title: Einzelbaumbasierte Quantifizierung der oberirdischen Biomasse in zwei Obstkulturen (Prunus avium L. und Malus domestica Borkh.) am Standort Marquart
title: Quantification of aboveground biomass of two fruit tree species (Prunus avium L. und Malus domestica Borkh.) at the research site Marquardt
Creators: name: Richter, Wibke
Publisher: name: Universität Potsdam
Year: 2021
Subjects: subject: 580 Pflanzen (Botanik)

description: The quantification of plant biomass using efficient methods is a crucial point in different fields of science. This paper aims to facilitate the determination of hydrogen content of cherry and apple trees at a research site in the north east of Germany using the estimation of their biomass based on the sampling of singletrees. Therefore the volume of 13 cherry and 11 apple trees was determined bydividing them into segments and measuring the specific length and diameter. All segments were grouped by diameter classes. Furthermore the wood density of the branches and the mean leaf biomass was determined. For the calculation of woody biomass a value for wood dry density derived from the literature for each species was used. The biomass allocation across the diameter classes was investigated and a regression analyses implemented using easily measurable tree parameters as well as data derived by a terrestrial laser scanner. The experimental density values increased with increasing branch diameter. The deviation to the literature value was small for the cherry wood but large for the apple wood. The investigation of leaf biomass was carried out independently from measured trees, so no relation could be established between woody and leaf biomass and only mean values were calculated. The proportion of different diameter classes at the whole tree biomass was highly variable and thus an estimation using only the substantial tree compartments does not show appropriate results. The most reliable and efficient way to estimate the aboveground biomass is by utilizing the developed models. A linear regression turned out to provide the best results for the present tree populations of same age and similar size. While the laser scan data did not correlate with the dry wood biomass, the linear models utilizing the stem diameter d or d² as predictor indicated high significance (p - value &lt; 0.001) and a very good model fit (R² &gt; 0.8) for both species.
description: Die Quantifizierung der Biomasse von Pflanzen mithilfe effizienter Messmethoden hat für verschiedene Wissenschaftsbereiche eine große Bedeutung. Die vorliegende Arbeit soll es ermöglichen, über die einzelbaumbasierte Schätzung der oberirdischen Biomasse einer Apfel- und einer Kirschkultur am Forschungsstandort Marquardt (Potsdam) auf die Menge des in ihr enthaltenen Wasserstoffs zu schließen. Hierzu wurde das Volumen von 13 Kirsch- und 11 Apfelbäumen bestimmt, indem sie in Segmente unterteilt, diese einzeln vermessen und in Durchmesserklassen eingeteilt wurden. Des Weiteren wurden die Dichte der Zweige und die mittlere Laubmasse bestimmt. Zur Berechnung der Biomasse wurde zusätzlich ein Literaturwert der Holzdichte der entsprechenden Baumarten herangezogen. Es wurde die Verteilung der Holzbiomasse auf die einzelnen Durchmesserklassen untersucht und einfach zu erhebende Baumparameter, sowie Daten eines Terrestrischen Laserscanners als Prädiktorvariablen für eine Regressionsanalyse herangezogen. Die experimentell ermittelten Dichtewerte zeigten eine Zunahme mit steigendem Zweigdurchmesser. Dabei wichen sie beim Kirschbaumholz leicht, beim Apfelbaumholz stärker vom Literaturwert ab. Die Erhebungen zur Laubmasse wurden unabhängig von den vermessenen Bäumen gemacht und die Ergebnisse unterlagen großer Varianz, weshalb kein Zusammenhang zwischen Holz- und Laubbiomasse hergestellt und nur durchschnittliche Werte ermittelt werden konnten. Der Anteil der verschiedenen Durchmesserklassen an der Gesamtmasse erwies sich als stark variabel und eine Schätzung der Biomasse aus dem Gewicht weniger kräftiger Baumsegmente daher als nicht geeignet. Eine zuverlässige und effiziente Abschätzung der oberirdischen verholzten Biomasse kann jedoch durch die Anwendung der erstellten Modelle erreicht werden. Für die vorliegende Population gleichaltriger und ähnlich großer Individuen wurden mit einer linearen Regression die besten Ergebnisse erzielt. Während die auf Laserdaten basierenden Variablen kaum mit der Holzbiomasse korrelierten, zeigten lineare Modelle mit dem Stammdurchmesser d bzw. d² als Prädiktor bei beiden Baumarten eine hohe Signifikanz (p - Wert &lt; 0.001) und sehr gute Anpassung (R² &gt; 0.8).