ABSTRACT M.Sc.Amanda D. BambrickNatural Resource Sciences Tree-based intercropping (TBI) is an agroforestry system where a crop, generally an annual, is planted between established tree rows. TBI systems have a greater potential for carbon storage than conventional cropping systems because carbon is stored in the biomass of growing trees and trees provide additional carbon inputs (leaves, roots) that contribute to the soil organic carbon (SOC) pool. Differences in the litter quality and amount of litter deposited in the tree row versus the intercropped space are expected to generate spatial heterogeneity in the SOC pool. The objectives of this work were to evaluate the spatial variability of the SOC pool in TBI systems, to compare SOC stocks in the TBI system with a nearby conventional agroecosystem, and to describe the SOC dynamics in a TBI system using the ecosys model. Research sites included in this study were 4-year old TBI sites at St. Paulin and St. Edouard (Quebec, Canada), an 8-year old TBI site in St. Remi, Quebec, and a 21 year old TBI site in Guelph, Ontario, Canada. Spatial heterogeneity in SOC pools due to the presence of trees was observed in two of the four sites, but obscured by field variability at one site and even distribution of leaf litter associated with large trees at the oldest TBI site. The SOC pool increased in older TBI sites, relative to the nearby conventional agroecosystem, but the magnitude of SOC change was affected by the land use history. A simulation of changes in SOC using the ecosys environmental model predicted a 5.0% decrease in SOC pools twenty-one years after the site was converted to TBI, while field experiments showed a 12% increase in the SOC pool compared to the conventional agroecosystem. A spatial algorithm that describes the distribution of trees and crops in TBI systems would improve ecosys model predictions. Overall, field results suggest that the trees growing in TBI systems will increase SOC levels after a n / RESUMÉM.Sc.Amanda D. BambrickSciences de ResourcesNaturellesUn système de culture intercalaire (SCI) est un système d’agrosylviculture où une récolte, généralement annuelle, est établie entre les rangées d'arbres plantées. Le SCI a un potentiel important pour être adoptés dans les régions tempérées dû aux avantages environnementaux liés à ces systèmes. Un tel avantage environnemental fourni par SCI est le stockage accru de carbone dans les sols et la biomasse des plantes. Le SCI a un potentiel important pour le stockage de carbone (C) car il contienne de carbone dans la biomasse des arbres croissants, et l’ajout au sol des résides d’arbres (feuilles, racines) contribuent au C organique du sol (SOC). On s'attend à ce que des différences dans la qualité et la quantité des résides organiques déposées dans la rangée d'arbre contre l'espace intercalaire produisent de l'hétérogénéité spatiale de SOC. Les objectifs de cette thèse étaient i) d'évaluer la variabilité spatiale de SOC dans le SCI, ii) comparer des stocks de SOC dans le SCI à un agro-écosystème conventionnel, et iii) décrire la dynamique de SOC dans le SCI utilisant le model ecosys. Les sites expérimentaux incluant dans cette étude étaient des emplacements de quatre ans à St. Paulin et St. Édouard (Québec, Canada), de huit ans à St. Rémi, Québec et de 21 ans à Guelph (Ontario, Canada). L'hétérogénéité spatiale au SOC due à la présence des arbres a été observée dans deux des quatre sites, mais obscurcie par la variabilité de terrain a un site et par la distribution égale de feuillage liée à de grands arbres à l'emplacement de SCI le plus ancien. Le stock de SOC accrue dans des sites de SCI le plus anciens, relativement à l'agro-écosystème conventionnel, mais l'importance de changement de SOC a été affectée par l'histoire d'utilisation de la terre. Une simulation des changements du SOC utilisant le modèle ecosys a prévu une diminut
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.40848 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Bambrick, Amanda |
| Contributors | Joann Karen Whalen (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Natural Resource Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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