Ann. For. Sci. 54 (1997) 347-358
DOI: 10.1051/forest:19970403

Relations cerne-climat dans des peuplements de Quercus afares Willd et Quercus canariensis Pomel en Algérie

M Messaoudène^a and L Tessier<sup>b

a</sup>  INRF, station régionale de Tizi Ouzou, BP 30 Yakouren, 15365, Algérie
^b  Imep, faculté des sciences de Saint-Jérôme, c 451, 13397 Marseille cedex 20, France

Abstract - Tree-ring to climate relationships for populations of Quercus afares Willd and Quercus canariensis Pomel in Algeria. Ring-width variations are analysed on 15 populations of Quercus afares and Quercus canariensis in the Akfadou and Beni-Ghobri Forests (Algeria) (fig 1) which are submitted to temperate and cool variants of the Mediterranean humid bioclimate. The populations selected are representative of the different ecological conditions (substratum, exposure, altitude) under which the two species are growing. After measuring ring-width on three radii per tree and eight to 16 trees per site, a mean ring-width chronology is developed for each population (table I). In order to remove age trend and isolate interannual variations of radial growth, ring-width series are modelized using ARMA processes. For each population, a mean chronology of residuals is established. Response function is then calculated, involving the mean residual chronology as dependent variable and, in a first step, the 24 monthly parameters of annual climate as regressors (P-T_max and P-T_min). The number of regressors is then reduced by grouping together the successive monthly values of the same sign. Response function is calculated for the period 1918-1951, where valuable meteorological data are available. The reliability of response function is tested using the bootstrap method. Results obtained from modelization (table II) show that radial growth is largely predetermined for both species. The amount of residual variance to be correlated with climate is low; this amount is lower for Q afares than for Q canariensis. Statistical analysis reveals that neither altitude nor exposure or substratum (table III) can explain the differences between populations. Comparison of the results obtained with response functions (table IV) reveals that, for the two species, precipitation has a greater effect than temperature, the action of which concerns only minimal values. The analysis of global significance of response functions shows that Q afares does not react to climate whereas Q canariensis reacts significantly to the interannual fluctuations of climatic parameters. As the region is submitted to the same regional climate, differences between populations can be attributed to differences in habitats. However, just as with the growth models, it is not possible to establish a significant relationship between the describers of the habitats (altitude, substratum, exposure) and the response functions. In conclusion, the endemic Q afares appears to be in better equilibrium with climate variations than Q canariensis; however, as the two species are highly in competition in the same habitat, this equilibrium could be perturbated by a small change in climate.

Résumé - Une analyse des variations de l'épaisseur des cernes en relation avec le climat est menée sur 15 populations de Quercus canariensis et de Quercus afares des massifs forestiers de l'Akfadou et de Beni-Ghobri (Algérie). La palette des situations écologiques (exposition, altitude, substrat) est représentée. La modélisation des séries de largeurs de cernes (modèles Arma) montre que la croissance du cerne des deux espèces est, d'une manière générale, prédéterminée. La part de variance résiduelle mise en jeu dans la relation avec le facteur climatique est moins importante pour Q afares que pour Q canariensis. Aucun des descripteurs écologiques recensés (substrat, exposition, altitude) ne peut isolément expliquer les différences constatées d'une population à l'autre. L'analyse des relations cerne-climat par le calcul des fonctions de réponse montre globalement un rôle dominant des précipitations par rapport aux températures, qui n'interviennent de façon prépondérante que par leurs valeurs minimales. L'intervention de ces paramètres dans un même sens sur le processus de croissance radiale s'étale sur des séquences de 2 à 3 mois. Comme pour la modélisation, les fonctions de réponse révèlent une différence de sensibilité des deux espèces aux fluctuations climatiques, sans qu'aucun des descripteurs écologiques puisse être identifié comme jouant un rôle majeur. En conclusion, Q afares apparaît particulièrement insensible aux fluctuations interannuelles du climat, alors que la croissance de Q canariensis est plus modulée par ces mêmes fluctuations. Cette adaptation de Q afares peut partiellement expliquer le maintien de cette endémique, maintien que tout changement climatique pourrait peut être compromettre.

Key words: Algeria / Quercus / ring width / climate / response function / dendroecology

Mots clés : Algérie / Quercus / cerne / climat / fonction de réponse / dendroécologie