Developing allometric models to predict the individual aboveground biomass of shrubs worldwide

Autor: Paulo Fernandes, Sofía Pestoni, Anibal Cuchietti, Georgina Conti, Esteban Kowaljow, Sebastián R. Zeballos, María Poca, Gabriel Gatica, María Lucrecia Lipoma, Juan I. Whitworth-Hulse, Lucas D. Gorné
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Global Ecology and Biogeography. 28:961-975
ISSN: 1466-8238
1466-822X
DOI: 10.1111/geb.12907
Popis: Existing global models to predict standing biomass are based on trees characterized by a single principal stem, well developed in height. However, their use in open woodlands and shrublands, characterized by multistemmed species with substantial crown development, generates a high level of uncertainty in biomass estimates. This limitation led us to (a) develop global models of shrub individual aboveground biomass based on simple allometric variables, (b) to compare the fit of these models with existing global biomass models, and (c) to assess whether models fit change when bioclimatic variables are considered. Location: Global. Time period: Present. Major taxa studied: 118 species of shrubs. Methods: We compile a database of 3,243 individuals across 49 sites distributed worldwide. Including stem basal diameter, height and crown diameter as predictor variables, we built potential models and compared their fit using generalized least squares. We used mixed effects models to determine if bioclimatic variables improved the accuracy of biomass models. Results: Although the most important variable in terms of predictive capacity was stem basal diameter, crown diameter significantly improved the models? fit, followed by height. Four models were finally chosen, with the best model combining all these variables in the same equation [R 2 = 0.930, root mean square error (RMSE) = 0.476]. Selected models performed as well as established global biomass models. Including the individual bioform significantly improved the models? fit. Main conclusions: Stem basal diameter, crown diameter and height measures could be combined to provide robust aboveground biomass (AGB) estimates of individual shrub species. Our study supplements well-established models developed for trees, allowing more accurate biomass estimation of multistemmed woody individuals. We further provide tools for a methodological standardization of individual biomass quantification in these species. We expect these results contribute to improve the quality of biomass estimates across ecosystems, but also to generate methodological consensus on field biomass assessments in shrubs. Fil: Conti, Georgina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Gorne, Lucas Damián. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Zeballos, Sebastián Rodolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina Fil: Lipoma, Maria Lucrecia. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Gatica, G.. Universidad Nacional de San Juan; Argentina Fil: Kowaljow, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Whitworth Hulse, Juan Ignacio. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina Fil: Cuchietti, Anibal. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina Fil: Poca, María. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina Fil: Pestoni, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina Fil: Fernandes, P. M.. Universidade de Trás‐os‐Montes e Alto Douro; Portugal
Databáze: OpenAIRE
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