Modelos para simular el desarrollo de masas regulares de Pinus brutia en Oriente Próximo

Pinus brutia occurs in the Eastern Mediterranean region and is the most widespread conifer species in Middle East. It is important for multi-purpose forestry owing to its high ecological value and economic importance. To model the stand dynamics of P. brutia, 133 semi-permanent sample plots were placed in 10 to 166 year-old stands in Syria and Lebanon, covering the whole range of variation in site quality, stand age and stand density. Site index, distance-independent diameter increment, height and self-thinning models that included country effects were fitted to the data. The site index model was fitted using the guide curve method. The data for 10-year diameter growth model consisted of past growth measurements of all trees within the 133 plots. Diameter growth was modelled using variables representing site, size and competition. The self-thinning model was developed by estimating the maximum number of trees per hectare as a function of mean diameter and site index. These are the first cross-border models in Middle East enabling forest growth and yield predictions and stand dynamics simulations on an individual-tree basis. Such models will allow, with the aid of optimization techniques, finding the optimal forest management for P. brutia forests based on different management objectives.El área de distribución natural de Pinus brutia se circunscribe principalmente al Mediterráneo oriental, siendo la conífera más extendida en Oriente Próximo. Se trata de una especie de gran importancia para la gestión forestal multiobjetivo debido a su alto valor ecológico y a su importancia económica. Dada la escasez de información científica existente sobre su dinámica en Oriente Próximo, se midió 133 parcelas de inventario semipermanentes en masas de P. brutia de entre 10 y 166 años en Siria y Líbano. Las parcelas se establecieron de tal manera que abarcaran todo el rango de variabilidad de calidades de sitio, de edades y de densidades de la masa. Se ajustaron modelos de índice de sitio, altura, autoclara e incremento en diámetro que incluyeron el efecto país. El modelo de índice de sitio fue obtenido mediante el método de la curva guía. Los datos utilizados en el modelo de incremento en diámetro consistieron en mediciones de los dos últimos períodos de crecimiento de 10 años, utilizando para ello todos los árboles de las 133 parcelas. Dicho modelo se ajustó utilizando variables relacionadas con la calidad de sitio, el tamaño del árbol y la competencia. El modelo de autoclara fue ajustado estimando el número máximo de árboles por hectárea en función del diámetro medio y del índice de sitio. Este conjunto de ecuaciones constituye los primeros modelos transfronterizos en Oriente Medio, y permiten simular y predecir el crecimiento y la producción de las masas de P. brutia a partir de información obtenida a escala de árbol individual. Dichos modelos, combinados con técnicas de optimización, permitirán optimizar la gestión de los bosques de P. brutia para diferentes objetivos de planificación

Empirical models for predicting the production of wild mushrooms in Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests in the Central Pyrenees

Mushroom picking has become a widespread autumn recreational activity in the Central Pyrenees and other regions of Spain. Predictive models that relate mushroom production or fungal species richness with forest stand and site characteristics are not available. This study used mushroom production data from 24 Scots pine plots over 3 years to develop a predictive model that could facilitate forest management decisions when comparing silvicultural options in terms of mushroom production. Mixed modelling was used to model the dependence of mushroom production on stand and site factors. The results showed that productions were greatest when stand basal area was approximately 20 m2 ha-1. Increasing elevation and northern aspect increased total mushroom production as well as the production of edible and marketed mushrooms. Increasing slope decreased productions. Marketed Lactarius spp., the most important group collected in the region, showed similar relationships. The annual variation in mushroom production correlated with autumn rainfall. Mushroom species richness was highest when the total production was highest.La cueillette de champignons est devenue une activité de loisir très répandue dans les Pyrénées centrales ainsi que dans d'autres régions d'Espagne. Aucun modèle prédictif de production ou de richesse en espèces en fonction des caractéristiques des peuplements et des stations n'est disponible actuellement. La présente étude s'est basée sur des données de récolte de champignons de 24 placettes de pin sylvestre suivies pendant 3 ans pour développer un modèle prédictif pouvant servir de modèle d'aide à la décision pour des opérations de gestion forestière. Un modèle mixte a été mis en oeuvre pour analyser les relations entre facteurs stationnels et de peuplement. Les résultats montrent que la production était maximale quand la surface terrière était de l'ordre de 20 m2 ha-1. La production totale ainsi que celle de champignons comestibles et commercialisables augmentaient avec l'altitude et dans les pentes orientées au nord. Le groupe des Lactaires (Lactarius spp.) le plus important champignon commercialisable de la région, présentait des réponses similaires. La variabilité interannuelle de production était étroitement corrélée à celle des pluies automnales. La richesse en espèce était étroitement corrélée à la production totale

A decision support system for assessing trade-offs between ecosystem management goals: an application in Portugal

Cork oak (Quercus suber L.) and holm oak (Quercus rotundifolia) ecosystems are characteristic of Mediterranean forestry in Portugal. Even though cork is the most valuable product, these ecosystems provide multiple products and services. Assessing trade-offs between multiple goals is thus critical for the effectiveness of oak ecosystem management planning. This paper focuses on the development of a decision support system for oak ecosystems’ scenario analysis including multiple criteria. It includes an innovative decision support systems (DSS) functionality to assess trade-offs between the criteria that may support negotiation and consensus building between decision-makers and forest stakeholders. Specifically, a module that encapsulates the Feasible Goals Method/Interactive Decision Maps (FGM/IDM) technique is developed for interactive visualization of the Pareto frontier. The Pareto frontier illustrates the degree to which improving one particular criterion requires accepting sacrifices in the achievements of others. It thus provides information about trade-offs between competing decision-makers’ preferences. Results are discussed for a large-scale application encompassing over 1 million ha of cork and holm oak forest ecosystems in Southern Portugal. This study demonstrates the potential of the new DSS functionality to enhance multi-objective forest planning, namely by facilitating participation by stakeholders and providing transparency to the decision-making processesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Modélisation de la qualité des stations et de la croissance individuelle des arbres dans des peuplements purs et mélangés de Pinus brutia dans le nord-est de la Grèce

International audienc

Optimising the management of Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands in Spain based on individual-tree models

The article describes a simulation-optimisation system, SPINE, for the management of Pinus sylvestris L. stands in Spain. The simulation sub-system is based on an individual-tree diameter growth model, a static individual-tree height model, and models for the self-thinning limit and the probability of a tree to survive for the coming 5-year period. The simulation sub-system was combined with the optimisation algorithm developed by Hooke and Jeeves. The combined simulation-optimisation system is able to find the optimal timing and intensity of thinnings and the optimal time to commence regenerative cuts. The set of regenerative cuts consisted of a preparatory cut, a seed cut 10 years later and a final cut 20 years after the preparatory cut. The decision variables were thinning times, expressed as years since stand establishment or previous thinning, and the remaining stand basal area after each thinning. The system was used to find optimal management schedules of Pinus sylvestris stands on site indices 17, 24 and 30 m (dominant height at 100 years). When soil expectation value with 2% discounting rate was maximised, the optimum management schedule included five thinnings on all site indices. The optimal rotations from stand establishment to the final cut were 119, 90 and 94 years, respectively, on site indices 17, 24, 30 m. On all sites, the optimal management schedules were sensitive to the discounting rate, management objective (soil expectation value, forest rent or mean annual harvest) and fixed harvesting costs. Changes of up to 30 percent from the optimal value in a single decision variable did not affect much the soil expectation value.Optimisation de l'aménagement des peuplements de pin sylvestre en Espagne basée sur des modèles simulant la croissance individuelle des arbres. L'article décrit un système de simulation et optimisation, SPINE, pour la sylviculture des peuplements de pin sylvestre en Espagne. Le sous-système de simulation est basé sur un modèle de croissance en diamètre et un modèle statique de centrés-individu, et des modèles pour la limite d'éclaircie naturelle et la probabilité de survie pendant la période des 5 années suivantes. Le sous-système de simulation était combiné avec l'algorithme d'optimisation développé par Hooke et Jeeves. La combinaison des systèmes simulation-optimisation est capable de trouver le rythme et l'intensité optimale des éclaircies ainsi que le temps optimal pour commencer les coupes de régéneration. Les coupes de régéneration consistaient en une coupe préparatoire, une coupe d'ensemencement 10 ans plus tard et une coupe finale 20 ans après la coupe préparatoire. Les variables de décision étaient des périodes d'éclaircies, exprimées comme années après l'etablissement du peuplement ou années après l'éclaircie précédente, et la surface terrière du peuplement résiduel après chaque éclaircie. Le système était utilisé pour trouver des scénarios sylvicoles optimaux pour les peuplements de pin sylvestre pour des indices de fertilité de 17, 24 et 30 m (hauteur dominante à 100 années). Quand la valeur d'attente du fonds, pour un taux d'escompte de 2 %, était maximisée, le scenario de sylviculture comprenait cinq éclaircies sur toutes les stations. Les révolutions optimales, de l'établissement du peuplement jusqu'à la coupe finale, étaient 119, 90 et 94 ans, respectivement pour des indices de fertilités de 17, 24 et 30 m. Sur toutes les stations, les scénarios de sylviculture optimaux étaient sensibles au taux d'escompte, coût fixe des coupes et objectifs de gestion (valeur d'attente du fonds, coupe annuelle et moyenne). Des changements jusqu'à 30 % de la valeur optimale d'une variable de décision n'influençait pas beaucoup la valeur d'attente du fonds

Métodos de optimización heurística para la resolución de modelos de planificación forestal

El presente estudio examinó cinco métodos de optimización heurística: subida azarosa (RA), Hero, templado simulado (SA), búsqueda tabú (TS) y algoritmos genéticos (AG), en el contexto de dos modelos de planificación forestal que consideraban explícitamente objetivos ecológicos para la preserveración del hábitat del urogallo en Cataluña. Tales modelos fueron resueltos para dos problemas distintos (uno no-espacial y otro espacial) para un caso de estudio cuyo propósito era mejorar en un período de 60 años el hábitat del urogallo en un monte virtual de 14.400 ha compuesto mayoritariamente por rodales de Pinus uncinata, Pinus sylvestris y Pinus nigra. Una vez formulados, los dos problemas fueron resueltos mediante los cinco métodos de optimización heurística. En el primer problema, cuatro de los cinco métodos heurísticos; RA, HERO, SA y TS encontraron valores muy similares para la función objetivo, siendo GA claramente inferior y mucho más lento que el resto de los métodos. Por el contrario, en el caso del segundo problema de carácter espacial, GA fue el método que encontró el mejor valor de la función objetivo mientras que el resto de métodos encontraron soluciones casi idénticas. La razon por la que GA produce las mejores soluciones en el problema de optimización espacial, podría deberse a su proceso de búsqueda, el cual es muy diferente al de los otros métodos empleados. GA, al contrario que RA, HERO, SA y TS no basa su proceso de búsqueda en llevar a cabo mejoras locales en un entorno, sino basa su estrategia de búsqueda en la recombinación de soluciones, lo cual le permite examinar en cada iteración múltiples cambios respecto a una misma solución

Thinning response and thinning bias in a young Scots pine stand

The study analyses the annual post-thinning response and thinning bias of a young Scots pine stand as a function of tree size, competition faced by the tree, and competition that is removed around the tree in the thinning treatment. The thinning response of a tree was defi ned as the change of tree growth due to a thinning treatment. The thinning bias was defi ned as the difference between the true growth and model prediction. A distance-dependent (spatial) and a distance-independent (non-spatial) growth model were used in the calculations. The empirical data were measured from a thinning experiment consisting of ten plots, each 40 × 30 m in size, which were thinned to different stand densities. The ten-year post-thinning growth of every remaining tree was measured. The results indicated that the highest thinning response is among medium-sized and co-dominant trees. The thinning response is quite small, and even negative for some trees, for two years after thinning but it becomes clearly positive from the third year onwards. The spatial model underestimated the growth of small trees (which usually face high competition) while the non-spatial model overestimated the growth of trees that are small or face much competition. The spatial model used in this study overemphasize