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Pine mistletoe (Viscum album ssp. austriacum) contributes to Scots pine (Pinus sylvestris) mortality in the Rhone valley of Switzerland

FOREST PATHOLOGY, Issue 5 2006
M. Dobbertin
Summary In recent years unusual high mortality of Scots pine (Pinus sylvestris) has been observed in the Swiss Rhone Valley. The exact causes, however, are not known. At a 2-ha monitoring plot, tree mortality and crown condition have been monitored since 1996. Between 1996 and 2004, 59% of the Scots pines died, most of them following the drought periods 1996,1998 and 2003,2004, while only 15% of the deciduous trees died. Crown transparency, needle discolouration, dead branch percentage, mistletoe (Viscum album ssp. austriacum) rating, Tomicus sp. shoot feeding, male flowering effect, tree stem diameter, crown shading and social tree class assessed in 1998 were used in a logistic regression model to predict tree mortality. Crown transparency, mistletoe rating and percentage of dead branches were found significant in the model and the probability of tree mortality increased with increasing rankings of these parameters. Needle discolouration could be used to substitute ,dead branch percentage' as predictor. While crown transparency increased with mistletoe rating, for trees in the same transparency class, trees with medium and heavy mistletoe infection were two to four times more likely to die than trees with no or only low mistletoe infection. For the surviving trees we found that trees with mistletoes showed a significantly higher increase in transparency in the year following a drought than trees without, while in a drought year the opposite was true. At the beginning of the observations no significant differences in transparency had been found between the trees with and without mistletoe. However, by the end of the observation period trees with mistletoe had significantly higher crown transparency. We conclude that mistletoe infection can be considered as both a predisposing factor for tree death, by increasing needle loss following drought and a contributing factor by increasing water stress during drought. Résumé Une forte mortalité des pins sylvestres (Pinus sylvestris) a été observée ces dernières années dans la vallée du Rhône en Suisse. Les causes exactes n'en sont pas connues. La mortalité des arbres et l'état des houppiers ont été suivis depuis 1996 dans une parcelle de 2 ha. Entre 1996 et 2004, 59% des pins sylvestres sont morts, la plupart après les périodes de sécheresse de 1996,98 et 2003,2004, comparéà 15% pour les feuillus. La transparence des houppiers, le jaunissement des aiguilles, le pourcentage de mortalité de branches, une note d'importance du gui (Viscum album ssp. austriacum), les attaques d'alimentation sur pousses par Tomicus sp., la floraison mâle, le diamètre du tronc, l'ombrage du houppier et le statut social des arbres, mesurés en 1998, ont été utilisés dans un modèle de régression logistique pour prédire la mortalité des arbres. La transparence des houppiers, le taux de gui et le pourcentage de branches mortes sont des variables significatives, dont l'augmentation est associée à une augmentation de la probabilité de mortalité des arbres. Le jaunissement des aiguilles pourrait être substituée à la mortalité des branches comme variable prédictrice. Tandis que la transparence des houppiers augmente avec le taux de gui, au sein de la même classe de transparence, les arbres avec une infestation de gui moyenne à forte ont une probabilité de mortalité 2 à 4 fois plus élevée que les arbres à infestation faible ou nulle. Chez les arbres survivants, on observe que les arbres porteurs de gui ont une augmentation plus forte de la transparence du houppier l'année suivant une sécheresse que les arbres sans gui, l'inverse étant vrai pendant une année sèche. La différence de transparence des houppiers entre arbres porteurs de gui et arbres sans gui n'était pas significative au début des observations, alors qu'à la fin de la période, les arbres avec gui ont une transparence plus forte. Nous concluons que l'infestation par le gui peut être considérée à la fois comme un facteur prédisposant à la mortalité, en augmentant la perte d'aiguilles après sécheresse, et un facteur contribuant, en augmentant le stress hydrique pendant la sécheresse. Zusammenfassung Seit einigen Jahren werden im Schweizer Rhonetal hohe Absterberaten der gemeinen Kiefer (Pinus sylvestris L.) beobachtet. Die genauen Ursachen sind bis jetzt unbekannt. Auf der zwei Hektar grossen langfristigen Waldökosystemfläche (LWF) Visp werden seit 1996 jährlich Absterberaten, Kronenverlichtung, Mistelbefall (Viscum album ssp. austriacum) und andere Symptome aufgenommen. Zwischen 1996 und 2004 sind 59% aller Föhren auf der Fläche abgestorben, die meisten nach den Trockenperioden 1996,98 und 2003,2004. Dagegen starben nur 15% der Laubbäume ab. Kronenverlichtung, Nadelverfärbung, Totast- und Totzweiganteil (als Indikatoren der Vitalität des Baumes), Mistelbefallsklasse, Triebabwurf durch Waldgärtner, männliche Blütenbildung, Stammdurchmesser, Kronenkonkurrenz und soziale Stellung, alle im Jahr 1998 erhoben, wurden in einer logistischen Regression zur Bestimmung der Absterbewahrscheinlichkeit auf Signifikanz getestet. Kronenverlichtung, Mistelbefallsklasse und Totastanteil waren in dem Model signifikant. Die Wahrscheinlichkeit des Absterbens stieg dabei mit ansteigender Kronenverlichtung, ansteigendem Mistelbefall und ansteigendem Totastanteil. Der Totastanteil konnte im Model durch die Nadelverfärbung ersetzt werden. Die Kronenverlichtung stieg mit dem Mistelbefall an. Bei gleicher Verlichtung starben jedoch Bäume mit mittlerem und starkem Mistelbefall zwei- bis viermal häufiger ab als Bäume ohne oder mit leichtem Mistelbefall. Von den überlebenden Bäumen zeigten solche mit Mistelbefall einen deutlichen Anstieg der Transparenz im Jahr nach Beginn der Trockenheit im Vergleich zu den Bäumen ohne Misteln, während im Jahr der Trockenheit das Umgekehrte der Fall war. Zu Beginn der Beobachtung ergaben sich keine signifikanten Unterschiede in der Kronentransparenz der überlebenden Bäume mit und ohne Misteln. Am Ende der Beobachtungsperiode wiesen jedoch die Bäume mit Misteln signifikant höhere Kronenverlichtungen auf. Wir schliessen daraus, dass die Misteln auf der einen Seite den Baum langfristig schwächen, indem sie zur Reduzierung der Nadelmasse führen und sie auf der anderen Seite während Trockenheit durch erhöhten Wasserstress zum vorzeitigen Absterben beitragen. [source]

Censusing and Measuring Lianas: A Quantitative Comparison of the Common Methods,

BIOTROPICA, Issue 5 2006
Stefan A. Schnitzer
ABSTRACT Lianas contribute to many aspects of tropical forest diversity and dynamics, and interest in liana ecology has grown substantially in recent years. Methods to census lianas and estimate biomass, however, differ among studies, possibly hindering attempts to compare liana communities. At Nouragues Research Station (French Guiana), we tested the extent to which liana abundance, basal area, and estimated biomass differed depending on stem diameter measurement location, inclusion of ramets, inclusion of lianas rooted within versus passing through the plot, and plot shape. We found that the mean per plot abundance and basal area of lianas were significantly greater when lianas were measured low on the stem, when ramets were included, and when lianas were sampled in transects (2 × 50 m) than in square plots (10 × 10 m). Mean per plot liana abundance and basal area were 21 percent and 58 percent greater, when stems were measured at the largest spot on the stem compared to 130 cm from the ground, respectively. Including liana ramets increased average per plot liana abundance, basal area, and estimated biomass by 19, 17, and 16 percent, respectively. To facilitate cross-study comparisons, we developed conversion equations that equate liana abundance, diameter, and basal area based on the measurements taken at four different stem locations. We tested these equations at Lambir Hills National Park, Malaysia and found that they did not differ significantly between the two sites, suggesting that the equations may be broadly applicable. Finally, we present a new allometric equation relating diameter and biomass developed from 424 lianas from five independent data sets collected in four countries. RÉSUMÉ Les lianes contribuent de diverse manière à la diversité et à la dynamique des forêts tropicales, et l'intérêt pour l'écologie des lianes s'est beaucoup accru ces dernières années. Cependant, les méthodes pour recenser les lianes et estimer leur biomasse varient d'une étude à l'autre, et peuvent entraver les tentatives de comparaison des communautés de lianes. A la Station de Recherche des Nouragues (Guyane Française), nous avons évalué la variation de l'abondance, de la surface terrière et de la biomasse des lianes, en fonction de la position de mesure du diamètre sur le tronc, de l'inclusion des rameaux, de l'inclusion des lianes enracinées dans la parcelle plutôt que passant dans la parcelle, et de la forme de la parcelle. Nous avons trouvé que l'abondance et la surface terrière moyennes des lianes par parcelle étaient significativement plus importantes lorsque les lianes étaient mesurées en bas de la tige, lorsque les rameaux étaient inclus, et lorsque les lianes étaient échantillonnées dans des transects (2x50m) plutôt que dans des parcelles carrées (10x10m). L'inclusion des rameaux dans l'échantillonnage augmentait l'abondance moyenne des lianes par parcelle de 19 pour cent, leur surface terrière de 17 pour cent et leur biomasse de 16 pour cent. Afin de faciliter les comparaisons entre études, nous avons développé des équations de conversion qui relient l'abondance, le diamètre et la surface terrière des lianes à partir de mesures prises à quatre endroits sur la tige. Nous avons testé la validité de ces équations au Parc National de Lambir Hills (Malaisie): les équations ne variaient pas de manière significative entre les deux sites, suggérant qu'elles pourraient être largement applicables. Finalement, nous présentons une nouvelle équation allométrique reliant diamètre et biomasse des lianes, construite à partir de 424 lianes de cinq ensembles de données échantillonnées dans quatre pays. [source]

The effect of introducing pipelines into irrigation water distribution systems on the farm economy: a case study in the Southern Governorates Rural Development Project, Republic of Yemen,

IRRIGATION AND DRAINAGE, Issue 1 2001
Rozgar Baban
le Yémen; eau souterraine; irrigation; tuyaux Abstract The Southern Governorates Rural Development Project (SGRDP) is a comprehensive participatory rural development project covering three of the five southern Governorates of the Republic of Yemen, namely Hadramaut, Abyan and Lahij. Its objective is to alleviate poverty in rural areas of these three Governorates. A major component of the project is to develop virgin lands for agriculture and allocate each 5 feddan (FD) plot to those farmers who do not own land (1 FD=4200 m2). As the annual rainfall in the project area is less than 100 mm and since landlords and other farmers already own lands suitable for agriculture in the major wadis, the only source of irrigation water in the newly developed land is the groundwater (GW). The SGRDP is aware of the scarcity of water resources in the country, particularly in the project area; it therefore makes every possible effort to optimize the use of GW for irrigation by practical means. One way of reducing GW used for irrigation is by replacing major canals in the farms by buried pipelines. This method has been tried in small-scale individual farms outside the project area and it proved that farmers could adapt to the system without difficulty. Sprinkler and drip irrigation systems have been tried in many previous agricultural development projects in the country but with no apparent success, as far as the farmers' adoption of the method is concerned. Thus, the project, as the first stage to reduce the use of GW for irrigation in the newly developed areas, planned to eliminate, initially, the conveyance losses by replacing the open canals by buried PVC pipes. In this paper, it is attempted to show that the use of buried pipes in small scale irrigation schemes is financially feasible, even if the indirect and non-tangible environmental benefits are not considered. This paper deals only with special GW schemes recommended for the project area; however, the outcome could be generalized and applied elsewhere in the country. Copyright © 2001 John Wiley & Sons Ltd. Le Projet de Développement Rural des Gouvernorats du Sud (SGRDP) est un ensemble de projet de développement rural participatif de trois des cinq Gouvernorats de la République de Yémen à savoir Hadramaut, Abyan et Lahij. Son objectif est d'atténuer la pauvreté dans les régions rurales de ces Gouvernorats. L'une des principales activités de ce projet concerne le développement des terres incultes pour l'agriculture. Ce développement passe par l'allocation de parcelles de 5 FD à chaque agriculteur sans terre. Comme la pluviosité annuelle dans cette région est inférieure à 100 mm et que les propriétaires et les autres fermiers disposent déjà des terres aptes à l'agriculture dans les WADIS importants, l'eau souterraine est la seule source d'eau pour l'irrigation des terres nouvellement développées. Compte tenu de la rareté des ressources en eau, particulièrement dans la région du projet, le SGRDP s'efforce d'optimiser l'utilisation de l'eau souterraine (ES) pour l'irrigation en adoptant des moyens pratiques. L'un des moyens de réduire l'ES utilisée en irrigation consiste à remplacer les principaux canaux des fleuves par des tuyaux enterrés. Cette méthode a été utilisée à titre d'essai dans des exploitations individuelles de petite taille en dehors de la région du projet, et il s'est avéré que les agriculteurs peuvent s'adapter à ce système sans difficultés. Les systèmes d'irrigation par aspersion et goutte à goutte ont été essayés dans de nombreux anciens projets de développement agricoles du pays, mais sans succès apparent quant à l'adoption de cette méthode par les fermiers. Ainsi, le projet, en tant que première stade de réduction de l'ES pour l'irrigation dans les régions nouvellement développées, a proposé d'éliminer au début les pertes par transport en remplaçant les canaux ouverts par des tuyaux PVC enterrés. Ce rapport essaie de montrer que l'utilisation des tuyaux enterrés dans les projets d'irrigation de petite taille, est faisable du point de vue économique même en faisant abstraction des avantages indirects et non tangibles provenant de l'environnement. Le rapport traite seulement des projets spéciaux de l'ES recommandés pour la région du projet. Cependant, les résultats peuvent être généralisés et appliqués aux autres régions du pays. Copyright © 2001 John Wiley & Sons Ltd. [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]

Host,parasite relations of an angiospermous root parasite (Thonningia sanguinea Vahl) in logged and unlogged sites of Budongo forest reserve, western Uganda

AFRICAN JOURNAL OF ECOLOGY, Issue 3 2009
Concy Acen Olanya
Abstract Host,parasite relationships of an angiospermous root parasite (Thonningia sanguinea) were investigated in logged and unlogged sites of Budongo Forest Reserve. Host trees were identified and their diameters measured in 20 × 20 m plots established randomly in sites where the parasites were presumed to occur. The distance of the point of attachment of the parasite from the base of the host stem was determined and overstorey density measured at the centre of each plot. There were more parasites in the logged than in the unlogged sites (878 and 425 individual parasites ha,1 respectively). The parasite was not host specific but Alchornea laxiflora (Benth) Pax and K.Hoffm, Celtis mildbraedii Engl and Lasiodiscus mildbraedii Engl had relatively more parasites than other species. The parasite could be found within a radius of 2 m from the base of the host stem. The diameter of hosts ranged from 1 to 95 cm. There was a positive correlation between overstorey density and occurrence of T. sanguinea. Conservation of T. sanguinea, therefore, requires maintenance of intact forests with closed canopies rather than logged sites with many gaps and hence low overstorey density. Résumé On a étudié les relations hôte-parasite d'un angiosperme parasite des racines (Thonningia sanguinea) sur des sites exploités ou non de la Réserve forestière de Budongo. On a identifié les arbres hôtes et on a mesuré leur diamètre dans des parcelles de 20 × 20 m établies au hasard dans des sites où le parasite était supposé se trouver. La distance entre le point d'ancrage du parasite et la base du tronc de l'hôte fut déterminée, et la densité de la végétation aérienne fut mesurée au centre de chaque parcelle. Il y avait plus de parasites dans les parcelles exploitées que dans les parcelles nonexploitées (878 et 425 parasites par ha, respectivement). Le parasite n'était pas spécifique de l'hôte, mais Alchornea laxiflora (Benth) Pax et K.Hoffm, Celtis mildbraedii Engl et Lasiodiscus mildbraedii Engl avaient relativement plus de parasites que d'autres espèces. Le parasite peut se trouver dans un rayon de deux mètres de la base du tronc de l'hôte. Le diamètre du tronc de l'hôte variait de 1 à 95 cm. Il y avait une corrélation positive entre la densité de la végétation aérienne et l'occurrence de T. sanguinea. Donc, la conservation de T. sanguinea requiert la préservation de forêts intactes avec des canopées fermées plutôt que des sites exploités avec des nombreuses clairières et donc, une faible densité de couverture végétale. [source]