Fondos:

National Science Foundation Awards: IOS 0703561, 0703448, and 0703420

Participantes:

This is a collaborative project between:

• Iowa State University, Ames, IA (ISU)Department of Ecology, Evolution and Organismal Biology (EEOB)Department of Natural Resource Ecology and Management (NREM)
• Colorado State University, Ft. Collins, CO (CSU)Natural Resource Ecology Laboratory
• Organization for Tropical Studies (OTS), Duke University, Durham, NC
• USDA-ARS National Laboratory for Agriculture and the Environment, Ames, IA
• Fairchild Tropical Botanial Gardens, Miami, FL

Metas:

Caracterizar rasgos de especies que modifican el equilibrio de carbono en el ecosistema, controlando para factores abióticos, e integrar estos resultados dentro de una perspectiva de modelado.

Preguntas Principales:

	Nuestros resultados del proyecto en Fase-1 demostraron diferencias en el ciclo del carbono entre estas especies de árboles plantados en condiciones similares. Estos resultados plantean las siguientes preguntas, dado que las especies de árbol se diferencian en PPN, biomasa, la compartimentación de la productividad entre los componentes aéreos y subterráneos, química de sus tejidos, y efectos sobre el carbono del suelo. ¿En qué medida estas especies difieren con relación a: 1) Productividad primaria bruta (PPB); 2) Respiración (Ras); y 3) Estabilización de materia orgánica de suelo (MOS)?
La Base:
El intercambio neto del ecosistema de CO2 atmosférico (NEE, el equilibrio entre consumo de CO2 y de liberación al aire, por un ecosistema) representa el equilibrio entre al menos tres flujos de carbón: productividad primaria bruta (PPB), respiración de planta de superficie (Ras) y respiración de suelo (Rsuelo). El equilibrio de carbono de suelo es de manera similar complicado: Rsuelo es sacado de amba respiración de raíz-rhizósfera (Rrrh, raíces vivas más microbios) y descomposición de materia orgánica de suelo (Rsom, Raich & Mora 2006). Cada uno de estos procesos individuales deben ser conocidos y modelado correctamente para entender y predecir las variaciones espaciales y temporales de NEE. No son sólo flujos aquel control equilibrios del carbono de bosque; también son los tiempos de residencia. Más largo que el carbón permanece en una forma orgánica, mayor el impacto a la atmósfera. Los rasgos de planta que promueven tiempos de residencia largos de materia orgánica de suelo (MOS) o biomasa viva son potencialmente tan importantes como factores que controlan flujos, en términos de su influencia en el almacenaje del carbono del bosque. Producción de compuestos secundarios como lignina puede promover tanto de larga vida los tejidos (por ejemplo, hojas, Bloom et al. 1985) y secuestro de MOS (Paustian et al 1992). Objetivos:

1. Para cuantificar la productividad primaria bruta (PPB), partición de carbono y eficiencia en el uso de carbono dentro de los diferentes las plantaciones tropicales, para identificar los mecanismos por los cuales especies de árboles individuales influyen el ciclismo y uso de carbono de nivel de sitio.
2. Examinar el efecto de bioquímica de detrito en materia orgánica de suelo (MOS) dinámica en un experimento no confundido.
3. Incorporar dinámica de dosel de la planta más explícita en un modelo de ecosistema extensamente usado, basado en los procesos de ecosistemas.

Método de enfoque:

• Medir la captura de carbono de la planta (PPB) y utilización (respiración, asignación a partes de la planta aéreas y subterráneas) en las cuatro especies de árbol.
• Realizar un experimento de campo replicado en el cual químicos puros (celulosa, lignins, y quitina) son añadidos a la tasa de 1000 g C m-2yr-1 para doblar las entradas de detritos, y medir la respuesta del suelo y raíces finas.
• Desarrolle e incorpore un modelo de fotosíntesis en la versión diaria del modelo de Siglo (DAYCENT) y también incorpore diferencias de especies.