Equations of bark thickness and volume profiles at different heights with easy-measurement variables

Abstract

El volumen es la forma de expresión más conocida para evaluar la cantidad de producto aprovechable de los árboles, donde la cantidad de corteza es estimada por diferencia entre volúmenes obtenidos a partir de datos de diámetros medidos con y sin su inclusión. Otra posibilidad es realizar la construcción de modelos que estimen directamente la cantidad de corteza a diferentes alturas a partir de mediciones de árboles en pie. El objetivo de este trabajo fue desarrollar ecuaciones de perfil del grosor y volumen de corteza a diferentes alturas en función de variables de fácil medición, tomando como caso de estudio a la especie Nothofagus pumilio, creciendo en distintas condiciones de rodal en Tierra del Fuego, Argentina. La toma de datos se realizó en 717 árboles apeados. Para el ajuste se ensayaron dos modelos: de regresión múltiple y de regresión no lineal. Los modelos se ajustaron mediante metodología por pasos (stepwise) y en el caso de la regresión no lineal se utilizó el algoritmo propuesto por Marquardt. La evaluación estadística se realizó a través del coeficiente de determinación (R2), el error estándar de la estimación (EEE), el error absoluto medio y el análisis de los residuos. El modelo no lineal presentó un buen ajuste (r2 ajustado = 0,5679; EEE = 0,33) observándose una correlación significativa con la edad del árbol, que en el modelo se estimó a través de la fase de crecimiento. Con respecto a la altura relativa, se observó una disminución del espesor de la corteza a medida que se incrementa la misma. Por otra parte, se elaboró un coeficiente de corteza para calcular el volumen con y sin corteza de árboles individuales, donde se observaron diferencias significativas de acuerdo con el diámetro del árbol, la calidad de sitio y la clase de DAP. A partir de los resultados obtenidos se puede concluir que es posible la predicción del espesor de la corteza y del coeficiente de corteza a partir del DAP, la altura, la calidad de sitio y la fase de crecimiento, variables de fácil y usual medición en inventarios forestales.

The objective of this work was to develop equations of thickness profile and bark volume at different heights with easy-measurement variables, taking as a study case Nothofagus pumilio forests, growing in different site qualities and growth phases in Southern Patagonia. Data was collected from 717 harvested trees. Three models were fitted using multiple, non-lineal regression and generalized linear model, by stepwise methodology, iteratively reweighted least squares method for maximum likelihood estimation and Marquardt algorithm. The dependent variables were diameter at 1.30 m height (DBH), relative height (RH) and growth phase (GP). The statistic evaluation was made through the adjusted determinant coefficient (r2 -adj), standard error of the estimation (SEE), mean absolute error and residual analysis. All models presented good fitness with a significant correlation with the growth phase. A decrease in the thickness was observed when the relative height increase. Moreover, a bark coefficient was made to calculate volume with and without bark of individual trees, where significant differences according to site quality of the stands and DBH class of the trees were observed. It can be concluded that the prediction of bark thickness and bark coefficient is possible using DBH, height, site quality and growth phase, common and easymeasurement variables used in forest inventories.