Modelling tree biomasses in Finland

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-404-1
Title: Modelling tree biomasses in Finland
Author: Repola, Jaakko
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences, metsävarojen hallinta
Date: 2013-05-17
Language: en
Belongs to series: Dissertationes Forestales - URN:ISSN:2323-9220
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-404-1
http://hdl.handle.net/10138/38979
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Biomass equations for above- and below-ground tree components of Scots pine (Pinus sylvestris L), Norway spruce (Picea abies [L.] Karst) and birch (Betula pendula Roth and Betula pubescens Ehrh.) were compiled using empirical material from a total of 102 stands (908 pine, 613 spruce and 127 birch trees). These stands located mainly on mineral soil sites representing a large part of Finland. Biomass equations were derived for the total aboveground biomass and for the individual tree components (stem wood, stem bark, living and dead branches, needles, stump, and roots). Three multivariate models with different number of independent variables for above-ground biomass and one for below-ground biomass were constructed. The simplest model formulations, multivariate models (1) were based mainly on tree diameter and height as independent variables. In more elaborated multivariate models (2) and (3) additional commonly measured tree variables such age, crown length, bark thickness and radial growth rate were added. In the modelling approach, the basic assumption was that the biomasses of the tree components on the same site and in the same tree are dependent. This statistical dependency was taken into account by applying a multivariate procedure. Based on the verified statistical dependence among the biomass components, the multivariate procedure had a number of advantages compared to the traditionally independently estimated equations by enabling more flexible application of the equations, ensuring better biomass additivity, and giving the more reliable parameter estimates. The generalization and applicability of the models may be restricted by the fact that the study material was not an objective, representative sample, and some tree components were poorly represented. Despite these shortcomings, the models provided logical biomass predictions for individual tree components in Finland.Tässä työssä laadittiin männylle (Pinus sylvestris L), kuuselle (Picea abies [L.] Karst) ja koivulle (Betula pendula Roth and Betula pubescens Ehrh.) biomassan ennustemallit. Mallien avulla voidaan ennustaa puun maanpäällisen kokonaisbiomassan sekä puun eri osien kuten rungon, kuoren, oksien, neulasten, lehtien, kannon ja juurten biomassat (kuivamassat). Mallien laadinta-aineisto koostuu 102 eri puolella Suomea sijaitsevista kivennäismaan metsiköistä, joista oli kerätty kaikkiaan 1648 koepuuta (908 mäntyä ja 613 kuusta ja 127 koivua). Regressiomallit laadittiin puun eri osille sekä maanpäälliselle kokonaisbiomassalle. Maanpäällisille puun osille laadittiin kolme erilaista malliperhettä ja kanto- ja juuribiomassalle kummallekin yksi. Yksinkertaisimmassa mallissa selittäjinä käytettiin puun läpimittaa ja pituutta. Yksityiskohtaisemmat mallit perustuivat pituuden ja läpimitan lisäksi yleisesti metsäninventoinnissa mitattaviin muuttujiin (latvusraja, rinnankorkeusikä, 5-vuoden sädekavu, kuoren paksuus) Mallien taustaoletuksena oli, että puun eri osien väliset biomassasuhteet vaihtelevat puusta ja metsiköstä toiseen. Nämä tekijät huomioitiiin soveltamalla mallien laadinnassa menetelmää, jossa puun eri osamallien parametrit estimoitiin yhtäaikaisesti. Monivastemallinuksella voitiin hyödyntää parametrien estimoinnissa tehokkaasti osamallien välisiä korrelaatioita. Laadituilla monivastemalleilla saavutettiin etuja verrattuna menetelmään, jossa puun eri osamallit oletetaan riippumattomaksi. Ennusteiden kalibroiminen uuteen metsikköön on joustavampaa, parametrien keskivirheet ovat pienemmät ja osamallien summautuvuus (additiivisyys) kokonaisbiomassaan toteutuu luotettavammin. Lisäksi monivastemallin rakenne mahdollistaa ennustevirheiden laskennan mille tahansa puun eri osien kombinaatioille. Laaditut mallit tuottavat johdonmukaisia ennusteita puun eri osien biomassoista ja niiden suhteista. Yleisperiaatteena mallien soveltamiselle on, että aina tulisi käyttää malleja jotka perustuivat pituuden ja läpimitan lisäksi muihin yleisesti metsien inventoineissa käytettyihin muuttujiin. Näin voidaan paremmin ottaa huomioon eri tekijöiden vaikutus puun biomassaan tai puun eri osien välisiin biomassasuhteisiin ja pienentää aineiston edustavuudesta aiheutuvaa harhaa.
Subject: metsätiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record