Stand density index in uneven-aged ponderosa pine stands

C W Woodall, C E Fiedler, K S Milner
2003 Canadian Journal of Forest Research  
Stand density index (SDI) was developed to quantify relative stand density in even-aged stands. Application of SDI in uneven-aged stands has been described mathematically but not justified biologically. Diameter-class trends in SDI and sapwood area across 14 uneven-aged ponderosa pine (Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws.) stands in eastern Montana were examined to elucidate the biological underpinnings of the SDI summation method. Results indicate that the SDI summation method is biased in
more » ... ts apportionment of relative stand density across diameter classes in uneven-aged ponderosa pine stands. SDI apportions greater relative density to small trees than to larger ones. Therefore, SDI may overpredict site occupancy for reverse J-shaped diameter distributions with more small trees than large ones, and it may underpredict occupancy with nonreverse J-shaped diameter distributions. Application of the SDI summation method in uneven-aged ponderosa pine stands may be biologically justified only if site occupancy -diameterclass trends are taken into account when interpreting SDI values. Replacing the self-thinning scaling factor of the SDI summation method with more biologically relevant scaling relationships may create improved relative density measures for uneven-aged stands. Resume: L'indice de densite de peuplement (IDP) a eteSdeveloppe pour quantifier la densiteS relative des peuplements equiennes. L'application de l'IDP dans les peuplements inequiennes a ete decrite mathematiquement, mais elle n'a pas eteSjustifiee sur Ie plan biologique. Pour elucider les fondements biologiques de la methode de sommation des IDP, Ie comportement de l'IDP et de la surface d'aubier en fonction des classes de diametre a ete examine dans 14 peuplements inequiennes de pin ponderosa (Pinus ponderosa Dougl. ex P. & C. Laws.). Les resultats indiquent que la methode de sommation des IDP alloue de fa~on biaisee la densite relative du peuplement aux diverses classes de diametre dans les peuplements inequiennes de pin ponderosa. La methode de sommation des IDP alloue la densite relative de fa-~on plus importante aux petits arbres qu'aux grands arbres. Par consequent, la methode de sommation des IDP peut surestimer l'occupation du site par les petits arbres lorsque la distribution des diametres suit la courbe en J inverse et la sous-estimer lorsque la distribution des diametres suit la courbe en J non inverse. L'application de la methode de sommation des IDP dans les peuplements inequiennes de pin ponderosa peut etre biologiquement justifiee seulement si l'occupation du site par les differentes classes de diametre est prise en compte pour interpr6ter les valeurs de l'IDP. Le remplacement du facteur d'echelle de l'auto-eclaircie dans la methode de sommation des IDP par des relations d'echelle biologiquement plus pertinentes peut permettre d'ameliorer les mesures de la densite relative des peuplements inequiennes. [Traduit par la Redaction]
doi:10.1139/x02-168 fatcat:lgvjlfeftbc4ljjqtkni7km2yy