Ann. For. Sci. 53 (1996) 317-323
DOI: 10.1051/forest:19960214

Effect of the root temperature on growth parameters of various European tree species

H Lyr

Institut für Integrierten Pflanzenschutz der Biologischen Bundesanstalt für Land- und Forstwirtschaft Kleinmachnow, Stahnsdorfer Damm 81, 14532 Kleinmachnow, Germany

Abstract - European forest tree species have been investigated regarding the reaction of growth of shoots, roots and leaves during an incubation of the root system at various temperatures ranging from 5 to 35 °C for 4 months. Species-specific differences in the reaction to root temperatures could be demonstrated. Growth optima (total dry mass increment) ranged from about 15 °C (Picea abies, Larix decidua, Pseudotsuga menziesii, Betula verrucosa) to 25 °C (Quercus robur, Carpinus betulus) and up to 30 °C (Pinus nigra). Chilling of the root system of Juglans regia down to 2 °C resulted in a rapid and long-lasting decrease of net photosynthetis, but only in a moderate decrease of stomatal conductance and transpiration. Respiration was stimulated after some days. The ecological consequences of different optima for root temperatures among various species are discussed regarding their natural distribution and their reactions to increasing temperatures caused by the greenhouse effect.

Résumé - Effets de la température racinaire sur la croissance de diverses espèces ligneuses européennes. Les effets d'une incubation du système racinaire à différentes températures (5 à 35 °C) pendant 4 mois, sur la croissance aérienne de plusieurs espèces ligneuses forestières européennes, ont été analysés. D'importantes différences interspécifiques ont été mises en évidence dans cette réponse. Les optima thermiques de croissance en biomasse totale allaient de 15 °C (Picea abies, Larix decidua, Pseudotsuga menziesii, Betula verrucosa) à 25 °C (Quercus robur, Carpinus betulus), voire 30 °C (Pinus nigra). Un refroidissement des racines de Juglans regia à 2 °C a résulté dans une diminution rapide et durable de l'assimilation nette de CO₂, mais seulement d'une baisse limitée de conductance stomatique et de transpiration. La respiration était stimulée après quelques jours. Les conséquences écologiques de ces différences des optima thermiques sont discutées en regard de la distribution des espèces et de leurs réactions à des accroissements de température dus à l'effet de serre.

Key words: root temperature / shoot growth / Quercus robur / Larix decidua / Picea abies / Betula verrucosa / Pseudotsuga menziesii / Carpinus betulus / Pinus nigra / Acer pseudoplatanus

Mots clés : température racinaire / croissance aérienne / Quercus robur / Larix decidua / Picea abies / Betula verrucosa / Pseudotsuga menziesil / Carpinus betulus / Pinus nigra / Acer pseudoplatanus