Based on the stem analysis and biomass measurement of 36 trees and 1,576 branches in Pinus sylvestris var. mongolica (Mongolian pine) plantations of Northeast China, this study was conducted to develop estimation model equation for leaf biomass of a single tree and branch, to examine the vertical distribution of leaf biomass in the crown, and to evaluate the proportional ratios of biomass by tree parts, stem, branch, and leaf. The results indicated that DBH and crown length were quite appropriate to estimate leaf biomass. The biomass of single branch was highly correlated with branch collar diameter and relative height of branch in the crown, but not much with stand density, site quality, and tree height. Weibull distribution function would have been appropriate to express vertical distribution of leaf biomass. The shape parameters from 29 sample trees out of 36 were less than 3.6, indicating that vertical distribution of leaf biomass in the crown was displayed by bell-shaped curve, a little inclined toward positive side. Apparent correlationship was obtained between leaf biomass and branch biomass having resulted in linear function equation. The stem biomass occupied around 80% and branch and leaf made up about 20% of total biomass in a single tree. As the level of tree class was increased from class I to class V, the proportion of the stem biomass to total biomass was gradually increased, but that of branch and leaf became decreased.
Publications with the data on allometric equation, biomass and productivity of major oak forests in Korea were reviewed. Different allometric equations of major oak species showed site- or speciesspecific dependences. The biomass of major oak forests varied with age, dominant species, and location. Aboveground tree biomass over the different oak species was expressed as a power equation of the stand age. The proportion of tree component (stem, branch and leaf) to total aboveground biomass differed among oak species, however, biomass ranked stem > branch > leaf in general. The leaf biomass allocation over the different oak species was expressed as a power equation of total aboveground biomass while there were no significant patterns of biomass allocation from stem and branch to the aboveground biomass. Tree root biomass continuously increased with the aboveground biomass for the major oak forests. The relationship between the root to shoot ratio and the aboveground tree biomass was expressed by a logarithmic equation for major oak forests in Korea. Thirteen sets of data were used for estimating the net primary production (NPP) and net ecosystem production (NEP) of oak forests. The mean NPP and NEP across different oak forests was 10.2 and 1.9 Mg C $ha^{-1}year^{-1}$. The results in biomass allocation, NPP and NEP generally make Korean oak forests an important carbon sinks.
Forest plantations become important strategy not merely for the financial aspect, but for carbon sequestration and ecosystem stability. Forest plantations increase the density of the forest biomass, which reduce the increase in atmospheric carbon dioxide. Biomass density is also a useful variable for comparing structural and functional attributes of forest ecosystems across a wide range of environmental conditions. In this study, carbon sequestration of teak (Tectona grandis Linn. f.) in the individual tree and plantation levels estimation was carried out Site-specific allometric equation for the estimation of teak tree biomass was developed based on the direct measurement of fifteen (15) harvested trees in the Oak-twin Township of the Bago Yoma Region, Myanmar. A regression equation of the diameter at breast height (DBH) and the aboveground biomass (carbon content) was constructed to estimate the carbon storage level of plantations, which averaged 79 ton/ha. The average carbon accumulation in the soil (up to 30 cm in depth) was estimated 38.89 ton/ha, The highest mean annual increment (MAI) of total carbon was found in the 6-yr-old teak plantation (12.10 ton/ha/yr) whereas the lowest MAI was in the 26-yr-old teak plantation (4.31 ton/ha/yr).
본 연구는 우리나라에서 가장 널리 분포하는 활엽수종인 신갈나무에 대해 흉고직경과 수고 인자를 이용하여 신갈나무의 지상부 및 지하부 바이오매스 상대생장식을 유도하였고, 임분의 바이오매스와 에너지량을 추정하였다. 20-60년생 신갈나무림에서 총 18본의 표본목을 선정하여 벌채하였고, 흉고직경, 수고, 연령, 각 부위(수간, 변재, 심재, 수피, 가지, 잎, 뿌리)별 바이오매스를 측정하였다. 지상부의 각 측정인자들과 지하부 바이오매스 사이에는 높은 상관관계가 나타났다. 지상부 바이오매스의 상대생장식은 $log\;W_A\;=\;1.469\;+\;0.992\;log\;D^2H\;(R^2 =0.99)$, 지하부 바이오매스의 상대생장식은 $log\;W_R\;=\;1.527\;+\;0.808\;log\;D^2H\;(R^2\;=\;0.97)$로 추정되었다. 변재, 심재, 수피, 잎, 뿌리의 평균 에너지량(건중량 기준)은 각각 19,594J/g, 19,571J/g, 19,999J/g, 20,664J/g, 19,273J/g으로 측정되었다. 본 연구 결과는 흉고직경과 수고 인자를 가지고 20년생부터 60년생 신갈나무 임분의 바이오매스와 에너지량을 추정하는데 이용될 수 있다.
Browse from oriental white oak(Quercus aliena Blume) was analysed for nutritive value and biomass estimation. The content of cmde protein was high on August and September. NDF, ADF and lignin contents were increased with progressing the seasons but IVDMD, TDN, DE and ME levels were not different from the variation of seasons. Tannin content was high on May and June. Basal stem diameter $\times$ height of tress was highly correlated with browse dry weights(r=0.80**) and the linear regression equation are the follows; Y = 8.23 + O.57X(Y = browse dry weight(g), X= basal stem diameter $\times$ height(cm)). Using the traditional cutting method, the amounts of browse was determined as 823 g dry weight per tree, while the new method by the above equation gave a similar results, i. e., 793 g dry weight per tree. The possibility of browse biomass estimation of oriental white oak by the basal stem diameter $\times$ height index was found.
본 연구는 독일가문비나무의 지하부인 뿌리구조와 지상부인 수관과의 상호관계를 밝혀, 어렵게 뿌리를 굴취하거나 침엽 생체량을 측정하지 않고도 수고와 흉고직경에 의한 상대적인 뿌리와 침엽 생체량 추정을 위한 회귀식을 구하기 위하여 실시하였다. 독일 중부 Harz 지방의 Barbis 임분에서 30~40년생의 우세목 5본과 준우세목 3본을 선발한 후 조사목의 지상부에 대하여 수고, 흉고직경, 지하고, 침엽량, 가지량, 횡단면, 변재면 등을 조사하였다. 그리고 5본에 대해서는 지하부의 뿌리길이, 뿌리수, 뿌리무게, 뿌리횡단면 등을 수평과 수직뿌리로 구분하여 조사하였다. 조사된 염분에서 독일가문비나무의 지상부(수고, 흉고직경, 침엽량, 가지량 등)와 지하부(뿌리길이, 무게, 수, 횡단면 등) 생체량 사이에는 서로 밀접한 상관을 나타내었다. 측정이 용이한 흉고직경에 대한 지하부 뿌리생체량은 Y = 3.56X - 45.94의 관계식으로 결정계수가 0.96으로 매우 높은 상관관계를 나타내었다. 가지량, 침엽량과 수고에 있어서도 지하부 생체량과 높은 상관관계를 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 회귀식은 30~40년생 독일 가문비나무 임분에서 흉고직경을 이용하여 지하부의 상대적인 뿌리 생체량을 추정하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.
본 연구의 목적은 중부지방소나무와 굴참나무의 부위별 바이오매스 상대생장식 개발에 있다. 부위별 상대생장식의 개발을 위하여 축적 및 임분의 구조를 고려하여 중부지방소나무에서 30개소 (70그루), 굴참나무에서 15개소 (32그루)를 선정하고 시료를 수집하였다. 바이오매스의 추정에 이용된 인자는 흉고직경, 흉고직경과 수고를 이용하는 두 가지이며, 지수식, 대수식, 2차방정식의 형태로 구분하였다. 최적의 상대생장식을 도출하기 위하여 이용된 통계량은 적합도지수 (FI), 잔차의 평균 (Bias), 잔차의 표준오차 (SEE)이다. 이를 통하여 추정된 수종별 바이오매스 상대생장식은 중부지방소나무에서 $W=aD^b$, $W=aD^bH^c$ 식이 적합하며 적합도는 0.937, 0.943이다. 반면, 굴참나무는 $W=a+bD+cD^2$, $W=aD^bH^c$ 식이 적합하며 적합도는 0.865, 0.874이다. 또한, 중부지방소나무와 굴참나무의 부위별 바이오매스 상대생장식은 중부지방소나무 $W=aD^b$ 이고, 굴참나무 $W=a+bD+cD^2$ 으로 나타났다. 본 연구의 결과로 제시된 중부지방소나무, 굴참나무의 바이오매스 상대생장식은 일부지역에 국한되어 개발되었던 상대생장식에 대한 단점을 보완할 수 있을 것이며 이들 수종에 대한 탄소량의 계정에 활용이 가능할 것이다.
완도수목원내 백운로 상부의 붉가시나무림을 대상으로 난대 상록활엽수림 복원 시 붉가시나무의 성장 및 종실공급과 관련된 기초정보를 제공하는 목적으로 붉가시나무의 성장 및 결실특성을 조사하고 종실량 상대성장식을 구하였다. 성장특성은 평균흉고직경급에 속하는 실생 임목 3주의 표본목을 선정 벌목하여 수간석해하였다. 표본목의 평균치의 수령(X)에 의한 흉고직경과 수고의 성장특성(Y)의 상대성장식(Y=aX+b)을 개발하였으며, 추정식에 의한 붉가시나무 수령에 따른 흉고직경 및 수고를 추정하였다. 결실특성은 성숙종실초기인 8월에 평균 흉고직경급에 속하는 임목을 대상으로 결실이 충실한 임목 3주의 표본목을 선정 벌목하여 조사하였다. 붉가시나무의 종실량 상대성장식을 개발하기 위하여 결실목 중 흉고직경이 고르게 10주의 표본목을 선정 벌목하였다. 벌목한 표본목은 흉고직경, 수고, 수관폭, 수관고 등의 성장특성(X)과 종실량(Y)을 조사 분석하여 종실량 상대성장식($Y=aX^b$)을 유도하였다. 표본목 평균치의 수령에 의한 상대성장식은 흉고직경 Y=0506X-2.064($R^2=0.999$), 수고 Y=0.321X+0689($R^2=0.992$)이었다. 개발된 상대성장식에 의하여 수령 10, 20, 30, 40년일 때 흉고직경은 각각 3.0cm, 8.1cm, 13.1cm, 18.2cm, 수고는 각각 3.9m, 7.1m, 10.3m, 13.5m가 되는 것으로 추정되었다. 결실특성 조사 결과 결과모지(結果母枝)당 잎 수를 제외한 결과모지의 길이, 직경, 결과모지 당 결과지 수, 종실 수는 유의적인 차이를 보였으며, 수관 상, 중, 하부로 갈수록 감소하였다. 종실 총수의 경우 수관 상, 중, 하부 각각 1,312립, 115립, 5립이었다. 붉가시나무 표본목을 일괄하여 추정한 종실량 상대성장식의 흉고직경(D)를 독립변수로 하는 상대성장식은 $Y=0.003X^{4.260}$, 결정계수($R^2$)은 0.896이었다. 흉고직경만을 독립변수로 하는 상대성장식은 흉고직경과 수고($D^2H$)를 독립변수로 하는 결정계수가 다소 낮으나, 측정오차를 고려하면, 흉고직경만을 독립변수로 하는 상대성장식을 적용하는 것이 실용적이라고 판단된다.
경상북도 포항 지역에서 생육하는 평균 수령 37년생 상수리나무 천연림 생태계의 지상부 현존생물량 및 연순생산량을 분석하기 위해 2001년 8월에 총 10주의 표본목을 선정 벌목하였다. 수식 Wt=aD/sup b/ 를 사용하여 추정한 지상부 총 현존생물량은 115.47ton/ha으로 나타났다. 부위별 구성비는 수간목부 63.9%, 생지부 19.8%, 수피 14.0%, 그리고 잎 1.2%의 순으로 높았다. 총 연순생산량은 7.89ton/ha이었으며, 부위별 구성비는 현존생물량의 경우와는 다르게 수간목부, 수피, 생지부, 그리고 잎의 순 이었다.
충청북도 충주지역에서 식재된 22년생 자작나무와 24년생 가래나무 인공림의 지상부 현존생물량 및 연순생산량을 분석하기 위하여 임분별 9주씩 총 18주의 표본목을 선정 벌목하였다. 수식 $Wt=aD^b$를 사용하여 추정한 자작나무와 가래나무의 지상부 총 현존생물량은 자작나무림에서 79.33t/ha와 가래나우림에서 67.47t/ha으로 가래나무림보다 연령이 작은 자작나무림에서 높은 현존생물량을 보였다. 부위별 구성비는 자작나무림과 가래나무림 모두에서 수간목질부, 가지, 수피, 그리고 잎의 순으로 높았다. 총 연순생산량은 자작나무림이 9.92t/ha, 가래나무림이 11.79t/ha으로 총 현존생물량이 많았던 자작나무림보다 가래나무림에서 높게 나다났는데, 이 결과는 잎을 제외한 수간목질부, 수피, 소지 그리고 가지에서의 연순생산량이 가래나무림에서 높았기 때문이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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