Fuel load, stand structure, and understory species composition following prescribed fire in an old-growth coast redwood (Sequoia sempervirens) forest

Abstract

Background With the prevalence of catastrophic wildfire increasing in response to widespread fire suppression and climate change, land managers have sought methods to increase the resiliency of landscapes to fire. The application of prescribed burning in ecosystems adapted to fire can reduce fuel load and fire potential while minimizing impacts to the ecosystem as a whole. Coast redwood forests have historically experienced fire from both natural and anthropogenic sources, and are likely to respond favorably to its reintroduction. Results Random sampling was conducted in three burned sites and in three unburned sites, in an old-growth coast redwood ( Sequoia sempervirens [D. Don] Endl.) forest. Data were collected on fuel, forest structure, and understory species composition and compared between treatments. Downed woody fuel, duff depth, litter depth, and density of live woody fuels were found to be significantly lower on sites treated with fire compared to unburned sites. Density of the dominant overstory canopy species, coast redwood and Douglas-fir ( Pseudotsuga menziesii var. menziesii [Mirb.] Franco), remained consistent between treatments, and the abundance of herbaceous understory plant species was not significantly altered by burning. In addition, both downed woody fuel and live fuel measures were positively correlated with time since last burn, with the lowest measures on the most recently burned sites. Conclusions Our results indicated that the use of prescribed burning in old-growth redwood forests can provide beneficial reductions in live and dead surface fuels with minimal impacts to overstory trees and understory herbaceous species. Antecedentes Ante la prevalencia de fuegos catastróficos incrementándose en respuesta a la prolongada supresión de incendios y al cambio climático, los gestores de recursos han buscado métodos para incrementar la resiliencia de los paisajes al fuego. La aplicación de quemas prescriptas en ecosistemas adaptados al fuego puede reducir la carga de combustibles y el potencial de incendios, mientras se minimizan los impactos del ecosistema como un todo. Los bosques costeros de sequoias han experimentado fuegos históricos de origen tanto humano como naturales y es probable que respondan favorablemente a su reintroducción. Resultados Un muestreo al azar fue conducido en tres sitios quemados y en tres no quemados, en un bosque maduro de sequoias costeras ( Sequoia sempervirens [D. Don] Endl.). Los datos colectados fueron sobre combustibles, estructura del bosque, y composición de especies del sotobosque, y comparados entre tratamientos. El combustible leñoso caído, la profundidad de la capa de combustible leñoso orgánico, la profundidad de la broza, y la densidad de combustibles leñosos vivos fue menor sobre sitios tratados con fuego que en los no tratados. La densidad de las especies dominantes del dosel, la sequoia costera y el abeto de Douglas ( Pseudotsuga menziesii var. menziesii [Mirb.] Franco), permanecieron consistentes entre tratamientos y la abundancia de herbáceas del sotobosque no fue alterada por las quemas. Adicionalmente, tanto el combustible leñoso orgánico caído y la medición del combustible leñoso vivo estuvieron positivamente correlacionados con el tiempo desde la última quema, con los menores valores medidos en los sitos más recientemente quemados. Conclusiones Nuestros resultados indican que la aplicación de quemas prescriptas en bosques maduros de sequoias costeras puede proveer de reducciones beneficiosas en combustibles vivos y muertos superficiales, con un mínimo impacto en árboles del dosel superior y en las especies herbáceas del sotobosque.