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Fuel treatment effects on stand-level carbon pools, treatment-related emissions, and fire risk in a Sierra Nevada mixed-conifer forest

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Abstract:

Policies have been enacted to encourage carbon (C) sequestration through afforestation, reforestation, and other silvicultural practices; however, the effects of wildfires on forest C stocks are poorly understood. We present information from Sierran mixed-conifer forests regarding how control, mechanical, prescribed-fire, and mechanical followed by prescribed-fire treatments affected C pools. Secondly, we report CO2 emissions from machinery and burning associated with the treatments. Lastly, the effects of treatments on the potential for C loss to wildfire are presented. The amount of aboveground C in live trees was significantly reduced in mechanical-only and mechanical plus fire treatments; C contained in dead trees was not significantly different. There was no significant difference in aboveground live and dead tree C between the fire-only and control treatments. Fire-only and mechanical plus fire treatments emitted significantly more CO2 than the mechanical treatment and control. Modeling results for the control demonstrated 90% of the live tree C had a high (>75%) chance of being killed in a wildfire; in contrast, all three active treatments had low vulnerabilities to C loss. With wildfire severity increasing in most Sierran forests, management actions designed to increase fire resistance are justified for long-term C sequestration.

Des politiques ont été adoptées dans le but de favoriser la séquestration du carbone (C) grâce au boisement, au reboisement et à d’autres pratiques sylvicoles. Cependant, les effets des feux de forêt sur les stocks de C dans les forêts sont mal compris. Nous présentons des informations provenant de forêts mixtes de conifères de la Sierra Nevada concernant la façon dont la mécanisation, le brûlage dirigé, la mécanisation suivie d’un brûlage dirigé ainsi qu’un traitement témoin influencent les réservoirs de C. Deuxièmement, nous rapportons les émissions de CO2 provenant de la machinerie et du brûlage dirigé associés aux traitements. Finalement, les effets des traitements sur la perte potentielle de C due aux feux de forêt sont présentés. La quantité de C dans la partie aérienne des arbres vivants était significativement réduite dans les traitements impliquant la mécanisation seule et la mécanisation suivie du brûlage dirigé; le C contenu dans les arbres morts n’était pas significativement différent. Le contenu en C dans la partie aérienne des arbres vivants et morts n’était pas significativement différent dans le traitement impliquant le brûlage dirigé seul et le traitement témoin. Les émissions de CO2 étaient significativement plus élevées dans le cas du brûlage dirigé seul et de la mécanisation suivie du brûlage dirigé que dans les cas de la mécanisation ou du traitement témoin. La modélisation des résultats du traitement témoin a démontré que 90 % du C dans les arbres vivants avait une forte probabilité (>75%) d’être détruit lors d’un feu de forêt. Par contre, les trois traitements impliquant une intervention étaient peu vulnérables à la perte de C. Avec l’augmentation de la sévérité des feux de forêt, dans la plupart des forêts de la Sierra Nevada, les pratiques d’aménagement qui visent à augmenter la résistance au feu sont justifiées pour la séquestration durable du C.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2009

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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