Mineral nutrient concentrations in sapwood and heartwood: a literature review

Pierre Meerts

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.

Concentrations en éléments minéraux dans le bois de cœur 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 cœur 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 cœur est le plus souvent plus pauvre en N, P et K que l'aubier. Les rapports de concentration cœur/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 cœur et dans l'aubier sont corrélées positivement, et les espèces à aubier pauvre tendent à avoir un cœur 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 cœur.

Mots clés: wood; mineral nutrient concentration; resorption efficiency; Gymnosperms; Angiosperms<br>---<br>bois; concentration en éléments minéraux; translocation; efficacité de résorption; Gymnospermes; Angiospermes

Domaines: Sylviculture, foresterie

Pierre Meerts. Mineral nutrient concentrations in sapwood and heartwood: a literature review. Annals of Forest Science, 2002, 59 (7), pp.713-722. ⟨10.1051/forest:2002059⟩. ⟨hal-00883663⟩