Wildfire Effects on Vegetation in Linville Gorge - - PowerPoint PPT Presentation

Wildfire ¡ ¡ Effects ¡on ¡Vegetation ¡ in ¡Linville ¡Gorge ¡ Wilderness ¡Area ¡

Cassandra ¡M. ¡Pallai ¡ Adviser: ¡Dean ¡Urban, ¡PhD ¡ Client: ¡The ¡Wilderness ¡Society ¡

¡

Fire ¡in ¡Southern ¡Appalachia ¡

• Among ¡world’s ¡most ¡

biodiverse ¡temperate ¡ forests ¡

Ø ¡ ¡History ¡of ¡fire ¡

• Fire ¡dependent ¡ ¡

ecosystems ¡and ¡species ¡ ¡

• 1930’s: ¡era ¡of ¡fire ¡

suppression ¡begins ¡

• Concern ¡that ¡vegetation ¡ ¡

composition ¡and ¡structure ¡ ¡ shifting ¡

Photo: ¡Gary ¡Kauffman, ¡U.S. ¡Forest ¡Service ¡ Keeley ¡2009 ¡ Delcourt ¡& ¡Delcourt ¡1997 ¡ Barden ¡& ¡Woods ¡1973 ¡ Harrod ¡et ¡al. ¡1998 ¡ Wimberly ¡& ¡Reilly ¡2007 ¡

Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1998 ¡

• Located ¡in ¡NC’s ¡Burke ¡and ¡

McDowell ¡Counties ¡ ¡

• 4,390 ¡ha ¡of ¡federally ¡listed ¡

wilderness ¡area ¡

• Long ¡fire ¡history ¡supported ¡by ¡

tree ¡core ¡evidence ¡

¡

Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1998 ¡

• Located ¡in ¡NC’s ¡Burke ¡and ¡

McDowell ¡Counties ¡ ¡

• 4,390 ¡ha ¡of ¡federally ¡listed ¡

wilderness ¡area ¡

• Long ¡fire ¡history ¡supported ¡by ¡

tree ¡core ¡evidence ¡

• Fires ¡have ¡burned ¡in ¡2000 ¡

¡

Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1998 ¡

• Located ¡in ¡NC’s ¡Burke ¡and ¡

McDowell ¡Counties ¡ ¡

• 4,390 ¡ha ¡of ¡federally ¡listed ¡

wilderness ¡area ¡

• Long ¡fire ¡history ¡supported ¡by ¡

tree ¡core ¡evidence ¡

• Fires ¡have ¡burned ¡in ¡2000, ¡2007 ¡

¡

Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1998 ¡

• Located ¡in ¡NC’s ¡Burke ¡and ¡

McDowell ¡Counties ¡ ¡

• 4,390 ¡ha ¡of ¡federally ¡listed ¡

wilderness ¡area ¡

• Long ¡fire ¡history ¡supported ¡by ¡

tree ¡core ¡evidence ¡

• Fires ¡have ¡burned ¡in ¡2000, ¡2007, ¡

and ¡2013 ¡

¡

Objectives ¡

1) ¡Identify ¡structural ¡and ¡compositional ¡trends ¡in ¡Linville ¡ Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡forests. ¡Overlay ¡those ¡trends ¡with ¡ environmental ¡variables. ¡

¡

2) ¡Evaluate ¡whether ¡wildfires ¡are ¡meeting ¡stakeholders’ ¡ restoration ¡goals ¡for ¡Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area. ¡

HISTORICAL ¡WORK ¡

1992 ¡-­‑ ¡2014 ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡

Xeric ¡Evergreen ¡ Forest ¡

Characteristics: ¡ Occupy ¡xeric ¡slopes ¡above ¡bluffs, ¡ moderately ¡to ¡slightly ¡steep ¡ slopes ¡on ¡the ¡bluffs, ¡and ¡ridges ¡ below ¡bluffs. ¡Typically ¡have ¡ nutrient-­‑poor, ¡thin ¡soil ¡with ¡low ¡ moisture ¡retention ¡capacity. ¡ Representative ¡species: ¡ Pinus ¡pungens, ¡Pinus ¡rigida, ¡Pinus ¡ virginiana, ¡Tsuga ¡caroliniana, ¡ Quercus ¡montana, ¡Quercus ¡ coccinea, ¡Kalmia ¡latifolia, ¡ Rhododendron ¡maximum. ¡

Photo: ¡http://www.dcr.virginia.gov/ ¡ Newell ¡1997; ¡Schafale ¡& ¡Weakley ¡1990 ¡ ¡

Acid ¡Cove ¡and ¡ Slope ¡Forest ¡

Characteristics: ¡ Found ¡on ¡“narrow ¡gorges, ¡steep ¡ ravines, ¡and ¡low ¡gentle ¡ridges ¡within ¡ coves” ¡at ¡and ¡below ¡moderate ¡ elevations ¡(Schafale ¡& ¡Weakley ¡1990). ¡ Sites ¡are ¡sheltered, ¡relatively ¡infertile, ¡ and ¡most ¡plentiful ¡on ¡low ¡elevation ¡

• slopes. ¡

Representative ¡Species: ¡ ¡ Limited ¡species ¡diversity ¡is ¡

• characteristic. ¡Rhododendron ¡

maximum, ¡Tsuga ¡canadensis, ¡Ilex ¡opaca, ¡ Acer ¡rubrum, ¡Quercus ¡montana, ¡Nyssa ¡ sylvatica, ¡Oxydendrum ¡arboretum, ¡Pinus ¡ strobus, ¡Liriodendron ¡tulipifera, ¡Quercus ¡

• rubra. ¡

Photo: ¡http://www.dcr.virginia.gov/ ¡ Newell ¡1997; ¡Schafale ¡& ¡Weakley ¡1990 ¡ ¡

Montane ¡Oak ¡ Forest ¡

Characteristics: ¡ Gneiss ¡bedrock ¡is ¡the ¡ predominant ¡substrate; ¡soil ¡ usually ¡is ¡more ¡fertile ¡and ¡finer-­‑ textured ¡than ¡previous. ¡Occupy ¡ sub-­‑mesic ¡to ¡sub-­‑xeric ¡mountain ¡ slopes ¡and ¡peaks. ¡ ¡ Representative ¡Species: ¡ Relatively ¡diverse. ¡Quercus ¡ species, ¡especially ¡Quercus ¡ montana ¡dominate ¡overstory. ¡

Photo: ¡http://www.dcr.virginia.gov/ ¡ Newell ¡1997; ¡Schafale ¡& ¡Weakley ¡1990 ¡ ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2000 ¡Fires ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2003 ¡ 25 ¡plots ¡ Resampled ¡ ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2003 ¡ 25 ¡plots ¡ Resampled ¡ ¡ 2007 ¡Fires ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2003 ¡ 25 ¡plots ¡ Resampled ¡ ¡ 2009 ¡ 22 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2010 ¡ 68 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2011 ¡ 82 ¡plots ¡ Resampled ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2003 ¡ 25 ¡plots ¡ Resampled ¡ ¡ 2009 ¡ 22 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2010 ¡ 68 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2011 ¡ 82 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2013 ¡Fire ¡

Field ¡Studies ¡

Newell ¡& ¡Peet ¡1996; ¡Reilly ¡et ¡al. ¡2006; ¡Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript ¡

1992 ¡ 181 ¡plots ¡ Established ¡ 2003 ¡ 25 ¡plots ¡ Resampled ¡ ¡ 2009 ¡ 22 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2010 ¡ 68 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2011 ¡ 82 ¡plots ¡ Resampled ¡ 2014 ¡ 21 ¡plots ¡ Resampled ¡

DATA ¡

Vegetation, ¡environmental, ¡and ¡fire ¡severity ¡

• All ¡sampling ¡done ¡on ¡plots ¡

established ¡in ¡1992 ¡

• Followed ¡methods ¡of ¡

Carolina ¡Vegetation ¡Survey ¡ (CVS) ¡ ¡

• For ¡overstory ¡species, ¡

measure ¡diameter ¡(DBH) ¡

Ø ¡ ¡Trees ¡> ¡40 ¡cm, ¡record ¡

¡ ¡ ¡specific ¡DBH ¡ ¡

Ø ¡ ¡Individuals ¡< ¡40 ¡cm, ¡ ¡

¡ ¡ ¡record ¡into ¡one ¡of ¡nine ¡size ¡ ¡ ¡ ¡ ¡classes ¡

Ø ¡ ¡Record ¡live ¡or ¡dead ¡

Waldrop ¡et ¡al. ¡2014, ¡unpublished ¡manuscript; ¡Peet ¡et ¡al. ¡1998 ¡

Vegetation ¡Data ¡

Environmental ¡Variables ¡

• Digital ¡Elevation ¡Model ¡

(DEM) ¡derived ¡

Ø ¡ ¡Source: ¡USGS ¡ ¡ Ø ¡ ¡Resolution: ¡3 ¡m ¡

• Geology ¡and ¡Soil ¡

classifications ¡

Ø ¡ ¡Source: ¡NRCS ¡SSURGO ¡ ¡

¡ ¡ ¡Database ¡

Ø ¡ ¡Resolution: ¡30 ¡m ¡

• Fire ¡severity ¡(differenced ¡

Normalized ¡Burn ¡Ratio) ¡

Ø ¡ ¡Source: ¡Calculated ¡from ¡ ¡

¡ ¡ ¡Landsat ¡5 ¡and ¡8 ¡satellite ¡ ¡ ¡ ¡ ¡imagery ¡

Ø ¡ ¡Resolution: ¡30 ¡m ¡

¡

Wimberly ¡& ¡Reilly ¡2007 ¡ ¡

Environmental ¡Variables ¡

Fire ¡Severity ¡Variables ¡

Fire ¡severity ¡statistics ¡

Fire ¡Severity ¡Variables ¡

Fire ¡severity ¡statistics ¡ Derived ¡variables ¡

OBJECTIVE ¡1 ¡

_________________________________________________________ ¡

Identify ¡structural ¡and ¡compositional ¡ trends ¡in ¡Linville ¡Gorge ¡Wilderness ¡Area ¡

• forests. ¡Overlay ¡those ¡trends ¡with ¡

environmental ¡variables. ¡

¡

METHODS ¡

Data ¡preparations ¡and ¡statistics ¡

• Standardize ¡

species ¡codes ¡

• Remove ¡plots ¡

without ¡overstory ¡

• Remove ¡rare ¡

species ¡

Clean ¡data ¡

• Calculate ¡relative ¡

basal ¡area ¡(BA) ¡and ¡ relative ¡density ¡(D) ¡ from ¡count ¡data ¡

• Σ ¡(BA ¡+ ¡D) ¡= ¡IV ¡
• IVs ¡range ¡from ¡

200 ¡to ¡0 ¡ ¡

Calculate ¡Importance ¡ Values ¡(IVs) ¡

• Nonmetric ¡

multidimensional ¡ scaling ¡(NMS) ¡

• Principle ¡

components ¡ analysis ¡(PCA) ¡

• Weighted ¡

averaging ¡for ¡ species ¡

• Correlate ¡axes ¡with ¡

environmental ¡ variables ¡

Perform ¡statistical ¡ analyses ¡

Objective ¡1 ¡Methods ¡

Ø 66 ¡live ¡species ¡ Ø 105 ¡with ¡live/dead ¡ combinations ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Ø IVs ¡range ¡from ¡0 ¡ to ¡200 ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

• Standardize ¡

species ¡codes ¡

• Remove ¡plots ¡

without ¡overstory ¡

• Remove ¡rare ¡

species ¡

Clean ¡data ¡

• Calculate ¡relative ¡

basal ¡area ¡(BA) ¡and ¡ relative ¡density ¡(D) ¡ from ¡count ¡data ¡

• Σ ¡(BA ¡+ ¡D) ¡= ¡IV ¡
• IVs ¡range ¡from ¡

200 ¡to ¡0 ¡ ¡

Calculate ¡Importance ¡ Values ¡(IVs) ¡

• Nonmetric ¡

multidimensional ¡ scaling ¡(NMS) ¡

• Principle ¡

components ¡ analysis ¡(PCA) ¡

• Weighted ¡

averaging ¡for ¡ species ¡

• Correlate ¡axes ¡with ¡

environmental ¡ variables ¡

Perform ¡statistical ¡ analyses ¡

Objective ¡1 ¡Methods ¡

Ø 66 ¡live ¡species ¡ Ø 105 ¡with ¡live/dead ¡ combinations ¡

¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Ø IVs ¡range ¡from ¡0 ¡ to ¡200 ¡

• Standardize ¡

species ¡codes ¡

• Remove ¡plots ¡

without ¡overstory ¡

• Remove ¡rare ¡

species ¡

Clean ¡data ¡

• Calculate ¡relative ¡

basal ¡area ¡(BA) ¡and ¡ relative ¡density ¡(D) ¡ from ¡count ¡data ¡

• Σ ¡(BA ¡+ ¡D) ¡= ¡IV ¡
• IVs ¡range ¡from ¡

200 ¡to ¡0 ¡ ¡

Calculate ¡Importance ¡ Values ¡(IVs) ¡

• Nonmetric ¡

multidimensional ¡ scaling ¡(NMS) ¡

• Principle ¡

components ¡ analysis ¡(PCA) ¡

• Weighted ¡

averaging ¡for ¡ species ¡

• Correlate ¡axes ¡with ¡

environmental ¡ variables ¡

Perform ¡statistical ¡ analyses ¡

Objective ¡1 ¡Methods ¡

Ø 66 ¡live ¡species ¡ Ø 105 ¡with ¡live/dead ¡ combinations ¡ Ø IVs ¡range ¡from ¡0 ¡ to ¡200 ¡

RESULTS ¡& ¡ DISCUSSION ¡

Interpretation ¡of ¡NMS ¡

Objective ¡1 ¡Results ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

Vegetation ¡sample ¡plots ¡ NMS 1 NMS 2

Objective ¡1 ¡Results ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

+ ¡Species ¡most ¡correlated ¡with ¡NMS ¡Axis ¡1 ¡ > ¡Correlation ¡vectors ¡for ¡environmental ¡variables ¡

AMELLAE ¡ ¡ Allegheny ¡ serviceberry ¡ ¡ PINURIG ¡ Pitch ¡pine ¡ ¡ FAGUGRA ¡ American ¡beech ¡ ¡ CARYGLA ¡ Pignut ¡hickory ¡

NMS 2 NMS 1

Objective ¡1 ¡Results ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

+ ¡Species ¡most ¡correlated ¡with ¡NMS ¡Axis ¡2 ¡ > ¡Correlation ¡vectors ¡for ¡environmental ¡variables ¡

ILEXMON ¡ Mountain ¡holly ¡ ¡ BETUALL ¡ Yellow ¡birch ¡ ¡ PAULTOM ¡ Princess ¡tree ¡ ¡ PYRUPUB ¡ Buffalo ¡nut ¡

NMS 2 NMS 1

Objective ¡1 ¡Results: ¡Acid ¡Cove ¡Forests ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

Sample ¡Years ¡ 1992 ¡ ¡n=50 ¡ ¡ ¡ ¡ 2003 ¡ ¡n=7 ¡ 2009 ¡ ¡n=3 ¡ 2010 ¡ ¡n=17 ¡ 2011 ¡ ¡n=28 ¡ 2014 ¡n=11 ¡ Other ¡plots ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡

¡

Burn ¡Vectors ¡

0x ¡ ¡n=17 ¡

NMS 2 NMS 1

Objective ¡1 ¡Results: ¡Acid ¡Cove ¡Forests ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

Sample ¡Years ¡ 1992 ¡ ¡n=50 ¡ ¡ ¡ ¡ 2003 ¡ ¡n=7 ¡ 2009 ¡ ¡n=3 ¡ 2010 ¡ ¡n=17 ¡ 2011 ¡ ¡n=28 ¡ 2014 ¡n=11 ¡ Other ¡plots ¡ ¡ ¡

¡

Burn ¡Vectors ¡

0x ¡ ¡n=17 ¡ 1x ¡ ¡n=22 ¡ ¡ ¡

NMS 2 NMS 1

Objective ¡1 ¡Results: ¡Acid ¡Cove ¡Forests ¡

NMS ¡1 ¡r2 ¡= ¡0.23 ¡ ¡ NMS ¡2 ¡r2 ¡= ¡0.21 ¡ 2-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.44 ¡ ¡ Of ¡a ¡5-­‑Axis ¡solution: ¡ 5-­‑Axis ¡r2 ¡= ¡0.74 ¡ 5-­‑Axis ¡Min. ¡Stress ¡= ¡0.15 ¡

Sample ¡Years ¡ 1992 ¡ ¡n=50 ¡ ¡ ¡ ¡ 2003 ¡ ¡n=7 ¡ 2009 ¡ ¡n=3 ¡ 2010 ¡ ¡n=17 ¡ 2011 ¡ ¡n=28 ¡ 2014 ¡n=11 ¡ Other ¡plots ¡ ¡

Burn ¡Vectors ¡

0x ¡ ¡n=17 ¡ 1x ¡ ¡n=22 ¡ 2x ¡ ¡n=11 ¡ ¡ ¡

NMS 2 NMS 1

Objective ¡1 ¡Discussion ¡

• Similar ¡change ¡patterns ¡in ¡other ¡

community ¡types ¡

• Vegetation ¡is ¡widely ¡dispersed ¡within ¡the ¡
• rdination ¡space ¡
• Fire ¡is ¡a ¡major ¡source ¡of ¡the ¡variation ¡
• No ¡correlations ¡observed ¡between ¡

environmental ¡variables ¡and ¡severity ¡

OBJECTIVE ¡2 ¡

_________________________________________________________ ¡

Evaluate ¡whether ¡wildfires ¡are ¡meeting ¡ stakeholders’ ¡restoration ¡goals ¡in ¡Linville ¡ Gorge ¡Wilderness ¡Area. ¡

¡

DATA ¡

Selected ¡species ¡

Ø Kalmia ¡latifolia ¡

¡

Ø Rhododendron ¡

catawbiense, ¡ Rhododendron ¡maximum, ¡ Rhododendron ¡minus, ¡ Rhododendron ¡ periclymenoides ¡

Ø Vaccinum ¡corymbosum, ¡

Vaccinum ¡pallidum, ¡ Vaccinium ¡simulatum, ¡ Vaccinium ¡stamineum ¡

Ericaceous ¡Species ¡

Fire ¡Intolerant ¡

Ø Acer ¡rubrum, ¡Oxydendrum ¡

arboreum, ¡Pinus ¡strobus ¡

Fire ¡Dependent ¡

Ø Pinus ¡pungens, ¡Pinus ¡rigida, ¡Quercus ¡

alba, ¡Quercus ¡coccinea, ¡Quercus ¡ montana ¡(syn. ¡Quercus ¡prinus), ¡ Quercus ¡rubra. ¡ ¡

Fire ¡Intolerant/Dependent ¡Species ¡

Ø Paulownia ¡tomentosa ¡

Invasive ¡Species ¡

METHODS ¡

Data ¡preparations ¡and ¡statistics ¡

Objective ¡2 ¡Methods ¡

Isolate ¡burn ¡ histories ¡

Objective ¡2 ¡Methods ¡

Isolate ¡burn ¡ histories ¡

Measurement ¡Year ¡ Burn ¡History ¡ 1992 ¡2003 ¡ 2009

• ­‑ ¡

2011 ¡ 2014 ¡ Unburned ¡ 51 ¡ 3 ¡ 44 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2000 ¡ 34 ¡ 9 ¡ 32 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2007 ¡ 6 ¡ 1 ¡ 6 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2013 ¡ 10 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 10 ¡ Burned ¡2x: ¡ ¡ 2000, ¡2007 ¡ 46 ¡ 11 ¡ 42 ¡ 0 ¡ Burned ¡2x: ¡ ¡ 2000, ¡2013 ¡ 27 ¡ 1 ¡ 17 ¡ 11 ¡

Objective ¡2 ¡Methods ¡

Isolate ¡burn ¡ histories ¡ Perform ¡ paired ¡ t-­‑tests ¡

Measurement ¡Year ¡ Burn ¡History ¡ 1992 ¡2003 ¡ 2009

• ­‑ ¡

2011 ¡ 2014 ¡ Unburned ¡ 51 ¡ 3 ¡ 44 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2000 ¡ 34 ¡ 9 ¡ 32 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2007 ¡ 6 ¡ 1 ¡ 6 ¡ 0 ¡ Burned ¡1x: ¡ ¡ 2013 ¡ 10 ¡ 0 ¡ 10 ¡ 10 ¡ Burned ¡2x: ¡ ¡ 2000, ¡2007 ¡ 46 ¡ 11 ¡ 42 ¡ 0 ¡ Burned ¡2x: ¡ ¡ 2000, ¡2013 ¡ 27 ¡ 1 ¡ 17 ¡ 11 ¡

RESULTS ¡& ¡ DISCUSSION ¡

Paired ¡t-­‑test ¡insights ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

Unburned ¡ Burned ¡1x ¡ Burned ¡2x ¡ ¡ ¡1992 ¡ ¡ ¡ ¡2003 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2010 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2011 ¡ ¡ ¡n=51 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=3 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=10 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=33 ¡ low ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Importance ¡Value ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡high ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

• Importance ¡of ¡ericaceous ¡

shrubs ¡reduced ¡after ¡fire ¡ (p<0.05) ¡

Unburned ¡ Burned ¡1x ¡ Burned ¡2x ¡ ¡ ¡1992 ¡ ¡ ¡ ¡2010 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2011 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2014 ¡ ¡ ¡n=10 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=5 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=5 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=10 ¡

2013 ¡Fire ¡

low ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Importance ¡Value ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡high ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

• Importance ¡of ¡ericaceous ¡

shrubs ¡reduced ¡after ¡fire ¡ (p<0.05) ¡

Unburned ¡ Burned ¡1x ¡ Burned ¡2x ¡ ¡1992 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2003 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2009 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2010 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2011 ¡ ¡n=46 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=11 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=11 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=28 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡n=14 ¡

2007 ¡Fires ¡ 2000 ¡Fires ¡

low ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Importance ¡Value ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡high ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

Photo: ¡NCSU ¡

• Importance ¡of ¡ericaceous ¡shrubs ¡

reduced ¡after ¡fire ¡(p<0.05) ¡

• No ¡increases ¡in ¡

importance ¡(p>0.1) ¡of ¡fire ¡ dependent ¡overstory ¡ species ¡ ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

• Importance ¡of ¡ericaceous ¡shrubs ¡

reduced ¡after ¡fire ¡(p<0.05) ¡

• No ¡increases ¡in ¡importance ¡

(p>0.1) ¡of ¡fire ¡dependent ¡

• verstory ¡species ¡ ¡
• Some ¡increases ¡

(0.05>p>0.001) ¡ ¡in ¡ importance ¡of ¡fire ¡ intolerant ¡species ¡ ¡

Photo: ¡Holli ¡Richie ¡

Objective ¡2 ¡Results ¡

• Importance ¡of ¡ericaceous ¡shrubs ¡

reduced ¡after ¡fire ¡(p<0.05) ¡

• No ¡increases ¡in ¡importance ¡

(p>0.1) ¡of ¡fire ¡dependent ¡

• verstory ¡species ¡ ¡
• Some ¡increases ¡(0.05>p>0.001) ¡ ¡in ¡

importance ¡of ¡fire ¡intolerant ¡ species ¡ ¡

• Princess ¡tree ¡did ¡not ¡

increase ¡(p=0.024) ¡in ¡ importance ¡with ¡any ¡but ¡ the ¡2000 ¡and ¡2007 ¡2x ¡ burned ¡plots ¡

Photo: ¡Dane ¡Kuppinger ¡

Objective ¡2 ¡Discussion ¡

• Reduction ¡of ¡ericaceous ¡

shrubs ¡meets ¡restoration ¡goal ¡

• More ¡observation ¡time ¡to ¡see ¡

increases ¡in ¡fire ¡dependent ¡ species ¡

• Fire ¡not ¡widely ¡distributed ¡or ¡

severe ¡enough ¡to ¡decrease ¡ importance ¡of ¡fire ¡intolerant ¡ species ¡

• Monitoring ¡of ¡invasive ¡species ¡

should ¡continue ¡ ¡

Pinus ¡pungens ¡regeneration ¡1 ¡year ¡post-­‑fire. ¡

Study ¡Limitations ¡ ¡

• Inconsistencies ¡in ¡vegetation ¡identification ¡
• Direct ¡interpretation ¡of ¡IVs ¡not ¡possible ¡
• Low ¡sample ¡sizes ¡in ¡2003 ¡and ¡2014 ¡studies ¡
• Use ¡of ¡geospatial ¡rather ¡than ¡field ¡data ¡for ¡

environmental ¡variables ¡

• Relatively ¡low ¡resolution ¡of ¡fire ¡severity ¡data ¡in ¡

relation ¡to ¡fine-­‑scale ¡effects ¡observed ¡

Conclusions ¡

• Linville ¡Gorge ¡vegetation ¡communities ¡are ¡

highly ¡heterogeneous ¡

• Recent ¡fires ¡have ¡been ¡a ¡major ¡source ¡of ¡change ¡

and ¡variation ¡

• Wildfires ¡have ¡met ¡some ¡but ¡not ¡all ¡of ¡TWS’s ¡

restoration ¡goals ¡

• Prescribed ¡fire ¡could ¡be ¡pursued ¡and ¡results ¡

monitored ¡for ¡achievement ¡of ¡goals ¡

Photo: ¡Lynn ¡Willis ¡

Dean ¡Urban, ¡PhD ¡ Adviser ¡ Hugh ¡Irwin, ¡Jill ¡Gottesman, ¡Brent ¡Martin, ¡ and ¡Travis ¡Belote, ¡PhD ¡ The ¡Wilderness ¡Society ¡ Phoenica ¡Zhang ¡ Duke ¡Undergraduate ¡Student ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ Bernard ¡and ¡Mimi ¡Clark ¡ Volunteers ¡ Ben ¡Prater ¡ Wild ¡South ¡ Matthew ¡Reilly ¡ University ¡of ¡Oregon ¡ Robert ¡Peet, ¡PhD ¡ University ¡of ¡North ¡Carolina ¡ Gary ¡Kauffman ¡ U.S. ¡Forest ¡Service ¡ Donald ¡Hagan, ¡PhD ¡ Clemson ¡University ¡ Thomas ¡Waldrop, ¡PhD ¡ Clemson ¡University ¡

Acknowledgements ¡

Fire ¡Severity ¡Mapper ¡ArcGIS ¡Tool ¡

QUESTIONS? ¡

Cassandra ¡Pallai ¡

Duke ¡University ¡ ¡Nicholas ¡School ¡of ¡the ¡Environment ¡ cassandra.pallai@gmail.com ¡