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The effect of fires on susceptibility of subalpine forests to a 19th century spruce beetle outbreak in western Colorado

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Abstract:

In the subalpine forests of the Colorado Rocky Mountains, research on disturbances that have occurred over the past several decades has shown that prior occurrence of disturbances can alter the extent and severity of subsequent disturbances. In the current study, we consider how fire history affected stand susceptibility to a mid-19th century spruce beetle (Dendroctonus rufipennis Kirby 1837) outbreak. Twenty-one sites were randomly located in an Engelmann spruce – subalpine fir (Picea engelmannii Parry ex Engelm. – Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) forest across ~2000 km2 of the Grand Mesa area, Colorado. At each site, dendrochronological methods were used to reconstruct the history of severe fires and beetle outbreak. Stand-origin dates were estimated by collecting increment cores from 20–27 of the largest trees at each sample site. The beetle outbreak was reconstructed based on coincident releases among nonhost trees that survived the outbreak. Forest stands originated following severe fires in ca. 1790, ca. 1740, and ca. 1700. The 1840's outbreak affected 67% of these stands. Stands that initiated following the ca. 1790 fire were less susceptible to the outbreak than older stands. These findings indicate that stand-replacing fires have mitigated susceptibility to outbreaks of spruce beetles not only during recent outbreaks, but also over the past centuries.

Dans les forêts subalpines des montagnes Rocheuses du Colorado, la recherche sur les perturbations survenues au cours de plusieurs des dernières décennies a montré que l'occurrence de perturbations antérieures peut modifier l'ampleur et la sévérité des perturbations subséquentes. Dans cette étude, nous examinons comment l'historique des feux a affecté la vulnérabilité des peuplements à une épidémie du dendroctone de l'épinette (Dendroctonus rufipennis Kirby 1837) survenue au milieu du 19e siècle. Vingt et une stations ont été choisies au hasard dans une forêt d'épinette d'Engelmann et de sapin subalpin (Picea engelmannii Parry ex Engelm. – Abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) à l'intérieur d'une zone d'environ 2000 km2 dans la région de Grand Mesa au Colorado. Dans chaque station, des méthodes dendrochronologiques ont été utilisées pour reconstituer l'historique des feux sévères et de l'épidémie d'insectes. La date d'origine des peuplements a été estimée à partir des carottes prélevées sur 20–27 des plus gros arbres dans chaque station. L'épidémie a été reconstituée en se basant sur le dégagement concomitant des arbres non hôtes qui ont survécu à l'épidémie. Des peuplements forestiers se sont établis après des incendies sévères autour de 1790, 1740 et 1700. L'épidémie des années 1840 a affecté 67 % de ces peuplements. Les peuplements qui se sont établis à la suite du feu des années 1790 étaient moins vulnérables à l'épidémie que les peuplements plus vieux. Ces résultats indiquent que les feux qui entraînent le remplacement des peuplements ont diminué la vulnérabilité aux épidémies du dendroctone de l'épinette non seulement au cours des épidémies récentes mais également au cours des derniers siècles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2006

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