Fire history of a central Nevada pinyon–juniper woodland

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Our study reconstructed fire history (1445–2006) from tree rings for a Great Basin single-needle pinyon pine (Pinus monophylla Torr & Frém.)–Utah juniper (Juniperus osteosperma (Torr.) Little) woodland. Information from multiple lines of evidence, including dateable fire scars (n = 83), tree demography, and charred coarse woody debris, was used to quantify fire frequency, severity, and extent. Fire cycle models were developed using survivorship analysis of time-since-fire estimates. We investigated the spatial and temporal variation in historical fire regime, addressing the plausibility of postsettlement fire exclusion as an explanation for increased woodland area and density since the late 1800s. Historical fire regime was characterized by infrequent, small, high-severity fires. Estimated fire cycle (1570–1880) was 427years, with no evidence of postsettlement stand-replacing fires. Topographic analyses indicated that in this drought-prone landscape, more mesic conditions favor continuous fuels that lead to more frequent or extensive fire. Superposed epoch analysis showed increased fire occurrence during drought years but with no influence of antecedent climatic conditions. More frequent grassland and shrubland fires were recorded by fire scars near valley floors. Thus, anthropogenic fire exclusion in adjacent, shrub-dominated communities presents a plausible mechanism for woodland expansion in the study area. However, there is little ecological justification for reintroducing fire to areas of historic woodland, where effects of fire exclusion have been minimal.

Notre étude dendrochronologique a permis de reconstituer l’historique des feux (1445–2006) dans un boisé de pin faux-arolle (Pinus monophylla Torr & Frém.) et de genévrier (Juniperus osteosperma (Torr.) Little) situé dans le Great Basin. L’information provenant de plusieurs sources, incluant les cicatrices de feu datables (n = 83), la démographie des arbres et les débris ligneux grossiers carbonisés, a été utilisée pour quantifier la fréquence, la sévérité et l’étendue des feux. Des modèles du cycle de feu ont été développés en utilisant l’analyse de survie des estimations du temps écoulé depuis un feu. Nous avons étudié les variations spatiales et temporelles du régime de feux passé en abordant le fait que l’exclusion du feu après la colonisation pourrait expliquer l’augmentation de la superficie et de la densité des boisés depuis la fin des années 1800. Le régime de feux passé était caractérisé par des feux de forte sévérité, petits et peu fréquents. La durée du cycle de feu (1570–1880) a été estimée à 427 ans et il n’y avait pas d’indices de feux causant le remplacement des peuplements après la colonisation. Des analyses topographiques indiquent que, dans ce paysage sujet à la sécheresse, des conditions plus mésiques favorisent la présence continue de combustibles associés à des feux plus fréquents et plus étendus. Une analyse par superposition d’époques a montré que l’occurrence des feux a augmenté durant les années de sécheresse mais sans que les conditions climatiques antérieures exercent une influence. Des feux de prairie et de broussailles ont été enregistrés par les cicatrices de feu près du fond des vallées. L’exclusion du feu par l’homme dans les communautés adjacentes dominées par des arbustes constitue par conséquent un mécanisme plausible pour expliquer l’expansion des boisés dans la zone d’étude. Cependant, il y a peu de justification écologique pour réintroduire le feu dans les zones historiquement boisées, où l’exclusion du feu a eu peu d’effets.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2009

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