Measurements of CO2 exchange over a woodland savanna (Cerrado Sensu stricto) in southeast Brasil

The technique of eddy correlation was used to measure the net ecosystem exchange over a woodland savanna (Cerrado Sensu stricto) site (Gleba Pé de Gigante) in southeast Brazil. The data set included measurements of climatological variables and soil respiration using static soil chambers. Data were collected during the period from 10 October 2000 to 30 March 2002. Measured soil respiration showed average values of 4.8 molCO2 m-2s-1 year round. Its seasonal differences varied from 2 to 8 molCO2 m-2s-1 (Q10 = 4.9) during the dry (April to August) and wet season, respectively, and was concurrent with soil temperature and moisture variability. The net ecosystem CO2 flux (NEE) variability is controlled by solar radiation, temperature and air humidity on diel course. Seasonally, soil moisture plays a strong role by inducing litterfall, reducing canopy photosynthetic activity and soil respiration. The net sign of NEE is negative (sink) in the wet season and early dry season, with rates around -25 kgC ha-1day-1, and values as low as 40 kgC ha-1day-1. NEE was positive (source) during most of the dry season, and changed into negative at the onset of rainy season. At critical times of soil moisture stress during the late dry season, the ecosystem experienced photosynthesis during daytime, although the net sign is positive (emission). Concurrent with dry season, the values appeared progressively positive from 5 to as much as 50 kgC ha-1day-1. The annual NEE sum appeared to be nearly in balance, or more exactly a small sink, equal to 0.1 0.3 tC ha-1yr-1, which we regard possibly as a realistic one, giving the constraining conditions imposed to the turbulent flux calculation, and favourable hypothesis of succession stages, climatic variability and CO2 fertilization

Dry biomass distribution in a cerrado sensu stricto site in Brazil central Distribuição de biomassa seca em um sítio de cerrado sensu stricto no Brasil central

The Cerrado has been the main source of firewood and charcoal in Brazil, but despite being one of the hot spots for conservation of the world's biodiversity, neither plantations of native species nor sustainable management has been adopted in the region. The aim of this work was to investigate the biomass distribution and the potential for energy production of the cerrado species. The study was conducted in a cerrado sensu stricto site at the Água Limpa Farm (15º 56'14'' S and 47º 46'08'' W) in the Cerrado Biosphere Reserve. An area of 63.54ha was divided in 20 x 50m plots and, a random sample consisting of ten of these plots, representing 1.56% of the study-site, was assessed. All woody individuals from 5 cm diameter at 30 cm above ground level were identified and measured. Each individual was felled, the twigs thinner than 3cm were discarded while the larger branches and the trunks, both with bark, were weighted separately. After that, 2.5cm transverse sections of the trunk with bark were taken at 0, 25, 50, 75 and 100% of the length. A similar sample was also taken at the base of each branch. A total of 47 species in 35 genera and 24 families were found, with an average density of 673 individuals per ha. The diameter distribution showed a reversed-J shape with 67% of the individuals up to 13cm, while the maximum diameter was 32.30cm. Seven species represented 72% of the total biomass. In general, the species with higher production per tree were among those with higher production per ha. This content was distributed by diameter classes, reaching a maximum of 2.5ton/ha between 9 to 13cm and then, decreasing to 0.96 ton/ha between 29 to 33cm diameter. Carbon sequestering was 6.2ton/ha (until the actual stage of cerrado) based on an average 50% carbon content in the dry matter. The heat combustion of the wood varied from 18,903kj/kg to 20,888kj/kg with an average of 19,942kj/kg. The smaller diameter classes fix more carbon due to the large number of small plants per ha. But, for a species that reached larger dimensions and contained individuals in all diameter classes, Vochysia thyrsoidea, one can verify an increase in carbon fixation from 1.41 kg/ha in the first class (5 to 9cm) to 138,3kg/ha in the last (25 to 33cm). That indicates that it is possible to select species that reach larger size with a higher capacity of carbon accumulation per plant. The species that reached larger dimensions, with a production per tree above average and had high calorific power values were Dalbergia miscolobium, Pterodon pubescens and Sclerolobium paniculatum. These species have potential for use in fuelwood plantations and sustainable management.<br>O Cerrado foi a principal fonte de lenha e carvão no Brasil, mas, apesar de ser uma das áreas mais conhecidas para conservação da biodiversidade no mundo, ainda não foram feitas plantações de espécies nativas e nem manejo sustentável foi adotado na região. O objetivo deste trabalho foi investigar a distribuição de biomassa e o potencial para produção de energia das espécies de cerrado. O estudo foi realizado em um sítio de cerrado sensu stricto na Fazenda Água Limpa (15º 56'14 '' S e 47º 46'08 '' W), na Reserva de Biosfera do Cerrado. Uma área de 63.54 ha foi dividida em lotes de 20 x 50m, e uma amostra casualizada que consiste em 10 destes lotes, representando 1,56% do local de estudo, foi avaliada. Todos os indivíduos lenhosos de 5 cm diâmetro a 30 cm acima do solo foram identificados e medidos. Cada indivíduo foi cortado, sendo os ramos mais finos que 3 cm descartados e os ramos e troncos maiores, ambos com casca, foram pesados separadamente. Em seguida, seções transversais de 2,5 cm foram removidas do tronco com casca a 0, 25, 50, 75 e 100% do comprimento. Uma amostra semelhante também foi removida na base de cada ramo. Foi encontrado um total de 47 espécies de 35 gêneros e 24 famílias, com uma densidade média de 673 indivíduos por ha. A distribuição de diâmetro apresentou uma forma J-invertida com 67% dos indivíduos até 13 cm, enquanto o diâmetro máximo foi de 32,30 cm. Sete espécies representaram 72% da biomassa total. Em geral, as espécies com produção mais alta por árvore estavam entre as de produção mais alta por ha. Esse conteúdo se distribuiu por classes de diâmetro, alcançando um máximo de 2.5 t/ha entre 9 e 13 cm e, então, diminuindo para 0,96 t/ha entre 29 e 33 cm de diâmetro. O seqüestro de carbono foi de 6,2 t/ha (até a fase atual de cerrado), baseado em uma média de conteúdo de 50% de carbono na matéria seca. O calor de combustão da madeira variou de 18,903 kj/kg a 20,888 kj/kg, com uma média de 19,942 kj/kg. As classes de menor diâmetro fixam mais carbono devido ao grande número de plantas pequenas por ha. Mas, para uma espécies que alcançou dimensões maiores e continha indivíduos em todas as classes de diâmetro, Vochysia thyrsoidea, pode-se verificar um aumento em fixação de carbono de 1,41 kg/ha na primeira classe (5 a 9 cm) para 138,3 kg/ha na última (25 a 33 cm). Isso indica que é possível selecionar espécies que alcançam tamanho maior com uma capacidade mais alta de acumulação de carbono por planta. As espécies que alcançaram dimensões maiores, com uma produção por árvore acima da média, e tiveram valores altos de poder calorífico foram Dalbergia miscolobium, Pterodon pubescens e Sclerolobium paniculatum. Essas espécies têm potencial para uso em plantações de combustível vegetal e manejo sustentável

Fitossociologia de uma área de cerrado denso na RECOR-IBGE, Brasília-DF Phytosociology of an area of "cerrado denso" at the RECOR-IBGE, Brasília-DF, Brazil

Foi amostrada uma área de 10ha de cerrado denso da RECOR-IBGE, Brasília-DF. Nesta foram estabelecidas parcelas experimentais de um projeto para o estudo do efeito do fogo na vegetação do cerrado com um delineamento em blocos casualizados. Este levantamento foi efetuado antes da aplicação dos tratamentos visando conhecer a composição florística e estrutura da vegetação original. Foram incluídos todos os indivíduos lenhosos e aqueles não-lenhosos pertencentes à família Velloziaceae, com diâmetro mínimo de 5cm, presentes em cinco parcelas de 1000m². Foram medidas as alturas e os diâmetros a 30cm do solo de cada indivíduo. Ao todo foram amostrados 982 indivíduos, pertencentes a 63 espécies e a 34 famílias. Cerca de 47% das famílias foram representadas por apenas uma espécie. Apenas 16 espécies foram comuns a todas as cinco parcelas. A diversidade da área foi alta (H'= 3,53) e a similaridade entre as parcelas segundo índice de Sørensen foi também alta. As espécies Sclerolobium paniculatum, Eremanthus glomerulatus, Schefflera macrocarpum, Ouratea hexasperma, Vochysia thyrsoidea, Guapira noxia, Caryocar brasiliense, Vellozia squamata, Qualea grandiflora e Emmotum nitens apresentaram os maiores valores de importância. As estimativas de densidade e de área basal por hectare foram de 1964 indivíduos e 13,28m², respectivamente. A diversidade foi equivalente a de outras áreas de cerrado sensu stricto na região, mas a densidade e a área basal foram mais elevadas.<br>This survey was conducted within a randomized block experiment set up in the RECOR - DF aiming to study the effect of fire in the cerrado. The sampling was conducted prior to the application of any treatments to assess the original status of the cerrado denso (dense savanna woodland) at the site. All woody individuals plus non-woody Velloziaceae over 5cm diameter were included in the sample which consisted of five 1000m² (20 x 50m) plots. Height and diameter at 30cm from the ground level were measured. There were 982 individuals belonging to 63 species and 34 families. Around 47% of the families contained just one species. Only 16 species occurred in all plots. Alfa diversity was high (H'= 3.53) and Sørensen's Similarity Index was high between the plots. Sclerolobium paniculatum, Eremanthus glomerulatus, Schefflera macrocarpum, Ouratea hexasperma, Vochysia thyrsoidea, Guapira noxia, Caryocar brasiliense, Vellosia squamata, Qualea grandiflora and Emmotum nitens had the highest IVI. Density and basal area were 1964 and 13.28 m²/ha, respectively. Diversity was similar to that found for several areas of cerrado sensu stricto in the region, but density and basal area were higher than at most sites