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Tree roots can penetrate deeply in African semi-deciduous rain forests: evidence from two common soil types

Authors :
Eric Lucot
Vincent Freycon
Christelle Joëlle Wonkam
Guillaume Cornu
Adeline Fayolle
Jean-Paul Laclau
Sylvie Gourlet-Fleury
Christophe Jourdan
Biens et services des écosystèmes forestiers tropicaux (UPR BSef)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM)
École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226
Université de Yaoundé I
Ministère des Eaux, Forêts, Chasse et Pêche [République Centrafricaine]
Gembloux Agro-Bio Tech [Gembloux]
Université de Liège
Unité de recherche sur la productivité des plantations industrielles
Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G)
Ecologie Fonctionnelle et Biogéochimie des Sols (Eco&Sols)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Montpellier (ENSA M)
Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)
Département Forêt (Cirad-FORET)
ERA-Net BiodivERsA
national funders ANR (France)
NERC (UK) BiodivERsA call for research proposals
AFD
ANR-08-BDVA-0001,CoForChange,Comment, pourquoi et où les espèces d'arbres survivront-elles à une augmentation des perturbations : diagnostic et outils d'aide à la decision pour atténuer l'effet des changements globaux sur la biodiversité dans les forêts du bassin du Congo.(2008)
Ecologie des forêts de Guyane (UMR ECOFOG)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA)
Laboratoire Chrono-environnement - UFC (UMR 6249) (LCE)
Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC)
Institut de Génomique Fonctionnelle (IGF)
Université de Montpellier (UM)-Université Montpellier 1 (UM1)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Département Forêt (FORET)
Ecologie des forêts de Guyane ( ECOFOG )
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech-Université de Guyane ( UG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université des Antilles ( UA )
Centre d'études et de recherches appliquées à la gestion ( CERAG )
Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales
Laboratoire Chrono-environnement ( LCE )
Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Franche-Comté ( UFC )
Institut de Génomique Fonctionnelle ( IGF )
Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques ( UM2 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Université Montpellier 1 ( UM1 ) -Université de Montpellier ( UM )
Forêt
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Université des Antilles (UA)-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Source :
Journal of Tropical Ecology, Journal of Tropical Ecology, Cambridge University Press (CUP), 2015, 31 (01), pp.13-23. ⟨10.1017/S0266467414000595⟩, Journal of Tropical Ecology, Cambridge University Press (CUP), 2015, 31 (01), pp.13-23. 〈10.1017/S0266467414000595〉
Publication Year :
2015
Publisher :
HAL CCSD, 2015.

Abstract

Despite the important functional role of deep roots in withdrawing water during drought, direct measurements of root distribution are very rare in tropical rain forests. The aim of this study was to investigate the root distribution of Entandrophragma cylindricum, a common tree species in the Central African semi-deciduous rain forest, in Ferralsols and Arenosols. We dug two pits to a depth of 6 m in Ferralsols and two pits to a depth of 3 m in Arenosols, close to E. cylindricum trees. The vertical soil profiles were divided into 10 × 10-cm grid cells and the roots counted were distributed in three diameter classes. We fitted a root distribution model to our dataset. We found that vertical root distribution was shallower in Arenosols than in Ferralsols. Root penetration was not stopped even by a Ferralsol with high gravel content in its subsoil. Overall, our measurements showed that 95% of all roots were distributed to depths of between 258 and 564 cm from the soil surface, which is much deeper than the 95 cm depth previously reported in the literature for tropical rain forests. As sampling depth could explain this discrepancy, we recommend a sampling depth of at least 3–5 m to accurately estimate root distribution. The drier the dry season, the deeper the sampling depth should be. Our results are consistent with global models of root distribution in forest ecosystems, which are driven by climate variables. We thus suggest that deep rooting could be common in rain forests with a marked dry season.

Details

Language :
English
ISSN :
02664674 and 14697831
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Tropical Ecology, Journal of Tropical Ecology, Cambridge University Press (CUP), 2015, 31 (01), pp.13-23. ⟨10.1017/S0266467414000595⟩, Journal of Tropical Ecology, Cambridge University Press (CUP), 2015, 31 (01), pp.13-23. 〈10.1017/S0266467414000595〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....6faba1ad3b82e4ed6fc5c06581d250f6