J. For. Sci., 2003, 49(8):380-388 | DOI: 10.17221/4711-JFS
A statistical small-area method of estimation of spatial distribution of the tree damage degree
- Świętokrzyski National Park, Scientific and Research Laboratory, Bodzentyn, Poland
The objectives of this study are to demonstrate a small-area method of estimation of the spatial distribution of the tree damage degree, and to initially verify it during the assessment of fir (Abies alba Mill.) and beech (Fagus sylvatica L.) vitality in the Świętokrzyski National Park. In order to estimate the degree of tree damage the classification based on the degree of defoliation, and assumed by the International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests - ICP, was used. The tree damage degree is presented in P3 fields of the SINUS System of Information on Natural Environment. To estimate the spatial distribution of the tree damage degree an unrestricted simple random sampling scheme was used. During the initial verification of the presented method the total error as well as errors of the upper and lower intervals were analysed in two forest sections of the Świętokrzyski National Park, i.e. on the total area of 1,997.18 ha. The maximum total errors in individual P3 fields of the SINUS system for fir and beech amounted to 31.3%. The average errors (total, of upper and lower intervals) were lower than 25% for both tree species. The method presented in this paper can become a valuable complement to existing large-area methods of the tree damage degree estimation since it allows to determine the tree vitality in a whole forest district or national park, as well as in individual compartments or even subcompartments.
Keywords: survey sampling; unrestricted simple random sampling; Sinus system; defoliation; Abies alba; Fagus sylvatica; Świętokrzyski National Park
Published: August 31, 2003 Show citation
References
- BORECKI T., 1993. Metodyczne podstawy wielkoobszarowej inwentaryzacji zdrowotnego stanu lasu dla leśnictwa. Pr. IBL, Ser. B, 18: 7-11.
- BORECKI T., KECZYŃSKI A., 1992. Atlas ubytku aparatu asymilacyjnego drzew leśnych. Warszawa, Agencja ATUT: 48.
- BORECKI T., ZAJĄCZKOWSKI S., 1998. Wielkoobszarowa kompleksowa inwentaryzacja stanu lasu. Sylwan, 142: 5-15.
- BRACHA C., 1996. Teoretyczne podstawy metody reprezentacyjnej. Warszawa, PWN: 283.
- CIOŁKOSZ A., 1991. SINUS - System informacji o środowisku przyrodniczym. In: MAZUR S. (ed.), Ekologiczne podstawy gospodarowania środowiskiem przyrodniczym. Wizje - problemy - trudności. Warszawa, Wyd. SGGW-AR: 317-328.
- COCHRAN W.G., 1977. Sampling techniques. New York, Wiley: 428.
- DMYTERKO E., 1994. Metodyka określania stopnia uszkodzenia drzewostanów sosnowych przez imisje przemysłowe. Pr. IBL, Ser. A, 782: 127-155.
- FABRIKA M., ŠMELKO Š., 2002. Aktualizácia stavu lesa a jej spresnenie kontrolným výberovým meraním. Acta Fac. For. Zvolen., 44: 85-98.
- GŁAZ J., 1994. Wielkopowierzchniowa inwentaryzacja lasu w Polsce. Las Pol., 11: 16-17.
- GOREAUD F., 2000. Apports de l'analyse de la structure spatiale en forêt tempérée à l'étude et la modélisation des peuplements complexes. [Manuscript.] Nancy, ENGREF: 524.
- GOREAUD F., PÉLISSIER R., 1999. On explicit formulas of edge effect correction for Ripley's K-function. J. Veget. Sci., 10: 433-438.
Go to original source...
- HOLT D., SCOTT A.J., EVINGS P.D., 1980. Chi-squared tests with survey data. J. Roy. Statist. Soc., Ser. A, 143: 303-320.
Go to original source...
- IACHAN R., 1982. Systematic sampling: a critical review. Internat. Statist. Rev., 50: 293-303.
Go to original source...
- INNES J.L., 1988. Forest health surveys: problems in assessing observer objectivity. Can. J. For. Res., 18: 560-565.
Go to original source...
- INNES J.L., BOSWELL R.C., 1988. Forestry health surveys 1987. Part 2: Analysis and interpretation. Forestry Commission Bulletin 79. London, HMSO: 52.
- JAWORSKI A., 1982. Fir regression in Polish mountain areas. Eur. J. For. Path., 12: 143-149.
Go to original source...
- JÓŹWIAK J., PODGÓRSKI J., 1997. Statystyka od podstaw. Warszawa, PWE: 549.
- KÄTSCH CH., 2001. Waldinventur im Zeitalter digitaler Fernerkundung. Forst u. Holz, 56: 375-379.
- KISH L., 1995. Survey Sampling. New York, Wiley: 664.
- KLAUSHOFER F., 2001. Waldflächenveränderungen. Öster. Forstz., 112: 22.
- KLEIN CH., 1996. Ein Vergleich der Effizienz von verschiedenen Clusterformen in forstlichen Grossrauminventuren. Forstwiss. Cbl., 115: 378-390.
Go to original source...
- KOHL M., BRASSEL P., 1996. Ein kombiniertes Folgeinventur-Konzept. AFZ Wald, 51: 1020-1022.
- KOWALKOWSKI A., 1991. Analiza niektórych właściwości gleb Świętokrzyskiego Parku Narodowego. [Maszynopis.] Kielce, Zakład Geografii Gleb i Ochrony Przyrody WSP: 98.
- LANDMANN G., BOUHOT-DELDUC L., 1995. Ground monitoring of crown condition of forest trees in the French Mountains. In: LANDMANN G., BONNEAU M. (eds.), Forest Decline and Atmospheric Deposition Effects in the French Mountains. Berlin, Springer: 3-40.
Go to original source...
- LANDMANN G., BERT G.D., PIERRAT J.C., BECKER M., BONNEAU M., SOUCHIER B., 1995. Crown damage in Norway spruce and silver fir: relation to site and stand factors in the French Mountains. In: LANDMANN G., BONNEAU M. (eds.), Forest Decline and Atmospheric Deposition Effects in the French Mountains. Berlin, Springer: 82-119.
Go to original source...
- LAPPI J., 2001. Forest inventory of small areas combining the calibration estimator and a spatial model. Can. J. For. Res., 31: 1551-1560.
Go to original source...
- LECH P., 1995. Przydatność szacunkowej metody określania defoliacji drzew do badań stanu zdrowotnego lasu. Sylwan, 139: 99-109.
- LORENZ M., MUES V., BECHER G., SEIDLING W., FISCHER R., LANGOUCHE D., DURRANT D., BARTELS U., 2002. Forest condition in Europe. Results of the 2001 large-scale survey. Geneva, Brussels, United Nations Economic Commission for Europe, European Commission: 99.
- ŁOMNICKI A., 1995. Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników. Warszawa, PWN: 245.
- MATUSZKIEWICZ W., MATUSZKIEWICZ J.M., 1996. Przegląd fitosocjologiczny zbiorowisk leśnych Polski. Phytocenosis, 8, Seminarium Geobotanicum 3: 79.
- MENCH A., 2001. Zur Methodik der Naturwaldaufnahmeverfahren mit permanenten Stichproben. Allg. Forst- Jagdztg, 172: 12-18.
- OLENDEREK H., KORPETTA D., PIEKARSKI E., 1994. Ocena możliwości budowy i wykorzystania systemów informacji przestrzennej w leśnictwie polskim. Sylwan, 138: 61-71.
- PODLASKI R., 1999. Kształtowanie się zależności pomiędzy żywotnością, cechami morfologicznymi korony, a przyrostem promienia pierśnicy jodły, buka i sosny w wybranych drzewostanach Świętokrzyskiego Parku Narodowego. [Maszynopis.] Kraków, Katedra Szczegółowej Hodowli Lasu, AR: 133.
- PODLASKI R., 2002. Żywotność jodły (Abies alba Mill.) i buka (Fagus sylvatica L.) na Łysicy w Świętokrzyskim Parku Narodowym. Parki Nar. i Rezerw. Przyr., 21: 273-282.
- RAO J.N.K., SCOTT A.J., 1981. The analysis of categorical data from complex sample surveys: chi-square tests for goodness of fit and independence in two-way tables. J. Amer. Statist. Assoc., 76: 221-230.
Go to original source...
- RIPLEY B.D., 1977. Modelling spatial patterns. J. Roy. Stat. Soc. Ser. B, 39: 172-212.
Go to original source...
- SCHÖPFER W., 1985: Das Schulungs- und Kontrollsystem der terrestrischen Waldschadensinventuren. AFZ Wald, 40: 1353-1357.
- SEIDLING W., 2000. Multivariate statistics within integrated studies on tree crown condition in Europe - an overview. Geneva, Brussels, United Nations Economic Commission for Europe, European Commission: 56.
- SIEROTA Z., 1995. Zdrowotność a żywotność - próba definicji. Sylwan, 139: 105-118.
- SIEROTA Z., 1998. Kryteria i metody oceny stanu zdrowotnego drzew i drzewostanów. Pr. IBL, Ser. A, 854: 75-102.
- SKRZYSZEWSKI J., 1995. Charakterystyka przyrostowa oraz kształtowanie się zależności pomiędzy wybranymi cechami drzew a przyrostem promienia na pierśnicy świerka i modrzewia. Acta Agr. Silv., Ser. silv., 33: 141-158.
- STECZKOWSKI J., 1995. Metoda reprezentacyjna w badaniach zjawisk ekonomiczno-społecznych. Warszawa, Kraków, PWN: 424.
- ŠMELKO Š., 1999. Spresnenie odhadu zásoby dreva v jednotlivých porastoch pri vel'koplošnom dvojfázovom zisťovaní stavu lesa. Acta Fac. For. Zvolen., 41: 253-266.
- WAWRZONIAK J., PLUCIAK M., MAŁACHOWSKA J., 1999. Statystyczna ocena zgodności szacunków defoliacji drzew próbnych na stałych powierzchniach obserwacyjnych monitoringu lasu. Pr. IBL, Ser. A, 867: 19-38.
- WYWIAŁ J., 1995. Wielowymiarowe aspekty metody reprezentacyjnej. Wrocław, Warszawa, Kraków, Ossolineum: 201.
- ZAJĄCZKOWSKI S., 1993. Ocena zdrowotnego i sanitarnego stanu lasów w praktyce urządzeniowej. Pr. IBL, Ser. B, 18: 48-54.
- ZAWADA J., TWARÓG J., WIDERA S., 1981. Badania przyczyn i hodowlanych następstw regresji jodły w górach. [Maszynopis.] Kraków, Sprawozdanie Naukowe IBL, Zakład Gospodarski Leśnej Regionów Górskich IBL: 36.
- ZIELIŃSKI R., 1972. Tablice statystyczne. Warszawa, PWN: 391.
- ZIELIŃSKI R., ZIELIŃSKI W., 1990. Tablice statystyczne. Warszawa, PWN: 455.
This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY NC 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.