DOI: 10.1051/forest:2001124

Ann. For. Sci. 58 (2001) 253-260

Radial variations in wood mineral element concentrations: a comparison of beech and pedunculate oak from the Belgian Ardennes

Valérie Penninckx, Suzanne Glineur, Wolf Gruber, Jacques Herbauts and Pierre Meerts

Laboratoire de génétique et d'écologie végétales, Université Libre de Bruxelles, Chaussée de Wavre 1850, 1160 Bruxelles, Belgium

(Received 20 June 2000; accepted 25 September 2000)

Abstract
Radial variations in wood mineral element concentrations (N, P, Ca, Mg, K, Mn, Al) were investigated in 5 oak trees (a ring-porous species with typical heartwood) and 5 beech trees (a diffuse-porous to semi-ring porous wood species lacking typical heartwood) growing on an ochreous brown earth in the Belgian Ardennes. Differences in concentration profiles were consistent with the difference in wood structure. Specifically, oak had markedly higher concentrations in sapwood, suggesting that nutrients are actively resorbed from senescing wood rings, resulting in very low elemental concentrations in heartwood. Similarities between the two species, including outwardly decreasing cation concentrations and a recent increase in Al concentration, might be ascribed to a common environmental influence, i.e. soil leaching by acid rain. However, the decrease in Mn concentration in both species is not consistent with a scenario of decreasing soil pH. Alternative explanations are discussed.

Résumé
Variations radiales des concentrations en éléments minéraux du bois : une comparaison entre hêtre et chêne pédonculé en Ardenne belge. Les variations radiales des teneurs en éléments minéraux (N, P, Ca, Mg, K, Mn, Al) ont été mesurées dans 5 chênes (une essence à anneaux poreux et à bois de coeur bien différencié) et 5 hêtres (une essence à porosité diffuse et dépourvue de bois de coeur bien différencié) croissant sur sol brun ocreux dans le massif ardennais belge. Les différences dans les profils dendrochimiques sont conformes aux différences structurales du bois. Chez le chêne, les concentrations sont nettement plus élevées dans l'aubier, ce qui suggère une résorption active des éléments minéraux au cours du vieillissement des cernes, avec pour conséquence des concentrations extrêmement faibles dans le bois de coeur. Des convergences entre les deux espèces - notamment une apparente diminution des concentrations en cations (dans le bois de coeur pour le chêne, tout au long de la chronologie pour le hêtre) accompagnée d'une augmentation récente des teneurs en aluminium - pourraient être attribuées à une influence environnementale commune, par exemple une désaturation du sol sous l'influence de pluies acides. Cependant, la diminution des teneurs en manganèse enregistrée chez les deux essences ne conforte pas l'hypothèse d'une acidification du sol. D'autres hypothèses sont discutées.

Key words: dendrochemistry / heartwood / sapwood / Fagus sylvatica / Quercus robur / beech / oak / soil acidification

Mots clés : dendrochimie / bois de coeur / aubier / Fagus sylvatica / Quercus robur / hêtre / chêne / acidification du sol

Correspondence and reprints: Jacques Herbauts Tel. (32) 02 672 4518; Fax. (32) 02 672 0284;
    e-mail: jherbaut@ulb.ac.be

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