Regulation of the dominance of resprouting understory hardwoods is a common objective for prescribed fire in open-canopy longleaf pine (Pinus palustris Mill.) woodland of the southeastern USA. Nevertheless, little is known about the influence of individual pines on fire and hardwood mortality. We studied growing-season fires in stem-mapped stands in southwest Georgia, USA; the stands displayed large variation in structure due to cutting treatments applied seven years earlier. We measured air temperature and heating duration, and measured post-fire sprouting behavior of four guilds of understory hardwoods: mesic oaks (Quercus spp. L.), upland oaks, xeric oaks, and fleshy-fruited hardwoods. Mean air temperature (i.e., of flames, buoyant plume, and smoldering combustion) and heating duration (time over 60 °C) were analyzed with respect to fuel-bed conditions and neighboring tree density. Hardwood top-kill was analyzed with respect to neighboring tree density and hardwood height. The basal area of nearby pines strongly affected heating duration (time over 60 °C), which increased linearly from a mean of 87 s to a mean of 234 s across a gradient of pine basal area from 0 to 30 m2 ha−1. Mean air temperature during prescribed fire was unaffected by pine density but increased linearly from a mean of 114 °C to a mean of 148 °C across a gradient of wiregrass (Aristida stricta Michx.) cover from 0 to 100%, respectively. Neighborhood models showed that time over 60 °C during the burns was longest at the base of pines and decreased by two thirds at 3.3 m distance. Pines affected hardwood top-kill probability at a similar scale, the effect at 4.4 m decreasing by two thirds compared to at the base of the pine. The four hardwood guilds were readily top-killed when ≤1 m tall, but at 2 m height, upland and xeric oaks had become more resistant to top-kill than mesic oaks or fleshy-fruited hardwoods. The influence of individual pine trees on heating duration and top-kill power of prescribed fire drops by two thirds of maximum within 3 to 4 m of a tree, compared to a maximum at the base of the tree. Neighborhood models provide a method to estimate tree effects on prescribed fire heating duration and top-kill probability, and thus a way of predicting stand structures that provide ecological benefits of openings while remaining below thresholds that trigger vigorous hardwood response.

中文翻译：

---

长叶松树对空气的影响以及规定火势对硬木杀灭的影响

对于美国东南部开阔的阔叶松林（Pinus palustris Mill。）林地中规定的火灾，调节重生林下硬木的优势是一个共同目标。然而，关于单个松树对火和硬木死亡率的影响知之甚少。我们研究了美国佐治亚州西南部茎干林分生长季节的大火；由于七年前进行的切割处理，这些展台的结构变化很大。我们测量了空气温度和加热持续时间，并测量了四种行会的底层硬木的火后发芽行为：中生栎木（Quercus spp。L.），高地栎木，干枯栎木和果肉硬木。平均气温（即火焰，浮羽，燃烧和闷烧）和加热持续时间（超过60°C的时间）针对燃料床条件和附近树木密度进行了分析。针对邻近树木密度和硬木高度，分析了硬木顶级杀手。附近松树的基底面积严重影响了加热时间（超过60°C的时间），从0到30 m2 ha-1的松树基底面积的梯度，加热时间从平均87 s线性增加到234 s。规定火灾期间的平均气温不受松树密度的影响，但在丝草覆盖率（Aristida stricta Michx。）分别从0％到100％的范围内，平均温度从114°C线性增加到148°C。邻域模型显示，烧伤期间超过60°C的时间在松树根部最长，而在3.3 m处减少了三分之二。松树以相似的比例影响硬木的最高杀灭率，与松树底部相比，在4.4 m处的影响降低了三分之二。当高度≤1m时，这四个硬木行会很容易被杀死，但是在高度为2 m的情况下，旱地橡树和干生橡木比中生橡树或肉质硬木更具抗顶生能力。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。与在松树底部相比，在4.4 m处的影响降低了三分之二。当高度≤1m时，这四个硬木行会很容易被杀死，但是在高度为2 m的情况下，旱地橡树和干生橡木比中生橡树或肉质硬木更具抗顶生能力。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。与在松树底部相比，在4.4 m处的影响降低了三分之二。当高度≤1m时，这四个硬木行会很容易被杀死，但是在高度为2 m的情况下，旱地橡树和干生橡木比中生橡树或肉质硬木更具抗顶生能力。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。当高度≤1m时，这四个硬木行会很容易被杀死，但是在高度为2 m的情况下，旱地橡树和干生橡木比中生橡树或肉质硬木更具抗顶生能力。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。当高度≤1m时，这四个硬木行会很容易被杀死，但是在高度为2 m的情况下，旱地橡树和干生橡木比中生橡树或肉质硬木更具抗顶生能力。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。与树木底部的最大值相比，单个松树对指定树火的加热持续时间和最高杀伤力的影响降低了最大值的三分之二。邻域模型提供了一种方法来估计树木对规定的火加热持续时间和最高杀灭概率的影响，从而提供了一种预测林分结构的方法，该林分结构可提供开口的生态效益，同时保持低于触发剧烈硬木响应的阈值。