Carbon pool dynamics after variable retention harvesting in Nothofagus pumilio forests of Tierra del Fuego

Background It is necessary to determine the implications for managing forest stands using variable retention harvesting for maintaining carbon and for calculating the effects of different harvesting practices on above‑ and belowground carbon balance in forest ecosystems. In this context, forest carbon management has gained more attention among managers and policy‑makers during recent years. The aim of this study was to determine carbon pool dynamics in different forest ecosystem components after variable retention harvesting (VRH) to characterize the ecological stability and quantify the recovery rate through the years‑after‑harvesting (YAH). Methods Carbon pool compartmentalization of 14 different components was determined in 60 harvested and primary unmanaged forests during the first 18 YAH in Tierra del Fuego (Argentina). We compared them using uni‑ and multi‑variate methods, relativizing the outputs with primary unmanaged forests. Results We determined the effectiveness to retain carbon components in post‑harvested stands under different retention strategies (aggregated vs. dispersed). The balance among carbon pool components changed between managed and unmanaged stands across the YAH, and was directly related to the impact magnitude. Aggregated retention improved the ecological stability of the harvested areas, where the below‑ground components were more stable than the above‑ground components. The recovery rate was directly related to the post‑harvesting natural dynamics of the stands. The studied period was not enough to fully recover the C levels of primary unmanaged forests, but VRH showed advantages to increase the C pools in the managed stands. Conclusions Promoting VRH can improve sustainable forestry at the landscape level and in the long term, generating positive synergies with biodiversity and the provision of ecosystem services. This study provides important new insights into forest carbon management, in particular to setting standards in carbon projects and sets the groundwork for analysing the economics of the mentioned harvesting systems.EEA Santa CruzFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Aravena Acuña, Marie Claire. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; Argentina.Fil: Rodríguez‑Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: Rappa, Nolan J. University of Freiburg. Nature Conservation & Landscape Ecology; AlemaniaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina

Microclimatic Conditions Restrict the Radial Growth of Nothofagus antarctica Regeneration Based on the Type of Forest Environment in Tierra del Fuego

Regeneration is crucial for forest continuity in natural and managed stands. Analyzing intra-annual dynamics can improve the understanding between growth and climate, identifying regeneration survival thresholds. The objective of this study was to determine the microclimate constraints (rainfall, air, and soil temperatures) of Nothofagus antarctica regeneration growth in closed, open, and edge forests in Southern Patagonia. We measured stand characteristics (forest structure, understory plants, soil properties, animal use), microclimate, and the daily growth of regeneration using dendrometers (n = 6) during two growing seasons. We found significant differences in the studied variables (e.g., overstory, light, soil, understory plants, animal use) in the following order: closed primary forests > open forests > edge forests with openlands. These changes defined the microclimate across the overstory gradient (e.g., soil moisture), influencing the daily growth of regeneration across the growing season (lag, exponential, stationary). Rainfall (the F factor varied from 6.93 to 21.03) influenced more than temperature (the F factor varied from 0.03 to 0.34). Daily growth in closed forests indicated shrinkage (−0.0082 mm day−1 without rain and −0.0008 mm day−1 with 0.0–0.2 mm day−1 rainfall), while for more than 0.2 mm day−1 of rainfall, growth always increased. Open forests presented shrinkage during days without rain (−0.0051 mm day−1), showing positive growth according to rainfall. Edge forests always presented positive daily growth. The resilience of regeneration under these changed conditions was directly related to the overstory. The main outputs indicated that regeneration was vulnerable during non-rainy days at the middle or closed overstory (>40% crown cover), suggesting the need for long-term monitoring to develop better silvicultural proposals.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Roig Junent, Fidel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Nitrogenous and Phosphorus Soil Contents in Tierra del Fuego Forests: Relationships with Soil Organic Carbon, Climate, Vegetation and Landscape Metrics

Soil nitrogen (SN) and soil phosphorus (SP) contents support several ecosystem services and define the forest type distribution at local scale in Southern Patagonia. The quantification of nutrients during forest surveys requires soil samplings and estimations that are costly and difficult to measure. For this, predictive models of soil nutrients are needed. The objective of this study was to quantify SN and SP contents (30 cm depth) using different modelling approaches based on climatic, topographic and vegetation variables. We used data from 728 stands of different forest types for linear regression models to map SN and SP. The fitted models captured the variability of forest types well (R²-adj. 92–98% for SN and 70–87% for SP). The means were 9.3 ton ha−1 for SN and 124.3 kg ha−1 for SP. Overall, SN values were higher in the deciduous forests than those in the mixed evergreen, while SP was the highest in the Nothofagus pumilio forests. SN and SP are relevant metrics for many applications, connecting major issues, such as forest management and conservation. With these models, the quantification of SN and SP stocks across forests of different protection status (National Law 26,331/07) and national/provincial reserve networks is possible, contributing to the determination of nutrient contents at landscape level.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; ArgentinaFil: Silveira, Eduarda M. O.. University of Florida. Department of Wildlife Ecology and Conservation; Estados UnidosFil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Von Müller, Axel Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Patagonia Sur. Estación Experimental Agropecuaria Esquel; ArgentinaFil: la Manna, Ludmila Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia "San Juan Bosco". Facultad de Ingeniería - Sede Esquel. Centro de Estudios Ambientales Integrados; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentin

Mapping soil organic carbon content in Patagonian forests based on climate, topography and vegetation metrics from satellite imagery

Soil organic carbon (SOC) content supports several ecosystem services. Quantifying SOC requires: (i) accurate C estimates of forest components, and (ii) soil estimates. However, SOC is difficult to measure, so predictive models are needed. Our objective was to model SOC stocks within 30 cm depth in Patagonian forests based on climatic, topographic and vegetation productivity measures from satellite images, including Dynamic Habitat Indices and Land Surface Temperature derived from Landsat-8. We used data from 1320 stands of different forest types in Patagonia, and random forest regression to map SOC. The model captured SOC variability well (R2 = 0.60, RMSE = 22.1%), considering the huge latitudinal extension (36.4◦ to 55.1◦ SL) and the great diversity of forest types. Mean SOC was 134.4 ton C ha−1 ± 25.2, totaling 404.2 million ton C across Patagonia. Overall, SOC values were highest in valleys of the Andes mountains and in southern Tierra del Fuego, ranging from 53.5 to 277.8 ton C ha−1 for the whole Patagonia region. Soil organic carbon is a metric relevant to many applications, connecting major issues such as forest management, conservation, and livestock production, and having spatially explicit estimates of SOC enables managers to fulfil the international agreements that Argentina has joined.EEA EsquelFil: Martínez Pastur, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Aravena Acuña, Marie Claire. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Silveira, Eduarda M. O. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agroforestal Esquel; ArgentinaFil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Facultad de Ingeniería. Centro de Estudios Ambientales Integrados; ArgentinaFil: González Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: González Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA); ArgentinaFil: Chaves, Jimena E. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Cellini, Juan M. Universidad Nacional de La Plata. Laboratorio de Investigaciones en Maderas (LIMAD); ArgentinaFil: Lencinas, María V. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC). Laboratorio de Recursos Agroforestales; ArgentinaFil: Radeloff, Volker C. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: Pidgeon, Anna M. University of Wisconsin. Department of Forest and Wildlife Ecology. SILVIS Lab.; Estados UnidosFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

MASTREE+: Time-series of plant reproductive effort from six continents.

Significant gaps remain in understanding the response of plant reproduction to environmental change. This is partly because measuring reproduction in long-lived plants requires direct observation over many years and such datasets have rarely been made publicly available. Here we introduce MASTREE+, a data set that collates reproductive time-series data from across the globe and makes these data freely available to the community. MASTREE+ includes 73,828 georeferenced observations of annual reproduction (e.g. seed and fruit counts) in perennial plant populations worldwide. These observations consist of 5971 population-level time-series from 974 species in 66 countries. The mean and median time-series length is 12.4 and 10 years respectively, and the data set includes 1122 series that extend over at least two decades (≥20 years of observations). For a subset of well-studied species, MASTREE+ includes extensive replication of time-series across geographical and climatic gradients. Here we describe the open-access data set, available as a.csv file, and we introduce an associated web-based app for data exploration. MASTREE+ will provide the basis for improved understanding of the response of long-lived plant reproduction to environmental change. Additionally, MASTREE+ will enable investigation of the ecology and evolution of reproductive strategies in perennial plants, and the role of plant reproduction as a driver of ecosystem dynamics

Estimación de la altura dominante y el área basal en bosques de Nothofagus de Tierra del Fuego en función del suelo, clima, topografía y vegetación

La productividad, en términos ecológicos como económicos, es uno de los principales factores que son tenidos en cuenta en estudios científico-técnicos relacionados con la planificación y manejo de los recursos boscosos. Sin embargo, aislar la multiplicidad de factores que intervienen en el proceso es una tarea compleja que requiere de una aproximación multidimensional, ej. Bahamonde et al. (2018) determinan la influencia del suelo, el clima y el paisaje en la determinación de la calidad de sitio en bosques de Nothofagus antarctica. Del mismo modo, Oddi et al. (2022) también identifican una similar influencia para Austrocedrus chilensis, generando mapas de altura en relación a dichas variables. Otros autores, empleando técnicas de sensores remotos activos y pasivos lograron generar modelos predictivos que permiten mapear variables de estructura, ej. Silveira modeló variables de estructura para los bosques nativos de Argentina en función de variables climáticas, topográficas, paisaje e índices de vegetación (ej. altura dominante y área basal). Lograr un mayor entendimiento de la influencia de estas variables en diferentes tipos de bosque y de paisajes permitirá generar herramientas predictivas para propender a una gestión territorial más adecuada. En este contexto, el objetivo del trabajo fue analizar qué factores influyen en la altura dominante y el área basal del rodal en tres tipos de bosques de Nothofagus de Tierra del Fuego, empleando variables de clima, topografía y vegetación. Se analizó la influencia de los diferentes factores para distintas especies de árboles y a lo largo de un gradiente de sitio, previo a realizar modelos de regresión que permitan mapear dichas variables de rodal en el paisaje.Laboratorio de Investigaciones en Mader

Dinámica de la regeneración post-cosecha en bosques de Nothofagus pumilio con retención variable en Tierra del Fuego

Los bosques de Nothofagus pumilio (lenga) de Tierra del Fuego constituyen el principal recurso maderero, siendo el sistema de aprovechamiento de retención variable (RV) una estrategia que combina producción y conservación, manteniendo una alta heterogeneidad en los rodales bajo manejo. El objetivo fue caracterizar la dinámica post-cosecha de la regeneración en las diferentes situaciones de rodal y controles en el largo plazo. Se analizó el establecimiento, supervivencia y crecimiento de renovales en un período de 1-17 años después de la cosecha (ADC) en parcelas permanentes en tres situaciones de rodales manejados (retención en agregados - RA-, retención dispersa con influencia de agregados -RDI-, y sin influencia de agregados -RD-) y bosques no manejados (BP) (4 tratamientos x 6 réplicas x 3 áreas x 17 años). Se determinaron períodos de establecimiento, supervivencia, banco de plántulas instaladas previo o posterior a la cosecha, edades y alturas. Se realizaron ANDEVAs múltiples considerando tratamientos y ADC. En RDI y RD el establecimiento ocurrió hasta 4 ADC con un promedio de 45.000 ind.ha-1.año-1, siendo <1000 ind.ha1.año-1 en años posteriores. Las supervivencia fue 62±5% para RDI y RD, y entre 0-7% para RA y BP, y con valores constantes luego de 10 ADC con un establecimiento exitoso de 55.000 ind.ha-1 en RDI y RD. En áreas cosechadas, la regeneración precosecha representó 60±12%. Las alturas mostraron diferencias significativas entre tratamientos a partir de 3 ADC (F=12,9, p<0,001), siendo mayores en RDI y RD, alcanzando 130 cm a partir de los 16±1 años de edad. Estos resultados aportan parámetros útiles para el ajuste de las prácticas del manejo forestal a largo plazo, donde mantener la heterogeneidad de los rodales (ej. diferentes tipos de retención)contribuye a asegurar una regeneración exitosa y resiliente frente a diferentes eventos (ej. extremos climáticos).Fil: Rodriguez Souilla, Julian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Marie Claire, Aravena Acuña. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Lencinas, María Vanessa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales; ArgentinaFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; ArgentinaFil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaVIII Congreso Chileno de Ciencias ForestalesSantiago de ChileChileUniversidad de Chile. Facultad de Ciencias Forestales y de la Conservación de la NaturalezaSociedad Chilena de Ciencias Forestale

Las propiedades del suelo y la composición de edades de los árboles determinan la diversidad de plantas del sotobosque en bosques de Nothofagus pumilio

Conservar la biodiversidad es crucial para mantener la integridad de los ecosistemas y los procesos ecológicos. En los bosques, el sotobosque brinda distintos servicios ecosistémicos, por ejemplo, forraje (Martínez Pastur et al. 2022) o control de erosión (Quijas et al. 2010), pudiendo variar de acuerdo a la estructura forestal y los impactos (Martínez Pastur et al. 2020). Por ello, conocer la diversidad de las comunidades de plantas del sotobosque bajo una dinámica natural es importante para establecer líneas de base que permitan cuantificar los cambios producidos por diferentes impactos naturales o antrópicos. El objetivo fue determinar la diversidad/riqueza y cobertura de plantas del sotobosque en bosques de lenga (Nothofagus pumilio) de Tierra del Fuego con distintas estructuras de edad, analizando la estructura forestal y las propiedades del suelo. Se hipotetiza que las condiciones de rodal más heterogéneas propician la presencia de más especies, y que la mayor disponibilidad de recursos (agua y nutrientes) favorece el incremento de la cobertura y diversidad.Laboratorio de Investigaciones en Mader

Evaluación de calidad de semillas de Nothofagus pumilio vinculada al manejo forestal y los eventos climáticos

El objetivo fue determinar cómo varía la calidad de las semillas de N. pumilio en función del manejo forestal (comparando bosques primarios vs. bosques manejados), de la productividad anual (comparando años con distinta producción de semillas), y de la combinación de eventos climáticos (comparando años con efectos positivos y/o negativos de ENSO y SAM).Laboratorio de Investigaciones en Mader

Microclimatic Conditions Restrict the Radial Growth of Nothofagus antarctica Regeneration Based on the Type of Forest Environment in Tierra del Fuego

Regeneration is crucial for forest continuity in natural and managed stands. Analyzing intra-annual dynamics can improve the understanding between growth and climate, identifying regeneration survival thresholds. The objective of this study was to determine the microclimate constraints (rainfall, air, and soil temperatures) of Nothofagus antarctica regeneration growth in closed, open, and edge forests in Southern Patagonia. We measured stand characteristics (forest structure, understory plants, soil properties, animal use), microclimate, and the daily growth of regeneration using dendrometers (n = 6) during two growing seasons. We found significant differences in the studied variables (e.g., overstory, light, soil, understory plants, animal use) in the following order: closed primary forests &gt; open forests &gt; edge forests with openlands. These changes defined the microclimate across the overstory gradient (e.g., soil moisture), influencing the daily growth of regeneration across the growing season (lag, exponential, stationary). Rainfall (the F factor varied from 6.93 to 21.03) influenced more than temperature (the F factor varied from 0.03 to 0.34). Daily growth in closed forests indicated shrinkage (−0.0082 mm day−1 without rain and −0.0008 mm day−1 with 0.0–0.2 mm day−1 rainfall), while for more than 0.2 mm day−1 of rainfall, growth always increased. Open forests presented shrinkage during days without rain (−0.0051 mm day−1), showing positive growth according to rainfall. Edge forests always presented positive daily growth. The resilience of regeneration under these changed conditions was directly related to the overstory. The main outputs indicated that regeneration was vulnerable during non-rainy days at the middle or closed overstory (&gt;40% crown cover), suggesting the need for long-term monitoring to develop better silvicultural proposals.Laboratorio de Investigaciones en Mader