Evaluation of silver birch diameter increment model based on data of the Czech National Forest Inventory

https://doi.org/10.17221/161/2020-JFSCitation:

Kikal J., Adamec Z. (2020): Evaluation of silver birch diameter increment model based on data of the Czech National Forest Inventory. J. For. Sci., 66: 471–481.

 

download PDF

In the Czech Republic, the silver birch (Betula pendula Roth.) is considered as a pioneer and a soil preparing tree species. It occurs mainly on clearcutting areas after disturbances. The aim of this study was to fit breast height diameter increment model for birch with respect to tree age, share of birch trees and forest site type (ecological series – ES and forest vegetation zones – FVZ). We used data of both cycles of National Forest Inventory of the Czech Republic. We evaluated production potential of this species. We tested Korf and Michailoff increment models in variant of nonlinear least squares model (NLS) and nonlinear mixed effects model (NLME). Michailoff models performed better. We found seven statistically significant and practically applicable models. The greatest influence on increment of diameter at breast height have forest vegetation zone and ecological series whereas the influence of the share of birch in forest stand is smaller. The highest absolute values of diameter increment were on gleyed or enriched with water sites in the fourth forest vegetation zone.

References:
Akaike H. (1973): Information theory and an extension of the maximum likelihood principle. In: Petrov B.N., Csaki F. (eds): Proceedings of the 2nd International Symposium on Information Theory, Budapest, Sept 2–8, 1973: 268–281.
 
Briceño E., Garcia J., Peltola H., Matala J., Kellomäki S. (2006): Sensitivity of growth of Scots pine, Norway spruce and silver birch to climate change and forest management in boreal conditions. Forest Ecology and Management, 232: 152–167. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.05.062
 
Cameron A.D. (1996): Managing birch woodlands for the production of quality timber, Forestry. An International Journal of Forest Research, 69: 357–371. https://doi.org/10.1093/forestry/69.4.357
 
Černý M., Pařez J. (1998): Růstové tabulky dřevin České republiky. Jílové u Prahy, Ústav pro výzkum lesích ekosystémů s.r.o.: 119. (in Czech)
 
Drápela K., Zach J. (1995): Dendrometrie (Dendrochronologie). Brno, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně: 149. (in Czech)
 
Ďurský J., Škvarenina J., Mindáš J., Miková A. (2006): Regional analysis of climate change impact on Norway spruce (Picea abies L. Karst) growth in Slovak mountain forests. Journal of Forest Science, 52: 306–315. https://doi.org/10.17221/4512-JFS
 
Hein S., Winterhalter D., Wilhelm G., Kohnle U. (2009): Wertholzproduktion mit der Sandbirke (Betula pendula Roth): waldbauliche Moglichekeiten und Grazen. Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 180: 206–219.
 
Huth F., Wagner S. (2006): Gap structure and establishment of Silver birch regeneration (Betula pendula Roth.) in Norway spruce (Picea abies L.). Forest Ecology and Management, 229: 314–324. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.04.010
 
Hynynen J., Niemistö O., Viherä-Aarnio A., Brunner A., Hein S., Velling P. (2010): Silviculture of birch (Betula pendula Roth. and Betula pubescens Ehrh.) in northern Europe. Forestry, 83: 103–119. https://doi.org/10.1093/forestry/cpp035
 
Kellomäki S., Väisänen H. (1996): Model computations on the effect of rising temperature on soil moisture and water availability in forest ecosystems dominated by Scots pine in the boreal zone in Finland. Climatic Change, 32: 423–445. https://doi.org/10.1007/BF00140355
 
Kirschbaum M.U.F. (1994): The temperature dependence of soil organic matter decomposition and the effect of global warming on soil organic C storage. Soil Biology and Biochemistry, 27: 753–760. https://doi.org/10.1016/0038-0717(94)00242-S
 
Korf V. (1939): Příspěvek k matematické definici vzrůstového zákona hmot lesních porostů. Zvláštní otisk z časopisu Lesnická práce, XVIII: 339–379. (in Czech)
 
Kula E. (2011): Bříza a její význam pro trvalý rozvoj lesa v imisních oblastech. Kostelec nad Černými lesy, Lesnická práce: 276. (in Czech)
 
Lindstrom M.J., Bates D.M. (1990): Nonlinear mixed effects for repeated measures data. Biometrics, 46: 673–687. https://doi.org/10.2307/2532087
 
Martiník A., Adamec Z., Houška J. (2017a): Production and soil restoration effect of pioneer tree species in a region of allochthonous Norway spruce dieback. Journal of Forest Science, 63: 34–44. https://doi.org/10.17221/98/2016-JFS
 
Martiník A., Adamec Z., Krejza J. (2017b): Struktura, produkce a stabilita mladých porostů s převahou břízy a osiky vzniklých sukcesí po alochtonním smrku v oblasti Nízkého Jeseníku. Brno, Mendelova univerzita v Brně: 70. (in Czech)
 
Melillo J. M., McGuire A. D., Kicklighter D. W., Moore B., Vorosmarty C. J., Schloss A. L. (1993): Global climate change and terrestrial net primary production. Nature, 363: 234–239. https://doi.org/10.1038/363234a0
 
Michailoff I. (1943): Zahlenmäßiges verfahren für die ausführung der bestandeshöhenkurven. Forstwissenschaftliches Centralbaltt und Tharandter Forstliches Jahrbuch, 6: 273–279.
 
Míchal I. (1992): Obnova ekologické stability lesů. Praha, Academia: 169. (in Czech)
 
Míchal I. (1994): Ekologická stabilita. Brno, Veronica: 275. (in Czech)
 
Miguel S., Mehtätalo L., Shater Z., Kraid B., Pukkala T. (2012): Evaluating marginal and conditional predictions of taper models in the absence of calibration data. Canadian Journal of Forest Research, 42: 1383–1394.  https://doi.org/10.1139/x2012-090
 
Mikeska M., Vacek S., Prausová R., Simon J., Minx T., Podrázský, V., Malík V., Kobliha, J., Anděl P., Matějka K. (2008): Lesnicko-typologické vymezení, struktura a management přirozených borů a borových doubrav v ČR. Kostelec nad Černými lesy, Lesnická práce, s.r.o.: 448. (in Czech)
 
Mrkva R. (2009): Jak se bránit dopadům klimatické změny. Kostelec nad Černými lesy, Lesnická práce, 88: 20–21. (in Czech)
 
Niemistö P. (1995): Influence of initial spacing and row-to-row distance on the growth and yield of silver birch (Betula pendula), Scandinavian Journal of Forest Research, 10: 245–255.
 
Nieuwenhuis M., Barrett F. (2002): The growth potential of downy birch (Betula pubescens (Ehrh.)) in Ireland. Forestry: An International Journal of Forest Research, 75: 75–87. https://doi.org/10.1093/forestry/75.1.75
 
Nykänen M. L., Peltola H., Quine C. P., Kellomäki S., Broadgate M. (1997): Factors affecting the snow damage of trees with particular reference of European conditions. Silva Fennica, 31: 193–213. https://doi.org/10.14214/sf.a8519
 
Pagan J. (1999): Lesnícka dendrológia. Zvolen, Technická univerzita Zvolen: 378. (in Slovak)
 
Perala D. A., Alm, A. A. (1990): Regeneration silviculture of birch: A review. Forest Ecology and Management, 32: 39–77. https://doi.org/10.1016/0378-1127(90)90105-K
 
Podrázský V. (1992): Meliorační účinky porostů náhradních dřevin. Práce VÚLHM, 77: 75–100. (in Czech)
 
R Core Team (2019): R: A Language and Environment for Statistical Computing; R Foundation for Statistical Computing: Vienna, Austria; Available online: http://www.R-project.org/ (accessed on 16 February 2020).
 
Reich J.W., Schlesinger W.H. (1992): The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate. Tellus B, 44: 81–99. https://doi.org/10.3402/tellusb.v44i2.15428
 
Sazonova T., Pridacha V., Olchev A. (2012): The water regime of silver (Betula pendula Roth) and Karelian (Betula pendula var. carelica) birches under sufficient and limited soil moisture conditions. In: EGU General Assembly 2012, Vienna, April 22–27, 2012. Geophysical Research Abstracts, 14: EGU 2012-7168-3.
 
Slodičák M., Novák J. (2008): Výchova porostů náhradních dřevin. Recenzovaná metodika. Strnady, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti: 28. (in Czech)
 
Šmelko Š. (1982): Biometrické zákonitosti rastu a prírastku lesných stromov a porastov. Bratislava, VEDA, vydavatelstvo SAV: 184. (in Slovak)
 
Špulák O., Souček J., Leugner H. (2014): Variabilita struktury mladých převážně březových porostů vzniklých sukcesí na holinách kalamitního charakteru. In: Štefančík I. (Ed.): Proceedings of Central European Silviculture, Zvolen, Sept 9– 10, 2014: 68–74. (in Czech)
 
Stolina M. (1985): Ochrana lesa. Bratislava, Príroda: 480. (in Slovak)
 
Telenius B. F. (1999): Stand growth of deciduous pioneer tree species on fertile agricultural land in southern Sweden. Biomass and Bioenergy, 16: 13–23. https://doi.org/10.1016/S0961-9534(98)00073-7
 
Úradníček L., Maděra P. (2001): Dřeviny České republiky. Písek: Matice lesnická: 333. (in Czech)
 
Uri V., Varik M., Aosaar J., Kanal A., KukumägiI M., Löhmus K. (2012): Biomass production and carbon sequestration in a fertile silver birch (Betula pendula Roth) forest chronosequence. Forest Ecology and Management, 267: 117–126. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2011.11.033
 
Ústav pro hospodářskou úpravu lesů Brandýs nad Labem (2003): Inventarizace lesů, Metodika venkovního sběru dat. Brandýs nad Labem: ÚHÚL: 136. (in Czech)
 
Válek Z. (1977): Lesní dřeviny jako vodohospodářský a protierozní činitel. Praha: SZN: 203. (in Czech)
 
Viewegh J., Kusbach A., Mikeska M. (2003): Czech forest ecosystem classification. Journal of Forest Science, 49: 74–82. https://doi.org/10.17221/4682-JFS
 
Zákon č. 289/1995 Sb., zákon o lesích a o změně některých zákonů. In: Sbírka zákonů České republiky. 3. 11. 1995. (in Czech)
 
Zhang H., Li F., Dong L., Liu Q. (2017): Individual tree diameter increment model for natural Betula platyphylla forests based on meteorological factors. Chinese Journal of Applied Ecology, 28: 1851–1859.
 
download PDF

© 2021 Czech Academy of Agricultural Sciences | Prohlášení o přístupnosti