معادلات آلومتريك براي برآورد اندوخته كربن رو و زير زمين چهار گونه درختي پهن‌برگ و سوزني‌برگ

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

اهميت اطلاع از زيتوده درختان و اندازه‌گيري آن با توجه به موضوعات تغيير اقليم و گرمايش زمين در حال افزايش است. اندازه‌گيري مستقيم زيتوده به‌ويژه در مورد ريشه، بسيار مشكل، پر‌هزينه و زمان‌بر است. در اين موارد معمولاً از روشهاي برآورد زيتوده استفاده مي‌شود. از جمله روشهاي متداول در برآورد زيتوده، استفاده از معادلات آلومتريك است. هدف تحقيق حاضر، استقرار معادلات برآورد اندوخته كربن در اندام‌هاي هوايي، زيرزميني و كل درختان در چهار گونه شامل توت (Morus alba)، اقاقيا (Robinia pseudoacacia)، كاج تهران (Pinus eldarica) و سرو نقره‌اي (Cupressus arizonica) در جنگل‌كاري اطراف كارخانه فولاد مباركه است. به اين منظور تعداد 15 اصله درخت براي هر گونه (در مجموع 60 اصله) به‌صورت كاملاً تصادفي و با پراكنش مناسب در طبقات قطري و ارتفاعي انتخاب و پس از قطع، به اجزاي مختلف تفكيك و وزن تر كامل هر جز در محل قطع اندازه‌گيري شد. براي اندازه‌گيري زيتوده ريشه نيز تعداد 5 اصله از 15 اصله درختان قطع شده هر گونه به‌طور كامل ريشه‌كني شد و پس از تعيين وزن تر، نمونه‌هايي براي تعيين وزن خشك از آن‌ها تهيه گرديد. وزن خشك و درصد كربن هر جز در آزمايشگاه اندازه‌گيري شد. روابط آلومتريك با استفاده از تحليل رگرسيون غير خطي بين متغيرهاي مستقل و اندوخته كربن در قسمت‌هاي مختلف و كل درخت برقرار گرديد. در مجموع 96 مدل براي برآورد اندوخته كربن در قسمت‌هاي مختلف چهار گونه ايجاد شد كه تنها 8 مدل معني‌دار نبود. نتايج اين تحقيق نشان داد براي كاج و سرو نقره‌اي متغير قطر برابرسينه و براي توت، متغير قطر در ارتفاع 3/0 متري مدل‌هايي با بيشترين ضريب تعيين ايجاد نمود. در مورد اقاقيا متغير خاصي كه در همه موارد مدل‌هايي با بيشترين ضريب تعيين را توليد نمايد، وجود نداشت؛ اما در برآورد اندوخته كربن كل اندام‌هاي هوايي و زميني، ضريب تعيين مدل به دست آمده با متغير ارتفاع كل درخت بيشترين مقدار را داشت. به‌طور كلي در هر دو بخش اندام‌هاي هوايي و زميني مدل‌هاي ايجاد شده براي گونه‌هاي سوزني‌برگ نسبت به گونه‌هاي پهن‌برگ دقت بيشتري داشتند.

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.