Fire Effects on Wildlife in the Central Hardwoods and Appalachian Regions, USA

Fire is being prescribed and used increasingly to promote ecosystem restoration (e.g. oak woodlands and savannas) and to manage wildlife habitat in the Central Hardwoods and Appalachian regions, USA. However, questions persist as to how fire affects hardwood forest communities and associated wildlife, and how fire should be used to achieve management goals. We provide an up to date review of fire effects on various wildlife species and their habitat in the Central Hardwoods and Appalachians. Documented direct effects (i.e. mortality) on wildlife are rare. Indirect effects (i.e. changes in habitat quality) are influenced greatly by light availability, fire frequency, and fire intensity. Unless fire intensity is great enough to kill a portion of the overstory, burning in closed canopy forests has provided little benefit for most wildlife species in the region because it doesn't result in enough sunlight penetration to elicit understory response. Canopy reduction through silvicultural treatment has enabled managers to use fire more effectively. Fire intensity must be kept low in hardwoods to limit damage to many species of overstory trees. However, wounding or killing trees with fire benefits many wildlife species by allowing increased sunlight to stimulate understory response, snag and subsequent cavity creation, and additions of large coarse woody debris. In general, a fire return interval of 2 yr to 7 yr benefits a wide variety of wildlife species by providing a diverse structure in the understory; increasing browse, forage, and soft mast; and creating snags and cavities. Historically, dormant season fire was most prevalent in these regions, and it still is when most prescribed fire is implemented in hardwood systems as burn days are relatively few in the growing season of May through August because of shading from leaf cover and high fuel moisture. Late growing season burning increases the window for burning, and better control on woody composition is possible. Early growing season fire may pose increased risk for some species, especially herpetofauna recently emerged from winter hibernacula (April) or forest songbirds that nest in the understory (May to June) However, negative population level effects are unlikely unless the burned area is relatively large and early growing season fire is used continually. We did not find evidence that fire is leading to population declines for any species, including Endangered Species Act (ESA) listed species (e.g. Indiana bat [Myotis sodalis Mill.  or northern long eared bat [M. septentrionalis Trouess. Instead, data indicate that fire can enhance habitat for bats by increasing suitability of foraging and day roost sites. Similarly, concern over burning and displacement of woodland salamanders (Plethodontidae) another taxa of heightened conservation concern, is alleviated when fire is prescribed along ecologically appropriate aspect and slope gradients and not forced into mesic, high site index environments where salamanders are most common. Because topography across the Central Hardwoods and Appalachians is diverse, we contend that applying fire on positions best suited for burning is an effective approach to increase regional landscape heterogeneity and biological diversity. Herein, we offer prescriptive concepts for burning for various wildlife species and guilds in the Central Hardwoods and Appalachians.ResumenEl fuego prescrito esta siendo propuesto y utilizado cada vez mas para promover la restauracion de los ecosistemas (por ej. los arbustales de robles y sabanas) y para manejar el habitat de la fauna silvestre en los Bosques Centrales de Latifoliadas y en los Apalaches en EEUU. Sin embargo, persiste el interrogante en como el fuego afecta a las comunidades del bosque de latifoliadas y su fauna asociada, y como el fuego deberia ser utilizado para lograr objetivos de manejo. Nosotros realizamos una revision actualizada de los efectos del fuego en varias especies de fauna silvestre y su habitat en los Bosques Centrales de Latifoliadas y los Apalaches. La documentacion sobre los efectos directos del fuego (por ej. mortalidad) en la fauna silvestre son raros. Los efectos indirectos (por ej. cambios en la calidad del habitat) son influenciados grandemente por la disponibilidad de luz, y la frecuencia y la intensidad del fuego. A menos que la intensidad del fuego sea lo suficientemente grande como para matar una porcion del estrato superior, las quemas en bosques con el canopeo cerrado han aportado poco beneficio a la mayoria de las especies de fauna silvestre en la region, porque no permiten la penetracion de suficiente de luz solar para obtener una respuesta en el sotobosque. La reduccion del canopeo a traves de tratamientos silviculturales ha permitido a los gestores utilizar el fuego en forma mas efectiva. La intensidad del fuego debe ser mantenida baja en bosques de latifoliadas para limitar el dano a algunas especies arboreas del estrato superior. Sin embargo, hiriendo o matando arboles mediante su quema puede beneficiar a muchas especies de la fauna silvestre, al permitir asi la entrada de la luz solar para estimular la respuesta del sotobosque, la creacion de arboles muertos en pie y la subsecuente formacion de cavidades en ellos, y la adicion de restos lenosos gruesos. En general, un intervalo de retorno del fuego de 2 anos a 7 anos beneficia a una amplia variedad de especies de la fauna silvestre, proporcionando una estructura diversa en el sotobosque, incrementando el ramoneo, el forraje, y los frutos carnosos, y creando troncos muertos en pie y cavidades en ellos. Historicamente, el fuego en la temporada de dormancia era mas preponderante en estas regiones, y todavia lo es cuando la mayoria de los fuegos prescriptos se implementan en sistemas de latifoliadas, dado que los dias de quema son relativamente pocos en la temporada de crecimiento de mayo hasta agosto debido a la sombra de la cobertura de hojas y el alto contenido de humedad de los combustibles. Las quemas durante la temporada tardia de crecimiento incrementan la ventana de prescripcion, y es posible un mejor control en la composicion de lenosas. Los fuegos al principio de la temporada de crecimiento pueden ocasionar mayores riesgos para algunas especies, especialmente para la herpetofauna recien emergida de la hibernacion (abril) o a los pajaros cantores del bosque que anidan en el sotobosque (mayo a junio) Sin embargo, efectos negativos a nivel de poblacion son improbables a menos que el area quemada sea relativamente grande y las quemas sean utilizadas en la temporada temprana de crecimiento en forma continua. Nosotros no hemos encontrado evidencias de que el fuego este conduciendo a la declinacion de la poblacion de cualquiera de las especies, incluyendo las listadas en la Ley de Especies Amenazadas (ESA) (por ej. el murcielago de Indiana [Myotsis sodalis Mill. Allen] o el murcielago orejudo [M. septentrionalis Touess. En cambio, los datos indican que el fuego puede favorecer el habitat de los murcielagos al aumentar la capacidad de alimentarse y los sitios de percheo diurnos. En forma similar, una preocupacion sobre las quemas y el desplazamiento de la salamandra de los arbustales (Plethodontidae) otro de los taxones de alto interes de conservacion, se alivia cuando el fuego se prescribe a lo largo de orientaciones y gradientes de pendiente apropiados ecologicamente y no forzados a ambientes mesicos, donde los indices de presencia en el ambiente son altos y las salamandras son mas comunes. Debido a que la topografia a traves de los Bosques Centrales de Latifoliadas y de los Apalaches es diversa, nosotros bregamos para que la aplicacion de fuego en las posiciones mas apropiadas sea un acercamiento efectivo para aumentar la heterogeneidad regional del paisaje y la diversidad biologica. Al respecto, nosotros ofrecemos conceptos de prescripcion para las quemas de varias especies de la fauna silvestre y especies asociadas en los Bosques Centrales de Latifoliadas y los Apalaches.