Ann. For. Sci. 47 (1990) 285-297
DOI: 10.1051/forest:19900401

Use of pressure volume curves in water relation analysis on woody shoots: influence of rehydration and comparison of four European oak species

E Dreyer^a, F Bousquet^b and M Ducrey<sup>b

a</sup>  INRA, Laboratoire de Bioclimatologie et d'Écophysiologie Forestières, Champenoux, 54280 Seichamps
^b  INRA, Station de Sylviculture Méditerranéenne, avenue Vivaldi, 86000 Avignon, France

Abstract - Pressure volume analyses were undertaken on leafy shoots of 4 European oak species (Quercus robur, Q petraea, Q pubescens and Q ilex) in order to determine the relationship between leaf water potential, average osmotic potential and volume averaged turgor. Some technical limitations of pressure volume analysis, as shown by the influence of the resaturation method on computed turgor, were overcome by accounting for losses of intercellular water during the first stages of dehydration. Variations in leaf to stem ratio, which are very important between large leaved oaks and small leaved evergreens, surprisingly did not influence the relative symplasmic volume of our samples. Differences in mean osmotic potential at full turgor (&Pi₀) were related to species, with higher values in drought adapted species, and to leaf age and growing conditions. Values of volumetric modulus of elasticity (ε _o) did not significantly influence the relations between leaf water potential (Ψ_w) and turgor (P) in different species. This relationship was mostly related to &Pi₀. Finally, tolerance to drought appeared to be related more to the ability to osmotically adjust in response to changes in environment rather than to the absolute values of &Pi₀.

Résumé - Utilisation de courbes pression/volume dans l'analyse des relations hydriques de rameaux feuillés: influence de la réhydratation et comparaison de quatre espèces de chênes européens. Une analyse des relations hydriques de rameaux feuillés de 4 espèces de chêne (Quercus robur, Q petraea, Q pubescens, Q ilex) a été entreprise à l'aide de la technique des courbes pression-volume, afin de préciser les relations existant entre le potentiel hydrique foliaire, le potentiel osmotique moyen et la pression de turgescence moyenne. Un certain nombre de limites techniques dues par exemple, à la méthode de réhydratation des échantillons végétaux, ont été dépassées par la prise en compte des pertes d'eau intercellulaire se produisant durant les premiers stades de déssèchement Des variations importantes du rapport des biomasses feuilles/tiges, liées à la morphologie des espèces (grandes feuilles des chênes médioeuropéens par rapport aux sclérophylles des chênes verts), n'ont pas eu d'influence sur l'estimation du volume symplasmique relatif. Des différences importantes apparaissent dans les valeurs de potentiel osmotique à pleine turgescence (&Pi0), en premier lieu entre espèces, avec des valeurs plus élevées pour des chênes adaptés à la sécheresse, mais aussi en fonction de l'âge des feuilles et des conditions dans lesquelles s'est efffectuée la croissance des arbres. Les valeurs prises par le module d'élasticité volumique (ε_o) n'influencent que peu les relations entre potentiel hydrique foliaire (Ψ_w) et turgescence (P), qui en fait dépendent étroitement de celle de &Pi₀. Enfin, les différences dans le degré de tolérance de périodes de sécheresse paraissent plus liées à la capacité des arbres à mettre en oeuvre un ajustement osmotique en réponse aux perturbations de leur environnement qu'aux valeurs absolues de &Pi₀.

Key words: water relations / Quercus sp / water potential / turgor / pressure-volume curve

Mots clés : relations hydriques / Quercus sp / potentiel hydrique / turgescence / courbe pression-volume