Context The contribution of forest understory to the temperate forest carbon sink is not well known, increasing the uncertainty in C cycling feedbacks on global climate as estimated by Earth System Models. Objectives We aimed at quantifying the effect of woody and non-woody understory vegetation on net ecosystem production (NEP) for a forested area of 158 km 2 in the European Alps. Methods We simulated C dynamics for the period 2000–2014, characterized by above-average temperatures, windstorms and a subsequent bark beetle outbreak for the area, using the regional ecosystem model LandscapeDNDC. Results In the entire study area, woody and non-woody understory vegetation caused between 16 and 37% higher regional NEP as compared to a bare soil scenario over the 15-year period. The mean annual contribution of the understory to NEP was in the same order of magnitude as the average annual European (EU-25) forest C sink. After wind and bark beetle disturbances, the understory effect was more pronounced, leading to an increase in NEP between 35 and 67% compared to simulations not taking into account these components. Conclusions Our findings strongly support the importance of processes related to the understory in the context of the climate change mitigation potential of temperate forest ecosystems. The expected increases in stand replacing disturbances due to climate change call for a better representation of understory vegetation dynamics and its effect on the ecosystem C balance in regional assessments and Earth System Models.

中文翻译：

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对欧洲温带山地森林景观 C 汇的大量林下贡献

背景森林下层对温带森林碳汇的贡献尚不清楚，这增加了地球系统模型估计的全球气候碳循环反馈的不确定性。目标 我们旨在量化欧洲阿尔卑斯山 158 km 2 森林区域的木本和非木本林下植被对净生态系统产量 (NEP) 的影响。方法 我们使用区域生态系统模型 LandscapeDNDC 模拟了 2000-2014 年期间的 C 动态，其特征是该地区温度高于平均水平、风暴和随后的树皮甲虫爆发。结果 在整个研究区域，与裸土情景相比，15 年期间，木质和非木质林下植被导致的区域 NEP 高出 16% 至 37%。下层对 NEP 的年平均贡献与欧洲 (EU-25) 森林年平均碳汇处于同一数量级。在风和树皮甲虫干扰之后，林下效应更加明显，与不考虑这些成分的模拟相比，导致 NEP 增加了 35% 到 67%。结论 我们的研究结果强烈支持在温带森林生态系统减缓气候变化潜力的背景下，与林下层相关的过程的重要性。气候变化引起的替代干扰的预期增加要求在区域评估和地球系统模型中更好地代表林下植被动态及其对生态系统碳平衡的影响。在风和树皮甲虫干扰之后，林下效应更加明显，与不考虑这些成分的模拟相比，导致 NEP 增加了 35% 到 67%。结论 我们的研究结果强烈支持在温带森林生态系统减缓气候变化潜力的背景下，与林下层相关的过程的重要性。气候变化引起的替代干扰的预期增加要求在区域评估和地球系统模型中更好地代表林下植被动态及其对生态系统碳平衡的影响。在风和树皮甲虫干扰之后，林下效应更加明显，与不考虑这些成分的模拟相比，导致 NEP 增加了 35% 到 67%。结论 我们的研究结果强烈支持在温带森林生态系统减缓气候变化潜力的背景下，与林下层相关的过程的重要性。气候变化引起的替代干扰的预期增加要求在区域评估和地球系统模型中更好地代表林下植被动态及其对生态系统碳平衡的影响。结论 我们的研究结果强烈支持在温带森林生态系统减缓气候变化潜力的背景下，与林下层相关的过程的重要性。气候变化引起的替代干扰的预期增加要求在区域评估和地球系统模型中更好地代表林下植被动态及其对生态系统碳平衡的影响。结论 我们的研究结果强烈支持在温带森林生态系统减缓气候变化潜力的背景下，与林下相关过程的重要性。气候变化引起的替代干扰的预期增加要求在区域评估和地球系统模型中更好地代表林下植被动态及其对生态系统碳平衡的影响。