异速生长的茎碳含量的造型大片mucronata在一个热带红树林生态系统

文摘

红树林生态系统被认为是重要的蓝色碳生态系统,因为他们发挥重要作用在沿海生态系统碳封存。目前研究开发一个异速生长的模型来确定干的碳含量大片mucronata在守恒的热带红树林生态系统。反向淘汰的逐步回归是用来确定最适合的模型预测的遏制碳含量大片mucronata。异速生长的方程,LnC=−2.403 + 2.247 Ln胸径,C:遏制碳含量和胸径:胸径、构建作为最合适的评估和验证和实践适用的模型。模型的可靠性为76.7%,和模型在95%水平的重要意义。模型偏差值和模型效率值为最适合的模型表明,模型适用于实际。本研究使用无损测量方法的个人开发这个异速生长的树参数方程来预测遏制碳含量和它被认为是一个环保的方法与最小损伤树。

1。介绍

红树林发挥重要作用在碳封存在热带和亚热带沿海地区,和他们有一个相当大的二氧化碳减排的贡献。红树林是非常多样的生态系统,它们包括真正的红树林,mangrove-associated植物和其他生物1]。大多数红树林位于热带地区,虽然有一些扩展到亚热带地区。近似的全球红树林覆盖面积大约140000公里²程度最高的红树林发生在亚洲(42%),其次是非洲(20%)和美国北部和中部(15%)(2]。最常见的热带红树林属包括矮小,大片,工业,Sonneratia。这些属被认为是最合适的物种用于热带红树林再植项目由于其能力分配在各种土壤和水文条件3]。

大片mucronata属于家庭Rhizophoraceae。这个物种通常被称为loop-root红树林,红色的红树林,亚洲红树林(4,5]。这是一个非常常见的物种在亚洲地区的红树林,发现在柬埔寨,印度,印度尼西亚,马来西亚,巴基斯坦,斯里兰卡,泰国和越南(5,6]。

大片mucronata发达强大的根系,沉积物紧密,因此,他们可以作为非常重要的海岸线稳定剂保护沿海生态系统免受强烈风暴,海浪,海岸侵蚀。此外,他们可以作为多余的淤泥和沉积物壁垒冲走到河口和泻湖,从而防止损害珊瑚礁和海草床由于过度聚积(7- - - - - -10]。此外,大片mucronata被认为是一种具有相当大的经济重要性,因为它提供了天然产物如木炭,野生蜂蜜,和木材、食品和药用元素相关联的红树林居民改善生计的质量(9,10]。

此外,大片mucronata常用在热带红树林再植项目由于其适应性和快速增长。当选择红树林物种再植,其适应性等因素,生长速率、根系的程度是高优先级的特征。然而,考虑到当前全球变暖状况,重要的是要考虑所选择的物种的固碳能力再植的红树林植物被认为是优秀的二氧化碳从大气中消毒剂(11,12]。

沿海生态系统如红树林被确定为蓝色碳生态系统和他们比陆地森林单位面积上的储存更多的碳,因此被认为是非常重要的生态系统,以减轻气候变化(12]。

然而,碳汇的潜力大片mucronata不是广泛研究热带红树林生态系统。迄今的研究进行了破坏性取样的方法,其中包括移除树木生态系统和采样测量中存储的碳含量植物部分。然而,从他们的自然生态系统的植物,可能对全球气候产生不利影响,因此目前是不鼓励甚至删除植物为研究目的。

因此,当前研究的目标使用无损估计干碳含量的方法大片mucronata在保存热带红树林生态系统。

2。方法

这项研究是在一个主要进行红树林保护森林,Kadol甘蓝红树林位于斯里兰卡。七十个单独的树木大片mucronata从研究区域选择基于立意抽样。破坏树木,树没有叶子没有采样在研究过程中,以避免对生物量积累的影响过程。直径磁带是用来测量的胸径(DBH)每棵树,和测斜仪方法被用来测量树高,树顶高度,适销的阀杆高度。沙宾描述的方法被用来测量每个植物的茎体积(13]。ImageJ软件是用来测量每棵树的叶面积(https://imagej.nih.gov/ij/)。

2.1。确定茎生物量碳

增加钻是用来收集核心样本每棵树的树干在胸高相对较小的损伤树。阿基米德位移原理是用来测量的初始体积收集核心样本。固定杆碳生物量的所有核心样本是由损失Guendehou和Leehtonen[描述的点火方法14]。

考虑到胸径的树木,树木被分成类如下:直径类1:4.0 <胸径≤6.0厘米直径二班:6.0 <胸径≤8.0厘米直径3班:8.0 <胸径≤10.0厘米第四类:直径10.0 <胸径≤12.0厘米第五类:直径12.0 <胸径≤14.0厘米第六类:直径14.0 <胸径≤16.0厘米

碳封存的性能在每个类是由直径计算均值茎直径碳含量在每一个类。比例的增加意味着遏制碳含量相比以前的直径计算类也。

安德森正常使用达林的数据进行测试,和nonnormalized数据日志转换为适当的。抑制碳含量之间的相关性和个人树参数。利用人的相关分析。转换后的数据用于模型建设、评估和验证。

2.2。建筑异速生长的模型的评估和验证

向后逐步回归与消除被用来构造一个遏制碳含量的异速生长的方程大片mucronata。只有75%的数据被用于建设模型,而其他25%的数据被用于模型验证。最好的拟合模型评估使用定量和定性评价方法作为描述Subasinghe和Haripriya15]。最好的拟合模型被用来估计保留的遏制碳含量25%的树木。使用图的模型验证和实际值之间的剩余价值,学生的t测试是用来比较预测碳含量来自异速生长的方程和测量碳含量。14 MINITAB软件被用于统计分析。

3所示。结果与讨论

平均胸径,阀杆高度,适销的阀杆高度,冠高叶面积和茎的碳含量大片mucronata给出了在表1。树木胸径的抽样范围从4.7厘米到15。9厘米。总高度从3.5米到12.1米不等。适销的茎高度和冠高度从2.3米到8.8米不等,分别是0.5米到6.9米。采样的树木的总叶面积从1.7米不等²到50.5²。采样树的茎碳含量范围从3.5公斤、109.6公斤(表1)。

抑制碳含量的变化在不同胸径类表2。平均干碳含量最低的直径类直径明显低于其他类。的显著抑制碳含量最高记录大片mucronata树木胸径类5(12.1厘米- 14.00厘米)。然而,没有明显差异意味着干细胞碳含量的树木胸径4和6类。比例最高的增长意味着遏制碳含量胸径类1和2之间的观察。比例的增加意味着遏制碳含量减少在其他连续胸径类(表2)。一般来说,成熟的树木将长期碳停留时间。然而,没有共识的贡献的老树碳存储树由于缺乏长期的个人数据(16]。树木生长随时间下降是由于供应率的变化引起的必要资源(光、营养物质和水)、光合作用和呼吸作用之间的平衡的变化,增加液压阻力,减少养分供应,或可能导致基因变化分生组织年龄增加的碳储存能力成熟的树木相比,新树(17- - - - - -21]。

相关分析的结果给出了表3。阀杆的碳含量大片mucronata显示显著正相关性与胸径(R²= 0.797, ),总杆高度(R²= 0.648,≤0.001)和适销的阀杆高度(R²= 0.697,≤0.001)(表3)。

3.1。模型建设

向后逐步回归与消除是用来识别的主要预测因子抑制碳的含量大片mucronata。构建模型,75%的数据被使用。使用预测变量是胸径(胸径)、总高度、冠高度,适销的茎高、叶面积。两个模型(模型A和B)是由向后逐步回归与消除方法:模型一:LnC要看更多有关憩苑=−1.545 - -2.122 Ln TH + 2.020 Ln Ln胸径2.011 + 0.874 Ln CH +模型B: LnC=−2.403 + 2.247 Ln胸径在这里,C:阻止碳含量,TH:总高度,MSH:适销的阀杆高度,CH:冠高度、胸径:胸径。

所构造的模型,他们的回归系数,vif(方差膨胀因子)在表4。为大片mucronata胸径、冠高、总高度和阀杆高度( )与遏制碳含量显著。叶面积没有统计学意义。为了找到解释变量是否相关,多重共线性是检查。VIF的值被用来衡量解释变量之间的多重共线性的影响。VIF > 5表明,回归系数估计差是由于严重的多重共线性,1 < VIF < 5表明,回归系数估计差是由于严重的多重共线性。VIF = 1意味着没有解释变量之间的多重共线性,因此,这些变量是最适合融入模型。在模型中,总高度(VIF = 22.20),阀杆高度(VIF = 10.22)和冠高(VIF = 9.75)显示高多重共线性。因此,总高度、茎高和冠高改装模型中就被淘汰了。在模型B,胸径(VIF = 1)显示适合模型(R²= 76.7%)(表4)。因为它总是更好的保持模型的简单性在现实的应用程序中,模型B被选为最佳模型大片mucronata。

3.2。模型的评价

模型检查使用值,R²值,残余图。的最适合模型的价值大片mucronata统计上显著的,因为它是低于0.01的α水平(表4,向后逐步回归分析与消除方法)。最适合的模型,解释变量胸径是统计学意义和高R²价值最适合的模型表明,因变量的遏制碳含量大片mucronata可以解释比例高(60%以上)的选择的解释变量,胸径。剩余分配图最好的模型大片mucronata图中给出了1。模型的残差分布显示随机模式,和+ 1和- 1之间的分布是暗示适合线性模型(图1)。

模型偏差和造型的最佳拟合模型的效率值大片mucronata用于评估模型。模型偏差值和模型效率值大片mucronata分别为−0.002563323和0.7665。模型偏差值非常接近0,和建模效率值接近1,表明所选择的模型是适合预测的遏制碳含量大片mucronata。

3.3。模型的验证

保留25%的数据被用于模型验证。的残差值大片mucronata计算是实际阻止碳含量之间的差异和预测模型的碳含量。剩余的残图与实际值大片mucronata图中给出了2。剩余图显示一个随机模式,表明模型可以证明在现实世界中使用(图2)。

测量杆碳含量的平均值和预测使用碳含量的预测模型大片mucronata给出了在表5。测量杆的碳含量大片mucronata树木用于模型验证范围从1.3公斤至4.3公斤,其预测值范围从1.3公斤至3.6公斤。没有显著差异的测量杆碳含量和平均预测抑制异速生长的方程发达的碳含量大片mucronata(表5,学生的t测试中, )。

树树异速生长的一个重要工具估算重量等自变量的树干直径、树高、冠高,总高度很容易衡量。异速生长的关系的基本概念是,树的一个或多个测量增长率成正比的其他参数(22]。大多数的这些异速生长的方程用于生物质陆地森林生态系统的相关研究。然而,很少有研究使用树异速生长的造型的地上生物量红树林在世界的一些地区(22- - - - - -27]。

个别物种的茎碳含量测定是非常重要的,可以发挥关键作用在评估生态系统的固碳能力。的积极植树可以储存更多的碳。这个碳是由光合作用和相对固定碳含量高可以存储在树的茎与叶。随着树木的成熟,他们隔离更少的碳,但获得的碳储存能力是(28- - - - - -30.]。因此,它是非常重要的碳含量测量树茎,为了估计一个特定树种的角色在切除过多的二氧化碳从大气中。然而,为此目的而使用破坏性的方法是不可取的,因为他们可以破坏除碳过程的平衡。先前的研究在这个地区进行评估红树林碳汇能力使用破坏性的方法(31日,32]。本研究可以被认为是作为初始尝试使用非破坏性的方法构造一个异速生长的方程预测的遏制碳含量大片mucronata在一个热带守恒的红树林。因此,建议延长异速生长的方程开发方法来估计其他常见热带红树林物种的茎碳含量为了得到一个准确的估计的贡献热带红树林遏制碳储存能力缓解全球变暖。

4所示。结论

本研究确定了异速生长的模型,LnC=−2.403 + 2.247 Ln胸径作为最合适和实用模型来估计阀杆的碳含量大片mucronata。阀杆碳含量可以很容易地估计从这个模型通过使用一个树很容易衡量的参数。这是一个非破坏性的方法,是环保,因为它不需要树被从它的自然环境。此外,本研究的结果确定的大片mucronata作为一个合适的物种用于红树林再植的程序,因为它有最大的碳储存能力,当树木的胸径范围12 - 14厘米。本研究的结果可以扩展到评估功能能力由其他斯里兰卡红树林碳封存,因此鼓励理性决策在红树林的保护和管理领域的生态服务,包括他们的固碳能力和影响力来缓解气候变化预测。

数据可用性

这项研究的原始数据是可用的要求从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这篇文章的出版。

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