Insect herbivory following fire on Lyonia fruticosa, an ericaceous shrub of Florida scrub

Abstract

The influential role of fire in shaping Florida scrub vegetation is well documented; however, relatively less is known about the role of fire on trophic interactions such as those between plants and herbivores. Here we examined the response of insect herbivory to time-since-fire and succession on Lyonia fruticosa (Michx.) G.S. Torr. (Ericaceae), a shrub found in scrub of south-central Florida. We measured herbivory on > 200 plants across a time-since-fire gradient of 7 sites (ranging from 0.6–8.7 yr) by (1) surveying recently flushed leaves for 3 mo to control for leaf age, and (2) surveying herbivory across whole plants irrespective of leaf age. We also recorded damage types (chewing, scraping, and mining) to determine how herbivore guilds were affected by time-since-fire. Using generalized additive models, we found herbivory increased for 5 to 6 yr post-fire with 59.8% of the deviance explained by time-since-fire in flushed leaf surveys and 76.6% in whole plant surveys. Chewing was the dominant damage type and increased for 5 yr post-fire. Scraping and mining damage were less frequent and unaffected by time-since-fire within the range studied. Additionally, we modeled the post-fire responses of L. fruticosa traits (height, stems, flowering, and leaf area), and found that most changes in growth and reproduction occurred within the first 4 to 6 yr post-fire. Herbivory levels increased as plants recovered and peaked in yr 5 and 6 post-fire indicating insect herbivores, like the plants, are well adapted to the dynamic, pyrogenic landscape.

Resumen

El efecto influyente del fuego sobre la formación de la vegetación de matorral de la Florida está bien documentado; sin embargo, se sabe relativamente poco sobre el papel del fuego en las interacciones tróficas, como las que se dan entre plantas y herbívoros. Aquí, examinamos la respuesta de herbivoría de los insectos al tiempo transcurrido desde el incendio y la sucesión en Lyonia fruticosa (Michx.) G.S. Torr. (Ericaceae), un arbusto ericáceo que se encuentra en los matorrales del centro-sur de la Florida. Medimos la herbivoría en > 200 plantas a lo largo de un gradiente de tiempo desde el incendio de 7 sitios (que van de 0,6 a 8,7 años) mediante (1) el estudio de las hojas recientemente enrojecidas durante 3 meses para controlar la edad de las hojas, y (2) el estudio de la herbivoría en todo el territorio. plantas enteras independientemente de la edad de la hoja. También registramos los tipos de daño (masticación, raspado y minería) para determinar si los grupos de herbívoros se vieron afectados por el tiempo transcurrido desde el incendio. Usando modelos aditivos generalizados, encontramos que la herbivoría aumentó durante 5 a 6 años después del incendio con un 59,8 % de la desviación explicada por el tiempo transcurrido desde el incendio en estudios de hojas enrojecidas y un 76,6 % en estudios de toda la planta. La masticación fue el tipo de daño dominante y aumentó durante 5 años después del incendio. Los daños por raspado y minería fueron menos frecuentes y no se vieron afectados por el tiempo transcurrido desde el incendio dentro del rango estudiado. Además, modelamos las respuestas posteriores al incendio de los rasgos de L. fruticosa (altura, tallos, floración y área foliar) y descubrimos que ocurrieron cambios en el crecimiento y la reproducción dentro de los primeros 4 a 6 años posteriores al incendio. Los niveles de herbivoría aumentaron a medida que las plantas se recuperaron y alcanzaron su punto máximo en los años 5 y 6 posteriores al incendio, lo que indica que los insectos herbívoros, como las plantas, están bien adaptados a la dinamica pirogénica del territorio.

Key Words: arthropod; plant damage; recovery; disturbance; generalized additive models

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