Spatial and Vertical Distribution of Litter and Belowground Carbon in a Brazilian Cerrado Vegetation

Abstract

Forest ecosystems contribute significantly to store greenhouse gases. This paper aimed to investigate the spatial and vertical distribution of litter, roots, and soil carbon. We obtained biomass and carbon of compartments (litter, roots, and soil) in a vegetation from Cerrado biome, state of Minas Gerais, Brazil. The materials were collected in 7 0.5 m² sub-plots randomly allocated in the vegetation. Root and soil samples were taken from five soil layers across the 0-100 cm depth. Roots were classified into three diameter classes: fine (<5 mm), medium (5-10 mm), and coarse (>10 mm) roots. The carbon stock was mapped through geostatistical analysis. The results indicated averages of soil carbon stock of 208.5 Mg . ha -1 (94.6% of the total carbon), root carbon of 6.8 Mg . ha -1 (3.1%), and litter of 5 Mg . ha -1 (2.3%). The root carbon was majority stored in coarse roots (83%), followed by fine (10%), and medium roots (7%). The largest portion of fine roots concentrated in the 0-10 cm soil depth, whereas medium and coarse roots were majority in the 10-20 cm depth. The largest portion of soil (53%) and root (85%) carbon were stored in superficial soil layers (above 40 cm). As conclusion, the carbon spatial distribution follows a reasonable trend among the compartments. There is a vertical relation of which the deeper the soil layer, the lower the soil and root carbon stock. Excepting the shallowest layer, coarse roots held the largest portion of carbon across the evaluated soil layers. DISTRIBUIÇÃO ESPACIAL E VERTICAL DO CARBONO EM SERAPILHEIRA E SUBSOLO EM VEGETAÇÃO DO CERRADO BRASILEIRORESUMO: Ecossistemas florestais contribuem significativamente para estocar gases do efeito estufa. Objetivou-se investigar a distribuição espacial e vertical do carbono em serapilheira, raízes e solo. Foram obtidos biomassa e carbono de compartimentos (serapilheira, raiz e solo) em vegetação do bioma Cerrado, Minas Gerais, Brasil. O material foi coletado em 7 sub-parcelas de 0,5 m² aleatoriamente alocadas na vegetação. As amostras de raízes e solo foram tiradas de cinco camadas do solo na profundidade de 0-100 cm. Raízes foram classificadas em três classes: raízes finas (<5 mm), médias (5-10 mm) e grossas (>10 mm). Estoques de carbono foram mapeados usando análise geoestatística. Resultados indicaram médias do estoque de carbono no solo de 208,5 Mg . ha -1 (94,6% do carbono total), carbono nas raízes de 6,8 Mg . ha -1 (3,1%), e na serapilheira de 5 Mg . ha -1 (2,3%). Carbono de raízes foi majoritariamente estocado nas raízes grossas (83%), seguido das finas (10%) e médias (7%). A maior porção das raízes finas se concentrou na camada de 0-10 cm, enquanto que raízes médias e grossas majoritariamente entre 10-20 cm. A maior porção do carbono em solo (53%) e raízes (85%) estiveram estocados nas camadas superficiais do solo (acima de 40 cm). Como conclusão, a distribuição espacial do carbono segue razoável tendência entre os compartimentos. Há uma relação vertical de que quanto mais profunda a camada de solo, menor o estoque ...

Inventory of Organic Carbon in a Pterogyne nitens Tul. Plantation in Southwest Bahia, Brazil

“…Torres et al (2013) observed an average of 52% of C content in the litter in a Semi-Deciduous Seasonal Forest in Minas Gerais. On the other hand, Higuchi & Carvalho (1994), in a Tropical Forest in the Amazon Region, and Morais et al (2017), in the Cerrado vegetation of the state of Minas Gerais, found mean C contents in the litter of 39% and 44%, respectively.…”

Fire dynamics in Mato Grosso State, Brazil: the relative roles of gross primary productivity

“…Some research points to the ability of the Cerrado biome as a carbon sink (Morais et al, 2017;Pellegrini, Socolar, Elsen, & Giam, 2016). Interestingly, fires in the Cerrado biome may be beneficial to the biome, according to Pilon, Hoffmann, Abreu, and Durigan (2018) fire triggers important ecological processes in Cerrado grasslands, such as seed production and the genetic diversity of many species.…”

EXTRAÇÃO DE LIPÍDEOS DA MICROALGA Nannochloropsis oculata CULTIVADA COM VARIAÇÃO DE NITRATO DE SÓDIO NO MEIO DE CULTURA

“…Contudo, o estoque de carbono pode ser melhor estimado e a variação visualizada com a aplicação de técnicas espaciais, como a geoestatística (MORAIS et al, 2017;SCOLFORO et al, 2015SCOLFORO et al, , 2016 O projeto está dividido em três fases:…”