DOI: 10.1051/forest:2001130

Ann. For. Sci. 58 (2001) 333-350

The effects of climatic variability on radial growth of two varieties of sand pine (Pinus clausa) in Florida, USA

Albert J. Parker^a, Kathleen C. Parker^a, Timothy D. Faust^b and Mark M. Fuller<sup>b

a</sup>  Department of Geography, University of Georgia, Athens, GA 30602-2502, USA
^b  School of Forest Resources, University of Georgia, Athens, GA 30602-2152, USA

(Received 5 September 2000; accepted 4 December 2000)

Abstract
Total ring, earlywood, and latewood master chronologies were derived for six stands (three of each of the two varieties) of sand pine (Pinus clausa) spanning the geographic breadth of the species extant range in Florida, USA. Climate/growth correlations, analysis of extreme growth years, and multiple regression models were developed to relate growing season (current and lagged) monthly temperature and precipitation with interannual variability in sand pine growth increments. Four research hypotheses were evaluated: (1) Sand pine growth is more sensitive to variation in precipitation than variation in temperature. (2) Sand pine growth variation is linked to El Niño-Southern Oscillation warm- vs. cold-phase events. (3) Climate/growth relations are stronger for the peninsular (Ocala; P. c. var. clausa) variety of sand pine than the panhandle (Choctawhatchee; P. c. var. immuginata) variety. (4) Climatic signals are stronger for coastal populations (vs. inland) for both varieties. Precipitation (especially in the winter/spring season of current-year growth) was more strongly linked to sand pine growth than temperature, earlywood growth was significantly greater in warm-phase El Niño-Southern Oscillation years in four of the six stands, and climate/growth relationships were stronger in coastal populations. We found no consistent inter-varietal contrasts in the strength of climatic signals, although climate/growth relationships were distinctive in the two inland panhandle stands, where canopy/understory interactions may partially obscure expression of climatic influence. We found greater sensitivity to temperature in inland panhandle stands (especially in latewood series), but consistently strong growth response to precipitation in the other four stands (especially in earlywood and total ring series). Our findings extend the evidence for ENSO influence on terrestrial biophysical phenomena in Florida.

Résumé
Effets de la variabilité climatique sur la croissance radiale de deux variétés de pin (Pinus clausa) en Floride, USA. La chronologie des années caractéristiques a été dérivée de la mesure des cernes, du bois initial et du bois final dans 6 peuplements (3 pour chacune des variétés) de Pinus clausa représentant toute la gamme géographique de l'espèce en Floride, USA. La corrélation climat/croissance, l'analyse des années de croissance extrême et des modèles de régression multiple ont été développées pour établir les relations entre la température et les précipitations mensuelles au cours de la saison de végétation, et la variabilité inter-annuelle des accroissements de Pinus clausa. Quatre hypothèses de recherches ont été évaluées : (1) La croissance de Pinus clausa est plus sensible aux variations des précipitations qu'à celles de la température. (2) La variation de croissance de Pinus clausa est liée aux oscillations (évènements chauds versus froids de El Niño dans le sud). (3) Les relations climat/croissance sont plus fortes pour la variété péninsulaire (Ocala.; P. c. var. clausa) que pour la variété Choctawhatchee (P. c. var. immuginata). (4) Les signaux climatiques sont plus forts pour les populations côtières (versus intérieures) pour les deux variétés. Les précipitations (particulièrement celles de la saison hiver-printemps de l'année courante de croissance) sont plus fortement liées à la croissance de Pinus clausa que la température. La croissance initiale est significativement plus grande pendant les années de phases chaudes des oscillations de El Niño pour 4 des 6 peuplements, et les relations climat/croissance sont plus fortes pour les populations côtières. Il n'a pas été trouvé de différences consistantes inter-variétales dans la force du signal climatique, bien que les relations climat/croissance soient différentes pour les deux peuplements intérieurs de la variété Choctawhatchee, où les interactions canopées/sous étage ont pu atténuer l'expression des signaux climatiques. Il a été mis en évidence une plus grande sensibilité à la température dans les peuplements intérieurs de Choctawhatchee (en particulier pour le bois final), mais il y a une forte réponse, constante, de la croissance pour les précipitations dans les 4 autres peuplements (en particulier pour le bois initial et l'ensemble des cernes). Ces travaux confirment l'évidence de l'influence de ENSO sur les phénomènes biophysiques terrestres.

Key words: sand pine / dendroclimatology / El Niño-Southern Oscillation / Florida

Mots clés : Pinus clausa / dendroclimatologie / oscillation de El Niño / Floride

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