Tree carbon stock in evergreen forests of Chiloé, Chile

Abstract

The carbon stock associated with tree biomass was estimated in evergreen forests near the town of Inío in Chiloé Island, Chile (43º21’ S, 74º07’ W), analyzing its relation with biotic and abiotic properties. A total of 14 sampling plots of 20×50 m were located at variable distances from Inío and different elevations, slopes and aspects. At each plot, tree density, incident solar radiation, and spectral vegetation indices were quantified based on LANDSAT satellite data. Total tree carbon stock was estimated for each tree species and in total, using known allometric biomass functions based on the diameter at breast height (DBH), of all the trees in the plot with DBH> 3 cm. Four plots presented post-fire conditions, where tree carbon content had a mean (± SE) 7.7 ± 0.78 Mg ha-1, while in the unburned plots it was 384.4 ± 120 Mg ha-1. After removing the value of one plot with high carbon content, the average was 189.7 ± 45.6 Mg ha-1. Most of the sampled properties had a limited correlation with tree carbon content (R² 0.31- 0.69). However, the amount of carbon of Nothofagus nitida was related to the total tree carbon in all the plots (post-fire and unburned) with R² = 0.96. This model substantially simplifies sampling efforts, since only DBH data of N. nitida is needed for the analyses (average of 15 individuals per plot). The tree carbon stock of forests of this area is high when compared to other forest types of the world.

El reservorio de carbono asociado a la biomasa arbórea fue estimada en bosques siempreverdes cerca de Inío en la isla de Chiloé, Chile (43º21’ S, 74º07’ O), analizando su relación con propiedades bióticas y abióticas. Un total de 14 parcelas de 20×50 m fueron ubicadas a distancias variables de Inío y diferentes altitudes y pendientes. Para cada parcela, también se cuantificó la densidad total de árboles, radiación solar incidente e índices espectrales de vegetación basados en datos satelitales LANDSAT. El reservorio de carbono en los árboles por especie y total fue estimado usando funciones alométricas conocidas, basadas en el diámetro a la altura del pecho (DAP), de todos los árboles de cada parcela con DAP > 3 cm. Cuatro parcelas presentaron una condición post-incendio, donde el contenido de carbono arbóreo promedio (± EE) fue de 7,7 ± 0,78 Mg ha-1, mientras que en las áreas no incendiadas fue de 384,4 ± 120 Mg ha-1. Después de remover una parcela con contenido de carbono alto, el promedio fue de 189,7 ± 45,6 Mg ha-1. La mayor parte de las variables muestreadas tuvieron una correlación limitada con el contenido de carbono arbóreo (R² 0,31-0,69). Sin embargo, la cantidad de carbono de Nothofagus nitida se relacionó con el total de carbono arbóreo en todos las parcelas (post-incendio y no incendiadas) con un R² = 0,96. Este modelo simplifica el esfuerzo de muestreo sustancialmente, ya que solo requiere los datos de DAP de N. nitida para el análisis (promedio de 15 individuos por parcela). El reservorio de carbono arbóreo de bosques maduros en esta área es alto en comparación con otros tipos de bosque del mundo.