Carbon allocation among tree organs: A review of basic processes and representation infunctional-structural tree models

Carbon assimilates flow from "source" areas such as leaves to "sink" areas where they are taken up and used. The assimilate fluxes from sources to sinks are mainly dependent on the source-sink distances and on the respective abilities of the different sinks to take up and use the assimilates that are available to them. The widely accepted, basic mechanism of assimilate movement by mass-flow, although conceptually simple, has so far proved too complex for practical modeling purposes in whole tree systems. Four main modeling approaches can be found in current models: (i) models involving empirically determined allocation coefficients; (ii) models based on growth rules, including functional balance or "goal-seeking" principles; (iii) transport-resistance models; (iv) models based on relative sink strength, with two main sub-classes: "hierarchical" and "proportional" models. These different model classes can be conceptually closer to each other than is readily apparent. They are presented in relation to their generality and ability to account for complex architectures or responses to environmental changes. The feedback relationship of allocation to growth is pointed out. assimilate / partitioning / source / sink / model Rsum -La rpartition du carbone entre organes chez les arbres : processus de base et reprsentation dans les modles structure-fonction . Les assimilats carbons circulent de zones sources telles les feuilles, vers des puits o ils sont prlevs et utiliss. Ces flux d'assimilats dpendent principalement des distances entre sources et puits ainsi que des capacits respectives des diffrents puits prlever et utiliser les assimilats disponibles. Il est largement admis aujourd'hui que le mcanisme de base de la translocation est un flux de masse. Mais malgr sa simplicit conceptuelle, la simulation de ce processus implique des calculs trop complexes pour une modlisation pratique. On trouve actuellement quatre approches modlisatrices principales : (i) l'utilisation de coefficients d'allocation empiriques ; (ii) la mise en oeuvre de rgles de croissance, notamment des quilibres fonctionnels et autres principes tlonomiques ; (iii) l'analogie lectrique avec des rsistances ; (iv) des rgles de rpartition bases sur les forces relatives des diffrents puits (modles hirarchiques et modles proportionnels). Ces diverses classes de modles sont parfois conceptuellement moins loignes les unes des autres qu'il n'y parat. Elles sont prsentes en relation avec leur gnralit et leur capacit rendre compte d'une architecture complexe ou des influences de l'environnement. On souligne l'importance des rtroactions entre allocation et croissance.