Аллометрия деревьев
Аллометрия деревьев устанавливает количественные отношения между некоторыми ключевыми характерными размерами деревьев ( обычно их довольно легко измерить ) и другими свойствами (часто труднее оценить). В той степени, в которой эти статистические зависимости, установленные на основе подробных измерений на небольшой выборке типичных деревьев, справедливы и для других особей, они позволяют экстраполировать и оценивать множество дендрометрических величин на основе одного (или, самое большее, нескольких) ) измерения.
Изучение аллометрии чрезвычайно важно при решении задач измерений и анализа данных в практике лесного хозяйства . Аллометрия изучает относительные размеры органов или частей организмов. Аллометрия деревьев сужает определение до приложений, включающих измерение роста или размера деревьев. Аллометрические отношения часто используются для оценки сложных измерений дерева, таких как объем, на основе легко измеряемого атрибута, такого как диаметр на высоте груди (DBH).
Применение аллометрии широко распространено в лесном хозяйстве и экологии леса . Для того чтобы разработать аллометрическую взаимосвязь, необходима сильная взаимосвязь и возможность количественно оценить эту взаимосвязь между частями измеряемого объекта и другими интересующими величинами. [1] Кроме того, при разработке этого уравнения необходимо учитывать факторы, влияющие на рост деревьев, такие как возраст, порода, местоположение участка и т. д. [2] Как только все эти рекомендации будут выполнены, можно попытаться разработать аллометрическое уравнение.
Оценка лесной биомассы и запасов углерода
[ редактировать ]В 2013 году Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций запустила GlobAllomeTree , веб-платформу, предназначенную для улучшения глобального доступа к аллометрическим уравнениям деревьев и поддержки разработчиков проектов по лесам и изменению климата, исследователей, ученых и лесников в оценке объема и биомассы леса. и запасы углерода. Платформа GlobAllomeTree, совместно разработанная ФАО , Французским исследовательским центром CIRAD и университетом Тушиа Итальянским , предоставляет последовательную и гармонизированную базу данных аллометрических уравнений объема деревьев и насаждений , а также биомассы; программное обеспечение для сравнения уравнений и оценки интересующих переменных, таких как объем, биомасса и запасы углерода; доступ к научно-исследовательской информации по аллометрическим уравнениям; и доступ к учебным пособиям, руководствам и документации, поддерживающей разработку и использование аллометрических уравнений дерева.
В 2012 году ФАО и CIRAD опубликовали руководство по построению аллометрических уравнений объема деревьев и биомассы для студентов, технических специалистов и исследователей, работающих над оценкой лесных ресурсов, таких как объем, биомасса и запасы углерода, для коммерческих целей, биоэнергетики или смягчения последствий изменения климата . [3]
Методология
[ редактировать ]Первое, что нужно сделать, это выбрать группу какого-нибудь предмета (для лесного хозяйства: деревья). Затем измерьте несколько легко измеряемых атрибутов, таких как DBH, высота, вид и т. д. Постройте график результатов, выполните регрессионный анализ и преобразуйте некоторые переменные, пока не правильная регрессия будет найдена .
В каждом регионе мира существуют разные составы пород деревьев, и в большинстве этих регионов есть хотя бы одно уравнение, которое оценивает объем деревьев по DBH. Исследования и применение лесной аллометрии с течением времени привели к разработке этих быстрых уравнений, позволяющих точно оценить объем конкретного древостоя.
Общее аллометрическое уравнение для математики и естественных наук:
где Y — биологическая переменная (например, высота дерева или DBH), β — коэффициент пропорциональности, α — показатель масштабирования (который равен наклону линии при построении графика в логарифмических координатах), а X — некоторая физическая мера, такая как как объем тела или масса тела (М). Хотя α часто очень похожа у очень разных организмов, β различается от вида к виду. Поскольку константы пропорциональности β и показатели масштабирования α часто обозначаются греческими буквами, желательно использовать β в качестве коэффициента пропорциональности по сравнению с α , поскольку α может быть ошибочно истолковано как символ «пропорционального».
Известное аллометрическое уравнение связывает скорость метаболизма с массой тела: Y = βM 3/4.
В лесном хозяйстве уравнение принимает множество форм, чтобы отразить взаимосвязь между множеством различных характеристик размера и роста деревьев. Ниже приведен пример:
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Смит, В.Б. и Дж.Дж. Брэнд. 1983 Аллометрические уравнения биомассы для 98 видов трав, кустарников и небольших деревьев. Исследовательская записка NC-299. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Северо-Центральная лесная экспериментальная станция, Сент-Пол, Миннесота 8p.
- ^ Эйвери и Беркхарт. Лесные измерения. Авторские права принадлежат McGraw-Hill Companies Inc., 2002 г., Нью-Йорк.
- ^ Пикард Н., Сен-Андре Л., Генри М. 2012. Руководство по построению аллометрических уравнений объема деревьев и биомассы: от полевых измерений до прогнозирования. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, Рим, и Центр международного сотрудничества в области сельскохозяйственных исследований в целях развития, Монпелье
- Функции биомассы, применимые к европейскому буку [ постоянная мертвая ссылка ] Э. ЧЕНЦИАЛА, М. ЧЕРНИ, Й. АППЛАУЭР, З. ЭКСНЕРОВА, ЖУРНАЛ ЛЕСНОЙ НАУКИ, 51, 2005 (4): стр. 147–154;
