肯尼亚竹子地上生物量和碳储量估算：精准模型助力气候行动

为解决肯尼亚农业景观中竹子生物量和碳储量估算难题，研究人员开发相关模型，提升估算精度，助力气候行动。

　　### 肯尼亚竹子研究：为气候行动 “量体裁衣”
在全球应对气候变化的浪潮中，竹子，这种看似普通的植物，正逐渐成为科学界关注的焦点。竹子虽被归类为多年生木本禾草，但它在碳储存方面的能力不容小觑，能够像其他木本森林类型一样积累碳，是重要的碳汇，在缓解气候变化方面潜力巨大。不仅如此，竹子还在生态修复、河岸保护、替代木材等多个领域发挥着关键作用，肯尼亚政府更是将其列为经济作物，期望借此推动环境保护和商业利用。

然而，肯尼亚在竹子研究方面却存在一个关键短板。尽管该国广泛种植竹子，从亚洲引进了多种竹子品种并进行了大量研究，但对于这些竹子在农业景观中的生物量和碳储量，却缺乏有效的估算方法。准确估算地上生物量（AGB）和碳储量，对于了解生态系统功能、评估土地覆盖变化对碳通量的影响至关重要，同时也是参与碳信用市场（如 REDD + 计划）的基础。在 REDD + 计划中，各国需要建立测量、报告和验证（MRV）方法，而这离不开合适的异速生长方程（allometric equations，通过数学公式将树木的生物量与易观测的生物物理参数联系起来）来估算生物量。因此，开发适用于肯尼亚农业景观中竹子的异速生长方程迫在眉睫。

为了解决这一问题，来自肯尼亚林业研究所（KEFRI）等机构的研究人员展开了深入研究。研究团队在肯尼亚中部高地不同农业生态区的选定农场开展工作，这些地区海拔在 1500 - 2000 米之间，气候条件适宜，竹子多沿河岸和集水区种植。

研究人员精心挑选了三种广泛种植的竹子品种：马来甜龙竹（Dendrocalamus asper）、普通竹（Bambusa vulgaris）和巨龙竹（Dendrocalamus giganteus）。这三种竹子在适应性、农民接受度以及生长特性（如高度、直径和木材密度）上存在差异，对研究具有重要意义。

在研究过程中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先，通过实地考察选定农场，在每个农场设立半径 10 米的圆形样地，对竹子进行全面清查，标记竹丛并分类测量。随后，从不同竹丛中随机选取 113 株不同大小、不同生长阶段的竹秆进行破坏性采样，测量其胸径（DBH）、高度（H）和鲜重。采集的样本被送往实验室，在 105oC 烘干至恒重，以计算干重与鲜重的比例，进而确定生物量。

在数据分析阶段，研究人员使用 R 统计软件，将原始数据整理录入后，通过建立非线性模型，以 DBH、H 和木材密度（WD）为变量，分别针对每个竹种以及所有竹种的混合数据，开发物种特异性和多物种异速生长方程。同时，运用决定系数（Adj. R²）和赤池信息准则（AIC）等指标评估模型性能，筛选出最优模型。

研究结果令人瞩目。在物种特异性方面，大多数针对单个竹种的异速生长回归模型表现出色，Adj. R²能解释超过 80% 的 AGB 变化。对于普通竹，仅使用 DBH 参数化的模型表现较强（Adj. R²=0.95，AIC=89.8）；而对于巨龙竹，结合 DBH 和 H 的模型（如 Model 7）效果更佳（Adj. R²=0.9730389，AIC=152.5241）。综合来看，结合 DBH 和 H 的模型在预测竹子 AGB 方面具有较高准确性。

在多物种异速生长关系研究中，结合 DBH 和 H 的通用幂方程（Model 18）解释了超过 90% 的 AGB 变化，且 AIC 最低（445）。尽管其预测准确性略低于物种特异性模型，但仍在可接受范围内。在验证过程中，Model 19 表现最佳，虽高估 AGB 1.6%，但整体误差较小，适用于混合竹林的生物量和碳储量估算。

通过最佳模型估算，肯尼亚农业景观中竹子的 AGB 在 55.2 ± 20.6 t ha^?1到 79.9 ± 18.4 t ha^?1之间，AGC 在 27.6 ± 10.3 t ha^?1到 40.0 ± 9.2 t ha^?1之间。这一结果表明，竹子在肯尼亚农业景观中的碳储量相当可观，其作用不可忽视。与其他常见农林树种相比，竹子的平均 AGB 更高，凸显了竹子在减缓气候变化方面的巨大潜力。

研究结论指出，结合胸径和高度变量的幂模型在估算竹子地上生物量和碳储量方面更为准确。多物种模型虽准确性稍逊，但在混合竹林估算中具有实用价值。这些模型将显著提升肯尼亚农林系统中竹子生物量和碳储量估算的准确性，为相关研究和政策制定提供有力支持。

从更广泛的意义来看，该研究成果对肯尼亚的环境和社会经济发展意义深远。一方面，精准的碳储量估算有助于农民参与碳信用市场，获得经济收益，推动可持续农业发展；另一方面，为肯尼亚实现国家森林监测系统的完善、履行气候行动承诺提供了关键数据支持，助力肯尼亚在非洲森林景观恢复倡议（AFR100）和波恩挑战中更好地发挥作用。

总之，这项研究为肯尼亚竹子资源的合理利用和气候行动提供了重要依据，为未来的相关研究和实践奠定了坚实基础，有望推动竹子在环境保护和经济发展中发挥更大的作用。