Post‐burning germination responses of woody invaders in a fire‐prone ecosystem. (7th June 2019)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Moreschi, Eleonor Graciela; Funes, Guillermo; Zeballos, Sebastián R.; Tecco, Paula A.
• Is Part Of: Austral ecology. Volume 44:Number 7(2019)
• Page Start: 1163
• Page End: 1173
• Publication Date: 2019-06-07
• Subjects: exotic species -- fruit burning -- invasion‐fire feedbacks -- seed heat tolerance -- subtropical savannas; Ecology -- Southern Hemisphere -- Periodicals; Ecology -- Australia -- Periodicals; 557
• DOI: 10.1111/aec.12787
• Languages: English
• ISSNs: 1442-9985

Abstract

Abstract: It has been frequently recognised that there is a positive feedback between plant invasion and fire underlying invasion success in fire‐prone ecosystems. Accordingly, the response of woody alien species germination to fire may have direct implications on their invasiveness in those ecosystems, particularly when fruit ripening occurs in the fire season. Here, we experimentally evaluated the germination response of some of the main woody invaders of the Chaco Serrano dry woodlands ( Gleditsia triacanthos, Cotoneaster glaucophyllus, Ligustrum lucidum, Pyracantha angustifolia and Melia azedarach ), which fruit in the seasons of highest fire frequency. Seeds were subjected to heat‐shock treatments that simulated a range of heat intensities, and the species were classified according to their germination response as heat sensitive, tolerant or stimulated. Since Gleditsia triacanthos has indehiscent fruits that fall from the plant and might be exposed to flames, its germination response was also assessed of seeds exposed to fruit burning. Germination responses to heat varied among the invasive species. G. triacanthos seeds experienced increased germination under very low and low heat indexes; it was therefore classified as heat stimulated. The other four species showed no change in germination under very low heat indexes and were therefore considered heat tolerant. However, all species were sensitive to high heat as indicated by their significant decline in germination. G. triacanthos would have limited capacity to recruit from seeds following flaming combustion of its fruits. The prevalence of heat‐tolerant rather than heat‐stimulated germination responses suggests that the occurrence of frequent and seasonal fires in this subtropical savanna system might delay rather than boost the expansion of these invasive species in the system. Yet, the presence of heat‐stimulated germination in one of the studied species warns against generalisation, even within the same ecosystem, and further supports the idiosyncratic nature of invasion success. Abstract in Spanish is available with online material. Resumen: Ha sido frecuentemente reconocida la existencia de una retroalimentación positiva entre las invasiones de plantas y el fuego, determinando el éxito de invasión en ecosistemas propensos al fuego. En concordancia, la respuesta de germinación al fuego de especies leñosas invasoras, puede tener implicancias directas en su invasividad en esos ecosistemas, sobre todo si la fructificación ocurre en la temporada de fuegos. En esta investigación, se evaluó experimentalmente la respuesta de germinación de algunas de las principales especies leñosas invasoras de los bosques xerófilos del Chaco Serrano ( Gleditsia triacanthos, Cotoneaster glaucophyllus, Ligustrum lucidum, Pyracantha angustifolia y Melia azedarach ) que fructifican en la temporada de mayor frecuencia de fuego. Las semillas fueron expuestas a tratamientos de golpe de calor que simulaban un rango de intensidad de calor, siendo clasificadas como sensibles, tolerantes o estimuladas de acuerdo a su respuesta de germinación al calor. Debido a que Gleditsia triacanthos posee frutos indehiscentes que caen de la planta, pudiendo estar expuestos a las llamas de un fuego, también se evaluó la respuesta de germinación de semillas expuestas a la quema directa del fruto. La respuesta de germinación al calor fue variada entre las especies invasoras. Las semillas de G. triacanthos experimentaron un incremento en su germinación ante índices bajos y muy bajos de calor; por lo que fueron clasificadas como estimuladas por calor. Las otras cuatro especies no mostraron cambios en su germinación antes índices muy bajos de calor por lo que fueron consideradas como tolerantes al calor. Sin embargo, todas las especies fueron sensibles a calor intenso como indica la disminución significativa de su germinación. G. triacanthos tendría capacidad limitada para reclutar desde semillas a partir de la combustión de sus frutos. La prevalencia de tolerancia más que de estimulación como respuesta de germinación al calor sugiere que la ocurrencia de fuegos frecuentes y estacionales en este sistema de sabana subtropical puede retrasar más que impulsar la expansión de estas especies invasoras en el sistema. Sin embargo, la presencia en una de las especies estudiadas de germinación estimulada por calor nos advierte acerca de la generalización inclusive dentro del mismo ecosistema, apoyando la naturaleza idiosincrática del éxito de invasión.