Analyse de l'efficience d'utilisation de l'eau des chênes pédonculé (Quercus robur L. ) et sessile (Quercus petraea (Matt. ) Liebl. ) : relation avec les dépérissements des chênaies

par Stéphane Ponton

Thèse de doctorat en Biologie forestière

Sous la direction de Erwin Dreyer et de Jean-Luc Dupouey.

Soutenue en 2002

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Eau -- Utilisation
• Chênes
• Dendrochronologie
• Forêts -- Dépérissement
• Carbone -- Isotopes

Résumé

Les espèces sympatriques Quercus robur et Q. Petraea occupent des niches écologiques distinctes et présentent des différences de sensibilité à la sécheresse. L'efficience intrinsèque d'utilisation de l'eau (WUEint) est étudiée sur la base de mesures instantanées d'échanges gazeux foliaires d'une part, et de mesures de composition isotopique du carbone (d13C) dans les tissus végétaux d'autre part. L'analyse rétrospective de d13C dans la cellulose du bois d'arbres adultes des deux espèces croissant en peuplements mélangés a montré une différence interspécifique stable au cours du temps. Conformément à ces observations, les mesures d'échanges gazeux effectuées sur des semis croissant en conditions contrôlées ont mis en évidence une WUEint supérieure chez Q. Petraea. Cette différence est essentiellement due aux variations interspécifiques de conductance stomatique. Par ailleurs, ni la croissance radiale, ni d13C n'ont pu être reliés de façon univoque à la sensibilité au dépérissement induit par la sécheresse. La complexité de la relation entre WUEint et résistance à la sécheresse est analysée.

Résumé

The two sympatric European oak species Quercus robur and Q. Petraea display distinct ecological requirements and drought sensitivities. Intrinsic water-use efficiency (WUEint) was studied on the basis of both measurements of instantaneous gas exchange and carbon isotopic composition of plant tissue (d13C). Retrospective analysis of d13C in wood cellulose of adult trees from the two species growing in mixed stands showed a time-stable interspecific difference. Gas exchange measurements performed on 2-year old seedlings grown in "common garden" confirmed the higher WUEint of Q. Petraea than Q. Robur, mainly due to stomatal conductance variations between the two species. A genetic basis to these interspecific differences was suggested. The results provided new insights in the understanding of the ecology of these species. However, no clear relationships were observed between tree-ring growth or d13C and sensitivity to drought-induced decline. The relationship between WUEint and drought resistance is discussed.