Allometry and Aboveground Biomass of Acacia auriculiformis A. Cunn.ex Benth Based Agroforestry Systems in Yangambi Landscape, Democratic Republic of Congo

Innocent Amani Ndimubenchi; Neville Mapenzi Assani; Gérard Imani Mugisho; John Katembo Mukirania

doi:10.37284/eajenr.6.1.1237

Innocent Amani Ndimubenchi Université Officielle de Bukavu
Neville Mapenzi Assani Kenyatta University
Gérard Imani Mugisho Université Officielle de Bukavu
John Katembo Mukirania Institut Supérieurd’ Etude Agronomique de Bengamisa

DOI: https://doi.org/10.37284/eajenr.6.1.1237

Keywords: Acacia Auriculiformis, Allometric Models, Above-Ground Biomass, Agroforestry System

Share Article:

Abstract

Most of the population living near the Yangambi Biosphere Reserve lives mainly from slash-and-burn agriculture which causes deforestation. The agroforestry system (AFS) is reputed to stabilise agriculture, store carbon in plant biomass and in the soil, and improve soil fertility. Acacia auriculiformis is a fast-growing leguminous tree that has been planted in AFS in the Yangambi landscape, but few or no studies assessed its aboveground biomass storage. This study aims to determine the aboveground biomass storage of AFS-based Acacia auriculiformis when intercropped with cassava, maise, and peanut food crops at different tree planting densities in the Yangambi landscape. The experimental device is a multifactorial trial of 36 plots of 400 m2 each one; with 4 treatments and 3 repetitions for each of these tree species in association with maise, groundnut, and cassava. Therefore, for assessing the aboveground biomass, the stem circumference and tree height were taken in each plot. Moreover, to study the A. auriculiformis allometry, 30 trees were cut and the aboveground biomass was estimated from the local allometric model set up in this study. Through this work, we have developed the three best allometric models for estimating the aboveground biomass of A. auriculiformis. The result showed that the aboveground biomass of A. auriculiformis varies between 0.49 and 10.54 t/ha (0.25 to 5.27 t/ha of carbon) depending on tree planting density and food crops. By comparing the results of the current study with those of others who worked on A. auriculiformis biomass, it was noted that the local models developed in this study contribute to increasing the precision of carbon estimation in the Congo basin. This is important for the implementation of REDD+ projects (Reducing emissions from deforestation and forest degradation) in the DRC. In conclusion, agroforestry plantations contribute to storing carbon in plant biomass.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abdou, M.M., Mayaki, Z.A., Kadri, A., Ambouta, J-M.K., & Dan Lamso, N. (2013). Effet de l’arbre Acacia senegalsur la fertilité des sols de gommeraies au Niger. Int. J. Biol. Chem. Sci. 7(6), 2328-2337.

Albrecht, A., & Kandji, S.T. (2003). Carbon sequestration in tropical agroforestry systems. Agriculture, Ecosystems & Environment, 99(1-3), 15-27.

Bastin, J. F., Barbier, N., Réjou-Méchain, M., Fayolle, A., Gourlet-Fleury, S., Maniatis, D., De Haulleville, T., Baya, F., Beeckman, H., Beina, D., Couteron, P., Chuyong, G., Dauby, G., Doucet, J.L., Droissart, V., Dufrêne, M., Ewango, C., Gillet, J.F., Gonmadje, C.H., Hart, T., Kavali, T., Kenfack, D., Libalah, M., Malhi, Y., Makana, J.R., Pélissier, R., Ploton, P., Serckx, A., Sonké, B., Stevart, T., Thomas, D.W., De Cannière, C., Bogaert, J. (2015). Seeing Central African forests through their largest trees. Sci. Rep. 5, 1–8.

Bernhard-Reversat, F., Diangana, D., & Tsatsa, M. (1993). Biomasse, minéralomasse et productivité en plantation d’Acacia mangium et A. auriculiformis au Congo. Bois et Forêts des Tropiques, 238(4), 35-44.

Boyemba, F. (2011). Ecologie de Pericopsis elata (Harms) Van Meeuwen (Fabaceae), arbre de forêt tropicale africaine à répartition agrégée. Thèse de doctorat, Bruxelles, Université Libre de Bruxelles.

Chave, J., Condit, R., Lao, S., Caspersen, J.P., Foster, R.B., & Hubbell, S.P. (2003). Spatial and temporal variation of biomass in a tropical forest: results from a large census plot in Panama. Journal of Ecology, 91(2), 240-252.

Drechsel, P., Glaser, B., &Zech, W. (1991). Effect of 4 multipurpose tree species on soil amelioration during tree fallow in Central Togo. AgroforSyst, 16(3), 193-202.

Dubiez, E., Freycon, V., Marien, J.-N., Peltier, R., & Harmand J.-M. (2018). Long-term impact of Acacia auriculiformis woodlots growing in rotation with cassava and maise on the carbon and nutrient contents of savannah sandy soils in the humid tropics (Democratic Republic of Congo). AgroforestSyst, 92, 1-12, https://doi.org/10.1007/s10457-018-0222-x

Fayolle, A., Ngomanda, A., Mbasi, M., et al. (2018). A regional allometry for the Congo basin forests based on the largest ever destructive sampling. Forest Ecology and Management, 430, 228-240.

Fayolle, A., Ngomanda, A., Mbasi, M., etal. (2018). A regional allometry for the Congo basin forests based on the largest ever destructive sampling. Forest Ecology and Management, 430, 228-240.

Fonton, N.H., Fayolle, A., & Tores, D. (2014). Etablissement des équations allométriques pour les forêts du Bassin du Congo : caractéristique du modèle désiré, COMIFAC, 39p.

GIEC (2003). Recommandations du GIEC en matière de bonnes pratiques pour le secteur de l’utilisation des terres, changements d’affectation des terres et foresterie. IGES, Kanagawa, Japon, 25p.

Gnahoua, G.M., & Louppe, D. (2003). Acacia auriculiformis A. Cunn. ex Benth. CIRAD.

Kachaka, Y.E. (2020). Effets de l’âge des jachères agroforestières à Acacia auriculiformis sur les sols, les rendements de culture et adoption par les agriculteurs du plateau des Batéké, en République démocratique du Congo. Thèse de doctorat, Québec, Université Laval.

Katembo, J. M., (2020). Déterminants de la composition floristique et estimations des stocks de carbone des peuplements forestiers matures de Uma (Tshopo, R. D. Congo). Thèse de doctorat, Kisangani, Université de Kisangani.

Kombele, B.M. (2004). Diagnostic de la fertilité des sols dans la cuvette centrale congolaise. Cas des séries Yangambi et Yakonde. Thèse en sciences agronomiques et ingénierie biologique, Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux, 456 p.

Kottek, M., Grieser, J., Beck, C., Rudolf, B. &Rubel, F. (2006). World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated. Meteorol. Z., 15, 259–263.

KyaleKoy, J., Wardell, D. A., Mikwa, J.-F., Kabuanga, J. M., Monga Ngonga, A. M., Oszwald, J. & Doumenge, C. (2019). Dynamique de la déforestation dans la Réserve de biosphère de Yangambi (République démocratique du Congo) : variabilité spatiale et temporelle au cours des 30 dernières années. Bois et Forêts des Tropiques, 341, 15-28.

Lasco, R.D., Suson, P.D. (1999). A Leucaenaleucocephala-based indigenous fallow system in central Philippines: the Naalad system. Int. TreeCrops J. 10, 161–174.

Lebrun, J., Gilbert, G., 1954. Une classification écologique des forêts du Congo, Publ. INEAC, Série Sc., 63, Bruxelles.

Lewis, S.L., Sonké, B., Sunderland, T., Begne, S.K., Lopez-Gonzalez, G., van der Heijden, G.M.F., Phillips, O.L., Affum-Baffoe, K., Baker, T.R., Banin, L., Bastin, J.-F., Beeckman, H., Boeckx, P., Bogaert, J., De Cannière, C., Chezeaux, E., Clark, C.J., Collins, M., Djagbletey, G., Djuikouo, M.N.K., Droissart, V., Doucet, J.-L., Ewango, C.E.N., Fauset, S., Feldpausch, T.R., Foli, E.G., Gillet, J.-F., Hamilton, A.C., Harris, D.J., Hart, T.B., de Haulleville, T., Hladik, A., Hufkens, K., Huygens, D., Jeanmart, P., Jeffery, K.J., Kearsley, E., Leal, M.E., Lloyd, J., Lovett, J.C., Makana, J.-R., Malhi, Y., Marshall, A.R., Ojo, L., Peh, K.S.-H., Pickavance, G., Poulsen, J.R., Reitsma, J.M., Sheil, D., Simo, M., Steppe, K., Taedoumg, H.E., Talbot, J., Taplin, J.R.D., Taylor, D., Thomas, S.C., Toirambe, B., Verbeeck, H., Vleminckx, J., White, L.J.T., Willcock, S., Woell, H. and Zemagho, L., 2013. Above-ground biomass and structure of 260 African tropical forests. Philosophical transactions of the Royal Society of London.Series B, Biological sciences 368, 20120295. doi:10.1098/rstb.2012.0295.

Likoko, B.A., Limbeya, B., Lokonda M.O., Alongo, L. S., & Kombele, B. F. (2020). Indicateurs Agropédologiques relatifs au pH des séries principales des sols de Yangambi, RD Congo. European Scientific Journal, 16(9), 55-75.

Likoko, B.A., Murefu, K., Likoko, A.G., &Posho, N.B. (2018). Effets des biomasses de légumineuses ligneuses sur la croissance et le rendement du maïs en couloir sur un ferralsol de Yangambi, RD Congo. Journal of Applied Biosciences, 131, 13382-13391.

Mille, G.& Louppe, D. (éd) (2015). Mémento du Forestier Tropical. Editions QUÆ. Versailles, France :Quae.

Nair, P.K.R. (1984). Soil productivity aspects of agroforestry. Science and Practice of Agroforestry 1, ICRAF, Nairobi, pp. 29-50.

Nair, P.K.R., Nair, V.D., Kumar, B.M., & Haile, S.G. (2009). Soil carbon sequestration in tropical agroforestry systems: a feasibility appraisal. Environmental Science &Policy, 12(8), 1099-1111.

Pardé, J. & Bouchon, J. (1988). Dendrométrie (2e éd). Nancy, France : ENGREF.

Péroches A. (2012). Étude sur l’évolution de la biomasse au niveau de terroirs du Plateau Batéké en République Démocratique du Congo : Impact des systèmes de culture et des techniques agroforestières telles que la Régénération Naturelle Assistée promues par le projet Makala. Montpellier, France : Montpellier SupAgro.

Picard, N., Saint-André, L., Henry, M. (2012). Manuel de construction d’équations allométriques pour l’estimation du volume et la biomasse des arbres: de la mesure de terrain à la prédiction. FAO et CIRAD, Rome, Montpellier, 222 p.

Procès, P., Dubiez, E., Bisiaux, F., Péroches, A., & Fayolle, A. (2017). Production d’Acacia auriculiformis dans le système agroforestier de Mampu, plateau Batéké, République Démocratique du Congo. Bois et Forêts des Tropiques, 334(4), 5-18.

Saïdou, A., Dossa, A.F.E., Gnanglè, P.C., Balogoun, I., Aho, N. (2012). Evaluation du stock de carbone dans les systèmes agroforestiers à karité (Vitellaria paradoxa C.F.Gaertn.) et à néré (Parkia biglobosa Jacq. G. Don) en zone Soudanienne du Bénin. Bulletin de la Recherche Agronomique du Bénin (BRAB). Numéro Spécial Agriculture & Forêt : 1–9.

Sanchez, P.A. (2002). Soil fertility and hunger in Africa. Science, 295(5562), 2019-2020.

Schure, J., Ingram, V., Assembe-Mvondo, S., Mvula-Mampasi, E., Inzamba, J. & Levang P. (2013). La filière bois énergie des villes de Kinshasa et Kisangani. In Marien, J-N., Dubiez, E., Louppe, D. & Larzilliere, A. (eds) : Quand la ville mange la forêt : Les défis de bois énergie en Afrique centrale (pp. 27–44). Versailles, France: Quae.

Sclove, S.L. (1968). Improved estimators for coefficients in linear regression. Journal of American Stat. Assoc., 63, 596-606.

Sente, A. (2011). Impact de l’Acacia auriculiformis sur les propriétés des sols sableux du plateau Batéké, République Démocratique du Congo. Mémoire de master en Bio-ingénieur en sciences et technologies de l’environnement, Université catholique de Louvain, Belgique, 98p.

Tsoumou, B.R., Lumandé, K.J., Kampé, J.P., Nzila, J.D. (2016). Estimation de la quantité de carbone séquestré par la Forêt Modèle de Dimonika (Sud-ouest de la République du Congo). Revue Scientifique et Technique Forêt &Environnement du Bassin du Congo, 6: 39–45. DOI: 10.5281/zenodo.483

Zianis, D., & Mencuccini, M. (2004). On simplifying allometric analyses of forest biomass. Forest Ecology and Management, 187, 311-332.