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 , Pierre Meerts

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.

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 cœur bien différencié) et 5 hêtres (une essence à porosité diffuse et dépourvue de bois de cœur 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 cœur. Des convergences entre les deux espèces - notamment une apparente diminution des concentrations en cations (dans le bois de cœur 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.

Mots clés: dendrochemistry; heartwood; sapwood; beech; oak; soil acidification<br>---<br>dendrochimie; bois de cœur; aubier; Fagus sylvatica; Quercus robur; hêtre; chêne; acidification du sol

Domaines: Sylviculture, foresterie

Valérie Penninckx, Suzanne Glineur, Wolf Gruber, Jacques Herbauts, Pierre Meerts. Radial variations in wood mineral element concentrations: a comparison of beech and pedunculate oak from the Belgian Ardennes. Annals of Forest Science, 2001, 58 (3), pp.253-260. ⟨10.1051/forest:2001124⟩. ⟨hal-00884182⟩