Ann. For. Sci. 65 (2008) 506
DOI: 10.1051/forest:2008025

Growth response of Pinus pinaster Ait. to climatic variables in central Spanish forests

Stella M. Bogino^{1, 2} and Felipe Bravo<sup>1

1</sup>  Departamento de Producción Vegetal y Recursos Forestales, Universidad de Valladolid, Avda. de Madrid 44, 34004 Palencia, Spain
²  Departamento de Ciencias Agropecuarias. Facultad de Ingeniería y Ciencias Económico-Sociales, Universidad Nacional de San Luis, Avda. 25 de Mayo 384, 5730 Villa Mercedes, San Luis, Argentina

Received 29 January 2008; accepted 2 April 2008; published online 4 July 2008

Abstract - The effect of climatic variables (temperature and precipitation) on radial growth of the Mediterranean Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) was studied using dendrochronological techniques in the Iberian Peninsula. Ten tree-ring width chronologies, along the central distribution area of the species, were built. Chronology variability was analysed using Principal Component Analysis (PCA) for the period 1952-2005. The first principal component (PC1) explained 56% of tree-growth variability. Tree-growth association with climate was analysed at regional and local scales using correlation coefficient and bootstrapped response functions. Radial growth at both scales was positively correlated with rainfall during and prior to the growing season at all sites, and with summer rainfall before the growing season at five sites. Mean temperature effect changed according to the sampling site, from non-significant at the highest sites to significant (positive relationship in winter) at the lowest sites. Growth season temperature also had a negative effect. The Kalman filter was applied to estimate changing association between growth and climate over-time. Results suggested a change in association, initiated in the 80s, from non-significant to significant (p<0.05) at six of the sampling sites. Pinus pinaster is an accurate species for analysing tree-growth association with climate and for studying plant behaviour under global change conditions.

Résumé - L'influence des variables climatiques sur la croissance radiale de Pinus pinaster Ait. dans les forêts de l' Espagne centrale. L'influence des variables climatiques (températures et précipitations) sur la croissance radiale du pin maritime (Pinus pinaster Ait.) a été étudiée en utilisant des techniques dendrochronologiques dans la péninsule Ibérique. Dix chronologies de largeur de cerne ont été établies tout au long de la zone centrale de distribution de l'espèce. La variabilité des chronologies a été étudiée par une Analyse en Composantes Principales (PCA) pour la période 1952-2005. La première composante principale (PC1) a expliqué 56 % de la variabilité de la croissance des arbres. L'association entre la croissance des arbres et le climat a été analysée à l'échelle locale et régionale en utilisant un coefficient de corrélation et une méthode de rééchantillonnage. La croissance radiale à ces deux échelles a montré une corrélation positive avec les précipitations survenues pendant et avant la saison de croissance dans tous les sites et avec les précipitations estivales survenues avant la saison de croissance dans cinq sites. L'effet de la température moyenne a varié en fonction de l'altitude des sites, en étant non significatif dans les sites les plus élevés et positivement significatif en hiver dans les sites les plus bas. La température de la saison de croissance a également eu un effet négatif. On a appliqué le filtre de Kalman pour estimer les variations temporelles de l'association variable entre la croissance et le climat. Les résultats ont suggéré que cette association est passée, dans les années 80, de non significative à significative (p<0,05) dans six sites d'échantillonnage. Pinus pinaster est une espèce adéquate pour analyser l'association entre la croissance des arbres et le climat, et pour étudier le comportement de l'espèce dans des conditions de changement global.

Key words: dendroclimatology / Mediterranean Maritime pine / tree-ring / response function / Kalman filter

Mots clés : dendrochronologie / pin maritime méditerranéen / cerne / fonction de réponse / filtre de Kalman

Corresponding author: sbogino@fices.unsl.edu.ar

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