Long-term drought sensitivity of trees in second-growth forests in a humid region

Classical field methods of reconstructing drought using tree rings in humid, temperate regions typically target old trees from drought-prone sites. This approach limits investigators to a handful of species and excludes large amounts of data that might be useful, especially for coverage gaps in large-scale networks. By sampling in more “typical” forests, network density and species diversity would increase in ways that could potentially improve reconstructions. Ten nonclassical tree-ring chronologies derived from randomly selected trees, trees from logged forests, or both were compared to more classical chronologies and an independent regional drought reconstruction to determine their usefulness for dendrohydroclimatic research. We find that nonclassical chronologies are significantly correlated to classical chronologies and reconstructed drought over the last 2–3 centuries. While nonclassical chronologies have spectral properties similar to those from classical dendroclimatic collections, they do lack spectral power at lower frequencies that are present in the drought reconstruction. Importantly, our results show that tree growth is strongly dependent on moisture availability, even for small, randomly selected trees in cut forests. These results indicate that there could be more data available in areas with few current tree-ring collections for studying climate history and that drought plays an important role in humid forests. Résumé : Les méthodes de terrain classiques pour reconstituer les périodes de sécheresse à l’aide des cernes des arbres dans les régions tempérées humides ciblent typiquement les vieux arbres dans les stations sujettes à la sécheresse. Cette approche limite les chercheurs à une poignée d’espèces et exclut de grandes quantités de données qui pourraient être utiles, particulièrement pour les bris de couverture dans les réseaux à grande échelle. En échantillonnant dans des forêts plus typiques, la densité des réseaux et la diversité des espèces augmenteraient, ce qui pourrait améliorer les reconstitutions. Dix séries dendrochronologiques non classiques dérivées d’arbres choisis au hasard, d’arbres provenant de forêts coupées, ou des deux, ont été comparées à des séries dendrochronologiques plus classiques et à une reconstitution indépendante des périodes de sécheresse régionale pour déterminer leur utilité pour la recherche en dendrohydroclimatologie. Nous avons trouvé que les séries dendrochronologiques non classiques sont significativement corrélées avec les séries dendrochronologiques classiques et avec les périodes de sécheresse reconstituées au cours des derniers deux à trois siècles. Alors que les séries dendrochronologiques non classiques ont des propriétés spectrales semblables à celles des collections dendroclimatiques classiques, elles n’ont pas la puissance spectrale aux fréquences plus faibles qui est présente dans la reconstitution des périodes de sécheresse. Nos résultats montrent surtout que la croissance des arbres est fortement dépendante de l’humidité disponible, même celle des petits arbres choisis au hasard dans les forêts coupées. Ces résultats indiquent que plus de données pourraient être disponibles dans les régions qui comptent actuellement peu de collections dendrochronologiques pour l’étude du climat passé et que la sécheresse joue un rôle important dans les forêts humides. [Traduit par la Rédaction]