The contribution of fire damage to restricting high mountain Polylepis australis forests to ravines: Insights from an un-replicated comparison

Abstract

High mountain forests are often restricted to ravines and much debate has existed on the explanations of this distribution, with arguments ranging from abiotic site conditions being more favorable in ravines to there being reduced herbivory or reduced fire frequency and damage in ravines. We aim at understanding the contribution of fire damage and provide data to help test the hypothesis that fires are less damaging and that trees recover faster in ravines as compared to ridge sites. We evaluated crown damage, post-fire survival, regeneration by resprouts and seeds, and browsed stems in burned and unburned control Polylepis australis trees situated in a ravine and in a ridge forest in the west slope of the mountains of Central Argentina. The proportion of the tree crown scorched by fire was 28 % higher on the ridge than in the ravine (94.3 ± 1.9 % and 66.1 ± 4.5 %, respectively) and was negatively related to tree height which was lower on the ridge. Survival was not differentially affected, but post-fire re-growth and establishment through seeds was lower in the ridge as compared to the ravine. Browsed stems were about twice as frequent in the ridge as in the ravine, more so in the resprouting burned trees. Our study provides evidence that forests are restricted to ravines in part because the effects of fires are less severe at these sites than in ridges, which adds to other possible causes like reduced livestock use of ravines, enhanced regeneration by seed and faster tree growth within ravines all of which are probably mediated by abiotic factors

Con frecuencia los bosques de altura están restringidos a quebradas y existe controversia sobre los motivos de esta distribución, con un rango de argumentos que van desde los que afirman que en las quebradas existen mejores condiciones abióticas, hay menos herbivoría, la frecuencia de fuegos es menor o que allí los fuegos hacen menos daño. Nos propusimos entender la contribución del daño por fuego y proveemos datos para poner a prueba la hipótesis de que los fuegos hacen menos daño en las quebradas en comparación con los filos. Evaluamos el daño por fuego, la supervivencia post-fuego, la regeneración por rebrote y por semilla y el ramoneo entre árboles quemado y controles no quemados situados en una quebrada y en un filo de la ladera occidental de las Sierras Grandes de Córdoba, Argentina. El daño a las copas fue 28 % mayor en filo que en quebrada (94,3 ± 1,9 % y 66,1 ± 4,5 %, respectivamente) y estaba negativamente relacionada con la altura de los árboles, que además era menor en filo. La supervivencia post-fuego no fue afectada diferencialmente por la topografía, pero el crecimiento de rebrotes y el establecimiento por semilla fue menor en filo que en quebrada. El ramoneo por animales domésticos fue dos veces más frecuente en el filo que en quebrada y mayor en los árboles quemados que en los árboles no quemados. Nuestro estudio aporta evidencias de que los bosques de Polylepis están en parte restringidos a quebradas debido a que allí los efectos de los fuegos son menos severos, lo cual se agrega a otras posibles causas como un uso más reducido por ganado, mayor crecimiento de los rebrotes y regeneración por semillas, las cuales seguramente están mediadas por condiciones abióticas.