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A Fire-Explicit Population Viability Analysis of Hypericum cumulicola in Florida Rosemary Scrub

Authors


Abstract

Abstract: Land managers seeking to reestablish historical fire regimes need guidance on how to apply prescribed fire to promote the population persistence of endangered species. We explored extinction risks of Hypericum cumulicola, a fire-dependent plant endemic to the Lake Wales Ridge, Florida ( U.S.A ). Stochastic and deterministic matrix population models based on six censuses ( 1994–1999 ) and data from several germination and seedling survival experiments were used to compare H. cumulicola demography and extinction probabilities under different fire regimes. Environmental variation associated with site, year, and winter precipitation was included in these models. We estimated time to extinction of unburned populations of different sizes and the probabilities of extinction under no fire, different regular fire-return intervals, and alternating short and long fire-return intervals. Following an initial fire, even relatively large populations of thousands of individuals may become locally extinct within 300–400 years without additional fires. Extinction probability declined as intervals between fires decreased. Fire intervals openface>50 years resulted in an appreciable extinction probability after 200 years. Cycles of highly staggered short and long fire-return intervals caused slightly higher chances of extinction than regular fire-return intervals. The simulations were sensitive to estimates of survival in the seed bank. Active management will be required to restore favorable fire regimes in areas where fire has been suppressed. To maintain biodiversity, managers should consider variable fire regimes to match the requirements of a variety of species with different life histories.

Abstract

Resumen: Los administradores de tierras que buscan restablecer regímenes históricos de incendios necesitan dirección sobre la manera de aplicar los incendios prescritos para promover la persistencia poblacional de especies amenazadas. Exploramos los riesgos de extinción de Hypericum cumulicola, una planta dependiente de incendios endémica de la cordillera del Lake Wales, Florida ( E.U.A. ). Usamos modelos de matrices poblacionales estocásticos y determinísticos basados en seis censos ( 1994–1999 ) y datos de varios experimentos de germinación y supervivencia de plántulas para comparar la demografía y las probabilidades de extinción de H. cumulicola bajo diferentes regímenes de incendios. La variación ambiental asociada con el sitio, el año y la precipitación de invierno se incluyó en estos modelos. Estimamos el tiempo de extinción de poblaciones de diferentes tamaños sin quemas y las probabilidades de extinción bajo regímenes sin incendios, con incendios a intervales regulares diferentes y a intervalos que alternan entre periodos cortos y largos. Aún las poblaciones relativamente grandes de miles de individuos subsiguientes a un incendio inicial pueden volverse localmente extintas en 300–400 años sin incendios adicionales. La probabilidad de extinción disminuyó cuando los intervalos entre incendios disminuyeron. Los intervalos entre incendios> 50 años resultaron en una extinción considerable después de 200 años. Los ciclos con intervalos altamente escalonados de intervalos cortos y largos de retorno de incendios causaron probabilidades de extinción ligeramente más altas cuando se compararon con intervalos regulares de retorno de incendios. Las simulaciones fueron sensibles a estimaciones de sobrevivencia en los bancos de semilla. Se requerirá una administración activa para restablecer regímenes favorables de incendios en áreas donde los incendios han sido eliminados. Sin embargo, para mantener la biodiversidad, los administradores deben considerar regímenes de incendios variables para satisfacer los requerimientos de una variedad de especies con diferentes historias de vida.

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