Ann. For. Sci. 47 (1990) 101-115
DOI: 10.1051/forest:19900202

Interprétation et modélisation de la distribution des éléments nutritifs dans les différents compartiments de la biomasse d'un jeune peuplement de pin maritime

B Lemoine^a, J Ranger^b and J Gelpe<sup>a

a</sup>  INRA, CNRF Bordeaux, laboratoire de sylviculture et écologie, Pierroton, 335610 Cestas
^b  INRA, CNRF Nancy, Station de recherches sur les sols, la microbiologie et la nutrition des arbres forestiers, Champenoux, 54280 Seichamps, France

Résumé - Le travail présenté ici fait suite à un article publié dans cette revue (Lemoine et al, 1988) et décrivant la variabilité des éléments nutritifs majeurs (N, P, K, Ca et Mg) dans un jeune peuplement de Pin maritime. Cette variabilité se manifeste à 2 niveaux : à l'intérieur de l'arbre (profils) et entre les arbres en relation avec leur croissance respective comportant 2 stades. Elle est modélisée mathématiquement sur la base d'une interprétation fonctionnelle. 1) Distribution des éléments nutritifs dans l'arbre : 2 types de paramètres contrôlent cette distribution. Pour les aiguilles un paramètre environnemental, pour les compartiments pérennes d'âge déterminé la proximité des aiguilles où des racines. Pour le tronc la concentration C en un élément peut être décrite mathématiquement par la somme de 2 fonctions C1 et C2 représentant respectivement un gradient partant des racines et un autre des aiguilles. 2) Relation entre éléments nutritifs et croissance : les corrélations entre un élément nutritif et la croissance de l'arbre sont différentes selon que l'on se réfère à son accroissement initial où final. a) La concentration actuelle pour un élément dans les aiguilles est bien corrélée avec la croissance initiale. Il semble alors que le statut minéral d'un arbre soit défini dans le premier stade de sa croissance. b) Les concentrations actuelles dans le tronc sont principalement corrélées avec la croissance actuelle. Les corrélations obtenues permettent une interprétation théorique tenant compte du fonctionnement physiologique global de l'arbre, en particulier du rôle des flux de sèves brute et élaborée sur la distribution des éléments minéraux dans l'arbre. Cette théorie devra être vérifiée sur d'autres échantillons, l'un plus jeune, l'autre plus âgé, de façon à pouvoir l'étendre à toute la vie du peuplement de Pin maritime.

Abstract - Distribution of nutrients in the various components of young stands of maritime pine : functional interpretation of results. This paper follows a previous one published in this journal which described the variation of the nutrient distribution in a young stand of maritime pine (Lemoine et al, 1988). This variability exists at 2 levels: within the tree (between components) and between trees (in connection with individual growth). 1. The distribution of nutrients within the tree seems to be related to the 2 types of parameters depending on the component: - for needles, an environmental parameter (linked to the microclimate in the crown); - for the perennial component, a parameter (physiological?) linked to the proximity of the needles or of the rooting system. For the trunk, each major element of the nutrient content can be described by the sum of 2 exponential functions which represent respectively a gradient from the root and a gradient from the needles. 2. Growth an nutrient relationships: the correlations between nutrient concentration and growth are often different, depending on whether one refers to the initial or to the present increment of the trees. a. The present nutrient concentration in the needles is well correlated to the initial growth. It seems that the nutrient status of pines is defined in the early stage of their development. b. The present nutrient concentrations in the trunk are mainly correlated to the present growth. The correlations allow us to make a theoretical interpretation where the global physiological function of the tree is recognized and especially the role of xylem and phloem saps in the nutrient distribution. The theory must be validated on a series of maritime pine stands of different ages in the same ecological environment.

Key words: Pinus pinaster Ait / nutrient / biomass / growth / modeling

Mots clés : Pinus pinaster Ait / élément nutritif / biomasse / croissance / modélisation