Functions for the aboveground woody biomass in Small-leaved lime (Tilia cordata Mill.) / Funkce pro hodnocení biomasy nadzemních částí lípy malolisté (Tilia cordata Mill.)

Abstract

Abstract The Small-leaved lime (Tilia cordata Mill.) is currently not commercially important species, therefore the knowledge of biomass partitioning in a tree is rather incomplete. Moreover, lime biomass is estimated mostly using biomass functions designated for other species, without the knowledge of limits of such a use. For these reasons, we developed functions for the estimation of lime biomass in the aboveground woody parts. The functions were parameterized using 81 tree samples collected in two plots in the Czech Republic. In addition, we compared the biomass estimates produced by our functions with estimates produced by a function for beech, which have been obviously used as a surrogate for missing lime models in the Czech Republic and Slovakia. On average, 78% of lime aboveground biomass was found to account for tree stem, 20% for branches and 2% for stump. Average biomass density was 374 kg m−3 and no significant differences between tree compartments were found. Accuracy of all models in terms of the Root Mean Square Error (RMSE) significantly differed between tree diameter classes; in case of total aboveground biomass, the RMSE was ca. 20% of the average biomass weight in a given class up to a diameter of 45 cm, and then it rose sharply. The RMSE was higher in case of compartments with variable dimensions, such as branches and stump. RMSE was slightly higher in case of estimates produced using a beech-specific function than using that developed in the current study (average RMSE 27.95 and 29.42%, respectively); at the same time, beech-specific function overestimated lime stem biomass by ca 12%. The almost equal RMSE implies the usability of both parameterisations for lime biomass estimation, though the correction of the mentioned overestimation should be applied. Abstrakt Lípa malolistá (Tilia cordata Mill.) v současnosti nepředstavuje hospodářsky významnou dřevinu, což je jeden z důvodů proč jsou poznatky o distribuci její biomasy v rámci stromu značně nekompletní. Kromě toho, biomasa lípy je většinou hodnocená pomocí rovnic navrhnutých pro jiné dřeviny, přičemž možné nedostatky tohoto postupu jsou ve značné míře neznámé. Z těchto důvodů jsme na základě údajů získaných z 81 stromů na dvou plochách v České republice vytvořili parametrizace rovnic pro odhad dřevnatých částí nadzemní biomasy lípy. Následně jsme porovnali odhady objemu biomasy lípy získané pomocí námi navrhnutých modelů s odhadem získaným modelem parametrizovaným pro buk, který je v České republice a na Slovensku pro hodnocení biomasy lípy obvykle používaný. V průměru připadalo 78% nadzemní biomasy na kmen stromu, 20% na korunu a 2% na pařez. Průměrná hustota biomasy činila 374 kg na m−3 a nebyl zjištěn signifikantní rozdíl mezi hustotou jednotlivých kompartmentů. Přesnost všech modelů v intencích procentuální RMSE (Root Mean Square Error) byla vyšší do tloušťkové třídy 45 cm, následně se zhoršila. V případě celkové nadzemní biomasy se pohybovala kolem 20% z průměrných hodnot dané třídy, vysokých hodnot dosahovala při stromových komponentech s variabilními dimenzemi jako koruna a pařez. Rozdíly v hodnotě RMSE při odhadu biomasy kmene lípy pomocí námi navržených funkcí a na základě funkce pro odhad biomasy buku byly minimální (průměrné hodnoty RMSE 27.95 a 29.42%). Biomasa vzorníků lípy určena pomocí rovnice parametrizované pro buk nadhodnotila biomasu o přibližně 12%. Z hodnot RMSE vyplývá vhodnost využití obou typů funkcí, avšak uvedené systematické nadhodnocení by mělo být zohledněno.