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Tree-line dynamics in relation to climate variability in the Shennongjia Mountains, central China

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Abstract:

Subalpine tree lines are particularly sensitive to climate variability. In this study, tree-ring chronologies and age structure of the subalpine fir Abies fargesii Franch. are developed to examine subalpine tree-line dynamics in relation to climate variability on the northern and southern aspects of the Shennongjia Mountains in central China. Response function analysis shows that radial growth is significantly positively correlated with temperatures during the previous November and in February and March of the current year on the northern aspect and with temperatures during the previous October and in March, April, and June of the current year on the southern aspect. Recruitment of A. fargesii is positively influenced by temperature in March and April on the northern aspect and in February, March, and May on the southern aspect. Precipitation shows no significant correlation with radial growth or recruitment of A. fargesii on either aspect. Thus, spring temperatures are the major factor limiting both radial growth and seedling establishment of this subalpine fir species. Radial growth and recruitment of A.fargesii show similar responses to climate variability and provide critical information for assessing the impacts of climate warming on tree-line dynamics, such as an increase in tree density and an upward shift of the altitudinal tree line in this mountainous region of central China.

La limite subalpine des arbres est particulièrement sensible aux variations du climat. Dans cette étude, des séries dendrochronologiques et la structure d’âge du sapin de Farges (Abies fargesii Franch.) sont développées pour étudier la dynamique de la limite subalpine des arbres en relation avec les variations du climat sur les versants sud et nord des monts Shennongjia dans le centre de la Chine. L’analyse de fonction de réaction montre que la croissance radiale est significativement et positivement corrélée aux températures du mois de novembre de l’année précédente et des mois de février et mars de l’année en cours sur le versant nord et aux températures du mois d’octobre de l’année précédente et des mois de mars, avril et juin de l’année en cours sur le versant sud. Le recrutement d’A. fargesii est influencé positivement par la température des mois de mars et avril sur le versant nord et par la température des mois de février, mars et mai sur le versant sud. Il n’y avait pas de corrélations significatives entre la précipitation et la croissance radiale ou le recrutement du sapin de Farges sur les deux versants. Par conséquent, la température printanière est le principal facteur qui limite la croissance radiale et l’établissement des semis de sapin de Farges. La croissance radiale et le recrutement du sapin de Farges réagissent de la même façon aux variations du climat et fournissent des informations cruciales pour évaluer les impacts du réchauffement climatique sur la dynamique de la limite des arbres tels que l’augmentation de la densité des arbres et la remontée de la limite des arbres dans la région montagneuse du centre de la Chine.

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2009

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