دوره 13، شماره 2 - ( پاییز و زمستان 1404 )                   جلد 13 شماره 2 صفحات 142-130 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Mahdavi A, Yaghobi R, Omidi M, Naji H R. (2025). Evaluation of Allometric Relationships to Estimate Leaf Biomass, Carbon Sequestration, and Leaf Area Index of Acer monspessulanum subsp. Cinerascens. Ecol Iran For. 13(2), 130-142. doi:10.61882/ifej.2025.549
URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-549-fa.html
مهدوی علی، یعقوبی روح الله، امیدی مهدی، ناجی حمید رضا.(1404). ارزیابی روابط آلومتریک برای برآورد زی‌توده، ترسیب کربن و شاخص سطح برگ درختان کیکم بوم شناسی جنگل های ایران (علمی- پژوهشی) 13 (2) :142-130 10.61882/ifej.2025.549

URL: http://ifej.sanru.ac.ir/article-1-549-fa.html


1- گروه علوم جنگل، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
2- گروه آمار و ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران
چکیده:   (793 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف:
برآورد میزان زی‌توده اندام‌های مختلف درخت نقش کلیدی را در مدیریت پایدار و برآورد ذخایر کربن جنگل ایفا می‌کند. روابطی که مشخصات مربوط به اندازه‌ی درخت (مثل قطر و ارتفاع) را به زی‌توده آن مربوط می‌کنند روابط آلومتریک نامیده می‌شوند. این تحقیق با هدف تعیین معادلات آلومتریک برای برآورد زی‌توده، میزان ترسیب کربن و شاخص سطح برگ درختان کیکم در منطقه حفاظت شده مانشت و قلارنگ در جنگل‌های استان ایلام انجام گرفت.

مواد و روش‌ها: برای این منظور، ابتدا با جنگل‌گردشی رویشگاه‌های مختلف کیکم در منطقه مورد مطالعه مشخص شدند. سپس با استفاده از روش نمونه‌برداری تصادفی مجموعا 60 اصله از درختان کیکم انتخاب و فاکتورهای کمّی مورد نظر آن‎ ها (مانند قطر بزرگ و کوچک تاج، ارتفاع درخت، طول تاج و قطر یقه درختان) اندازه‌گیری شدند. برای برآورد زی‌توده برگ از روش مستقیم چیدن، یک چهارم تا یک هشتم برگ تاج درخت به نسبت بزرگی و کوچکی تاج درختان نمونه کیکم جمع‌آوری شد. پس از خشک کردن برگ‌ها در داخل آون، وزن خشک برگ‌ها اندازه‌گیری شد. اعداد به دست آمده از یک چهارم یا هشتم سطح تاج با ضرب در اعداد 4 یا 8 تبدیل به وزن خشک برگ کل تاج درخت شدند. ضریب درصد کربن آلی (0/47) از طریق روش احتراق با سوزاندن مقدار کافی از برگ‌های خشک‎ شده در کوره الکتریکی به دست‎ آمد. شاخص سطح برگ درختان کیکم هم با اندازه‌گیری سطح ویژۀ برگ‌های کیکم، از طریق روش وزنی محاسبه شد. برای تعمیم نتایج به دست آمده از درختان نمونه به کل جنگل از روش درخت متوسط استفاده شد. برای نرمال بودن داده‌ها از آزمون کولموگرف-اسمیرنوف استفاده شد. به منظور بررسی روابط آلومتریک بین متغیرهای وابستۀ زی‌توده، ذخیره کربن و شاخص سطح برگ با متغیرهای کمّی مستقل اندازه‌گیری شدۀ درخت (مانند قطر متوسط تاج و ارتفاع درخت)، از رگرسیون‌های خطی و غیرخطی (لگاریتمی و توانی) استفاده شد. بر اساس معیار ضریب تعیین و ضریب تعیین تعدیل شده، بهترین مدل از میان سه مدل مورد بررسی انتخاب شد. تصمیم­گیری برای تایید یا رد فرض عدم تاثیر متغیر مستقل بر متغیر وابسته بر اساس مقدار p انجام گرفت.
یافته‌ها: نتایج آزمون کولموگروف-اسمیرنوف نشان دادند که داده‎ ها توزیع نرمال داشتند. بر اساس نتایج، متوسط زی‌توده برگ، متوسط ذخیره کربن برگ و متوسط مقدار جذب دی‌اکسید کربن از جو توسط درختان کیکم در منطقه حفاظت شده مانشت و قلارنگ به ترتیب 200/30، 94/16، 345/68 کیلوگرم در هکتار برآورد شدند. نتایج برآورد شاخص سطح برگ در منطقه مورد مطالعه نشان می‌دهد که متوسط شاخص سطح برگ گونه کیکم برای هر درخت 52/1 و برای هر هکتار 0/119 به دست آمد. نتایج بررسی مدل‌های مختلف نشان دادند که متغیر مستقل قطر یقه بر متغیر وابسته شاخص سطح برگ در هیچ یک از مدل‌های رگرسیونی مورد بررسی اثرگذار نبود و مقدار p آن برای هر سه مدل رگرسیونی بیش از 0/05 به دست آمد که نشان می‌دهد قطر یقه بر شاخص سطح برگ اثر معنی‌داری ندارد. این در حالی است که متغیر مستقل قطر متوسط تاج در هر سه مدل مورد بررسی بر متغیر وابسته شاخص سطح برگ اثر‌گذاری معنی‌داری را براساس مقادیر ارزش p نشان داد و مدل توانی برای متغیر مستقل قطر متوسط تاج دارای بالاترین ضرایب تعیین (0/407 ) و ضرایب تعیین تعدیل شده
(0/397 ) بود. نتایج بررسی اثرگذاری متغیرهای مستقل (قطر یقه درخت، قطر متوسط تاج و مساحت تاج ‌پوشش) بر متغیر وابسته زی‌‌توده خشک برگ درختان کیکم در مدل‌های رگرسیون خطی، لگاریتمی و توانی نشان دادند که براساس مقدار
p هر سه متغیر مستقل در هر سه مدل بررسی شده اثر معنی‌داری بر زی‎‌توده خشک برگ درختان کیکم داشتند. از این رو، مدل توانی به عنوان بهترین مدل برای متغیر‌های مستقل قطر یقه و متغیر وابسته زی‌توده خشک برگ انتخاب شد. علاوه بر این، نتایج بررسی مدل‌های مختلف نشان دادند که متغیر مستقل قطر یقه درخت بر متغیر وابسته ترسیب کربن برگ نیز در تمامی مدل‌های رگرسیونی مورد بررسی اثرگذار بود و مقدار p آن برای هر سه مدل رگرسیونی کمتر از 0/05 به دست آمد که اثر معنی‌دار متغیر قطر یقه درخت را بر متغیر وابسته ترسیب کربن برگ نشان می‌دهد. این در حالی است که از میان مدل‌های مورد بررسی، مدل توانی برای متغیر مستقل قطر یقه درخت دارای بیشترین مقدار ضریب تعیین و ضریب تعیین تعدیل یافته بهترتیب با مقادیر 0/434 و 0/424 بود. از اینرو، این مدل به عنوان بهترین مدل برای متغیر مستقل قطر یقه درخت و متغیر وابسته ترسیب کربن برگ انتخاب شد. بنا بر این، بررسی روابط آلومتریک با استفاده از روابط رگرسیونی نشان داد که مدل توانی دارای بهترین ضریب تعیین و ضریب تعیین تعدیل شده برای پیش‌بینی متغیرهای وابسته بر اساس متغیرهای مستقل مورد بررسی بود.

نتیجه‌گیری: یافته‌های حاصل از این تحقیق توانایی اندازه گیری زی‌توده، ترسیب کربن و شاخص سطح برگ درختان کیکم را با استفاده از معادلات آلومتریک نشان می‌دهند.

 
متن کامل [PDF 1993 kb]   (13 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1403/11/10 | پذیرش: 1404/2/30

فهرست منابع
1. 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. [In Persian]
2. Akbari, M. (2021). Estimation of leaf biomass and leaf area index of Crataegus aronia in forests of Ilam. MSc. thesis. Dept. Forest Sciences, Ilam University. 88 p. [In Persian]
3. Afrozandeh, A., Kiani, B., & Atarod, P. (2015). Modeling the Standing Traits to Estimate Tree Volume and Biomass of Acer monspessulanum Subsp. cinerascens (Boiss.) using Multiple Regression, Ecology of Iranian Forests, 3(6), 9-18. [In Persian]
4. Andalibi, L., Ghorbani, A., Moameri, M., Hazbavi, Z., Nothdurft, A., Jafari, R., & Dadjou, F. (2021). Leaf Area Index Variations in Ecoregions of Ardabil Province, Iran. Remote Sensing, 13(15), 2879. [DOI:10.3390/rs13152879]
5. Attarod, P., Miri, S., Shirvany, A., & Bayramnejad, V. )2018(. Variations in Leaf Area Index of Quercus brantii trees in response to changing climate. Journal of Agriculture Science and Technology, 20(7), 1417-1429. [In Persian]
6. Berg, B., & McClaugherty, C. (2014). Plant litter: Decomposition, humus formation, carbon sequestration (3rd ed.). Springer. [DOI:10.1007/978-3-642-38821-7]
7. Bombelli, A., Avitabile, V., BelelliMarchesini, L., Balzter, H., Bernoux, M., Hall, R., Henry, M., Law, B.E., Manlay, R., Marklund, L.G., & Shimabukuro, Y.E. (2009). Assessment of the status of the development of the standards for the terrestrial essential climate variables: biomass. Food and Agriculture Organization- Global Terrestrial Observation System, Rome.
8. Brown, S., & Lugo A. E. (1992). Above ground biomass estimates for tropical moist forests of the Brazilian Amazon. Interciencia, 17, 8-18.
9. Brooks, R. (1998). Carbon Sequestration, what's that? UI Extension Forestry Information Series, Forest Management No: 32, 2 pp.
10. Calvo-Alvarado, J., Mcdowell, N., & Waring, R. (2008). Allometric relationships predicting foliar biomass and leaf area: sapwood area ratio from tree height in five Costa Rican rain forest species. Tree Physiology, 28, 1601-1608. [DOI:10.1093/treephys/28.11.1601]
11. Chave, J., Andalo, C., Brown, S., Cairns, M. A., Chamber, J. Q., Eamus, D., Folester, H., Formard, B. W., Ogawa, H., Puig, H., Riera, B., & Yamakura, T. (2005). Tree allometry and improved estimation of carbon stocks and balans in tropical forests. Oecologia, 145, 87-99. [DOI:10.1007/s00442-005-0100-x]
12. Clark, D.A., Brown, S., Kicklighter, D.W., Chambers, J.Q., Thomlinson, J.R. Ni J., & Holland, E.A. (2001). Net primary production in tropical forests: an evaluation and synthesis of existing field data. Ecological Applications, 11, 371-384. [DOI:10.1890/1051-0761(2001)011[0371:NPPITF]2.0.CO;2]
13. Cole, T.G., & Ewel, J.J. (2006). Allometric equations for four valuable tropical tree species. Forest Ecology and Management, 229, 351-360. [DOI:10.1016/j.foreco.2006.04.017]
14. Darvishnia, H., Dehghani kazemi, M., Forghani, A.H., & Kavyanifard, A.A. (2012). Study and introduction of the flora of Manshet and Qalarang protected areas in Ilam province. Taxonomy and Biosystematics, 11(4), 47-60.
15. Dudley, N.S., & Fownes, J.H. (1992). Preliminary biomass equations for eight species of fast-growing tropical trees. Journal of Tropical Forest Science, 5(1), 68-73.
16. Environmental science activities for the 21st century (ESA21). (2008). Trees and carbon, 13pp.
17. Hakkila, P. (1989). Utilization of residual forest biomass. In Utilization of residual forest biomass (pp. 352-477). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. [DOI:10.1007/978-3-642-74072-5]
18. Hierro, J.L., Branch, L.C., Villarreal, D., & Clark, K. (2000). Predictive equations for biomass and fuel characteristics of Argentine shrubs. Journal of Range Management, 53, 617-621. [DOI:10.2307/4003156]
19. Iranmanesh, Y., Sagheb Talebi, kh., Sohrabi, H., Jalali, S. Gh., & Hosseini, S.M. (2015). Biomass and carbon stock of Brant's Oak (Quercus brantii Lindl.) in two vegetation forms in Lordegan, Charmahal & Bakhtiari Forests. Iranin Journal of Forest and Popolar Research, 22(4), 749-762. [In Persian]
20. Jonckheere, I., Fleck, S., Nackaerts, K., Muys, B., Coppin, P., Weiss, M., & Baret, F. (2004). Review of methods for in situ leaf area index determination. Agricultural and Forest Meteorology, 121(1-2), 19-35. [DOI:10.1016/j.agrformet.2003.08.027]
21. Khosravi, S., Namiranian, M., Ghazanfari, H., & Shirvani, A. (2012). Estimation of leaf area index and assessment of its allometric equations in oak forests: Northern Zagros, Iran. Journal of Forest Science, 58(3), 116-122. [DOI:10.17221/18/2011-JFS]
22. Losi, C.J., Siccama, T.G., Juan, R.C., & Morales, E. (2003). Analysis of alternative methods for estimating carbon stock in young tropical plantations. Forest Ecology and Management, 184, 355-366. [DOI:10.1016/S0378-1127(03)00160-9]
23. Mahdavi, A., & Mirzaei M. (2020). Estimation of leaf biomass, leaf carbon sequestration and leaf area index of Cercis siliquastrum L. in forests of Ilam. The Journal of Plant Research, 33(1), 205-213.
24. Mahdavi, A., Akbari, M., Omidi, M. & Naderi, M. (2023). Evaluation of leaf biomass, leaf carbon sequestration and leaf area index of Hawthorn )Crataegus aronia L.( in Ilam forests. Journal of Forest Resrach and Development, 9(3), 145-159. [In Persian]
25. Mirabdollahi, S. M., Bonyad, A. E., Torkaman, J., & Bakhshandeh, N. B. (2011). Modeling of Effective Variables on Bark Thickness of Fagus orientalis Lipsky in the Asalem Forest Area. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 18(3), 79-90. [In Persian]
26. Morgan, W.B., & Moss, P.A. (1985). Biomass energy and urbanization: commercial factors in the production and use of biomass fuels in tropical Africa. Biomass Bioenergy, 6, 285-299. [DOI:10.1016/0144-4565(85)90054-X]
27. Olfati, F., Mosleh Arani, A., & Azimzadeh, H.R. (2013). Estimation of carbon sequestration of four species of Pistacia atlantica, Acer monspessulanum, Amygdalus scoparia, and Ephedra procera in the protected area of Bagh Shadi Herat (Yazd Province). Journal of Plants and Ecosystems, 9(36), 65-75.
28. Panahi, P., Pourhashemi M., & Hassaninejad, M. (2011). Estimation of leaf biomass and leaf carbon sequestration of Pistacia atlantica in National Botanical Garden of Iran, Iranian Journal of Forest, 3(1), 1-12. [In Persian]
29. Panahi, P., Pourhashemi, M., & Hassaninejad, M. (2013). Comparison of Specific Leaf Area in Three Native Oaks of Zagros in National Botanical Garden of Iran. Iranian Forest Ecology, 1(2), 12-26. [In Persian]
30. Panahi, P., Pourhashemi M., & Hassaninejad, M. (2014). Allometric of leaf biomass and carbon stocks if oaks in National Botanical Garden of Iran. Journal of Plant Research, 27(1), 12-22. [In Persian]
31. Pilehvar, B., Mirazadi, Z., Taheri Abkenar, K., & Vayskarami, Z. (2015). Estimation of Leaf biomass, leaf carbon sequestration and leaf area of oak trees in central of Zagros Forests (Case study: Shahanshah forests of Lorestan Province). Plant and Ecosystem, 10(41), 81-92.
32. Poorter, H., Niklas, K. J., Reich, P. B., Oleksyn, J., Poot, P., & Mommer, L. (2012). Biomass allocation to leaves, stems and roots: Meta-analyses of interspecific variation and environmental control. New Phytologist, 193(1), 30-50. [DOI:10.1111/j.1469-8137.2011.03952.x]
33. Pourbabaei, H., Babaeian, M., Bonyad, A. E., & Adel, M.N. (2014). Autecology of Montpellier maple (Acer monspessulanum subsp. cinerascens) in forests of Fars Province. Journal of Plant Research, 27(3), 376-385.
34. Pourhashemi, M., Eskandari, S., Dehghani, M., Najafi, T., Asadi, A., & Panahi. P. (2012). Biomass and leaf area index of Caucasian Hackberry (Celtis caucasica Willd.) in Taileh urban forest, Sanandaj. Iran. Iranian Journal of Forest and Poplar Research, 19(4), 609-620. [In Persian]
35. Rojas-García, F., De Jong, B.H.J., Martinez-Zurimendi, P., & Paz-pellat, F. (2015). Database of 478 allometric equations to estimate biomass for Mexican trees and forests. Annals of Forest Science, 72, 835-864. [DOI:10.1007/s13595-015-0456-y]
36. Segura, M., & Kanninen, M., (2005). Allometric models for tree volume and total aboveground biomass in a tropical humid forest in Costa Rica. Biotropica, 37, 2-8. [DOI:10.1111/j.1744-7429.2005.02027.x]
37. Sohrabi, H., & Shirvani, A. 2012. Allometric equations for estimating biomass of Atlantic Pistacche (Pistacia atlantica var. mutica) in Khojir National Park. Iranian Journal of Forest, 4(1), 55-64. [In Persian]
38. Socha, J., & Wezyk, P. (2007). Allometric equations for estimating the foliage biomass of Scots pine. Europran Journal of Forest Research, 126, 263-270. [DOI:10.1007/s10342-006-0144-4]
39. Ter-Mikaelian, M.T., & Korzukhin, M.D. (1997). Biomass equations for sixty-five North America tree species. Forest Ecology and Management, 97(1), 1-24. [DOI:10.1016/S0378-1127(97)00019-4]
40. Pokorny, R., & Tomaskova, I. (2007). Allometric relationships for surface area and dry mass of young Norway spruce aboveground organs. Journal of Forest Science, 53(12), 548-554. [DOI:10.17221/2166-JFS]
41. UNFCCC. (2008). Report of the Conference of the Parties on its thirteenth session, held in Bali from 3 to 15 December 2007.Addendum, Part 2. Document FCCC/CP/2007/6/Add.1. UNFCCC, Bonn, Germany.
42. Vashum, K.T., & Jayakumar, S. (2012). Methods to estimate above-ground biomass and carbon stock in natural forests-a review. Journal of Ecosystem & Ecography, 2(4), 1-7. [DOI:10.4172/2157-7625.1000116]
43. Veresoglou, S. D., & Peñuelas, J. (2019). Variance in biomass-allocation fractions is explained by distribution in European trees. New Phytologist, 222(3), 1352-1363. [DOI:10.1111/nph.15686]
44. Wang, H., Hall, C. A., Scatena, F. N., Fetcher, N., & Wu, W. (2003). Modeling the spatial and temporal variability in climate and primary productivity across the Luquillo Mountains, Puerto Rico. Forest Ecology and Management, 179(1-3), 69-94. [DOI:10.1016/S0378-1127(02)00489-9]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به بوم‏شناسی جنگل‏های ایران می‌باشد.

طراحی و برنامه نویسی: یکتاوب افزار شرق

© 2025 CC BY-NC 4.0 | Ecology of Iranian Forest

Designed & Developed by: Yektaweb