Ann. For. Sci. 50 (1993) 571-582
DOI: 10.1051/forest:19930606

Field comparison of transpiration, stomatal conductance and vulnerability to cavitation of Quercus petraea and Quercus robur under water stress

N Bréda, H Cochard, E Dreyer and A Granier

INRA, Laboratoire de Bioclimatologie et Écophysiologie, Champenoux, F54280 Seichamps, France

Abstract - Water relations were analysed in adult oaks (Quercus petraea and Q robur) during a period of water shortage in a simplified lysimeter. Sap flux densities and stomatal conductance were reduced by = 70% at maximal drought intensity. Predawn leaf water potential then ranged from -1.7 to -2.0 MPa. The slightly lower transpiration observed in pedunculate oaks could be ascribed to their smaller crown development. Nevertheless, no significant difference in stomatal conductance could be observed between the two species. They also had the same percent loss of conductivity (= 80%) in petioles at maximal drought intensity when midday leaf water potential had dropped to = -3.0 MPa. Finally, good agreement was found between observed losses of hydraulic conductivity during in situ dehydration and the vulnerability curves obtained under laboratory conditions. The shifts in maximal conductivity observed in some droughted trees probably accentuated discrepancies between field and laboratory data. However, a correction procedure helped overcome these artifacts.

Résumé - Comparaison en conditions naturelles de la transpiration, de la conductance stomatique et de la vulnérabilité à la cavitation de Quercus robur et Q petraea soumis à un stress hydrique en forêt de Champenoux (France). L'étude compare le comportement hydrique de chênes sessiles (Quercus petraea) et pédonculés (Q robur) adultes en conditions de dessèchement du sol. Les mesures de flux de sève et de conductance stomatique ont montré une diminution de 65 à 70% de ces paramètres au maximum de la sécheresse. Les potentiels de base atteints étaient alors compris entre -1,7 et -2,0 MPa. Une transpiration légèrement plus faible observée pour le chêne pédonculé a été interprétée comme résultant de différences dans le statut social des 2 espèces. Toutefois, aucune différence significative de conductance stomatique n'a pu être mise en évidence entre les 2 espèces, qui apparaissent toutes 2 comme assez tolérantes à la sécheresse. Au plus fort de la sécheresse, les 2 espèces ont montré des pourcentages d'embolie de l'ordre de 70 à 80% dans leurs pétioles, alors que le potentiel hydrique foliaire minimum atteignait -3,0 MPa. Enfin, une bonne concordance entre les mesures de perte de conductivité réalisées lors du dessèchement progressif in situ, et les courbes de vulnérabilité établies au laboratoire a été mise en évidence. Cependant, des dérives de conductance maximale en cours de sécheresse ont été à l'origine de certaines des différences observées. Dans ce cas, une procédure de correction du pourcentage d'embolie a permis de contrebalancer cet effet.

Key words: drought / xylem / cavitation / stomatal conductance / sap flux / Quercus petraea / Quercus robur

Mots clés : chêne sessile / chêne pédonculé / flux de sève / cavitation / sécheresse / conductance stomatique / xylème