상대측 모델

Dec 06, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 7527(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

빠른 성장률, 높은 바이오매스 생산량, 연간 수확량으로 인해 대나무는 상업적 생산에 적합한 종이었습니다. 많은 활엽수 및 침엽수 종에 대한 상대 방정식을 사용할 수 있습니다. 그러나 바이오매스 생산과 대나무의 동질량 방정식에 대한 지식은 제한적입니다. 본 연구는 히말라야 산기슭에 있는 7종의 대나무 종에 대한 대리 변수로서 바이오매스와 합성 높이 값을 예측하기 위한 종별 상대측량 모델을 개발하는 것을 목표로 합니다. 유방 높이(D)의 직경과 줄기 높이(H)와 결합된 D를 독립 변수로 사용하여 지상 및 줄기 바이오매스를 예측하기 위해 두 가지 전력 형태 기반 동종계 모델이 사용되었습니다. 이 연구는 또한 누락된 H에 대한 프록시로서 합성 H 값을 생성하는 데 사용할 수 있는 H-D 동종계 모델을 구축하는 데까지 확장되었습니다. 연구된 7개 대나무 종에서 세 가지 주요 바이오매스 구성 요소(줄기, 가지 및 잎) 중 줄기는 가장 높은 점유율(69.56~78.71%)을 가진 가장 중요한 구성 요소입니다. 지상의 신선한 중량에 대한 줄기, 가지 및 잎의 비율(%) 분포는 대나무 종에 따라 크게 다릅니다. D. hamiltonii는 지상 바이오매스 성분에 대한 생산성이 가장 높습니다. 줄기, 가지, 잎 및 지상 바이오매스에 대해 7개 대나무 종의 건조 중량 대 생 중량 비율을 추정하여 생 중량을 건조 중량으로 변환했습니다.

대나무는 벼과(Poaceae)에 속하는 다년생 식물의 그룹입니다. 빠른 성장률, 높은 바이오매스 생산량, 연간 수확량으로 인해 대나무는 상업적 생산에 적합한 종이었습니다. 주로 열대 및 아열대 지역1을 중심으로 전 세계적으로 광범위한 생태 체계를 차지하는 1642종의 대나무가 있습니다. 전 세계적으로 대나무는 3,500만 헥타르 이상 자라며 해당 국가 산림 면적의 3.2% 또는 전 세계 산림 면적의 약 1%를 차지합니다2,3. 인도는 23속에 속하는 125종의 대나무를 보유한 세계적으로 대나무 유전자원이 가장 풍부한 국가 중 하나이다. 국내 대나무 재배 면적은 1,568만 헥타르에 달하며, 대나무 제품의 수확, 가공, 부가가치 창출 및 판매를 통해 약 200만 명의 전통 장인에게 생계를 제공합니다4. 대나무에 대한 수요는 국내 공급량 1,347만 톤 대비 2,669만 톤으로 추산됩니다5. 전반적으로 대나무는 중요한 UN 2030 어젠다 지속 가능한 개발 목표, 특히 SDG1, SDG7, SDG 11, SDG 12, SDG 13, SDG 15 및 SDG 176을 달성하는 데 기여합니다.

온실가스 배출과 화석연료 자원 고갈로 인한 기후변화는 전 세계의 주요 관심사입니다. 인도는 영국 글래스고에서 개최된 유엔 기후 변화 회의(COP26) 기후 위기 정상 회담 2021에서 2005년부터 2030년까지 배출 강도를 33~35% 줄이고 2070년까지 탄소 배출량을 순제로로 줄이겠다는 목표를 세웠습니다. . 인도는 또한 2030년까지 추가 숲과 나무 덮개를 통해 25억~30억 톤의 CO2 상당량에 해당하는 추가 탄소 흡수원을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 기후 변화 완화 접근법에는 광범위하게 다음이 포함됩니다. (i) 기존 완화 노력(CO2를 줄이는 탈탄소화 기술 및 기술) , (ii) 네거티브 배출 기술(바이오에너지 탄소 포집 및 저장, 바이오 숯, 풍화 강화, 직접 대기 탄소 포집 및 저장, 해양 시비, 해양 알칼리도 향상, 토양 탄소 격리, 조림 및 재조림, 습지 건설 및 복원) 및 (iii) 복사강제력 지구공학 기술(성층권 에어로졸 주입, 해양 하늘 밝기화, 권운 엷게 하기, 우주 기반 거울, 표면 기반 밝기화 및 다양한 방사선 관리 기술)7,8. 복사강제력 지구공학 기술은 현재 정책 프레임워크에 포함되어 있지 않습니다7. 지금까지 IPCC 평가에는 두 가지 네거티브 배출 기술, 즉 바이오에너지 탄소 포집 및 저장, 조림 및 재조림이 포함되어 파리 협약의 목표 달성 가능성을 평가합니다9.

3 years old) were harvested randomly for each species in each clump. The age of mature culms in the clumps was determined on the basis of culm sheath, colour of culms, position of the culms, and growth and development of branches and leaves41. The summary statistics for biometric parameters of different bamboo species studied are given in Table 1.The diameter of each bamboo culm was measured at breast height with the help of a caliper. After harvesting the culm, its height was measured with the tape and separated into different components viz., leaf, branch and culm. Fresh weights were taken for respective components in the field. Subsamples from upper, middle, and lower portions of the culms of different ages were oven-dried at 65 °C to constant weight for determining the ratio of dry weight to the fresh weight42./p> 3 years old bamboo plantations, three allometric equations [allometric form (1) in A1 and A2; allometric form (2) in A3] were established for the fresh aboveground biomass (AGB) and fresh culm weight for the seven bamboo species. Furthermore, utilising diameter at breast height (H) as a predictor of bamboo height (H), allometric model A1 was established once more. The ranging value of adjusted-R2 (Adj.R2) (0.82–0.97), AIC (190.24–562.79) and BIC (205.57–580.74) for the three models suggested differential fitting accuracy, but high Adj.R2 and low AIC and BIC value for the three model, evidenced appropriateness of adopting allometric models (Table 5)./p>

0.7 except the species B. nutans with Adj.R2 = 0.69 (Table 9). B. bambos, on the other hand, had the highest Adj.R2 (0.89), lowest AIC (156.04) and BIC (497.83). In contrast, the highest AIC (497.83) and BIC (485.78) value were found in D.hamiltonii. Further, the prediction accuracy of the fitted models H–D was evaluated, and it was discovered that the bias of the fitted models was extended between − 1.57 (in B. vulgaris) and − 3.91 (in D. stocksii). The RMSE ranged between 1.16 (in D. strictus) to 2.70 (in D. hamiltonii). The lowest value of MAPE (9.34) was found in B. bambos, while the highest MAPE (20.52) was observed for D. hamiltonii (Table 10)./p> B. balcooa > B. nutans > D. hamiltonii > D. strictus > B. bambos > D. stocksii. Branch biomass was highest in B. nutans followed by B. balcooa and minimum in D. strictus, while foliage biomass was highest in B. nutans followed by B. vulgaris. Total biomass was highest in B. balcooa (212.6 Mg ha−1), followed by B. nutans (209.2 Mg ha−1). The mean total biomass ranged from 11.87 Mg ha−1 y−1 in D. stocksii to 30.37 Mg ha−1 y−1 in B. balcooa. The biomass carbon storage in the present study ranged from 40.8–104.2 with annual carbon storage rate of 5.83–14.88 Mg ha−1 yr−1 (Table 11)./p> 0.7) except B. nutans (0.69). The highest fitting accuracy was observed in B. bambos, whereas the lowest value observed in D. hamiltonii (Tables 9 and 10). Similar, result was also pointed out by Kempeset al.24 and Sileshi25. The H–D relationship was developed using > 3-year-old bamboo plantation where H reached to plateau i.e., there is no growth in diameter and height65. As per our knowledge, for the first time, this study has established allometric modelling for quantifying H–D relationship between the seven-bamboo species viz., B. bambos, B. nutans, D. stocksii, B. vulgaris, B. balcooa, D. hamiltonii, and D. strictus./p> 20-year-old clump) dry tropical bamboo savannah with density of 253–267 ha−1 66 and 30–49 Mg ha−1 in 3–5-year-old D. strictus plantation in a dry tropical region67. The values for B. bambos (89.23 Mg ha−1) is comparatively much lower than reported values of 109–167 Mg ha−1 for B. bambos plantation in eastern India68 and 287 Mg ha−1 for B. bambos in south India69. The lowest biomass in B. bambos is attributed to the large scale mortality of new bamboo shoots after the first harvest of clump in 2018. The values for B. balcooa and B. vulgaris 208 and 212 Mg ha−1 for 7 years with mean productivity of 29–30.3 Mg ha−1y−1 are higher than biomass produced from Miscanthus (5.9–13 Mg ha−1y−1)70 but comparable to the values of 121.5 Mg ha−1 for 4 years with mean productivity of 30.4 for mix stand of B. cacharensis, B. vulgaris and B. balcooa in north east India71./p>

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