Ann. For. Sci. 48 (1991) 593-611
DOI: 10.1051/forest:19910508

Growth and yield of maritime pine (Pinus pinaster Ait): the average dominant tree of the stand

B Lemoine

Station de Recherches Forestières, Institut National de la Recherche Agronomique, Domaine de L'Hermitage, BP 45, 33611 Gazinet Cedex, France

Abstract - A stand growth model was developed using 2 attributes, height and basal area of the average dominant tree. The model is based on temporary plots corresponding to different silvicultural treatments, thinning and fertilization experiments. - Regarding the first attribute, dominant height growth: a model using 2 uncorrelated parameters was developed. It was derived from a previous principal component analysis based on data issued from stem analysis. The first parameter is an index of general vigor, which is well correlated with the dominant height h₀ (40) at the reference age of 40 years. The second parameter refers to variations in the shape of the curve, particularly for initial growth. The growth curves of the various temporary plots could be accurately described with this model. Phosphorus fertilization at the time the stand was established improved both dominant height h₀ (40) and initial growth. - Regarding the second attribute, basal area growth: the basal area increment was described using 4 independent variables: height increment, dominant height h₀ (40), age and competition. This model includes the effect of stand density. It was validated considering the error term and its first derivative according to age. The model may therefore be used as a growth function. Nevertheless, residual variance was rather high and could be subdivided into a random component (75% ot the residual variance) and a slight autocorrelation term, ie a correlation between successive deviations due to unknown factors. The relationship between basal area growth and age was assumed to be the result of both increased leaf biomass and dry matter partitioning. The relationship to height increment may result from leaf biomass and morphogenetical components, both number of needles on the leader and the other foliated shoots.

Résumé - Croissance et production du pin maritime (Pinus pinaster Ait). L'arbre dominant moyen du peuplement. On a construit deux modèles de croissance concernant deux caractéristiques du peuplement dominant: sa hauteur et sa surface terrière. On a utilisé les données d'analyses de tiges, de placettes temporaires mesurées plusieurs fois, ainsi que d'expérimentations sur la fertilisation minérale, les densités de plantation et les éclaircies. 1) Croissance en hauteur. Un modèle à deux paramètres non corrélés entre eux a été mis en oeuvre. Il est issu d'une analyse en composantes principales de données d'analyses de tiges. Le premier paramètre exprime une vigueur générale tout au long de la croissance du peuplement et est bien corrélé avec la hauteur dominante h₀ (40) à l'âge de référence de 40 ans. Le second paramètres exprime la croissance initiale jusqu à 10 ans et caractérise ainsi la forme de la courbe de croissance. Le modèle s'adapte bien aux données de placettes temporaires de divers âges. La fertilisation phosphorée améliore la hauteur dominante h₀ (40) ainsi que la croissance initiale. 2) Croissance en surface terrière. L'accroissement en surface terrière est décrit par une régression multiple dont les variables explicatives sont: l'accroissement en hauteur, l'âge, la hauteur h₀ (40) et la concurrence. On a vérifié que le modèle est bien une relation de croissance en étudiant la dérivée du résidu selon l'âge: sa moyenne générale est voisine de 0 ce qui reste vrai pour presque toutes les classes d'âge. Cependant la variance résiduelle de l'accroissement est plutôt forte mais elle peut être subdivisée en une composante aléatoire (les trois quarts de la variance résiduelle) et une légère autocorrélation due à des facteurs inconnus. La relation avec l'âge pourrait être due au développement de la masse foliaire et à des modifications de l'allocation des ressources dans l'arbre. La relation avec l'accroissement en hauteur prendrait son origine dans les composantes communes à la masse foliaire et à la morphogénèse, aussi bien en ce qui concerne le nombre d'aiguilles sur les pousses latérales que sur la pousse terminale.

Key words: maritime pine / stand / growth model / competition / fertilization

Mots clés : pin maritime / peuplement / modèle de croissance / concurrence / fertilisation