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Keywords:

  • wood density;
  • wood gas fraction;
  • wood radial variation;
  • wood water fraction

Abstract

Cell walls, water, and gas that have mechanical and physiological functions in wood, and wood specific gravity (WSG) is related to demographic traits. To understand variation in wood structure and function, we analyzed radial changes in WSG, in the gas and the water fractions from trees growing in four different habitats in a southern Mexican rain forest. Mean WSG was 0.55 ± 0.16, slightly lower than reported for other tropical forests. In 27 species, WSG decreased and in two species, it increased from pith to bark with a strong (r2 = 0.65) negative correlation between WSG in the center of the tree and the radial WSG gradient. Habitat had some effect on mean WSG and trees growing on karst had significantly higher WSG than the same species growing on alluvial soil. The cell wall, water, and gas fractions accounted for 35 percent (range: 16–50), 42 percent (28–65), and 23 percent (2–56), respectively, of wood volume, with a negative correlation between the gas and the cell wall and between the gas and the water fractions, but not between the cell wall and water fractions. Radially increasing WSG is advantageous for pioneer trees with fast initial growth. We found that the water displacement method may result in biased WSG estimates. To increase the accuracy of WSG data, we suggest to measure sample volume geometrically using a constant diameter (that of the borer tip), to include radial variation in WSG, and to consider for possible site effects on species-specific WSG.

Resumen

Las paredes celulares, agua y gas con funciones mecánicas y fisiológicas en la madera y su gravedad específica (GE) están asociadas con rasgos demográficos. Para entender la variación en la estructura de la madera y su función, analizamos variaciones radiales en la GE, gas y proporciones de agua en árboles provenientes de cuatro diferentes hábitats en un bosque tropical lluvioso del Sur de México. La GE media (0.55 ± 0.16) resultó ligeramente más baja que las previamente reportadas para otros bosques tropicales. La GE disminuyó en 27 especies, mientras que en dos especies, ésta incrementó desde la médula hasta la corteza con una alta correlación negativa (r2 = 0.65) entre la GE en el centro del árbol y su gradiente radial. Observamos también cierto efecto del hábitat en nuestras mediciones, por ejemplo, los árboles creciendo en terrenos cársticos tenían un GE significativamente más alto que aquellos creciendo en suelos aluviales. La proporción del volúmen de la madera ocupado por paredes celulares fue de 35% (rango: 16–50), de agua de 42% (28–65) y de gas de 23% (2–56). Obtuvimos correlaciones negativas al comparar el gas con la pared celular y el gas con las proporciones de agua, mas no para la pared celular con las proporciones de agua. El aumento radial de la gravedad específica proporciona una ventaja para árboles pioneros con un rápido crecimiento inicial. Encontramos potenciales sesgos del método de desplazamiento del agua en las estimaciones de GE, por lo que sugerimos medir el volumen geométrico de la muestra, usando un diámetro constante (de la punta de la broca), para aumentar la precisión en las estimaciones. También sugerimos incluir la variación radial y potenciales efectos del sitio en la GE de diferentes especies.