Hydro‐Functional Traits and Their Dissimilarity to the Neighbourhood Buffer Tree Growth Against the 2018–2020 Central European Drought

Climate change is predicted to increase the frequency and duration of drought events, threatening the functioning of Central European forests. While diverse forests often promote long‐term growth stability, their performance during extreme drought events remains debated. Understanding the effects of forest diversity on tree growth during drought requires not only a consideration of tree interactions with direct neighbouring trees but also of the species' morphological and physiological characteristics, i.e., a trait‐based approach. Contrasting species‐specific drought responses might be driven by hydro‐functional traits, which shape a tree's hydraulic safety and stomatal control strategy. We investigated individual tree growth before, during, and after the unprecedented 2018–2020 Central European drought, from a hydro‐functional perspective. We analysed annual growth data from 2611 trees in a temperate tree diversity experiment (MyDiv experiment, Germany), measured 14 hydro‐functional traits, and modelled individual tree growth across the years 2016–2021, considering the interaction of climatic conditions with hydro‐functional trait syndromes. Our results reveal that traits related to hydraulic safety and stomatal control potential were key drivers of tree growth across drought and non‐drought years. During the severe multi‐year drought, the growth of focal trees increased with either higher hydraulic safety or tighter stomatal control potential. Trait syndromes that were less advantageous under normal conditions provided beneficial effects under drought stress, reflecting a trade‐off in performance across conditions. Additionally, we found that hydro‐functional dissimilarity between a tree and its surrounding neighbors provided benefits for tree growth during drought. Therefore, our study suggests that planting tree mixtures with distinct hydro‐functional strategies can enhance resistance to future droughts.

Der Klimawandel wird Prognosen zufolge die Häufigkeit und Dauer von Dürreereignissen erhöhen und damit die Funktionsfähigkeit mitteleuropäischer Wälder gefährden. Während artenreiche Wälder oft die langfristige Stabilität des Wachstums fördern, bleibt ihre Leistungsfähigkeit bei extremen Dürreereignissen umstritten. Um die Auswirkungen der Walddiversität auf das Wachstum der Bäume bei Trockenheit zu verstehen, müssen nicht nur die Interaktionen der Bäume mit ihren direkten Nachbarn berücksichtigt werden, sondern auch die morphologischen und physiologischen Merkmale der Arten, d.h. ein merkmalsbasierter Ansatz ist daher entscheidend. Unterschiedliche artspezifische Reaktionen auf Trockenheit könnten auf hydrofunktionale Merkmale zurückzuführen sein, die die Strategien der hydraulischen Sicherheit und der stomatären Kontrolle eines Baumes bestimmen. Wir untersuchten das Wachstum einzelner Bäume vor, während und nach der außergewöhnlichen Dürre von 2018–2020 in Mitteleuropa aus einer hydrofunktionalen Perspektive. Wir analysierten jährliche Wachstumsdaten von 2.611 Bäumen in einem Diversitätsexperiment mit temperaten Baumarten (MyDiv‐Experiment, Deutschland), erfassten 14 hydrofunktionale Merkmale und modellierten das individuelle Baumwachstum über die Jahre 2016–2021, wobei wir die Interaktion von klimatischen Bedingungen mit hydrofunktionalen Merkmalssyndromen berücksichtigten. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Merkmale, die mit der hydraulischen Sicherheit und dem stomatären Kontrollpotenzial zusammenhängen, wichtige Triebkräfte für das Wachstum der Bäume sowohl in Dürrejahren als auch in Jahren ohne Dürre waren. Während der mehrjährigen extremen Dürre nahm das Wachstum der Bäume mit höherer hydraulischer Sicherheit oder stärkerem stomatären Kontrollpotenzial zu. Merkmalssyndrome, die unter normalen Bedingungen weniger vorteilhaft waren, wirkten sich unter Trockenheitsstress positiv aus, was einen Trade‐off der Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichen Bedingungen widerspiegelt. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass die hydrofunktionelle Dissimilarität zwischen einem Baum und seinen Nachbarn das Wachstum der Bäume bei Trockenheit begünstigt. Unsere Studie legt nahe, dass die Pflanzung von Baumarten mit unterschiedlichen hydrofunktionalen Strategien die Widerstandsfähigkeit von Wäldern gegenüber zukünftigen Dürren erhöhen kann.