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Faunal Responses to Fire in Chaparral and Sage Scrub in California, USA

Elizabeth F. van Mantgem,J. Keeley,M. Witter

Published 2015 in Fire Ecology

ABSTRACT

Impact of fire on California shrublands has been well studied but nearly all of this work has focused on plant communities. Impact on and recovery of the chaparral fauna has received only scattered attention; this paper synthesizes what is known in this regard for the diversity of animal taxa associated with California shrublands and outlines the primary differences between plant and animal responses to fire. We evaluated the primary faunal modes of resisting fire effects in three categories: 1) endogenous survival in a diapause or diapause-like stage, 2) sheltering in place within unburned refugia, or 3) fleeing and recolonizing. Utilizing these patterns in chaparral and sage scrub, as well as some studies on animals in other mediterranean-climate ecosystems, we derived generalizations about how plants and animals differ in their responses to fire impacts and their postfire recovery. One consequence of these differences is that variation in fire behavior has a much greater potential to affect animals than plants. For example, plants recover from fire endogenously from soil-stored seeds and resprouts, so fire size plays a limited role in determining recovery patterns. However, animals that depend on recolonization of burned sites from metapopulations may be greatly affected by fire size. Animal recolonization may also be greatly affected by regional land use patterns that affect colonization corridors, whereas such regional factors play a minimal role in plant community recovery. Fire characteristics such as rate of spread and fire intensity do not appear to play an important role in determining patterns of chaparral and sage scrub plant recovery after fire. However, these fire behavior characteristics may have a profound role in determining survivorship of some animal populations as slow-moving, smoldering combustion may limit survivorship of animals in burrows, whereas fast-moving, high intensity fires may affect survivorship of animals in aboveground refugia or those attempting to flee. Thus, fire regime characteristics may have a much greater effect on postfire recovery of animal communities than plant communities in these shrubland ecosystems.ResumenEl impacto del fuego sobre los arbustales de California ha sido muy bien estudiado, aunque casi todos esos estudios se han enfocado sobre comunidades vegetales. El impacto sobre, y la recuperación de, la fauna del chaparral, ha recibido sólo una escasa atención; este trabajo sintetiza lo conocido al respecto sobre la diversidad de los taxones animales asociados con los arbustales de California y delinea las diferencias primarias entre las respuestas al fuego de plantas y animales. Evaluamos los modos primarios de la fauna de resistir los efectos del fuego en tres categorías: 1) supervivencia endógena en estado de diapausa o similar, 2) cubriéndose en el lugar dentro de refugios no quemados, o 3) huyendo y recolonizando. Usando esos patrones en el chaparral y en el matorral de California, como así también algunos estudios sobre plantas y animales de otros ecosistemas con clima mediterráneo, derivamos generalizaciones sobre cómo plantas y animales difieren en sus respuestas al impacto del fuego y su recuperación post-fuego. Una consecuencia de esas diferencias es que la variación en el comportamiento del fuego tiene un mayor potencial de afectar animales que plantas. Por ejemplo, las plantas se recuperan del fuego de manera endógena mediante la germination de semillas o el rebrote de tallos preservados en el suelo, de manera que el tamaño del incendio juega un rol muy limitado en determinar los patrones de recuperación. Por supuesto, los animales que dependen de la recolonización de áreas quemadas provenientes de metapoblaciones pueden ser muy afectados por el tamaño del incendio. La recolonización animal también puede ser muy afectada por el patrón de uso regional de la tierra, que afecta los corredores de colonización, mientras que esos patrones regionales juegan un rol muy menor en la recuperación de las comunidades vegetales. Las características del fuego como velocidad de avance e intensidad no parecen tener un rol importante en determinar los patrones de recuperación de los chaparrales y matorrales después de un incendio. Sin embargo, esas características del comportamiento del fuego pueden tener un rol muy importante para determinar la supervivencia de algunas poblaciones de animales, dado que los fuegos que se desplazan y arden lentamente pueden limitar la supervivencia de animales en cuevas o madrigueras. Por otro lado, los fuegos que se desplazan rápidamente y de alta intensidad pueden afectar la supervivencia de animales en refugios que están sobre el suelo o de aquellos que intentan huir del fuego. Por esas razones y en ecosistemas de arbustales, las características del régimen de fuego puede tener un efecto más pronunciado en la recuperación post-fuego en comunidades animales que en las vegetales.

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