Surface foliaire spécifique

En botanique et agronomie, la surface foliaire spécifique (SFS)[1] est définie comme le rapport de la surface foliaire au poids sec de la feuille (exprimé en m².kg-1)[2],[3],[4].

La surface foliaire spécifique traduit l'« épaisseur » des feuilles et a une signification physiologique particulière. Ce paramètre est notamment corrélé positivement à la capacité photosynthétique de la plante[5].

Application

La surface foliaire spécifique peut être utilisée pour estimer la stratégie de reproduction d'une plante particulière en se basant, entre autres facteurs, sur les niveaux de lumière et d'humidité[6]. La surface foliaire spécifique est l'une des caractéristiques-clés les plus largement acceptées et utilisées pour l'étude des feuilles[7],[8],[9],[10].

Changements en réponse à la sécheresse

La sécheresse et le stress hydrique ont des effets variables sur la surface foliaire spécifique. Chez diverses espèces, la sécheresse diminue la surface foliaire spécifique[11],[12],[13]. Par exemple, dans des conditions de sécheresse, les feuilles sont, en moyenne, plus petites que les feuilles des plantes-témoins[11]. C'est une observation logique, dans la mesure où une diminution de la taille des feuilles signifie une réduction des possibilités de perte d'eau. Les espèces ayant généralement de faibles valeurs de surface foliaire spécifique sont adaptées à la conservation des ressources acquises, en raison de leur forte teneur en matière sèche, de la concentration élevée des parois cellulaires et des métabolites secondaires, et de la grande longévité des feuilles et des racines[12].

Chez d'autres espèces, comme les peupliers, la surface foliaire spécifique diminue dans l'ensemble, mais augmente dans un premier temps, jusqu'à ce que la feuille atteigne sa taille finale, puis commence à diminuer dès que la taille finale a été atteinte[12].

D'autres recherches ont montré une augmentation des valeurs de surface foliaire spécifique chez des plantes soumises à des restrictions d'eau. C'est le cas par exemple chez le bouleau à la suite d'un stress hydrique[14]. Chez le bouleau, les valeurs de la surface foliaire spécifique d'arbres ont considérablement augmenté après deux saisons sèches, bien que les auteurs ont noté que, en général, une diminution de la surface foliaire spécifique est considérée comme une adaptation à la sécheresse. L'indice de surface foliaire se réfère à la surface des feuilles (sur une face) par unité de surface du sol. L'importance de cette unité de mesure est en relation avec l'interception de la lumière pour la croissance maximale. Par définition, un indice de surface foliaire inférieur à 1 signifie qu'une partie de l'énergie lumineuse arrive au sol sans être interceptée. En raison de la disposition naturelle des feuilles, cependant, l'indice doit être nettement supérieur à 1 pour que la plus grande partie de la lumière soit interceptée.

Mesure de la surface foliaire
Dispositif utilisé pour mesurer de manière non destructrice la surface, la longueur, la largeur et le périmètre d'une feuille.

Des mesureurs portatifs de surface foliaire peuvent être utilisés pour fournir une mesure rapide, non destructrice, de la surface foliaire, de la longueur, de la largeur et du périmètre d'une feuille. Certains appareils peuvent également mesurer une zone malade en modifiant la sensibilité du système de détection. Ces instruments ont la possibilité d'enregistrer les paramètres mesurés, mais aussi d'enregistrer une image numérique de la feuille numérisée.

Parmi les mesureurs de surface foliaire populaires aux États-Unis figurent le CI-203 Handheld Laser Leaf Area Meter de CID Bio-Science et le LI-3100C Area Meter de Li-Cor. Des appareils Android peuvent également être utilisés comme mesureurs portatifs de surface foliaire avec l'application gratuite Easy Leaf Area.

Notes et références
  1. Parfois abrégée en SLA, de l'anglais Specific Leaf Area.
  2. (en) D. Vile, E Garnier, B Shipley, G Laurent, ML Navas, C Roumet et S Lavorel, « Specific Leaf Area and Dry Matter Content Estimate Thickness in Laminar Leaves », Annals of Botany, vol. 96, no 6,‎ , p. 1129–1136 (DOI 10.1093/aob/mci264, lire en ligne, consulté le ).
  3. (en) « Specific leaf area and leaf dry matter content of plants growing in sand dunes », Ejournal.sinica.edu.tw,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  4. (en) Dingkuhn Michaël, Tivet Florent, Siband Pierre-Lucien, Asch Folkard, Audebert Alain, Sow A., « Varietal differences in specific leaf area: a common physiological determinant of tillering ability and early growth vigor ? », Publications.cirad.fr,‎ (lire en ligne).
  5. (fr) Baptiste Testi, « Théophraste et Raunkiaer ont-ils pensé aux traits foliaires ? », Faculté des Sciences et Techniques du Languedoc de Montpellier, (consulté le )
  6. (en) R. Milla et Reich P. B., « Environmental and developmental controls on specific leaf area are little modified by leaf allometry », Functional Ecology, vol. 22, no 4,‎ , p. 565–576 (DOI 10.1111/j.1365-2435.2008.01406.x, lire en ligne).
  7. (en) Freschet G.T., Dias A.T.C., Ackerly D.D., Aerts R., van Bodegom P.M., Cornwell W.K., Dong M., Kurokawa H., Liu G., Onipchenko V.G., Ordoñez J.C., Peltzer D.A., Richardson S.J., Shidakov I.I., Soudzilovskaia N.A., Tao J. & Cornelissen J.H.C., « Global to community scale differences in the prevalence of convergent over divergent leaf trait distributions in plant assemblages », Global Ecology and Biogeography, vol. no-no,‎ .
  8. (en) Hoffmann W.A., Franco A.C., Moreira M.Z. & Haridasan M., « Specific leaf area explains differences in leaf traits between congeneric savanna and forest trees », Functional Ecology, vol. 19,‎ , p. 932-940.
  9. (en) Kraft N.J.B., Valencia R. & Ackerly D.D., « Functional traits and niche-based tree community assembly in an amazonian forest », Science, vol. 322,‎ , p. 580-582.
  10. (en) Wright I.J., Reich P.B., Westoby M., Ackerly D.D., Baruch Z., Bongers F., Cavender-Bares J., Chapin T., Cornelissen J.H.C., Diemer M., Flexas J., Garnier E., Groom P.K., Gulias J., Hikosaka K., Lamont B.B., Lee T., Lee W., Lusk C., Midgley J.J., Navas M.-L., Niinemets Ü., Oleksyn J., Osada N., Poorter H., Poot P., Prior L., Pyankov V.I., Roumet C., Thomas S.C., Tjoelker M.G., Veneklass E.J. & Villar R., « The worldwide leaf economics spectrum », Nature, vol. 428,‎ , p. 821-827.
  11. (en) Casper, B. B., I. N. Forseth, H. Kempenich, S. Seltzer & K. Xavier, « Drought prolongs leaf life span in the herbaceous desert perennial Cryptantha flava », Functional Ecology, vol. 15,‎ , p. 740–747.
  12. (en) Marron, N., E. Dreyer, E. Boudouresque, D. Delay, J.-M. Petit, F. M. Delmotte & F. Brignolas, « Impact of successive drought and re-watering cycles on growth and specific leaf area of two Populus canadensis (Moench) clones, “Dorskamp” and “Luisa_Avanzo” », Tree physiology, vol. 23,‎ , p. 1225–1235.
  13. (en) Laureano, R. G., Y. O. Lazo, J. C. Linares, A. Luque, F. Martínez, J. I. Seco, and J. Merino, « The cost of stress resistance: construction and maintenance costs of leaves and roots in two populations of Quercus ilex  », Tree physiology, vol. 28,‎ , p. 1721-1728.
  14. Aspelmeier, S., and C. Leuschner. 2006. Genotypic variation in drought response of silver birch (Betula pendula Roth): leaf and root morphology and carbon partitioning. Trees 20:42–52.

Voir aussi

Articles connexes
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