1. Modeling of light transmission under heterogeneous forest canopy: an appraisal of the effect of the precision level of crown description
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Christophe Godin, Frédéric Boudon, André Marquier, David Da Silva, Philippe Balandier, Plant Science Departement, University of California [Davis] (UC Davis), University of California-University of California, Centre national du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et forêts (CEMAGREF), Laboratoire de Physique et Physiologie Intégratives de l'Arbre Fruitier et Forestier (PIAF), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP), Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Modeling plant morphogenesis at different scales, from genes to phenotype (VIRTUAL PLANTS), Inria Sophia Antipolis - Méditerranée (CRISAM), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales (UMR AGAP), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro), University of California (UC)-University of California (UC), Ecosystèmes forestiers (UR EFNO), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA), and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
- Subjects
Régime lumineux ,010504 meteorology & atmospheric sciences ,Forest management ,canopée ,Lumière ,Context (language use) ,F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement ,LIGHT MODELING ,Geometric shape ,01 natural sciences ,forêt ,ALLOMETRIE ,0105 earth and related environmental sciences ,Remote sensing ,Mathematics ,Tree canopy ,forêt mélangée ,Ecology ,U10 - Informatique, mathématiques et statistiques ,Crown (botany) ,CANOPY DESCRIPTION ,Diameter at breast height ,Forestry ,Modèle de simulation ,04 agricultural and veterinary sciences ,Understory ,15. Life on land ,FOREST ,MIXED STAND ,[INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation ,light modeling . forest . mixed stand . uneven-aged stand . canopy description ,Houppier ,K10 - Production forestière ,PEUPLEMENT IRREGULIER ,040103 agronomy & agriculture ,0401 agriculture, forestry, and fisheries ,Allometry ,Modèle mathématique ,UNEVEN AGED STAND - Abstract
[Notes_IRSTEA]ONLINE FIRST 6 OCTOBRE 2011 [Departement_IRSTEA]Territoires [TR1_IRSTEA]SEDYVINHandling Editor: Erwin Dreyer; International audience; Context: Light availability in forest understory is essential for many processes; it is, therefore, a valuable information regarding forest management. However, its estimation is often difficult and direct measurements are tedious. Models can be used to compute understory light, but they often require a lot of field data to accurately predict light distribution, particularly in the case of heterogeneous canopies. Aims : The influence of the precision level of crown description was studied with a model (MμSLIM) that can be used with both detailed and coarse parameterization with the aim of reducing field data requirements to a minimum. Methods :We analyzed the deterioration of the prediction quality of light distribution to the reduction of inputs by comparing simulations to transmitted light measurements in forests of increasing complexity in three different locations. Results : With a full set of parameters to describe the tree crown (i.e., crown extension in at least eight directions, crown height and length), the model accurately simulated the light distribution. Simplifying crown description by a geometric shape with a mean radius of crown extension led to deteriorated but acceptable light distributions. Allometric relationships used to calculate crown extension from trunk diameter at breast height seriously reduced light distribution accuracy.
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- 2012
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