Underestimation of boreal forest soil carbon stocks related to soil classification and drainage

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From: Canadian Journal of Forest Research(Vol. 46, Issue 12)
Publisher: NRC Research Press
Document Type: Report
Length: 11,901 words
Lexile Measure: 1610L

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Abstract :

Soil organic carbon (C), accumulated over millennia, comprise more than half of the C stored in boreal and temperate forest landscapes. We used the Norwegian national forest inventory and soil survey network (n = 719, no deep organic soils) to explore the validity of a deterministic model representation of this pool (Yasso07). We statistically compared simulated and measured soil C stocks and related differences (measured - simulated) to site factors (drainage, topography, climate, vegetation, C-to-N ratio, and soil classification). Median C stocks were 5.0 kg C x [m.sup.-2] (model) and 14.5 kg C x [m.sup.-2] (measurements). Soil C differences related to site factors ([r.sup.2] of 0.16 to 0.37). For Brunisols, Gleysols, and wet Organic soils, differences related primarily to topographic wetness. For Regosols, Podzols, and Dystric Eluviated Brunisols, they related to climate, profile depth, and, in some cases, drainage class and site index. We argue that soil moisture regimes in our study area overrule tree productivity effects in the determination of soil C stocks and present conditions for soil formation that the model cannot (and does not explicitly) account for. These are processes such as humification and podsolization that involve eluviation and illuviation of dissolved organic C (DOC) with sesquioxides to form spodic B horizons and carbon enrichment due to hampered decomposition in frequently anoxic conditions. Key words: drainage, national forest inventory (NFI), SOC simulation, soil classification, soil-forming factors, soil moisture regime, soil survey, podsolization, Yasso07. Le carbone (C) organique du sol accumule au fil des millenaires correspond a plus de la moitie du C stocke dans les paysages forestiers boreaux et temperes. Nous avons utilise l'inventaire forestier national norvegien et le reseau d'inventaire des sols (n = 719, aucun sol organique epais) pour etudier la validite d'une representation de ce reservoir (Yasso07) a l'aide d'un modele deterministe. Nous avons statistiquement compare les stocks de C du sol simules et mesures, et relie leurs differences (mesures - simules) a des caracteristiques de la station (drainage, topographie, climat, vegetation, rapport de C a N et classification du sol). Les stocks medians de C atteignaient 5,0 (simule) et 14,5 (mesure) kg C x [m.sup.-2]. Les differences de C du sol etaient reliees aux caracteristiques des stations ([r.sup.2] de 0,16 a 0,37). Pour les brunisols, les gleysols et les sols organiques humides, les differences etaient surtout reliees a l'humidite topographique. Pour les regosols, les podzols et les brunisols dystriques eluvies, les differences etaient reliees au climat, a la profondeur du profil et, dans certains cas, a la classe de drainage et a l'indice de qualite de station. Nous avancons que le regime d'humidite du sol de notre aire d'etude est un facteur plus important que les effets de la productivite ligneuse pour determiner les stocks de C, et qu'il engendre des conditions de formation des sols dont le modele ne peut tenir compte et ne tient pas compte explicitement. Ces conditions sont des processus comme l'humification et la podzolisation qui impliquent l'eluviation et l'illuviation du carbone organique dissout avec des sesquioxydes pour former des horizons B spodiques et de l'enrichissement en carbone cause par l'absence de decomposition sous des conditions frequentes d'anoxie. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : drainage, inventaire forestier national, simulation du carbone organique du sol, classification des sols, facteurs de pedogenese, regime d'humidite des sols, inventaire des sols, podzolisation, Yasso07.

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Gale Document Number: GALE|A471382056