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A tree-ring reconstruction of western spruce budworm outbreaks in the San Juan Mountains, Colorado, U.S.A.

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Abstract:

Tree-ring records were used to reconstruct spatial and temporal patterns of western spruce budworm (Choristoneura occidentalis Freeman) outbreaks in mixed conifer forests of southern Colorado. Reconstructions in 11 host stands showed a regionally synchronous pattern of at least 14 outbreaks during the past 350 years. Intervals between outbreaks were highly variable within stands, but at the regional scale outbreak intervals were more consistent. Spectral analyses of regional outbreak time series confirmed periodicities at about 25, 37, and 83 years. Comparison with an independent drought reconstruction indicated that outbreaks typically corresponded to increased moisture, while relatively little budworm activity occurred during dry periods. In contrast to other published reconstructions in Colorado and New Mexico, reconstructions from this study area did not exhibit significant 20th-century changes in the frequency of outbreak occurrence or magnitude of growth reduction. Sharply reduced growth during outbreaks was not clearly visible on the increment core samples, and budworm-induced reductions in tree-ring growth were usually detectable only after comparison with nonhost tree-ring series. This finding emphasizes that defoliation effects on ring growth can be highly relativistic. Hence, caution should be exercised in reconstructing insect outbreak histories based only on visual detection approaches, or without comparison with nonhost or nondefoliated tree-ring control series.

Des données dendrochronologiques ont été utilisées pour reconstituer la distribution spatiale et temporelle des épidémies de la tordeuse occidentale de l'épinette (Choristoneura occidentalis Freeman) dans les forêts mixtes de conifères du Sud du Colorado. Les reconstitutions effectuées dans 11 peuplements hôtes révèlent qu'au moins 14 épidémies synchrones à l'échelle régionale sont survenues au cours des 350 dernières années. Les intervalles entre les épidémies ont été très variables dans les peuplements mais plus consistants à l'échelle régionale. Selon les analyses spectrales des séries temporelles, les épidémies régionales avaient des périodicités d'environ 25, 37 et 83 ans. La comparaison avec une reconstitution indépendante des périodes de sécheresse montre que les épidémies correspondent typiquement à une augmentation des précipitations alors que la tordeuse a été relativement peu active pendant les périodes de sécheresse. Contrairement à d'autres reconstitutions au Colorado et au Nouveau-Mexique, les reconstitutions effectuées dans cette zone d'étude ne révèlent aucun changement significatif dans la fréquence des épidémies ou l'importance des réductions de croissance au cours du 20e siècle. Aucune réduction évidente de croissance associée aux épidémies n'était visible sur les carottes échantillonnées. Les réductions dans la croissance des cernes annuels dues à la tordeuse ne pouvaient être détectées qu'en effectuant des comparaisons avec les séries dendrochronologiques des arbres non hôtes. Ces résultats mettent en évidence le fait que les effets d'une défoliation sur la croissance des cernes peuvent être très relatifs. Par conséquent, on devrait être prudent dans la reconstitution de l'historique des épidémies d'insecte basée seulement sur des approches de détection visuelle ou sans effectuer de comparaison avec les séries dendrochronologiques d'arbres non hôtes ou non défoliés.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2003

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