Ann. For. Sci. 56 (1999) 579-590
DOI: 10.1051/forest:19990705

Daily and seasonal variation of stem radius in oak

Fedör Tatarinov^a and Jan Cermák<sup>b

a</sup>  Institute of Problems of Ecology and Evolution of Russian Ac.Sci., Moscow, Russia
^b  Institute of Forest Ecology, Mendel University of Agriculture and Forestry, Brno, Czech Republic

Abstract - Seasonal and diurnal variation of stem radius and sap flow in large pedunculate oaks (Quercus robur L.) as dependent on environmental factors was studied in the floodplain forest in southern Moravia from April to October several years after cessation of regular natural floods. Two main processes as driving variables of stem radius were considered separately: growth of plant tissues and their hydration (i.e. shrinking and swelling). Different types of diurnal dynamics of stem radius occurred including growth with and without shrinkage, growth at night and shrinkage during daytime and vice versa. A simple physiological model was applied to describe the dynamics of stem radius. Data on sap flow, global radiation and air temperature were used as model input. Net growth was simulated by means of photosynthesis and respiration, calculated for real meteorological conditions and tissue hydration was derived from the difference between potential and real transpiration (sap flow). Simulation showed good approximation of seasonal dynamics of stem radius by the model under mild weather conditions and mostly non-limiting soil moisture. © 1999 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.

Résumé - Variation journalière et saisonnière du rayon du tronc du chêne pédonculé. La variation journalière et saisonnière du rayon du tronc du chêne pédonculé (Quercus robur L.) a été étudiée en dépendance des facteurs environnementaux dans une forêt marécageuse en Moravie du sud d'avril à octobre, plusieurs années après le fin des inondations naturelles régulières. Les deux principaux processus généraux qui contrôlent le rayon du tronc ont été étudiés séparément : la croissance des tissus de l'arbre et leur hydratation (contraction et gonflement). Différents types de dynamique journalière de variation de dimension du rayon du tronc ont été obtenus, y compris la croissance avec et sans contraction, la croissance nocturne et la contraction diurne et vice versa. Un modèle physiologique simple a été utilisé pour décrire la dynamique du rayon du tronc. Des données concernant le flux transpiratoire, le rayonnement global et la température de l'air ont été utilisées comme données d'entrée. La croissance a été simulée à partir de la photosynthèse et de la respiration calculées pour les conditions météorologiques réelles et l'hydratation des tissus a été déduite de la différence entre la transpiration potentielle et réelle (flux transpiratoire). La simulation à partir du modèle a démontré une bonne aproximation de la dynamique saisonnière de variation dimensionnelle du tronc en conditions climatiques modérées et humidité non limitante. © 1999 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS.

Key words: Quercus robur / radial growth / sap flow / simulation modelling / floodplain forest

Mots clés : chêne pédonculé / croissance radiale / flux transpiratoire / modélisation / forêt alluviale