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Estimating primary productivity of red mangroves in southwestern Puerto Rico from remote sensing and field measurements
Vega-RodrÃguez, MarÃa
Vega-RodrÃguez, MarÃa
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Abstract
Mangroves are considered dominant primary producers in many tropical
and subtropical coastlines. In recent years, modeling of primary productivity (PP)
and net primary productivity (NPP) in terrestrial ecosystems has been a subject
of increasing interest because of the importance of the terrestrial carbon cycle in
the global carbon budget and in climate change. Various studies have reported
that leaf area index (LAI), litterfall and nutrient dynamics are some essential
parameters related to the photosynthetic capacity of the mangrove ecosystems.
The overall objective of this research was to determine PP of the red mangrove,
Rhizophora mangle, in the Natural Marine Reserve of La Parguera, Puerto Rico,
using both field measurements and remote sensing techniques.
Spatial and temporal trends in LAI, litterfall and nutrients exhibited a
temporal variation that was mostly influenced by air temperature and salinity.
Remineralized nutrients from leaf litter or exogenous nutrient inputs were the
driving force for the observed spatial dynamics of primary productivity within
these mangrove forests.
The remotely-sensed normalized-difference vegetation index (NDVI) was
highly correlated with field-measured mangrove LAI. Accordingly, LAI maps of
the study site were derived from IKONOS satellite imagery. LAI derived values
were transformed to net primary productivity maps. Spatial variations of the NPP
were clearly detected from remotely sensed images and can possibly be used to
explain ecological patterns of LAI and leaf fall.
Recientemente, los estudios para el modelaje de la productividad primaria (PP) y la productividad primaria neta (PPN) han cobrado mayor interés dado a la importancia que tienen los ecosistemas terrestres en el presupuesto global del ciclo de carbono y el cambio climático. El Ãndice de área foliar (IAF), la caÃda de hojarasca y la dinámica de nutrientes son parámetros fundamentales que promueven la capacidad fotosintética del manglar. El objetivo principal de este estudio fue determinar la PP del mangle rojo, Rhizophora mangle, dentro de la Reserva Marina Natural de La Parguera, Puerto Rico, utilizando no sólo datos de campo sino también la tecnologÃa de percepción remota. Los patrones temporales y espaciales en el Ãndice de IAF, la caÃda de hojarasca y los nutrientes demostraron ser influenciados principalmente por variaciones en temperatura del aire y salinidad. La remineralización de nutrientes provenientes de la hojarasca y la entrada de nutrientes exógenos resultó ser el elemento influyente en la dinámica espacial de PP observadas en estos bosques de mangle rojo. El Ãndice de diferencia normalizada de vegetación (NDVI por sus siglas en inglés) obtenida con la percepción remota está altamente correlacionado con las estimaciones tomadas en el campo del IAF del mangle rojo. Consecuentemente, mapas del IAF fueron derivadas de una imagen de satélite de IKONOS. Luego se transformó el mapa de IAF a uno de PPN. Las variaciones espaciales para la PPN fueron claramente detectadas a través de las imágenes satelitales y esto podrÃa servir para explicar patrones ecológicos tales como IAF y caÃda de hojas.
Recientemente, los estudios para el modelaje de la productividad primaria (PP) y la productividad primaria neta (PPN) han cobrado mayor interés dado a la importancia que tienen los ecosistemas terrestres en el presupuesto global del ciclo de carbono y el cambio climático. El Ãndice de área foliar (IAF), la caÃda de hojarasca y la dinámica de nutrientes son parámetros fundamentales que promueven la capacidad fotosintética del manglar. El objetivo principal de este estudio fue determinar la PP del mangle rojo, Rhizophora mangle, dentro de la Reserva Marina Natural de La Parguera, Puerto Rico, utilizando no sólo datos de campo sino también la tecnologÃa de percepción remota. Los patrones temporales y espaciales en el Ãndice de IAF, la caÃda de hojarasca y los nutrientes demostraron ser influenciados principalmente por variaciones en temperatura del aire y salinidad. La remineralización de nutrientes provenientes de la hojarasca y la entrada de nutrientes exógenos resultó ser el elemento influyente en la dinámica espacial de PP observadas en estos bosques de mangle rojo. El Ãndice de diferencia normalizada de vegetación (NDVI por sus siglas en inglés) obtenida con la percepción remota está altamente correlacionado con las estimaciones tomadas en el campo del IAF del mangle rojo. Consecuentemente, mapas del IAF fueron derivadas de una imagen de satélite de IKONOS. Luego se transformó el mapa de IAF a uno de PPN. Las variaciones espaciales para la PPN fueron claramente detectadas a través de las imágenes satelitales y esto podrÃa servir para explicar patrones ecológicos tales como IAF y caÃda de hojas.
Description
Date
2008
Journal Title
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Volume Title
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Collections
Keywords
Red mangrove – Production - Reserva Natural de La Parguera (P.R.), Ecological patterns of leaf area index – Red mangrove - Reserva Natural de La Parguera (P.R.)