New НАУКА ЗА ГОРАТА, КН. 2, 2019 FOREST SCIENCE, No 2, 2019 · 2019. 11. 11. · През 2013 г. в Югозападна България е създадена...

43

НАУКА ЗА ГОРАТА, КН. 2, 2019FOREST SCIENCE, No 2, 2019

аЛОМеТриЧни ЗаВиСиМОСТи За иЗЧиСЛяВане на наДЗеМнаТа ДърВеСна БиОМаСа на ДВа КЛОна

ПаУЛОВния В ранна ВъЗраСТ

Татяна Станкова, Веселка Гюлева, Димитър Н. Димитров, Емил Попов

Институт за гората – Бан, софия

абстракт: Изследването е насочено към разработване на клоново-специфични алометрични модели за изчисляване на надземната дървесна маса на два клона пауловния в млада възраст. тествани са едно- и двуфакторни функции с водеща независима променлива диаметърa в основата или на гръдна височина, а като втори предиктор е изпитана височината на дървото. диаметърът в основата показа много по-висок прогнозен потенциал от този на гръдна височина, поради което и трите селекционирани оптимални модела се основават на него. Изведените зависимости са приложими за изчисляване на надземната дървесна биомаса, добита от едностъблени фиданки от изследваните клонове на Paulownia tomentosa и P. elongata x fortunei на възраст 1 – 4 години, растящи в условията на преходен средиземноморски климат в Югозападна България.

Ключови думи: Paulownia tomentosa, Paulownia elongatа x fortunei, регресионен модел, нискотурнусни плантации

УВОД

алометричните модели за биомасата на дървесните видове са функционални зависимости, използвани за определянето ѝ, по фракции или общо, чрез лесно измерими показатели на дърветата и насажденията (Жиянски, 2014; stankova et al., 2015, 2016b). уравненията за надземната биомаса на дърветата с моноподиално и симподиално разклоняване на стъблото обикновено включват като основни независими променливи диаметъра и височината на стъблото (clutter et al., 1983; Burkhart, tomé, 2012), като често моделите са свеждани до еднофакторни функции от диаметъра на стъблото на 1.3 m или друга височина над повърхността на земята (pontailler et al., 1997; Zianis et al., 2005; Walle et al., 2007; paris et al., 2011; Blujdea et al., 2012; dillen et al., 2013; paul et al., 2013a, b; Verlinden et al., 2015).

някои изследователи смятат, че алометричните зависимости за биомасата са повлияни от условията на месторастене (arrevalo et al., 2007; paul et al., 2013a, b). Видът и дори генотипът в рамките на вида са важен фактор за дървесната алометрия на биомасата.

44

както хабитусът, така и специфичната плътност на дървесината, които влияят върху количеството и разпределението на биомасата по фракции, са обусловени от видовата принадлежност. Изследване на испански учени е показало, че тополовият хибриден клон Populus x euroamericana ’i 214‘ и още повече ’mc‘ се характеризират с относително ниска клонестост (sixto et al., 2014). установено е, че обемната плътност на дървесината на бялата акация е по-голяма от тази на евроамериканските хибридни тополи и значително надхвърля тази на пауловнията (dimitrova et al., 2017). В изследване на смесени екологични култури на неаридни месторастения в австралия са разработени 3 системи от алометрични зависимости с различна степен на обобщеност: видово-специфични, обобщени по род и растежен хабитус и обобщени само по растежен хабитус. Изследователите са установили, че алометричните връзки, разработени на видово ниво, са с оптимална точност (paul et al., 2013a).

През 2013 г. в Югозападна България е създадена експериментална култура с два клона пауловния при 12 варианта на растежен простор (0.6 – 9.4 m2), за да се изследва влиянието на генотипа, гъстотата и ротационният период върху производството на биомаса. основна цел на настоящото изследване е да бъдат разработени клоново-специфични алометрични модели за изчисляване на надземната дървесна маса на двата клона пауловния в млада възраст при конкретните почвено-климатични условия чрез лесно измерими показатели на дърветата.

МаТериаЛ и МеТОДи

експерименталната плантация е създадена през есента на 2013 г. на територията на разсадник с. микрево, дгс струмяни, с in vitro размножени контейнерни фиданки от 1 клон на Paulownia tomentosa и 1 клон на P. elongatа x fortunei. Използван е дизайн на нелдер (nelder, 1962; namkoong, 1965), наподобяващ по формата си велосипедно колело, с вложени една в друга концентрични окръжности с различни радиуси, като посадните места се намират на пресечните точки на спиците и окръжностите (фигури 1 и 2). конкретната култура е с 12 гъстоти, вариращи от 1000 до 15 600 ha-1 по протежение на спиците, при приблизително квадратна форма на растежния простор на фиданка (фигура 1, таблица 1). клоновете са разположени в, отделени помежду си с по 1 гранична спица, редуващи се сектори от по 4 спици. Измервания и пробовземане са извършени трикратно: през есента на 2014 и 2016 и през пролетта на 2018 г. При първото пробовземане са добити и измерени 1-годишини растения само от клона на Paulownia tomentosa, а при следващите са събрани данни от 3 и 4-годишни фиданки и от 2-та клона (таблица 1). дърветата от пробните спици

45

са повалени и са измерени дължината на стъблото и диаметрите му в основата и на гръдна височина. свежото тегло на надземната дървесна биомаса (стъбло и клони) на всяко дърво е измервано in situ с точност 0.005 g. от всеки клон пауловния поотделно са вземани и претегляни в свежо състояние представителни сборни проби (200 – 300 g), които са транспортирани за изсушаване в лабораторни условия. Пробите са изсушени до абсолютно сухо състояние в лабораторна сушилня при постоянна температура 105º c и продължителността на сушене е определяна с периодични контролни замервания. сухите тегла на пробите са измерени с лабораторна везна с точност 0.001 g. съотношението между сухите и свежите тегла на дървесните проби е използвано за изчисляване на сухото тегло на целите растения от съответния клон, чието свежо тегло е измерено по време на теренната работа.

Биометричните модели са разработени по клонове със зависима променлива сумарната дървесна маса на индивида (стъбло+клони).

фигура 1. схема на експерименталната култура в разсадник с. микрево, дгс струмяни. Посадните места са в пресечните точки на спиците и окръжностите.Figure 1. diagram of the experimental plantation in mikrevo nursery, strumyani Forestry

estate. the planting locations are at the crossing points of the spokes and the circumferences.

46

Изпитани са общо 22 двуфакторни и 9 еднофакторни функционални зависимости (stankova et al., 2015) с водеща факторна променлива диаметъра в основата или на гръдна височина, а като втори предиктор е тествана височината на дървото. тяхната адекватност е оценена по набор от критерии, формулирани въз основа на публикации на

фигура 2. експериментална култура от paulownia tomentosa и p. elongata x fortu-nei в разсадник с. микрево, дгс струмяни. а. Поглед от пътя (юг); б. Поглед от

вътре (изток) след добива на пробни дървета.Figure 2. experimental plantation of paulownia tomentosa and p. elongata x fortunei in mikrevo nursery, strumyani Forestry estate. a. View from the road (south); b. View from

the inside (east) after harvesting of sample trees.

47

gadow and hui (1999), parresol (1999), picard et al. (2012) и sileshi (2014). нормалността на разпределението на грешките е изпитано чрез аналитичния тест на shapiro-Wilk, графиката на квантилите и стойностите на асиметрията и ексцеса. Хомоскедастицитетът на грешките е проверен чрез графика на прогнозираните срещу остатъчните стойности и чрез аналитичните тестове на White и Breusch-pagan, а отклоняващите се стойности са контролирани в съответствие с изискването стандартизираните разлики извън интервала (-2; 2) да не надхвърлят 10%. регресионните модели са тествани за изместване чрез t-test за стойност на средната грешка равна на нула и едновременен F-тест за наклон 1 и отрез 0 на линейната регресия, свързваща експериментални и прогнозирани стойности. колинеарността е контролирана чрез стойността на условното число,

Таблица 1. експериментални данни, използвани за извеждане на алометрични модели за надземната дървесна биомаса на клонове от 2 вида пауловния

в дгс струмяниTable 1. experimental data used for derivation of allometric models for the aboveground

woody biomass of clones from 2 species of paulownia in strumyani Forestry estate

ВидSpecies

Въз-раст, г.аge, years

Брой дърве-та

Number of trees

арасте-жен

простор, m2

agrowing space, m2

bd0, cm bdbh, cm bh, m bw, kg

Paulownia elongata x fortunei

3 79 0.6,0.8,1.0,1.3,1.7,2.2,2.8,3.5,4.5,5.8,7.4,9.4

5.9 (0.9-12.0)

3.5(0.4-7.7)

2.6 (0.5-4.8)

1.525 (0.011-12.889)

4 32 6.2 (2.6-14.9)

3.7 (0.5-10.2)

2.6 (1.1-5.4)

1.746 (0.043-13.110)

Paulownia tomentosa

1 48 5.5 (1.8-9.1)

2.6 (1.0-4.7)

2.0 (0.5-3.4)

0.519 (0.031-1.945)

3 67 5.2 (1.7-13.2)

2.6 (0.4-6.1)

2.1 (0.6-3.8)

0.887 (0.017-5.651)

4 22 6.9 (3.4-11.1)

4.3 (1.3-8.2)

3.3 (2.0-5.0)

1.925 (0.150-8.110)

съкращения: dbh – диаметър на дървото на гръдна височина (cm), d0 – диаметър в основата на дървото (cm), h – височина на дървото (m), w – суха надземна дървесна биомаса (стъбло + клони) (kg).a Вариантите на гъстота са представени за всички комбинации клон – възраст (колони 1 и 2) b Представени средна стойност и обхват в скоби.abbreviations: dbh – breast height tree diameter (cm), d0 – basal tree diameter (cm), h – total tree height (m), w – dry biomass of stem and branches (kg).a the spacing variants are presented in all clone-age combinations (column 1 x column 2).b average value and range in brackets are presented.

48

което не трябва да надхвърля 30. стабилността на регресионните коефициенти е оценявана чрез относителната стандартна грешка на коефициента (prse), изразена като отношение (в проценти) между стандартната грешка и абсолютната стойност на коефициента и не трябва да надхвърля 25%. При обратно трансформиране на прогнозираните стойности в нормални, нетрансформирани единици, е приложен пропорционалният корекционен коефициент (snowdon, 1991). определените като адекватни едно- и двуфакторните модели са обединени в отделни групи, след което е направено сравнение между моделите в групите. като критерии за това сравнение послужиха коефициентът на детерминация (radj.), стандартното отклонение (rmse), информационният критерий на акаике (aic) и теглата на aic. aic теглата характеризират относителното правдоподобие на модела и дават доказателство за превъзходството на един модел в сравнение с друг (Wagenmakers, Farrell, 2004; sileshi, 2014). В резултат от съпоставките са изведени клоново-специфични едно- и двуфакторни алометрични модели, чрез които по надежден начин да се изчисли надземната дървесна биомаса на индивид от съответния клон в ранна възраст и при конкретните растежни условия.

реЗУЛТаТи

установени са 5 двуфакторни и 6 еднофакторни адекватни модела за клона от P. tomentosa, а за дърветата от P. еlongatа x fortunei са изведе-ни 4 адекватни двуфакторни функционални зависимости. диаметърът в основата показа много по-висок прогнозен потенциал от този на гръдна височина, поради което и трите селекционирани оптимални модела се основават на него (таблица 2). Чрез функцията с константно видово число (clutter et al., 1983; Burkhart, tomé, 2012) е представена адекватно дървесната биомаса на фиданките от P. еlongatа x fortunei, а основното уравнение на алометрията (huxley, 1972) характеризира добре биомаса-та на P. tomentosa (таблица 2). Изведените зависимости са приложими за изчисляване на надземната дървесна биомаса, добита от едностъбле-ни фиданки от изследваните клонове на Paulownia tomentosa и P. еlongata x fortunei на възраст 1 – 4 години, растящи в условията на преходен средиземноморски климат в Югозападна България.

ОБСъжДане

При нарастващата актуалност на използването на биомасата за енергийни нужди, една от формите на което са енергийните култури от бързорастящи дървесни и аграрни видове, създаването и стопанисването на плантации при голяма гъстата и кратък

49

ротационен период придобива все по-голяма важност. с това нараства и нуждата от разработване на модели за лесно и надеждно изчисляване на сухото тегло на дърветата, растящи в такива плантации. Биометрични зависимости, обобщени за съвкупността от най-широко разпространените клонове черни хибридни тополи (Populus x euroamericana) у нас, са изведени за фракциите на надземната биомаса (стъбло, клони, листа) на растенията в млада възраст (1 – 6 г.) и са приложими за едностъблени индивиди с диаметър до 21 cm и височина до 16 m (stankova et al., 2015, 2016d). алометрични модели са предложени и за изчисляване на надземната биомаса по фракции на акациеви дървета с диаметър до 9 cm и височина до 9 m (stankova et al., 2016c). дървета от род пауловния на възраст 1 – 3 години, растящи в експериментални култури в Южна България, са послужили за извеждане на обобщени модели за биомасата на стъбла с размер на диаметъра на гръдна височина до 5 cm и височина до 3.5 m (stankova et al., 2016b). В това

Таблица 2. алометрични модели за надземната дървесна биомаса на едностъблени индивиди от Paulownia tomentosa и P. elongata x fortunei за условията на дгс

струмяни, Югозападна България Table 2. allometric models for the aboveground woody biomass of single-stem individuals of Paulownia tomentosa and P. elongata x fortunei grown at the environmental conditions

of strumyani Forestry estate, southwestern Bulgaria

ВидSpecies

МоделModel Adj. R2 RMSE CF Коефициент

Parameter b0 b1 b2

Paulownia elongata x

fortunei0.944 0.370 1.160

СтойностValue -4.710

SE 0.035PRSE % 0.749

Paulownia tomentosa

0.931 0.336 1.055

СтойностValue -4.417 1.766 0.194

SE 0.171 0.171 0.031PRSE % 3.88 9.69 16.03

w=CFexp(b0)d0b1 0.909 0.385 1.155

СтойностValue -5.211 2.746

SE 0.131 0.078PRSE % 2.52 2.83

Съкращения: CF – корекционен коефициент; d0 – диаметър в основата на дървото (cm), h – височина на дървото (m), w – надземна дървесна биомаса стъбло + клони (kg); adj. r2 – коефициент на детерминация; rmse – стандартно отклонение; se – стандартна грешка; prse % - относителна стандартна грешка на коефициента (%).Abbreviations: CF – correction coefficient; d0 – basal tree diameter (cm), h – total tree height (m), w – dry biomass of stem and branches (kg); adj. r2 – coefficient of determina-tion; rmse – root mean squared error; se – standard error; prse % - parameter relative standard error (%).

50

изследване уравнението с комбиниран предиктор (clutter et al., 1983; Burkhart, tomé, 2012) се оказва най-сполучливият двуфакторен модел, а експоненциалната функция от диаметъра – адекватен еднофакторен алометричен модел за прогнозиране на сухото тегло на стъблата на пауловния в млада възраст (stankova et al., 2016b). като предиктор в това предходно проучване е изпитан по-конвенционалният и широко използван в лесовъдската практика диаметър на гръдна височина, но не е тестван диаметърът в основата на стъблото. клоново-специфични алометрични модели за 4 клона черни хибридни тополи, растящи в условията на умерен континентален климат в северна България, са разработени от stankova et al. (2016a). авторите изследват като независими променливи както гръдновисочинния, така и диаметъра в основата на стъблата и стигат до извода, че диаметърът на гръдна височина е по-добър предиктор на дървесната биомаса на едностъблени индивиди от проучваните тополови хибриди на възраст 1 – 3 години. те посочват двуфакторния модел на honer (Burkhart, tomé, 2012) като оптимален прогнозен модел за клoновете ’agathe’ и ‘Bl’, докато основният модел на алометрията (huxley, 1932) е изведен за изчисляване на дендромасата на индивидите от клон ‘nndV’.

В настоящото проучване диаметърът в основата показа много по-висок прогнозен потенциал от този на гръдна височина. този резултат намира обяснение в силно сбежистата форма на стъблата на пауловнията, поради което голяма част от масата им се намира в най-долната секция на стъблата, характеризирана по-добре от диаметъра в основата, отколкото от този на гръдна височина. уравнението на константното видово число, чието обобщение се явява уравнението с комбиниран предиктор (Burkhart, tomé, 2012), предложено в предходното проучване за пауловнията, е определено като най-подходящия за характеризиране дендромасата на клона от Paulownia elongatа x fortunei алометричен модел. oсновният модел на алометрията (huxley, 1932), приложен за диаметъра в основата, а не предложената по-рано експоненциална функция (stankova et al., 2016b), е установен като надежден за прогнозиране на дървесната биомаса на клона от Paulownia tomentosa. същият модел е приложен успешно и в изследванията на martínez garcía et al. (2010) и на garcía-morote et al. (2014), но за определяне на стъблената биомаса на хибриди Paulownia elongata х fortunei. клоново-специфичните функционални зависимости в настоящото проучване се характеризират с по-висок коефициент на детерминация (0.91 – 0.94 срещу 0.89 – 0.91), но и по-голямо стандартно отклонение (0.34 – 0.39 kg срещу 0.22 – 0.25 kg) на регресионните модели в сравнение с обобщените алометрични модели, като трябва да се има предвид, че последните са изведени за изчисляване само на стъблената биомаса на пауловнията в ранна възраст (stankova et al., 2016b).

51

иЗВОДи

диаметърът в основата на стъблото на млади дървета от пауловния е по-добър предиктор на надземната им дървесна биомаса, отколкото диаметърът на гръдна височина, което вероятно се дължи на голямата сбежистост на стъблата. той е използван като водеща независима променлива в изведените специфични алометрични зависимости за надземната дървесна биомаса на едностъблени фиданки от 2 клона Paulownia, растящи в условията на преходен средиземноморски климат в Югозападна България.. тези алометрични модели са приложими за изчисляване на сухата дендромаса на индивиди от клона на Paulownia elongatа x fortunei с височина до 5.5 m и диаметър в основата на стъблото до 15 cm и на фиданки от клона на Paulownia tomentosa с височина до 5.0 m и диаметър в основата на стъблото до 13.5 cm.

разработените в проучването специфични модели за дендромасата показват по-висок прогнозен потенциал, изразен чрез коефициента на детерминация, от обобщените за пауловния в ювенилна възраст, което потвърждава твърдението за влиянието на фенотипа (генотип+околна среда) върху дървесната алометрия. По-голямата дисперсия на грешките при специфичните, в сравнение с обобщените, модели се дължи на обхвата на зависимата величина, включваща при специфичните зависимости цялата надземна дървесна маса (стъбло+клони), която е по-вариабилна променлива от масата само на стъблото.

Благодарности: Проучването е подпомогнато със средства от проекти за научни изследвания дФнИ-е01/6, 2012 г. и дн06/3, 2016 г., финансирани от Фонд „научни изследвания“, момн. авторите изказват благодарност на лесовъдите от дгс струмяни и ЮздгП за оказаното съдействие при създаване и отглеждане на експерименталната култура от пауловния на територията на разсадник с. микрево.

ЛиТераТУра

Жиянски, м. 2014. описание на основните резервоари на почвен органичен въглерод в горски екосистеми. – наука за гората, 1-2, 121-138.

arevalo, c. B. m., т. а. Volk, е. Bevilacqua, l. abrahamson. 2007. development and validation of aboveground biomass estimations for four salix clones in central new york. – Biomass and Bioenergy, 31, 1-12. doi: 10.1016/j.biombioe.2006.06.012

Blujdea, V. n. B., r. pilli, i. dutca, l. ciuvat, i. V. abrudan. 2012. allometric biomass equations for young broadleaved trees in plantations in romania. – Forest ecology and management, 264, 172-184.

Burkhart, h. e., m. tomé. 2012. modelling forest trees and stands. springer sience+Business media, dordrecht, 457.

clutter, J. l., J. c. Fortson, l. V. pienaar, g. h. Brister, r. l. Bailey. 1983. timber management: a quantitative approach. John Wiley & sons, ny, 333.

52

dillen, s. y., s. n. djomo, n. al afas, s. Vanbeverea, r. ceulemans. 2013. Biomass yield and energy balance of a short rotation poplar coppice with multiple clones on degraded land during 16 years. – Biomass and bioenergy, 56, 157-165. http://dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2013.04.019

dimitrova, p., V. gyuleva, t. stankova, m. glushkova, s. nenkova, i. Valchev, t. andreykova, st. petin. 2017. analysis of some feedstock properties of fast-growing broadleaved species for energy crops. – наука за гората, 53 (1), 39-52.

gadow, K. v., g. hui. 1999. modelling Forest development. Kluwer academic publishers, dordrecht, 217.

garcía-morote, F. a., F. r. lópez-serrano, e. martínez-garcía, m. andrés-abellán, t. dadi, d. candel, e. rubio, m. e. lucas-Borja. 2014. stem Biomass production of Paulownia elongata × P. fortunei under low irrigation in a semi-arid environment. – Forests, 5, 2505-2520.

huxley, J. s. 1972. problems of relative growth. 2nd edition. dover publications inc., new york, 319.

martínez garcía, e., m. e. lucas Borja, m. andrés abellán,, F. r. lópez serrano, F. a. garcía morote, a. del cerro Barja. 2010. aprovechamiento energético de paulownia spp. en el ámbito mediterráneo. – revista montes, 102, 5-12.

namkoong, g. 1965. application of nelder’s design in tree improvement research. paper № 2021, north carolina state university at raleigh, 1-14.

nelder, J. a. 1962. new kinds of systematic designs for spacing experiments. – Biometrics, 18, 283-307.

paris, p., l. mareschi, m. sabatti, a. pisanelli, a. ecosse, F. nardin, g. scarascia-mugnozza. 2011. comparing hybrid populus clones for srF across northern italy after two biennial rotations: survival, growth and yield. – Biomass and bioenergy, 35, 1524-1532. doi: 10.1016/j.biombioe.2010.12.050

parresol, B. r. 1999. assessing tree and stand biomass: a review with examples and critical comparisons. – Forest science, 45, 573-593.

paul, K. i., s. h. roxburgh, J.r. england, p. ritson, t. hobbsg, K. Brooksbank, r. J. raison, J. s. larmour, s. murphy, J. norris, c. neumann, t. lewis, J. Jonson, J. l. carter, g. mcarthur, c. Barton, B rosem. 2013a. development and testing of allometric equations for estimating above-ground biomass of mixed-species environmental plantings. – Forest ecology and management, 310, 483-494. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2013.08.054

paul, K. i., s. h. roxburgh, p. ritson, t. hobbsg, K. Brooksbank, J. r. england, J. s. larmour, r. J. raison, a. peck, d. t. Wildy, r.a. sudmeyer, r. giles, J. carter, r. Bennett, d. s. mendham, d. huxtable, J. r. Bartle. 2013b. testing allometric equations for prediction of above-ground biomass of mallee eucalypts in southern australia. – Forest ecology and management, 310, 1005-1015. http://dx.doi.org/10.1016/j.foreco.2013.09.040

picard, n., l. saint-andré, m. henry. 2012. manual for building tree volume and biomass allometric equations: from field measurement to prediction. Food and agricultural organization of the united nations, rome, and centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement, montpellier, 215.

pontailler, J. y., r. ceulemans, J. guittet, F. mau. 1997. linear and non-linear functions of volume index to estimate woody biomass in high density young poplar stands. – annals of Forest science, 54, 335-345.

sixto, h., p. hil, p. ciria, F. camps, m. sanchez, i. cañellas, J. Voltas. 2014. performance of hybrid poplar clones in short rotation coppice in mediterranean environments: analysis of genotypic stability. – gcB Bioenergy, 6 (6), 661-671. doi: 10.1111/gcbb.12079

snowdon, p. 1991. a ratio estimator for bias correction in logarithmic regressions. – canadian Journal of Forest research, 21, 720-724.

stankova, t., V. gyuleva, e. popov, K. Velinova, e. Velizarova, d. n. dimitrov, K. Kalmukov, m. glushkova, p. dimitrova, h. hristova, e. andonova, g. p. georgiev, i. Kalaydzhiev.

53

2015. allometric relationships for aboveground biomass of juvenile black poplar hybrids. – silva Balcanica, 16 (2), 5-28.

stankova, t., h. hristova, e. popov, i. tsvetkov. 2016а. clone-specific biometric models for aboveground dendromass of single-stem and coppiced black poplar clones differing in age and spacing. – Forestry ideas, 22 (2), 153-170.

stankova, t., V. gyuleva, d. n. dimitrov, h. hristova, e. andonova. 2016b. aboveground dendromass estimation of juvenile paulownia sp. – Bulletin of the Forestry Faculty, uni-versity of Banja luka, 24, 5-18. http://dx.doi.org/10.7251/gsF1624005s

stankova, t., V. gyuleva, K. Kalmukov, p. dimitrova, e. Velizarova, d. n. dimitrov, h. hristova, e. andonova, i. Kalaydzhiev, K. Velinova. 2016c. Biometric models for the aboveground biomass of juvenile black locust trees. – silva Balcanica, 17 (1), 21-30.

stankova, t., V. gyuleva, i. tsvetkov, e. popov, K. Velinova, e. Velizarova, d. n. dimitrov, K. Kalmukov, m. glushkova, p. dimitrova, h. hristova, e. andonova, g. p. georgiev, i. Kalaydzhiev, h. tsakov. 2016d. aboveground dendromass allometry of hybrid black poplars for energy crops. – annals of Forest research, 59(1), 61-74. doi: 10.15287/afr.2016.552.

Verlinden, m. s., l. s. Broeckx, r. ceulemans. 2015. First vs. second rotation of a poplar short rotation coppice: above-ground biomass productivity and shoot dynamics. – Biomass and bioenergy, 73, 174-185.

Wagenmakers, e. J., s. Farrell. 2004. aic model selection using akaike weights. – psychonomic Bulletin & review, 11 (1), 192-196.

Walle, i. V., n. Van camp, l. Van de casteele, K. Verheyen, r. lemeur. 2007. short-rotation forestry of birch, maple, poplar and willow in Flanders (Belgium) i – Biomass production after 4 years of tree growth. – Biomass and bioenergy, 31, 267-275. doi: 10.1016/j.biombioe.2007.01.0

Zianis, d., p. muukkonen, r. mäkipää, m. mencuccini. 2005. Biomass and stem Volume equations for tree species in europe. – silva Fennica monograph, 4, 1-63.

ALLOMETrIC rELATIONShIpS FOr ESTIMATION OF ABOVEgrOUND WOODY BIOMASS OF TWO CLONES

pAULOWNIA AT JUVENILE AgE

T. Stankova, V. Gyuleva, D. N. Dimitrov, E. PopovForest research institute of Bas, sofia

(SUMMArY)

the main objective of the study was to elaborate clone-specific allometric models for estimation of aboveground woody biomass of two Paulownia clones at juvenile age by easily measurable tree and stand variables.

data collection took place in a nelder wheel experimental plantation, established in the autumn of 2013 on the territory of mikrevo nursery, strumyani Forestry estate with in vitro propagated potted plants of one clone Paulownia tomentosa and one clone P. elongatа x fortunei. measurements and

54

sampling were done three times and data from 1-, 3- and 4-year old trees were used to derive the relationships. the models were developed by clones, considering the total individual dendromass (stem+branches) as a dependent variable. one- and two-predictor functions were tested using either the basal or the breast-height stem diameter as a principal predictor, and examining the total tree height as the second independent variable.

the basal diameter showed much higher prediction potential than the breast-height diameter and therefore all the three best models derived were based on it. the woody biomass of P. еlongatа x fortunei trees is adequately described by the constant form factor function, while the general allometric equation characterized well the dendromass of P. tomentosa. the relationships are applicable for estimation of the aboveground leafless biomass, yielded from monostem trees of the Paulownia tomentosa and P. elongata x fortunei clones of 1-4 years of age, grown at transitional mediterranean climate in southwestern Bulgaria.

Key words: Paulownia tomentosa, Paulownia elongatа x fortunei, regression model, short-rotation plantations

E-mail: [email protected]