Ann. For. Sci. 62 (2005) 115-127
DOI: 10.1051/forest:2005003

Ecoregional site index models for Pinus pinaster in Galicia (northwestern Spain)

Juan Gabriel Álvarez González, Ana Daría Ruíz González, Roque Rodríguez Soalleiro and Marcos Barrio Anta

Departamento de Ingeniería Agroforestal, Universidad de Santiago de Compostela, Campus Universitario s/n, 27002 Lugo, Spain

(Received 30 October 2003; accepted 6 April 2004)

Abstract - Ten algebraic difference equations were used to develop site index models for even-aged stands of Pinus pinaster in two ecoregions of Galicia (northwestern Spain). Data from 204 stem analyses were obtained and a data structure involving all possible growth intervals was used to fit the equations. Generalized nonlinear least square methods were applied to take into account the error structure. Autocorrelation was corrected expanding the error term to allow a first-order autoregressive model adequate for the data structure. Different weighting factors were employed to satisfy the equal error variance assumption. Bias, root mean square error and Akaike's information criterion were calculated and cross-validation residuals were used to evaluate the performance of the equations. Ecoregional differences in the site index models were analysed using the non-linear extra sum of squares method and Lakkis-Jones test. The parameters of the models were significantly different between ecoregions. Relative error in site index predictions was used to select 20 years as the best reference age. Based on the analysis, an algebraic difference equation derived from the base model of Chapman-Richards with a different set of parameters for each ecoregion can be recommended. This model is polymorphic and with multiple asymptotes. It provides compatible site index and height growth estimates.

Résumé - Modèles écorégionaux de site index pour Pinus pinaster en Galice (nord-ouest de l'Espagne). Dix équations en différences algébriques ont été utilisées pour développer des courbes de croissance pour futaies régulières de pin maritime en deux éco-régions de la Galice (nord-ouest de l'Espagne). Les données utilisées pour ajuster les équations proviennent d'analyse de tiges de 204 arbres dominants avec une structure de tous les intervalles de croissance possibles. Les méthodes des minima quadratiques généralisés ont été considérées pour tenir en compte la structure des erreurs. On a corrigé l'auto-corrélation avec un terme additionnel de l'erreur qui donne un model autorégressif de premier ordre qui s'adapte à la structure des données. Différents facteurs de pondération ont été employés pour satisfaire l'hypothèse de variance semblable. Biais, erreur moyenne quadratique et le critère d'information d'Akaike ont été calculés et les résidus de la validation croisée ont été utilisés pour évaluer le comportement des équations. On a analysé les différences des modèles de croissance entre éco-régions avec la méthode de la somme additionnelle des carrés des résidus et le test de Lakkis-Jones. Les paramètres des modèles sont significativement différents entre éco-régions. L'erreur relative pour la prédiction de l'indice de station a été employée pour sélectionner 20 années comme l'âge de référence optimale. Une équation en différences algébriques dérivée du modèle de Chapman-Richards avec un ensemble différent de paramètres pour chaque éco-région est proposée d'après les résultats. Le modèle est polymorphe et avec de multiples asymptotes. Il restitue des estimations compatibles des indices de station et des hauteurs dominantes.

Key words: site index model / ecoregion-based / Pinus pinaster / generalized nonlinear regression

Mots clés : modèle de site index / écorégion / Pinus pinaster / regression généralisée non linéaire

Corresponding author: Juan Gabriel Álvarez González algonjg@lugo.usc.es

© INRA, EDP Sciences 2005