Published January 1, 2018 | Version v1
Publication Metadata-only

Allometric models for managing lowland miombo woodlands of the Beira corridor in Mozambique

Creators

  • 1. Eduardo Mondlane University
  • 2. Swedish University of Agricultural Sciences

Description

Appropriate allometric models are urgently needed to assess the status and changes in biomass and carbon of the trees in miombo woodlands occupying large geographical areas in Mozambique. This study developed two new and interchangeable allometric models for estimating total above-ground biomass (AGB) of lowland miombo woodlands in the Beira corridor, central Mozambique, based on stem diameter at breast height (DBH) and stump diameter (SDI). The Beira corridor study area covers approximately 29,000 km2, of which about three-quarters is lowland miombo woodland. The SDI-based model is proposed principally for estimating total AGB (stem, branches, foliage) of harvested trees/shrubs when diameter cannot be measured at breast height, and thus to reconstruct the former biomass in forests subjected to logging, or clear-cutting for agriculture. The DBH-based model and SDI-based model were fitted using data on a destructive sample of 155 trees, which were representative of tree sizes (diameter and height) and tree species in the Beira corridor area. The following allometric models were developed: DBH-based model [tDW (kg tree−1) = 0.1754 * (DBH) 2.3238], with prediction performance, i.e. adjusted R-squared 98–99%; and SDI-based model [tDW (kg tree−1) = 0.08495 * (SDI) 2.3987], with prediction performance 86–96%. Carbon comprises 50% of biomass. Both the DBH- and SDI-based models can be used for estimating total AGB of lowland miombo woodlands with a high degree of reliability, based on field inventory within the Beira corridor region. Evaluation of the mathematical and statistical credibility of these models, which was carried out on the construction dataset (verification procedure) and independent dataset (validation procedure), gave satisfactory results. Moreover, when applied on our data, these models were more appropriate for the Beira corridor than allometric models found in the literature. However, application of both models should be restricted to the lowland miombo type in the Beira corridor, not mountain miombo.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هناك حاجة ماسة إلى نماذج متغايرة مناسبة لتقييم الحالة والتغيرات في الكتلة الحيوية والكربون للأشجار في غابات ميومبو التي تحتل مناطق جغرافية واسعة في موزمبيق. طورت هذه الدراسة نموذجين جديدين وقابلين للتبديل لتقدير إجمالي الكتلة الحيوية فوق الأرض (AGB) لغابات الأراضي المنخفضة في ممر بيرا، وسط موزمبيق، بناءً على قطر الجذع عند ارتفاع الثدي (DBH) وقطر الجذع (SDI). تغطي منطقة دراسة ممر بيرا حوالي 29000 كيلومتر مربع، منها حوالي ثلاثة أرباع غابات الأراضي المنخفضة. يُقترح النموذج القائم على البنية التحتية للبيانات المكانية بشكل أساسي لتقدير إجمالي الكتلة الأحيائية (الجذع، الفروع، أوراق الشجر) للأشجار/الشجيرات المقطوعة عندما لا يمكن قياس القطر عند ارتفاع الثدي، وبالتالي إعادة بناء الكتلة الحيوية السابقة في الغابات الخاضعة لقطع الأشجار، أو قطع الأشجار للزراعة. تم تركيب النموذج القائم على DBH والنموذج القائم على SDI باستخدام بيانات عن عينة مدمرة من 155 شجرة، والتي كانت تمثل أحجام الأشجار (القطر والارتفاع) وأنواع الأشجار في منطقة ممر بيرا. تم تطوير النماذج المتباينة التالية: النموذج القائم على DBH [tDW (كغ شجرة-1) = 0.1754 * (DBH) 2.3238]، مع أداء التنبؤ، أي تعديل R - squared 98-99 ٪ ؛ والنموذج القائم على SDI [tDW (كغ شجرة-1) = 0.08495 * (SDI) 2.3987]، مع أداء التنبؤ 86-96 ٪. يشكل الكربون 50 ٪ من الكتلة الحيوية. يمكن استخدام كل من النماذج القائمة على DBH و SDI لتقدير إجمالي AGB من غابات الأراضي المنخفضة مع درجة عالية من الموثوقية، بناءً على المخزون الميداني داخل منطقة ممر بيرا. أعطى تقييم المصداقية الرياضية والإحصائية لهذه النماذج، والذي تم إجراؤه على مجموعة بيانات البناء (إجراء التحقق) ومجموعة البيانات المستقلة (إجراء التحقق)، نتائج مرضية. علاوة على ذلك، عند تطبيقها على بياناتنا، كانت هذه النماذج أكثر ملاءمة لممر بيرا من النماذج المتغايرة الموجودة في الأدبيات. ومع ذلك، يجب أن يقتصر تطبيق كلا النموذجين على نوع ميومبو في الأراضي المنخفضة في ممر بيرا، وليس ميومبو الجبلية.

Translated Description (French)

Des modèles allométriques appropriés sont nécessaires de toute urgence pour évaluer l'état et les changements de la biomasse et du carbone des arbres dans les forêts de miombos occupant de vastes zones géographiques au Mozambique. Cette étude a développé deux nouveaux modèles allométriques interchangeables pour estimer la biomasse aérienne totale (AGB) des forêts miombo de plaine dans le corridor de Beira, au centre du Mozambique, en fonction du diamètre de la tige à hauteur de poitrine (DBH) et du diamètre de la souche (SDI). La zone d'étude du corridor de Beira couvre environ 29 000 km2, dont environ les trois quarts sont des forêts de miombos de plaine. Le modèle basé sur la SDI est proposé principalement pour estimer l'AGB total (tige, branches, feuillage) des arbres/arbustes récoltés lorsque le diamètre ne peut pas être mesuré à hauteur de poitrine, et ainsi reconstruire l'ancienne biomasse dans les forêts soumises à l'exploitation forestière, ou à la coupe à blanc pour l'agriculture. Le modèle basé sur DBH et le modèle basé sur SDI ont été ajustés en utilisant des données sur un échantillon destructif de 155 arbres, qui étaient représentatifs de la taille des arbres (diamètre et hauteur) et des espèces d'arbres dans la zone du corridor de Beira. Les modèles allométriques suivants ont été développés : modèle basé sur DBH [tDW (kg arbre−1) = 0,1754 * (DBH) 2,3238], avec une performance de prédiction, c'est-à-dire ajustée au carré R 98–99% ; et modèle basé sur SDI [tDW (kg arbre−1) = 0,08495 * (SDI) 2,3987], avec une performance de prédiction 86–96%. Le carbone représente 50 % de la biomasse. Les modèles basés sur DBH et SDI peuvent être utilisés pour estimer l'AGB total des forêts miombo de plaine avec un degré élevé de fiabilité, sur la base de l'inventaire sur le terrain dans la région du corridor de Beira. L'évaluation de la crédibilité mathématique et statistique de ces modèles, qui a été réalisée sur l'ensemble de données de construction (procédure de vérification) et l'ensemble de données indépendant (procédure de validation), a donné des résultats satisfaisants. De plus, lorsqu'ils sont appliqués sur nos données, ces modèles étaient plus appropriés pour le corridor de Beira que les modèles allométriques trouvés dans la littérature. Cependant, l'application des deux modèles devrait être limitée au type miombo de plaine dans le corridor de Beira, et non au miombo de montagne.

Translated Description (Spanish)

Se necesitan con urgencia modelos alométricos apropiados para evaluar el estado y los cambios en la biomasa y el carbono de los árboles en los bosques de miombo que ocupan grandes áreas geográficas en Mozambique. Este estudio desarrolló dos modelos alométricos nuevos e intercambiables para estimar la biomasa total sobre el suelo (AGB) de los bosques de miombo de tierras bajas en el corredor de Beira, en el centro de Mozambique, basados en el diámetro del tallo a la altura del pecho (DBH) y el diámetro del muñón (SDI). El área de estudio del corredor de Beira cubre aproximadamente 29.000 km2, de los cuales aproximadamente tres cuartas partes son bosques de miombo de tierras bajas. El modelo basado en SDI se propone principalmente para estimar el AGB total (tallo, ramas, follaje) de árboles/arbustos cosechados cuando el diámetro no se puede medir a la altura del pecho y, por lo tanto, para reconstruir la biomasa anterior en bosques sometidos a tala o tala para la agricultura. El modelo basado en DBH y el modelo basado en SDI se ajustaron utilizando datos de una muestra destructiva de 155 árboles, que eran representativos de los tamaños de los árboles (diámetro y altura) y las especies de árboles en el área del corredor de Beira. Se desarrollaron los siguientes modelos alométricos: modelo basado en DBH [tDW (kg árbol-1) = 0.1754 * (DBH) 2.3238], con rendimiento de predicción, es decir, 98–99% R cuadrado ajustado; y modelo basado en SDI [tDW (kg árbol-1) = 0.08495 * (SDI) 2.3987], con rendimiento de predicción 86–96%. El carbono constituye el 50% de la biomasa. Tanto los modelos basados en DBH como en SDI se pueden utilizar para estimar el AGB total de los bosques de miombo de tierras bajas con un alto grado de confiabilidad, basado en el inventario de campo dentro de la región del corredor de Beira. La evaluación de la credibilidad matemática y estadística de estos modelos, que se llevó a cabo sobre el conjunto de datos de construcción (procedimiento de verificación) y el conjunto de datos independiente (procedimiento de validación), dio resultados satisfactorios. Además, cuando se aplicaron a nuestros datos, estos modelos fueron más apropiados para el corredor de Beira que los modelos alométricos encontrados en la literatura. Sin embargo, la aplicación de ambos modelos debe restringirse al tipo miombo de tierras bajas en el corredor de Beira, no al miombo de montaña.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نماذج متناظرة لإدارة غابات ميومبو في الأراضي المنخفضة لممر بيرا في موزمبيق
Translated title (French)
Modèles allométriques pour la gestion des forêts de miombos des plaines du corridor de Beira au Mozambique
Translated title (Spanish)
Modelos alométricos para la gestión de bosques de miombo de tierras bajas del corredor de Beira en Mozambique

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2793011741
DOI
10.1016/j.gecco.2018.e00374

Is supplement to
https://openalex.org/W3149085136 (Other)
https://openalex.org/W2952873578 (Other)
https://openalex.org/W2936162424 (Other)
https://openalex.org/W2912502546 (Other)
https://openalex.org/W2597579995 (Other)
https://openalex.org/W2538860715 (Other)
https://openalex.org/W2518633982 (Other)
https://openalex.org/W2139248183 (Other)
https://openalex.org/W2090517408 (Other)
https://openalex.org/W2063510451 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Mozambique

References

  • https://openalex.org/W136582949
  • https://openalex.org/W151766161
  • https://openalex.org/W1573494572
  • https://openalex.org/W1626119784
  • https://openalex.org/W172056544
  • https://openalex.org/W1737459942
  • https://openalex.org/W1810287876
  • https://openalex.org/W1883858853
  • https://openalex.org/W1975413319
  • https://openalex.org/W1977886272
  • https://openalex.org/W200771331
  • https://openalex.org/W2025350261
  • https://openalex.org/W2029578155
  • https://openalex.org/W2034161083
  • https://openalex.org/W2037555104
  • https://openalex.org/W2039240409
  • https://openalex.org/W2040120109
  • https://openalex.org/W2088351489
  • https://openalex.org/W2098935748
  • https://openalex.org/W2104482771
  • https://openalex.org/W2113521108
  • https://openalex.org/W2117122600
  • https://openalex.org/W2117557454
  • https://openalex.org/W2129166983
  • https://openalex.org/W2132321639
  • https://openalex.org/W2133613984
  • https://openalex.org/W2137623936
  • https://openalex.org/W2143010534
  • https://openalex.org/W2168273417
  • https://openalex.org/W2199177069
  • https://openalex.org/W2201465434
  • https://openalex.org/W2207489776
  • https://openalex.org/W2213471307
  • https://openalex.org/W2216748805
  • https://openalex.org/W2236430315
  • https://openalex.org/W2269515837
  • https://openalex.org/W2313680200
  • https://openalex.org/W2324682141
  • https://openalex.org/W2500543029
  • https://openalex.org/W2529161072
  • https://openalex.org/W2582743722
  • https://openalex.org/W2917851469
  • https://openalex.org/W3135228086
  • https://openalex.org/W4251280805
  • https://openalex.org/W4252159371
  • https://openalex.org/W585767220
  • https://openalex.org/W60310328