Temporal aspects of Quercus rubra decline and relationship to climate in the Ozark and Ouachita Mountains, Arkansas

Extreme climate events are frequently important factors associated with episodes of forest decline. A recent oak decline event and concurrent outbreak of a native wood-boring beetle, the red oak borer (Enaphalodes rufulus (Haldeman)), occurred throughout Arkansas Ozark and Ouachita Mountains. To investigate the role of drought and stand maturity on northern red oak (Quercus rubra L.) decline, we analyzed tree-ring growth patterns and their relationships to climate from 815 live and 161 recently dead Q. rubra. While younger Q. rubra exhibited faster growth rates and stronger climate rela- tionships than older Q. rubra, some individuals within all stands that originated >60 years ago were susceptible to growth decline or mortality. A significant growth interaction occurred among the three age classes identified where currently healthy Q. rubra were initially growing at slower decadal rates than currently declining or recently dead Q. rubra and later transitioned to higher growth rates than the others. These differences appear to be related to carbon allocation patterns to- wards rapid aboveground and (or) belowground growth early in development that led to later decline and (or) mortality. De- cline in growth and weakening tree growth - climate relationships appeared to be initiated by an unusually severe and sustained drought in the early 1950s. Resume : Les conditions climatiques extremes se retrouvent souvent parmi les principaux facteurs associes aux episodes de deperissement des forets. Un episode recent de deperissement du chene et une epidemie simultanee du grand longicorne du chene rouge (Enaphalodes rufulus (Haldeman), un cerambycide indigene, sont survenus dans les monts Ozark et Ouachita en Arkansas. Pour etudier le role de la secheresse et de la maturite des peuplements sur le deperissement du chene rouge (Quercus rubra L.), nous avons analyse les patrons de croissance des cernes annuels et leurs relations avec le climat chez 815 tiges vivantes et 161 tiges mortes recemment de Q. rubra. Alors que la croissance des jeunes Q. rubra etait plus rapide et plus etroitement reliee au climat que celle des plus vieux Q. rubra, certains individus dans tous les peuplements qui avaient plus de 60 ans etaient sujets a une diminution de croissance ou a la mort. Parmi les trois classes d'âge identifiees, il y avait une interaction significative dans le cas de la croissance : les Q. rubra presentement en sante ont initialement eu un taux de croissance decennal plus faible que les Q. rubra actuellement deperissants ou morts recemment et ont par la suite connu un taux de croissance plus eleve que les autres. Ces differences semblent etre reliees aux patrons d'allocation du car- bone vers les zones aeriennes ou souterraines de croissance rapide tot dans le developpement, ce qui a plus tard entraine le deperissement ou a la mort. Le declin de la croissance et l'affaiblissement des relations entre le climat et la croissance des arbres ont semble etre inities par une secheresse exceptionnellement severe et prolongee au debut des annees 1950. (Traduit par la Redaction)