Juan Gabriel Álvarez González

Merchantable volume system for pedunculate oak in northwestern Spain

A model is required for accurate estimation of the merchantable volume of pedunculate oak (Quercus robur L.) trees in Galicia, northwestern Spain. Accordingly, the purpose of the present study was to obtain equations for predicting merchantable volumes and stem profiles of individual trees. For this reason, two compatible and four non-compatible volume systems were initially evaluated and fitted to data from 251 destructively sampled trees which were collected in stands located throughout the area of distribution of the species in Galicia. The outliers were removed to provide a data set of measurements from 3 090 sections, which was then available for fitting. A second-order continuous autoregressive error structure was used to account for autocorrelation. Comparison of the models was carried out using overall goodness-of-fit statistics and box plots of residuals against relative height or diameter class. The compatible volume system of Fang et al. [22] provided the best compromise in describing the stem profile and estimating merchantable height, merchantable volume and total volume and is therefore recommended for pedunculate oak stands in Galicia.RésuméUn modèle d’estimation précise du volume marchand du chêne pédonculé (Quercus robur L.) à l’échelle des individus en Galice au Nord-Ouest de l’Espagne était indispensable. En conséquence, cette étude a été réalisée pour obtenir des équations de prédiction du volume marchand et du profil de tronc d’arbres individuels. Pour cela, deux modèles compatibles et quatre modèles non compatibles de volume ont été analysés et comparés à un échantillon de 251 arbres récoltés dans des peuplements de la zone de distribution de l’espèce en Galice. Les données extrêmes ont été éliminées pour fournir un ensemble de 3 090 sections disponibles pour l’étude. Une structure d’erreur auto-régressive continue a été utilisée pour prendre en compte l’autocorrélation. La comparaison des modèles a été réalisée en utilisant les statistiques de meilleur ajustement et les nuages de points des résidus comparés aux classes de hauteur relative ou de diamètre. Le système de volume compatible de Fang et al. [22] a fourni le meilleur compromis pour la description du profil de tronc et l’estimation de la hauteur marchande, du volume marchand et du volume total et son usage est donc recommandé pour les peuplements de chêne pédonculé en Galice.

Comparing the performance of generalized diameter-height equations for Maritime pine in Northwestern Spain

SummaryThe objective of this study was to develop and compare generalized diameter-height equations for pure stands of maritime pine (Pinus pinaster Ait.) in Galicia, Northwestern Spain. The data used to fit the equations consisted of 621 diameter-height observations sampled from 67 plots installed in pure, uniformly stocked stands covering a wide range of forest stand and site conditions across the province of Pontevedra. In a first step, nonlinear least squares regression was used to test the performance of two published equations, one derived from theRichards function (equation 1) and the other one from theSchumacher function (equation 2). In both cases, the residuals indicated no severe violation of the fundamental statistical assumptions, with root mean square errors of 1.44 m for equation (1) and 1.49 m for equation (2). In a second step, equation (2) was modified resulting in two new equations which showed only a marginal improvement. Finally, the precision was evaluated for all equations using an independent data set. The strongest correlation between observed and predicted values was obtained with equation (1). However, differences between the four equations were rather small.ZusammenfassungZiel der vorliegenden Arbeit war es, Einheitshöhenkurven für Reinbestände aus Seestrandkiefer (Pinus pinaster Ait.) in Galicien (Nordwest-Spanien) zu entwickeln und zu vergleichen. Der zur Parametrisierung der Gleichungen verwendete Datensatz besteht aus 621 Durchmesser-Höhen-Wertepaaren und stammt von 67 Probeflächen in der Provinz Pontevedra. Die Daten repräsentieren ein breites Spektrum unterschiedlicher Standorts- und Bestandessituationen in homogen aufgebauten Reinbeständen. Zunächst wurden mit Hilfe der nichtlinearen Regression zwei bereits veröffentlichte Einheitshöhenkurven getestet. Die erste Gleichung wurde von derRichards-Funktion abgeleitet, die zweite von derSchumacher-Funktion. In beiden Fällen zeigten die Residuen keine grobe Verletzung der statistischen Voraussetzungen. Die Wurzel des mittleren quadratischen Fehlers beträgt 1,44 m für Gleichung (1) und 1,49 m für Gleichung (2). Auf Grundlage von Gleichung (2) wurden in einem zweiten Schritt zwei neue Einheitshöhenkurven entwickelt. Beide Gleichungen Zeigten allerdings lediglich eine geringfügige Verbesserung. Die Präzision der entwickelten Einheitshöhenkurven wurde schließlich mit Hilfe unabhängiger Daten beurteilt. Die stärkste Korrelation zwischen den tatsächlichen und den erwarteten Höhen zeigte Gleichung (1). Die Unterschiede zwischen den Gleichungen waren allerdings ziemlich gering.

Construction of empirical models for predicting Pinus sp. dead fine fuel moisture in NW Spain. I: Response to changes in temperature and relative humidity.

A statistical methodology is presented for developing moisture content models from repeated measurements made on non-destructive repeated measurements. Empirical vapour exchange models for dead fine fuels generated in Pinus radiata and P. pinaster stands are developed by using the methodology proposed. Experiments were carried out with five types of fuel particles (surface and aerial fine fuels) of the two species of pine, in Lugo (Galicia, north-west Spain). The samples of each fuel type were collected and placed inside an instrument shelter so that vapour exchange with the atmosphere was the only source of moisture in the fuels. Statistical criteria obtained from the residuals indicated that the fitted models were acceptable. The cross-validation results also confirmed the validity of the fitted models. The model underlined the decisive role played by the time lag in dead fine fuel moisture content variation.

Evaluation through a simulation model of nutrient exports in fast-growing southern European pine stands in relation to thinning intensity and harvesting operations

The effects on nutrient exports of a range of thinning regimes for maritime pine and radiata pine plantations in northern Spain were simulated in this study. Growth models, tree biomass equations and nutrient concentration in tree fractions were used simultaneously to calculate the amounts of N, P, K, Ca and Mg removed and left in the logging residues for five thinning intensities, five site indexes and four harvesting scenarios for each species, considering the whole rotation. A more intense thinning regime decreases the total amount of nutrients exported and increases the proportion of nutrients returned to the soil before the clearfell, being a more progressive system of extracting nutrients from the ecosystem. A substantial amount of nutrients are located in the crown fractions and the bark, making desirable the harvesting of debarked logs. The results allow the calculation of fertilization needs to avoid the depletion of soil nutrient capital in a variety of silvicultural situations. Les effets d’une série de régimes d’éclaircie, sur les exportations d’éléments minéraux par des plantations de pin maritime et de pin radiata au nord de l’Espagne, ont été simulés dans cette étude. L’utilisation simultanée de modèles de croissance, d’équations de biomasse et de concentrations moyennes des éléments minéraux pour chacune des parties de l’arbre a permis de calculer les quantités de N, P, K, Ca et Mg exportées et laissées comme résidus pour cinq régimes d’⊹laircie, cinq classes de productivité et quatre scénarios de récolte, en prenant en compte toute la durée de la révolution. Le régime d’éclaircie la plus forte réduit la quantité totale d’éléments exportés et augmente la proportion des éléments retournés au sol avant la coupe à blanc, c’est un systéme plus progressif d’extraction des éléments minéraux de l’écosystéme. Une quantité substantielle d’éléments minéraux est localisée dans les différentes parties de la cime et de l’écorce, rendant souhaitable la récolte de troncs écorcés. Les résultats obtenus permettent le calcul de la fertilisation nécessaire pour éviter la réduction du capital nutritionnel des sols dans différentes situations sylvicoles.The effects on nutrient exports of a range of thinning regimes for maritime pine and radiata pine plantations in northern Spain were simulated in this study. Growth models, tree biomass equations and nutrient concentration in tree fractions were used simultaneously to calculate the amounts of N, P, K, Ca and Mg removed and left in the logging residues for five thinning intensities, five site indexes and four harvesting scenarios for each species, considering the whole rotation. A more intense thinning regime decreases the total amount of nutrients exported and increases the proportion of nutrients returned to the soil before the clearfell, being a more progressive system of extracting nutrients from the ecosystem. A substantial amount of nutrients are located in the crown fractions and the bark, making desirable the harvesting of debarked logs. The results allow the calculation of fertilization needs to avoid the depletion of soil nutrient capital in a variety of silvicultural situations.RésuméLes effets d’une série de régimes d’éclaircie, sur les exportations d’éléments minéraux par des plantations de pin maritime et de pin radiata au nord de l’Espagne, ont été simulés dans cette étude. L’utilisation simultanée de modèles de croissance, d’équations de biomasse et de concentrations moyennes des éléments minéraux pour chacune des parties de l’arbre a permis de calculer les quantités de N, P, K, Ca et Mg exportées et laissées comme résidus pour cinq régimes d’⊹laircie, cinq classes de productivité et quatre scénarios de récolte, en prenant en compte toute la durée de la révolution. Le régime d’éclaircie la plus forte réduit la quantité totale d’éléments exportés et augmente la proportion des éléments retournés au sol avant la coupe à blanc, c’est un systéme plus progressif d’extraction des éléments minéraux de l’écosystéme. Une quantité substantielle d’éléments minéraux est localisée dans les différentes parties de la cime et de l’écorce, rendant souhaitable la récolte de troncs écorcés. Les résultats obtenus permettent le calcul de la fertilisation nécessaire pour éviter la réduction du capital nutritionnel des sols dans différentes situations sylvicoles.

Stand Density Management Diagrams for Three Exotic Tree Species in Smallholder Plantations in Vietnam

When smallholder farmers establish tree plantations to sell wood to the wood industry, they may run into problems when the plantations are mature and to be marketed because these farmers usually (1) do not know how to estimate the growing stock and (2) do not have sufficient knowledge of the wood markets. In this study, we tackle problem (1) and present stand density management diagrams (SDMDs) as a simple tool that allows rapid estimation of standing volume from data that stem from very basic inventory. Our data come from smallholder plantations in Vietnam, from four communes in the provinces of Binh Dinh and Phu Tho. Immense afforestation activities have been taken place in the country during the past two decades and it is special to Vietnam that a large share of these afforestations are under smallholder management with the goal to generate an additional source of income for these rural poor. A certain type of SDMDs is elaborated for three important exotic tree species commonly used for establishing industrial tree plantations (Acacia hybrid, Acacia mangium and Eucalyptus urophylla). They can be used for volume estimation and are also a tool to guide stand management and silvicultural treatments in general. Both implementation of the inventory and usage of the SDMDs are straightforward and simple so that this tool may be well suited to support smallholders in a better informed marketing of their wood, as well as, a better informed silvicultural management of their plantations.

Estimación de las existencias maderables de Pinus radiata a escala provincial utilizando datos LiDAR de baja resolución

Se estimo el volumen de madera de rodal (V, m³ ha-1) de Pinus radiata en la provincia de Lugo (NO Espana) a partir de metricas de datos LiDAR de baja resolucion del PNOA (Plan Nacional de Ortofotografia de Espana). La estimacion se baso en un diseno de muestreo orientado para mejorar el ajuste del modelo y en un metodo inferencial basado en la variabilidad de la estimacion de los parametros del modelo y en la variabilidad de la variable LiDAR en la poblacion objetivo, lo que permitio estimar la media poblacional y el error en la estimacion de V. Se usaron 25 parcelas permanentes, que cubren el rango existente de calidad, edad y densidad en los rodales de la especie en la provincia y se ajustaron modelos lineales y potenciales. El mejor resultado se obtuvo con un modelo potencial entre V y el percentil 70 de la altura normalizada (h70) (R² = 0,899; REMC = 63,4 m³ ha-1). Dicho modelo se aplico a todas las teselas de P. radiata de la provincia de Lugo con estados de desarrollo de latizal y fustal y con ocupacion de la especie superior al 60 % segun el Mapa Forestal de Espana. Luego, se elaboro un mapa espacialmente explicito que describe V a escala provincial. En 2009 la media poblacional estimada para V fue de 166,3 m³ ha-1, con un error relativo de muestreo del 13,9 %. Esta metodologia permitira generar mapas tematicos cada seis anos (periodicidad programada para los vuelos LiDAR del PNOA).