Effects of experimental drought on fine root biomass in two different altitudinal forests of Bhutan

Der Ausmaß der Auswirkungen von Änderungen des Monsunklimas in Südasien ist ein wichtiges Forschungsthema unserer Zeit. Die Feinwurzelmasse in Wäldern ist ein wichtiger Kohlenstoffspeicher, was erheblich zum globalen terrestrischen Kohlenstoffkreislauf beiträgt. In der Himalaja Region gibt es im Vergleich zu Studien über oberirdische Biomasse dennoch wenige Studien, die unterirdische Biomasse untersuchen. Diese Studie verwendete eine manipuliertes Experiment, um die Effekte von Trockenstress auf die Feinwurzelbiomasse in zwei Waldgesellschaften entlang eines Höhengradienten in Bhutan zu untersuchen. Die Hypothesen waren, dass 1) Trockenstress signifikant die Wurzelmasse in diesen Wäldern verringert, und 2) Wiederbefeuchten des Bodens nach Entfernung des Daches führt zu einer signifikanten Erholung der Feinwurzelbiomasse. Die Wurzelbiomasse wurde dreimal (vor dem Aufbau des Daches im Mai, nach dem Aufbau des Daches im August, und während der Erholungsphase im November) mit Hilfe von sequentieller Bohrungen beprobt. Die geschätzte Feinwurzelbiomasse beträgt am oberen Standort 466 g*m-2 und am unteren Standort 627 g*m-2. Die Ergebnisse zeigen keine Abnahme der Feinwurzelbiomasse aufgrund der Überdachung während einer Periode von vier Monaten. Ebenso wurde keine Änderung der Feinwurzelbiomasse während der Erholungsphase beobachtet. Daraus wird geschlossen, dass Trockenstress keinen Effekt auf die Feinwurzelbiomasse in den beiden Waldgesellschaften aufweist. Eine abnehmende Entwicklung der Feinwurzelbiomasse über die Vegetationsperiode unabhängig von der Behandlung deutet auf einen saisonalen Effekt während des Sommers. Ein Langzeittrockenstressexperiment ist nötig, um saisonale Effekte von Trockenstress auf die Feinwurzelbiomasse im Detail zu untersuchen. Schlagworte: Monsunklima, Kohlenstoff, Feinwurzelbiomasse, TrockenstressexperimentThe severity of the impacts of changes in South Asian monsoon climate is a highlighted topic of current scientific debate. Fine root system is recognised as a major reservoir of carbon (C), which contribute to global terrestrial C cycle substantially. However, there are few studies on belowground tree biomass compared to above ground in the Himalayan region. Here in this research, a manipulated drought experiment was carried out to investigate the effect of the moisture stress on the fine root biomass, in two forest types along the altitudinal gradient in the Himalayan Bhutan. We hypothesised that: 1) soil moisture stress can significantly decrease the fine root biomass of these forests, 2) soil rewetting after removal of the roof, leads to significant recovery of fine root biomass. Root biomass was estimated during three sampling intervals viz. before roofing in May, after roofing in August and recovery period in November, following a sequential coring approach. We estimated 466 to 627 g m-2 fine root biomass in the forest of higher and lower altitude, respectively. Our results showed no significant decrease in fine root biomass due to through fall exclusion for four months. And there was no significant change in fine root biomass during the recovery period. Therefore, we conclude that, there is no effect of the moisture stress on the fine root biomass of the two forest types of Bhutan. However, we could see a decreasing trend of fine root biomass in both of the control and roof plots, indicating a seasonal impact during the summer season. A long term drought experiment is necessary to comprehensively observe and quantify the effect of the seasons on the fine root biomass. Key Words: Monsoon climate, Forest carbon, Fine root biomass, Drought experiment.submitted by Yonten DorjiMit Zusammenfassung in deutscher SpracheUniversität für Bodenkultur Wien, Masterarbeit, 2015(VLID)103608