Wildland fire effects on understory plant communities in two fire-prone forests

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Abstract:

Our understanding of wildland fire effects on understory plant communities is limited because of a lack of repeated measurements before and after lightning-ignited fires. We examined vegetation responses to a surface fire in a ponderosa pine forest and a mixed-severity fire in a spruce–fir–aspen forest using before–after, control–impact (BACI) study designs. We hypothesized that the surface fire would stimulate plant species richness and minimally alter community composition, but that the mixed-severity fire would decrease richness and significantly alter composition. In ponderosa pine forests, total species richness and plant cover increased slightly because of annual and biennial forb and grass establishment in soils where duff layers were reduced by the surface fire. In spruce–fir–aspen forests, total species richness and plant cover were similar in burned and unburned forests after 2years, although annual and biennial forbs and graminoids increased significantly in the burned area. Plant community composition was altered by both fires. Wildfires may indirectly influence the understory plant community through the mediating effects of overstory basal area and litter depth. Fire effects on plant species richness and cover were weaker than effects due to environmental factors. Managers should anticipate increases in both native and non-native ruderal species following landscape-scale fires.

Notre compréhension des effets des feux de forêt sur les communautés végétales de sous-étage est limitée à cause du manque de mesures répétées avant et après des feux causés par la foudre. Nous avons étudié la réaction de la végétation après un feu de surface dans une forêt de pin ponderosa et après un feu de sévérité mixte dans une forêt d’épinette, de sapin et de peuplier faux-tremble à l’aide d’un protocole expérimental d’impact et de contrôle avant-après. Nous avons posé l’hypothèse que le feu de surface stimulerait la richesse en espèces de plantes et modifierait de façon minimale la composition de la communauté mais que le feu de sévérité mixte diminuerait la richesse et modifierait de façon importante la composition. Dans les forêts de pin ponderosa, la couverture végétale et la richesse totale en espèces ont augmenté légèrement à cause de l’établissement de graminées et de plantes herbacées non graminéennes annuelles et bisannuelles sur des sols où les horizons d’humus ont été réduits par le feu de surface. Dans les forêts d’épinette, de sapin et de peuplier faux-tremble, la couverture végétale et la richesse totale en espèces étaient similaires dans les forêts brûlées et non brûlées après deux ans bien que les graminées et les plantes herbacées non graminéennes annuelles et bisannuelles aient significativement augmenté dans les zones brûlées. La composition de la communauté végétale a été modifiée par les deux types de feu. Les feux de forêt peuvent influencer indirectement la communauté végétale de sous-étage par le biais des effets médiateurs de la surface terrière de l’étage dominant et de l’épaisseur de la litière. Les effets du feu sur la couverture et la richesse en espèces végétales étaient plus faibles que les effets des facteurs environnementaux. Les aménagistes devraient prévoir une augmentation des espèces rudérales indigènes et exotiques à la suite d’incendies à l’échelle du paysage.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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