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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 63, Number 3, April 2006
Page(s) 257 - 266
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2006004
Published online 04 April 2006
Ann. For. Sci. 63 (2006) 257- 266
DOI: 10.1051/forest:2006004

Light acclimation and photosynthetic response of beech (Fagus sylvatica L.) saplings under artificial shading or natural Mediterranean conditions

Julien Parellea, b, Jean-Philippe Roudauta and Michel Ducreya

a  INRA, Unité de Recherches Forestières Méditerranéennes, Avenue A. Vivaldi, 84 000 Avignon, France
b  Present address: UMR INRA-UHP Écologie et Écophysiologie Forestières, INRA - Centre de Nancy, 54280 Champenoux, France

(Received 23 June 2005; accepted 29 September 2005; published online 4 April 2006)

Abstract - Acclimation of beech (Fagus sylvatica L.) to different light conditions was studied in natural regeneration below black pine canopies (Pinus nigra ssp. nigricans) in Mont-Ventoux (Vaucluse, France) and with potted saplings - from the same origin - under shaded tunnels in southern France (Avignon, Vaucluse), and north-eastern France (Nancy, Meurthe-et-Moselle). Leaf mass to area ratio and leaf carbon content per unit mass increased, while leaf nitrogen content per unit mass (Nm) remained constant, with increasing relative irradiance (RI). Maximum carboxylation rate (Vcmax) and maximum electron transport flux (Jmax) increased with RI and were higher in the natural regeneration than in the potted saplings. These two parameters were higher for the potted saplings in north-eastern France than for those in southern France. Leaf nitrogen allocation to carboxylation (Pr) or bioenergetics (Pb) did not vary with RI. Pr and Pb were higher in the natural regeneration than in the potted saplings, whereas Nm was lower in the natural regeneration than in the fertilised potted saplings. Seasonal time course of these parameters in the natural regeneration in Mont-Ventoux, from bud burst to the beginning of summer drought, showed that after the leaf expansion period, leaf composition and photosynthetic parameters remain globally constant.


Résumé - Acclimatation à la lumière et réponse photosynthétique de jeunes plants de hêtre (Fagus sylvatica L.) sous ombrage artificiel ou en conditions naturelles en région méditerranéenne. L'acclimatation du hêtre (Fagus sylvatica L.) à la lumière a été étudiée dans des régénérations naturelles sous couvert de pin noir d'Autriche (Pinus nigra ssp. nigricans) dans le Mont-Ventoux et chez des jeunes plants en pots - de même origine - sous tunnels ombragés dans le sud de la France (Avignon, Vaucluse) et dans le nord-est de la France (Nancy, Meurthe-et-Moselle). La masse spécifique foliaire et la teneur en carbone par unité de masse foliaire augmentent avec l'éclairement relatif (RI) alors que la teneur en azote par unité de masse foliaire (Nm) reste constante. La vitesse maximale de carboxylation (Vcmax) et le flux maximum d'électrons (Jmax) augmentent avec RI et sont plus élevés dans les régénérations naturelles que chez les plants en pots. Ces deux paramètres sont plus élevés pour les plants en pots du nord-est que ceux du sud de la France. L'allocation de l'azote foliaire aux processus de carboxylation (Pr) ou bioénergétiques (Pb) ne varie pas avec RI. Pr et Pb sont plus élevés pour les régénérations naturelles que pour les plants en pots alors que Nm est plus basse pour les régénérations naturelles que pour les plants en pots qui ont été fertilisés. L'évolution saisonnière de ces paramètres, pour les régénérations naturelles du Mont-Ventoux, depuis le débourrement jusqu'au début de la sécheresse estivale montre que, après la phase d'expansion des feuilles, la composition foliaire et les paramètres photosynthétiques restent globalement constants.


Key words: maximum carboxylation rate (Vcmax) / maximum electron transport flux (Jmax) / nitrogen allocation / relative irradiance / seasonal variability

Mots clés : vitesse maximale de carboxylation (Vcmax) / flux maximum d'électrons (Jmax) / allocation de l'azote / éclairement relatif / variabilité saisonnière

Corresponding author: Michel Ducrey ducrey@avignon.inra.fr

© INRA, EDP Sciences 2006