Ann. For. Sci. 53 (1996) 303-316
DOI: 10.1051/forest:19960213

Physiological, morphological and growth responses to rhizosphere hypoxia by seedlings of North American bottomland oaks

ES Gardiner and JD Hodges

Forest and Wildlife Research Center, Mississippi State University, Mississippi State, MS 36762, USA

Abstract - Bottomland oak species of the southern United States are distributed along topographical gradients in floodplains. Because differences in soil aeration are associated with these gradients, we tested the hypothesis that oak species will exhibit diverging resistances to rhizosphere hypoxia. Four species which occupy different sites in floodplains, Quercus lyrata, Q laurifolia, Q phellos, and Q nigra, were used in two experiments designed to examine seedling responses during establishment and late in the first growing season. In both experiments, hypoxia tolerance was evaluated through measurements of gas exchange, biomass accumulation, and shoot and root growth. Evidence of oaks differing in resistance to rhizosphere hypoxia is presented, and results are discussed in relation to species distribution in floodplains.

Résumé - Réponses physiologiques et morphologiques, et de croissance à l'hypoxie rhizosphérique de chênes des plaines inondables d'Amérique du Nord. Certaines espèces de chênes du sud des États-Unis sont distribuées le long de gradients topographiques dans les plaines inondables. Du fait des différences dans l'aération des sols associées à ces gradients, nous avons testé l'hypothèse que ces espèces présentent des résistances différentes à l'hypoxie rhizosphérique. Quatre espèces occupant différents sites des plaines inondables (Quercus lyrata, Q laurifolia, Q phellos, et Q nigra) ont été soumises à deux expérimentations pour évaluer les réponses des plantes au début et à la fin de la première saison. Dans les deux études, la tolérance à l'hypoxie a été estimée par la mesure d'échanges gazeux, l'accumulation de biomasse, et la croissance de la pousse et de la racine. Des différences de résistance à l'hypoxie de la rhizosphère ont été mises en évidence et les conséquences sur la distribution des espèces dans les plaines inondables ont été discutées.

Key words: rhizosphere hypoxia / Quercus lyrata / Quercus laurifolia / Quercus phellos / Quercus nigra / ecophysiology

Mots clés : rhizosphère / hypoxie / Quercus lyrata / Quercus laurifolia / Quercus phellos / Quercus nigra / écophysiologie