Carbon stocks for six different land use classes in Niassa province, Mozambique

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212286
Title: Carbon stocks for six different land use classes in Niassa province, Mozambique
Alternative title: Hiilivarastot kuudessa eri maankäyttöluokassa Pohjois-Mosambikin Niassa-provinssissa
Author: Pienimäki, Arttu
Other contributor: Helsingin yliopisto, Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta, Metsätieteiden laitos
University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Helsingfors universitet, Agrikultur- och forstvetenskapliga fakulteten, Institutionen för skogsvetenskaper
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2014
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507212286
http://hdl.handle.net/10138/144111
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skogsekologi (tropisk skogsvård)
Forest Ecology (Tropical Silviculture)
Metsäekologia (trooppinen metsänhoito)
Abstract: The most extensive dry forest and woodland formation in sub-Saharan Africa, including Mozambique, is formed by miombo woodlands. Because of their wide distribution, the miombo woodlands carry significance in global carbon cycle. Previous studies have indicated that while the miombo aboveground carbon stocks appear modest in comparison with tropical rainforests, they have a potential to retain high stocks of soil organic carbon. The miombo landscape is nowadays characterized by widespread deforestation and forest degradation, with woodlands being replaced by anthropogenic land uses such as small-scale agriculture and charcoal harvesting. A new land use type spreading in northern Mozambique is formed by industrial forest plantations. The emerging plantations further change the landscape in transition, allegedly affecting the carbon stocks in the process as well. The purpose of this study was to quantify carbon stocks on locally relevant land use classes in Niassa province, northern Mozambique, and evaluate the change of carbon stocks caused by forest plantations. Six major land use classes were identified: dense miombo, open miombo, other woody vegetation, fallow land, eucalypt plantations and pine plantations. A sample plot grid was laid on chosen areas representing each of the classes. Vegetation aboveground carbon stocks (trees, shrubs and herbaceous vegetation) were recorded in the inventory and topsoil (30 cm) was sampled for soil organic carbon content, to be determined in laboratory. Vegetation belowground carbon stocks were calculated based on existing root to shoot ratios. Since plantations were generally juvenile on the study area, their average yield during rotation period was estimated based on growth models to provide comparable results. Forest plantations were found to have carbon stocks of the same order of magnitude as the two miombo land use classes. Open and dense miombo carried mean vegetation aboveground carbon stocks of 27.47 ± 5.77 and 37.65 ± 7.20 Mg ha-1 respectively, and mean total carbon stocks of 67.81 ± 17.09 and 86.81 ± 18.91 Mg ha-1 respectively, which was consistent with pre-existing results. Pine plantations placed in between with a partially modelled total aboveground mean carbon stock of 34.59 Mg ha-1, whereas the corresponding figure for eucalypt plantations was 21.04 Mg ha-1. Dense miombo had the highest mean total carbon stock of all the land use classes, and fallow land the smallest with 42.59 Mg ha-1. Soil organic carbon did not demonstrate statistically significant differences between any of the land use classes. The result was unexpected, and may be explained either by (i) limited time frame since the land use conversions or (ii) soil mineralogical properties buffering carbon stock changes.Saharan eteläpuolisen Afrikan laajimman kuivan metsän tyypin muodostavat miombometsät (puustoinen savanni). Näin on myös Pohjois-Mosambikissa. Laajan levinneisyytensä takia miombolla on merkitystä globaalissa hiilen kierossa. Aikaisempien tutkimusten mukaan miombon maanpäälliset hiilivarastot ovat pienehköjä verrattuna trooppisiin sademetsiin, mutta maaperän orgaanisen hiilen varastot voivat olla huomattavan suuria. Miombometsille on nykyisin tyypillistä nopea metsien rappeutuminen ja metsäkato ihmisen toiminnan seurauksena. Korvaavia maankäyttömuotoja ovat mm. leviävä maanviljely ja puuhiilen valmistus, mutta Pohjois-Mosambikissa uutena ilmiönä yhä enemmän myös teolliset metsäplantaasit. Kasvavilla metsäplantaaseilla on vaikutuksensa paitsi maisemaan, myös oletettavasti sen hiilivarastoihin. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli määrittää hiilivarastojen koko keskeisille maankäyttömuodoille Niassan provinssissa Pohjois-Mosambikissa ja tarkastella siten metsäplantaasien aiheuttamia hiilivarastojen muutoksia. Tutkimuksessa jaoteltiin kuusi maankäyttöluokkaa: tiheä miombo, avoin miombo, muu metsäkasvillisuus, kesantomaa, eukalyptusplantaasit ja mäntyplantaasit. Kenttämittauksiin valittiin jokaista luokkaa edustavat otanta-alueet, joille tehtiin systemaattinen koealaverkko. Suoritetussa inventaariossa määritettiin kasvillisuuden maanpäällisen hiilen osavarastot (puut, pensaat ja ruohokasvillisuus) sekä otettiin maaperänäytteitä maaperän orgaanisen hiilen määritystä varten. Kasvillisuuden maanalainen hiilivarasto laskettiin olemassaolevien juuri-verso -suhteiden perusteella. Koska tutkimusalueen metsäplantaasit olivat pääosin hyvin nuoria, niiden kasvu ja tuotos kiertoajan aikana ennustettiin perustuen malleihin. Näin saatiin vertailukelpoiset tulokset. Tulokset osoittivat, että metsäplantaasien hiilivarastot olivat suuruusluokaltaan verrattavissa miombometsiin. Avoimen ja tiheän miombon maanpäälliset hiilivarastot olivat keskimäärin 27,47 ± 5,77 ja 37,65 ± 7,20 Mg ha-1, ja kokonaishiilivarastot 67,81 ± 17,09 ja 86,81 ± 18,91 Mg ha-1, mikä vastasi koko lailla muiden tutkimuksien tuloksia. Mäntyplantaasit sijoittuivat edellisten väliin osin mallinnetulla maanpäällisen hiilen keskimääräisellä varastolla 34,59 Mg ha-1, ja eukalyptusplantaaseilla vastaava luku oli 21,04 Mg ha-1. Suurin keskimääräinen kokonaishiilivarasto oli tiheällä miombolla ja pienin kesantomaalla, 42,59 Mg ha-1. Maaperän orgaaninen hiili ei eronnut tilastollisesti merkitsevästi maankäyttöluokkien välillä. Tulos oli odottamaton, ja selityksenä on mahdollisesti joko (i) lyhyt maankäytön muutoksista kulunut aika tai (ii) maaperän rakenne ja minerologiset ominaisuudet hiilen sitojana.
Subject: miombo woodlands
forest plantations
land use conversion
carbon stocks
forest degradation
metsäplantaasit
maankäytön muutos
hiilivarastot
metsäkato
miombo-savannimetsä


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
MSc thesis Arttu Pienimäki.pdf 3.675Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record