Ann. For. Sci. 59 (2002) 713-722
DOI: 10.1051/forest:2002059

Mineral nutrient concentrations in sapwood and heartwood: a literature review

Pierre Meerts

Laboratoire de Génétique et Écologie végétales, Université Libre de Bruxelles, Chaussée de Wavre 1850, 1160 Bruxelles, Belgium
(Received 18 January 2002; accepted 8 April 2002)

Abstract
Patterns in mineral nutrient concentrations in sapwood and heartwood are investigated from published data for N, P, K, Ca and Mg in 22 species of Gymnosperms and 71 species of Angiosperms. The average value of heartwood/sapwood concentration ratio is element-specific, increasing in the following order: P (0.36) < N (0.76) < K (0.78) < Mg (1.20) = Ca (1.25). Concentrations of P, N and K are mostly lower in heartwood compared to sapwood. Large variation exists in the concentration pattern of Ca and Mg, whose functional significance is unclear. A phylogenetic pattern is confirmed, Gymnosperms having lower mineral nutrient concentrations in wood compared to Angiosperms, most strikingly so for N, K and Mg in sapwood. Heartwood and sapwood concentrations are positively correlated across species, and species with nutrient-poor sapwood have disproportionately poorer heartwood. The results are discussed in relation to the hypothesis that mineral nutrients are recycled from senescing sapwood.

Résumé
Concentrations en éléments minéraux dans le bois de coeur et l'aubier : une revue de la littérature. Les patrons de variation des concentrations en N, P, K, Ca et Mg dans le bois de coeur et l'aubier sont analysés à partir de données de la littérature se rapportant à 22 espèces de Gymnospermes et 71 espèces d'Angiospermes. Le bois de coeur est le plus souvent plus pauvre en N, P et K que l'aubier. Les rapports de concentration coeur/aubier varient selon l'élément, dans l'ordre suivant : P (0,36) < N (0,76) < K (0,78) < Mg (1,20) = Ca (1,25). De grandes variations existent dans le patron de concentration en Ca et Mg, dont la signification fonctionnelle n'est pas claire. Un patron phylogénétique est confirmé : le bois des Gymnospermes est plus pauvre en éléments minéraux, particulièrement pour N, Mg et K dans l'aubier. Les concentrations dans le coeur et dans l'aubier sont corrélées positivement, et les espèces à aubier pauvre tendent à avoir un coeur appauvri de façon disproportionnée. La discussion examine la cohérence des résultats avec l'hypothèse selon laquelle des éléments minéraux sont résorbés au moment de la formation du bois de coeur.

Key words: wood / mineral nutrient concentration / translocation / resorption efficiency / Gymnosperms / Angiosperms

Mots clés : bois / concentration en éléments minéraux / translocation / efficacité de résorption / Gymnospermes / Angiospermes

Correspondence and reprints: Pierre Meerts Tel.: (+32) 2 65 09 167; fax: (+32) 2 65 09 170; pmeerts@ulb.ac.be

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