Ann. For. Sci. 64 (2007) 247-254
DOI: 10.1051/forest:2007002

Evaluation of a semi-empirical model for predicting fine root biomass in compositionally complex woodland vegetation

Ayalsew Zerihun^{a, b, c}, Christian Ammer^d and Kelvin D. Montagu<sup>e

a</sup>  Forest Resources Research, NSW Department of Primary Industries, PO Box 100, Beecroft, NSW 2119, Australia
^b  Cooperative Research Centre for Greenhouse Accounting, GPO Box 475, ACT 2601, Australia
^c  Present address: Curtin University of Technology, Margaret River Education Campus, PMB 1, Margaret River, WA 6285l, Australia
^d  Bavarian Forest Institute, Unit for Silvicultural Research, Am Hochanger 11, 85354 Freising, Germany
^e  School of Natural Sciences, University of Western Sydney, Penrith, NSW 1797, Australia

(Received 8 July 2006; accepted 3 October 2006; published online 11 April 2007)

Abstract - We used measures of plant size, distribution and root core data to evaluate capability of the model of Ammer and Wagner [Ammer, Wagner, Trees 19 (2005) 145-153.] for spatially explicit prediction of fine root biomass (FRB) in Eucalyptus populnea-dominated woodlands from xeric and mesic regions of Australia. Tree diameter and height were tested as proxy variables for plant size. For the xeric site, which had no understorey grass cover, both the height- and diameter-based models gave reasonable estimates of FRB. However, the height-model provided a better match to the measured data than the diameter-model. For the mesic site, which had a substantial ground cover dominated by C₄-grasses whose contribution to FRB could not be captured by the model, neither the height- nor the diameter- model was able to predict FRB satisfactorily. This was also the case even when the contribution of the C₄-grasses to FRB was estimated and accounted for after C analysis of fine root samples. Overall, while it is evident that the model can be a useful tool for estimating FRB from aboveground stand inventory in both even-aged plantations and compositionally complex natural vegetation, it is also clear that it does not always provide satisfactory prediction, e.g., the mesic site. Thus, to improve the wider applicability of the model further work is needed to identify why it fails and situations it is likely to be useful.

Résumé - Évaluation d'un modèle semi-empirique pour la prédiction de la biomasse des racines fines dans la végétation composite et complexe d'une zone boisée. Nous avons utilisé des mesures de dimensions des plants, de distribution et de carotte de racine pour évaluer la capacité du modèle de Ammer et Wagner [Ammer, Wagner, Trees 19 (2005) 145-153.] pour une prédiction spatiale explicite de la biomasse des fines racines (FRB) dans des zones boisées où Eucalyptus populnea est dominant, dans les régions très sèches et mésoïques d'Australie. La hauteur et le diamètre des arbres ont été testés comme des variables de procuration de la dimension du plant. Pour le site sec qui n'avait pas de sous-bois herbeux, l'un et l'autre des modèles basés sur la hauteur et le diamètre donnent une estimation raisonnable de FRB. Cependant, le modèle hauteur fourni une meilleure adéquation aux données mesurées que le modèle diamètre. Pour le site mésoïque, qui a une couverture herbeuse importante dominée par des espèces en C₄ et dont la contribution à FRB ne peut pas être prise en compte par le modèle, ni l'un ni l'autre du modèle hauteur et du modèle diamètre était capable de prédire FRB correctement. C'était aussi le cas même quand la contribution des herbes en C₄ à FRB a été estimée et justifiée par des analyses de C de fines racines. En général, quoiqu'il soit évident que le modèle peut être un outil utile pour estimer FRB à partir d'un inventaire au-dessus du sol dans les deux plantations équiennes et dans la végétation naturelle composite, il est aussi clair que cela ne permet pas toujours une prédiction satisfaisante, par exemple pour le site moyennement sec. Alors, pour améliorer une plus large applicabilité du modèle davantage de travail est nécessaire pour identifier pourquoi il ne convient pas et les situations où il est possible de l'utiliser.

Key words: Eucalyptus populnea / biomass prediction / root radial distribution / rangeland / woodland

Mots clés : Eucalyptus populnea / prédiction de la biomasse / distribution radiale des racines / prairie / zone boisée

Corresponding author: cha@lwf.uni-muenchen.de

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