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The dynamics of a mountain mixed forest under wind disturbances in the Tatra Mountains, central Europe — a dendroecological reconstruction

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Abstract:

Windstorms are among the most severe disturbances that affect mountain forests in central Europe. This study was conducted in a windthrow area resulting from a windstorm of an enormous scale in November 2004 in the Slovakian High Tatras Mountains. In this study, we used dendrochronological methods to determine the age structure and growth pattern of 529 Norway spruce (Picea abies (L.) Karst) and 103 European larch (Larix decidua Mill) during the last 200 years by examining cross sections of stumps. The multiage structure of the spruce indicated that this species regenerated constantly throughout the reconstruction period. The age structure of the larch was distinctly bimodal with only two ca. 20year periods of regeneration. The initiation of larch recruitment overlapped in time with release pulses and showed severe disturbance events. A sudden and simultaneous production of compression wood and resin pockets in survivor trees indicated that wind was the most probable disturbance factor. The current composition of the stand with coexisting spruce and larch was a result of infrequent and severe windstorms events. Larch benefits from broader openings and regenerates in recruitment pulses once or twice per century, whereas spruce may regenerate constantly taking advantage of small-scale, gap-phase processes. Such a disturbance scenario allows the light-demanding larch to coexist among the more shade-tolerant spruce.

Les vents violents sont parmi les perturbations les plus sévères qui affectent les forêts montagnardes de l’Europe centrale. Cette étude a été menée dans un chablis causé par de forts vents qui ont soufflé sur un très grand territoire en novembre 2004 dans les Hautes Tatras de la Slovaquie. À l’aide de méthodes dendrochronologiques, nous avons étudié la structure d’âge et le patron de croissance de 529 d’épicéa commun (Picea abies (L.) Karst) et 103 de mélèze d’Europe (Larix decidua Mill) à partir de sections radiales prélevées sur les souches et couvrant les 200 dernières années. La structure multi-âge de l’épinette indique que cette espèce s’est continuellement régénérée pendant la période de reconstruction. La structure d’âge du mélèze est distinctement bimodale avec seulement deux périodes de régénération d’une durée approximative de 20 ans. L’amorce du recrutement du mélèze a chevauché dans le temps des vagues d’ouverture du couvert correspondant à des perturbations sévères. La production soudaine et simultanée de bois de compression et de poches de résine dans les arbres survivants indique que le vent est le facteur de perturbation le plus probable. La composition actuelle du peuplement, formée d’épinettes coexistant avec des mélèzes, est le résultat de tempêtes de vent violentes et peu fréquentes. Le mélèze tire profit de grandes ouvertures et se régénère par vagues de recrutement qui surviennent une ou deux fois par siècle alors que l’épinette peut se régénérer continuellement en tirant profit de la formation de petites trouées. Un tel scénario de perturbations permet le maintien d’une espèce intolérante à l’ombre, le mélèze, qui coexiste parmi les épinettes plus tolérantes à l’ombre.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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