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Compatible diameter and height increment models for lodgepole pine, trembling aspen, and white spruce

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Abstract:

In this study, compatible height and diameter increment models were fitted for lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.), trembling aspen (Populus tremuloides Michx.), and white spruce (Picea glauca (Moench) Voss), using the relationship between diameter and height growth. It was assumed that tree diameter increment is directly proportional to height increment, and the proportionality constant is a function of competition and site productivity. The results showed that the fit statistics are comparable with results of other studies, with adjusted R2 ranging from 30% to 50%. A validation test of the models, using independent permanent sample plots data, showed that the short-term predictions of the models for both pure and mixedwood stands are fairly unbiased. The models also gave reasonable average height growth and diameter growth trajectories for pure stands of the three species and also projected long-term mixedwood (aspen– white spruce mixture) volume growth dynamics reasonably well. The models also projected reasonably well (i) the effect of increasing initial stem density on average diameter and height, and (ii) the stand volume compared with an older version the Mixedwood Growth Model (ver. 2000A). It was concluded that explicitly linking tree height and diameter increment models does not only have a solid ecological basis, but it also results in a compatible prediction of tree growth and stand dynamics.

Dans cette étude, des modèles compatibles d’accroissement en hauteur et en diamètre ont été ajustés pour le pin tordu (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.), le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) et l’épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss) en utilisant la relation entre leur croissance en diamètre et leur croissance en hauteur. L'auteur a assumé que l’accroissement en diamètre des arbres est directement proportionnel à l’accroissement en hauteur et que la constante de proportionnalité est une fonction de la compétition et de la productivité de la station. Les résultats montrent que les statistiques d’ajustement sont comparables à celles provenant d’autres études avec des valeurs de R2 ajusté variant de 30% à 50%. Un test de validation des modèles avec des données indépendantes de placettes échantillons permanentes montre que les prévisions à court terme des modèles ne sont pas biaisées pour les peuplements purs et les peuplements mixtes. Les modèles ont produit des trajectoires raisonnables de croissance moyenne en hauteur et en diamètre pour les peuplements purs des trois espèces et ont aussi produit des projections à long terme raisonnables de la dynamique de croissance en volume des peuplements mixtes (mélange de peuplier et d’épinette blanche). Les projections de l’effet d’une augmentation de la densité initiale des tiges sur la moyenne du diamètre, de la hauteur et du volume à l’hectare se comparaient raisonnablement bien à celles d’une version antérieure du Mixedwood Growth Model (version 2000A). En conclusion, la création d’un lien explicite entre les modèles d’accroissement en hauteur et en diamètre, en plus d’avoir de solides bases écologiques, permet de prédire la croissance des arbres et la dynamique des peuplements de façon compatible.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2008

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