樹木の相対成長

樹木アロメトリーは、樹木の主要な特性寸法(通常、測定がかなり容易) とその他の特性 (多くの場合、評価がより困難) との間の定量的な関係を確立します。典型的な樹木の小規模サンプルの詳細な測定に基づいて確立されたこれらの統計的関係が他の個体にも当てはまる限り、単一の (または最大で少数の) 測定に基づいて 多数の樹木測定量の外挿と推定が可能になります。

相対成長の研究は、林業の実践における測定とデータ分析を扱う上で極めて重要です。相対成長は、生物の器官または部分の相対的な大きさを研究します。樹木相対成長は、樹木の成長または大きさの測定を含む用途に定義を絞り込みます。相対成長関係は、胸高直径(DBH)などの簡単に測定できる属性から、体積などの難しい樹木の測定値を推定するためによく使用されます。

林業と森林生態学では、アロメトリーが広く使用されています。アロメトリー関係を確立するには、測定対象の部位とその他の関心のある量との間に強い関係があり、この関係を定量化できる必要があります。^[1]また、この方程式を開発する際には、樹齢、種、場所など、樹木の成長に影響を与える要因を考慮する必要があります。^[2]これらのガイドラインがすべて満たされると、アロメトリー方程式の開発を試みることができます。

2013年、国連食糧農業機関は、樹木アロメトリー方程式への世界的なアクセスを改善し、森林および気候変動プロジェクトの開発者、研究者、科学者、林業従事者が森林の容積、バイオマス、炭素貯蔵量を評価できるように設計されたウェブベースのプラットフォームであるGlobAllomeTreeを立ち上げました。FAO 、フランスの研究センターCIRAD 、イタリアのトゥッシャ大学が共同で開発したGlobAllomeTreeプラットフォームは、樹木と林分の容積とバイオマスのアロメトリー方程式の一貫性があり調和のとれたデータベース、方程式を比較して容積、バイオマス、炭素貯蔵量などの関心のある変数を評価するソフトウェア、アロメトリー方程式に関する科学的研究情報へのアクセス、樹木アロメトリー方程式の開発と使用をサポートするチュートリアル、マニュアル、およびドキュメントへのアクセスを提供します。

2012年にFAOとCIRADは、商業、バイオエネルギー、気候変動緩和の目的で森林資源（体積、バイオマス、炭素貯蔵量など）を評価する学生、技術者、研究者向けに、樹木体積とバイオマスの相対成長方程式を作成するためのマニュアルを出版した。^[3]

まず最初に、何らかの対象（林業の場合は樹木）のグループを選択します。次に、DBH、高さ、種など、簡単に測定できるいくつかの属性を測定します。結果をグラフ化し、回帰分析を実行して、正しい回帰が見つかるまでいくつかの変数を変換します。

世界の地域ごとに樹木種の構成は異なり、ほとんどの地域には DBH から樹木の容積を推定する方程式が少なくとも 1 つあります。森林の相対成長に関する研究と応用が時間をかけて融合し、特定の森林の容積を正確に推定する簡単な方程式が開発されました。

数学と科学における一般的な相対成長方程式は

${\displaystyle Y=\beta X^{\alpha}}$

ここで、Yは生物学的変数 (樹高や DBH など)、βは比例係数、αはスケーリング指数 (対数座標にプロットした場合の線の傾きに等しい)、X は体容積や体重 (M) などの物理的尺度です。α は多様な生物間ではよく似ていますが、βは種によって異なります。比例定数βとスケーリング指数αはギリシャ文字で表記されることが多いため、α が「比例」の記号と誤読される可能性があるため、比例係数としてαではなくβ を使用することが望ましいです。

よく知られている相対成長方程式は、代謝率と体重を関連付けます: Y =  βM  3/4。

林業では、木の大きさと成長のさまざまな属性の関係を表すために、方程式はさまざまな形式をとります。以下は例です。

${\displaystyle Y=b_{0}+b_{1}X}$

• バイオマス配分
• ダヴィンチの分岐ルール

1. ヨーロッパのブナに適用できるバイオマス機能^{[永久リンク切れ‍ ]} E. CIENCIALA、M. ČERNÝ、J. APLTAUER、Z. EXNEROVÁ、JOURNAL OF FOREST SCIENCE、51、2005 (4): p. 147–154;