Boreal forest provenance tests used to predict optimal growth and response to climate change. 1. Jack pine

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Abstract:

Height, diameter, and survival data were obtained from 16 rangewide jack pine provenance trials in eastern Canada and the United States. Climate data for each seed source and test location were used to relate height growth to 72 climate variables. Population response functions based on August minimum and January maximum temperatures were developed to predict climate values maximizing height growth for individual seed sources. Site transfer functions based on March precipitation and December minimum temperature were developed to predict climate values maximizing height growth for test locations. Contour lines representing optimal performance were fitted to current (1971–2000) and future (2041–2070) climate grids. Optimal growth is currently achieved between 46°N and 47°N latitude for most seed sources. Future temperature increases are expected to cause a northward shift of the optimal habitat by approximately 2°. Northern sources are growing at temperatures below optimum and would benefit from warmer environments provided other environmental factors do not become limiting. Central sources are growing at close to optimum and will be negatively affected by increased temperatures in the future. Southern sources performed better in cooler environments, and warmer temperatures may cause significant height growth loss and the potential extirpation of these populations.

Des données de hauteur, de diamètre et de survie ont été obtenues pour 16 essais de provenances de pin gris couvrant l’ensemble de la distribution naturelle de l’espèce et localisés dans l’est du Canada et aux États-Unis. Les auteurs ont utilisé les données climatiques associées à chaque source de semences et à chaque endroit où était établi un essai pour déterminer les relations entre la croissance en hauteur et 72variables climatiques. Des fonctions de réponse des populations basées sur la température minimum du mois d’août et la température maximum du mois de janvier ont été développées afin de prédire les valeurs climatiques associées à une croissance en hauteur maximale pour chaque source de semences. Des fonctions de transfert de site basées sur la précipitation du mois de mars et la température minimum du mois de décembre ont été développées afin de prédire les valeurs climatiques associées à une croissance en hauteur maximale pour les localités où étaient établis les essais. Des lignes de contour représentant la performance optimale ont été ajustées aux réseaux de données climatiques actuelles (1971–2000) et futures (2041–2070). La croissance optimale est présentement atteinte entre 46° et 47° de latitude Nord pour la plupart des sources de semences. Les augmentations futures de température devraient entraîner un déplacement de l’habitat optimal d’approximativement 2° vers le nord. Les sources nordiques croissent à des températures sous-optimales et bénéficieraient d’un environnement plus chaud, dans la mesure où les autres facteurs environnementaux ne deviennent pas limitants. Les sources centrales croissent à un rythme qui est près de l’optimum et seront affectées négativement par les augmentations de température dans le futur. Les sources méridionales avaient une meilleure performance dans les milieux plus frais et des températures plus élevées pourraient entraîner des pertes de croissance en hauteur importantes et potentiellement éliminer ces populations.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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