Rising temperatures will lead to extended periods of summer drought, which may challenge the persistence of Scots pine and Norway spruce in dry alpine valleys where these species play an important role in the protection against natural hazards. We tested whether the natural regeneration of the two species in the Rhine valley near Chur, Switzerland, might be limited under future climatic conditions and we compared the performance of autochthonous provenances with that of seedlings originating from regions with already drier summer climate such as the Rhone valley, continental Eastern Europe or the Mediterranean basin. Seeds of Scots pine and Norway spruce were sown repeatedly in forest clearings at three south-exposed sites in the Rhine valley near Chur, Switzerland. Soil moisture was manipulated to a minor extent with throughfall reduction roofs. In both species, regeneration success was primarily driven by the weather conditions during the three months following seed sowing: the seedlings having emerged in the rainy spring of 2013 had a higher survival rate and accumulated up to five times more aboveground biomass than the seedlings emerging in the dry spring of 2011. In years with an average or even positive water balance, Scots pine seedlings were able to establish at all sites. In Norway spruce, by contrast, establishment rate exceeded 10% of viable seeds only at the site with the highest water retention capacity. In years with a positive water balance during spring, the seedlings from the Rhine and Rhone valleys outperformed those from most Mediterranean and Eastern European provenances, while no differences between provenances were found in the dry spring of 2011. We suggest that periodical regeneration of Scots pine will be likely in the Rhine valley even under future climatic conditions, whereas the establishment of Norway spruce may remain an exceptional event in dry, south-exposed clearings.

Steigende Temperaturen werden zu mehr Sommertrockenheit führen, womit sich die Frage stellt, ob die für Schutzwälder in alpinen Trockentälern wichtigen Baumarten Waldföhre und Fichte mit einer abnehmenden Wasserverfügbarkeit zurechtkommen werden. Es wurde untersucht, welche Faktoren die natürliche Verjüngung der beiden Arten im Churer Rheintal limitieren und wieweit Samenherkünfte aus europäischen Gebieten mit bereits heute trockenem Klima (Wallis, kontinentale Gebiete Osteuropas, Mittelmeergebiet) besser an ein zukünftiges Klima angepasst sind. An drei südexponierten Standorten im Churer Rheintal wurden in Bestandeslücken wiederholt Waldföhren- und Fichtensamen verschiedener Herkunft ausgesät. Die Bodenfeuchtigkeit wurde mittels Regenreduktionsdächern in geringem Masse manipuliert. Die Witterung im Frühjahr des Keimungungsjahres hat den Verjüngungserfolg mehr beeinflusst als alle anderen Faktoren: Sämlinge beider Arten, die im feuchten Frühjahr 2013 keimten, überlebten nicht nur häufiger, sie hatten nach zwei Jahren auch bis zu fünfmal mehr Biomasse als gleichaltrige Sämlinge aus dem trockenen Frühjahr 2011. Die Waldföhre konnte sich in Jahren mit mittlerer bis guter klimatischer Wasserbilanz an allen Standorten etablieren, während von der Fichte nur am feuchtesten Standort mehr als 10% der Saat aufkamen. Bei positiver klimatischer Wasserbilanz im Frühjahr schnitten die meisten mediterranen und osteuropäischen Herkünfte schlechter ab als diejenigen aus dem Rhein- und dem Rhonetal, während im niederschlagsarmen Frühjahr 2011 keine Unterschiede festzustellen waren. Wir betrachten es als wahrscheinlich, dass sich die Waldföhre im Churer Rheintal auch in Zukunft regelmässig verjüngen wird, während das Aufkommen der Fichte in Bestandeslücken an trockenen Standorten auch in Zukunft eine Ausnahme bleiben dürfte.

Les températures croissantes vont conduire à des sécheresses estivales plus fréquentes, et la question se pose de savoir si les essences importantes pour les forêts protectrices des vallées alpines sèches, c'est-à-dire les pins sylvestres et les épicéas, vont pouvoir affronter cette moindre disponibilité en eau. Dans le cadre de ce projet, nous avons étudié les facteurs qui limitent la régénération naturelle des deux essences dans la vallée du Rhin à Coire, ainsi que l'adaptation éventuelle à un futur climat de semences en provenance de régions européennes présentant déjà aujourd'hui un climat sec (Valais, régions continentales d'Europe de l'Est ou zones méditerranéennes). Des semences de pins sylvestres et d'épicéas de différentes provenances ont été semées à plusieurs reprises dans des trouées sur trois sites exposés au sud de la vallée du Rhin à Coire. L'humidité du sol a été manipulée dans une faible mesure par l'intermédiaire de toitures interceptant les précipitations. Les conditions météorologiques du printemps de l'année de germination ont eu, plus que tout autre facteur, un impact important sur le succès de la régénération. Les pousses des deux espèces qui ont germé lors de l'année humide 2013 ont non seulement survécu plus souvent, mais elles présentaient après deux ans jusqu'à cinq fois plus de biomasse que les pousses du même âge ayant germé en 2011, année sèche. Le pin sylvestre a pu s'établir sur tous les sites lors des années présentant un bilan hydrique moyen à bon, tandis que pour l'épicéa, le seuil de 10% de germination des semences n'était dépassé que sur le site le plus humide. En cas de bilan hydrique positif au printemps, la plupart des semences originaires de Méditerranée et d'Europe de l'Est étaient moins performantes que celles de la vallée du Rhin ou du Rhône, tandis qu'en 2011, année faible en précipitations, nous n'avons pas constaté de différences. Nous considérons comme probable que le pin sylvestre continuera à se reproduire régulièrement dans la vallée du Rhin à Coire, tandis que la germination d'épicéas dans les lacunes des peuplements sur les sites secs devrait rester une exception.

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