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Ann. For. Sci.
Volume 64, Number 4, June-July 2007
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Page(s) | 447 - 452 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2007022 | |
Published online | 24 May 2007 |
DOI: 10.1051/forest:2007022
Differential photosynthetic and survival responses to soil drought in two evergreen Nothofagus species
Frida I. Pipera, Luis J. Corcueraa, Miren Alberdib and Christopher Luska, ca Departamento de Botánica, Universidad de Concepción, Edmundo Larenas 1290, casilla 160-C, Concepción, Chile
b Instituto de Botánica, Universidad Austral, Valdivia, Chile
c Current address: Department of Biological Sciences, Macquarie University, NSW 2109, Australia
(Received 21 August 2006; accepted 10 October 2006; published online 24 May 2007)
Abstract - We asked if differences in distribution between Nothofagus nitida and N. dombeyi were associated with
differences in drought tolerance. Survival, gas exchange and chlorophyll
fluorescence were measured on seedlings subjected to a gradual drought. At a
predawn leaf water potential
of -2.7 MPa, survival of N. nitida was
50%, compared to 100% in N. dombeyi. Under well-watered conditions, the two
species displayed similar stomatal conductance (gw) and transpiration
(E), but net photosynthesis (A) and instantaneous water-use efficiency
were slightly higher in N. nitida. A, E and gw declined in N. nitida along
the gradual drought but increased in N. dombeyi at a
between -1.5 and
-2.5 MPa, and declined then drastically at a
below < - 2.5 MPa. As N. dombeyi was able to maintain A at higher levels despite declining gw,
this species displayed significantly increased
at
below -2.5 MPa. Photochemical efficiency of PSII in the light
and
photochemical quenching (qP) were always lower in N. nitida and along with the
photochemical efficiency in the dark (Fv/Fm) they declined in both species.
Non-photochemical quenching (NPQ) increased slowly in N. dombeyi along with the
gradual drought, whilst it decreased in N. nitida. These results show that
differences in drought tolerance are in agreement with sorting of Nothofagus species along moisture gradients in south-central Chile.
Résumé - Différence de réponse de la photosynthèse et de la survie en
situation de sécheresse édaphique dans deux espèces à
feuilles persistantes de Nothofagus. Nous nous sommes demandés si des différences de
distribution entre Nothofagus nitida et N. dombeyi sont associées à des différences de
tolérance à la sécheresse. La survie, les échanges gazeux et
la fluorescence de la chlorophylle ont été mesurés sur de jeunes
plants soumis à une sécheresse croissante. Lorsque le potentiel
hydrique de base
atteignait -2.7 MPa la survie était de
50 et de 100 % pour N. nitida, et N. dombeyi, respectivement. Dans des conditions
d'alimentation hydrique suffisante, les deux espèces ont
présenté des valeurs voisines de conductance stomatique (gw) et
de transpiration (E) mais la photosynthèse nette (A) et l'efficience
instantanée d'utilisation de l'eau
étaient
légèrement plus élevées pour N. nitida. A, E et gw ont
diminué pour N. nitida au cours d'une sécheresse croissante mais ont
légèrement augmenté pour N. dombeyi pour des valeurs de
comprises entre -1.5 et -2.5 MPa, puis diminué fortement à des
valeurs de
inférieures à -2.5 MPa. Par conséquent,
N. dombeyi a présenté des valeurs de
plus élevée que N. nitida à
des niveaux de
inférieurs à -2.5 MPa. L'efficience
photochimique du PSII à la lumière
et le quenching
photochimique
étaient toujours inférieurs pour N. nitida.
L'efficience photochimique à l'obscurité
(Fv/Fm) ainsi que
ont diminué dans les deux espèces. Le quenching
non-photochimique (NPQ) a légèrement augmenté pour N. dombeyi avec la
sécheresse, alors qu'il diminuait pour N. nitida. Ces résultats montrent que
des différences de tolérance à la sécheresse correspondent
à la distribution d'espèces de Nothofagus le long de gradients d'humidité
dans le centre sud du Chili.
Key words: drought tolerance / gas exchange / Nothofagus / water use efficiency / soil water potential
Mots clés : tolérance à la sécheresse / échanges gazeux / Nothofagus / efficience d'utilisation de l'eau / potentiel hydrique du sol
Corresponding author: fpiper@udec.cl
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