Frequent burning in chir pine forests, Uttarakhand, India

Abstract

Background Subtropical coniferous forests of the lesser Himalaya provide critical ecosystem services but fire regimes have received limited scientific attention. We reconstructed fire regimes using tree-ring methods in a chir pine ( Pinus roxburghii Sarg.) forest of Uttarakhand, India. We cross-dated tree-ring samples with fire scars from 36 trees at three sites near rural villages between 1535 and 1848 m elevation. Results Fires were highly frequent (mean fire intervals all <6 yr) but of low severity, so most mature trees of this thick-barked species survived numerous burns. Fire scars occurred primarily in the dormant period to the middle of early wood formation in tree-rings, consistent with fire season records. Despite the high fire frequency, fires were mostly asynchronous among the three sites, indicating a bottom-up pattern of local ignitions. We observed that resin tapping of the pines interacted with surface fire by allowing fire to burn into the wood of some tapped trees and weaken their structural integrity to the point of breakage. Conclusions Ongoing frequent surface fire regimes linked to human land use are prominent disturbance factors in chir pine forests. Given that these forests support substantial human populations and form part of the watershed for many more people, the effects of anthropogenic fire and interactions with resin-tapping merit further investigation at landscape to regional scales. We suggest developing a research network in Himalayan forests as well as more broadly across southeast Asian pine forests to track interacting disturbances and their ecological and social implications. Antecedentes Los bosques de coníferas subtropicales del bajo Himalaya proveen servicios ecosistémicos críticos, aunque los regímenes de fuego han recibido una limitada atención científica. Reconstruimos los regímenes de fuego usando métodos de conteo de anillos de crecimiento en un bosque de pino de hoja larga del Himalaya ( Pinus roxburghii Sarg.) en Uttarakhand, India. Cruzamos datos de muestras de anillos de crecimiento con cicatrices de fuego en 36 pinos en tres sitios cercanos a villorrios rurales con una elevación de entre 1535 y 1848 msnm. Resultados Los fuegos fueron altamente frecuentes (todos los intervalos medios de fuego <6 años) pero de baja severidad, por lo que la mayoría de los árboles maduros de esta especie de corteza gruesa sobrevivieron a numerosos fuegos. Las cicatrices de fuego ocurrieron primariamente en el período de dormición y hasta la mitad de la formación de la madera en los anillos, consistente con los registros estacionales de fuegos. A pesar de la alta frecuencia de fuegos, estos fueron asincrónicos entre los tres sitios, indicando un patrón de igniciones del tipo de abajo hacia arriba ( bottom-up ). Observamos que la resina que aflora de los pinos interactúa con el fuego superficial permitiendo que el fuego queme la madera de algunos pinos en los lugares con resina acumulada, debilitándolos en su integridad estructural al punto de poder quebrarse. Conclusiones Los continuos y frecuentes regímenes de fuegos superficiales ligados al uso humano de la tierra son factores de disturbios prominentes en bosques de pinos de hoja larga del Himalaya. Dado que estos bosques sostienen poblaciones humanas sustanciales y forman parte de una cuenca para mucha más gente, los efectos de los fuegos antropogénicos y las interacciones con la colección de resinas amerita más investigaciones a niveles de paisaje y regional. Sugerimos desarrollar una red científica en los bosques de Himalaya y también más amplia a través de bosques de pinos del sudeste asiático para monitorear la interacción entre disturbios y sus implicancias ecológicas y sociales.