Frost damage on the terminal shoot as a risk factor of fork incidence on common beech (Fagus sylvatica L.)

Forking is a frequent flaw in beech which can adversely affect the formation of high quality logs. Even though the hypothesis that late frosts increase forking is widely accepted by forest managers, it remains to be proved and quantified experimentally. Damage caused by a late frost on 15 May 1995 to young beech trees in an experimental site at Lyons-La-Forêt (France) and the consequences on the development of forking were analysed. The beech trees were 17 years old with heights between 1.5 and 9 m. Of all the plantation densities tested only the lowest density (625/ha) showed various and severe frost damage. Three levels of immediate damage to the growing terminal shoot were observed, with increasing intensity from: (1) no trace of frost damage, (2) reddened leaves and (3) frost-nipped shoots. The intensity of visible damage to the terminal shoot appeared to be very dependent on the height of the plant which justified our original experimental approach, based on an evaluation of the damage for each individual. Almost all of the beech trees less than 4 m high suffered frost damage and all those taller than 7 m were unaffected. Three-year-old forks due to frost which occured in May 1995 were recorded at the end of 1997 using an objective definition based on dendrometric and age criteria. The worst frost damage resulted in a significant increase in the risk of fork emergence (71.7% of the plants were forked). With a risk related to forking in the presence of frost-nipped shoots equal to 2.15 and a fraction of the attributed risk of 0.36 it was concluded that the late frost observed played a significant role in the degradation of the shape of the beech affected by frost and the overall quality of the stand. RésuméLa fourchaison est un défaut fréquent du hêtre qui peut nuire à la formation d’une grume de qualité. L’hypothèse d’un effet des gelées tardives contribuant à aggraver la fourchaison, bien que largement admise par les gestionnaires forestiers, restait pourtant à démontrer et à quantifier dans un cadre expérimental. Les dégâts occasionnés par la gelée tardive du 15 mai 1995 sur de jeunes plants de hêtre du dispositif expérimental de Lyons-La-Forêt (France) et leurs conséquences sur la mise en place de fourches ont été analysés. Les hêtres étaient alors âgés de 17 ans et de hauteur comprise entre 1,5 et 9 m. Parmi toutes les densités de plantation testées seule la plus faible (625/ha) présentait un impact fort et diversifié du gel. Trois niveaux d’intensité croissante de dégâts immédiats sur la pousse terminale en élongation ont pu être distingués : (1) aucune trace de gel, (2) feuilles roussies (3) pousse gelée. L’intensité des dégâts visibles sur la pousse terminale est apparue très dépendante de la hauteur du plant justifiant notre approche expérimentale originale centrée sur l’évaluation individuelle des dégâts. La quasi totalité des hêtres de hauteur inférieure à 4 m avaient gelé et tous ceux de hauteur supérieure à 7 m étaient indemnes. Les fourches imputables au gel ont été inventoriées fin 1997 selon une définition objective basée sur des critères dendrométriques et sur un critère d’âge. Le dégât de gel le plus intense a eu pour conséquence une augmentation significative du risque de fourchaison (71,7 % de plants fourchus). Avec un risque relatif de fourchaison en présence de pousse gelée égale à 2,15 et une fraction du risque attribuable de 0,36 on peut conclure que le gel tardif observé contribue notablement à la dégradation de la forme du hêtre touché par le gel et à la qualité globale du peuplement.