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Fine-scale variability in growth–climate relationships of Douglas-fir, North Cascade Range, Washington

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Abstract:

Information about the sensitivity to climate of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) is valuable because it will allow forest managers to maximize growth, better understand how carbon sequestration may change over time, and better model and predict future ecosystem responses to climatic change. We examined the effects of climatic variability on the growth of Douglas-fir along an elevational gradient in the North Cascade Range, Washington (USA), at annual timescales during the 20th century. Multivariate analysis and correlation analysis were used to identify climate-growth relationships. Mid-elevation chronologies were negatively correlated with growing season maximum temperature and positively correlated with growing season precipitation. In contrast, high-elevation chronologies were positively correlated with annual temperatures and negatively correlated with previous-year winter Pacific Decadal Oscillation index. Projected increases in summer temperatures will likely cause greater soil moisture stress in many forested ecosystems. The potential of extended summer drought periods over decades may significantly alter spatial patterns of productivity, thus impacting carbon storage. It is likely that the productivity of Douglas-fir in the Cascade Range will decrease at sites with shallow, excessively drained soils, south- and west-facing aspects, and steep slopes and will increase at high-elevation sites.

L'information sur la sensibilité du douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) au climat est importante parce qu'elle permettra aux aménagistes forestiers de maximiser la croissance, de mieux comprendre comment la séquestration du carbone pourrait évoluer dans le temps et d'améliorer la modélisation et la prédiction des réactions futures des écosystèmes aux changements climatiques. Nous avons étudié les effets des variations climatiques sur la croissance du douglas le long d'un gradient altitudinal dans la partie nord de la chaîne des Cascades, dans l'état de Washington aux États-Unis, à des échelles de temps annuelles au cours du 20e siècle. Des analyses multivariées et de corrélation ont été utilisées pour déterminer les relations entre le climat et la croissance. Les chronologies à moyenne altitude étaient négativement corrélées à la température maximale durant la saison de croissance et positivement corrélées aux précipitations durant la saison de croissance. À l'opposé, les chronologies à haute altitude étaient positivement corrélées aux températures annuelles et négativement corrélées à l'indice d'oscillation décennal du Pacifique de l'hiver précédent. L'augmentation projetée des températures estivales causera probablement des stress hydriques dans le sol de plusieurs écosystèmes forestiers. Le prolongement potentiel des périodes de sécheresse estivale pendant plusieurs décennies peut affecter significativement les patrons spatiaux de productivité et, par conséquent, avoir un impact sur le stockage du carbone. Il est probable que la productivité du douglas dans la chaîne des Cascades diminuera dans les stations à sols minces et drainage excessif, dans les stations exposées au sud et à l'ouest et sur les pentes fortes alors qu'elle augmentera dans les stations situées à haute altitude.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-11-01

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  • Published since 1971, this monthly journal features articles, reviews, notes and commentaries on all aspects of forest science, including biometrics and mensuration, conservation, disturbance, ecology, economics, entomology, fire, genetics, management, operations, pathology, physiology, policy, remote sensing, social science, soil, silviculture, wildlife and wood science, contributed by internationally respected scientists. It also publishes special issues dedicated to a topic of current interest.
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