Does a Tree’s Social Status Influence its Response to Climate? A Dendroecological Study of Fir, Spruce, Scots Pine, Beech and Sessile Oak

The vast majority of research conducted on the sensitivity of trees to climate examine dominant individuals. However, environmental response may be modulated by the social status of trees. The variations in the growth-climate relationship on the basis of tree social status was studied in monospecific, even-aged stands for five major European species with contrasting autecology (sessile oak, European beech, silver fir, European spruce and Scots pine). A total of 61 plots in the RENECOFOR network, distributed all over France, were selected. For each of these, the sensitivity to climate was assessed on ten dominant and ten co-dominant trees. No difference was found in response to climate as between dominant and co-dominant trees for the species that tend to be heliophilic (sessile oak, European spruce and Scots pine). In contrast, for shadowtolerant species (European beech and silver fir), the dominant trees were more sensitive to summer water stress than the co-dominant trees, with the discrepancy increasing with the degree of local xericity (lower maximum available water capacity or hotter, drier climate). A connection was established between the lower sensitivity of co-dominant trees and the stratification of crowns in the canopy, as these trees avail themselves of a more forest-like environment which buffer the climate stresses, particularly in the summer. These result suggest, for shadow-tolerant species, that dominant trees may be more sensitive to climate change, in particular summer water stress in a xeric context, and that future studies on sensitivity to climate should make use of a stratified sample based on social status so as to provide a non-biassed assessment of the stand’s response.La grande majorité des études sur la sensibilité des arbres au climat est menée sur les individus dominants. Cependant, la réponse à l’environnement peut être modulée par le statut social des arbres. La variation des relations croissance-climat en fonction du statut social de l’arbre a été étudiée en peuplements purs et réguliers pour cinq essences européennes majeures présentant une autécologie contrastée (Chêne sessile, Hêtre commun, Sapin pectiné, Épicéa commun et Pin sylvestre). En tout, 61 placettes du réseau RENECOFOR réparties sur l’ensemble de la France ont été sélectionnées. Dans chacune d’elles, la sensibilité au climat a été analysée sur dix arbres dominants et dix arbres codominants. Aucune différence n’a été mise en évidence entre les réponses au climat des arbres dominants et codominants pour les essences à tendance héliophile (Chêne sessile, Épicéa commun et Pin sylvestre). En revanche, pour les essences tolérantes à l’ombrage (Hêtre commun et Sapin pectiné), les arbres dominants présentaient une sensibilité plus forte au stress hydrique estival que les arbres codominants, cet écart augmentant avec la xéricité locale (réserve utile maximale plus faible, ou climat plus chaud et sec). La plus faible sensibilité des arbres codominants a été mise en lien avec la stratification des houppiers dans la canopée, ces arbres bénéficiant d’une ambiance plus forestière et donc d’un tamponnage des contraintes climatiques, notamment durant la période estivale. Ces résultats suggèrent, pour les essences tolérantes à l’ombrage, que les arbres dominants pourraient être plus sensibles aux changements climatiques, notamment au stress hydrique estival en contexte xérique, et que les futures études sur la sensibilité au climat devraient se baser sur un échantillonnage stratifié en fonction du statut social pour fournir une estimation non biaisée de la réponse du peuplement