Limitation of the recruitment of Pinus nigra in a gradient of post-fire environmental conditions

• Published in: Écoscience (Sainte-Foy) Vol. 11; no. 3; pp. 296 - 304
• Main Authors: Ordonez, J.L, Franco, S, Retana, J
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Université Laval 2004
• Subjects: Coniferous forests; environmental factors; Forest ecology; forest fires; Forest habitats; Forest regeneration; forest trees; Herbs; Microhabitats; Pine trees; Pinus nigra; Pinus nigra subsp. salzmannii; Seed germination; seedling growth; Seedlings; Soil water content
• ISSN: 1195-6860; 2376-7626
• DOI: 10.1080/11956860.2004.11682836

Pinus nigra subsp. salzmannii is a pine species that regenerates quite well under its own canopy but has difficulty regenerating after fire. This study analyzes, by means of greenhouse and field experiments, the pattern of seed germination and seedling establishment of P. nigra in a gradient of post-fire environmental conditions. The results obtained in the controlled conditions experiment of cover effects in the absence of vegetation interference indicate that seed germination and seedling survival and growth of P. nigra attained their maximum values under high cover levels. In the field, seed germination and seedling survival of P. nigra were considerably lower than in the experiment outdoors but also followed to a large extent the cover gradient. However, there were differences among microhabitats depending on the type of vegetation present. In general, the behaviour of P. nigra is more similar to that of shade-tolerant species, such as oaks, than to low-altitude Mediterranean pines, because the establishment of P. nigra seedlings is improved under high cover conditions. As these conditions are usually lacking in recently burned areas, the regeneration of this species is strongly limited after fire. The difficulty in recovering after fire of P. nigra forests confirms that they require specific conservation measures to prevent their disappearance in the short term. Le rôle que les facteurs limitatifs jouent sur la dynamique de population et la condition physique des animaux peut être plus facile à détecter à la frange de l'aire de répartition d'une espèce. Nous avons profité d'un gradient de densité à la limite de l'aire de répartition du cerf de Virginie pour étudier les interactions trophiques entre cet herbivore et la végétation du sous-bois. Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle la disponibilité de nourriture estivale dans les boisés détermine la taille des cerfs adultes par le truchement d'une prise alimentaire influencée par la densité des cerfs pendant la période de croissance. Nous avons prédit : i) un changement de la composition forestière résultant du broutement sélectif répété et ii) une relation négative entre la taille des cerfs pleinement développés et l'intensité de la compétition pour la nourriture estivale. Nous avons estimé la densité de population, la masse des carcasses à maturité et la biomasse végétale dans 13 zones de l'aire de répartition du cerf au Québec couvrant au total 128 000 km 2. La masse asymptotique des carcasses était reliée à la longueur totale et, à un degré moindre, au pourcentage de gras et elle reflétait la taille d'animaux pleinement développés. Les biomasses végétales variaient en fonction de la densité des cerfs, mais la direction et l'intensité de la relation dépendaient des préférences des cerfs pour les divers groupes végétaux. La fréquence d'apparition des taxons préférés diminuait avec une augmentation de la densité des cerfs. La compétition pour la nourriture estivale était négativement reliée à la taille des cerfs, celle-ci diminuant abruptement lorsqu'il y avait moins de 10 000 kg de nourriture disponible par individu. Dans le compromis entre la croissance et les réserves corporelles, la taille des cerfs matures s'ajuste vraisemblablement à la prise alimentaire afin de rencontrer les besoins absolus en nutriments, une réponse permettant une efficacité d'alimentation accrue sur des ressources amoindries.