Ann. For. Sci. 65 (2008) 207
DOI: 10.1051/forest:2007090

Climatic response of Picea glauca seedlings in a forest-prairie ecotone of western Canada

Sophan Chhin^{1, 2} and G. Geoff Wang<sup>1, 3

1</sup>  Department of Biology and the Centre for Forest Interdisciplinary Research, The University of Winnipeg, Winnipeg, Manitoba, Canada R3B 2E9
²  Present address: Department of Renewable Resources, 4-42 Earth Sciences Building, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada T662E3
³  Present address: Department of Forestry and Natural Resources, Clemson University, 261 Lehotsky Hall, Clemson, South Carolina, USA, 29634-0317

(Received 2 May 2007; accepted 16 July 2007; published online 14 February 2008)

Abstract - We examined radial and height growth-climate relationships of juvenile white spruce in three contrasting microenvironments within a prairie-forest ecotone of western Canada. The three microenvironments were (1) the understory of mature trembling aspen (Populus tremuloides Michx.) groves, (2) the understory of mature white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) tree islands, and (3) the open prairie outside the influence of mature trees. Interannual patterns in radial and height growth from each of the three environments were related to the regional climate (temperature and precipitation). The growth-climate relationships identified indicated that growth of juvenile white spruce was conditioned primarily by direct moisture stress during the wettest month of the year, namely June precipitation in the current growing season (t). The growth of juvenile white spruce also responded secondarily to moisture stress indirectly induced by high temperatures in June (t). The results support the general understanding that the southern limit of conifer species in western Canada is controlled mainly by moisture stress either directly by low precipitation or indirectly due to temperature-induced drought stress.

Résumé - Réponse climatique de semis de Picea glauca dans l'écotone prairie-forêt dans l'ouest du Canada. Nous avons examiné les relations climat-croissance radiale et croissance en hauteur de jeunes Picea glauca dans trois microenvironnements contrastés de l'écotone prairie-forêt de l'ouest du Canada. Les trois microenvironnements étaient : (1) un sous-bois de bosquets de trembles matures (Populus tremuloïdes Michx.), (2) un sous-bois d'îlots de Picea glauca (Moench) Voss) matures et (3) la prairie ouverte en dehors de l'influence des arbres. Les patrons interannuels de croissance radiale et de croissance en hauteur de chacun des trois environnements ont été reliés au climat régional (température et précipitations). Les relations croissance-climat qui ont été identifiées indiquent que la croissance des jeunes Picea glauca était essentiellement conditionnée directement par un stress de sécheresse pendant le mois le plus humide de l'année, c'est-à-dire les précipitations du mois de juin de l'année de croissance en cours (t). La croissance des jeunes Picea glauca a aussi secondairement répondu au stress hydrique indirectement induit par les fortes températures de juin (t). Les résultats confortent l'interprétation générale de la limite sud des conifères dans l'ouest du Canada, qui est principalement contrôlée par la sécheresse induite directement par les faibles précipitations ou indirectement par les températures élevées.

Key words: dendrochronology / drought stress / height growth / radial growth / southern distribution limit / white spruce

Mots clés : dendrochronologie / stress du à la sècheresse / croissance en hauteur / croissance radiale / limite sud de distribution / Picea glauca

Corresponding author: sophan.chhin@ualberta.ca

© INRA, EDP Sciences 2008