Carbon stable isotope-climate association in tree rings of Pinus pinaster and Pinus sylvestris in Mediterranean environments

• Stella M Bogino ^[1] ; Felipe Bravo ^[1]
  1. [1] Universidad de Valladolid

     Universidad de Valladolid

     Valladolid, España

     
• Localización: Revista Bosque (Valdivia), ISSN-e 0717-9200, ISSN 0304-8799, Vol. 35, Nº. 2, 2014, págs. 175-184
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Asociación entre el clima y los isótopos estables de carbono en los anillos de crecimiento de Pinus pinaster y Pinus sylvestris en ambientes Mediterráneos
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  • español

    La relación entre los isótopos de carbono, almacenada como la variación de 13C/12C en los anillos de crecimiento de las especies leñosas, es el resultado de cambios fisiológicos relacionados con las condiciones ambientales. El objetivo de este trabajo fue analizar la asociación entre la variabilidad del isótopo de carbono trece (δ13C), las variables climáticas y el ancho de los anillos de crecimiento de Pinus pinaster y Pinus sylvestris que crecen en el centro de España. Se analizó polvo de madera obtenido a partir de los anillos de crecimiento del período 1975-1999 de cuatro árboles de cada especie. Para determinar patrones de variabilidad comunes de δ13C y la asociación entre δ13C con el crecimiento se aplicó un análisis de componentes principales (ACP) entre la δ13C de todos los árboles y las cronologías residuales para cada especie. Se aplicaron modelos lineares mixtos entre la eficiencia intrínseca del uso de agua (EIUA) y las variables climáticas. Los resultados muestran una correlación inversa altamente significativa entre δ13C y el ancho de los anillos de crecimiento de ambas especies. La humedad del invierno y de la primavera se correlacionan negativamente con la EIUA de Pinus pinaster. La temperatura media máxima de Julio se correlaciona positivamente con EIUA de Pinus sylvestris. Debido a que la δ13C está significativamente relacionada con el clima y el crecimiento se puede recomendar como una herramienta de valor para el análisis de la dinámica forestal ante las condiciones climáticas cada vez más estresantes.

  • English

    Carbon isotope ratios, recorded as 13C/12C variations in tree rings of woody species, are the result of physiological changes related to environmental conditions. The objective of this work was to analyze the association among carbon thirteen variability (δ13C), climate variables and tree-ring growth of Pinus pinaster and Pinus sylvestris in central Spain. Pulverized woody material from the period 1975-1999 from four trees for each pine species was analyzed. To detect common patterns in δ13C within each species and between δ13C and growth indices, a principal component analysis (PCA) was performed. δ13C of trees and the residual tree-ring chronologies were used at the PCA. Multilevel mixed linear models were applied between intrinsic water use efficiency (iWUE) and climate variables. Our results show an inverse significant correlation between δ13C and tree-ring growth of both species. Winter and spring air moisture was negatively correlated with iWUE of Pinus pinaster. July maximum temperature was positively correlated with iWUE of Pinus sylvestris. As δ13C is significantly related to climate and growth and it may be recommended as a valuable tool for tree growth dynamic analysis to withstand increasingly stressful climate conditions.