Vai trò của khoảng thời gian lửa quay trở lại và mùa đốt trong động lực học cây chết đứng tại rừng thông chẻ Florida phía Nam

Springer Science and Business Media LLC - Tập 8 Số 3 - Trang 18-31
John D. Lloyd1, Gary W. Slater2, James R. Snyder3
1Ecostudies Institute, 15 Mine Road, South Strafford, Vermont, 05070, USA
2Ecostudies Institute, 73 Carmel Avenue, Mt. Vernon, Washington, 98273, USA
3Southeast Ecological Science Center, Big Cypress National Preserve Field Station, United States Geological Survey, 33100 Tamiami Trail East, Ochopee, Florida, 34141, USA

Tóm tắt

Tóm tắt

Các cây chết đứng, hay còn gọi là cây snag, là một yếu tố habitat quan trọng cho nhiều loài động vật. Trong nhiều hệ sinh thái, lửa là một yếu tố chính điều khiển động lực học quần thể cây snag vì nó có thể tạo ra và tiêu hủy các cây snag. Mục tiêu của nghiên cứu này là xem xét cách mà sự biến đổi của hai thành phần chính trong chế độ lửa—khoảng thời gian quay trở lại của lửa và mùa đốt—ảnh hưởng đến động lực học quần thể cây snag. Sử dụng thiết kế nhân tố, chúng tôi đã phơi bày các ô 1 ha, nằm trong các đơn vị đốt lớn hơn ở rừng thông chẻ Florida phía Nam (Pinus elliottii var. densa Little và Dorman), với việc đốt theo quy định được áp dụng ở hai khoảng thời gian (khoảng 3 năm vs. khoảng 6 năm) và trong hai mùa (mùa ẩm vs. mùa khô) trong khoảng thời gian 12 đến 13 năm. Chúng tôi không tìm thấy sự ảnh hưởng nhất quán của mùa đốt hoặc tần suất đến mật độ của các cây snag nhẹ đến vừa bị phân hủy hoặc nặng bị phân hủy, điều này cho thấy rằng sự biến đổi của các yếu tố này trong chế độ lửa ở quy mô mà chúng tôi xem xét là tương đối không quan trọng trong động lực học quần thể cây snag. Tuy nhiên, sự tự tin của chúng tôi về những phát hiện này bị giới hạn bởi kích thước mẫu nhỏ, sự ảnh hưởng có thể gây nhầm lẫn của biến đổi không được đo lường trong hành vi và hiệu ứng của lửa (ví dụ: cường độ, mức độ nghiêm trọng, sự tương tác với chu kỳ hạn hán) và sự biến đổi lớn trong các phản ứng trong một mức độ điều trị. Việc tổng quát những phát hiện của chúng tôi cũng bị giới hạn bởi phạm vi hẹp của các mức độ điều trị được xem xét. Các thí nghiệm trong tương lai kết hợp một phạm vi rộng hơn của các chế độ lửa và định lượng trực tiếp cường độ lửa sẽ hữu ích trong việc xác định rõ hơn vai trò của lửa trong việc định hình động lực học quần thể cây snag.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Abrahamson, W.G. 1984. Species responses to fire on the Florida Lake Wales Ridge. American Journal of Botany 71: 35–43. doi: 10.2307/2443621

Brawn, J.D., and R.P. Balda. 1988. Population biology of cavity nesters in northern Arizona: do nest sites limit breeding densities? Condor 90: 61–71. doi: 10.2307/1368434

Breininger D.R., and R.B. Smith. 1992. Relationships between fire and bird density in coastal scrub and slash pine flatwoods. American Midland Naturalist 127: 233–240. doi: 10.2307/2426529

Burnham, K.P., and D.R. Anderson. 2002. Model selection and multimodel inference. Springer, New York, New York, USA.

Byram, G.M. 1959. Combustion of forest fuels. Pages 61–89 in: K.P. Davis, editor. Forest fire: control and use. McGraw-Hill, New York, New York, USA.

Chambers, C.L. and J.N. Mast. 2005. Ponderosa pine snag dynamics and cavity excavation following wildfire in northern Arizona. Forest Ecology and Management 216: 227–240. doi: 10.1016/j.foreco.2005.05.033

Dale, V.H., A.E. Lugo, J.A. MacMahon, and S.T.A. Pickett. 1998. Ecosystem management in the context of large, infrequent disturbances. Ecosystems 1: 546–557. doi: 10.1007/s100219900050

Doren, R.F., W.J. Platt, and L.D. Whiteaker. 1993. Density and size structure of slash pine stands in the Everglades region of south Florida. Forest Ecology and Management 59: 295–311. doi: 10.1016/0378-1127(93)90009-C

Glitzenstein, J.S., W.J. Platt, and D.R. Streng. 1995. Effects of fire regime and habitat on tree dynamics in north Florida longleaf pine savannas. Ecological Monographs 65: 441–476. doi: 10.2307/2963498

Gunderson, L.H., and J.R. Snyder. 1994. Fire patterns in the southern Everglades. Pages 291–306 in: S.M. Davis, J.C. Ogden, and W.A. Park, editors. Everglades: the ecosystem and its restoration. St. Lucie Press, Delray Beach, Florida, USA.

Hamel, P.B. 1992. The land manager’s guide to the birds of the South. The Nature Conservancy, Chapel Hill, North Carolina, USA.

Kaye, T.N., K.L. Pendergrass, K. Finley, and J.B. Kauffman. 2001. The effect of fire on the population viability of an endangered prairie plant. Ecological Applications 11: 1366–1380. doi: 10.1890/1051-0761(2001)011[1366:TEOFOT]2.0.CO;2

Keeley, J.E. 2009. Fire intensity, fire severity, and burn severity: a brief review and suggested usage. International Journal of Wildland Fire 18: 116–126. doi: 10.1071/WF07049

Land, D., W.R. Marion, and T.E. O’Meara. 1989. Snag availability and cavity nesting birds in slash pine plantations. Journal of Wildlife Management 53: 1165–1171. doi: 10.2307/3809628

Loeb, S.C. 1993. The role of coarse woody debris in the ecology of southeastern mammals. Pages 108–118 in: J.W. McMinn and D.A. Crossley, Jr., editors. Biodiversity and coarse woody debris in southern forests. USDA Forest Service General Technical Report SE-94, Southeastern Forest Experiment Station, Asheville, North Carolina, USA.

Menges, E.S., and M.A. Deyrup. 2001. Postfire survival in south Florida slash pine: interacting effects of fire intensity, fire season, vegetation, burn size, and bark beetles. International Journal of Wildland Fire 10: 53–63. doi: 10.1071/WF01009

Menges, E.S., P.F. Quintana Ascencio, C.W. Weekley, and O.G. Gaoue. 2006. Population viability analysis and fire return intervals for an endemic Florida scrub mint. Biological Conservation 127: 115–127. doi: 10.1016/j.biocon.2005.08.002

Morrison, M.L., and M.G. Raphael. 1993. Modeling the dynamics of snags. Ecological Applications 3: 322–330. doi: 10.2307/1941835

Platt, W.J., R.F. Doren, and T.V. Armentano. 2000. Effects of Hurricane Andrew on stands of slash pine (Pinus elliottii var. densa) in the everglades region of south Florida (USA). Plant Ecology 146: 43–60. doi: 10.1023/A:1009829319862

Platt, W.J., B. Beckage, R.F. Doren, and H.H. Slater. 2002. Interactions of large-scale disturbances: prior fire regimes and hurricane mortality of savanna pines. Ecology 83: 1566–1572. doi: 10.1890/0012-9658(2002)083[1566:IOLSDP]2.0.CO;2

Raphael, M.G., and M. White. 1984. Use of snags by cavity-nesting birds in the Sierra Nevada. Wildlife Monographs 86: 1–66.

Rothermel, R.C. 1972. A mathematical model for predicting fire spread in wildland fuels. USDA Forest Service Research Paper INT-115, Intermountain Forest and Range Experiment Station, Ogden, Utah, USA.

Runde, D.E., and D.E. Capen. 1987. Characteristics of northern hardwood trees used by cavity-nesting birds. Journal of Wildlife Management 51: 217–223. doi: 10.2307/3801659

Sah, J.P., M.S. Ross, J.R. Snyder, S. Koptur, and H.C. Cooley. 2006. Fuel loads, fire regimes, and post-fire fuel dynamics in Florida Keys pine forests. International Journal of Wildland Fire 15: 463–478. doi: 10.1071/WF05100

Slocum, M.G., W.J. Platt, and H.C. Cooley. 2003. Effects of differences in prescribed fire regimes on patchiness and intensity of fires in subtropical savannas of Everglades National Park, Florida. Restoration Ecology 11: 91–102. doi: 10.1046/j.1526-100X.2003.00115.x

Snyder, J.R., A. Herndon, and W.B. Robertson, Jr. 1990. South Florida rocklands. Pages 230–277 in: R.L. Myers and J.J. Ewel, editors. Ecosystems of Florida. University of Central Florida, Orlando, USA.

Snyder, J.R., M.S. Ross, S. Koptur, and J.P. Sah. 2005. Developing ecological criteria for prescribed fire in south Florida pine rockland ecosystems. Southeast Environmental Research Center Report 3, Florida International University, Miami, USA.

Swezy, D.M., and J.K. Agee. 1991. Prescribed-fire effects on fine-root and tree mortality in old-growth ponderosa pine. Canadian Journal of Forest Research 21: 626–634. doi: 10.1139/x91-086

Taylor, D.L. 1981. Fire history and fire records for Everglades National Park 1948–1979. National Park Service South Florida Research Center Report T-19, Homestead, Florida, USA.

US Fish and Wildlife Service [USFWS]. 1999. South Florida multi-species recovery plan. US Fish and Wildlife Service, Atlanta, Georgia, USA.

US Fish and Wildlife Service [USFWS]. 2008. Birds of conservation concern. US Fish and Wildlife Service, Division of Migratory Bird Management, Arlington, Virginia, USA.

Wade, D., J. Ewel, and R. Hofstetter. 1980. Fire in south Florida ecosystems. USDA Forest Service General Technical Report SE-GTR-17, Southeastern Forest Experiment Station, Asheville, North Carolina, USA.

Wade, D.D., and R.W. Johansen. 1986. Effects of fire on southern pine, observations and recommendations. USDA Forest Service General Technical Report SE-GTR-41, Southeastern Forest Experiment Station, Asheville, North Carolina, USA.

Zarnowitz, J.E., and D.A. Manuwal. 1985. The effects of forest management on cavity-nesting birds in northwestern Washington. Journal of Wildlife Management 49: 255–263. doi: 10.2307/3801881