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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 4, May 2000
Page(s) 325 - 333
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2000123
DOI: 10.1051/forest:2000123

Ann. For. Sci. 57 (2000) 325-333

Morphological and physiological responses of oak seedlings (Quercus petraea and Q. robur) to moderate drought

Frank M. Thomas and Thomas Gausling

Universität Göttingen, Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften, Abt. Ökologie und Ökosystemforschung, Untere Karspüle 2, D-37073 Göttingen, Germany

(Received 13 September 1999; accepted 4 January 2000)

Abstract:

To study their responses to a moderate drought, seedlings of sessile (Quercus petraea [Matt.] Liebl.) and pedunculate oak (Q. robur L.) were grown in outdoor lysimeters that allowed unrestricted root growth. They were subjected to a moderate drought from mid-June to the end of August. The stomatal conductance remained almost unaffected by drought. In the drought-stressed seedlings, the relative foliar water deficits were significantly higher, and the predawn leaf water potentials were significantly lower than in the control plants. The decrease in osmotic pressures at maximum turgor and at the point of turgor loss in the drought-stressed plants indicated osmotic adjustment. The ratio of leaf to fine-root biomass was significantly diminished in the drought-stressed seedlings. In combination with previous observations, the results indicate that, in the Central-European oak species, a shift in biomass compartmentation is the predominant process in acclimation to drought since it also occurs under severe drought stress in contrast to osmotic adjustment, which was only found under conditions of a moderate drought.


Keywords: Quercus / drought / leaf-root biomass ratio / osmotic adjustment / pressure-volume analysis

Résumé:

Réponses morphologiques et physiologiques de semis de chêne (Quercus petraea et Q. robur) face à une sécheresse modérée. Afin d'étudier leur réaction face à une sécheresse modérée, des plantules de chêne sessile (Quercus petraea [Matt.] Liebl.) et de chêne pédonculé (Q. robur L.) ont été cultivées à l'extérieur, dans une cuve lysimétrique permettant un développement illimité des racines. Le régime de sécheresse modérée leur a été appliqué de mi-juin jusqu'à fin août. La conductance foliaire stomatique n'a guère été affectée par la sécheresse. Le degré du déficit hydrique foliaire relatif des plantules stressées par la sécheresse avait augmenté de façon significative alors que le potentiel hydrique foliaire mesuré avant l'aube fut plus bas que celui des plantules témoins. La diminution des pressions osmotiques en pleine turgescence et au point zéro turgor des plantules stressées indiquerait un ajustement osmotique. Les plantules stressées ont montré un ratio de la biomasse foliaire par rapport à la biomasse des racines fines qui avait baissé de manière significative. Les résultats complètent ainsi des études antérieures indiquant que pour les chênes européens le changement de la compartimentation de la biomasse serait le processus prédominant dans l'acclimatation à la sécheresse. En effet, ce phénomène surgit également lors d'une sécheresse excessive tandis que l'ajustement osmotique n'a été constaté que lors d'une sécheresse modérée.


Mots clé : Quercus / ajustement osmotique / analyse pression-volume / rapport des biomasses feuilles-racines / sécheresse

Correspondence and reprints: Frank M. Thomas
Tel. +49-(0)551-395724; Fax. +49-(0)551-395701; fthomas@gwdg.de

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