Repeated prescribed fires alter gap-phase regeneration in mixed-oak forests

Oak dominance is declining in the central hardwoods region, as canopy oaks are being replaced by shade-tolerant trees that are abundant in the understory of mature stands. Although prescribed fire can reduce understory density, oak seed- lings often fail to show increased vigor after fire, as the canopy remains intact. In this study, we examine the response of tree regeneration to a sequence of repeated prescribed fires followed by canopy gap formation. We sampled advance regen- eration (stems >30 cm tall) in 52 gaps formed by synchronous mortality of white oak (Quercus alba L.); 28 gaps were in three burned stands and 24 gaps were in three unburned stands. Five years after gap formation, unburned gaps were being filled by shade-tolerant saplings and poles and were heavily shaded (7% of full sun). By contrast, tolerant saplings had been virtually eliminated in the burned gaps, which averaged 19% of full sun. Larger oak and hickory regeneration was much more abundant in burned gaps, as was sassafras, while shade-tolerant stems were equally abundant in burned and unburned gaps. Our results suggest that the regeneration of oak, particularly that of white oak, may be improved with multiple pre- scribed fires followed by the creation of moderate-sized canopy gaps (200-400 m 2 ). Resume : La dominance des chenes diminue dans la region centrale de la foret feuillue et son couvert est graduellement remplace par celui d'arbres tolerants a l'ombre qui sont abondants dans le sous-bois des forets matures. Bien que le brulage dirige puisse reduire la densite des arbres du sous-bois, les semis de chene sont souvent incapables d'augmenter leur vigueur apres feu lorsque la canopee demeure intacte. Dans cette etude, nous evaluons la reaction de la regeneration des arbres a la suite de brulages diriges repetes qui ont precede la formation de trouees dans la canopee. Nous avons echantillonne la rege- neration preetablie (plus de 30 cm de hauteur) dans 52 trouees formees par la mort synchrone de chenes blancs (Quercus alba L.). Vingt-huit trouees etaient situees dans trois peuplements brules alors que 24 trouees etaient situees dans trois peu- plements non brules. Cinq ans apres la formation des trouees, les trouees des peuplements non brules etaient occupees par des gaules et des perches d'especes tolerantes a l'ombre et etaient fortement ombragees (7 % de la pleine lumiere). A l'in- verse, les gaules d'especes tolerantes a l'ombre avaient ete pratiquement eliminees des trouees des peuplements brules qui recevaient, en moyenne, 19 % de la pleine lumiere. Une regeneration de grande taille de chene et de caryer etait beaucoup plus abondante dans les trouees des peuplements brules, tout comme le sassafras, alors que les individus tolerants a l'ombre etaient aussi abondants dans les trouees des peuplements brules que non brules. Nos resultats indiquent que la regeneration du chene, particulierement celle du chene blanc, peut etre amelioree a l'aide de brulages diriges multiples, suivis par la crea- tion de trouees de taille moderee (de 200 a 400 m 2 ) dans la canopee. (Traduit par la Redaction)