Báo cáo khoa học: Interactions between Scots pine, Ips acuminatus (Gyll.) and Ophiostoma brunneo-ciliatum (Math.): estimation of the critical thresholds of attack and inoculation densities and effects on hydraulic properties in the stem

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Báo cáo khoa học: " Interactions between Scots pine, Ips acuminatus (Gyll.) and Ophiostoma brunneo-ciliatum (Math.): estimation of the critical thresholds of attack and inoculation densities and effects on hydraulic properties in the stem" 681Ann. For. Sci. 57 (2000) 681–690© INRA, EDP Sciences Original article Interactions between Scots pine, Ips acuminatus (Gyll.) and Ophiostoma brunneo-ciliatum (Math.): estimation of the critical thresholds of attack and inoculation densities and effects on hydraulic properties in the stem Natacha Guérarda,b, Erwin Dreyerb and François Lieutiera,c,* a Zoologie Forestière, INRA Orléans, Avenue de la Pomme de Pin, BP 20619, 45166, Ardon Cedex, France b Unité dÉcophysiologie Forestière, INRA Nancy, 54280 Champenoux, France c Laboratoire de Biologie des Ligneux, Université d’Orléans-la-Source, BP 6759, 45067 Orléans Cedex 2, France (Received 28 April 2000; accepted 10 July 2000)Abstract – The aggressiveness towards Scots pine (Pinus sylvestris L.) of the association between a bark beetle (Ips acuminatusGyll) and an Ophiostomatale fungus (Ophiostoma brunneo-ciliatum Math.) was investigated by estimating experimentally withyoung trees, the critical threshold of attack or inoculation densities. Records of the relationship between natural attack densities bythe beetles and survival of trees in a pine stand yielded a critical attack density threshold of about 900 m-2. Experimental mass inocu-lations of young pines with the fungus, in a forest stand in Central France, demonstrated a weak pathogenicity of this fungal speciestowards Scots pine. Inoculation densities varying from 200 to 1000 m–2 were used. Damage in the bark or in the sapwood recordedthree months after the inoculations, remained rather limited. The length of the induced reaction zones in the bark was small as com-pared to those obtained with more aggressive fungi, and did not increase with inoculation density. Damage in the sapwood, estimatedeither visually from the observed sapwood drying, and from resinosis, remained limited, but increased significantly with the inocula-tion density. The impairment of hydraulic conductivity of inoculated trunk segments was rather large with, at highest densities, a lossof conductivity estimated to about 60%. Nevertheless, due to the fact that the resistance to water transfer in the trunk is much smallerthan in other organs (like roots or needles), this increase probably only had a small impact on water relations at whole tree level. Itmay be concluded that the association I. acuminatus - O. brunneo-ciliatum displays only a weak aggressiveness towards Scots pine,and that high densities of attacks or inoculations (above 1000 m–2) are required in order to reach the critical threshold able to killtrees.Pinus sylvestris / Ips acuminatus / Ophiostoma brunneo-ciliatum / inoculation density / attack density / resistance level /induced reaction zones / phloem / sapwood / water conductivity / bark-beetleRésumé – Relations Pinus sylvestris L. / Ophiostoma brunneo-ciliatum Math. / Ips acuminatus Gyll. : seuils critiques de densi-tés d’attaques et d’inoculations ; impact d’inoculations massives sur les propriétés hydrauliques des tiges. La sensibilité depins sylvestres (Pinus sylvestris L.) aux attaques de scolytes (Ips acuminatus) et de leur champignon associé (Ophiostoma brunneo-ciliatum) a été étudiée en estimant les seuils critiques de densité d’attaques et d’inoculations sur de jeunes arbres. La relation entre ladensité d’attaques naturelles et la survie des arbres a permis de déterminer un seuil critique de densité d’attaques d’environ 900 m–2.* Correspondence and reprintsTel. (33) 02 38 49 48 07; Fax. (33) 02 38 41 78 79; e-mail: francois.lieutier@univ-orleans.fr682 N. Guérard et al.Des inoculations massives de jeunes pins en forêt (Orléans, France) effectuées avec le champignon O. brunneo-ciliatum, à des densi-tés de points dinoculation allant de 200 à 1000 m–2 ont confirmé la faible pathogénicité de cette espèce. Les dégâts observés troismois après inoculation dans le liber et l’aubier étaient modérés même aux plus fortes densités. La longueur des réactions induitesdans le liber était faible par rapport à celle qui résultait dinoculations avec d’autres champignons, et est restée insensible à laccrois-sement des densités dinoculation. Les dégâts dans l’aubier, estimés visuellement (sections daubier desséchées et imprégnées de rési-ne) sont restés modérés mais ont néanmoins augmenté significativement avec la densité d’inoculation. La perte de conductivitéhydraulique a été sensible dabs les segments de troncs inoculés. Elle pouvait atteindre 60 % en réponse aux plus fortes densités d’ino-culation. Toutefois, cette diminution de conductivité locale na probablement eu quun faible impact sur les relations hydriques àl’échelle de l’arbre entier, du fait de la faiblesse relative des résistances dans les troncs par rapport à dautres organes comme lesaiguilles. L’association I. acuminatus - O. brunneo-ciliatum sest donc révélée peu pathogène pour le Pin sylvestre, et les densitésdattaques et dinoculation susceptibles dentraîner à terme la mort des arbres sont sans doute très élevées par rapport à dautres asso-ciations scolytes–champignons.Pinus sylvestris / Ips acuminatus / Ophiostoma brunneo-ciliatum / densité d’inoculation / densité d’attaque / niveau de résis-tance / réaction induite / aubier / liber / condu ...