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A study of self-thinning using coupled allometric equations: implications for coastal Douglas-fir stand dynamics

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Abstract:

The –3/2 self-thinning rule was proposed with the hypothesis that in closed canopy stands, plant mass is proportional to the cube of a linear size dimension, and that density is proportional to the square of this dimension, thus defining the isometric model. To account for the morphological differences among species, the allometric model was proposed as a refinement of the isometric model, therefore linking the self-thinning exponent's dependence to species-specific allometric parameters. In this study, it is proposed that each stand has its own self-thinning trajectory boundary, determined by its own unique stand allometry. An S-system is used to facilitate coupled allometric relationships under the influence of self-thinning. Upon calibrating this model to Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) permanent sample plots, located throughout western Washington, western Oregon, and southwest British Columbia, the implications of coupled allometric equations are discussed and compared with the algebraic, isometric, and allometric models. The results support the use of simultaneous, coupled rate equations versus uncoupled static ones.

La relation à la puissance –3/2 de l'autoéclaircie a été proposée en assumant que dans les peuplements fermés, la masse végétale est proportionnelle au cube d'une dimension linéaire caractéristique de la taille et que la densité est proportionnelle au carré de cette dimension, ce qui permet ainsi de définir un modèle isométrique. Le modèle allométrique a été proposé pour raffiner le modèle isométrique dans le but de tenir compte des différences morphologiques entre les espèces, reliant par le fait même la dépendance de l'exposant de la loi de l'autoéclaircie aux paramètres allométriques spécifiques à chaque espèce. Nous soumettons ici l'idée que chaque peuplement a sa propre trajectoire limite d'autoéclaircie déterminée par son allométrie individuelle. Un système d'équations différentielles simultanées (système S) a été utilisé pour faciliter le couplage des relations allométriques sous l'influence de l'autoéclaircie. Les implications du couplage d'équations allométriques sont discutées et comparées aux modèles algébriques, isométriques et allométriques au moment de la calibration du modèle à l'aide de placettes d'échantillonnage permanentes de sapin Douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) situées dans l'Ouest des États de Washington et de l'Oregon et dans le Sud-Ouest de la Colombie-Britannique. Les résultats appuient l'utilisation d'équations simultanées dont le taux est couplé plutôt que d'équations statiques et indépendantes.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2003

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nrc/cjfr/2003/00000033/00000009/art00009
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