Potential effects of ozone, climate, and spruce budworm on Douglas-fir growth in the Wasatch Mountains

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Abstract:

This study assessed the potential for ozone injury to vegetation in the central Wasatch Mountains of Utah by determining if Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn.) Franco) experienced reduced growth since the onset of high ozone concentrations. Dendrochronological techniques were used to model Douglas-fir growth in six central Wasatch Mountain stands, where ozone concentrations suggest the possibility of injury to vegetation, and in four Bear River stands, where ozone concentrations are lower than injury thresholds. Previous-year growth, temperature, and Palmer's Z index variables explained 53–70% of the variance in annual growth. Reduced Douglas-fir growth, not explained by the model or insect and disease records, occurred after 1970 in the central Wasatch Mountains but not in the Bear River Mountains. Douglas-fir growth in the central Wasatch Mountains was slightly negatively correlated with the previous-year ozone concentrations in nearby Salt Lake valley. Between 1962 and 1973, a fluctuating budworm population due to varying spring precipitation was suggested to have replaced precipitation as the factor limiting tree growth, causing an anomalous negative relationship between precipitation and Douglas-fir growth. Because of a suite of possible factors (e.g., undetected climatic variables, fungal pathogens, competitive interactions) influencing Douglas-fir growth, ozone may be one factor in a larger stressor complex reducing growth.

Cette étude avait pour but d'évaluer si la végétation a subi des dommages dus à l'ozone, dans la partie centrale des monts Wasatch en Utah, en déterminant si le douglas (Pseudotsuga menziesii var. glauca (Beissn.) Franco) a connu une réduction de croissance depuis que la concentration d'ozone a augmenté. La croissance du douglas a été modélisée à l'aide de la dendrochronologie dans six peuplements de la partie centrale des monts Wasatch, où les concentrations d'ozone laissent entrevoir la possibilité de dommages à la végétation, ainsi que dans quatre peuplements de Bear River, où les concentrations d'ozone sont inférieures aux seuils nécessaires pour causer des dommages. La croissance de l'année précédente, la température et l'indice Z de Palmer expliquent 53 à 70 % de la variation dans la croissance annuelle. Un réduction de croissance du douglas qui n'est pas expliquée par le modèle ou l'effet des insectes et des maladies est survenue après 1970 dans la partie centrale des monts Wasatch mais pas dans les montagnes de Bear River. La croissance du douglas dans la partie centrale des monts Wasatch est légèrement et négativement corrélée avec les concentrations d'ozone de l'année précédente dans la vallée voisine de Salt Lake. Entre 1962 et 1973, une population fluctuante de tordeuses des bourgeons due à la précipitation printanière variable aurait remplacé la précipitation comme facteur limitant de la croissance des arbres, ce qui a entraîné une relation négative anormale entre la précipitation et la croissance du douglas. Parce qu'un ensemble de facteurs potentiels (p. ex., variables climatiques non détectées, champignons pathogènes, interactions de nature compétitive) influencent la croissance du douglas, l'ozone est possiblement un facteur qui fait partie d'un complexe plus large de stress qui réduisent la croissance. [Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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