معادلات آلومتریک برای برآورد اندوخته کربن رو و زیر زمین چهار گونه درختی پهن‌برگ و سوزنی‌برگ

نوع مقاله: علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم جنگل، دانشکده منابع طبیعی و علوم زمین

2 استادیار، گروه جنگلداری، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

اهمیت اطلاع از زیتوده درختان و اندازه‌گیری آن با توجه به موضوعات تغییر اقلیم و گرمایش زمین در حال افزایش است. اندازه‌گیری مستقیم زیتوده به‌ویژه در مورد ریشه، بسیار مشکل، پر‌هزینه و زمان‌بر است. در این موارد معمولاً از روشهای برآورد زیتوده استفاده می‌شود. از جمله روشهای متداول در برآورد زیتوده، استفاده از معادلات آلومتریک است. هدف تحقیق حاضر، استقرار معادلات برآورد اندوخته کربن در اندام‌های هوایی، زیرزمینی و کل درختان در چهار گونه شامل توت (Morus alba)، اقاقیا (Robinia pseudoacacia)، کاج تهران (Pinus eldarica) و سرو نقره‌ای (Cupressus arizonica) در جنگل‌کاری اطراف کارخانه فولاد مبارکه است. به این منظور تعداد 15 اصله درخت برای هر گونه (در مجموع 60 اصله) به‌صورت کاملاً تصادفی و با پراکنش مناسب در طبقات قطری و ارتفاعی انتخاب و پس از قطع، به اجزای مختلف تفکیک و وزن تر کامل هر جزء در محل قطع اندازه‌گیری شد. برای اندازه‌گیری زیتوده ریشه نیز تعداد 5 اصله از 15 اصله درختان قطع شده هر گونه به‌طور کامل ریشه‌کنی شد و پس از تعیین وزن تر، نمونه‌هایی برای تعیین وزن خشک از آن‌ها تهیه گردید. وزن خشک و درصد کربن هر جزء در آزمایشگاه اندازه‌گیری شد. روابط آلومتریک با استفاده از تحلیل رگرسیون غیر خطی بین متغیرهای مستقل و اندوخته کربن در قسمت‌های مختلف و کل درخت برقرار گردید. در مجموع 96 مدل برای برآورد اندوخته کربن در قسمت‌های مختلف چهار گونه ایجاد شد که تنها 8 مدل معنی‌دار نبود. نتایج این تحقیق نشان داد برای کاج و سرو نقره‌ای متغیر قطر برابرسینه و برای توت، متغیر قطر در ارتفاع 0/3 متری مدل‌هایی با بیشترین ضریب تعیین ایجاد نمود. در مورد اقاقیا متغیر خاصی که در همه موارد مدل‌هایی با بیشترین ضریب تعیین را تولید نماید، وجود نداشت؛ اما در برآورد اندوخته کربن کل اندام‌های هوایی و زمینی، ضریب تعیین مدل به دست آمده با متغیر ارتفاع کل درخت بیشترین مقدار را داشت. به‌طور کلی در هر دو بخش اندام‌های هوایی و زمینی مدل‌های ایجاد شده برای گونه‌های سوزنی‌برگ نسبت به گونه‌های پهن‌برگ دقت بیشتری داشتند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Allometric equations for estimating above and below-ground carbon storage of four broadleaved and coniferous trees

نویسندگان [English]

  • Siavosh Bakhtiarvand Bakhtiari 1
  • Hormoz Sohrabi 2
1 MSc Graduate Student, Dept. of Forest Science, Faculty of Natural Resources and Earth Science, University of Shahrekord
2 Assistant prof., Dept. of Forestry, Faculty of Natural Resources and Marine Science, Tarbiat Modares University
چکیده [English]

Considering the climate change and global warming topics, importance of tree biomass and its measurement is increasing. Direct biomass measurement, especially for root section, is very costly, time consuming and difficult to implement. Usually, in such cases biomass can be estimated, using allometric equation. The aim of this research was to establish equations for estimating carbon content at above and below ground and whole tree biomass for four species, including Mulberry (Morus alba), Black Locust (Robinia pseudoacacia), Eldar Pine (Pinus eldarica) and Arizona cypress (Cupressus arizonica) planted around Mobarakeh Steel complex. For this purpose, 15 trees for each species (totally 60 trees) with appropriate diameter and height distribution, selected randomly and fell down and cut to different segments. Then the different components were separated and total fresh weight was measured at the field. Also roots of 20 trees fully excavated and after fresh weight measurement, some samples for dry weight determination were taken. Dry weight and carbon content of each sample were measured at laboratory. Allometric relationships between independent variables and carbon storage of different components and whole tree were established by nonlinear regression analysis. Overall, 96 models were derived for the four species and only eight of them were not statistically significant. The results showed that for Pine and Cypress, DBH (Diameter at Breast Height) and for Mulberry diameter at 0.3 m established models with highest coefficient of determination at all cases. For Black Locust, there was not special variable which can establish model with high coefficient of determination in all cases. For estimating the whole above- and below ground carbon storage of different organs, tree height had the highest coefficient of determination. Generally, concerning the both above and below ground biomass, modeling allometric relationships resulted in higher coefficient of determination of modeling for coniferous rather than for broadleaved species.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Eldar pine
  • Arizona cypress
  • Mulberry
  • Black locust
  • biomass
  • DIAMETER
  • height
- Adl, H.R., 2007. Estimation of leaf biomass and leaf area index of two major species in Yasuj forests. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 15(4):417-426.

- Anonymous, 1992. Comprehensive and detailed plan for landscape of Mobarake Steel Complex. Industrial Report: 53-55.

- Anonymous, 2005. Manual of Biomass Survey and Analysis. Forestry Research and Development Agency & Japan International Cooperation Agency, 23 p.

- Basuki, T.M., Van Laake, P.E., Skidmore, A.K. and Hussin, Y.A., 2009. Allometric equations for estimating the above-ground biomass in tropical lowland Dipterocarp forests. Forest Ecology and Management, 257: 1684-1694.

- Chave, J., Andalo, C., Brown, S. and Cairns, M.A., 2005. Tree allometry and improved estimation of carbon stocks and balance in tropical forests. Oecologia, 145: 87-99.

- Cole, T.G. and Ewel, J.J., 2006. Allometric equations for four valuable tropical tree species. Forest Ecology and Management, 229: 351-360.

- Ebuy, J., Lokombe, J.P., Ponette, Q., Snwa, D. and Picard, N., 2011. Allometric equations for predicting above ground biomass of three tree species. Journal of Tropical Forest Science, 23(2): 125-132.

- Kabiri, K., 2009. Comparison of carbon sequestration and its spatial pattern in the above-Ground woody compartment of a pure and mixed Beech forest (a case study of Gorazbon forest, north of Iran). Ph.D. thesis, Tehran University, 120 p.

- Khademi, A., Babaei Kafaki, S. and Mataji, A., 2010. The role of coppice Oak stand in carbon storage and CO2 uptake (case study: Khalkhal, Iran). Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 18(2): 242-252.

- Komiyama, A., Poungparn, S. and Kato, S., 2005. Common allometric equations for estimating the tree weight of mangroves. Journal of Tropical Ecology, 21: 471-477.

- Navar, J., 2009. Allometric equations and expansion factors for tropical dry forest trees of eastern Sinaloa, Mexico. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 10: 45-52.

- Pajtik, J., Konopka, B. and Lukac, M., 2008. Biomass functions and expansion factors in young Norway spruce (Picea abies [L.] Karst) trees. Forest Ecology and Management, 256: 1096-1103.

- Panahi, P., Pourhashemi, M. and Hassani Nejad, M., 2011. Estimation of leaf biomass and leaf carbon sequestration of Pistacia atlantica in NationalBotanical Garden of Iran. Iranian Journal of Forest, 3(1): 1-12.

- Snowdon, P., Raison, J., Keith, H., Ritson, P., Grierson, P., Adams, M., Montagu, K., Bi, H., Burrows, W. and Eamus, D., 2002. Protocol for sampling tree and stand biomass. Australian Greenhouse Office, 67 p.

- Socha, J. and Wezyk, P., 2007. Allometric equations for estimating the foliage biomass of Scots pine. Eur. J. Forest Res., 126: 263-270.