Ann. For. Sci. 61 (2004) 683-694
DOI: 10.1051/forest:2004063

Above- and belowground distribution of dry matter and carbon biomass of Atlantic beech (Fagus sylvatica L.) in a time sequence

Sandrine Huet^a, Françoise Forgeard^a and Claude Nys<sup>b

a</sup>  Équipe Dynamique des Communautés, UMR CNRS ECOBIO 6553, Université de Rennes 1, Complexe Scientifique de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex, France
^b  Unité Biogéochimie des Écosystèmes Forestiers, Inra - Centre de Nancy, 54280 Champenoux, France

(Received 2 May 2003; accepted 4 July 2003)

Abstract - Forests could play an important role in limiting atmospheric CO₂ levels. The aims of this work were to (1) produce data about the quantities of carbon stored in beech and in its different aerial and underground components, in five stands in a time sequence; (2) to clarify quantitatively and qualitatively the fate of carbon stocks during forest exploitation. The methods used to determine the different biomass components, and the variability of carbon levels related to the components and tree-age, are discussed. Total (aerial and underground) woody dry matter and carbon biomass increased from 24 t/ha to 492 t/ha and from 11 t/ha to 232 t/ha respectively from the 8-year-old stage to the 145-year-old stage. The carbon is mainly stored in the trunk. The underground biomass contribution is considerable: 11% at the 145-year-old stage. The amount of carbon exported during the time sequence, further thinnings and the clear felling, was estimated to be 355 t/ha, that of the wood left on the ground 52 t/ha and in the roots 65 t/ha.

Résumé - Compartimentation des biomasses aériennes et racinaires, en matière sèche et carbone, dans une chrono-séquence de hêtraie (Fagus sylvatica L.) atlantique. Les forêts joueraient un rôle important dans la limitation de l'élévation de la teneur en CO₂ atmosphérique. Les objectifs de notre étude sont (1) d'apporter des données sur les quantités de carbone stocké dans le hêtre et ces différents (sous-) compartiments (aériens et souterrains), pour cinq peuplements d'une chronoséquence ; (2) de préciser quantitativement et qualitativement le devenir de ces stocks lors des exploitations forestières. Les aspects méthodologiques pour déterminer les biomasses des différents (sous-) compartiments, et la variabilité de la teneur en carbone en fonction du (sous-)compartiment et de l'âge de l'arbre, sont discutés. Les biomasses ligneuses totales (aériennes et souterraines) en matière sèche et en carbone évoluent respectivement de 24 t/ha à 492 t/ha et de 11 t/ha à 232 t/ha depuis le stade 8 ans au stade 145 ans. Le carbone est stocké majoritairement dans le tronc. La contribution de la biomasse souterraine n'est pas négligeable : 11 % au stade 145 ans. La quantité de carbone exporté au cours de la chronoséquence, suite aux éclaircies et à l'exploitation finale, est évaluée à 355 t/ha, celle du bois laissé sur sol à 52 t/ha, et celle des racines à 65 t/ha.

Key words: carbon / biomass / beech / time sequence / distribution / exportation

Mots clés : biomasse / carbone / hêtre / chronoséquence / compartimentation / exportation

Corresponding author: Claude Nys nys@nancy.inra.fr

© INRA, EDP Sciences 2004