Ann. For. Sci. 62 (2005) 289-296
DOI: 10.1051/forest:2005023

Influence of environmental conditions on radial patterns of sap flux density of a 70-year Fagus crenata trees in the Naeba Mountains, Japan

Mitsumasa Kubota^a, John Tenhunen^b, Reiner Zimmermann^c, Markus Schmidt^b and Yoshitaka Kakubari<sup>a

a</sup>  Institute of Silviculture of Forest Resources, Faculty of Agriculture, University of Shizuoka, Ohya 836, Shizuoka 422-8529, Japan
^b  Department of Plant Ecology, University of Bayreuth, 95440 Bayreuth, Germany
^c  Max Planck Institute for Biogeochemistry, PO Box 100164, 07743 Jena, Germany

(Received 27 May 2004; accepted 18 October 2004)

Abstract - Sap flux density (SFD) was measured continuously during 1999 with the heat dissipation method in natural Fagus crenata Blume (Japanese beech) forests growing at 900 m on the northern slope of the Kagura Peak of the Naeba Mountains near the Sea of Japan. Radial variations in xylem daily SFD (SFD_day) on three trees were investigated during the growing season. The radial pattern of SFD_day that reached a maximum just behind of the cambium layer and then decreased exponentially was described by applying the Weibull function based on sensor measurements at 20 mm intervals. SFD_day ratio of 20-40 mm depth (the value of 0-20 mm depth was 100%) increased by 10-32% because of soil drying. The peak value of the Weibull function shifted to 2-10% interior by those changes in the relative xylem depth. The variation of the radial pattern of SFD_day under different environmental conditions was expressible as the shift of the peak position of the Weibull function.

Résumé - Influences des conditions environnementales sur les patrons radiaux de densités de flux de sève de Fagus crenata âgés de 70 ans dans les montagnes de Naeba au Japon. La densité de flux de sève (SFD) a été mesurée en continu pendant l'année 1999 avec la méthode de dissipation de chaleur dans une forêt naturelle de Fagus crenata Blume (hêtre du Japon) située à 900 m d'altitude sur un versant nord prés de la mer du Japon. Les variations radiales journalières de SFD (SFD_jour) de trois arbres ont été étudiées pendant la saison de croissance. Le patron radial de SFD_jour atteint un maximum juste derrière la couche du cambium et puis décroît de façon exponentielle et est décrit par la fonction Weibull sur la base des mesures des capteurs à des intervalles de temps de 20 mm. Le rapport de 20 à 40 mm (la valeur de 0 à 20 mm était égale à 100 %) s'est accru de 10 à 32 % à cause du dessèchement du sol. Le pic de la valeur de la fonction Weibull passe de 2 à 10 % par ces changements de valeur relative de l'épaisseur du xylème. La variation du patron radial de SFD_jour sous différentes conditions environnementales était exprimable par le déplacement de la position du pic de la fonction Weibull.

Key words: diffuse-porous / Granier sensor / soil moisture / drought / Weibull function

Mots clés : poreux diffus / capteurs de Granier / humidité du sol / sécheresse / fonction Weibull

Corresponding author: Mitsumasa Kubota kubota@earth.ocn.ne.jp

© INRA, EDP Sciences 2005