Allometric models for aboveground biomass in small and multi-stemed trees in Rwanda
Abstract
Estimates of aboveground biomass (AGB) of trees are crucial for understanding how forest ecosystems influence the global carbon cycle and tropical forests are of particular importance. Allometric equations are used to estimate AGB but the allometric relationship differs between sites, species and size of the trees. Most developed equations focus on large trees with one dominate stem. This study focuses on estimating AGB in a population of small and multi-stemmed trees from species native to Rwanda. It aims to test the validity of available equations developed for larger trees and to develop new equations for accurate AGB estimates. Additional measurements of multiple stem diameter, stem count and crown area are tested. A total of 83 trees from 8 species were harvested, and their AGB was measured. The samples’ diameter at breast height ranged from 1.6-13.4 cm and 16 samples had multiple stems. Wood density, height, all diameters at 1.3 m and 0.3 m above ground and crown area were measured. AGB was compared to the estimates derived from several equations reported in the literature. New equations were developed through regression analysis. The results show that a commonly used pantropical equation also is valid for the smaller trees of this study. This equation performed almost as good as the model developed in this study, when using the same variables. Moreover, the equation, as well as the simplest equation of this study, is biased regarding trees with different number of stems. Additional measurements of multiple stem diameter or two measurements of the main stem, at different heights, as well as a stem count largely improves the estimates, in particular for multi-stemmed samples. Crown area also improves the estimates. New site- and species-specific equations are presented in this study.
Degree
Student essay
Other description
Uppskattning av träds biomassa ovan jord (aboveground biomass, AGB) är avgörande för att förstå hur skogar påverkar den global kolcykeln där tropiska skogar är av särskild vikt. Allometriska ekvationer används för att uppskatta AGB, men de allometriska förhållandena varierar mellan lokaler, arter och storleken på träd. De flesta ekvationerna som utvecklats fokuserar på stora träd med en dominerande stam. Denna studie fokuserar på att uppskatta AGB för en population små, flerstammiga träd från några inhemska arter i Rwanda. Den ämnar testa validiteten på tillgängliga ekvationer samt att utveckla nya mer precisa ekvationer. Fler variabler, så som flera diametermätningar, stamantal och kronarea testas. Totalt 83 träd från 8 arter skördades, varefter deras AGB mättes. Diametern vid brösthöjd spann mellan 1,6–13,4 cm, 16 flerstammig träd skördades. Trädensitet, höjd, alla diametrar vid 1,3 m och 0,3 m ovan mark mättes liksom kronarea. AGB jämfördes med estimaten från flera tillgängliga ekvationer. Nya ekvationer utvecklades via regressionsanalys. Resultatet visar att en ekvation ofta använd för tropiska träd även är giltig för träden i denna studie och presterade nästa lika bra som ekvationen utvecklad, när samma variabler användes. Vidare visade dessa två ekvationer samma tendenser till partiskhet beträffande träds flerstammighet. Tillägg av flertalet diametermått eller två mått av huvudstammen vid olika höjd, liksom stamantal som variabler ökar estimatets tillförlitlighet markant. Även kronarea gav bättre estimat. Ny plats- och artspecifika ekvationer presenteras i denna studie.