Modeling percent stocking changes for lodgepole pine stands in Alberta


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Abstract

A percent stocking change model was developed for lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) in Alberta based on spatially mapped permanent sample plot data. Percent stocking was defined as the percentage of 10 m2 subplots occupied by at least one tree with a minimum height of 1.3 m. The difference equation technique was employed to fit the model. Three model forms were examined and the logistic function was chosen as the final model. Site index was found to be a significant predictor and incorporated into the model. Analyses revealed that the model had correlated, but homoskedastic errors and the correlated errors were modeled by spherical covariance structure using NLINMIX macro in SAS. A percent stocking index, defined as the percent stocking at 50 years total age, was introduced and derived from the developed model. The percent stocking model had both forward and backward projection capabilities. It was demonstrated, both on model fitting and validation data, that the model adequately portrayed the percent stocking dynamics of lodgepole pine stands in Alberta. The model also provided an important basis for creating linkages between reforestation survey results and future yield, which is crucial for sustainable forest management.RésuméUn modèle de changement de la densité en pourcentage basé sur les données spatialement cartographiées des placettes permanentes a été développé pour le pin tordu latifolié (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) en Alberta. La densité en pourcentage est définie comme étant le pourcentage des sous-placettes de 10 m2 occupées par au moins un arbre d'une hauteur de 1,3 m et plus. La méthode des équations aux différences a été utilisée pour ajuster le modèle. La fonction logistique a été choisie parmi les trois modèles examinés. L'indice de qualité de station a été incorporé dans le modèle car il s'est avéré un prédicteur significatif. Les analyses révèlent que les erreurs du modèle sont corrélées bien qu'elles soient homoscédastiques. Les erreurs corrélées ont été modélisées par la structure de covariance sphérique à l'aide de la macro NLINMIX de SAS. Un indice de densité en pourcentage, défini comme étant la densité en pourcentage à l'âge total de 50 ans, a été introduit après avoir été dérivé du modèle. Le modèle de la densité en pourcentage peut faire à la fois des extrapolations et des rétropolations. Tant pour les données d'ajustement que pour les données de validation, il a été démontré que le modèle décrit adéquatement la dynamique de la densité en pourcentage du pin tordu latifolié en Alberta. Le modèle fournit aussi une importante base pour établir des liens entre les résultats de l'inventaire de régénération et le rendement futur, ce qui est essentiel pour un aménagement durable de la forêt.

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