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Ethanol in ponderosa pine as an indicator of physiological injury from fire and its relationship to secondary beetles

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Abstract:

Sixteen days after a September wildfire, ethanol and water were measured in phloem and sapwood at breast height and the base of Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws. with zero (control), moderate, heavy, and severe crown scorch. The quantity of ethanol increased with each level of injury, resulting in trees with severe scorch containing 15 and 53 times more phloem and sapwood ethanol, respectively, than controls. Ethanol concentrations in the sapwood and adjacent phloem were related, probably as a result of diffusion. Upward movement in xylem sap was most likely responsible for the relationship between sapwood ethanol concentrations at breast height and the stem base. As trees recovered from their heat injuries, the ethanol concentrations declined. In contrast, ethanol accumulated in dead trees that lost their entire crowns in the fire. Various bark and xylophagous beetles landed in greater numbers on fire-damaged trees than on controls the following spring and summer, suggesting that ethanol was being released to the atmosphere and influencing beetle behavior. Beetle landing was more strongly related to sapwood ethanol concentrations the previous September than in May. Sapwood ethanol measured 16 days after the fire was the best predictor of second-year mortality for trees with heavy and severe crown scorch.

Seize jours après un feu de forêt survenu en septembre, le contenu en éthanol et en eau a été mesuré dans le phloème et l'aubier, à hauteur de poitrine et à la base, sur des tiges de Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws. dont la cime avait subi des dommages allant de nuls (témoin) à sévères. La quantité d'éthanol augmentait avec l' inten sité des dommages de telle sorte que les arbres dont la cime avait subi des dommages sévères contenaient respectivement 15 et 53 fois plus d'éthanol dans le phloème et l'aubier que les arbres témoins. La concentration d'éthanol dans l'aubier et celle dans le phloème adjacent étaient reliées, probablement à cause de la diffusion. Le mouvement ascendant de la sève dans le xylème était fort probablement responsable de la relation entre la concentration d'éthanol à hauteur de poitrine et à la base dans l'aubier. La concentration d'éthanol a diminué à mesure que les arbres ont récupéré de leurs blessures dues à la chaleur. À l'inverse, l'éthanol s'est accumulé dans les arbres morts qui avaient perdu toute leur cime à cause du feu. Divers insectes xylophages et de l'écorce ont envahi en plus grand nombre les arbres endommagés par le feu que les arbres témoins le printemps et l'été suivant, laissant supposer que l'éthanol s'échappait dans l'atmosphère et influençait le comportement des insectes. L'invasion des insectes était plus étroitement reliée à la concentration d'éthanol dans l'aubier en septembre qu'en mai. Le contenu en éthanol de l'aubier 16 jours après le feu était le meilleur indicateur de la mortalité, la deuxième année, chez les arbres dont la cime avait subi des dommages élevés ou sévères.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000005/art00015
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