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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 62, Number 5, July-August 2005
Page(s) 455 - 465
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:2005042
Ann. For. Sci. 62 (2005) 455-465
DOI: 10.1051/forest:2005042

A stochastic height-diameter model for maritime pine ecoregions in Galicia (northwestern Spain)

Fernando Castedo Doradoa, Marcos Barrio Antab, Bernard R. Parresolc and Juan Gabriel Álvarez Gonzálezb

a  Departamento de Ingeniería Agraria, Universidad de León, Escuela Superior y Técnica de Ingeniería Agraria, Campus de Ponferrada, 24400 Ponferrada (León), Spain
b  Departamento de Ingeniería Agroforestal, Universidad de Santiago de Compostela, Escuela Politécnica Superior, Campus universitario, 27002 Lugo, Spain
c  USDA Forest Service, Southern Research Station, PO Box 2680, Asheville, North Carolina 28802, USA

(Received 15 November 2004; accepted 25 March 2005)

Abstract - A stochastic height-diameter model was developed for maritime pine (Pinus pinaster Ait.) in Galicia (northwestern Spain). Four well-known growth functions were initially considered in this work, however, only Schnute's function performed adequately. A set of 20 695 pairs of height-diameter measures, collected in thinned and unthinned pure and even-aged stands, were used to fit the model. These stands were located throughout Galicia Autonomous Region covering a wide range of forest stands and site conditions. Since unequal error variance occurs, the generalized non-linear least squares method was used to take into account the error structure. Different weighting factors were employed to remove the heterogeneous variance of the errors. Because the local model (including only tree dimensions as explanatory variables) did not provide adequate results, stand variables were tested and incorporated into the height-diameter model. Ecoregion differences in the height-diameter relationship were analysed using the non-linear extra sum of squares method and the Lakkis-Jones test. Both tests showed that model parameters were significantly different between the two ecoregions normally defined for this species: coast and interior. The effect of thinning was examined; however, no benefits were obtained by introducing an additional thinning response variable in the prediction model. Finally, since trees with the same diameter usually do not have the same height, even within the same stand, a stochastic component was added to the deterministic height function. This approach mimics the natural variability of heights and therefore provides more realistic height predictions.


Résumé - Un modèle stochastique de hauteur-diamètre pour le pin maritime en Galice (nord-ouest de l'Espagne). Un modèle stochastique hauteur-diamètre de pin maritime a été développé en Galice (nord-ouest de l'Espagne). Quatre fonctions bien connues de croissance ont été initialement prises en compte dans cette étude, et cependant seule la fonction de Schnute s'est comportée correctement. Un échantillon de 20 695 couples de mesures hauteur-diamètre recueilli sur des peuplements clairsemés et des peuplements denses y compris sur d'anciens peuplements, a été utilisé pour établir ce modèle. Ces peuplements étaient situées dans la région autonome de Galice, et constituent un large éventail de peuplements forestiers et de conditions de terrain. Comme une divergence de variabilité est apparue, la méthode généralisée des moindres carrés non-linéaires a été utilisée pour prendre en compte la structure des erreurs. Différentes pondérations ont été utilisées pour enlever l'hétérogénéité des erreurs. Puisque le modèle local (comprenant seulement trois variables explicatives) n'a pas donné de résultats adéquats, des variables de peuplement ont été inclues dans le modèle. Les différences relatives à l'écorégion dans la relation hauteur-diamètre ont été analysées en utilisant la méthode des moindres carrés non-linéaires et le test de Lakkis-Jones. Les deux tests ont montré que les paramètres des modèles étaient significativement différents d'une région à l'autre, régions normalement naturelles pour ces essences : la côte et l'intérieur des terres. L'effet des éclaircies sélectives a été étudié ; cependant aucune amélioration ne fut obtenue en introduisant une caractéristique d'éclaircie dans la prévision de la hauteur des modèles. Finalement, comme des arbres de même hauteur ne présentent pas nécessairement un diamètre similaire, y compris ceux d'un peuplement donné, un élément aléatoire a été ajouté à la fonction de prédiction de la hauteur. Cette approche permet de prendre en compte la variabilité naturelle des hauteurs et par conséquent permet d'obtenir des prédictions plus fiables.


Key words: generalized height-diameter model / stochastic component / ecoregions / thinning effect / Pinus pinaster

Mots clés : modèle généralisé hauteur diamètre / composant stochastique / écorégions / effet de l'éclaircie / Pinus pinaster

Corresponding author: Fernando Castedo Dorado diafcd@unileon.es

© INRA, EDP Sciences 2005