DOI: 10.1051/forest:2000158

Ann. For. Sci. 57 (2000) 755-765

A generic model of forest canopy conductance dependent on climate, soil water availability and leaf area index

André Granier^a , Denis Loustau^b and Nathalie Bréda^a .

^a  Institut National de la Recherche Agronomique, Unité d'Écophysiologie Forestière, 54280 Champenoux, France
^b  Institut National de la Recherche Agronomique, Unité de Recherches Forestières, BP 45, 33611 Gazinet Cedex, France

(Received 2 June 2000; accepted 3 October 2000)

Abstract
This paper analyses the variation in tree canopy conductance for water vapour (g) in order to derive a general expression, including the effects of solar radiation (R), vapour pressure deficit (D), leaf area index (LAI) and extractable soil water. Canopy conductance was calculated from transpiration measured in 21 broadleaved and coniferous forest stands, under different climates: temperate, mountain, tropical and boreal. Common features in the dependence of g on climate and on soil water content were exhibited. When soil water was not limiting, g was shown to increase linearly with LAI in the range 0 to 6 m² m^-2 and reach a plateau value. Besides the positive effect of increasing R and the negative effect of increasing D on g, it was surprisingly shown that a decrease in extractable soil water induced a similar reduction in g in various tree species, equally in coniferous and in broadleaved. Based on these findings, a general canopy conductance function is proposed.

Résumé
Un modèle générique de conductance de couverts forestiers dépendant du climat, de la disponibilité en eau dans le sol et de l'indice foliaire. Ce travail réalise l'analyse des facteurs de variation de la conductance du couvert pour la vapeur d'eau (g) avec l'objectif d'en donner une expression générale, prenant en compte les effets du rayonnement global (R), du déficit de saturation de l'air (D), de l'indice foliaire (LAI) et de la réserve hydrique extractible du sol. La conductance du couvert a été calculée à partir de la transpiration mesurée dans 21 peuplements forestiers feuillus et résineux, sous différents types climatiques : tempéré, montagnard, tropical et boréal. Ce travail a montré, pour ces divers peuplements, une dépendance similaire entre g et les facteurs climatiques, ainsi qu'avec la réserve hydrique extractible du sol (REW). En conditions hydriques non limitantes, on observe que g augmente linéairement avec le LAI entre 0 et 6 m² m^-2, puis atteint un plateau. De façon surprenante, en dehors de l'effet positif sur g de l'augmentation de R, et l'effet négatif de celle de D, on montre que la diminution de REW a des conséquences similaires sur g pour diverses espèces forestières, aussi bien feuillues que résineuses. A partir de ces observations, un modèle général de conductance de couvert est proposé ici.

Key words: canopy conductance / sap flow / transpiration / species comparison / leaf area index / water stress / model / synthesis

Mots clés : conductance de couvert / flux de sève / transpiration / comparaison inter spécifique / indice foliaire / sécheresse / modèle / synthèse

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