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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 5-6, June-September 2000
Second International Workshop on Functional-Structural Tree Models
Page(s) 571 - 585
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2000143
DOI: 10.1051/forest:2000143

Ann. For. Sci. 57 (2000) 571-585

SIMWAL: A structural-functional model simulating single walnut tree growth in response to climate and pruning

Philippe Balandiera - André Lacointeb - Xavier Le Rouxb - Hervé Sinoquetb - Pierre Cruiziatb - Séverine Le Dizèsa,b

aCemagref, Unité de Recherche Forêt et Agroforesterie, Groupement de Clermont-Ferrand, 24 avenue des Landais, BP. 50085, 63172 Aubière Cedex, France
bUMR PIAF, INRA - Université Blaise Pascal, Domaine de Crouelle, 234 avenue du Brezet, 63039 Clermont-Ferrand Cedex 02, France

(Received 8 February 1999; accepted 28 June 1999 )

Abstract:

SIMWAL (SIMulated WALnut) is a structural-functional tree model developed for single young walnut tree (Juglans sp.). It simulates the 3D structure dynamics of the tree, and biomass partitioning among its different organs, for a period ranging from a few months to several years, according to climatic conditions (temperature, radiation and air CO2 concentration) and pruning. The aerial part of the tree is represented by axes split into growth units, inter-nodes, buds and leaves. The root system is described very coarsely by three compartments (taproot, coarse root and fine root). Only carbon-related physiological processes, i.e., radiation interception, photosynthesis, respiration, photosynthate allocation, and reserve storage and mobilisation are taken into account. Water and mineral nutrients are assumed to be optimal. We describe the model, and present preliminary tests of its ability to simulate tree architecture dynamics and carbon balance compared with field observations. Data requirements, and limits and improvements of the model are discussed.


Keywords: structure / function / model / Juglans / pruning

Résumé:

SIMWAL : un modèle d'arbre structure-fonction simulant la croissance d'un noyer en fonction du climat et de la taille. SIMWAL est un modèle d'arbre structure-fonction développé pour le jeune noyer (Juglans sp.). Il simule l'évolution de la structure 3D de l'arbre et la répartition de la biomasse entre ses différents organes, pour des périodes allant de quelques mois à quelques années, en fonction des conditions climatiques (température, radiation, concentration dans l'air du CO2) et des opérations de taille. La partie aérienne de l'arbre est représentée par des axes, eux-mêmes divisés en unités de croissance, entren\oeuds, bourgeons et feuilles. Le système racinaire est plus grossièrement décrit en trois compartiments : pivot, racines moyennes et racines fines. Seuls les processus physiologiques relatifs au carbone sont pris en compte : interception lumineuse, photosynthèse, respiration, répartition carbonée, et stockage et mobilisation des réserves. L'eau et les éléments minéraux sont considérés à l'optimum. Nous décrivons en détail le modèle et présentons quelques tests préliminaires visant à vérifier sa capacité à simuler l'évolution de l'architecture d'un arbre et son bilan de carbone en comparaison à des observations de terrain. Le manque de certaines connaissances, les limites et les améliorations possibles du modèle sont discutés.


Mots clé : structure / fonction / modèle / Juglans / taille

Correspondence and reprints: Philippe Balandier
Tel. 04 73 44 06 23; Fax. 04 73 44 06 98; e-mail: philippe.balandier@cemagref.fr

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