Slash burning, faunal composition, and nutrient dynamics in a Eucalyptus grandis plantation in South Africa

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Abstract:

The sustainability of exotic commercial plantations is dependent on the conservation of soil nutrients, especially on the ancient, leached soils of the tropics, particularly when limited fertilization is practiced. In Eucalyptus grandis W. Hill ex Maid. plantations in South Africa, the site is usually burned following harvest and prior to replanting, potentially causing a disruption of soil faunal function and losses of nutrients associated with burning and removal of slash residues. The aim was to study the effect of fire on nutrient dynamics and invertebrate faunal composition. The in situ nitrogen and phosphorus mineralization rates and invertebrate faunal composition were measured in six randomly located plots — three burned and three unburned — prior to and after a low-intensity fire. Results indicate that within the burned plots, phosphorus availability was enhanced 10-fold within the first month following the fire. Invertebrate faunal diversity was low both prior to and after burning, with ants constituting the highest number. Invertebrate faunal composition was more markedly influenced by season than by the fire, with millipedes present in the majority of plots in spring and ants dominating in summer.

Le caractère durable des plantations commerciales d’essences exotiques dépend de la conservation des nutriments du sol, particulièrement sur les anciens sols lessivés des tropiques, surtout lorsque la fertilisation est peu utilisée. Dans les plantations d’Eucalyptus grandis W. Hill ex Maid. d’Afrique du Sud, le site est habituellement brûlé après une récolte et avant de replanter, ce qui pourrait perturber le rôle de la faune dans le sol et entraîner des pertes de nutriments associées au brûlage et à l’enlèvement des résidus de coupe. L’objectif consistait à étudier l’effet du feu sur la dynamique des nutriments et la composition de la faune invertébrée. Les taux de minéralisation in situ de l’azote et du phosphore ainsi que la composition de la faune invertébrée ont été mesurés dans six places-échantillons distribuées au hasard, trois brûlées et trois non brûlées, avant et après un feu de faible intensité. Les résultats montrent que dans les places-échantillons brûlées la disponibilité du phosphore a été multipliée par dix dans le premier mois après le feu. La diversité de la faune invertébrée était faible tant avant qu’après le brûlage et ce sont les fourmis qui étaient en plus grand nombre. La composition de la faune invertébrée était plus nettement influencée par la saison que par le feu; les mille-pattes étaient présents dans la majorité des places-échantillons au printemps et les fourmis dominaient en été.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2007

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