Ann. For. Sci. 50 (1993) 353-362
DOI: 10.1051/forest:19930403

Growth, gas exchange and carbon isotope discrimination in young Prunus avium trees growing with or without individual lateral shelters

C Collet^a, A Ferhi^b, JM Guehl^c and H Frochot<sup>a

a</sup>  INRA, centre de Nancy, laboratoire Lois de Croissance, F-54280 Champenoux
^b  Centre de recherches géodynamiques, université Paris VI, 47, avenue de Corzent, F-74203 Thonon-les-Bains
^c  INRA, centre de Nancy, laboratoire de Bioclimatologie et d'Écophysiologie forestières, F-54280 Champenoux, France

Abstract - One-yr-old wild cherry (Prunus avium L) plants were grown as follows: 1) in small cylindrical shelters (diameter 50 cm, treatment S); 2) in large shelters (diameter 100 cm, treatment L); or 3) without shelter (control, treatment C) during 1 growing season. Treatment C was characterized by higher values of photosynthetic photon flux density (I_p) and of leaf-to-air water vapour pressure difference (ΔW) than treatments L and S. The plants were taller in treatments L and S than in treatment C but biomass production was higher in the latter treatment. The plants of treatment C were also characterized by higher values of CO₂ assimilation rate (A) and of leaf mass per unit area (LMA, ratio of leaf mass to leaf area). Relative carbon isotope composition (δ_p) of the leaves was higher in treatment C than in treatments L and S, which expresses higher time-integrated values of plant intrinsinc water-use efficiency (A/g ratio) in the former treatment. There was a positive correlation between δ _p and LMA. Thus, LMA, a readily measurable parameter, is a relevant parameter for understanding and modelling water-use efficiency of canopies.

Résumé - Croissance, échanges gazeux et discrimination isotopique du carbone de jeunes merisiers (Prunus avium L) placés ou non dans des abris latéraux individuels. Des plants de merisier (Prunus avium L) âgés de 1 an ont été installés durant une saison de végétation dans 1) des petits abris cylindriques (diamètre 50 cm, traitement S); 2) des grands abris cylindriques (diamètre 100 cm, traitement L); ou 3) sans abri en plein découvert (traitement C) (fig 1). Le traitement C était caractérisé par des valeurs plus élevées de rayonnement photosynthétiquement actif (Ip) ainsi que de différence de pression partielle de vapeur d'eau entre feuille et atmosphère (ΔW) (fig 3). La croissance en hauteur était plus élevée pour les plants du traitement C que pour ceux des traitements L et S, alors que la production de biomasse était la plus élevée dans le traitement C (tableau I). Les plants du traitement C étaient également caractérisés par des valeurs plus élevées de taux d'assimilation de CO₂ (A) (fig 5) ainsi que de masse foliaire spécifique (LMA, rapport de la masse sur la surface foliaire) (fig 8). La composition isotopique relative en carbone (δ_p) des feuilles était plus élevée dans le traitement C que dans les traitements L et S (fig 8). Cela traduit des valeurs intégrées dans le temps d'efficience intrinsèque d'utilisation de l'eau (rapport A/g) plus élevées pour le traitement C (tableau I). On a noté une corrélation positive entre δ_p et LMA (fig 8). Ainsi, LMA, qui est une grandeur facilement mesurable, constitue un paramètre pertinent pour la compréhension et la modélisation de l'efficience d'utilisation de l'eau des couverts végétaux.

Key words: lateral shelter / microclimate / growth / leaf gas exchange / carbon isotope discrimination / water-use efficiency / leaf mass per unit area

Mots clés : abri latéral / microclimat / croissance / échanges gazeux foliaires / discrimination isotopique du carbone / efficience d'utilisation de l'eau / masse foliaire spécifique