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Measuring and modelling the crown and light transmission characteristics of juvenile aspen

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Abstract:

Crown dimensions, crown leaf areas, and leaf area densities were determined on individual trees in 96 juvenile Populus tremuloides Michx. stands in central Alberta, Canada. Crown radius, height, leaf area, and leaf area density were well explained by stem diameter at 30 cm (D30). Leaf area index, estimated using the LAI-2000, reached a maximum of 4 m2·m–2 in some stands by age 9 and decreased after age 25. Leaf area indices for the same stands, estimated by allometric relationships, were greater than 7 m2·m–2. Horizontal overlap between adjacent tree crowns declined from 68 to 38% of crown width with increasing average D30 from 1.5 to 15.0 cm. These data were used to calibrate MIXLIGHT, a spatially explicit light transmission model, to predict the range of light conditions in the understory of juvenile stands. Light predictions were validated in 18 additional plots in which light transmission was measured. Measured light transmission ranged from 4 to 68% of above canopy light among sites and from 16 to 53% within a mapped site. MIXLIGHT predicted transmission well for average stand light levels (R2 = 0.80). For individual positions within the mapped stand there was a strong relationship between predicted and observed light (R2 = 0.92), but there was underprediction at high light and over at low light.

Les dimensions du houppier, la surface foliaire et la densité de surface foliaire ont été mesurées sur des arbres de 96 peuplements juvéniles de Populus tremuloides Michx. dans le centre de l'Alberta, au Canada. Le rayon du houppier, la hauteur, la surface foliaire et la densité de surface foliaire étaient correctement prédits à l'aide du diamètre de la tige à 30 cm (D30). L'indice de surface foliaire estimé au moyen du LAI-2000 atteignait un maximum de 4 m2·m–2 pour quelques peuplements à l'âge de 9 ans et diminuait par la suite après 25 ans. Les indices de surface foliaire des mêmes peuplements estimés à l'aide de relations allométriques dépassaient 7 m2·m–2. Le recouvrement horizontal des houppiers voisins diminuait de 68 à 38% de la largeur du houppier lorsque le D30 moyen augmentait de 1,5 à 15,0 cm. Ces données ont été utilisées pour calibrer le modèle MIXLIGHT, un modèle de transmission de la lumière défini dans l'espace, de façon à prédire l'amplitude des conditions lumineuses dans le sous-bois des peuplements juvéniles. Les prédictions du niveau de lumière ont été validées dans 18 placettes additionnelles dans lesquelles la transmission de la lumière a été mesurée. Les mesures de transmission de la lumière variaient selon les sites de 4 à 68% de la lumière incidente et de 16 à 53% dans un peuplement cartographié. Le modèle MIXLIGHT prédisait bien la transmission pour les niveaux lumineux moyens des peuplements (R2 = 0,80). Pour les positions individuelles dans le peuplement cartographié, il y avait une forte relation entre les niveaux de lumière prédits et observés (R2 = 0,92) mais avec une tendance à sous-estimer les intensités lumineuses élevées et à surestimer les intensités faibles.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2001-11-01

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