Site index in agroforestry systems: age-dependent and age-independent dynamic diameter growth models for Quercus ilex in Iberian open oak woodlands

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Abstract:

Despite Quercus ilex L. being one of the most widespread tree species in the Mediterranean basin, there are no growth models in the literature for this species. In this study, we compare age-dependent and age-independent dynamic diameter growth models and discuss the concept of dominance in open stands. A posteriori dominance was determined to fit potential age-dependent growth models and a site index based on diameter growth was defined. Formulations derived from power decline base models (Korf and Hossfeld) best described diameter growth. The best approach for age-dependent models was a polymorphic and with variable asymptotes generalized algebraic difference approach formulation. Residual errors in trees between 20 and 55cm ranged from ~7.0% in potential growth models to ~15% in age-independent models expanded by density. Using a unique age-dependent dynamic equation for all trees, regardless of dominance, did not increase the error very much. In age-independent models, the inclusion of the defined site index reduced the prediction error but requires that the age of trees is estimated to determine the site index. The difficulty of estimating Q. ilex age makes age-independent models very attractive for system modelling. Age-independent models could be useful in other ecosystems where age estimation is problematic.

Bien que Quercus ilex L. soit une des essences les plus répandues dans le bassin méditerranéen, la littérature n’offre pas de modèle de croissance pour cette essence. Dans cette étude, nous comparons les modèles dynamiques de croissance diamétrale dépendants et indépendants de l’âge et nous discutons du concept de dominance en peuplements ouverts. Une dominance a posteriori est déterminée pour ajuster les modèles de croissance potentielle dépendants de l’âge. En outre, un indice de qualité de station basé sur la croissance diamétrale est développé. Les formulations mathématiques dérivées des équations à puissance décroissante (Korf et Hossfeld) décrivent le mieux la croissance diamétrale. La meilleure approche pour les modèles dépendants de l’âge est celle de la formulation polymorphique à asymptote variable par la méthode de la différence algébrique généralisée. L’erreur résiduelle pour les arbres de 20 à 55 cm varie d’environ 7% pour les modèles de croissance potentielle à environ 15% pour les modèles indépendants de l’âge avec l’ajout de la densité. L’emploi d’une équation unique dépendante de l’âge pour tous les arbres, sans égard à leur dominance, ne fait pas beaucoup augmenter l’erreur. L’inclusion de l’indice de qualité de station dans les modèles indépendants de l’âge réduit l’erreur de prévision, mais requiert l’estimation de l’âge des arbres pour déterminer l’indice de qualité de station. La difficulté à estimer l’âge de Q. ilex rend les modèles indépendants de l’âge très attrayants pour modéliser sa croissance. Les modèles indépendants de l’âge pourraient être utiles dans d’autres écosystèmes où l’âge est difficile à évaluer.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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