ABSTRACT
Resumen El bosque seco tropical esta amenazado por una fuerte estacionalidad y presiones antropogénicas, lo cual puede afectar su estructura y composición. El objetivo del estudio fue estimar el impacto de dos matrices agropecuarias (arrozales y pasturas) en la composición florística y el almacenamiento de carbono en bosques riparios. Se establecieron cinco parcelas de muestreo (10 x 10 m cada una) en el interior y borde de los bosques en las dos matrices en julio 2013. Se midieron todos los individuos con un diámetro a la altura del pecho (dap) ≥ 5 cm. La biomasa arriba del suelo fue estimada con un modelo alométrico general, recomendado para estos bosques. El índice de valor de importancia (IVI), la riqueza de especies y los índices de diversidad alfa fueron estimados. Fueron realizados análisis de varianza y pruebas de comparación de medias de Fisher LSD. Se registró un total de 32 familias, 21 géneros y 45 especies (29 y 33 especies para pasturas y arrozales, respectivamente) de árboles en 0.2 ha. Las especies más abundantes y más importantes ecológicamente fueron: Oxandra espintana y Calliandra sp. (520 y 241 individuos/ha y 72 y 48 % de IVI, respectivamente). Estos bosques presentaron una dominancia media de 33.9 m2/ha sin efecto estadístico (P< 0.05) de la posición del bosque ni de la matriz. La matriz del paisaje no afectó (P> 0.05) los índices de la diversidad alfa. Los árboles más grandes y el mayor carbono fueron encontrados en la matriz de pasturas en comparación con la de arrozales (14.6 vs 13.4 cm de dap y 72.9 vs 45.6 t C/ha, respectivamente). Esta investigación provee un entendimiento de la riqueza y composición arbórea y almacenamiento de carbono de bosques ribereños en dos matrices agropecuarias, lo cual podría servir para el establecimiento de sistemas silvopastoriles con especies nativas.
Abstract The tropical dry forest is a typical lowland ecosystem that is threatened by a strong seasonality and anthropogenic pressures, which can affect the forest composition and structure. The objective of this study was to estimate the impact of two agricultural matrices on the floristic composition and carbon storage in riparian forests. For this, five permanent plots (10 x 10 m each) were established and sampled in the forest interior and at the edge of two agricultural matrices (rice fields and pasture lands), in July 2013. All individuals with a diameter at breast height (dbh) ≥ 5 cm were recorded and measured, and the aboveground biomass was estimated with a general allometric model. Additionally, the importance value index (IVI), species richness and Alpha´s diversity indexes were estimated; an analysis of variance and means comparison tests of Fisher LSD were also carried out. A total of 32 families, 21 genera and 45 species (29 and 33 species in pasture lands and rice fields, respectively) of trees in 0.2 ha were recorded. The most abundant and most ecologically important species were Oxandra espintana and Calliandra sp. (520 and 241 individuals/ha and 72 and 48 % of IVI, respectively). These forests presented a mean dominance of 33.9 m2/ha with no effect (P< 0.05) of forest location or agricultural matrix. The matrix of the landscape did not affect (P> 0.05) the Alpha diversity indexes. The biggest trees and greatest carbon storage were found in forests with pasture matrices when compared to rice fields (14.6 vs 13.4 cm of dbh and 72.9 vs 45.6 t C/ha, respectively). This research provides an understanding of the tree richness and composition and carbon storage of riparian forests in two agricultural matrices, which could be a basis for the establishment of silvopastoral systems with native species.
ABSTRACT
ResumenLas estimaciones de carbono en bosques tropicales, es muy importante para entender el papel de estos ecosistemas en el ciclo de este elemento. Este conocimiento permite apoyar y soportar las decisiones y la formulación de estrategias de mitigación y adaptación para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Sin embargo, cuantificaciones detalladas de las existencias totales de carbono en los bosques montanos tropicales son limitadas, a pesar de su importancia científica y para el manejo de los ecosistemas (e.g. REDD+). Cuarenta y cuatro parcelas se establecieron en un paisaje heterogéneo compuesto por bosques maduros ubicados en el sur de los Andes colombianos. El objetivo fue identificar el papel de estos ecosistemas en el almacenamiento de carbono, evaluar la contribución de los reservorios analizados (biomasa aérea, biomasa subterránea y necromasa), y realizar contribuciones al enfoque de REDD+ en la escala de proyecto. En cada parcela se midieron todos los árboles, palmas y helechos con diámetro (D) ≥ 15 cm. En el caso de las palmas, se midió la altura de 40 % de los individuos, siguiendo el Protocolo Nacional de Colombia para estimar la biomasa y el carbono en los bosques naturales. Ecuaciones alométricas nacionales fueron utilizadas para estimar la biomasa aérea, y una ecuación general propuesta por el IPCC, fue utilizada para la estimación de la biomasa subterránea. La biomasa aérea de las palmas se estimó mediante un modelo local desarrollado para bosques montanos y premontanos. La necromasa se estimó para los árboles muertos en pie y los detritos gruesos. En este último caso, se midió la longitud y los diámetros de los extremos de las piezas. Las muestras para las estimaciones de densidad de madera, se recogieron en el campo y se analizaron en el laboratorio. El carbono promedio total se estimó en 545.9 ± 84.1 Mg/ ha (± SE). La biomasa aérea contribuyó con 72.5 %, la biomasa subterránea con 13.6 %, y la necromasa con 13.9 %. La principal conclusión de este estudio, es que los bosques montanos tropicales almacenan grandes cantidades de carbono, similares a las almacenadas por los bosques tropicales de tierras bajas. Además, se observó que la inclusión de otros compartimientos podría contribuir en más del 20 % de total del almacenamiento de carbono, lo que indica que las estimaciones que sólo incluyen la biomasa aérea, subestiman en gran medida las reservas de carbono en los ecosistemas forestales. Por tal razón, se sugiere incluir otros compartimientos en las estimaciones de carbono para iniciativas o proyectos REDD+.
AbstractCarbon estimations in tropical forests are very important to understand the role of these ecosystems in the carbon cycle, and to support decisions and the formulation of mitigation and adaptive strategies to reduce the greenhouse emission gases (GHG). Nevertheless, detailed ground-based quantifications of total carbon stocks in tropical montane forests are limited, despite their high value in science and ecosystem management (e.g. REDD+). The objective was to identify the role of these ecosystems as carbon stocks, to evaluate the contribution of the pools analyzed (aboveground biomass, belowground biomass and necromass), and to make contributions to the REDD+ approach from the project scale. For this study, we established 44 plots in a heterogeneous landscape composed by old-grown forests located in the Southern Colombian Andes. In each plot, all trees, palms and ferns with diameter (D) ≥ 15 cm were measured. In the case of palms, the height was measured for 40 % of the individuals, following the Colombia National Protocol to estimate biomass and carbon in natural forests. National allometric equations were used to estimate aboveground biomass, and a global equation proposed by IPCC was used for belowground biomass estimation; besides, palms' aboveground biomass was estimated using a local model. The necromass was estimated for dead standing trees and the gross debris. In the latter case, the length and diameters of the extremes in the pieces were measured. Samples for wood density estimations were collected in the field and analyzed in the laboratory. The mean total carbon stock was estimated as 545.9 ± 84.1 Mg/ha (± S.E.). The aboveground biomass contributed with 72.5 %, the belowground biomass with 13.6 %, and the necromass with 13.9 %. The main conclusion is that montane tropical forests store a huge amount of carbon, similar to low land tropical forests. In addition, the study found that the inclusion of other pools could contribute with more than 20 % to total carbon storage, indicating that estimates that only include the aboveground biomass, largely underestimate carbon stocks in tropical forest ecosystems. These results support the importance of including other carbon pools in REDD+ initiatives' estimations. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 399-412. Epub 2016 March 01.
Subject(s)
Carbon/analysis , Forests , Biomass , Tropical Climate , ColombiaABSTRACT
The tropical montane forests in the Colombian Andean region are located above 1 500m, and have been heavily deforested. Despite the general presumption that productivity and hence carbon stocks in these ecosystems are low, studies in this regard are scarce. This study aimed to i) to estimate Above Ground Biomass (AGB) in forests located in the South of the Colombian Andean region, ii) to identify the carbon storage potential of tropical montane forests dominated by the black oak Colombobalanus excelsa and to identify the relationship between AGB and altitude, and iii) to analyze the role of tropical mountain forests in conservation mechanisms such as Payment for Environmental Services (PES) and Reducing Emissions from Deforestation and Degradation (REDD+). Twenty six 0.25ha plots were randomly distributed in the forests and all trees with D≥10cm were measured. The results provided important elements for understanding the role of tropical montane forests as carbon sinks. The information produced can be used in subnational initiatives, which seek to mitigate or reduce the effects of deforestation through management or conservation of these ecosystems, like REDD+ or PES. The AGB and carbon stocks results obtained were similar to those reported for lowland tropical forests. These could be explained by the dominance and abundance of C. excelsa, which accounted for over 81% of AGB/carbon. The error associated with the estimates of AGB/carbon was 10.58%. We found a negative and significant relationship between AGB and altitude, but the higher AGB values were in middle altitudes (≈1 700-1 800m), where the environmental conditions could be favorable to their growth. The carbon storage potential of these forests was higher. However, if the historical rate of the deforestation in the study area continues, the gross emissions of CO2e to the atmosphere could turn these forests in to an important emissions source. Nowadays, it is clear that tropical montane forests are vulnerable to deforestation, especially black Oak forests due to their commercial value. Given their high carbon storage potential, the presence of endemic species and the strategic functions of these ecosystems, we recommend that they should be considered relevant during REDD+, PES or any other conservation assessment. Rev. Biol. Trop. 63 (1): 69-82. Epub 2015 March 01.
Los bosques tropicales de montaña (BTM) en la región Andina de Colombia se encuentran por encima de 1 500m, y han sido fuertemente deforestados. A pesar de la presunción general de que la productividad y las reservas de carbono en estos ecosistemas son bajas, los estudios al respecto son escasos. Este estudio tuvo por objetivo i) estimar la biomasa aérea (BA) de los bosques localizados en el sur de la región Andina colombiana, ii) identificar el potencial de almacenamiento de carbono en bosques dominados por el roble negro Colombobalanus excelsa e identificar la relación entre la BA y la altitud, y iii) analizar su papel en mecanismos de conservación, como el Pago por Servicios Ambientales (PSA) y la Reducción de Emisiones por deforestación y Degradación (REDD+). Veintiséis parcelas de 0.25ha fueron distribuidas al azar, y se midieron todos los árboles con D≥10cm. Los resultados obtenidos de BA y carbono almacenado fueron similares a los reportados para bosques tropicales de tierras bajas. Esto se puede explicar por la abundancia y dominancia de C. excelsa, que contribuye con más del 81% de la BA/carbono; el error asociado a las estimaciones fue de 10.58%. Se encontró una relación negativa y significativa entre la BA y la altitud, pero los valores más altos de BA estuvieron en las altitudes medias (≈1 700-1 800m), donde las condiciones ambientales podrían ser favorables para su crecimiento. El potencial de almacenamiento de carbono de estos bosques fue alto. Los resultados permiten tener elementos importantes para entender el papel de los BTM como sumideros de carbono. Sin embargo, si la tasa histórica de deforestación en el área de estudio continúa, las emisiones brutas de CO2e a la atmósfera podrían convertirlos en una fuente de emisiones importante. Actualmente, los BTM son vulnerables a la deforestación, especialmente los bosques de roble negro debido a su valor comercial. Teniendo en cuenta el alto potencial de almacenamiento de carbono, la presencia de especies endémicas, y las funciones estratégicas que pueden desempeñar estos ecosistemas, se recomienda que sean considerados relevantes para REDD+, PSA u otra estrategia de conservación.
Subject(s)
Biomass , Carbon/metabolism , Forests , Colombia , Tropical ClimateABSTRACT
O objetivo geral do trabalho desenvolvido foi avaliar como o lodo de esgoto (biossólido) altera os estoques de C e N em plantação de eucalipto. O estudo foi conduzido com aplicação de doses até 40 t ha-1 de biossólido, em base seca, para cultivo de Eucalyptus grandis. Os eucaliptos que receberam 10 t ha-1 de biossólido apresentaram igual desenvolvimento aos que receberam adubação mineral completa, produzindo, em média, 107,5 t ha-1 de biomassa acima do solo, 63 por cento a mais do que a testemunha. Esses tratamentos apresentaram também maiores valores de conteúdo de C e N na biomassa. O biossólido tratado com cal, aplicado em superfície, apresentou baixas taxas de decomposição e não contribuiu para aumentar os estoques totais de C e N no solo. O efeito do resíduo sobre o desenvolvimento das árvores é mais importante para fornecer entradas de material orgânico no sistema do que sua própria aplicação.
The general aim of this research was to evaluate as the sewage sludge (biosolids) modify C and N stocks in eucalypt plantation. The study was installed with application rates up to 40 t h-1 of dry matter biosolids in Eucalyptus grandis plantation. The eucalypts that received 10 t h-1 of biosolids presented even development that it received full mineral fertilizer, producing, on average, 107,5 t ha-1 of aboveground biomass, 63 percent the more than control. Those treatments also presented larger values of C and N contents in the biomass. The biosolids treated with lime, applied in surface, showed low decomposition rates and it didnt contribute to increase C and N soil total stocks. The effect of residue on the development of trees is more important to supply input of organic material in system than own application.