Comparison of fixed-area plot designs for estimating stand characteristics and western spruce budworm damage in southwestern U.S.A. forests

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Abstract:

Various sampling designs were evaluated using data on stand density, stocking, mortality, and top kill, as influenced by the western spruce budworm (Choristoneura occidentalis Freeman) in 17 stands in New Mexico and Colorado. Efficiency improved as plot size decreased from 0.04 to 0.02 ha for all variables and sampling designs, except for 0.01-ha plots, which required extremely large sample sizes and were subject to bias. Cluster designs were much more efficient than simple random sampling designs, allowing twice the reduction in sample size than was gained by relaxing the allowable error from 10 to 15%. Clusters of two plots were as precise as clusters of three plots. Of the four variables evaluated, density required the largest sample sizes, followed by stocking, percent mortality (for stands where mortality exceeded 10%), and top kill. Few plots were necessary to ascertain that mortality was less than 10%. On average, 10 pairs of 0.02-ha plots would estimate density, stocking, and mortality within a 10% allowable error. A field check of density and stocking variables is recommended, and additional samples are suggested in stands with large percent standard errors associated with those variables.

Divers dispositifs d'échantillonnage ont été évalués à l'aide de données sur la densité du peuplement, le stock ligneux, la mortalité et le dépérissement terminal causé par la tordeuse occidentale de l'épinette (Choristoneura occidentalis Freeman) dans 17 peuplements au Nouveau-Mexique et au Colorado. L'efficacité s'améliore lorsque la taille de la placette diminue de de 0,04 à 0,02 ha pour toutes les variables et pour tous les dispositifs d' échantillon nage, sauf ceux avec des placettes de 0,01 ha qui requièrent un nombre très élevé de placettes et qui sont sujets à des biais. Les dispositifs en grappe sont beaucoup plus efficaces que les dispositifs d'échantillonnage aléatoire simple parce qu'ils permettent de réduire la taille de l'échantillon deux fois plus qu'en augmentant l'erreur de 10 à 15 %. Les grappes à deux placettes donnent autant de précision que les grappes à trois placettes. Parmi les quatre variables évaluées, la densité exige les tailles d'échantillon les plus larges, suivie du stock ligneux, du pourcentage de mortalité (pour les peuplements où la mortalité dépasse 10 %) et du dépérissement terminal. Quelques placettes suffisent pour établir si la mortalité est inférieure à 10 %. En moyenne, 10 paires de placettes de 0,02 ha devraient permettre d'estimer la densité, le stock ligneux et la mortalité avec une erreur allouée de 10 %. Dans les peuplements où ces variables possèdent un écart type élevé, on recommande de vérifier sur le terrain la densité et le stock ligneux et on suggère d'augmenter le nombre d'échantillons.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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