Uppskattning av mängden kol i trädform : en metodstudie

Abstract

As part of the undertakings of the Kyoto treaty, country-wise carbon balances must be
brought forward. To do this, it is important to be able to make good estimations of the
amount of carbon in forest areas. The reasons for this are to estimate the existing
amounts as well as to prove changes over time.
The main goal of this study was to estimate the amount of carbon stored in trees in a
hundred-year-old forest, more exactly Norunda in Uppland. The methods used
involve relatively low requirements on equipment and prerequisite knowledge. The
method is based on measurements, in a number of plots, of the diameter at breast
height, the height and the crown length of the trees. The amount of dry biomass was
calculated from these parameters by employing functions presented by Marklund
(1988) and Johansson (2000). A vegetative classification, produced from aerial
photographs, was used to upscale to larger areas. The amount of carbon was estimated
to be half the amount of the biomass in dry weight.
Measurements were carried out in two forests of younger age, apart from the hundredyear-
old forest. The measurements in these forests of the age of 30 and 60 years were
carried out to test the method under different forestal preconditions.
The estimated amount of carbon above ground in the hundred-year-old forest sums up
to 10.52 kg carbon/m2 with an uncertainty of 18 %. We believe that the result gives a
good value of the amount of carbon in the plots, although the value after upscaling to
the whole area is too high. The high result can in part be explained by the fact that the
amount of plots in study was too small. In comparison with the data collected by the
Czech Institute of Forest Research in the same area our total result was 27.4 % higher.
In addition, Leaf Area Index (LAI) was calculated for the different forestal areas. The
measurements were carried out using the instrument LI-COR LAI-2000 in the plots.
To get an accurate LAI value the measured values were corrected with the use of
some different methods. The use of LI-COR’s own correction factor 1.65 probably
gives a good result. Another way to estimate LAI was presented by Lagergren (2001).
This method employs Specific leaf area as well as the weight of the needles per area
unit. The weight of the needles can be estimated by using Marklund’s functions. Also
in this case, the upscaling of the results from the two methods of correction was
carried out with the use of vegetative classification from aerial photographs. The two
calculated results of LAI meant a mean value for Norunda of between 4.3-4.4 m2/m2.

Abstract (Swedish)

Som ett led i de åtaganden som ställs på de länder som har undertecknat Kyotoprotokollet
måste landvisa kolbudgetar fastställas. För att fastlägga bra kolbudgetar är
det viktigt att kunna göra bra uppskattningar av kolmängden inom olika geografiska
områden. Detta dels för att kunna uppskatta befintliga mängder och dels för att kunna
påvisa förändringar över tiden.
Denna studie hade som huvudmål att uppskatta kolmängden i trädform inom ett 28,3
hektar stort, hundraårigt skogsområde vid Norunda i Uppland. Den metod som
användes medför relativt låga krav på utrustning och förkunskaper. Metoden bygger
på att trädens brösthöjdsdiameter, höjd och kronlängd mäts in inom ett antal
mätplottar. Med dessa parametrar beräknades sedan mängden biomassa i torrvikt med
funktioner framtagna av Lars-Gunnar Marklund (1988) och Tord Johansson (2000).
För att skala upp till större områden användes en beståndsindelning framtagen från
flygbilder. I studien har kolmängden antagits vara hälften av mängden biomassa i
torrvikt.
Förutom det hundraåriga skogsområdet genomfördes även mätningar inom två
områden med yngre skog. Dessa, inom ett 30- samt ett 60-årigt skogsområde,
genomfördes för att testa fältmetoden under olika skogliga förutsättningar.
Utifrån mätningarna i Norunda beräknades mängden kol i trädform i plottarna. Denna
beräkning skalades därefter upp till hela Norunda, vilket gav ett genomsnittligt värde
på 10,52 kg kol/m2 med en osäkerhet på 18 %. Beräkningen av kolmängden inom
mätplottarna är relativt tillförlitlig, men uppskalningen medför troligen att värdet för
hela området blir något högt. Det höga resultatet kan till viss del bero på att antalet i
studien inmätta plottar var för få. Vid en jämförelse med data insamlade av det
tjeckiska skogsforskningsinstitutet IFER inom samma område var vårt totalresultat
27,4 % högre.
I studien har även Leaf Area Index (LAI) i de olika skogsområdena beräknats.
Mätningar genomfördes med instrumentet LI-COR LAI-2000 inom mätplottarna. För
att ge ett rättvisande LAI-värde korrigerades mätvärdena med hjälp av ett par olika
metoder. Användandet av LI-CORs egen korrigeringsfaktor 1,65 verkar ge ett bra
resultat. En annan metod att uppskatta LAI presenteras av Lagergren (2001). Denna
metod använder sig av Specific leaf area samt barrvikt per ytenhet. Barrvikt kan
uppskattas med Marklunds funktioner. Uppskalning av resultaten från de två
korrigeringsmetoderna skedde även i detta fall med beståndsindelning från flygbilder.
De båda beräknade resultaten gav ett medel-LAI för det hundraåriga skogsområdet i
Norunda på mellan 4,3-4,4 m2/m2.Som ett led i de åtaganden som ställs på de länder som har undertecknat Kyotoprotokollet
måste landvisa kolbudgetar fastställas. För att fastlägga bra kolbudgetar är
det viktigt att kunna göra bra uppskattningar av kolmängden inom olika geografiska
områden. Detta dels för att kunna uppskatta befintliga mängder och dels för att kunna
påvisa förändringar över tiden.
Denna studie hade som huvudmål att uppskatta kolmängden i trädform inom ett 28,3
hektar stort, hundraårigt skogsområde vid Norunda i Uppland. Den metod som
användes medför relativt låga krav på utrustning och förkunskaper. Metoden bygger
på att trädens brösthöjdsdiameter, höjd och kronlängd mäts in inom ett antal
mätplottar. Med dessa parametrar beräknades sedan mängden biomassa i torrvikt med
funktioner framtagna av Lars-Gunnar Marklund (1988) och Tord Johansson (2000).
För att skala upp till större områden användes en beståndsindelning framtagen från
flygbilder. I studien har kolmängden antagits vara hälften av mängden biomassa i
torrvikt.
Förutom det hundraåriga skogsområdet genomfördes även mätningar inom två
områden med yngre skog. Dessa, inom ett 30- samt ett 60-årigt skogsområde,
genomfördes för att testa fältmetoden under olika skogliga förutsättningar.
Utifrån mätningarna i Norunda beräknades mängden kol i trädform i plottarna. Denna
beräkning skalades därefter upp till hela Norunda, vilket gav ett genomsnittligt värde
på 10,52 kg kol/m2 med en osäkerhet på 18 %. Beräkningen av kolmängden inom
mätplottarna är relativt tillförlitlig, men uppskalningen medför troligen att värdet för
hela området blir något högt. Det höga resultatet kan till viss del bero på att antalet i
studien inmätta plottar var för få. Vid en jämförelse med data insamlade av det
tjeckiska skogsforskningsinstitutet IFER inom samma område var vårt totalresultat
27,4 % högre.
I studien har även Leaf Area Index (LAI) i de olika skogsområdena beräknats.
Mätningar genomfördes med instrumentet LI-COR LAI-2000 inom mätplottarna. För
att ge ett rättvisande LAI-värde korrigerades mätvärdena med hjälp av ett par olika
metoder. Användandet av LI-CORs egen korrigeringsfaktor 1,65 verkar ge ett bra
resultat. En annan metod att uppskatta LAI presenteras av Lagergren (2001). Denna
metod använder sig av Specific leaf area samt barrvikt per ytenhet. Barrvikt kan
uppskattas med Marklunds funktioner. Uppskalning av resultaten från de två
korrigeringsmetoderna skedde även i detta fall med beståndsindelning från flygbilder.
De båda beräknade resultaten gav ett medel-LAI för det hundraåriga skogsområdet i
Norunda på mellan 4,3-4,4 m2/m2.

• author: Håkansson, Johan and Körling, Axel
• supervisor: Harry Lankreijer
• organization: Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
• year: 2002
• type: H1 - Master's Degree (One Year)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Geomorphology, Physical geography, Leaf Area Index, Flygbilder, Biomass, Aerial photographs, Forest, Carbon, Pedology, Cartography, Climatology, Naturgeografi, Geomorfologi, Marklära, Kartografi, Klimatologi
• publication/series: Lunds universitets Naturgeografiska institution - Seminarieuppsatser
• report number: 86
• language: Swedish
• id: 1332946
• date added to LUP: 2005-10-26 00:00:00
• date last changed: 2011-12-05 12:54:35