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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 64, Number 3, April-May 2007
Page(s) 333 - 343
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2007010
Published online 11 April 2007
Ann. For. Sci. 64 (2007) 333-343
DOI: 10.1051/forest:2007010

Climatic signal in annual growth variation of silver fir (Abies alba Mill.) and spruce (Picea abies Karst.) from the French Permanent Plot Network (RENECOFOR)

François Lebourgeois

UMR INRA-ENGREF 1092 - Laboratoire d'Étude des Ressources Forêt-Bois (LERFOB) - Équipe Écologie Forestière, 54042 Nancy Cedex, France

(Received 23 May 2006; accepted 13 October 2006; published online 11 April 2007)

Abstract - This paper explores the growth/climate relationships in earlywood, latewood and total ring-width chronologies of five Norway spruce (Picea abies) and six silver fir (Abies alba) stands sampled in the French permanent plot network (RENECOFOR) (327 trees). The relationships between climate and ring widths were analyzed using extreme growth years, simple correlations and response functions analysis (bootstrapped coefficients). Monthly climatic regressors were derived by a physiological water balance model that used daily climatic data and stand parameters to estimate soil water deficits. Pointer years underline the high sensitivity to winter frosts (1956, 1986) and exceptional annual droughts (1962, 1976, 1991) for both species. For those years, growth variations were higher for Abies alba than for Picea abies. For each species, the climate information of tree ring series is not modified by local site characteristics (altitude, slope, aspect, soil water reserve). Moreover, strong specific differences appear among species. Earlywood and latewood spruce growth mainly depends on current summer soil water deficit conditions. For silver fir, winter and early summer temperatures, as well as the water supply of the previous year (August to October) play a major role for the production of earlywood, after which the current early summer water supply influences mainly latewood width.


Résumé - Réponse au climat du sapin pectiné (Abies alba Mill.) et de l'épicéa commun (Picea abies Karst.) dans le Réseau National de suivi à long terme des Écosystèmes Forestiers (RENECOFOR). Cet article présente les relations entre le climat et les variations des largeurs du bois initial, du bois final et du cerne complet pour cinq peuplements d`épicéa commun (Picea abies) et six peuplements de sapin pectiné (Abies alba) échantillonnés dans le réseau national de suivi à long terme des écosystèmes forestiers (RENECOFOR) (327 arbres). L'effet du climat sur la largeur des cernes a été analysé à partir de l'étude des années caractéristiques et l'établissement des fonctions de réponse. Les régresseurs climatiques mensuels pris en compte sont issus d'un modèle de bilan hydrique à base écophysiologique qui utilise comme variables d'entrée des données météorologiques journalières et les caractéristiques du peuplement. Les années caractéristiques montrent la forte sensibilité aux froids extrêmes (1956, 1986) et aux sécheresses intenses (1962, 1976, 1991) des deux espèces avec néanmoins des variations de croissance plus marquées pour le sapin pectiné. Pour chaque espèce, les caractéristiques écologiques locales (altitude, pente, exposition, etc.) ne modifient pas la réponse au climat. Cependant, le comportement des deux espèces apparaît très différent. Pour l'épicéa, la mise en place du bois initial et du bois final dépend essentiellement du déficit hydrique estival de l'année en cours. Pour le sapin, la largeur du bois initial dépend à la fois du régime thermique hivernal et du début d'été de l'année en cours et de la sécheresse de la fin de saison précédente (août à octobre). Par la suite, la sécheresse estivale de l'été en cours influence la mise en place du bois final.


Key words: Abies alba / Picea abies / tree ring / water balance / drought / pointer years / response functions

Mots clés : Abies alba / Picea abies / cerne / bilan hydrique / sécheresse / année caractéristique / fonctions de réponse

Corresponding author: lebourgeois@engref.fr

© INRA, EDP Sciences 2007