The effects of fire on carbon regain and loss to atmosphere in highland swidden farming

This research aimed to study carbon that stored during the fallow period, lost during slash-and-burn and recovered back after burning in long fallow period swiddwen farm, short fallow period swidden farm and forest rehabilitation area at Doi Phu Kha national park, Nan province. Each site consists of 3 replication plots, and hence totally 9 plots have been set up for this study. Prior to slashing, the estimation of fuel loading was conducted by using harvesting method. Moreover, four soil samples per plot at depths of 30 cm were also collected to determine soil and root carbon contents and their pools. Immediately after burning accomplished, all residues and soil samples were collected. The transfer of carbon to the atmosphere during burning was calculated as the differences between the quantities of pre-burned carbon pool (plant and soil and fine root) and post-burned residues (ash, charred material, unburned material, post-burn soil and fine root). In addition, carbon recoveries have been monitored for the period of 6 months after burning.

The result showed that carbon pool was highest for rehabilitation area (79.22 ton/ha), followed by long swidden farm (73.01 ton/ha), and short (45.56 ton/ha) swidden farm, respectively. However, carbon pool from tree parts for the rehabilitation area was not included. Great portion of carbon was stored in the belowground part for both long and short swidden farms. The relative carbon loss was lowest for the rehabilitation site (21%), compared to the swidden farms (ca. 35%). The overall carbon recovery was that the carbon in the long fallow period swidden farm and the rehabilitation area has been gradually recovered at the rate of ca. 0.5 ton/ha/month, although the recovery for the short fallow period swidden farm was not clear. This finding may suggest that slash-and-burn agriculture in long fallow period swidden farming may sufficient to restore carbon to the pre-burned level until the next slash-and-burn begins.

Keywords: swidden farming, rehabilitation forest, slash-and-burn, carbon loss

Download Full Version (942 kb)

 

บทคัดย่อ

การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการสะสม การสูญเสียจากการเผาและแนวโน้มการฟื้นกลับของคาร์บอนในไร่หมุนเวียนรอบยาว (5 ปี) ไร่หมุนเวียนรอบสั้น (2 ปี) และพื้นที่ไร่ร้างที่ไม่มีการทำการเกษตรแล้ว (พื้นที่ฟื้นฟูระบบนิเวศ) บริเวณพื้นที่ผ่อนปรน อุทยานแห่งชาติดอยภูคา จ.น่าน โดยวางแปลงศึกษาพื้นที่ละ 3 แปลง ก่อนการถางพื้นที่เพื่อทำการเกษตรได้สำรวจปริมาณเชื้อเพลิงและตรวจวัดปริมาณคาร์บอนที่สะสมอยู่ในเชื้อเพลิงและตรวจวัดคาร์บอนที่อยู่ใต้ดินที่ระดับความลึก 30 เซนติเมตร ภายหลังการเผาเก็บสิ่งที่หลงเหลือ (เถ้า ถ่าน และส่วนที่ไม่ไหม้ไฟ) และเก็บตัวอย่างดินทันที คำนวนปริมาณคาร์บอนที่สูญเสียออกไปในระหว่างการเผาพื้นที่และตรวจสอบปริมาณคาร์บอนในช่วงเวลา 6 เดือน ภายหลังการเผา

จากการศึกษาพบว่าคาร์บอนสะสมในช่วงพักพื้นที่ (ก่อนเผา) สูงที่สุดในไร่ร้าง (79.22 ตันต่อเฮกแตร์) รองลงมาได้แก่ไร่หมุนเวียนรอบยาว (73.01 ตันต่อเฮกแตร์) และในไร่หมุนเวียนรอบสั้น (45.56 ตันต่อเฮกแตร์) ซึ่งคาร์บอนในไร่ร้างไม่ได้รวมไม้ยืนต้น ไร่หมุนเวียนมีสัดส่วนการสะสมคาร์บอนใต้ดินสูงกว่าส่วนที่อยู่เหนือพื้นดิน การเผาไร่ร้างเกิดการสูญเสียคาร์บอนสัมพัทธ์ต่ำที่สุด (ร้อยละ 21) ส่วนไร่หมุนเวียนรอบยาวและรอบสั้นมีการสูญเสียใกล้เคียงกัน (ร้อยละ 35) แนวโน้มการฟื้นกลับมาในระยะเวลา 6 เดือน ของคาร์บอนในพื้นที่ไร่ร้างและไร่หมุนเวียนรอบยาวมีค่าประมาณ 0.5 ตันต่อเฮกแตร์ต่อเดือน ส่วนไร่หมุนเวียนรอบสั้นมีแนวโน้มที่ไม่ชัดเจน จากการศึกษาครั้งนี้จะพบว่าการเกษตรแบบไร่หมุนเวียนรอบยาวที่มีระยะเวลาพักพื้นที่นานเพียงพออาจจะรักษาสมดุลระหว่างการปลดปล่อยและการเก็บกักคาร์บอนได้ดีกว่าพื้นที่ไร่หมุนเวียนรอบสั้น

คำสำคัญ: ไร่หมุนเวียน, ไร่ร้าง, การถางแล้วเผา, การปลดปล่อยคาร์บอน

Download Full Version (942 kb)