Inter- and intra-annual dynamics of height increment in young beech and spruce stands in relation to tree size and weather conditions

Abstract We investigated the seasonal dynamics of height increment, as well as total annual height increment, in 2009-2013 on young stands of beech and spruce grown at the same site. The results showed that the inter-annual dynamics of basic stand characteristics, especially tree density, were more obvious in spruce than in beech stands. Much higher tree mortality in spruce was explained by a lower light intensity under the spruce stand canopy and higher tolerance of beech to shade. Large interspecific differences were also found in the timing of height increment. Specifically, the height increment of beech trees started earlier than those of spruce. Moreover, the terminal grew for longer in spruce (nearly 70 days) compared to beech (about 45 days). The comparisons between the courses of the height increment and the ambient factors suggested that global radiation played a principal role. In the beech stand, the maximum height increment rate occurred during the same days as the maximal global radiation in 2009 and 2011, while a decline of the height increment occurred simultaneously with a depression in global radiation in 2012. As for the spruce stand, its one-peak maxima in height increment were related to the maximum of global radiation in 2009 and in 2012. On the other hand, double-peak courses of height increment in 2010 and 2011 may have been related to sudden declines in global radiation. Interspecific differences in height increment timing might play a certain role in cases of unfavourable weather conditions, e.g. drought episodes in the middle part of the growing season when the height increment would be accomplished in beech but would still be ongoing in spruce. Abstrakt Počas rokov 2009-2013 sme sledovali sezónnu dynamiku výškového prírastku, ako aj celoročný výškový prírastok v bukových a smrekových mladinách rastúcich na totožnom stanovišti. Výsledky naznačili, že medziročné zmeny základných porastových charakteristík, a to najmä hustota porastu, boli výraznejšie v smrečine než v bučine. Omnoho vyššia stromová mortalita v smrečine sa vysvetlila nižšou intenzitou svetla pod korunovou vrstvou smrekov, resp. vyššou toleranciou buka na zatienenie. Veľké medzidruhové rozdiely sa zaznamenali v „načasovaní“ výškového prírastku. Konkrétne výškový prírastok bukov začal každoročne skôr ako výškový prírastok smrekov. Ďalej, terminál smrekov rástol dlhšie (približne 70 dní) v porovnaní s bukmi (45 dní). Porovnanie priebehov výškových prírastkov vzhľadom na prostredie naznačilo, že principiálny vplyv mala globálna radiácia. V bučine bola maximálna intenzita výškového prírastku počas dní s maximálnou úrovňou globálnej radiácia, a to v rokoch 2009 a 2011, zároveň pokles intenzity sa objavil simultánne s poklesom globálnej radiácie počas roku 2012. V smrečine intenzita výškového prírastku predstavovala jednovrcholovú krivku - s najvyššou intenzitou prírastku v dňoch maximálnych hodnôt globálnej radiácie počas 2009 a 2012. Na druhej strane sa zaznamenal dvojvrcholový výskyt maxím intenzity výškového prírastku smrekov v 2010 a 2011. Tento jav súvisel s dočasným poklesom globálnej radiácie v týchto rokoch. Medzidruhové rozdiely v načasovaní výškového prírastku môžu mať relevanciu v prípade výskytu nepriaznivých poveternostných podmienok. Napríklad pri epizódach sucha v polovici vegetačného obdobia, keďže výškový prírastok je vtedy už ukončený pri bukoch avšak na smrekoch ešte prebieha