lidar (R2= 0.50, p <0.001). La agrupacion y ordenamiento de los datos de especies apuntaron a la presencia de 2 clases principales de bosques que podian ser discriminados con una precision de 89% con base en los datos lidar. Lidar puede ser aplicado extensivamente para mapeo de habitat y evaluaciones de la condicion del habitat (e. g., en apoyo a la Directriz Europea de Especies y Habitats [92/43/EEC]). Sin embargo, se debe prestar particular atencion al diseno del muestreo: la densidad de puntos lidar y la precision geoespacial de la verificacion en campo y su sincronia en relacion con la obtencion de datos lidar.

• Subject: Quercus canariensis / Quercus suber