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Alternative method for estimating aboveground net primary productivity applied to balsam fir stands in eastern Canada

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Abstract:

Aboveground net primary productivity (ANPP) was measured in three balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) forests on a climatic transect extending from southern New Brunswick ("warm" study area) to central Quebec ("cool" study area). Annual foliar production was estimated with a relationship between cross-sectional area at breast height of the current-year annual xylem ring and the mass of current-year foliage, using data obtained by harvesting trees at the beginning of the study. This relationship differed among study areas. Annual branch production was determined from annual foliar production and the ratio of annual branch production to annual foliar production. The ratio of branch to foliar production was estimated from intensive measurement of a sample of branches collected at the end of the study period; it varied among years but was similar for all study areas. ANPP was 3.36 Mg C·ha–1·year–1 at the warm study area, 3.73 Mg C·ha–1· year–1 at the mid-transect study area, and 3.04 Mg C·ha–1·year–1 at the cool study area. These estimates of ANPP were greater than those estimated using a conventional method of summing up increment and litterfall. On average, the conventional estimate of ANPP was 83% of the estimate using relationships described above. Because net ecosystem productivity is the difference between NPP and heterotrophic respiration, a 17% underestimate of NPP can have a substantial effect on the estimate of carbon-sink activity of a forest.

La production primaire nette aérienne a été mesurée dans trois forêts de sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) réparties selon un gradient climatique s'étendant du sud du Nouveau-Brunswick (aire d'étude " chaude ") au centre du Québec (aire d'étude " froide "). La production foliaire annuelle a été estimée à partir d'une relation entre la superficie de l'anneau de xylème de l'année courante à hauteur de poitrine et la biomasse foliaire de l'année courante, en utilisant les données d'arbres abattus au début de l'étude. Cette relation était différente selon l'aire d'étude. La production annuelle de branches a été déterminée à partir de la production annuelle de feuilles et du rapport entre la production annuelle de branches et la production annuelle de feuilles. Le rapport entre la production de branches et la production de feuilles a été estimé à partir du mesurage intensif d'échantillons de branches récoltées à la fin de la période d'étude; ce rapport variait selon les années, mais était semblable pour toutes les aires d'étude. La production primaire nette aérienne était de 3,36 Mg C·ha–1·an–1 dans l'aire d'étude chaude, de 3,73 Mg C·ha–1·an–1 dans l'aire d'étude médiane et de 3,04 Mg C·ha–1·an–1dans l'aire d'étude froide. Ces estimations de production primaire nette aérienne sont plus élevées que celles calculées à l'aide d'une méthode conventionnelle de sommation d'accroissement et de litière. En moyenne, l'estimation conventionnelle de la production primaire nette aérienne équivaut à 83 % de celle qui est basée sur les relations décrites précédemment. Parce que la productivité nette d'un écosystème correspond à la différence entre la production primaire nette et la respiration hétérotrophique, une sous-estimation de 17 % de la production primaire nette peut avoir un effet substantiel sur l'estimation de l'activité d'une forêt en tant que puits de carbone.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2005

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nrc/cjfr/2005/00000035/00000005/art00017
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