Ann. For. Sci. 61 (2004) 319-325
DOI: 10.1051/forest:2004025

Effects of microsite on growth of Pinus cembra in the subalpine zone of the Austrian Alps

Mai-He Li^{a, b} and Jian Yang<sup>c

a</sup>  Institute for Forest and Mountain Risk Engineering, Vienna University of Agricultural Sciences, Peter Jordan-Strasse 82, 1190 Vienna, Austria
^b  Current address: WSL, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research, Zuercherstrasse 111, 8903 Birmensdorf, Switzerland
^c  Applied Environmental Geoscience, University of Tübingen, Sigwart Strasse 10, 72076 Tübingen, Germany

(Received 7 March 2003; accepted 20 August 2003)

Abstract - We examined growth in Pinus cembra L. (28 years old) across the treeline ecotone from 1900 to 2100 m elevation in the Alps. Eighteen plots were chosen at different microsites which are defined as a combination of elevation and steepness (gentle vs. steep slope) on a south-facing slope in the Schmirn Valley, Tyrol/Austria. Over the range of altitudes studied, elevation and steepness had influences on growth depending on tree size: (1) Elevation and steepness had little effect on growth as long as trees were very small (< 0.5 m in height); (2) Both elevation and steepness affected tree growth significantly when the tree height was between 0.5 and 3 m; (3) As trees exceeded 3 m in height, tree canopies fully covered the ground surface and created a forest microclimate causing growth to decline with increasing elevation, irrespective of steepness. We conclude that the microsite related to microclimate, controls growth during the early life stages of trees, but following canopy closure the local climate (mesoclimate) associated with topography begins to determine tree growth.

Résumé - Effets de la microstation sur la croissance de Pinus cembra dans la zone subalpine des Alpes autrichiennes. Nous avons examiné la croissance de Pinus cembra L. (28 ans) dans l'écotone de la limite forestière entre 1900 et 2100 m d'altitude dans les Alpes. Dix-huit placettes ont été choisies dans différentes microstations définies selon l'altitude et la déclivité du terrain sur une pente exposée au sud dans la vallée de Schmirn, dans le Tyrol autrichien. Dans toute la zone étudiée, l'altitude et la déclivité ont exercé une influence qui dépendait de la taille de l'arbre: (1) elles avaient peu d'effet sur la croissance des arbres de très petite taille (< 0.5 m de haut); (2) elles avaient un effet significatif sur les arbres d'une hauteur entre 0,5 et 3 m; (3) à partir de 3 m de haut, la canopée couvrait complètement la surface du sol et créait ainsi un microclimat forestier qui entraîne un ralentissement de la croissance avec l'augmentation de l'altitude, indépendamment de la déclivité. Nous en concluons que la microstation liée au microclimat détermine la croissance des arbres durant leur jeune âge, mais après la fermeture de la canopée, le climat local (mésoclimat) associé à la topographie commence à influencer la croissance des arbres.

Key words: growth responses / high altitude / micro-environmental conditions / tree ecology / treeline ecotone

Mots clés : réactions à la croissance / altitude / conditions microenvironnementales / écologie des arbres / écotone de la limite forestière

Corresponding author: Mai-He Li maihe.li@wsl.ch

© INRA, EDP Sciences 2004