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Woody Plant Community in the Cross Timbers Over Two Decades of Brush Treatments

2006; Elsevier BV; Volume: 59; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.2111/05-112r2.1

1551-5028

David M. Engle, T. N. Bodine, J. F. Stritzke,

Rangeland and Wildlife Management

The closed overstory of fire-adapted forests throughout the world precludes surface fires of sufficient intensity to open the overstory. The cross timbers, an upland oak forest that spans an area from Texas to Missouri, developed with frequent fire, but removal of fire since European settlement has increased canopy cover of dominant overstory trees. To assess response of woody plant species cover and plant community compositional trajectories to brush treatments that included herbicides and fire in the cross timbers, we analyzed a 20-year data set (1982–2001) from untreated pastures, pastures treated with tebuthiuron or triclopyr in 1983, and pastures treated with tebuthiuron or triclopyr in 1983 and burned periodically thereafter (tebuthiuron + fire and triclopyr + fire). We used analysis of variance to determine change in overstory canopy cover and understory canopy cover in response to experimental treatment, and we used detrended correspondence analysis to assess trajectories of species composition over time. Overstory canopy cover was reduced from more than 100% to less than 20% following initial herbicide application, but canopy cover increased subsequently to over 60% as herbicide-resistant woody species increased in all but the tebuthiuron + fire treatment. The most striking change in overstory occurred in the tebuthiuron + fire pastures, which contained almost 20% cover of sumac (Rhus spp.) by 1994, and in the tebuthiuron pastures, which contained > 40% cover of eastern redcedar (Juniperus virginiana L.) by 1994. Tebuthiuron, both with and without fire as a follow-up, influenced composition of the overstory more than did triclopyr. Application of tebuthiuron appears to be a long-term unidirectional disturbance in the cross timbers. Composition also remained distinct from pretreatment condition in triclopyr-treated pastures after almost 20 years of postherbicide succession. In contrast, the understory woody plant community was quite resilient to both herbicides. El estrato superior cerrado de los bosques adaptados al fuego que se encuentran a través del mundo previene los incendios superficiales de intensidad suficiente como para abrir este estrato. El "cross timbers," un bosque de encino de altiplanicie que cubre una área de Texas a Missouri, Estados Unidos de América, se desarrolló con incendios frecuentes, pero la supresión de ellos desde la colonización Europea ha incrementado la cobertura de copa de los árboles dominantes del estrato superior. Para evaluar la respuesta de la cobertura de especies leñosas y las trayectorias de la composición botánica de la comunidad a tratamientos de control de arbustos que incluyeron herbicidas y fuego aplicados en el "Cross timbres," analizamos un juego de datos de 20 años (1982 a 2001) de potreros sin tratar, potreros tratados con tebutiuron o triclopir en 1983 y potreros tratados con tebutiuron o triclopir en 1983 y quemados periódicamente después de la aplicación (tebutiuron + fuego y triclopir + fuego). Usamos el análisis de varianza para determinar el cambio en la cobertura de copa de los estratos superior e inferior en respuesta a los tratamientos experimentales y usamos análisis de correspondencia de tendencias para evaluar las trayectorias de la composición de las especies en el tiempo. Después de la aplicación inicial de herbicida, la cobertura de copa del estrato superior se redujo de más del 100% a menos de 20%, sin embargo, posteriormente aumentó a más del 60%, conforme las especies leñosas resistentes a los herbicidas se incrementaron, esto se observó en todos los tratamientos menos en el de tebutiuron + fuego. El cambio más notorio del estrato superior ocurrió en los potreros tratados con tebutiuron + fuego, en los que en 1994, casi el 20% de la cobertura era de "Sumac" (Rhus spp.) y en los potreros tratados con tebutiuron, en los cuales en esa fecha más del 40% de la cobertura era de "Eastern redcedar" (Juniperus virginiana L.). El tebutiuron, con o sin fuego aplicado como herramienta de control posterior, influenció la composición del estrato superior más que el triclopir. La aplicación de tebutiuron parece ser un disturbio unidireccional de largo plazo en los bosques "cross timbers." Después de casi 20 años de sucesión posterior a la aplicación de los herbicidas, en los potreros tratados con triclopir, la composición también permaneció distinta a la presente antes de aplicar el tratamiento. En contraste, la comunidad de plantas leñosas del estrato inferior fue muy resilente a ambos herbicidas.