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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 62, Number 3, April-May 2005
Page(s) 209 - 218
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2005012
Ann. For. Sci. 62 (2005) 209-218
DOI: 10.1051/forest:2005012

Dendrochronology of pedunculate oak (Quercus robur L.) in an old-growth pollarded woodland in northern Spain: tree-ring growth responses to climate

Vicente Rozasa, b

a  Departamento de Biología de Organismos y Sistemas, Universidad de Oviedo, Catedrático Rodrigo Uría, 33071 Oviedo, Spain
b  Present address: Departamento de Ecología, Centro de Investigaciones Forestales y Ambientales de Lourizán, Carretera a Marín km 4, Apartado 127, 36080 Pontevedra, Spain

(Received 13 November 2003; accepted 15 September 2004)

Abstract - Both time-independent and time-dependent responses of radial growth in pedunculate oak (Quercus robur L.) to climate were investigated in an old-growth woodland in the Cantabrian lowlands, northern Spain. This was done by using correlation analysis, bootstrapped response functions and Kalman filter analysis. Responses to climatic factors were explored in three different oak age-classes: young < 120 years, mature 170-225 years old, and old-growth trees 250-470 years. Time-independent climatic models showed age-specific responses. Between 55.2 to 66.8% of ring-width discovered variance was explained by weather conditions in the period 1940-1998. Radial growth of young oaks was limited by the temperatures in June of the year the ring was formed, while mature and old-growth oaks showed a negative response to winter and summer temperatures, and a positive one to summer precipitation. Time-dependent models revealed that the effect of several climatic variables on tree growth was not constant through time. This variability could be explained by physiological changes related to tree ageing, while it was unrelated to changes in other environmental factors. Overall, these results suggest that any assumption of an age-independent climate-growth relationship for oak in the studied locality is unreliable, and anticipate the probable responses of oaks growing in old-growth woodlands to global climatic changes.


Résumé - Étude dendrologique du chêne pédonculé (Quercus robur L.) dans une forêt âgée, d'arbres traités en têtard, du nord de l'Espagne : influence du climat sur la largeur des cernes. Dans une forêt âgée, située à basse altitude dans la région Cantabrique, on a étudié les relations entre le climat et la largeur des cernes chez le chêne pédonculé (Quercus robur L.) ces relations pouvant être indépendantes ou dépendantes du temps. Pour ce faire, on a fait appel à la méthode de rééchantillonnage (bootstrapped response functions) et au filtre de Kalman. Les réponses aux facteurs climatiques ont été recherchées dans trois classes d'âge des chênes à savoir : les sujets jeunes (inf. à 120 ans), les sujets matures (170 à 225 ans), les très vieux arbres (250 à 470 ans). Les modèles climatiques indépendants du temps révèlent des réponses liées spécifiquement à l'âge. Entre 55,2 et 66,8 % de la variance de l'épaisseur des cernes s'expliquent par les conditions climatiques au cours de la période 1940-1998. L'accroissement en diamètre des jeunes chênes est limité par les températures du mois de Juin de l'année de formation du cerne, tandis que chez les arbres matures ou très vieux, on enregistre une réponse négative avec les températures hivernales ou estivales, et une réponse positive avec l'augmentation des précipitations estivales. Les modèles dépendant du temps révèlent que l'effet des diverses variables climatiques sur la largeur des cernes n'est pas constant dans le temps. Cette variabilité pourrait s'expliquer par des changements d'ordre physiologiques liés au vieillissement des arbres ; elle ne peut être attribuée à des modifications d'autres facteurs de l'environnement. En conclusion, ces résultats permettent de douter de l'existence d'une relation climat/accroissement des cernes indépendantes de l'âge pour le chêne dans la zone étudiée. Ils contribuent aussi à entrevoir les conséquences probables de changements climatiques sur les vieux peuplements de chêne.


Key words: climate / dendroecology / Kalman filter / response function / ring width

Mots clés : climat / dendroécologie / filtre de Kalman / fonction de réponse / largeur des cernes

Corresponding author: Vicente Rozas vrozas.cifal@siam-cma.org

© INRA, EDP Sciences 2005