Výpočet nadzemní biomasy smrku ztepilého (Picea abies (L.) Karst) v oblasti Orlických Hor

Tomáš Čihák

Bachelor's thesis

Determination of above-ground biomass of spruce (Pice abies (L.) Karst) in the Orlicke Hory Mts.

Abstract:

V předkládané práci jsou prezentovány výsledky zjišťování nadzemní biomasy smrku ztepilého (Picea abies /L./ KARST.) v porostech v Orlických horách a jejich následné porovnání s vybranými modely pro výpočet biomasy. Pro zjištění biomasy bylo vybráno 9 vzorníků smrku ve třech porostech. Průměr vzorníků ve výčetní výšce dosahoval 17,5 – 49,4 cm, výška vzorníků byla 10,6 – 29,1 m. Porosty byly rozděleny podle věku do tří kategorií, starý porost, středně starý a mladý porost. V každém porostu byly vybrány 3 vzorníky, u kterých byla zjišťována hmotnost biomasy. Průměrná celková hmotnost sušiny vzorníků ve starém porostu byla 640,8 kg, ve středně starém porostu 164,6 kg, a v mladém 64,6 kg. U vzorníků byly dále zjištěny poměr biomasy koruny a kmene a poměr biomasy asimilačních orgánů, kůry a dřeva. Empiricky zjištěné informace o biomase jednotlivých vzorníků byly porovnány s výpočty biomasy podle vybraných modelů. Pro porovnání bylo vybráno 19 modelů pro výpočet biomasy. Jedná se o modely českých, německých, finských, švédských, dánských, belgických a islandských autorů včetně modelu vytvořeného speciálně pro středoevropské podmínky. Pro každou skupinu vzorníků bylo provedeno srovnání průměrné hodnoty skutečného množství biomasy a množství vypočítaného podle jednotlivých modelů. Dále byly porovnány absolutní odchylky výsledků s empiricky zjištěnou hodnotou a porovnání výsledků v procentech. V další fázi byly modely rozděleny do dvou skupin podle počtu proměnných, které daný model používá. Do první skupiny byly zahrnuty modely, které jako proměnné používají výšku a výčetní tloušťku, do druhé skupiny pak modely využívající pouze výčetní tloušťku. Pro porovnání byly zvoleny dvě charakteristiky. Procenticky vyjádřená odchylka od empiricky zjištěných dat a absolutní odchylka od empiricky zjištěných dat. Většina modelů použitá v této práci odhad biomasy v průměru nadhodnocuje. Největší nadhodnocení dosahuje model Chrousta. Nejvíce podhodnocuje model Laitata. Nejmenší odchylky od průměru za všechny vzorníky dosahuje Brakeho model 1. Při porovnání skupin modelů se na základě proměřeného materiálu v této práci jako nejvhodnější jeví pro mladé porosty použít model používající jako proměnnou průměr ve výčetní výšce a výšku stromu. Pro středně starý a starý porost je vhodnější použít modely, které jako proměnnou používají pouze průměr ve výčetní výšce. Vzhledem k malému počtu vzorníků nelze jednoznačně prokázat obecnou vhodnost konkrétního modelu.

Abstract:

In this contribution the results of investigation of over-ground biomass of Norway spruce (Picea abies /L. / KARST.) in the stands in Orlické Mts. are presented, and they are compared to selected models for biomass calculation. To measure biomass, 9 sample trees of spruce were selected in three stands. The DBH (diameter at breast height) of the sample trees in three stands was 17.5 – 49.4 cm; the height was 10.6 – 29.1 m. The stands were divided in three categories, according to the age: old stand, medium, and young stand. In each stand 3 sample trees were selected, and biomass weight measured. Average total dry mass of the sample trees in the old stand was 640.8 kg, in the medium stand it was 164.6 kg, and in the young stand 64.6 kg. In all sample trees also the proportion of the biomass of the crown and of the stem was stated, and of the assimilation organs, bark and wood. Empirically measured data of the biomass of individual sample trees have been compared to the calculations of biomass according to individual models. In total 19 different models of biomass calculation were selected, to compare the results. They were models of Czech, German, Finish, Sweden, Danish, Belgium and Islanding authors, created with special respect to Central-European conditions. Average values of the real biomass amount of each group of the sample trees were compared to the values, as calculated according to individual models. Absolute deviation of the results and empirically measured values were also compared, and the results expressed in percents. As the next step, the models were divided in two groups, according to the number of variables, as used in individual models. In the first groups there were models using the tree height and DBH, in the second group the models, using only DBH. To compare the results, two characteristics were used. Deviation of the data, as empirically measured, expressed in percents, and, absolute deviation of the empirically measured data. Most of the models used in this work, over- estimate the biomass in the average. The highest over-estimate was with the Chroust’s model. The highest under-estimate with the Laitat’s model. The lowest was the deviation of the average of all samplers, using the Brake’s 1 model. Comparing the results on the base of the material measured, the most suitable in the young stands seems to be to use the model, calculating with DBH and tree height. In the medium and old stand it seems to be more suitable the models, using only DBH as a variable. Having in mind low number of the sample trees, general suitability of concrete model cannot be stated unambiguously.

Keywords

nadzemní biomasa, alometrie, smrk

Keywords

aboveground biomass, allometry, spruce

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 8. 5. 2011

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Róbert Marušák, PhD.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Bachelor programme:
null