Prescribed fire effects on the herbaceous layer of mixed-oak forests

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Abstract:

In 1994, a multidisciplinary project was established to study the effects of prescribed fire on oak forests in southern Ohio. Here we describe the herbaceous layer response to fires over a 5-year period. In four study sites, treatments imposed were unburned, periodic (1996 and 1999), and annual (1996–1999) fires. Sample plots (n = 108) were stratified by an integrated moisture index. Species' frequencies were recorded annually, and a total of 452 species (97% native) were documented. Though species composition was significantly affected by fire, the effects were shown by ordination to be small in magnitude relative to overall compositional variation. Burned areas developed greater small-scale species richness as grasses, summer forbs, and seed-banking species increased in frequency; however, these changes were also not large in magnitude. Though a few species increased substantially via germination after fire, most common species exhibited frequency increases or decreases of <10% on burned units. Fire effects on vegetation were largely similar between annual and periodic burns and also among integrated moisture index classes. Direct fire effects on vegetation were limited by the dormant-season timing of burns and the resprouting of woody plants. Indirect effects were limited, as fires caused relatively minor changes in forest structure and resource availability in these long-unburned forests.

Un projet multidisciplinaire a été établi en 1994 pour étudier les effets du brûlage dirigé dans les forêts de chênes du sud de l'Ohio. Dans cet article, nous décrivons la réaction de la strate herbacée après feu sur une période de 5 ans. Les traitements appliqués dans quatre sites expérimentaux comprenaient un traitement témoin non brûlé, des brûlages périodiques (en 1996 et 1999) et annuels (1996–1999). Les placettes d'échantillonnage (n = 108) furent stratifiées en fonction d'un indice intégré d'humidité. La fréquence des espèces a été notée à chaque année et 452 espèces (à 97 % indigènes) ont été recensées au total. Bien que la composition en espèces ait été affectée par le feu, l'ampleur des effets, tel qu'indiqué par l'ordination, était faible relativement à la variation globale dans la composition en espèces. À petite échelle, les zones brûlées ont développé une richesse en espèces plus grande à cause de la fréquence accrue des graminées, des plantes herbacées non graminéennes et des espèces dont la germination est favorisée par les perturbations. Cependant, ces changements n'étaient pas non plus très prononcés. Bien que quelques espèces aient augmenté de façon importante parce que leur germination a été déclenchée par le feu, les espèces les plus communes ont subi des augmentations ou des diminutions de fréquence inférieures à 10 % dans les zones brûlées. Les effets du feu sur la végétation étaient largement similaires que les brûlages aient été périodiques ou annuels et quelle que soit la classe d'indice intégré d'humidité. Les effets directs du feu sur la végétation ont été limités parce que les brûlages avaient été effectués durant la saison morte et que les plantes ligneuses produisaient des rejets. Les effets indirects ont été limités parce que le feu a provoqué des changements relativement mineurs dans la structure de la forêt et la disponibilité des ressources dans ces forêts qui n'avaient pas été brûlées depuis longtemps.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2005

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