Estimating optimum sampling size to determine weighted core specific gravity of planted loblolly pine

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Abstract:

Data from a variability study of loblolly pine (Pinus taeda L.) based on weighted core specific gravity (WCSG) were examined to show how costs and variance estimates are used in designing efficient sampling strategies. Increment cores for the determination of WCSG were taken from 3957 trees across six distinct physiographic regions in the southeastern United States. More variability was found to exist among stands than within stands. This indicates that reducing the variation of the mean of WCSG can be accomplished by sampling more stands and fewer trees in the region of interest. The number of stands and trees to sample is dictated by the maximum allowable cost and the precision required of the sample mean, and formulas are given for such calculations. The estimate of among-stand variability was found to be similar among the regions of interest, whereas larger within-stand variation was found to exist in the South Atlantic and Hilly regions. The standard error of the mean was found to increase with an increase in the age at which the stand was sampled. When sampling across multiple stands (at any age), little if any gain in the precision of the standard error of the mean is gained by sampling more than 15 trees. In the general case where one is interested only in the value of WCSG in one stand and precision or cost–time factors are not of consideration, it would suffice to sample between 45 and 55 trees at any age.

Des données provenant d’une étude de variabilité basée sur le poids spécifique pondéré de carottes de pin à encens (Pinus taeda L.) ont été examinées pour illustrer comment l’estimation des coûts et de la variance est utilisée pour élaborer des stratégies efficaces d’échantillonnage. Les carottes utilisées pour déterminer le poids spécifique pondéré ont été prélevées sur 3957 arbres répartis dans six régions physiographiques distinctes du sud-est des États-Unis d’Amérique. Une plus grande variabilité a été observée entre les peuplements que dans les peuplements. Cela signifie qu’il est possible de réduire la variation de la moyenne du poids spécifique pondéré en échantillonnant plus de peuplements et moins d’arbres dans la région visée. Le nombre de peuplements et d’arbres à échantillonner est dicté par le coût maximal admissible et la précision de la moyenne de l’échantillon qui est requise; des formules servant à effectuer ces calculs sont fournies. L’estimation de la variabilité entre les peuplements était semblable d’une région à l’autre tandis qu’une plus forte variabilité a été observée dans les peuplements des régions de South Atlantic et de Hilly. L’erreur type de la moyenne augmente avec l’âge auquel le peuplement a été échantillonné. Lorsqu’on échantillonne plusieurs peuplements d’âges différents, on obtient peu sinon aucun gain de précision de l’erreur type de la moyenne en échantillonnant plus de 15 arbres. En général, lorsqu’on s’intéresse seulement à la valeur du poids spécifique pondéré dans un peuplement et que la précision ou les facteurs de coût ou de temps ne sont pas importants, il serait suffisant d’échantillonner 45 à 55 arbres peu importe l’âge.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2007

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