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Department of Biology
Institute for Plant Science and Microbiology
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Biodiversity & Ecology

 Forest resources    Research article    Open Access 

Patterns of above-ground biomass and its environmental drivers: an analysis based on plot-based surveys in the dry tropical forests and woodlands of southern Africa


Priscilla Sichone*, Vera De Cauwer, António Valter Chisingui, Francisco Maiato P. Gonçalves, Manfred Finckh, Rasmus Revermann

Article first published online: 24 April 2018

DOI: 10.7809/b-e.00338

*Corresponding author contact: priscilla.sichone@uni-hamburg.de

Biodiversity & Ecology  (Biodivers. Ecol.)

Climate change and adaptive land management in southern Africa - assessments, changes, challenges, and solutions,
edited by Rasmus Revermann, Kristin M. Krewenka, Ute Schmiedel, Jane M. Olwoch, Jörg Helmschrot & Norbert Jürgens
Volume 6, pages 309-316, April 2018
  PDF  (1.4 MB)

English

Abstract: In this paper we present an estimate of above-ground biomass (AGB) in the dry tropical forests and woodlands of southern Angola, western Zambia, northern Namibia and northern Botswana. Furthermore, we investigated the environmental variables infl uencing the spatial distribution of AGB. We compiled data from 498 vegetation plots and forest inventories covering seven vegetation types. The dataset contained measurements of 8803 individual trees belonging to 167 different species. The frequency of the trees per diameter at breast height (DBH) classes indicated healthy community structures with all vegetation types of miombo (Zambia and Angola), Baikiaea (Angola and Namibia), Baikiaea- Combretum, mopane, and Terminalia showing high number of trees in the smaller classes. We used two regional allometric equations developed for the miombo woodlands by Ryan (2011) and Chidumayo (2013) to calculate AGB. The highest AGB was recorded in the miombo woodlands of Zambia (median = 82.2 t/ha), followed by the dense Baikiaea- Combretum woodlands in Angola (median = 61 t/ha) and the Angolan miombo woodlands (median = 60.4 t/ha). Using generalized linear models, we analysed the relationship of AGB and environmental variables. Mean annual precipitation had the highest predictive power, explaining almost two thirds of the variance. Our conclusion was that, at regional scale, climate is a key driver of vegetation patterns, and biomass is no exception. There is a high local variability, however, that cannot completely be explained by gridded environmental datasets.

Portuguese

Resumo: Neste artigo, apresentamos uma estimativa da biomassa acima do solo (AGB) em fl orestas tropicais secas e bosques do Sul de Angola, Oeste da Zâmbia, Norte da Namíbia e Norte do Botswana. Além disso, investigamos as variáveis que infl uenciam a distribuição espacial da AGB. Compilámos dados de 498 parcelas de vegetação e inventários fl orestais, cobrindo sete tipos de vegetação. O conjunto de dados continha medições de 8803 árvores individuais, pertencentes a 167 espécies diferentes. A frequência das classes de árvores por diâmetro à altura do peito (DBH) indicou estruturas comunitárias saudáveis com todos os tipos de vegetação de miombo (Zâmbia e Angola), Baikiaea (Angola e Namíbia), Baikiaea-Combretum, mopane e Terminalia, mostrando um grande número de árvores nas classes mais pequenas. Utilizámos duas equações alométricas regionais, desenvolvidas para bosques de miombo por Ryan (2011) e Chidumayo (2013), para calcular a AGB. A mais elevada AGB foi registada nos bosques de miombo da Zâmbia (mediana = 82,2 t/ha), seguida pelos bosques densos de Baikiaea-Combretum em Angola (mediana = 61 t/ha) e os bosques de miombo angolano (mediana = 60,4 t/ha). Com recurso aos modelos lineares generalizados, analisamos a relação entre a AGB e variáveis ambientais. A precipitação média anual teve o maior poder preditivo, explicando quase dois terços da variância. A nossa conclusão foi que, à escala regional, o clima é um factor importante para os padrões da vegetação, e a biomassa não é excepção. Existe uma elevada variabilidade local, no entanto, esta não pode ser completamente explicada pelo elevado conjunto de dados ambientais.

Suggested citation:
Sichone, P., De Cauwer, V., Chissungui, A.V., Goncalves, F.M.P., Finckh, M. & Revermann, R. (2018) Patterns of above-ground biomass and its environmental drivers: an analysis based on plot-based surveys in the dry tropical forests and woodlands of southern Africa In: Climate change and adaptive land management in southern Africa – assessments, changes, challenges, and solutions (ed. by Revermann, R., Krewenka, K.M., Schmiedel, U., Olwoch, J.M., Helmschrot, J. & Jürgens, N.), pp. 309-316, Biodiversity & Ecology, 6, Klaus Hess Publishers, Göttingen & Windhoek. doi:10.7809/b-e.00338