Ann. For. Sci. 55 (1998) 671-680
DOI: 10.1051/forest:19980603

Soil CO₂ efflux rates in different tropical vegetation types in French Guiana

Ivan A. Janssens^a, S. Têtè Barigah^b and Reinhart Ceulemans<sup>a

a</sup>  Department of Biology, University of Antwerp (UIA), Universiteitsplein 1, B-2610 Wilrijk, Belgium
^b  Département ecophysiologie, Inra, Groupe régional de Guyane, BP 709, 97387 Kourou cedex, Guyane française

Abstract - Soil CO₂ efflux rates were measured from July to September 1994 in three vegetation types (primary forest, hardwood plantation and clear-cut) near Sinnamary, French Guiana (5° 15' N, 52°55' W), using a portable closed-chamber infrared gas analysis system. Mean soil CO ₂ efflux rates were: 2.3 μmol m^-2 s^-1 in the primary forest versus 2.5 μmol m^-2 s^-1 in the clear-cut and 2.9 μmol m^-2 s^-1 in the plantation. Diurnal patterns of soil CO₂ efflux in the primary forest and hardwood plantation did not show significant (P ≤ 0.05) changes. No correlation between soil CO₂ efflux rate and soil temperature was detected in these two vegetation types. In the clear-cut, a very pronounced peak in soil CO₂ efflux rate occurred, which was strongly correlated with soil temperature. In all three sites, the range of average soil CO₂ efflux rates among collars (spatial differences) largely exceeded the range observed among daily means (temporal variation). We investigated the correlation between soil CO₂ efflux and several biotic or abiotic variables: soil temperature, water content of upper soil, root density, litter quantity, carbon content and C/N ratio. The only variable that was significantly correlated with the spatial variations in soil CO ₂ efflux was root density. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Flux de CO₂ du sol dans trois types tropicaux de végétation en Guyane française. La respiration du sol a été mesurée de juillet à septembre 1994 dans trois types de végétation (une forêt primaire, une plantation de bois dur et une coupe claire) près de Sinnamary, Guyane Française (5°15' Nord, 52°55' Ouest), en utilisant un système portable d'analyse de gaz infrarouge. Les valeurs moyennes de flux de CO₂ du sol ont été de 2.3 μmol m^-2 s ^-1 dans la forêt primaire, de 2.9 μmol m^-2 s^-1 dans la plantation et de 2.5 μmol m^-2 s^-1 dans la coupe claire. Les changements journaliers de flux de CO₂ du sol dans la forêt et dans la plantation de bois dur nont pas montré de variations significatives. Aucune corrélation entre la respiration du sol et la température du sol n'a été détectée dans ces deux types de végétation. Dans la coupe claire, un pic très prononcé dans la respiration du sol sest produit dans l'après-midi. Celui-ci a été fortement corrélé avec la température du sol. Dans chacun des trois sites, la variation spatiale de la respiration du sol a dépassé la variation temporelle. Nous avons étudié la corrélation entre la respiration du sol et plusieurs variables biotiques et abiotiques: la température du sol, lhumidité du sol, la densité des racines, la quantité de litière, le contenu en matière organique, et le ratio C/N de la matière organique. Seulement la densité des racines a été corrélée avec les variations spatiales de flux de CO₂ du sol. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: carbon cycle / infrared gas analysis / soil CO₂ efflux / humid tropical ecosystems

Mots clés : cycle du carbone / analyse de gaz infrarouge / flux de CO₂ du sol / écosystèmes tropicaux humides