Wood density is central for estimating vegetation carbon storage and a plant functional trait of great ecological and evolutionary importance. However, the global extent of wood density variation is unclear, especially at the intraspecific level. We assembled the most comprehensive wood density collection to date, including 109 626 records from 16 829 plant species across woody life forms and biomes (GWDD v.2, available here: doi: 10.5281/zenodo.16919509). Using the GWDD v.2, we explored the sources of wood density variation within individuals, within species and across environmental gradients. Intraspecific variation accounted for c. 15% of overall wood density variation (SD = 0.068 g cm-3). Variance was 50% smaller in sapwood than heartwood, and 30% smaller in branchwood than trunkwood. Individuals in extreme environments (dry, hot and acidic soils) had higher wood density than conspecifics elsewhere (+0.02 g cm-3, c. 4% of the mean). Intraspecific environmental effects strongly tracked interspecific patterns (r = 0.83) but were 70-80% smaller and varied considerably among taxa. Individual plant wood density was difficult to predict (root mean square error > 0.08 g cm-3; single-measurement R2 = 0.59). We recommend: (1) systematic sampling of multiple individuals and tissues for local applications; and (2) expanded taxonomic coverage combined with integrative models for robust estimates across ecological scales.
La densité du bois est essentielle pour estimer le stockage de carbone de la végétation et constitue un trait fonctionnel d’une grande importance écologique et évolutive. Cependant, l’ampleur de la variation globale de la densité du bois reste mal caractérisée, en particulier au niveau intraspécifique. Nous avons rassemblé la base de données la plus complète à ce jour sur la densité du bois, comprenant 109 626 mesures provenant de 16 829 espèces de plantes ligneuses appartenant à diverses formes de vie et biomes (GWDD v.2, disponible ici: doi: 10.5281/zenodo.16919509). À l’aide de la GWDD v.2, nous avons exploré les sources de variation de la densité du bois au sein des individus, au sein des espèces et le long de gradients environnementaux. La variation intraspécifique représentait environ 15% de la variation totale de la densité du bois (SD = 0,068 g cm−3). La variance était 50% plus faible dans l’aubier que dans le duramen, et 30% plus faible dans le bois des branches que dans celui du tronc. Les individus vivant dans des environnements extrêmes (secs, chauds, sols acides) présentaient une densité du bois plus élevée que leurs congénères ailleurs (+0,02 g cm−3, soit ~4% de la moyenne). Les effets environnementaux intraspécifiques reflétaient les tendances interspécifiques (r = 0,83), mais étaient 70 à 80% plus faibles et variaient considérablement entre taxons. La densité du bois à l’échelle individuelle était difficile à prédire (RMSE >0,08 g cm−3; R2 = 0,59). Nous recommandons (1) un échantillonnage systématique de plusieurs individus et tissus pour les applications locales et (2) un élargissement de la couverture taxonomique combiné à des modèles intégratifs afin d’obtenir des estimations robustes à travers les échelles écologiques.
La densidad de la madera es fundamental para estimar el almacenamiento de carbono vegetal y constituye un rasgo funcional de gran importancia ecológica y evolutiva. Sin embargo, el alcance global de la variación de la densidad de madera no está claramente descrito, especialmente a nivel intraespecífico. Recopilamos la colección más completa de densidad de madera hasta la fecha, que incluye 109 626 registros de 16 829 especies de plantas leñosas de diversas formas de vida y biomas (GWDD v.2, disponible aquí: doi: 10.5281/zenodo.16919509). Utilizando la GWDD v.2, exploramos las fuentes de variación en la densidad de la madera entre individuos y especies, así como a través de gradientes ambientales. La variación intraespecífica representó aproximadamente el 15% de la variación total de la densidad de la madera (SD = 0.068 g cm−3). La varianza fue un 50% menor en la albura que en el duramen, y un 30% menor en la madera de ramas que en la del tronco. Los individuos en ambientes extremos (secos, cálidos, suelos ácidos) presentaron una densidad de madera mayor que sus congéneres en otros lugares (+0.02 g cm−3, ~4% de la media). Los efectos ambientales intraespecíficos siguieron estrechamente los patrones interespecíficos (r = 0.83), sin embargo, resultaron entre un 70% y un 80% menores y variaron considerablemente entre los taxones. La densidad de madera por individuo fue difícil de predecir (RMSE >0.08 g cm−3; R2 de medición única = 0.59). Recomendamos (1) el muestreo sistemático intraespecífico de múltiples individuos para aplicaciones locales y (2) una cobertura taxonómica ampliada combinada con modelos integradores para obtener estimaciones robustas a través de las escalas ecológicas.
Keywords: aridity; biomass; functional trait; hierarchical modelling; intraspecific variation; wood density.
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