Ann. For. Sci. 62 (2005) 297-302
DOI: 10.1051/forest:2005024

Leaf and whole-plant water relations of the Patagonian conifer Austrocedrus chilensis (D. Don) Pic. Ser. et Bizzarri: implications on its drought resistance capacity

Javier E. Gyenge, María Elena Fernández, Guillermina Dalla Salda and Tomás Schlichter

INTA Estación Experimental Agropecuaria Bariloche, CC 277, 8400 San Carlos de Bariloche, Argentina

(Received 5 May 2004; accepted 18 October 2004)

Abstract - Physiological studies have suggested that A. chilensis would survive during drought avoiding water stress through an early stomatal closure. However, there are no studies that have explored other potential mechanisms related to drought resistance or avoidance. The objectives were: (1) to measure hydraulic resistance, vulnerability to cavitation and leaf water relations, and (2) to compare these characteristics between different provenances. Pressure-volume curves demonstrate that A. chilensis has high osmotic potentials at full turgor, high water potentials at turgor loss point, low modulus of elasticity, and did not present elastic or osmotic adjustments after drought. Compared to other gymnosperms, A. chilensis has a high total plant resistance but also a high vulnerability to cavitation. We found no differences between the studied provenances in these variables. Our results confirm that A. chilensis is a drought-avoidance species, and suggest that phenotypic morphological differentiation between populations allows the species to survive throughout its broad distribution.

Résumé - Relations hydriques au niveau de la feuille et du plant chez un conifère de Patagonie Austrocedrus chilensis (D. Don) Pic. Ser. et Bizzarri: implications pour sa capacité à résister à la sécheresse. Des études physiologiques suggèrent que l'Austrocedrus chilensis peut survivre aux périodes de sécheresse évitant le stress hydrique grâce à une fermeture stomatique précoce. Cependant, il n'y a pas d'étude qui eut exploré d'autres mécanismes potentiels liés à la résistance ou à l'évitement de la sécheresse. Les objectifs de ce travail ont été : (1) mesurer la résistance hydraulique, la vulnérabilité à la cavitation et les relations hydriques des feuilles et (2) comparer ces caractéristiques avec celles des populations de différentes provenances. Les courbes pression-volume ont démontré que l'Austrocedrus chilensis possède un potentiel osmotique élevé à pleine turgescence, un potentiel hydrique au point de perte de turgescence, un module d'élasticité bas et qu'il ne présente pas de réglage élastique ou osmotique après la sécheresse. En comparaison avec d'autres gymnospermes, l'Austrocedrus chilensis a une résistance totale élevée mais aussi une importantee vulnérabilité à la cavitation. Nous n'avons pas trouvé de différences significatives entre les provenances étudiées dans ces variables. Nos résultats confirment que l'Austrocedrus chilensis est une espèce qui évite la sécheresse, et ils suggèrent que les changements phénotypiques entre populations permettent à cette espèce de survivre dans sa vaste distribution.

Key words: pressure-volume curves / xylem cavitation / stomatal conductance / drought avoidance / water stress

Mots clés : courbes pression-volume / cavitation du xylème / conductance stomatique / évitement de la sécheresse / tension hydrique

Corresponding author: Javier E. Gyenge ecoforest@bariloche.inta.gov.ar

© INRA, EDP Sciences 2005