Arboritecture

The term "fork" in a tree describes an axis that gives rise to two or more equivalent axes, which together form sharp angles. Forks can appear on the trunk or on the branches at various times in the life of a tree. A fork on a trunk during formation is a potential defect likely to ruin the straightness of the tree, reduce the length of the trunk, and lead to enclosed bark. For these reasons, it is generally advisable to eliminate forks and straighten large branches by formation pruning. Not all tree forks are alike; some require intervention, but others are reabsorbed on their own. We propose classifying forks into four major catego- ries: temporary forks, recurrent forks, main forks, and acci- dental forks. Each category is the subject of a morphological description, an analysis of the causes of forking, a prediction of the length of life of the forks, and a discussion on the advisability of formation pruning.

La fourche est souvent considé­rée comme un défaut de l'arbre qu'il convient de supprimer de façon systématique par une faille de formation. Mais il y a fourche et fourche et la typolo­ gie proposée ici permet de les distinguer en quatre catégories : fourches d'attente, fourches récurrentes, fourches maîtresses et fourches acidentelles. Sur cer­taines, il n'y a pas à intervenir.

LE DESSIN, OUTIL DE RECHERCHE
À une époque où la mode est aux ordinateurs portables et aux analyses statistiques, il serait facile d'oublier l'im­ portance du dessin en science. Pourtant, il est admis que la méthode doit se mettre au service de la recherche, et non l'inverse. Or, lorsqu'on cherche à identifier les mécanismes de fonctionnement des méristèmes api­ caux d'une plante de l'envergure d'un arbre tout au long d'un cycle de vie pouvant s'étendre sur 200 ou 300 ans, on a intérêt à mettre de côté la prise de mesures fines. Le dessin permet d'assembler et de comparer rapide­ ment une multitude de données. Il permet de voir au-delà de ce qui est connu, en forçant le regard de l'observateur sur son objet d'étude ; un premier pas en recherche qui donne ici des résultats étonnants et fon­ cièrement utiles.

Les nouvelles connaissances en architecture des arbres permettent de mieux comprendre comment l’arbre réagit aux tailles et pourquoi plusieurs réactions de croissance des arbres nuisent aux objectifs d’aménagement. S’il y a de bons motifs pour tailler un arbre, voici quinze manœuvres à éviter qui constituent autant de raisons de ne pas le tailler.

La estructura y la dinámica de crecimiento de las plantas han interesado durante largo tiempo a los botánicos (Goethe, 1790; Spath, 1912; Troll, 1937; Rauh, 1939). La arquitectura vegetal, inspirada en los trabajos de Córner (1949, 1953, 1954) sobre las plantas tropicales, se ha convertido progresivamen­ te en una verdadera disciplina con la publicación de los primeros trabajos de síntesis de Hallé & Oldeman (1970), Oldeman (1974) y Hallé et al. (1978). Estos autores resumieron y describieron los principales modos de crecimiento encontrados en los árboles tropicales y caracterizaron los procesos morfoge- néticos en los que se fundamenta su arquitectura.

L’homme, dans son désir d’améliorer ses conditions de vie tout en profitant des avantages de la vie moderne, plante des arbres en ville souvent trop près des infrastructures pour qu’ils puissent pousser librement. La cohabitation des arbres avec le mobilier urbain, les voies de circulation et les citoyens nécessite des efforts soutenus d’aménagement étant donné la croissance continue des arbres en saison chaude et la tombée de leurs branches. Des problèmes de visibilité, d’interférence, d’usure sous le frottement, de bris lorsqu’il y a tombée de branches, de mise à la terre avec chute du courant quand des fils électriques non gainés sont touchés, sont autant de facteurs qui imposent un contrôle parfois rigoureux des dimensions et de la structure des arbres. Les arbres de rue situés aux abords du réseau de distribution sont particulièrement touchés par les tra­ vaux d’élagage. Bien sûr, il serait souhaitable que les arbres soient plantés loin des fils. Plusieurs problèmes seraient ainsi évités. Mais il arrive que la bande de terrain disponible pour la plantation des arbres et l’installation du réseau soit si étroite que la cohabitation des deux soit inévi­ table. Les arbres sont alors soumis à des élagages qui relèvent de plusieurs intervenants. La municipalité, qui plante les arbres, assure le déga­ gement des voies publiques et des bâtiments et veille à la sécurité des citoyens en effectuant entre autres un entretien qui diminue les risques de tombée de branches. Hydro-Québec, pour sa part, se charge de dégager son réseau de distribution en ayant recours au service d'élagueurs habilités à travailler près du réseau. Les arbres cumulent ainsi dans leur structure les effets des interventions effectuées par les deux groupes d’intervenants.

The architectural model analysis of the woody plants in the Songkhla Lake Basin had been conducted from May 2014 to April 2015. 84 woody plant species were recognized with their models of architecture which were grouped into 19 models according to Hallé et al. (1978) i.e. Attim’s model, Aubréville’s model, Chamberlain’s model, Champagnat’s model, Cook’s model, Corner’s model, Holttum’s model, Koriba’s model, Leeuwenberg’s model, Leeuwenberg/Rauh’s model, Mangenot’s model, Massart’s model, Petit’s model, Rauh’s model, Rauh/Koriba’s model, Roux’s model, Schoute’s model, Tomlinson’s model and Troll’s model. The most dominant architectural model was Champagnat (21%), followed by Roux (14%), Attim and Leeuwenberg (11%) respectively. The architectural models of woody plants found in the Songkhla Lake Basin could be considered as good characters in recognition of the woody plant species. It had, moreover, supported in recognition of the relic vegetation of the areas. This had provided opportunities in identifying relic vegetation out of the man-made plantations due to the agriculture and/or reforestation.

Résumé.-Les. espèces actueUes de Conifères se développent confonnément aux modèles de RAUH, MASSART, ATTIMS et MANGENOT. Cependant, les modalités, particu- lièrement nuancées, de l'expression de la plagiotropie conduisent souvent à des architectures intennédiaîres entre plusieurs modèles. Cette originalité est peut-être liée au caractère archaï- que de ce taxon.

Summary.-The exleting species of Conifers grow accordingly to RAUH, MASSART, ATTIMS and MANGENOT'S models, however the specialy flexible modalities of the expres- sion of plagiotropy lead often to întennediaries architectures between severa! models. The ar- chaïc character of this taxon may have something to do with this originality.

This thesis results from the réconciliation of two scales of analysis of végétation dynamics: plant succession and tree architecture studies. Plant succession is a phenomenon ascribed to végétation dynamics at the scale of the plant community. The study of plant succession implies the analysis of the species involved and their relationships. We have revised the principal théories of succession, the methods of describing structure and development of tree and relationship established between tree species’ attributes and their successional status. Depending on the research done, the characteristics of trees have been studied according to either static, dimensional or partial approaches. During studies of succession, we propose that the profile ofplant species be completed by including the organizational attributes oftheir structure as well as their development dynamics. We suggest an approach to the architecture, as developed since the pioneering work of Hallé and Oldeman in the 60’s and 70’s, that allows the study of the development pattem, characteristic to each species, in a global and dynamic perspective of the tree. We hypothesize that community dynamics, in succession, may to a certain degree arise from the dynamic nature of plant development. This line of reasoning is in accordance with the current school of thought on process structuralism.
The purpose of this thesis is to show the existence of a functional link between the architecture characteristics of species and their successional status. The analysis of nine tree species from the deciduous temperate forest of south-westem Québec reveals that such a relationship exists, mainly on the scale of the alternation of organization plans (hiérarchie and polyarchic) during the growth of the trunk and for the réitération potential within the crown. Early successional species (Betula populifolia Marsh, and Populus tremuloides Michx.) have a hiérarchie architecture throughout their ontegenesis. The hierarchy of the branched system promûtes a rapid growth of the trunk. The potential for total réitération in the crown is very Limited. Conversely, late successional species (Acer saccharum Marsh., Fagus grandifolia Ehrh. and Tsuga canadensis (L.) Carr.) have an architecture with several levels of organization. The alternation of hiérarchie and polyarchic phases of development confer a greater shape plasticity upon the tree, to the détriment of the speed of growth of the trunk. However, réitération within the crown is common and abundant. This process increases the latéral spread of the crown, as well as it prolongs the life span of the tree itself. Mid-successional species (Ulmus americana L., Fraxinus americana L., Tilia americana L. and Carya cordiformis (Wang.) K. Koch) have architectural developments in between these two extremes. They combine a great hierarchy in the structure of the young tree with a
potential for réitération in the crown.
Moreover, two growth stratégies were identified among the late successional species. One is based on the plagiotropy and on the autodifferenciation potential of the axes. It facilitâtes growth in the shade in Fagus grandifolia and Tsuga canadensis.. The other is based on the orthotropy and on the mode of différenciation of the trunk. It allows Acer saccharum ( as well asCarya cordiformis, mid-successional species) to benefït from light increases under canopy gaps.
Key-words: plant succession, tree architecture, végétation dynamics, strategy, adaptation, organization plan, plagiotropy, module, réitération, sympodium, temperate forest.

L’arbre est un organisme vivant qui réagit aux interventions et aux conditions de son environnement selon ses propres règles
de croissance.
Comprendre ces règles ouvre la voie vers des méthodes d ’intervention plus efficaces tout en améliorant la beauté et
la santé des arbres.

The architecture of the tejocote (pronounciation: tehocote) – a Mexican fruit trees is described.
There is a great morphological diversity among the tejocote clones growing in Germplasm Bank of the Autonomic University of Chapingo, Mexico. The common character of all hawthorns in this bank is that the inflorescence axis dies after shedding the reproductive parts (flowers or fruits) but remains on the tree, and the growth continues from the bud situated below the dead part. The growth and ramification habit were described as long shoots showing marked apical dominance and as the complex of shoots showing week apical dominance. The non-pruned trees of tejocote clones used as fruit trees form strong natural crown. The architecture of it is similar to the “Troll’s model” of Hallé and Oldeman (1970). Metamor- phosis and reiteration are relatively frequent. The inflorescence structure was described, as well as the types of thorns in clones, which have thorns. Tejocote hawthorn may probably be an interesting fruit tree for countries with warm climate and a long dry period. It is also well adapted to shallow calcareous soils.

Morphologiquement les plantes sont des organismes répétitifs. Elles sont constituées d’unités élémentaires qui s’ajoutent les unes aux autres au cours de l’ontogenèse. Comme le montre très bien White (1979) les botanistes se sont longtemps querellés sur la nature de ces unités, chacun voulant au cours des deux derniers siècles trouver celle qui, à elle seule, rendrait compte de la structure totale de l’organisme. Aujourd’hui ce débat n’est pas clos (Barthélémy, 1991) mais les querelles se sont apaisées. Selon l’échelle d’observation on peut en effet distinguer dans la plante plusieurs niveaux d’unités structurales qui s’englobent mutuellement sans s’exclure et qui ont chacune une réalité et une importance fonctionnelles indiscutables. Aucune ne représente en elle-même “l'essence” de l'individu végétal mais toutes sont utiles à prendre en considération selon le niveau hiérarchique des problèmes à étudier.
Les travaux effectués sur l’architecture des arbres se sont intéressés plus ou moins directement à ces différentes unités structurales. Les analyses morphologiques s’appuient en effet sur la reconnaissance de ces structures et elles tentent de les replacer les unes par rapport aux autres dans l’espace et le temps. Elles confirment ainsi le bien fondé des observations faites par les botanistes antérieurs. Mais les recherches sur l’architecture végétale ont également permis de faire deux avancées siginificatives dans ce domaine. D’une part elles ont révélé l’existence d’unités structurales de haut niveau hiérarchique encore inconnues. D’autre part, elles ont montré que l’ensemble de ces unités peut présenter au cours de l’ontogenèse des degrés plus ou moins importants d’intégration ou de compartimentation fonctionnelle.
C ’est ce dernier pointr sur lequel nous allons insister dans cet article. Après avoir rappelé et défini les imités structurales qui peuvent constituer un arbre, nous présenterons certaines propriétés fonctionnelles liées à leur existence et nous défendrons l’idée que cette connaissance morphologique peut servir de base pour l’étude de la Biologie intégrée des plantes.

The architectural model analysis of the woody plants in the Songkhla Lake Basin had been conducted from May 2014 to April 2015. 84 woody plant species were recognized with their models of architecture which were grouped into 19 models according to Hallé et al. (1978) i.e. Attim’s model, Aubréville’s model, Chamberlain’s model, Champagnat’s model, Cook’s model, Corner’s model, Holttum’s model, Koriba’s model, Leeuwenberg’s model, Leeuwenberg/Rauh’s model, Mangenot’s model, Massart’s model, Petit’s model, Rauh’s model, Rauh/Koriba’s model, Roux’s model, Schoute’s model, Tomlinson’s model and Troll’s model. The most dominant architectural model was Champagnat (21%), followed by Roux (14%), Attim and Leeuwenberg (11%) respectively. The architectural models of woody plants found in the Songkhla Lake Basin could be considered as good characters in recognition of the woody plant species. It had, moreover, supported in recognition of the relic vegetation of the areas. This had provided oppo...

Four tree species of the temperate deciduous forests of south-western Québec have an architectural development that corresponds to Troll’s model. Two of these species, American elm (Ulmus americana L.) and American basswood (Tilia americana L.), are mid-successional and the two others, American beech (Fagus grandifolia Ehrh.) and Eastern hemlock (Tsuga canadensis (L.) Carr.), are late successional. In the four species, the main stem is the result of the stacking of modules with plagiotropic development and secondary straightening. Nevertheless, the architectural analysis of these four species reveals that two growth patterns are present. In elm and basswood, the modules are differentiated from one another and are integrated into the hierarchical structure of the tree. In beech and hemlock, the modules are mixed and their apical meristems possess an autodifferentiation potential, which provides for a greater individuality within the tree structure. In spite of belonging to the same architectural model, differences in the development pattern favour a greater efficiency in stem growth for elm and basswood versus a greater shape plasticity, including a greater lateral branch development if required, in beech and hemlock.

The architectural analysis of trees, as developed since the pioneering work of Hallé & Oldeman in the 1960s and 1970s, allows the study of the developmental pattern characteristic to each species in a global and dynamic perspective of the tree. This leads to a fundamental question: is there a relationship between architectural characteristics of a species and its successional status? The analysis of nine tree species from the deciduous temperate forest of southwestern Québec reveals that such a relationship exists, mainly at the level of the alternation of organization plans (hierarchic and polyarchic) during the growth of the trunk and the reiteration within the crown. Early successional species (Betula populifolia and Populus tremuloides) have a hierarchic architecture throughout their ontogenesis. The hierarchy of the branched system promotes a rapid growth of the trunk. The potential for total reiteration in the crown is very limited. Conversely, late successional species (Acer saccharum, Fagus grandifolia and Tsuga canadensis) have an architecture with several levels of organization. The alternation of hierarchic and polyarchic phases of development confers a greater shape plasticity upon the tree, to the detriment of the speed of growth of the trunk. However, reiteration within the crown is common and abundant. This process increases the lateral spread of the crown, as well as it prolongs the life span of the tree itself. Mid-successional species (Ulmus americana, Fraxinus americana, Tilia americana and Carya cordiformis) have architectural development in between these two extremes. They combine a great hierarchy in the structure of the young tree with a potential for reiteration in the crown. Two growth strategies were identified among the late successional species, one facilitating growth in the shade and the other allowing the tree to benefit from increase in light in canopy gaps.
Keywords: growth strategy, organization plan, plant succession, reiteration, tree architecture.

Jeanne Millet
L’architecture des arbres des régions tempérées. son histoire, ses concepts, ses usages
Québec, Les Éditions MultiMondes, 2012, 397 pages
C’est un ouvrage aussi magnifique que méticu- leux que propose Jeanne Millet aux « amoureux des arbres » et à tous ceux « qui désirent mieux comprendre comment différentes espèces d’arbre se développent et mettent en place, chacune à sa manière, une disposition particulière des branches, c’est-à-dire leur architecture ». Très abondamment illustré de des- sins de l’auteur, de planches et de photos, fort bien rendus par un rigoureux travail d’édition, ce livre est un pur délice.