Patch structure, fire-scar formation, and tree regeneration in a large mixed-severity fire in the South Dakota Black Hills, USA

Authors: Lentile, Leigh B; Smith, Frederick W; Shepperd, Wayne D

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 35, Number 12, December 2005 , pp. 2875-2885(11)

Publisher: NRC Research Press

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We compared patch structure, fire-scar formation, and seedling regeneration in patches of low, moderate, and high burn severity following the large (~34 000 ha) Jasper fire of 2000 that occurred in ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws.) forests of the Black Hills of South Dakota, USA. This fire created a patchy mosaic of effects, where 25% of the landscape burned as low, 48% as moderate, and 27% as high severity. Dead cambium on a significant portion of tree circumference in a tree with live cambium and a vigorous crown was taken as evidence of incipient fire-scar formation. Tree mortality was approximately 21%, 52%, and 100% in areas of low, moderate, and high burn severity, respectively. Dead cambium was detected on approximately 24% and 44% of surviving trees in low and moderate burn severity patches, respectively. Three years postfire, regeneration densities were ~612 and 450 seedlings·ha–1 in low and moderate burn severity patches, respectively, and no regeneration was observed in the interior of high burn severity patches. Fire-scars will be found on 73% of the area burned in this fire, and large patches of multicohort forest will be created. Mixed-severity fire may have been common historically in the Black Hills, and in conjunction with frequent surface fire, played an important role in shaping a spatially heterogeneous, multicohort ponderosa pine forest.

Les auteurs ont comparé la structure de morcellement, la formation de cicatrices de feu et la régénération d'espèces arborescentes dans des parcelles brûlées à faible, moyenne et forte intensités à la suite du grand feu (~34 000 ha) de Jasper survenu en 2000 dans des forêts de pin ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws.) de la région des Black Hills dans le Dakota du Sud, aux États-Unis. Ce feu a créé une mosaïque morcelée d'effets dans laquelle 25% de la superficie a été brûlée à faible intensité, 48 % à intensité modérée et 27 % à forte intensité. La présence de cambium mort sur une portion importante de la circonférence d'un arbre ayant toujours du cambium vivant et une cime vigoureuse a été utilisée comme indice de la formation imminente d'une cicatrice de feu. Le taux de mortalité des arbres atteignait respectivement environ 21, 52 et 100 % dans les aires brûlées à intensités faible, modérée et forte. Du cambium mort a été détecté sur respectivement environ 24 et 44 % des arbres survivants dans les aires brûlées à intensités faible et modérée. Trois ans après le feu, la densité de régénération était respectivement de 612 et 450 semis·ha-1 dans les aires brûlées à intensités faible et modérée, alors qu'aucune régénération n'a été observée à l'intérieur des aires brûlées à forte intensité. Des cicatrices de feu seront présentes sur 73 % de la superficie brûlée par ce feu et de grandes superficies de forêt à étages multiples seront créées. Des feux d'intensité variable ont pu être courants dans l'histoire des Black Hills et, jumelés à de fréquents feux de surface, peuvent avoir joué un rôle important dans le développement d'une forêt à plusieurs étages et spatialement hétérogène de pin ponderosa.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: December 1, 2005

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