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The Response of Thurber’s Needlegrass to Fall Prescribed Burning

2008; Elsevier BV; Volume: 61; Issue: 2 Linguagem: Inglês

10.2111/07-060.1

1551-5028

Kirk W. Davies, Jonathan D. Bates,

Plant Water Relations and Carbon Dynamics

Thurber's needlegrass (Achnatherum thurberianum [Piper] Barkworth) is an important component of many sagebrush communities in the Intermountain West. Prescribed fall burning is often implemented in sagebrush plant communities to mimic historic wildfires, improve wildlife habitat, and increase livestock forage production. Burning is used because it shifts dominance from sagebrush to herbaceous vegetation. The effects of prescribed fall burning on Thurber's needlegrass are largely unexplored. The purpose of this study was to determine the response of Thurber's needlegrass to prescribed fall burning. A randomized block design was used, and each block consisted of a fall burned and unburned (control) Wyoming big sagebrush (Artemisia tridentata subsp. wyomingensis [Beetle & A. Young] S. L. Welsh)–bunchgrass communities. Response variables measured in the first and second years after burns were Thurber's needlegrass community foliar cover and density, vegetative and reproductive biomass, photosynthetic rates, tissue carbon (C) and nitrogen (N) content, and N (15N:14N) and C (13C:12C) isotope ratios. Density of Thurber's needlegrass in both postburn years and cover in the second postburn year were not different between treatments (P > 0.05), but cover was less in the burned than control treatment in the first postburn year (P = 0.008). Carbon isotope ratios in Thurber's needlegrass differed between the burn (-25.9 ± SE) and control (-26.3 ± SE) treatments in the first postburn year (P = 0.019). Nitrogen isotope ratios indicated nitrogen was more available in the burned than control treatment in both years (P < 0.05). Photosynthetic rates of Thurber's needlegrass were also generally greater in the burned than control treatment (P = 0.045). Our results suggest burning altered the availability of resources to Thurber's needlegrass plants. Our results also suggest that prescribed fall burning is not detrimental to Thurber's needlegrass and, thus, can be used as a method to shift dominance from sagebrush to herbaceous vegetation. La stipa Achnatherum thurberianum (Piper) Barkworth es un componente importante de muchas comunidades de artemisa en el oeste intermontano. La quema prescrita de otoño es aplicada a menudo en las comunidades de artemisa para simular fuegos forestales históricos, mejorar el hábitat de vida silvestre, y aumentar la producción de forraje para ganado. La quema es utilizada porque cambia la dominancia de artemisa a vegetación herbácea. Los efectos de la quema prescrita sobre la stipa todavía no han sido ampliamente explorados. El propósito de este estudio fue determinar la respuesta de stipa a las quemas prescritas de otoño. Un diseño de bloques al azar fue utilizado y cada bloque consistió de comunidades de Artemisa (Artemisia tridentata subsp. wyomingensis [Beetle & A. Young] S. L. Welsh) con una quema de otoño y sin quema (control). La respuesta de las variables medidas en el primer y segundo año posterior a la quema fueron cobertura foliar y densidad de comunidades de stipa, biomasa vegetativa y reproductiva, tasas fotosintéticas, contenido en el tejido de carbono (C) y nitrógeno (N), y las relaciones de isótopos de N (15N:14N) y C (13C:12C). Las densidades y cobertura de stipa en los años posteriores a la quema no fueron diferentes entre tratamientos (P > 0.05), pero la cobertura fue menor en las áreas quemadas que en los tratamientos de control, posterior al primer año de quema (P = 0.008 SE). Las relaciones de isótopos de carbono en la stipa fueron diferentes entre los tratamientos de la quema (-25.9 ± SE) y control (-26.3 ± SE) en el primer año posterior a la quema (P = 0.019). Las relaciones de isótopos de nitrógeno indican que este esta mas disponible en las áreas quemadas que los tratamientos de control en ambos años (P < 0.05). Las tasas fotosintéticas de stipa fueron generalmente mayores en las áreas quemadas que el los tratamientos de control (P = 0.045). Nuestros resultados sugieren las quemas alteraron la disponibilidad de recursos para las plantas de stipa. Nuestros resultados también sugieren que la quema prescrita de otoño no es detrimental para la stipa, y por lo tanto, puedes ser utilizada como un método para cambiar la dominancia de la artemisa a vegetación herbácea.