DOI: 10.1051/forest:2001159

Ann. For. Sci. 58 (2001) 723-731

Comparative studies of the water relations and the hydraulic characteristics in Fraxinus excelsior, Acer pseudoplatanus and A. opalus trees under soil water contrasted conditions

Damien Lemoine^a, Jean-Paul Peltier^b and Gérard Marigo<sup>b

a</sup>  Laboratoire de Biologie Forestière, Équipe Écophysiologie Cellulaire et Moléculaire, Université Henri Poincaré, BP 239, 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy Cedex, France
^b  Écosystèmes et Changements Environnementaux, Centre de Biologie Alpine, Université Joseph Fourier, BP 53, 38041 Grenoble Cedex 9, France

(Received 23 March 2001, accepted 2nd July 2001)

Abstract
Plant water relationships and hydraulic characteristics were measured for two species of the genus Acer that co-occur with Fraxinus excelsior, but differ in their habitat preference with respect to soil moisture: Acer pseudoplatanus is restricted to wet habitats, whereas Acer opalus occurs on drier sites. The data obtained showed significantly lower hydraulic conductance and lower vulnerability to embolism in the drought-tolerant species, Acer opalus, than in the water prefering species Acer pseudoplatanus . Similar differences in hydraulic conductance and xylem vulnerability to embolism were also found under dry acclimated conditions for Fraxinus excelsior trees, indicating that the hydraulic differences observed might be attributable to the contrasting soil water conditions of the sites. The possible physiological and ecological significance of such differences are discussed, in relation to habitat preference and the distribution of each species.

Résumé
Étude comparée des relations hydriques et des caractéristiques hydrauliques chez Fraxinus excelsior, Acer pseudoplatanus et Acer opalus dans différents milieux secs et humides. Ce travail concerne l'étude des relations hydriques et la détermination des caractéristiques hydrauliques chez deux espèces du genre Acer, présentes fréquemment dans les espaces naturels en compagnie de Fraxinus excelsior, mais différant dans leur mode de distribution en fonction de la disponilité de l'eau du sol : Acer pseudoplatanus se rencontre sur des sols bien alimentés en eau, Acer opalus a une préférence marquée pour les milieux secs. Les résultats obtenus montrent, chez Acer opalus, l'espèce tolérante à la sécheresse, que la conductance hydraulique et la vulnérabilité à la cavitation sont moins fortes que chez Acer pseudoplatanus, l'espèce des zones humides. Des modifications identiques de la conductance hydraulique et de la vulnérabilité à la cavitation s'observent également chez Fraxinus excelsior pour l'espèce acclimatée aux milieux secs, ce qui semble indiquer que ces changements des caractéristiques hydrauliques pourraient être associés aux conditions hydriques des milieux. Ces résultats sont analysés au plan physiologique et écologique en relation avec le mode de distribution de ces espèces dans leur environnement respectif.

Key words: hydraulic conductance / xylem embolism / drought tolerance / Acer pseudoplatanus / Acer opalus / Fraxinus excelsior

Mots clés : conductance hydraulique / embolie du xylème / tolérance à la sécheresse / Acer pseudoplatanus / Acer opalus / Fraxinus excelsior

Correspondence and reprints: Gérard Marigo tel. (33) 04 76 51 46 74; Fax. (33) 04 76 51 44 63; gerard.marigo@ujf-grenoble.fr

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