Knoppfenologi i europeisk bøk (Fagus sylvatica L.); temperaturens betydning for knopputviklingen ved den nordlige grensen for utbredelsen

Abstract

Europeisk bøk (Fagus sylvatica L.) er et av de økologisk og økonomisk viktigste treslagene i Europa. Vi står overfor endringer i de globale temperaturene til det varmere, men kunnskapen om temperaturens rolle i knopputviklingen til bøk er manglende. Området som er klimatisk gunstig for bøk er predikert å ekspandere nordover til Trøndelag fra dagens nordlige grense for utbredelse i Vestfold. For å forstå bøkas fenologi med endringer i klimaet og medfølgende konsekvenser, trenger man flere studier på samspillet mellom temperatur og knoppfenologi.

I denne studien undersøkte jeg hvilken døgntemperaturvariabel som best kunne forklare knopputviklingen om våren og høsten i bøk, og hvordan den påvirket knoppfenologien. Seks provenienser fra Norge i nord til Frankrike i sør inngikk i studien og var plantet i tre proveniensforsøk i Vestfold, Akershus og Nord-Trøndelag. De dekket på den måten områder hvor det i dag finnes bøk naturlig og områder hvor den er predikert å kunne spre seg.

Gjennomsnittlig nattetemperatur forklarte knopputviklingen om våren best, og den hadde en betydelig effekt ved å framskynde utviklingen og tidspunktet for knoppsprett når temperaturen økte. Om høsten kunne gjennomsnittlig døgntemperatur forklare mest av variasjonen i knopputviklingen, og når den økte sank hastigheten på utviklingen og knoppsetting ble utsatt. Både om våren og høsten hadde den norske proveniensen en raskere start på knopputviklingen enn fire av de sørlige proveniensene. Dette kan være en forklaring på at den også hadde større høydetilvekst enn de andre proveniensene. En bedre tilpasning til det lokale klimaet er trolig en årsak til resultatene.

Resultatene tyder på at en økning i temperatur som følge av klimaendringer kan framskynde knoppsprett og utsette knoppsetting. Dette kan ha konsekvenser for lengden på vekstsesongen, karbonopptaket og konkurranseevnen, og dermed være av betydning for bøkas framtidige utbredelse. De globale minimumstemperaturene har økt nesten det dobbelte av maksimumstemperaturene siden 1950. Dette understreker viktigheten av å forske videre på hvilke døgntemperaturvariabler som påvirker knopputviklingen i bøk, og betydning av disse under klimaendringer.

Knowledge of how the temperature affects the bud phenology in European beech (Fagus sylvatica L.) is lacking, and the effect of different temperature variables are even less studied. The temperatures are estimated to increase in the future, and the area that is climatic favorable for beech is predicted to expand northwards from today's northern edge of distribution in Vestfold (Norway). The possibilities of providing accurate estimates of beech phenology during climate change are limited due to the lack of knowledge. More research is needed to better understand how changes in the global temperatures will affect the phenology in beech.

In this study I investigated which temperature variable could best explain the bud phenology in spring and autumn, and how they affected the timing of bud burst and bud set. I studied six provenances of beech, ranging from Norway in the north to France in the south. They were planted in three provenance trials in Vestfold, Akershus and Nord-Trøndelag. These are areas where beech occur naturally today and where beech is predicted to spread.

The average night temperature could best explain the bud phenology in spring. The leaf unfolding accelerated with increasing temperatures, advancing bud burst. In autumn the average daily temperature could best explain the bud phenology, and the time of bud set were delayed with increasing temperatures. The Norwegian provenance started the bud development earlier than four of the other provenances. A better adaptation to the temperature regime in Norway is a possible explanation.

Higher temperatures in the future may advance bud burst and delay bud set. A lengthening of the growing season and greater competitiveness relative to other species are possible consequences. Since 1950 the global minimum temperatures have increase almost twice as fast as the maximum temperatures. In this context more research on how the day and night temperature affects the bud development are necessary, to strengthen the knowledge of phenology in beech and subsequent consequences of a change in the climate.