Ann. For. Sci. 55 (1998) 497-506
DOI: 10.1051/forest:19980408

Scots pine responses to number and density of inoculation points with Leptographium wingfieldii Morelet, a bark beetle-associated fungus

Luc Croisé^{a, b}, François Lieutier^b and Erwin Dreyer<sup>a

a</sup>  Unité écophysiologie forestière, Inra, Centre de Nancy, 54280 Champenoux, France
^b  Station de zoologie forestière, Inra, Centre d'Orléans, 45160 Ardon, France

Abstract - The effects of different densities and total distribution of inoculation points with Leptographium wingfieldii, a fungus associated with the bark beetle Tomicus piniperda, were investigated in Scots pine (Pinus sylvestris). During April 1993, 40 8-year-old Scots pine trees were inoculated into the trunk and until the cambium, at breast height. Inoculation points were distributed over a circular belt of 20, 40, 70 and 100 cm width, at two densities (200 and 400 m ^-2). Three months after inoculation, the average length of the induced reaction zone was recorded on the external side of the phloem. The fraction of sapwood section that appeared blue-stained, desiccated or soaked with resin was also measured. The length of the visible, induced reaction zone in the phloem was affected neither by inoculation density nor by width of the inoculation belt. Similarly, the fraction area of damaged sapwood was small and constant at 200 m^-2. It increased significantly only at the highest density (400 m^-2) as a function of belt width, reaching 70 % at 100-cm width. It is concluded that: i) the average length of the induced reaction zone in the phloem is insensitive to inoculation density, and ii) the importance of damage in the sapwood is increasing only at inoculation densities above 400 m^-2 over a sufficiently large area. This result is discussed in relation to the physiological meaning of the different symptoms, and in relation to the concept of threshold of attack density to explain why pine trees are affected only when the density of bark beetle attacks overrides this limit. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Réponses du pin sylvestre à la densité et au nombre de points d'inoculation réalisés avec Leptographium wingfieldii Morelet, un champignon associé aux scolytes. Les effets de la densité d'inoculation avec Leptographium wingfieldii (un champignon associé au scolyte Tomicus piniperda) et de l'augmentation du nombre de points d'inoculation, ont été étudiés sur le pin sylvestre (Pinus sylvestris). En avril 93, quarante pins sylvestres âgés de 8 ans ont été inoculés dans le tronc à 1,30 m. Les inoculations étaient réparties sur des ceintures de 20, 40, 7Q ou 100 cm de largeur, avec deux densités (200 et 400 m^-2). Trois mois après inoculation, la longueur des zones de réaction induites a été mesurée sur le côté externe du liber. Les fractions de section d'aubier bleui, desséché, ou imprégné de résine ont également été mesurées. La longueur de la zone de réaction visible dans le liber n'a été affectée ni par la densité d'inoculation, ni par la largeur des ceintures d'inoculations. De la même manière, la fraction d'aubier affectée est restée faible et constante à 200 inoculations m^-2. En revanche, elle a augmenté de manière très importante en fonction de la largeur de ceinture d'inoculation pour la densité d'inoculation de 400 m^-2; 70 % de surface d'aubier étant affecté pour une ceinture de 100 cm de largeur. Deux conclusions sont déduites de ces résultats : i) la longueur de la zone de réaction induite dans le liber ne dépend pas de la densité d'inoculation, et ii) l'importance des dégâts dans l'aubier augmente uniquement pour des densités d'inoculations au dessus de 400 m^-2 et des ceintures d'inoculations suffisamment larges. Ce résultat est discuté en fonction de la signification physiologique des différents symptômes, et en fonction du concept de seuil critique de densité d'attaque, pour tenter d'expliquer pourquoi la survie des pins est affectée uniquement quand la densité d'attaques de scolytes dépasse cette limite. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: Pinus sylvestris / bark beetle / Leptographium wingfieldii / inoculation density / number of inoculation points / phloem / induced reaction zone / sapwood / blue staining / dry sapwood / resin-soaked sapwood

Mots clés : Pinus sylvestris / scolyte / Leptographium wingfieldii / densité d'inoculations / nombre d'inoculations / liber / zone de réaction induite / aubier / bleuissement / dessèchement d'aubier / imprégnation de résine