An examination of the interaction between climate, soil and leaf area index in a Quercus ilex ecosystem | Interactions entre climat, sol et surface foliaire dans un écosystème à Quercus ilex
2003
Hoff, C. ((Centre National de la Recherche Scientifique, Montpellier (France). Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive)) | Rambal, S.
French. Dans les écosystèmes méditerranéens, la disponibilité en eau est une des variables les plus significatives qui régulent la surface foliaire. Un équilibre doit exister entre le climat, le sol et la surface foliaire dans ces conditions de limitation en eau. L'objectif de cette étude est d'identifier les relations entre l'indice foliaire (LAI), l'environnement (climat, sol) et les flux (eau, carbone) pour les écosystèmes à chêne sempervirent méditerranéen Quercus ilex L. Pour cela, des simulations de 50 ans ont été effectuées avec le modèle FOREST-BGC en faisant varier le LAI pour un site de référence et pour différents climats et capacités en eau du sol (SWC). La transpiration, la contrainte hydrique, la photosynthèse nette et l'efficacité d'utilisation de l'eau de la canopée (WUE) ont été examinées au niveau annuel pour les dix dernières années de la simulation. Le LAI dépend de la disponibilité en eau du site qui inclut des facteurs climatiques (précipitation, évapotranspiration potentielle) et du sol (capacité du sol à stocker l'eau). Des faibles SWC limitent le développement de l'écosystème. A fort SWC, ce développement est principalement contrôlé par le climat. Quand LAI augmente sous climat et SWC constants, la diminution de la transpiration unitaire est accompagnée d'une augmentation de la contrainte hydrique. Le LAI d'équilibre maximise l'assimilation du carbone. Pour le site de référence, le LAI d'équilibre est proche de la valeur observée, 3,25. Les transpiration, assimilation et WUE correspondantes sont de 375 mm, 1251 g C/m2 et 3,1 mmol CO2/mol H2O, respectivement. Aux différents sites, WUE décroît de manière hyperbolique avec l'augmentation de SWC. Ceci implique que l'efficacité de production par unité d'indice foliaire est plus importante dans les environnements les plus limités en eau. L'étude montre qu'un modèle comme FOREST-BGC permet de prendre en compte les interrelations entre les bilans en eau et en carbone et la contrainte hydrique pour mieux comprendre la signification du LAI d'un écosystème
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