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Radial growth response of white oak to climate in eastern North America

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Abstract:

Predicting forest responses to climate change requires an understanding of the cause–effect relationships linking climate to tree growth. Dendroecological analyses across sites that span climate gradients provide one means of characterizing such relationships. Dendroecological analyses for white oak (Quercus alba L.) at 149 sites spanning the species range in eastern North America identified spatially replicated growth–climate associations. Early growing season site water balance variables for the year of annual ring formation had the strongest, most spatially replicated associations with growth. There was little evidence of phenological variation of these associations related to the latitudinal temperature gradient. Most spatial variation in growth–climate associations was along an east-to-west precipitation gradient. Radial growth was most strongly correlated with site water balance at sites in the northwest quadrant of the range, characterized by continental climate and high interannual variability in precipitation. There was little evidence that dormant season temperature affects white oak growth, even at the northern range limit. Correlations with dormant season precipitation were common in the northwest part of the range, where winter soil water recharge may be more variable. Spatial replication was a useful criterion for distinguishing growth–climate correlations that reflect cause–effect relationships.

Pour prédire les réactions des forêts aux changements climatiques, il faut comprendre les relations de cause à effet qui relient le climat à la croissance des arbres. Les analyses dendroécologiques effectuées sur des stations qui couvrent des gradients climatiques constituent une façon de caractériser de telles relations. Des analyses dendroécologiques effectuées sur des chênes blancs (Quercus alba L.) établis sur 149 stations couvrant l’aire de répartition de l’espèce dans l’est de l’Amérique du Nord ont fait ressortir l’existence de liens entre la croissance et le climat qui se répètent dans l’espace. Les variables de bilan hydrique des stations, au début de la saison de croissance pendant l’année de formation du cerne annuel, avaient les plus forts liens avec la croissance et ceux qui se répètent le plus dans l’espace. Il y avait peu d’indices de variation phénologique de ces liens reliée au gradient latitudinal de température. Une grande partie de la variation spatiale des liens entre le la croissance et le climat suivait un gradient de précipitation est-ouest. La croissance radiale et le bilan hydrique étaient les variables les plus étroitement corrélées dans les stations situées dans le quadrant nord-ouest de l’aire de répartition qui est caractérisée par un climat continental et une forte variation interannuelle des précipitations. Il y avait peu d’indices que la température pendant la saison de dormance affecte la croissance du chêne blanc, même à la limite nord de l’aire de répartition. Des corrélations avec les précipitations pendant la saison de dormance étaient communes dans la partie nord-ouest de l’aire de répartition où la recharge en eau du sol pendant l’hiver peut être plus variable. Les répétitions spatiales constituent un critère utile pour distinguer les corrélations entre la croissance et le climat qui reflètent des relations de cause à effet.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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