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Keywords:

  • carbon sequestration;
  • fine roots;
  • management;
  • radiocarbon;
  • Yucatan Peninsula

ABSTRACT

Mature tropical forests are disappearing and secondary forests are becoming more abundant, thus there is an increasing need to understand the ecology and management of secondary forests. In the Yucatan Peninsula, Mexico, seasonally dry tropical forests are subject to frequent fire, and early-successional stands are extremely dense. We applied vegetation thinning (removal of all stems < 2 cm in diameter) to hasten secondary succession and open the understory to reduce the fire ladder in an 11-yr-old stand. We quantified the effect of vegetation thinning on above- and belowground carbon over 5 yr. Aboveground carbon included all standing vegetation and belowground carbon included fine roots and organic carbon in the Oi, Oe, and Oa soil horizons. Trees with diameter of 2–10 cm and > 10 cm had higher carbon accumulation rates in thinned plots than in control plots. Carbon stored in the Oi-horizon and the Oe > 2 mm fraction remained significantly higher in thinned plots even 5 yr after treatment. Carbon in fine roots was significantly higher in thinned plots, and radiocarbon (14C) data suggest that fine roots in thinned plots were recently produced in comparison with fine roots in control plots. We did not find significant differences in total ecosystem carbon after 5 yr (126 ± 6 and 136 ± 8 Mg C/ha, respectively). These results suggest rapid carbon recovery and support the hypothesis that young tropical forests thinned to hasten succession and reduce the fire hazard may have only a short-term negative impact on carbon accumulation in vegetation and soils.

RESUMEN

Los bosques tropicales maduros están desapareciendo y los bosques secundarios se han vuelto mas abundantes, por eso hay una creciente necesidad de entender la ecología y el manejo de los bosques secundarios. En la Península de Yucatán, México, los bosques secos de temporal están sujetos a frecuentes fuegos y los bosques secundarios son extremadamente densos. En este estudio se aplicó un aclareo de vegetación (remoción de todos los tallos < 2 cm en diámetro) para acelerar la sucesión secundaria y controlar el riesgo de fuego en un bosque de 11 años. Cuantificamos el efecto del aclaro de vegetación en el carbono arriba del suelo y el carbono bajo el suelo por cinco años. El carbono arriba del suelo incluyó toda la vegetación en pie y el carbono bajo el suelo incluyó raíces finas y el carbono orgánico de los horizontes Oi, Oe y Oa del suelo. Los árboles con diámetro entre 2–10 cm y > 10 cm tuvieron mayor acumulación de carbono en las parcelas de aclareo que en las control. El carbono guardado en el horizonte Oi y en la fracción Oe > 2 mm permaneció con niveles más altos en las parcelas de aclareo incluso cinco años después del tratamiento. El carbono en las raíces finas fue significativamente mayor en las parcelas con aclareo y los datos de radiocarbono (14C) sugieren que las raíces finas en las parcelas con aclareo fueron producidas después que las raíces finas en las parcelas control. No encontramos diferencias en el carbono total del ecosistema entre las parcelas control y las de aclareo después de cinco años (126 ± 6 and136 ± 8 Mg C/ha, respectivamente). Estos resultados sugieren una rápida recuperación del carbono y apoyan la hipótesis de que el aclareo para acelerar la sucesión y controlar el riesgo de fuego en bosques tropicales tempranos solo tiene un efecto negativo a corto plazo en la acumulación de carbono del suelo y vegetación.