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Ann. For. Sci.
Volume 58, Number 3, April 2001
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Page(s) | 237 - 251 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2001123 |
Ann. For. Sci. 58 (2001) 237-251
Detecting the impact of climate and disturbances on tree-rings of Fagus sylvatica L. and Quercus robur L. in a lowland forest in Cantabria, Northern Spain
Vicente RozasDepartamento de Biología de Organismos y Sistemas, Universidad de Oviedo, Catedrático Rodrigo Uría, 33071 Oviedo, Spain
(Received 18 April 2000; accepted 9 October 2000)
Abstract
The influence of climate and disturbances on tree-ring widths of European beech
and pedunculate oak were evaluated in a lowland forest of Northern Spain.
From 1925 to 1980, 36% of the variance of beech ring-width and 29% of the
oak one was explained by climate. The climatic models showed that low precipitation
in July of the previous year limited the radial growth of beech, while oak one was
instead restricted by water deficits in July of the current year. Ten main
disturbance periods were identified from 1780 to 1997, among which the 1922-1935
one was the most important. Since beech trees showed suppressed growth from
1800 to 1920, probably the forest canopy became denser during this time.
The disturbance periods identified in 1922-1935 and 1948-1953 contributed
to both increase the growth of beech above the expected, and intensify its
climatic response. On the other hand, deviations of oak growth from the expected
without-disturbance indices agreed with the disturbance history up to 1850.
From 1850 to 1997, oak growth became independent from disturbances sequence,
yielding a constant climatic response in 1925-1980. The opposite effects of
disturbances on both the radial growth and the climatic response of European
beech and pedunculate oak are related to their different tolerance to shade.
These results have relevant methodological implications on the analysis of
climate-growth relationships, and on the reconstruction of past disturbance
regimes by means of dendroecological techniques.
Résumé
Effet du climat et des perturbations locales sur la croissance radiale de
Fagus sylvatica L. et Quercus robur L. dans une forêt naturelle de Cantabria,
Nord de l'Espagne.
L'influence relative du climat et des perturbations locales
sur la croissance radiale du hêtre et du chêne pédonculé a été analysée dans
une vieille forêt naturelle du Nord de l'Espagne. Entre 1925 et 1980, 36 %
de la variance des largeurs de cernes du hêtre et 29 % de celle du chêne
s'expliquent par le climat. Les modèles climatiques élaborés montrent que la
croissance radiale du hêtre est limitée par les précipitations du mois de juillet
de l'année précédente, alors que celle du chêne l'est par le déficit hydrique du
mois de juillet de l'année en cours. Dix périodes de perturbation de la croissance,
d'origine non climatique, ont été identifiées entre 1780 et 1997, parmi lesquelles
celle de 1922-1935 a été la plus importante. La croissance radiale des hêtres
apparaît faible de 1800 à 1920 en raison de la fermeture du couvert forestier
au cours de cette période. Puis des perturbations survenues en 1922-1935 et
1948-1953 entraînent une augmentation de la croissance, qui devient alors
supérieure au signal commun. Conjointement, la réponse aux contraintes
climatiques se renforce au cours des mêmes périodes. Chez le chêne,
les déviations de la croissance par rapport au signal commun sont en accord
avec l'historique des perturbations locales jusqu'en 1850. Puis la croissance
devient indépendante de ces perturbations et converge avec le signal commun.
Sa réponse au climat demeure constante de 1925 à 1980.
Key words: dendroecology / ring width / response function / forest disturbance / Kalman filter
Mots clés : dendroécologie / largeur de cerne / fonction de réponse / perturbation / filtre de Kalman
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