Functional diversity reduces the risk of hydraulic failure in tree mixtures through hydraulic disconnection
2023
Moreno, Myriam | Simioni, Guillaume | Cochard, Hervé | Doussan, Claude | Guillemot, Joannès | Decarsin, Renaud | Fernandez-Conradi, Pilar | Dupuy, Jean-Luc | Trueba, Santiago | Pimont, François | Ruffault, Julien | Martin-Stpaul, Nicolas, K. | Ecologie des Forêts Méditerranéennes (URFM) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie (ADEME) | Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre en environnement Fluctuant (PIAF) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA) | Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH) ; Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Universidade de São Paulo = University of São Paulo (USP) | Biodiversité, Gènes & Communautés (BioGeCo) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | ANR-18-CE20-0005,HydrauLeaks,Comprendre les effets combinés des stress hydriques et thermiques sur la mortalité des arbres(2018)
International audience
Show more [+] Less [-]English. Forest ecosystems are increasingly threatened by anthropogenic pressures, especially by the increase in drought frequency and intensity. Tree species mixtures could improve resilience to diverse global anthropogenic pressures. However, there is still little consensus on how tree diversity affects water stress. Although some studies suggest that mixing species with different drought response strategies could be beneficial, the underlying mechanisms have seldom been identified. By combining a greenhouse experiment and a soil-plant-atmosphere hydraulic model, we explored whether mixing a drought avoidant (Pinus halepensis) and a drought tolerant (Quercus ilex) tree species could reduce plant water stress (defined as the risk of hydraulic failure) during extreme drought, compared to their respective monocultures. Our experiment showed that mixing species with divergent drought response strategies had a neutral effect on the drought-avoidant species and a positive effect on the drought-tolerant species. The model simulations further suggested that the beneficial effect of mixture on plant water stress during extreme drought was related to changes in the hydraulic connection of the plant from both the soil and the atmosphere. The ability of the drought-avoidant species to disconnect from the soil and the atmosphere limits its exposure to water stress, whereas the ability of the drought-tolerant species to increase its hydraulic connection to the soil lowers its hydraulic risk. This study brings a new insight on the mechanisms and traits combinations improving drought resistance in diversified forests and plantations, with important implications for forest management under climate change.
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Bibliographic information
This bibliographic record has been provided by Institut national de la recherche agronomique
