Direct and indirect effects of fire on germination of shortleaf pine seeds

BackgroundShortleaf pine is a fire-adapted tree species, and prescribed fire is commonly used to increase its regeneration success, improve wildlife habitat, and reach conservation objectives associated with open forest ecosystems. We studied direct effects of heat and smoke on shortleaf pine germination in a greenhouse study and effects of season of burning on the number of new germinants in a field study. Improved understanding of fire effects on shortleaf pine seed and regeneration success can help refine burn prescriptions to better meet specific management objectives.ResultsTemperatures & GE; 120 & DEG;C eliminated germination of shortleaf pine seeds in a greenhouse trial, and exposure of seeds to 60 & DEG;C resulted in no reduction in germination compared to the unheated control regardless of duration of exposure. At 80 & DEG;C, duration of heat exposure mattered, with exposure for 10 min reducing germination compared to unheated controls. Smoke exposure had no effect on germination. A field experiment showed that fall burns (prior to seedfall) resulted in greater initial germinant counts than early spring burns (after seedfall but before germination) or unburned controls, which both resulted in greater initial germinant counts than late spring burns (after germination).ConclusionsSeason of prescribed burning can affect the success of shortleaf pine germination. Late spring burning resulted in high mortality of young germinants. Burning in early spring likely resulted in direct damage to some seeds due to heating but may have also had indirect benefit by exposing mineral soil. Fall burning, before the dispersal of shortleaf pine seed, yielded the highest germinant count and is recommended if improving natural regeneration from seed is the primary objective. AntecedentesEl pino amarillo o pino de hoja corta, es un arbol adaptado al fuego, y las quemas prescritas son comunmente usadas para incrementar el exito en su regeneracion, mejorar el habitat para la fauna silvestre, y conseguir objetivos de conservacion asociados con ecosistemas forestales abiertos. Estudiamos los efectos directos del calor y del humo en la germinacion del pino de hoja corta en condiciones de invernadero y los efectos de la estacion de quema en nuevas semillas germinantes en condiciones de campo. Una mejora en el conocimiento de los efectos del fuego en la germinacion de semillas de pino de hoja corta y del exito en la regeneracion pude refinar las prescripciones de quema para lograr mejorar los objetivos especificos de manejo.ResultadosTemperaturas & GE; 120 & DEG;C eliminaron la germinacion de semillas de pino de hoja corta en el ensayo en vivero, y la exposicion de semillas a 60 & DEG;C no resulto en una reduccion en la germinacion comparada con semillas no tratadas (control), independientemente de la duracion del tempo de exposicion. A 80 & DEG;C, la duracion de la exposicion al calor tuvo efectos, como que la exposicion al calor por 10 minutos redujo la germinacion comparada con el control no expuesto al calor. La exposicion al humo no tuvo efectos sobre la germinacion. El experimento de campo mostro que las quemas de otono (previas a la lluvia de semillas) resultaron en un conteo de mayor germinacion inicial que las quemas de primavera temprana (luego de la lluvia de semillas, pero antes de la germinacion) o en parcelas no quemadas, las que resultaron en mayores conteos de geminacion iniciales que luego de las quemas en la primavera tardia (despues de la germinacion.ConclusionesLa estacion de quemas prescritas puede afectar el exito en la germinacion del pino de hoja corta. Las quemas en la primavera tardia resultaron en una alta mortalidad de plantulas recien emergidas. Las quemas en la primavera temprana resultaron en danos directos sobre algunas semillas debido al calentamiento, pero tambien se podrian haber beneficiado indirectamente al exponer el suelo mineral. Las quemas de otono, antes de la dispersion de las semillas del pino de hoja corta, alcanzaron los numeros de germinacion mas altos, y son las recomendadas si la mejora en la regeneracion natural por semilla es el principal objetivo.

Automated summary

Shortleaf pine is a fire-adapted tree species, and the season of prescribed burning can affect the success of its germination. The study found that late spring burning resulted in high mortality of young germinants, while fall burning yielded the highest germinant count. It is recommended to conduct fall burns if improving natural regeneration from seed is the primary objective.