Reactions to water stress in sessile oaks and Scots pines through silvicultural practices: study of secondary growth and water use
Réactions à la contrainte hydrique des chênes sessiles et pins sylvestres en fonction de la sylviculture : étude de la croissance secondaire et de l'utilisation de l'eau
Résumé
To cope with changing climate, several silvicultural practices are deemed important including managing mixed species stands and decreasing stand density. The main aims of the thesis are to find key processes for growth response and to highlight the possible mechanisms of the practices (1) on availability of water resources, and during a summer drought on (2) individual growth and resistance, (3) the complementarity between the two species on the depth of water acquisition and (4) maintenance of sap-flow density (Fd). Sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) and Scots' pines (Pinus sylvestris L.) are used in this thesis based on the OPTMix experimental site. The oaks functional strategy, by keeping higher stomatal conductance, leads to a greater rate of decrease in groundwater table level and to lower water availability compared to the pines. This strategy allows the oaks to show greater drought resistance in mixed stands. Positive effects of mixture on oak growth did not occur in low density stands. Pine trees did not show this mixing - density interaction. Partial complementarity between the two species on the depth of water acquisition in mixed stands decreased water stress on oaks without any changes for the pines. This resulted in an independent Fd - composition response. Nevertheless, drought periods accumulation decreased Fd more for oaks more than that of pines. The interaction of the two silvicultural practices during summer drought seems to be only beneficial for oak.
Pour faire face aux changements climatiques plusieurs solutions sylvicoles sont envisagées, dont le mélange des essences et la diminution de la densité. Les principaux objectifs de la thèse étaient d'isoler les processus déterminants la croissance et d'identifier les mécanismes sous-jacents de ces stratégies sylvicoles (mélange - densité) (1) sur les ressources hydriques disponibles, et en contexte de sécheresse estivale sur (2) la croissance et la résistance des individus, (3) la complémentarité entre les deux essences sur la profondeur d'acquisition de l'eau et (4) le maintien de la densité de flux de sève (Fd). Le chêne sessile (Quercus petraea (Matt.) Liebl.) et le pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) ont été utilisés dans ce travail de thèse en s'appuyant sur le dispositif OPTMix. La stratégie fonctionnelle des chênes, grâce au maintien de la conductance stomatique plus important de cette essence, entraîne une vitesse de retrait de la nappe et une diminution de l'eau disponible plus importantes que celles des pins. Elle lui permet également d'augmenter sa résistance à la sécheresse en mélange. L'effet positif du mélange sur la croissance des chênes n'est pas observé dans les densités faibles. Le pin ne présente pas cette interaction mélange - densité. La complémentarité partielle de l'acquisition de l'eau entre les deux essences en mélange diminue le stress des chênes sans influer sur celui des pins. Cela ne s'est pas traduit sur la Fd qui ne dépend pas de la composition. Néanmoins, le cumul des périodes de contrainte diminuait davantage la Fd des chênes que celle des pins. L'interaction des deux stratégies sylvicoles en contexte de sécheresse estivale ne semble bénéfique que pour le chêne.