Tropical forests : climate variability, vegetation productivity and human disturbance= Bosques tropicales: variabilidad climática, productividad de la vegetación y perturbación humana

Abstract

Los objetivos de esta tesis son: i. Evaluar la realización del mapeado de la imagen MODIS de los diferentes usos/cobertura de suelos de la Reserva del bosque Pasoh (península de Malasia) utilizando el método de clasificación de no supervisión. ii. Desarrollar el sistema de evaluación y clasificación de la sequía en Malasia suroeste durante la estación del monzón en una zona propensa a la sequía usando los datos del satélite recogidos del MODIS. iii. Evaluar la perturbación humana en NNPP y desarrollar un mapa de apropiación humana NPP usando el criterio de la actividad humana. iv. Comparar el impacto de crecimiento de la población humana en los dos bosques tropicales de Malasia y Tailandia. Los bosques tropicales desempeñan un papel importante para mantener el ambiente y mitigar el calentamiento global del planeta. Al mismo tiempo, la agricultura es crítica para soportar tanto la vida humana como la mayor parte de la economía de los países asiáticos del suroeste, especialmente en Malasia. Esta tesis presenta los factores más destacables que contribuyen en las perturbaciones de los bosques tropicales y el desarrollo de la agricultura en la región, y desarrolla un sistema de modelado de bajos costes que se podrían usar para evaluar los impactos humanos en la Producción Primaria Neta (PPN). El estudio ayudará a entender mejor las consecuencias de las perturbaciones humanas, incluyendo el crecimiento de la población y los cambios climáticos, y de modo especial las sequía en los bosques y en las tierras de agricultura en el suroeste de Asia. Por ello se usa las imágenes de resolución moderada MODIS junto con otros datos públicos disponibles para desarrollar este modelo. La tesis identifica los tres factores más cruciales: la variabilidad del clima, la productividad de la vegetación y las perturbaciones humanas, incluyendo el crecimiento de la población. Este crecimiento poblacional es la causa de la mayor parte de los problemas ambientales de los bosques tropicales, y por lo tanto facilitar orientaciones que puedan ayudar para el buen desarrollo de la Política Nacional de los Bosques y de la Biodiversidad. El capítulo 1 introduce la metodología de análisis de imágenes de MODIS para el desarrollo de los modelos SIG, así como la clasificación de las capas de información de los usos del suelo. El capítulo 1 se basa en la viabilidad del uso de las imágenes MODIS combinado con el uso del suelo, los mapas topográficos y las imágenes de ALOS que sirve para clasificar las capas de uso del suelo. Particularmente para la resolución de mapas de los bosques naturales y las plantaciones. El capítulo 2 enfoca los cambios de la vegetación en los bosques naturales y las plantaciones sometidos a las condiciones de la sequía. Este capÍtulo desarrolla el monzón del suroeste de Malasia (M-SWM) sometido a las condiciones de la sequía usando los índices de de la Malasia Peninsular. En el capítulo 3 se valora el impacto de las actividades humanas en estas áreas en producción primaria neta (conocido como HNPP). El capitulo3 enfoca el impacto de la actividad humana en la producción primaria neta que clasifica los niveles del impacto humano en las zonas forestales. El capítulo 4 evalúa el consumo de la producción primaria neta per cápita, los recursos de extracción de los bosques y la contaminación que provienen de la actividad agricultura en dos bosques tropicales del suroeste de Asia situados en Malasia y Tailandia. El capítulo 4 compara el impacto de la proyeccion del crecimiento de la poblacion en el NPP, la extraccion de los recursos forestales y la contaminación en los bosques de Malasia y Tailandia en los proximos 30 años.

Abstract The aims of this thesis are: i. To assess the performance of MODIS imaging for mapping different land uses/covers in the Pasoh Forest Reserve, Peninsular Malaysia using unsupervised classification methods . ii. To develop a classification system for drought assessment for the Malaysia Southwest Monsoon season, in a drought-prone area using satellite image data from MODIS. iii. To assess human disturbance impacts on NPP and to develop maps of human appropriation of NPP using human activity criteria (Chapter 3).

iv. To compare human population growth impacts on two tropical forests, one in Malaysia and one in Thailand. Tropical forests play an important role in maintaining the environment and mitigating global warming. At the same time, agriculture is critical to support human life as well as a major part of the economy in Southeast Asian countries, particularly Malaysia. This thesis presents the major factors contributing to disturbances in tropical forests and agricultural land in the region, and develops a low-cost modeling system that can be used to assess human impacts on Net Primary Productivity (NPP). The study will assist in better understanding and appreciating the consequences of human disturbances, including population growth and climate change, particularly drought to the forests and agricultural lands in Southeast Asia. Moderate resolution MODIS image along with other publicly available data, are employed to develop this model. The thesis identifies the three most crucial factors: climate variability, vegetation productivity and human disturbance including population growth that cause most of the problems in tropical forests, hence providing insights that can be helpful in developing effective national forest and biodiversity policies. Chapter 1 introduces the method of using MODIS image for developing land use/land cover classification maps. Chapter 2 focuses on monitoring vegetation in natural forests and plantations under drought conditions. Chapter 3 assesses the impact of human activities in these areas, on net primary productivity (known as HANPP), and Chapter 4 to assess net primary productivity consumption per capita, forest resource extraction and pollution from agricultural activity in two tropical forests of Southeast Asia, one in Malaysia and one in Thailand. Chapter 1 assesses the feasibility of using MODIS images, combined with land use and topographical maps and ALOS imaging, for classifying land cover for the study area, particularly for mapping natural forests and plantations. Chapter 2 develops the Malaysia Southwest Monsoon (M-SWM) drought classification using MODIS indices for Peninsular Malaysia. Chapter 3 provides an assessment of human activity impact on net primary productivity that rating human impact levels for forest areas. Chapter 4 compares projected human population growth impacts on NPP, forest resource extraction and pollution on Malaysian and Thai forests, for the next 30 years.