Fructification of beech and oaks in france – the Role of temperatures, pollen and the carbon balance and relation to stand growth

Dans cette étude, nous avons analysé les déterminants environnementaux de la variabilité spatiale et temporelle de la fructification des trois espèces feuillues européennes majeures : Quercus robur, Quercus petraea et Fagus sylvatica. Nous avons étudié les relations entre la production de fruits, l’émission de pollen, les ressources carbonées et hydriques et les conditions climatiques sur la période 1994-2007 (14 ans) à partir de 48 peuplements du réseau RENECOFOR. La production moyenne des fruits est de 251 kg/ha/an pour les Chênes et de 174 kg/ha/an pour le Hêtre. Pour le Hêtre, la production suit un rythme bisannuel très net et est synchrone entre les sites. Elle apparaît beaucoup plus variable pour les Chênes sans synchronisme net. Pour les Chênes, la fructification dépend très fortement des conditions thermiques durant la période d’émission du pollen (début avril) confirmant l’hypothèse du synchronisme pollinique pour ces espèces. Pour le Hêtre, la production dépend très fortement des écarts de température estivale entre les années. Pour les deux espèces, les relations entre la production de fruits et les différents déterminants suivent des lois non linéaires avec des forts effets seuil et des interactions complexes. Enfin, pour le Hêtre, la croissance radiale est réduite en cas de forte fructification alors que les années de bonne glandée sont aussi des années de forte croissance pour les Chênes. Les deux espèces présentent donc deux comportements opposés concernant les stratégies d’allocation entre la croissance radiale et la production de fruits.We aimed at identifying which drivers control the spatio-temporal variability of fruit production in three major European temperate deciduous tree species: Quercus robur, Quercus petraea and Fagus sylvatica. We analysed the relations of fruit production with airborne pollen, carbon and water resources and meteorological data in 48 French forests (RENECOFOR Network) over 14 years (1994-2007). In oak, fruit production averaged 251 kg ha-1 yr-1 and 174 kg ha-1 yr-1 for beech. A fruit-bearing cycle with a two-year return period appeared in beech. Oak fruit production appeared highly variable over the years for a given stand as well as across stands. It was mainly related to temperature conditions during the pollen emission period (at the beginning of April), supporting the pollen synchrony hypothesis. In beech, the production was highly related to the temperature signal over the two previous years which eclipsed the airborne pollen load. Fruit production in Quercus and Fagus was related to climate drivers, carbon inputs and airborne pollen through strongly nonlinear, genus-specific relations. Quercus and Fagus also differed as regards the secondary growth vs fructification trade-off. While negative relationships were observed between secondary growth and fruit production in beech, more productive years benefited to both secondary growth and reproductive effort in oak