Ozone effects on seedling sugar maple (Acer saccharum) and yellow-poplar (Liriodendron tulipifera): gas exchange

Abstract

Les effets d'une a deux saisons d'exposition a l'ozone (O 3 ), a des concentrations variant de sous-ambiante a 1,7 fois la concentration ambiante, sur les echanges gazeux de l'erable a sucre (Acer saccharum Marsh.) et du tulipier de Virginie (Liriodendron tulipifera L.) ont ete etudies dans des chambres d'exclusion standards de 3 m de diametre. Les expositions cumulatives a O 3 basees sur l'indice SUM00 variaient de 16 a 107 ppm.h en 1990 et de 31 a 197 ppm.h en 1991. Durant les 120 jours d'exposition en 1990, les taux de photosynthese nette et de conductance stomatale du feuillage de l'erable a sucre n'ont pas ete affectes. En se basant sur les courbes de reponse a la lumiere, la photosynthese nette a saturation lumineuse, la respiration nocturne, l'irradiance de compensation et l'efficacite quantique n'ont pas ete affectees dans les feuilles d'erable a sucre exposees a des concentrations elevees de O 3 . Le taux d'echange gazeux des feuilles du tulipier de Virginie cultive en presence de concentrations elevees de O 3 a subi une reduction significative en 1990 et 1991 lorsque compare a celui du feuillage de semis cultives dans de l'air filtree au charbon de bois. En 1990, la photosynthese nette mensuelle saisonniere des feuilles du tulipier de Virginie a ete reduite de 11,7% en presence de 1,5 fois la concentration ambiante de O 3 comparativement a celle des feuilles de semis cultives dans de l'air filtree au charbon de bois. La reponse a la lumiere du feuillage du tulipier de Virginie n'a generalement pas ete affectee par une exposition a O 3 , ni en 1990 ni en 1991, a l'exception en 1991 d'une reduction de la photosynthese nette a saturation lumineuse de 13 a 42% chez les feuilles des semis exposes a 1,7 fois la concentration ambiante de O 3 par comparaison a celle des feuilles des semis cultives en presence d'air filtree au charbon de bois. Le taux de conductance stomatale n'a generalement pas ete affecte, ni en 1990 ni en 1991, par une exposition a O 3 . En 1991, les feuilles recemment parvenues a maturite (nodes 3 a 5 a partir de l'apex) et les feuilles plus vieilles (nodes 8 a 12 a partir de l'apex) furent comparees chez les semis de tulipier de Virginie exposes a O 3 et elles ont reagi de la meme facon a une concentration elevee de O 3 . Les effets de l'ozone sur la reponse de la photosynthese diurne saisonniere des feuilles du tulipier de Virginie recemment parvenues a maturite et des feuilles plus âgees ont ete observes en 1991. Des reductions de 21 a 42% du taux de photosynthese nette des feuilles du tulipier de Virginie exposees a des concentrations elevees de O 3 ont ete observees pour la premiere fois apres 42 jours d'exposition (113 ppm.h). La respiration et la conductance stomatale mesurees juste avant l'aube et apres le coucher du soleil n'etaient pas affectees par une exposition a des concentrations elevees a O 3 . Malgre la reduction significative de la photosynthese nette chez les semis de tulipier de Virgine exposes a O 3 a chaque saison, aucun effet significatif sur la croissance n'a ete observe avant la recolte finale en juin 1992. Le ratio racines:tige des semis de tulipier de Virginie exposes a 1,7 fois la concentration ambiante de O 3 a ete reduit de 30% comparativement a celui des semis exposes a de l'air filtree au charbon de bois.