• Energy Research

AbstractAimPalms are an iconic, diverse and often abundant component of tropical ecosystems that provide many ecosystem services. Being monocots, tree palms are evolutionarily, morphologically and physiologically distinct from other trees, and these differences have important consequences for ecosystem services (e.g., carbon sequestration and storage) and in terms of responses to climate change. We quantified global patterns of tree palm relative abundance to help improve understanding of tropical forests and reduce uncertainty about these ecosystems under climate change.LocationTropical and subtropical moist forests.Time periodCurrent.Major taxa studiedPalms (Arecaceae).MethodsWe assembled a pantropical dataset of 2,548 forest plots (covering 1,191 ha) and quantified tree palm (i.e., ≥10 cm diameter at breast height) abundance relative to co‐occurring non‐palm trees. We compared the relative abundance of tree palms across biogeographical realms and tested for associations with palaeoclimate stability, current climate, edaphic conditions and metrics of forest structure.ResultsOn average, the relative abundance of tree palms was more than five times larger between Neotropical locations and other biogeographical realms. Tree palms were absent in most locations outside the Neotropics but present in >80% of Neotropical locations. The relative abundance of tree palms was more strongly associated with local conditions (e.g., higher mean annual precipitation, lower soil fertility, shallower water table and lower plot mean wood density) than metrics of long‐term climate stability. Life‐form diversity also influenced the patterns; palm assemblages outside the Neotropics comprise many non‐tree (e.g., climbing) palms. Finally, we show that tree palms can influence estimates of above‐ground biomass, but the magnitude and direction of the effect require additional work.ConclusionsTree palms are not only quintessentially tropical, but they are also overwhelmingly Neotropical. Future work to understand the contributions of tree palms to biomass estimates and carbon cycling will be particularly crucial in Neotropical forests.

La dégradation des forêts sous les tropiques génère d'importantes émissions de carbone (C). En Asie tropicale, l'exploitation forestière est le principal moteur de la dégradation des forêts. Pour une mise en œuvre efficace des projets REDD+ dans les forêts exploitées en Asie du Sud-Est, les impacts de l'exploitation forestière sur les stocks forestiers C doivent être évalués. Ici, nous évaluons les stocks de carbone dans les forêts de plaine exploitées dans le centre du Vietnam et explorons les corrélations entre l'intensité de l'exploitation forestière, le sol, la topographie et les stocks de carbone vivant au-dessus du sol (AGC). Nous présentons une approche pour estimer les intensités historiques d'exploitation forestière pour la situation prévalente lorsque des enregistrements complets sur l'historique d'exploitation forestière ne sont pas disponibles. L'analyse Landsat et la cartographie participative ont été utilisées pour quantifier la densité des perturbations historiques, utilisées comme indicateur des intensités d'exploitation forestière dans la région. Le carbone dans l'AGC, le bois mort, le carbone souterrain (BGC) et le sol (SOC) a été mesuré dans vingt-quatre parcelles de 0,25 ha dont l'intensité d'exploitation varie, et des données sur l'exploitation forestière récente, les propriétés du sol, l'altitude et la pente ont également été collectées. Les forêts fortement exploitées ne stockaient que la moitié de la quantité d'AGC des tiges ≥10 cm dbh en tant que forêts faiblement exploitées, principalement en raison d'une réduction du nombre de grands arbres (≥60 cm dbh). Le carbone dans l'AGC des petits arbres (5–10 cm dbh), le bois mort et le BGC ne représentaient que de petites fractions des stocks de C totaux, tandis que le SOC dans la couche arable de 0–30 cm de profondeur stockait ~50% des stocks de C totaux. La combinaison des intensités d'exploitation forestière avec les données sur le sol et la topographie a montré que l'intensité de l'exploitation forestière était le principal facteur expliquant la variabilité de l'AGC. Nos recherches montrent une forte réduction de l'AGC dans les forêts moyennes et fortement exploitées. Il souligne l'importance cruciale de la conservation des grands arbres pour maintenir des stocks élevés de C en forêt et de la prise en compte du COS dans les estimations des stocks totaux de C. La degradación forestal en los trópicos está generando grandes emisiones de carbono (C). En Asia tropical, la tala es el principal impulsor de la degradación forestal. Para la implementación efectiva de proyectos REDD+ en bosques talados en el sudeste asiático, es necesario evaluar los impactos de la tala en las poblaciones de bosques C. Aquí, evaluamos las reservas de carbono en los bosques de tierras bajas talados en el centro de Vietnam y exploramos las correlaciones entre la intensidad de la tala, el suelo, la topografía y las reservas de carbono que viven sobre el suelo (AGC). Presentamos un enfoque para estimar las intensidades de registro histórico para la situación prevalente cuando los registros completos en el historial de registro no están disponibles. El análisis de Landsat y el mapeo participativo se utilizaron para cuantificar la densidad de perturbaciones históricas, utilizadas como un indicador de las intensidades de tala en el área. El carbono en AGC, madera muerta, carbono subterráneo (BGC) y suelo (SOC) se midió en veinticuatro parcelas de 0.25 ha que varían en intensidad de tala, y también se recopilaron datos sobre tala reciente, propiedades del suelo, elevación y pendiente. Los bosques fuertemente talados almacenaron solo la mitad de la cantidad de AGC de tallos ≥10 cm dbh que los bosques ligeramente talados, principalmente debido a una reducción en el número de árboles grandes (≥60 cm dbh). El carbono en AGC de árboles pequeños (5–10 cm dbh), madera muerta y BGC comprendía solo pequeñas fracciones de las existencias totales de C, mientras que el SOC en la capa superior del suelo de 0–30 cm de profundidad almacenaba ~50% de las existencias totales de C. La combinación de las intensidades de tala con los datos del suelo y topográficos mostró que la intensidad de la tala fue el factor principal que explica la variabilidad en el AGC. Nuestra investigación muestra grandes reducciones de AGC en bosques medianos y muy talados. Destaca la importancia crítica de conservar árboles grandes para mantener altas existencias de bosques C y contabilizar el COS en las estimaciones de existencias totales de C. Forest degradation in the tropics is generating large carbon (C) emissions. In tropical Asia, logging is the main driver of forest degradation. For effective implementation of REDD+ projects in logged forests in Southeast Asia, the impacts of logging on forest C stocks need to be assessed. Here, we assess C stocks in logged lowland forests in central Vietnam and explore correlations between logging intensity, soil, topography and living aboveground carbon (AGC) stocks. We present an approach to estimate historical logging intensities for the prevalent situation when complete records on logging history are unavailable. Landsat analysis and participatory mapping were used to quantify the density of historical disturbances, used as a proxy of logging intensities in the area. Carbon in AGC, dead wood, belowground carbon (BGC) and soil (SOC) was measured in twenty-four 0.25 ha plots that vary in logging intensity, and data on recent logging, soil properties, elevation and slope were also collected. Heavily logged forests stored only half the amount of AGC of stems ≥10 cm dbh as lightly logged forests, mainly due to a reduction in the number of large (≥60 cm dbh) trees. Carbon in AGC of small trees (5–10 cm dbh), dead wood and BGC comprised only small fractions of total C stocks, while SOC in the topsoil of 0–30 cm depth stored ~50% of total C stocks. Combining logging intensities with soil and topographic data showed that logging intensity was the main factor explaining the variability in AGC. Our research shows large reductions in AGC in medium and heavily logged forests. It highlights the critical importance of conserving big trees to maintain high forest C stocks and accounting for SOC in total C stock estimates. يؤدي تدهور الغابات في المناطق المدارية إلى توليد انبعاثات كربونية كبيرة. في آسيا الاستوائية، قطع الأشجار هو المحرك الرئيسي لتدهور الغابات. من أجل التنفيذ الفعال لمشاريع المبادرة المعززة لخفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات وتدهورها في الغابات المقطوعة الأشجار في جنوب شرق آسيا، يجب تقييم آثار قطع الأشجار على مخزونات الغابات C. هنا، نقوم بتقييم مخزونات الكربون في غابات الأراضي المنخفضة المقطوعة في وسط فيتنام واستكشاف الارتباطات بين كثافة قطع الأشجار والتربة والتضاريس ومخزونات الكربون فوق الأرض (AGC). نقدم نهجًا لتقدير كثافة قطع الأشجار التاريخية للوضع السائد عندما لا تتوفر سجلات كاملة عن سجل قطع الأشجار. تم استخدام تحليل لاندسات ورسم الخرائط التشاركية لتحديد كثافة الاضطرابات التاريخية، واستخدمت كبديل لكثافة قطع الأشجار في المنطقة. تم قياس الكربون في AGC والخشب الميت والكربون تحت الأرض (BGC) والتربة (SOC) في أربع وعشرين قطعة أرض مساحتها 0.25 هكتار والتي تختلف في كثافة قطع الأشجار، كما تم جمع بيانات عن قطع الأشجار الحديث وخصائص التربة والارتفاع والمنحدر. تخزن الغابات التي تم تسجيلها بكثافة نصف كمية AGC من السيقان ≥10 سم ديسيبل في الساعة كغابات تم تسجيلها بشكل طفيف، ويرجع ذلك أساسًا إلى انخفاض عدد الأشجار الكبيرة (≥60 سم ديسيبل في الساعة). الكربون في AGC من الأشجار الصغيرة (5–10 سم dbh)، والخشب الميت و BGC يتكون فقط من أجزاء صغيرة من إجمالي مخزون C، في حين أن SOC في التربة السطحية بعمق 0–30 سم مخزنة ~50 ٪ من إجمالي مخزون C. أظهر الجمع بين كثافة تسجيل الأداء مع بيانات التربة والبيانات الطبوغرافية أن كثافة تسجيل الأداء كانت العامل الرئيسي الذي يفسر التباين في AGC. يُظهر بحثنا انخفاضات كبيرة في AGC في الغابات المتوسطة والمثقلة بالأشجار. وهو يسلط الضوء على الأهمية الحاسمة للحفاظ على الأشجار الكبيرة للحفاظ على مخزونات عالية من الغابات ومراعاة مخزون الكربون العضوي في التربة في إجمالي تقديرات المخزون.