Aboveground tree biomass, carbon stocks and tree diversity in a mixed forest plantation in Northern Vietnam

Abstract

Tropical forests reserve a huge amount of carbon stocks and contribute to the amount of biomass accumulation above- and below-ground and the global carbon cycle. Forest plantations in the tropics have long been recognized as an effective solution in reducing the rate of increase in CO2 in the atmosphere. Moreover, the information on forest biomass and carbon content is necessary to support sustainable forest resource management in the world generally and in Vietnam particularly. Most of the forest plantations included only one tree species nevertheless, the use of two or more tree species during the planting phase and the plantation diversification are becoming more and more frequent. Within the framework of BioEcoN project, a Marteloscope, covered an area of 1 hectare, was set up in Hoa Lac Campus of Vietnam National University, Hanoi, Vietnam. Data collected from the Marteloscope include diameter at breast height (1,3 m above the ground), total height, species identity and position of 507 trees. Carbon stocks and above ground tree biomass by compartments were calculated using different biomass equations obtained from the relevant literature. The relationship between above ground tree biomass and species diversity were examined using regression analysis in which predictor variables are a set of parameters for the characterization of mixed stand structure include stand density and diversity, species intermingling, horizontal and vertical tree distribution pattern. The results show that the study area embraces 110.66 tons/ha of tree aboveground biomass and 55.33 tons/ha of carbon. Furthermore, results from the calculation of indices for characterizing species richness and diversity indicates high diversity and high evenness in the community. Although the study area is said to be a plantation, the results from a set of measures, indices, and methods for characterization of tree distribution patterns illustrate random distribution patterns. The sensitivity analysis of the optimum model fitted to explain the relationship between above ground tree biomass and species diversity indicates that above-ground biomass and carbon content decrease as the species diversity increase.

Los bosques tropicales almacenan una gran cantidad de reservas de carbono y contribuyen a la acumulación de biomasa tanto aérea como subterránea y al ciclo global del carbono. Las plantaciones forestales en los trópicos han sido reconocidas durante mucho tiempo como una solución efectiva para reducir la tasa de aumento del CO2 en la atmósfera. Además, la información sobre la biomasa forestal y la concentración de carbono es necesaria para apoyar la gestión sostenible de los recursos forestales tanto a nivel global como en Vietnam en particular. La mayoría de las plantaciones forestales incluyen solo una especie arbórea, sin embargo, el uso de dos o más especies arbóreas durante la fase de plantación y la diversificación de las plantaciones es cada vez más frecuente. En el marco del proyecto BioEcoN se estableció, en el Campus Hoa Lac de la Universidad Nacional de Vietnam, Hanoi, Vietnam, un aula de señalamiento (Marteloscope) de una superficie igual a 1 hectárea. Los datos recopilados en esta aula de señalamiento fueron el diámetro a la altura del pecho (1.3 m sobre el suelo), la altura total, la identidad de la especie y la posición de 507 árboles. Las reservas de carbono y la biomasa arbórea sobre el suelo por compartimientos se calcularon utilizando diferentes ecuaciones de biomasa obtenidas de la literatura relevante. La relación entre la biomasa arbórea aérea y la diversidad de especies se estudió mediante modelos lineales, en los que las variables predictoras fueron un conjunto de parámetros que caracterizan la estructura de los rodales como son la densidad y la diversidad del rodal, la mezcla de especies, el patrón de distribución horizontal y vertical de árboles. Los resultados muestran que en el área de estudio se almacenan 110.66 toneladas / ha de biomasa aérea y 55.33 toneladas / ha de carbono. Además, los resultados del cálculo de los índices para caracterizar la riqueza y diversidad de las especies indican una alta diversidad y una alta uniformidad en el rodal. Aunque el área de estudio es una plantación, los resultados de un conjunto de medidas, índices y métodos para la caracterización de patrones de distribución espacial de árboles se hayo un patrón de distribución aleatorio. El análisis de sensibilidad del modelo óptimo ajustado para explicar la relación entre la biomasa aérea y la diversidad de especies indica que la biomasa aérea y la cantidad de carbono disminuyen a medida que aumenta la diversidad de especies.