Ann. For. Sci. 55 (1998) 509-521
DOI: 10.1051/forest:19980501

Sapwood as the scaling parameter- defining according to xylem water content or radial pattern of sap flow?

Jan Cermak and Nadezhda Nadezhdina

Institute of Forest Ecology, Mendel's Agricultural and Forestry University, 61300 Brno, Zemedelska 3, Czech Republic

Abstract - Sapwood cross-sectional area is a simple biometric parameter widely used for scaling up the transpiration data between trees and forest stands. However, it is not always clear how the sapwood can be estimated and considered, which may cause scaling errors. We examined the sapwood depth according to xylem water content and more precisely according to radial patterns of sap flow rate in five coniferous and four broad-leaved species of different diameter, age and site conditions. Sapwood estimated by the two methods was almost equal in some species (e.g. Cupressus arizonica), but differed significantly in other species (e.g. Olea europaea, Pinus pinea). Radial pattern of sap flow rate is a more reliable indicator of sapwood then xylem water content for sap flow scaling purposes. Percentage of sapwood along radius changed with tree diameter and age. Sapwood also changes substantially under severe drought (e.g. in spruce, Picea abies, up to 1:3 in the course of several months). Sapwood should be used for upscaling sap flow data from measuring points to the whole trees and from trees to stands only for the period when it was actually measured, or the radial profile of sap flow should be measured continuously to avoid possible scaling errors. (© Inra/Elsevier, Paris)

Résumé - Le bois d'aubier : paramètre de changement d'échelle défini en relation avec le contenu en eau du xylème ou avec le type radial de flux de sève ? La surface de la section de bois d'aubier est un paramètre biométrique largement utilisé pour effectuer des changements d'échelle concernant la transpiration des arbres et des peuplements forestiers. Cependant, la façon dont le bois d'aubier est évalué peut être la cause d'erreurs dans les changements d'échelle. L'épaisseur du bois d'aubier est ici examinée en relation avec la teneur en eau du xylème et plus précisément en relation avec le type radial de densité de flux de sève (cinq conifères et quatre feuillus) de diamètre, âge et situation différents. Le bois d'aubier estimé à l'aide de deux méthodes était presque identique chez quelques espèces (Cupressus arizonica) mais diffère significativement chez d'autres espèces (Olea europaea, Pinus pinea). Le type radial de densité de flux de sève est un meilleur indicateur de bois d'aubier que la teneur en eau du xylème pour un objectif de changement d'échelle du bois de sève. Le pourcentage de bois d'aubier sur un rayon varie avec le diamètre et l'âge de l'arbre. Le bois d'aubier change aussi substantiellement avec la sécheresse (Picea abies, dans une proportion de 1 à 3 en l'espace de quelques mois). Le bois d'aubier devrait être utilisé pour le changement d'échelle des flux de sève en mesurant à l'échelle de l'arbre entier et à l'échelle des peuplements, seulement pour la période pendant laquelle il a été de fait mesuré, ou bien le profil radial de densité de flux devrait être mesuré en continue pour éviter des possibles erreurs de changement d'échelle. (© Inra/Elsevier, Paris)

Key words: woody species / sapwood / radial pattern / sap flow / xylem water content / scaling

Mots clés : bois d'aubier / profil radial de flux de sève / teneur en eau du xylème / changement d'échelle