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Abstract
To improve our understanding of climate-driven long-term dynamics of eastern Asian mountain forests, we used field surveys and dendrochronological techniques to examine regeneration density, growth rate of mature trees, and growth sensitivity to climate of 3 common coniferous tree species at their respective altitudinal distribution limits on Changbai Mountain, northeastern China. The studied species were Manchurian fir (Abies nephrolepis, distributed between 780 and 1750 m asl), Korean pine (Pinus koraiensis, 780 and 1300 m asl), and Jezo spruce (Picea jezoensis var. komarovii, 1000 and 1750 m asl). Regeneration densities did not differ significantly among the elevations except for Jezo spruce, which showed a significantly lower regeneration density at 1000 m asl as compared to 1300 and 1750 m asl. All 3 species showed a significantly higher basal area increment (BAI) at the middle part of their distribution ranges than at their limits. The growth of Manchurian fir and Jezo spruce exhibited higher sensitivity to precipitation than to temperature at their lower distribution limits, and the inverse pattern was observed at the upper limit. In all cases the correlations between growth and the respective climate variable were positive, except for the correlation between Jezo spruce growth and precipitation. Growth of Korean pine was positively correlated with spring temperature and summer moisture at its lower distribution limit and with summer temperature at its upper limit. Our study suggests that elevational limits of forest vegetation were likely constrained by climate factors affecting growth of dominant species rather than those controlling regeneration density.
Résumé
Afin d'améliorer notre compréhension de la dynamique à long terme de l'influence des facteurs climatiques sur les forêts de montagne de l'est de l'Asie, nous avons réalisé des relevés sur le terrain et utilisé des méthodes dendrochronologiques pour examiner la densité de régénération, le taux de croissance d'arbres matures et la sensibilité au climat de la croissance de trois espèces communes de conifères à leurs limites respectives de répartition altitudinale dans le massif Changbai, au nord-est de la Chine. Les espèces étudiées étaient le sapin de Mandchourie (Abies nephrolepis, retrouvé entre 780 et 1750 m asl), le pin de Corée (Pinus koraiensis, 780 à 1300 m asl) et l'épinette Jezo (Picea jezoensis, 1000 à 1750 m asl). La densité de régénération ne variait pas significativement entre les élévations, sauf pour l'épinette Jezo qui avait une densité de régénération significativement plus faible à 1000 m qu'à 1300 m et 1750 m asl. L'accroissement de la surface terrière pour les trois espèces était significativement plus élevée dans la partie centrale de leur aire de répartition qu'aux limites. La croissance du sapin de Mandchourie et de l'épinette Jezo montrait une plus grande sensibilité aux précipitations qu'aux températures à leurs limites inférieures de répartition alors que le patron inverse était observé à leurs limites supérieures. Dans tous les cas, les corrélations entre la croissance et une variable climatique en particulier étaient positives, sauf pour la corrélation entre la croissance de l'épinette Jezo et les précipitations. La croissance du pin de Corée était corrélée de façon positive avec les températures printanières et l'humidité estivale à sa limite inférieure de répartition et avec les températures estivales à sa limite supérieure. Notre étude suggère que les limites altitudinales de la forêt sont probablement contraintes par des facteurs climatiques affectant la croissance des espèces dominantes plutôt que par des facteurs régissant la densité de la régénération.
