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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 61, Number 4, June 2004
Page(s) 309 - 318
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2004024
Ann. For. Sci. 61 (2004) 309-318
DOI: 10.1051/forest:2004024

Spatio-temporal pattern of bog pine (Pinus uncinata var. rotundata) at the interface with the Norway spruce (Picea abies) belt on the edge of a raised bog in the Jura Mountains, Switzerland

François Freléchouxa, b, c, Alexandre Buttlerb, d, Fritz H. Schweingrubere and Jean-Michel Gobata

a  Laboratoire d'Écologie végétale et de Phytosociologie, Institut de Botanique de l'Université de Neuchâtel, rue Émile-Argand 11, 2007 Neuchâtel, Switzerland
b  WSL Antenne romande, Swiss Federal Research Institute, Case postale 96, 1015 Lausanne, Switzerland
c  Laboratoire d'Écologie et Évolution, Département de Biologie, Pérolles, Chemin du Musée 10, 1700 Fribourg, Switzerland
d  Laboratoire de Chrono-écologie, UMR 6565 CNRS, UFR des Sciences et Techniques, 16 route de Gray, Université de Franche-Comté, 25030 Besançon, France
e  WSL Swiss Federal Research Institute, Zürcherstrasse 111, 8903 Birmensdorf, Switzerland

(Received 17 February 2003; accepted 24 April 2003)

Abstract - In a bog site in way of paludification, a pine stand is declining, which presently is an infrequent phenomenon on the Swiss Jura scale. A transect was positioned in the bog, from the external and driest part (pine-spruce stand) towards the central and wettest part (pine stand). Water table, tree structure, tree age structure and pine radial growth were analysed with spatial and temporal references. The ground water level is very shallow and the hydrologic gradient is obvious during dry periods. Tree structure (height and diameter) is strongly linked to the hydrologic gradient. Two cohorts have invaded the bog with a 70-year-time period between them. The first one concerned the whole transect; it started around 1840 and could be related to a clear cutting on the fringe of the bog. After a quick initial radial growth, the pines reduced their radial growth abruptly (1870-1885), more quickly and strongly in the centre of the bog, where an important mortality was observed over the last 10 years. Bog pine can thus survive over decades with a very reduced growth and in very wet environment. We think that the edge of raised bogs probably constituted the bog pines' survival niche during paludification in the Jura bogs.

Résumé - Réactions spatio-temporelles du pin à crochets (Pinus uncinata var. rotundata) à l'interface d'une ceinture d'épicéas (Picea abies) sur la marge d'un haut-marais de la chaîne jurassienne, Suisse. Dans un site de haut-marais en voie de paludification, un peuplement de pins dépérit, ce qui est actuellement peu fréquent à l'échelle du Jura suisse. Un transect a été établi dans la tourbière de la partie externe et sèche (peuplement mixte pin-épicéa) vers la partie centrale et très humide (peuplement de pins). La nappe phréatique, la structure des arbres, la structure d'âge des arbres et la croissance radiale des pins ont été analysées avec références spatiale et temporelle. La nappe est très superficielle et le gradient hydrique est évident lors de périodes sèches. La structure des arbres (hauteur, diamètre) est nettement liée au gradient hydrique. Deux cohortes ont envahi le marais à 70 ans d'intervalle. La première, sur l'ensemble du transect, a débuté vers 1840 et pourrait être en relation avec un déboisement à la périphérie de la tourbière. Après une croissance radiale initiale rapide, les pins ont réduit brusquement leur croissance radiale (1870-1885), plus rapidement et plus fortement au centre du marais où une forte mortalité fut observée depuis 10 ans. Les pins à crochets peuvent donc survivre durant des décennies avec une croissance très réduite en milieu très humide et nous pensons que le bord des tourbières fut probablement leur niche de survie durant la paludification des marais jurassiens.


Key words: raised bog / water table / ecotone / dendroecology / dynamics

Mots clés : haut-marais / nappe phréatique / écotone / dendroécologie / dynamique

Corresponding author: François Freléchoux francois.frelechoux@wls.ch

© INRA, EDP Sciences 2004