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Conifer regeneration in stand-replacement portions of a large mixed-severity wildfire in the Klamath–Siskiyou Mountains

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Abstract:

Large-scale wildfires (~104–106 ha) have the potential to eliminate seed sources over broad areas and thus may lead to qualitatively different regeneration dynamics than in small burns; however, regeneration after such events has received little study in temperate forests. Following a 200000 ha mixed-severity wildfire in Oregon, USA, we quantified (1) conifer and broadleaf regeneration in stand-replacement patches 2 and 4 years postfire; and (2) the relative importance of isolation from seed sources (live trees) versus local site conditions in controlling regeneration. Patch-scale conifer regeneration density (72%–80% Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb). Franco)) varied widely, from 127 to 6494 stems·ha–1. Median densities were 1721 and 1603 stems·ha–1 2 and 4 years postfire, respectively, i.e., ~12 times prefire overstory densities (134 stems·ha–1). Because of the complex burn mosaic, ~58% of stand-replacement area was≤200m from a live-tree edge (seed source), and ~81% was≤400m. Median conifer density exceeded 1000 stems·ha–1 out to a distance of 400m from an edge before declining farther away. The strongest controls on regeneration were distance to live trees and soil parent material, with skeletal coarse-grained soils supporting lower densities (133 stems·ha–1) than fine-grained soils (729–1492 stems·ha–1). Other site factors (e.g., topography, broadleaf cover) had little association with conifer regeneration. The mixed-severity fire pattern strongly influenced the regeneration process by providing seed sources throughout much of the burned landscape.

Les grands feux (~104 à 106 ha) peuvent éliminer les sources de semences sur de vastes superficies et peuvent donc provoquer des dynamiques de régénération qualitativement différentes de celles qui résultent des feux de moindre importance. Cependant, la régénération qui s’établit après de tels événements a fait l’objet de peu d’études dans les forêts tempérées. À la suite d’un feu de sévérité variable qui a brûlé une superficie de 200000 ha en Oregon, aux États-Unis, nous avons quantifié: (1) la régénération de conifères et de feuillus établie dans les parcelles de terrain où le feu avait complètement détruit la forêt, deux et quatre ans après le passage du feu et (2) l’importance relative de l’isolement par rapport aux sources de semences (arbres vivants) et des conditions locales de station pour l’établissement de la régénération. À l’échelle des parcelles, la densité de la régénération de conifères (composée de 72 à 80 % de douglas de Menzies (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) était très variable, passant de 127 à 6494 semis·ha–1. Deux et quatre ans après le passage du feu, la densité médiane était respectivement de 1721 et 1603 semis·ha–1, ce qui correspond à environ 12 fois la densité du couvert dominant avant le passage du feu (134tiges·ha–1). À cause de la mosaïque complexe du feu, environ 58 % de la superficie où le feu avait complètement détruit la forêt était située à 200 m ou moins de la bordure d’une forêt (source de semences) et 81% de cette superficie était située à 400 m ou moins. La densité médiane de conifères était supérieure à 1000 semis·ha–1 jusqu’à une distance de 400 m de la bordure d’une forêt et diminuait par la suite. L’établissement de la régénération était surtout influencé par la distance des arbres vivants et par le matériau d’origine du sol. Les sols squelettiques à texture grossière supportaient des densités moins élevées (133 semis·ha–1) que les sols à texture fine (729 à 1492 semis·ha–1). Les autres variables de la station (p. ex. la topographie et le couvert de feuillus) avaient peu d’impact sur l’établissement de la régénération de conifères. La sévérité variable du feu a fortement influencé l’établissement de la régénération en fournissant des sources de semences sur la majeure partie du territoire brûlé.

Document Type: Research Article

Publication date: 2009-04-01

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