Sensitivity of pines in Mexico to temperature varies with age

Abstract

México tiene abundancia de especies de Pinus, con P. cooperi como especie dominante de gran importancia ecológica. En este estudio se comparó la sensibilidad climática de dos clases de edad de árboles de P. cooperi que crecen en la Sierra Madre Occidental: jóvenes (< 80 años) y maduros (≥ 80 años). Se desarrolló una curva regional de estandarización del crecimiento del ancho de anillo para las dos clases de edad. El análisis estadístico mostró que el crecimiento anual del ancho de anillo del árbol fue similar entre las dos clases. Sin embargo, se encontró que el efecto de temperaturas elevadas durante el invierno previo son dependientes de la edad; esto es, temperaturas máximas y mínimas tienen efectos opuestos en el crecimiento subsecuente del árbol. Inviernos cálidos tienen efectos negativos en el crecimiento radial, y éstos son más fuertes en árboles jóvenes que en maduros; mientras que las temperaturas mínimas promueven el crecimiento. Sin embargo, no hubo diferencia en crecimiento radial entre las dos clases de edad con base en la precipitación. En escenarios de cambio climático, un incremento de la temperatura podría afectar más a los árboles jóvenes que a los maduros. Estos efectos de temperatura elevada pueden llevar a la reducción del crecimiento y la muerte subsecuente de los árboles. Estos resultados podrían ayudar a los manejadores de bosques a desarrollar criterios relacionados con la gestión forestal para esta especie.

Mexico has an abundance of Pinus species with P. cooperi as a dominant tree species of great ecological importance. In this study, we compared the climate sensitivity of P. cooperi trees of two age classes growing in the Sierra Madre Occidental: younger (< 80 years) and older (≥ 80 years) trees. A regional curve standardization (RCS) of growth ring width was developed for these two age classes. Our statistical analysis showed that annual tree growth was similar between the two age classes in absolute values of tree-ring widths. However, we found that the effects of rising temperatures during the previous winter are age-dependent; that is, maximum and minimum temperatures have opposite effects on the subsequent tree growth. Warming winter maximum temperatures have negative effects on radial growth, which are stronger in younger trees, whilst minimum winter temperatures enhance the growth. However, no difference in radial growth was observed between the two age classes based on precipitation. In climate change scenarios, an increase in temperature would affect younger trees of P. cooperi more than older trees. These effects of increased temperature may lead to a decrease in the growth and subsequent death of the trees. These results could help land managers to develop criteria related to forest management regarding P. cooperi.