Relationship between structural diversity and carbon stocks in humid and sub-humid tropical forest of Mexico

ABSTRACT

Two structural-diversity and two biodiversity indexes and carbon stocks were determined at eight humid and sub-humid tropical forest sites 20–120 years old in southeastern Mexico. All trees >10 cm at diameter breast height were measured and species identified in 131 randomly located plots. The number of species (S), Shannon (H′), biomass–species (BS) and abundance–biomass–species (ABS) indexes were related to Mg C ha^–1 and the age of the sites. Values were: S, 27–109; H′, 3.9–5.31; BS, 7.39–16.0; ABS, 9.87–18.2; Mg C ha^–1, 39.7–130.7. The relationships between BS and ABS to carbon and the site age were linear and positive, showing that stand structure directly influenced carbon storage. The relationship between site age and carbon was remarkably high (R² = 0.79). Humid forests showed higher values of carbon than sub-humid forests (104.4 vs. 70.6, t = 2.07, p = 0.04) but their structural diversity was similar (BS, 11.25 vs. 8.3, p = 0.134; ABS, 13.9 vs. 10.6, p = 0.135). It is concluded that forestry management of tree diameter may be a factor that can favor more carbon storage in secondary forest regrowth as it starts to reach maturity.

RÉSUMÉ

Deux indices de diversité structurelle et deux indices de biodiversité ont été associés à des stocks de carbone dans huit forêts tropicales humides est sub-humides âgées de 20 à 120 ans dans le sud-est du Mexique. Tous les arbres >10 cm de diamètre à hauteur de poitrine ont été mesurés, et l’espèce a été identifiée dans 131 parcelles placées aléatoirement. La richesse en espèces (S), l’indice de Shannon (H′), l’indice de diversité structurelle biomasse–espèces (BS) et de l’abondance–biomasse–espèces (ABS) ont été liés aux Mg C ha^–1 et à l’âge des sites. Les valeurs sont les suivantes: S, 27 à 109; H′, 3,9 à 5,31; BS, 7,39 à 16,0; ABS, 9,87 à 18,2; Mg C ha^–1, 39,7 à 130,7. Les relations entre BS et ABS et le carbone et l’âge des sites étaient toutes linéaires et positives. Le rapport entre l’âge du site et le carbone était particulièrement élevé (R² = 0.79). Les forêts humides ont montré des valeurs de carbone plus élevées que les forêts sub-humides (104,4 vs 70,6, t = 2,07, p = 0,04), mais leurs diversités structurelles étaient similaires (BS, 11,25 vs 8,3, p = 0,134; ABS, 13,9 vs 10,6, p = 0,135). Il est conclu que l’aménagement forestier selon le diamétre des arbres peut être un facteur favorisant le stockage de plus de carbone dans les forêts secondaires approchant la maturité.

KEYWORDS:

• Above-ground biomass
• arboreal community
• global warming
• natural regeneration
• indexes
• forest structure

MOTS-CLÉS:

• Biomasse aérienne
• communauté arborescentes
• réchauffement climatique
• régénération naturelle
• indices de diversité
• structure forestière

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Corrigendum

Acknowledgements

Two anonymous reviewers are thanked for their comments and suggestions which helped to improve this article.

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