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Roles of weathered bedrock and soil in seasonal water relations of Pinus Jeffreyi and Arctostaphylos patula

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Abstract:

In the southern Sierra Nevada, California, relatively thin soils overlie granitic bedrock that is weathered to depths of several metres. The weathered granitic bedrock is porous and has a plant-available water capacity of 0.124 m3·m–3, compared with 0.196 m3·m–3 for the overlying soil. Roots confined within bedrock joint fractures access this rock-held water, especially during late summer when overlying soils are dry. We sought to determine seasonal soil and bedrock water changes in a Jeffrey pine (Pinus jeffreyi Grev & Balf.) plantation and to examine concurrent effects on the water relations of Jeffrey pine and greenleaf manzanita (Arctostaphylos patula Greene). In 1996, plant-available water in the 75 cm thick soil was depleted by late June, with soil water potential (soil) <–2.2 MPa, but below 75 cm, bedrock water potential (bedrock) was still > –2.2 MPa. Thus, the bedrock, not the soil, supplied water to plants for the remainder of the dry season. Higher values of, and smaller fluctuations in, seasonal predawn pressure potential (predawn) for Jeffrey pine indicated that it is deeply rooted, whereas active roots of greenleaf manzanita were interpreted to be mostly within the upper 100 cm. The extra rooting volume supplied by weathered bedrock is especially important to pine relative to manzanita.

Dans la partie méridionale de la Sierra Nevada en Californie, des sols relativement minces recouvrent une roche-mère granitique qui est altérée à des profondeurs de plusieurs mètres. La roche-mère altérée est poreuse et contient 0,124 m3·m–3 d'eau disponible pour les plantes comparativement à 0,196 m3·m–3 d'eau dans le sol qui la recouvre. Les racines confinées dans les fractures de la roche-mère ont accès à cette eau retenue dans la roche, particulièrement à la fin de l'été lorsque le sol qui la recouvre est sec. Nous avons cherché à déterminer les variations saisonnières dans l'eau du sol et de la roche-mère dans une plantation de pin de Jeffrey (Pinus jeffreyi Grev & Balf.) et à examiner les effets simultanés sur les relations hydriques du pin de Jeffrey et d'Arctostaphylos patula (Greene). En 1996, l'eau disponible pour les plantes dans le sol d'une épaisseur de 75 cm était épuisée à la fin du mois de juin, avec le potentiel hydrique du sol (sol) <–2,2 MPa alors que le potentiel hydrique de la roch-mère (roch-mère) au-dessous de 75 cm était encore > –2,2 MPa. Par conséquent, la roche-mère, non le sol, a fourni l'eau pour les plantes pendant le reste de la saison sèche. Des valeurs plus élevées et de moins grandes fluctuations du potentiel hyridque avant aube (avant aube) saisonnier chez le pin de Jeffrey indiquent qu'il est plus profondément enraciné alors que les racines actives d'A. patula ont été détectées dans les premiers 100 cm. Le volume d'enracinement supplémentaire fourni par la roche-mère altérée est surtout important pour le pin comparativement à A. patula.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-11-01

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