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Long-term effects of prescribed early fire, grazing and selective tree cutting on seedling populations in the Sudanian savanna of Burkina Faso

Authors

  • Didier Zida,

    1. Département Productions Forestières Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles, Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique, BP 10 Koudougou, Burkina Faso
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  • Mulualem Tigabu,

    Corresponding author
    1. Tropical Silviculture and Seed Laboratory, Department of Forest Genetics and Plant Physiology, Faculty of Forest Sciences, Swedish University of Agricultural Sciences, SE- 901 83 Umeå, Sweden
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  • Louis Sawadogo,

    1. Département Productions Forestières Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles, Centre National de la Recherche Scientifique et Technologique, BP 10 Koudougou, Burkina Faso
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  • Daniel Tiveau,

    1. Center for International Forestry Research (CIFOR), 06, BP 9478 Ouagadougou 06, Burkina Faso
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  • Per Christer Odén

    1. Tropical Silviculture and Seed Laboratory, Department of Forest Genetics and Plant Physiology, Faculty of Forest Sciences, Swedish University of Agricultural Sciences, SE- 901 83 Umeå, Sweden
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*E-mail: mulualem.tigabu@genfys.slu.se

Abstract

Annual early fire, selective tree cutting and exclusion of grazing are currently used as management tools in the Sudanian savanna of Burkina Faso although their long-term effects on seedling recruitment are poorly documented. A factorial experiment involving fire, grazing and cutting, each with two levels, was established in 1992 to study the effects of these management regimes and their interactions on the regeneration of woody species, and examine whether their effects varied temporally. Species richness, density and the morphology of seedlings were assessed in 1997 and 2002, and their relative changes were determined. The change in species richness of multi-stemmed individuals was significantly higher (P = 0.018) on plots that received fire × cutting treatment than the control plots. Significantly more species with single-stem were found on unburnt than on burnt plots (P < 0.001). Grazing tended to reduce the change in total density while fire (P < 0.001) and grazing (P = 0.029) significantly reduced the change in density of single-stemmed individuals. Selective cutting did not affect the total seedling density, but tended to reduce the change in single-stemmed seedling density. Principal component analysis revealed species-specific responses to treatments, particularly the relatively high abundance of lianas compared with other species.

Résumé

Les feux annuels précoces, la coupe sélective d’arbres et l’exclusion du pâturage sont des moyens actuellement utilisés dans la gestion de la savane soudanienne du Burkina Faso, mais leurs effets à long terme sur le recrutement de jeunes plants sont encore mal documentés. Une expérience factorielle impliquant le feu, le pâturage et la coupe, chacun à deux niveaux, a été mis en place en 1992 pour étudier les effets de ces régimes de gestion et leurs interactions sur la régénération d’espèces ligneuses et pour voir si ces effets variaient de façon temporelle. La richesse spécifique, la densité et la morphologie des jeunes plants furent évaluées en 1997 et en 2002, et l’on a leurs changements relatifs déterminés. Le changement de la richesse spécifique des individus multicoles était significativement plus important (P = 0.018) dans les parcelles qui avaient subi le traitement feu × coupe que dans les parcelles témoins. On a trouvé significativement plus d’espèces à tige unique dans les parcelles non brûlées que dans les parcelles brûlées (P < 0.001). Le pâturage avait tendance à réduire le changement de densité totale alors que le feu (P < 0.001) et le pâturage (P = 0.029) réduisaient significativement le changement de densité des individus à tige unique. La coupe sélective n’affectait pas la densité totale des jeunes plants mais avait tendance à réduire le changement de la densité des plants à tige unique. L’analyse en composantes principales a révélé que les réponses aux différents traitements étaient spécifiques aux espèces, particulièrement l’abondance de lianes, relativement grande par rapport aux autres espèces.

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