Impact of planting trees on abandoned farmlands on diversity and carbon sequestration

在废弃农田植树对多样性和碳固存的影响

• 批准号: 566734-2021
• 负责人: DesRochers, Annie
• 金额: $ 6.03万
• 依托单位: Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Alliance Grants
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=722381
• 关键词: Impact; planting; trees; abandoned; farmlands

The establishment of plantations on abandoned farmland offers good opportunities to sequester carbon into plant biomass and soils. Plantations established on abandoned farmlands can be beneficial to biodiversity compared to cultivated lands, by accelerating the invasion and installation of native plants where ecological barriers to plant succession can halt or slow down colonisation. The potential for plantations to fulfill ecological services typically found in the ecosystems they are replacing (fallow lands, cultivated lands or forests) is however largely unknown. This study aims to determine the effects of establishing hybrid poplar and white spruce plantations on vascular and non-vascular plant functional diversity and species composition, soil microbiome and carbon content, in relation to the previous use of the sites and in comparison with surrounding forests and unplanted abandoned farmlands. We also aim to compare biodiversity along a chronosequence of planted (white spruce) and comparable unplanted fallow lands. Finally, this study aims to identify functional root traits that increase carbon sequestration in deep soil layers and in stable forms, and how the soil microbiome interacts with these traits.Already established white spruce and hybrid poplar plantations will be samples according to their previous land use (poplar) and age (spruce), in order to characterize their plant composition and soil microbiome, in comparison with unplanted abandoned farmland and surrounding forest. Soil carbon will be measured in the hybrid poplar plantations along with root functional traits of several clones that have slow to rapid growth rates, in order to link these traits with long term carbon sequestration. In the end, this project will contribute to make informed decisions and silviculture investments into plantations, according to ecological criteria and optimize outcomes better targeted to Canada's objectives of using trees to compensate CO2 emissions and manage diversity over the landscape.#(cr)#(lf)Le reboisement de friches agricoles offre de bonnes perspectives pour augmenter la séquestration du C dans la biomasse végétale et le sol. Lorsqu'elles sont établies sur terres agricoles abandonnées, les plantations peuvent aussi être bénéfiques à la biodiversité, comparativement aux zones agricoles en accélérant l'installation de plantes indigènes où des barrières écologiques à la succession peuvent empêcher ou ralentir la colonisation. Le potentiel des plantations à remplir des services écologiques typiques des écosystèmes qu'elles remplacent (friches, forêts, champs agricoles) est cependant encore mal connu. Cette étude vise à déterminer les effets de l'établissement de plantations de peuplier hybride et d'épinette blanche sur la diversité fonctionnelle, la composition en espèces des plantes vasculaires et non-vasculaires, le microbiome du sol et le carbone du sol, en lien avec l'origine des sites et en comparaison avec la forêt naturelle avoisinante. Elle vise également à comparer, le long d'une chronoséquence, la biodiversité entre friches agricoles et des friches reboisées en épinette blanche sur des sites comparables. Finalement, cette étude fera la lumière sur les traits racinaires favorisant la séquestration du carbone en profondeur dans les sols et à long terme et comment le microbiome interagit avec ceux-ci. Des plantations de peuplier hybride et d'épinette blanche déjà établies seront échantillonnées selon leur usage antérieur (peuplier hybride) et leur âge (épinette blanche) afin d'en déterminer la composition en espèces végétale et en microbiome, comparativement à des friches non reboisées et à la forêt environnante. Le Carbone du sol sera mesuré dans les plantations de peuplier hybride ainsi que les traits racinaires de clones présentant des taux de croissance lente à très rapide, afin de les relier à la capacité de séquestration de carbone à long terme.Ce projet contribuera à assoir les décisions et les investisseme

在废弃农田上建立种植园提供了将碳固存到植物生物量和土壤中的良好机会。与耕地相比，在废弃农田上建立的种植园可能有利于生物多样性，因为它加速了本地植物的入侵和种植，而植物演替的生态障碍可能会阻止或减缓殖民化。然而，人工林实现其所取代的生态系统（休耕地、耕地或森林）中通常存在的生态服务的潜力在很大程度上是未知的。本研究旨在确定建立杂交白杨和白色云杉人工林的影响，维管和非维管植物功能多样性和物种组成，土壤微生物和碳含量，与以前使用的网站，并与周围的森林和未种植的废弃农田比较。我们还旨在比较生物多样性沿着种植（白色云杉）和可比的未种植休耕地的时序。最后，本研究旨在确定增加深层土壤和稳定形式碳固存的功能性根系性状，以及土壤微生物组如何与这些性状相互作用。已经建立的白色云杉和杂交白杨种植园将根据其以前的土地利用（白杨）和年龄（云杉）进行采样，以表征其植物组成和土壤微生物组，与未种植的废弃农田和周围的森林相比。土壤碳将在杂交白杨种植园沿着与几个无性系的根功能性状一起测量，这些无性系具有从缓慢到快速的生长速率，以便将这些性状与长期碳固存联系起来。最后，该项目将有助于根据生态标准做出明智的决策和对种植园的造林投资，并优化结果，更好地针对加拿大利用树木补偿二氧化碳排放和管理景观多样性的目标。(cr)#（lf）Le reboisement de friches agricoles offre de bonnes perspectives pour augmenter la séquestration du C dans la biomasse végétale et le sol. Lorsquu 'elles sont établies sur terres agricoles abandonnées，les plantations peuvent aussi être bénéfiques à la biodiversité，comparativement aux zones agricoles en accélérant l'installation de plantes indigènes oeclogiques de la succession peuvent empêcher or ralentir la colonisation.种植园的潜力在于为替代生态系统（friches、forêts、champs agricoles）提供典型的生态服务。这一研究旨在确定混合种植和白皮松种植对功能多样性的影响，包括植物种类组成、土壤微生物组和土壤碳组、土壤来源以及与自然生态系统的比较。Elle vise également à comparer，le long d'une chronoséquence，la biodiversité entre friches agricoles et des friches reboisées en épinette blanche sur des sites comparables.最后，对土壤和泰尔梅中碳含量的测定以及微生物组与Ceux-ci的相互作用进行了研究。通过与非再生菌群和非再生菌群的比较，确定了人工种植的杂交种和白色种的营养成分和微生物组成。在杂交种人工林中，土壤碳含量测定表明，两个品种的无性系表现出快速生长的特性，并依赖于泰尔梅长期的碳含量测定能力。