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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 62, Number 6, September-October 2005
Page(s) 545 - 551
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2005047
Ann. For. Sci. 62 (2005) 545-551
DOI: 10.1051/forest:2005047

Variations of construction cost associated to leaf area renewal in saplings of two co-occurring temperate tree species (Acer platanoides L. and Fraxinus excelsior L.) along a light gradient

Sandrine Barthoda and Daniel Epronb

a  Université de Franche-Comté, Laboratoire de Biologie Environnemental, EA 3184 USC INRA, Pôle universitaire, BP 71427, 25211 Montbéliard Cedex, France
b  Université Henri Poincaré - Nancy 1, UMR 1137 INRA - UHP Écologie et Écophysiologie Forestières, BP 239, 54506 Vandoeuvre Cedex, France

(Received 15 June 2004; accepted 14 January 2005)

Abstract - The yearly renewal of leaves and their holding organs (the leafy shoot) represent an energetic cost for saplings. The contribution of both biochemical (tissue construction cost, CC) and morphological traits (biomass partitioning and leaf mass per unit area, LMA) to the cost associated with leaf area renewal (construction cost of the leafy shoot per unit leaf area, shoot CCA) was studied in saplings of Acer platanoides L. and Fraxinus excelsior L. growing in a natural light gradient below forest canopy. Decrease in LMA with shade and change in biomass partitioning from stems towards leaves and petioles accounted for the strong decrease in mass per unit area of the leafy shoot (SMA) with shade and for most of the plasticity of shoot CCA in both species. In addition, a decrease in leaf CC in A. platanoides also contributed to the overall decrease of shoot CCA with shade in this species. Leaf CC was positively correlated with LMA in F. excelsior, positively correlated with both LMA and epidermal absorbance of UV (AUV) in A. platanoides. Leaf CC was negatively correlated with ash content in both species. The strong negative correlation between AUV and nitrogen content might have damped variations in leaf CC in F. excelsior.


Résumé - Variations du coût de construction associées au renouvellement de la surface foliaire chez de jeunes plants de deux espèces sympatriques de forêt tempérée (Acer platanoides L. et Fraxinus excelsior L.) le long d'un gradient de lumière. Le renouvellement des feuilles et des structures nécessaires à leur maintien (l'ensemble correspondant à la tige feuillée) représente chaque année un coût pour les plants. La contribution de la composition biochimique (coût de construction des tissus, CC) et des caractéristiques morphologiques (répartition de la biomasse, masse des feuilles par unité de surface, LMA) aux changements du coût associé à l'étalement des feuilles (coût de construction de la tige feuillée, par unité de surface foliaire, CCA) a été étudiée chez de jeunes plants de Acer platanoides L. et Fraxinus excelsior L. croissant dans un gradient naturel de lumière sous un couvert forestier. Une diminution de LMA avec l'ombrage et des modifications de répartition de biomasse au profit des feuilles et des pétioles et au détriment de la tige expliquent la forte diminution de la masse de la tige feuillée de l'année par unité de surface foliaire (SMA), et l'essentiel de la plasticité observée pour CCA de la tige feuillée chez les deux espèces. En plus, une diminution du coût de construction des feuilles chez A. platanoides contribue également à la diminution de CCA de la tige feuillée avec l'ombrage chez cette espèce. Le coût de construction des feuilles est positivement corrélé à LMA chez F. excelsior, positivement corrélé à LMA et à l'absorbance de l'épiderme dans l'UV (AUV) chez A. platanoides. CC des feuilles est négativement corrélé au contenu en cendre chez les deux espèces. La forte corrélation négative entre AUV et le contenu en azote pourrait tamponner les variations de CC des feuilles chez F. excelsior.


Key words: Acer platanoides L. / Fraxinus excelsior L. / construction cost / shade tolerance / forest regeneration

Mots clés : Acer platanoides L. / Fraxinus excelsior L. / coût de construction / tolérance à l'ombrage / régénération forestière

Corresponding author: Daniel Epron Daniel.Epron@scbiol.uhp-nancy.fr

© INRA, EDP Sciences 2005