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Association of Sphaeropsis sapinea with insect-damaged red pine shoots and cones

FOREST PATHOLOGY, Issue 1 2003
E. Feci
Summary The association of the shoot blight and canker pathogen Sphaeropsis sapinea with red pine (Pinus resinosa) shoots and cones damaged by insects (especially Dioryctria sp.) was investigated. Samples from a single plantation approximately 35 years old, in Sauk Co., Wisconsin and also from three plantations, between approximately 40 and 50 years old, located in an area of pine shoot moth activity in the preceding year in Adams Co., Wisconsin were visually examined. Samples were arbitrarily collected from trees felled in the first plantation in May. Pycnidia of S. sapinea and insect damage were observed on 56 of 91 (62%) of closed cones and 17 of 165 (7%) of previous year's shoots. In the absence of insect damage, pycnidia of the pathogen were identified only on eight of 91 (9%) closed cones and never on previous year's shoots. In each of the other three plantations, 10 trees were located at intervals along transects in mid-June; one branch from the lower half of the crown per tree was pruned off, and both current and previous year's shoots were examined. Insect damage and S. sapinea pycnidia were too rare on current year's shoots to draw any conclusions. Insect damage occurred on 20,40% of over 2000 previous year's shoots that were examined, but pycnidia of the pathogen were identified on only about 5%. Although infrequent, S. sapinea was identified in association with insect-damaged previous year's shoots from these three plantations three times more frequently than those without insect damage. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers from eight randomly selected isolates were consistent with the A group of S. sapinea, which can be aggressive on red pine. This ability to exploit insect-damaged shoots may facilitate long-term persistence of S. sapinea at low disease incidence and severity. The potential role of insect wounds as infection courts and insects as vectors of this important pathogen of pines deserves further study. Résumé L'étude a porté sur l'association entre le parasite de pousses et agent de chancre Sphaeropsis sapinea, et les pousses et cônes de Pinus resinosa endommagés par des insectes (surtout Dioryctria sp.). Des échantillons ont été examinés visuellement; ils provenaient d'une plantation d'environ 35 ans à Sauk Co., Wisconsin, et de trois plantations âgées d'environ 40 et 50 ans situées dans une zone où les insectes des pousses avaient été actifs l'année précédente à Adams Co., Wisconsin. Dans la première plantation, les échantillons ont été prélevés arbitrairement sur des arbres abattus en mai. Des pycnides de S. sapinea et des dégâts d'insectes ont été observés sur 56/91 (62%) des cônes fermés et sur 17/165 (7%) des pousses de l'année précédente. En l'absence de dégâts d'insectes, les pycnides n'ont été trouvées que sur 8/91 (9%) des cônes fermés, et jamais sur les pousses de l'année précédente. Dans chacune des trois autres plantations, 10 arbres ont été choisis à la mi-juin le long de transects ; sur chaque arbre une branche a été coupée dans la moitié inférieure de la couronne, et les pousses de l'année en cours et de l'année précédente ont été examinées. Sur les pousses de l'année, les dégâts d'insectes et les pycnides de S. sapineaétaient trop rares pour pouvoir en tirer des conclusions. Parmi plus de 2000 pousses de l'année précédente examinées, les dégâts d'insectes étaient présents sur 20,40% des pousses, mais les pycnides n'ont été trouvées que sur environ 5% d'entre elles. Bien que peu fréquent chez ces trois plantations, S. sapinea a été trouvé associé aux pousses de l'année précédente, 3 fois plus fréquemment chez celles endommagées par les insectes que chez les non endommagées. Pour huit isolats pris au hasard, les marqueurs RAPD ont indiqué leur appartenance au groupe A de S. sapinea qui peut être agressif sur P. resinosa. Cette aptitude de S. sapineaà utiliser les pousses endommagées par les insects peut faciliter sa persistance à long terme à des niveaux bas d'abondance et de dégâts. Le rôle potentiel des blessures d'insectes comme voies d'infection, et des insectes comme vecteurs du champignon parasite mérite d'être étudié. Zusammenfassung Es wurde die Assoziation zwischen Sphaeropsis sapinea (Erreger von Triebsterben und Rindennekrosen) und Schädigung an Trieben und Zapfen von Pinus resinosa untersucht, durch Insekten (vorwiegend Dioryctria sp.) untersucht. Proben von einer ca. 35 Jahre alten Plantage in Sauk Co., Wisconsin und von drei 40-50jährigen Plantagen mit Dioryctria -Befall im Vorjahr in Adams Co., Wisconsin wurden makroskopisch untersucht. Die Proben am ersten Standort wurden von Bäumen entnommen, die im Mai gefällt wurden (willkürliche Auswahl). Pyknidien und Schädigung durch Insekten wurden an 56/91 (62%) der geschlossenen Zapfen und an 17/165 (7%) der vorjährigen Triebe beobachtet. An Organen ohne Schädigung durch Insekten wurden die Pyknidien des Pathogens nur bei 8/91 (9%) der geschlossenen Zapfen und in keinem Fall an den vorjährigen Trieben nachgewiesen. In den anderen drei Plantagen wurden Mitte Juni je 10 Bäume entlang von Transekten untersucht; pro Baum wurde aus dem unteren Kronenbereich ein Ast abgeschnitten und sowohl die diesjährigen als auch die vorjährigen Triebe wurden untersucht. An den diesjährigen Triebabschnitten waren sowohl Schädigungen durch Insekten als auch Pyknidien von S. sapinea zu selten, um daraus Schlüsse zu ziehen. An den vorjährigen Triebabschnitten kamen Insektenschäden an 20,40% von über 2,000 untersuchten Objekten vor, aber Pyknidien des Pathogens wurden nur in 5% der Fälle nachgewiesen. Trotz des geringen Vorkommens wurde S. sapinea auf den vorjährigen und von Insekten beschädigten Trieben dreimal häufiger nachgewiesen als an Trieben ohne Beschädigung. Acht zufällig ausgewählte Isolate wurden anhand von RAPD Markern der Gruppe A von S. sapinea zugeordnet, die auf P. resinosa agressiv sein kann. Die Fähigkeit von S. sapinea, durch Insekten beschädigte Triebe zu nutzen, kann das Überdauern des Pilzes auf einem niedrigen Befallsniveau erleichtern. Die Bedeutung von Wunden, die durch Insekten verursacht werden, als Infektionspforten und die mögliche Rolle von Insekten als Vektoren dieses wichigen Pathogens sollte in weiteren Untersuchungen geklärt werden. [source]

Diversity and abundance of insect visitors to flowers of trees and shrubs in a South African savannah

AFRICAN JOURNAL OF ECOLOGY, Issue 3 2010
Jonathan R. Mawdsley
Abstract This study presents the results of a landscape-scale survey for insect floral visitors in the Skukuza Ranger District, Kruger National Park, South Africa. Floral visitors were sampled from flowering trees and shrubs along linear transects spanning the entire district. Six plant species were sampled in the late dry season (Acacia grandicornuta Gerstner, A. nigrescens Oliver, Cassia abbreviata Oliver, Combretum hereroense Schinz, Combretum zeyheri Sonder, Euclea divonorum Hiern), and eleven plant species were sampled during the rainy season (Acacia exuvialis Verdcourt, A. grandicornuta Gerstner, A. nilotica (L.) Willdenow, A. tortilis (Forsskal) Hayne, Dichrostachys cinerea Miquel, Flueggea virosa (Roxburgh) Baillon, Grewia bicolor Jussieu, G. flava De Candolle, G. flavescens Jussieu, G. monticola Sonder, and Peltophorum africanum Sonder). Coleoptera, Hymenoptera and Lepidoptera comprised the majority of floral visitors, while species of Blattodea, Diptera, Hemiptera and Neuroptera also occurred on flowers. Known or likely pollinators include bees (Hymenoptera: Apidae, Halictidae and Megachilidae) and scarab beetles (Coleoptera: Scarabaeidae). These plant species appear to have generalist pollination systems, with the exception of species of Grewia L., which appear to be pollinated primarily by bees. A provisional plant,pollinator food web is presented for the eleven species of trees and shrubs which flower during the rainy season. Résumé Cet article présente les résultats d'une étude, réalisée à l'échelle du paysage, des insectes qui visitent les fleurs dans le Skukuza Ranger District, dans le Parc National Kruger, en Afrique du Sud. Les insectes butineurs ont été prélevés dans des arbres et des arbustes en fleurs le long de transects linéaires qui traversent tout le district. On a échantillonné six espèces végétales en fin de saison sèche (Acacia grandicornuta Gerstner, A. nigrescens Oliver, Cassia abbreviata Oliver, Combretum hereroense Schinz, Combretum zeyheri Sonder et Euclea divonorum Hiern), et 11 pendant la saison des pluies (Acacia exuvialis Verdcourt, A. grandicornuta Gerstner, A. nilotica (L.) Willdenow, A. tortilis (Forsskal) Hayne, Dichrostachys cinerea Miquel, Flueggea virosa (Roxburgh) Baillon, Grewia bicolor Jussieu, G. flava De Candolle, G. flavescens Jussieu, G. monticola Sonder, et Peltophorum africanum Sonder). Coléoptères, hyménoptères et lépidoptères composaient la majorité des insectes qui visitaient les fleurs et l'on voyait aussi sur les fleurs des espèces de blattodées, de diptères, d'hémiptères et de neuroptères. Les pollinisateurs connus ou supposés incluent des abeilles (Hyménoptères : Apidés, Halictidés et Mégachilidés) et des scarabées (Coléoptères : Scarabéidés). Ces espèces végétales semblent avoir des systèmes de pollinisation généralistes, à l'exception d'espèces de Grewia L. qui semblent être fertilisés d'abord par les abeilles. Un réseau alimentaire provisoire plantes-pollinisateurs est présenté pour les 11 espèces d'arbres et d'arbustes qui fleurissent pendant la saison des pluies. [source]

Disturbance indicators and population decline of logged species in Mt. Elgon Forest, Kenya

AFRICAN JOURNAL OF ECOLOGY, Issue 3 2010
Joseph Hitimana
Abstract Mount (Mt) Elgon forest in western Kenya is important for biodiversity, environmental protection and socio-economic development. Characterizing forest conditions is essential for evaluation of sustainable management and conservation activities. This paper covers findings of a study which determined and analysed indicators useful in monitoring disturbance levels in the Mt Elgon Forest. A systematic survey was carried out and covered 305 plots of 0.02 ha and 250 smaller nested regeneration plots along 10 belt transects that were distributed in five blocks within the moist lower montane forest type. Collected and analysed data include types of disturbance, tree species composition, abundance and logged species. Correlation breakdown among disturbance types revealed that, paths were indicators of the number of tree harvesting sites (rs =1.00, P < 0.01) and of de-vegetated areas through grass harvesting (rs = 0.90, P = 0.04). Solanum mauritianum Scop. was an indicator of old-charcoal production sites. Logging targeted 13 tree species and harvested trees with diameter at breast height above 20 cm. The most exploited species were Olea capensis L. and Deinbolia kilimandscharica Taub. All exploited species had low regeneration but tree regeneration was not an effective indicator of logging. Résumé La forêt du Mont Elgon, dans l'ouest du Kenya, est importante pour sa biodiversité, pour la protection de l'environnement et pour le développement socioéconomique. Il est essentiel de bien définir les caractéristiques de ses conditions pour pouvoir évaluer les activités de gestion durable et de conservation. Cet article reprend les résultats d'une étude qui a déterminé et analysé des indicateurs intéressants pour pouvoir suivre le niveau de perturbation dans la forêt du Mont Elgon. Une étude systématique fut menée, qui a couvert 305 parcelles de 0,02 ha et 250 plus petites parcelles de régénération incluses le long de 10 transects de ceinture, distribuées en cinq blocs dans la forêt humide de basse montagne. Les données récoltées et analysées comprennent les types de perturbation, la composition des espèces d'arbres, leur abondance et celles qui sont exploitées. Une rupture de corrélation parmi les types de perturbation a révélé que les sentiers étaient des indicateurs du nombre de sites oùétaient récoltés les arbres (rs = 1.00; P < 0.01) et de zones sans végétation à cause de la récolte de l'herbe (rs = 0.90; P < 0.04). Solanum mauritianum Scop. était un indicateur d'anciens sites de production de charbon de bois. Les coupes d'arbres concernaient 13 espèces dont le diamètre à hauteur de poitrine dépassait 20 cm. Les espèces les plus exploitées étaient Olea capensis L. et Deinbolia kilimandscharica Taub. Toutes les espèces exploitées avaient une faible régénération, mais une régénération d'arbres n'était pas un indicateur fiable d'anciennes coupes d'arbres. [source]

Counting elephants in Montane forests: some sources of error

AFRICAN JOURNAL OF ECOLOGY, Issue 2 2009
Hilde Vanleeuwe
Abstract The dung count method is widely used to estimate elephant numbers in forests. It was developed in the lowland forests of Central Africa but it is also used in Montane forests in eastern Africa. Using data collected on Mount Kenya and computer simulations, this paper explores the following issues associated with dung surveys in Montane forests: ,,High rainfall at 3000 m altitude on Mount Kenya was expected to accelerate dung pile decay but no significant difference was found between 3000 and 2500 m where less rain falls, possibly because high rainfall at 3000 m is counteracted by lower temperatures; ,,Physical obstacles make it difficult to walk long, straight transects in Montane forests. Deviating from a straight line pushes the distribution of distance measurements from dung piles to the transect centre line (pdist) towards a negative exponential (NE), which complicates data analysis and may give inaccurate estimates. Using short transects largely alleviate this problem; ,,Analysis of dung count simulations shows that the expected sightability curve of pdist pushes towards a NE with increasing numbers of obstacles blocking the view, even along perfectly straight transects; ,,Extrapolating measured dung density to map area on Mount Kenya resulted in an underestimate of c. 13%. An unstratified correction of map area to ground area for Montane areas would be biased because of the strong tendency for elephants to avoid steeply sloping areas. Résumé La méthode par comptage des crottes est largement utilisée pour estimer le nombre des éléphants en forêt. Elle a été mise au point dans les forêts de basse altitude d'Afrique centrale, mais elle est aussi employée dans les forêts de montagne d'Afrique de l'Est. Utilisant les données collectées sur le Mont Kenya et des simulations informatiques, cet article explore les questions suivantes liées au comptage des crottes dans les forêts de montagne: ,,Les fortes chutes de pluies à 3 000 mètres d'altitude sur le Mont Kenya étaient censées accélérer la décomposition des tas de crottes, mais on n'a pas trouvé de différence significative entre 3 000 et 2 500 mètres où il tombe moins de pluie, peut-être parce que les fortes pluies à 3 000 mètres sont compensées par de plus basses températures; ,,Les obstacles physiques rendent plus difficiles de marcher le long de transects rectilignes dans les forêts de montagne. Le fait de dévier de la ligne droite pousse la distribution des mesures des distances entre les tas de crottes et la ligne droite du transect (pdist) vers un modèle exponentiel négatif (EN) qui complique l'analyse des données et peut donner des estimations inexactes. Le fait de recourir à des transects courts réduit considérablement ce problème; ,,L'analyse des simulations de comptages de crottes montre que la courbe de visibilité attendue de pdist pousse vers un EN lorsque le nombre d'obstacles bloquant la vue augmente, même le long de transects parfaitement rectilignes; ,,L'extrapolation de la densité mesurée des crottes sur une carte du Mont Kenya a abouti à une sous-estimation d'environ 13%. Une correction non stratifiée de la surface cartographiée des zones montagneuses vers une surface plane serait biaisée étant donné que les éléphants ont fortement tendance àéviter les zones escarpées et glissantes. [source]

Detection of subsurface permafrost features with ground-penetrating radar, Barrow, Alaska

PERMAFROST AND PERIGLACIAL PROCESSES, Issue 2 2001
K. M. Hinkel
Abstract A ground-penetrating radar (GPR) survey was conducted in May 1999 on the 1 km2 Circumpolar Active Layer Monitoring (CALM) grid 5 km east of Barrow, Alaska. Spatially continuous measurements were collected along established transects while the active layer remained frozen. The primary objectives were to determine the ,long-term' position of the permafrost table, to recognize ice wedges and ice lenses, and to locate the organic,mineral soil interface. GPR signal and core collection were performed in tandem to verify signal interpretation, to calibrate the instrument, and to determine optimal GPR data-collection parameters. Two-way travel times from the antenna to subsurface reflectors were compared with measured depths obtained from soil cores to estimate an average pulse propagation velocity of 0.13 m/ns through the frozen soil. The most conspicuous subsurface reflectors were ice wedges, which gave high-amplitude hyperbolic reflections. Owing to its higher ice content, the approximate long-term position of the permafrost table could be traced laterally across the profile. Radar interpretations were obscured by the effects of cryoturbation, and because some horizons lack sufficient contrast in electrical properties. Highly detailed information can be obtained by collecting radar data at relatively slow speeds of advance, by using faster scanning rates (>32 scans/s), and by employing high-frequency antennas (>400 MHz). Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. RÉSUMÉ Un levé réalisé avec un radar dont les ondes pénètrent dans le sol a été réalisé en mai 1999 sur un km2 appartenant à la grille établie pour suivre l'évolution de la couche active circumpolaire (CALM), 5 km a l'est de Barrow, Alaska. Des mesures ont été réalisées le long de transects alors que la couche active était gelée. Les premiers objectifs étaient de déterminer la position à long terme de la table du pergélisol, de reconnaître les coins et les lentilles de glace, et de localiser le contact entre les sols organiques et minéraux. Les données radar et des carottes de sondages ont été recueillies au même moment pour vérifier l'interprétation des données radar, calibrer l'instrument et déterminer les meilleurs paramètres d'enregistrement. Deux facons de calculer les temps de parcours depuis l'antenne jusqu'aux réflecteurs souterrains ont été comparés avec des mesures obtenues par sondages, pour estimer une vitesse moyenne de propagation de 0.13 m/ns à travers le sol gelé. Les réflecteurs les plus apparents ont été les coins de glace qui donnent des réflexions hyperboliques de grande amplitude. En raison de leur haute teneur en glace, la position approximative à long terme de la table du pergélisol a pu être reconnue le long des profils. Les interprétations sont obscurcies par les effects des cryoturbations et aussi, parce que certains horizons n'ont pas un contraste suffisant dans leurs propriétés électriques. Une information hautement détaillée peut être obtenue par la méthode radar en utilisant des vitesses lentes d'avancée, de rapides vitesses de scannages (>32 scans/s) et en utilisant des antennes de hautes fréquence (>400 MHz). Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd. [source]