Aboveground and belowground biomass and carbon estimates for clonal eucalyptus trees in southeast Brazil

Abstract

Eucalyptus plantations represent a short term and cost efficient alternative for sequestrating carbon dioxide from the atmosphere. Despite the known potential of forest plantations of fast growing species to store carbon in the biomass, there are relatively few studies including precise estimates of the amount of carbon in these plantations. In this study it was determined the carbon content in the stems, branches, leaves and roots of a clonal Eucalyptus grandis plantation in the Southeast of Brazil. We developed allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass, and produced an estimate of the carbon stock in the stand level. Altogether, 23 sample trees were selected for aboveground biomass assessment. The roots of 9 of the 23 sampled trees were partially excavated to assess the belowground biomass at a single- tree level. Two models with DBH, H and DBH 2 H were tested. The average relative share of carbon content in the stem, branch, leaf and root compartments was 44.6%, 43.0%, 46.1% and 37.8%, respectively, which is smaller than the generic value commonly used (50%). The best-fit allometric equations to estimate the total amount of carbon and total biomass had DBH 2 H as independent variable. The root-to-shoot ratio was relatively stable (C.V. = 27.5%) probably because the sub-sample was composed of clones. Total stand carbon stock in the Eucalyptus plantation was estimated to be 73.38 MgC ha -1 , which is within the carbon stock range for Eucalyptus plantations.

Os plantios de eucalipto são uma alternativa rentável e de curto prazo para sequestrar o dióxido de carbono da atmosfera. Apesar de se conhecer o potencial de estoque de carbono na biomassa das florestas plantadas com espécies de rápido crescimento, existem relativamente poucos estudos que incluem estimativas precisas da quantidade de carbono nesses povoamentos. Em vista disso, este estudo objetivou a determinação do teor de carbono no tronco, galhos, folhas e raízes de um plantio clonal de Eucalyptus grandis no Sudeste do Brasil. Equações alométricas para estimar a quantidade total de carbono e biomassa também foram desenvolvidas e estimativas do estoque de carbono no povoamento, geradas. Inicialmente, selecionaram-se 23 árvores-amostra para quantificação da biomassa. As raízes de 9 das 23 árvores-amostra foram parcialmente escavadas para estimação da biomassa abaixo do solo, em nível de árvore individual. Dois modelos usando as variáveis independentes DAP, altura (H) e DAP 2 H foram testados. O teor de carbono médio do tronco, galhos, folhas e raízes foi de 44,6%, 43,0%, 46,1% e 37,8%, respectivamente, sendo menor do que o valor genérico comumente usado (50%). As equações alométricas de melhor ajuste para estimar a quantidade total de carbono e biomassa apresentavam o DAP 2 H como variável independente. A razão raiz-parte aérea foi relativamente estável (C.V. = 27,5%) em razão, provavelmente, do fato de a subamostra ser composta por clones. O estoque de carbono total para o povoamento de eucalipto foi estimado em 73,38 MgC ha -1 , valor semelhante ao encontrado em outros povoamentos de eucalipto.