Evidence of altitudinal increase in photosynthetic capacity:gas exchange measurements at ambient and constant CO2 partial pressures

Autor: Bresson, Caroline C., Kowalski, Andrew S., Kremer, Antoine, Delzon, Sylvain
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2009
Předmět:
Zdroj: Annals of Forest Science
Annals of Forest Science, Springer Nature (since 2011)/EDP Science (until 2010), 2009, 66 (5), 8 p. ⟨10.1051/forest/2009027⟩
ISSN: 1286-4560
1297-966X
DOI: 10.1051/forest/2009027⟩
Popis: International audience; Because all microclimatic variables change with elevation, it is difficult to compare plant performance and especially photosynthetic capacity at different elevations. Indeed, most previous studies investigated photosynthetic capacity of low- and high-elevation plants using constant temperature, humidity and light but varying CO2 partial pressures (PCO2). * Using gas exchange measurements, we compared here maximum assimilation rates (Amax) at ambient and constant-low-elevation PCO2 for two temperate tree species along an altitudinal gradient (100 to 1600 m) in the Pyrénées mountains.* Significant differences in Amax were observed between the CO2 partial pressure treatments for elevations above 600 m, the between-treatment differences increasing with elevation up to 4 μmol m−2 s−1. We found an increase in Amax with increasing elevation at constant-low-elevation PCO2 but not at ambient PCO2 for both species. Given a 10% change in PCO2, a proportionally higher shift in maximum assimilation rate was found for both species. * Our results showed that high elevation populations had higher photosynthetic capacity and therefore demonstrated that trees coped with extreme environmental conditions by a combination of adaptation (genetic evolution) and of acclimation. Our study also highlighted the importance of using constant CO2 partial pressure to assess plant adaptation at different elevations.; Les conditions microclimatiques étant très variables avec l'altitude, il est difficile de comparer les performances d'une espèce végétale à différentes altitudes, particulièrement la capacité photosynthétique. En effet, la plupart des études antérieures ont estimé le taux maximal d'assimilation à basses et hautes altitudes en maintenant la température, l'humidité de l'air et la lumière constantes mais en laissant varier la pression partielle de CO2 (PCO2). * Afin de comparer le taux maximum d'assimilation (Amax) à pressions partielles de CO2 constantes de basse altitude et variables, nous avons effectué des mesures d'échanges gazeux sur deux espèces d'arbres tempérés le long d'un gradient altitudinal de 1600 m de dénivelé dans les Pyrénées françaises. * La différence entre les deux traitements de PCO2 est significative au-dessus de 600 m d'altitude et atteint un maximum de 4 μmol m−2 s−1. Pour les deux espèces, nous avons mis en évidence une augmentation de Amax avec l'altitude à PCO2 constantes mais pas à PCO2 ambiantes. Pour une modification de PCO2 de 10 %, le changement du taux maximum d'assimilation est proportionnellement supérieur chez les deux espèces. * Nos résultats montrent que les populations de hautes altitudes possèdent une capacité photosynthétique supérieure, démontrant que les arbres font face aux conditions environnementales extrêmes grâce à des adaptations génétiques ou des acclimatations. Notre étude souligne ainsi l'importance de fixer la PCO2 pour comparer l'adaptation des plantes à différentes altitudes.
Databáze: OpenAIRE
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