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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 65, Number 2, March-April 2008
Article Number 203
Number of page(s) 10
DOI https://doi.org/10.1051/forest:2007086
Published online 14 February 2008
Ann. For. Sci. 65 (2008) 203
DOI: 10.1051/forest:2007086

Height-Diameter Models with Random Coefficients and Site Variables for Tree Species of Central Maine

Mike R. Saunders1 and Robert G. Wagner2

1  Department of Forestry and Natural Resources, Purdue University, 715 West State Street, West Lafayette, IN, USA
2  School of Forest Resources, University of Maine, 5755 Nutting Hall, Orono, ME, USA

(Received 12 December 2006; accepted 23 October 2007; published online 14 February 2008)

Abstract - Height-diameter models with random coefficients and site variables for tree species of Central Maine. Height-diameter models were developed for nine tree species common to the northeastern United States: Abies balsamea, Acer rubrum, Betula papyrifera, B. populifolia, Picea rubens, P. mariana, Pinus strobus, Populus tremuloides, and Tsuga canadensis. Stem heights and diameters were collected from 6 146 trees (between 136 and 2 615 trees per species) on 50 plots within 10 structurally diverse stands that are part of a long-term silvicultural experiment in central Maine. The models were developed using both generalized nonlinear least squares (GNLS) and multi-level, mixed-effects approaches. Mixed-effects approaches were superior to GNLS, with inclusion of site covariates (tree density and basal area) accounting for some of the variability explained by the random coefficients in the full mixed-effect models. Analysis of plot-level parameter estimates suggested that differences in stand structure (even-aged vs. uneven-aged silvicultural practices) had a significant influence on the height-diameter relationships.


Résumé - Modèles hauteur-diamètre avec coefficients aléatoires et variables stationellesn pour des essences forestières du centre du Maine. Des modèles hauteur-diamètre ont été développés pour neuf essences courantes dans le Nord Est des USA : Abies balsamea, Acer rubrum, Betula papyrifera, Betula populifera, Picea rubens, Pinus strobus, Populus tremuloides et Tsuga canadensis. Le diamètre et la hauteur des troncs ont été recueillis sur 6 146 arbres (entre 136 et 2 615 arbres par espèce) dans 50 placeaux de 10 des peuplements de diverses structures qui font partie d'une expérimentation à long terme dans le centre du Maine. Les modèles ont été développés en utilisant à la fois les moindres carrés non linéaires généralisés (GNLS) et des approches multi-niveaux à effets mixtes. Les démarches à multi-niveaux ont été supérieures au GNLS, avec des covariables de station (densité et surface terrière) représentant une partie de la variabilité expliquée par les coefficients aléatoires dans l'ensemble des modèles à effets mixtes. L'analyse des estimations des paramètres au niveau des placeaux suggère que les différences de structure de peuplement (pratiques sylvicoles en peuplement équiennes ou inéquiennes) ont un effet significatif sur les relations hauteur -diamètre.


Key words: height-diameter model / mixed-effects modeling / site effects / stand structure / R

Mots clés : modèle hauteur-diamètre / modélisation des effets mixtes / effets de station / structure des peuplements

Corresponding author: msaunder@purdue.edu

© INRA, EDP Sciences 2008