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Ann. For. Sci.
Volume 57, Number 7, October/November 2000
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| Page(s) | 701 - 716 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2000151 | |
DOI: 10.1051/forest:2000151
Ann. For. Sci. 57 (2000) 701-716
Modélisation de la structure locale et simulation d'éclaircies dans un peuplement hétérogène
Jean-Claude Pierrat
Laboratoire INRA/ENGREF de Recherches en Sciences Forestières, Unité Dynamique
des Systèmes Forestiers, École Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts, 14,
rue Girardet, 54042 Nancy
(
Abstract:
Modelling local structure and simulation of thinning in a mixed stand. We extend a
previous model [5] to predict the characteristics (diameter distribution and spatial
structure) of a mixed stand after a local and selective thinning, knowing initial
characteristics. The stand is divided into plots with constant number of trees. A
plot is described by a vector including the area and the number of trees in each
diameter class of each species. In a plot, the selection of the trees that are to
be thinned is based on their rank according to some criterion. These criterions and
the number of trees to be thinned depend on the area and on the composition of the
plot. For a randomly sampled plot, the probability law of the state vector is
modelled by a mixture of multinomial distributions (with coefficients depending
on the area), which reflects the spatial structure at the plot scale. For a particular
stand, the parameters of the mixture are estimated by maximum likelihood with the EM
algorithm, using a sample of plots. Then, the particular components are estimated and
the laws of the order statistics are computed. From there, we deduce the expected
number of thinned trees by class and the new probability law of the plot. The model
is applied and validated on a mixed oak-beech stand. We choose a thinning strategy
and show the influence of factors on the harvest and on the structure of the neighbour
trees. In conclusion, applications and extension of the model are discussed in order to
define and compare local thinning.
Keywords:
selective thinning / mixed stand / mixture of statistical distribution
Résumé:
Nous étendons un précèdent modèle [5] pour prédire les caractéristiques
(distribution des diamètres et structure spatiale) d'un peuplement
hétérogène après éclaircie locale et sélective à partir des caractéristiques
initiales. Nous considérons un peuplement divisé en placeaux d'un nombre constant
d'arbres, décrits par leur surface et par les nombres d'arbres par classe de diamètre
pour chaque espèce. Localement la sélection des arbres est basée sur un nombre
d'arbres à prélever en suivant un certain classement. Tous les deux dépendent de l'état
du placeau. La loi de l'état d'un placeau a été modélisée par un mélange de lois
multinômiales ayant des coefficients dépendants de la surface. Pour un peuplement
particulier, nous avons estimé ces paramètres (par maximum de vraisemblance à l'aide
de l'algorithme EM et d'un échantillon de placeaux) puis les effectifs des composantes
du mélange. Nous en déduisons les lois des statistiques d'ordre, puis de celles ci les
effectifs moyens prélevés dans chaque classe et la loi du placeau après coupe.
Le modèle est validé sur un peuplement mélangé de hêtres et de chênes. Nous choisissons
une stratégie de prélèvement, et montrons l'influence de différents facteurs sur les
produits prélevés et sur les associations entre arbres de même placeau. En discussion,
des applications et des extensions du modèle de prélèvement sont proposées pour aider à
définir et comparer les consignes d'éclaircie.
Mots clé :
sylviculture locale et sélective / peuplement hétérogène /
mélange de distribution statistique
Correspondance et tirés à part : Jean-Claude Pierrat
Tel. (33) 03 83 39 68 00 ; Fax. (33) 03 83 30 22 54 ;
e-mail : pierrat@nancy-engref.inra.fr
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