Comparison of two models for predicting the critical wind speeds required to damage coniferous trees

Gardiner, Barry; Peltola, Heli; Kellomäki, Seppo

doi:10.1016/s0304-3800(00)00220-9

Cited by 306 publications

(238 citation statements)

References 35 publications

Supporting

Mentioning

225

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…length of the gap in the direction of wind). The properties of the HWIND model, its parameters, inputs and the validity of its outputs for podzol soil conditions in Finland, have been discussed in detail by Peltola et al (1999), Gardiner et al (2000) and Talkkari et al (2000).…”

Section: Computation Of the Risk Of Wind Damage Based On Hwind Model mentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

The effects of forest structure on the risk of wind damage at a landscape level in a boreal forest ecosystem

et al. 2010

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Keywords:critical wind speed / forest edges / mechanistic model / Monte Carlo simulation / risk of wind damage Abstract • The aim of this work was to analyze how the forest structure affects the risk of wind damage at the landscape level in a boreal forest.• This was done by employing: (i) Monte Carlo simulation technique for generating landscapes with different age class distributions, proportions of open areas (gaps), and tree species composition; and (ii) a mechanistic wind damage model, HWIND, for predicting the critical wind speeds at downwind stand edges of open areas (gaps) for risk consideration. The level of risk of wind damage observed at the landscape level was significantly affected by the presence of gaps and old stands. Even a slight increase in the proportion of gap areas or older stands had a significant impact on the total length of edges at risk. As a comparison, variation in species composition (Scots pine and/or Norway spruce) had much smaller impact on the risk of damage.• In conclusion, the effects of forest structure on the risk of wind damage should especially be considered by forest managers in day-to-day forest planning in order to reduce the risk of wind damage both at the stand and landscape level. Mots-clés :vitesse critique du vent / lisières forestières / modèle mécaniste / simulation de Monte Carlo / risque de dommages causés par le vent Résumé -Les effets de la structure de la forêt sur le risque de dommages causés par le vent au niveau du paysage dans un écosystème forestier boréal.• L'objectif de ce travail était d'analyser comment la structure forestière affecte le risque de dommages causés par le vent à l'échelle du paysage dans une forêt boréale.• C'est objectif a été atteint par l'emploi : (i) de la technique de simulation de Monte Carlo pour générer des paysages de différentes distributions de classe d'âge, de proportions des zones ouvertes (trouées), et de composition des espèces d'arbres ; et (ii) d'un modèle mécaniste de dommages causés par le vent, HWIND, pour la prédiction des vitesses de vent critiques au niveau des lisières sous le vent des zones ouvertes (trouées) en relation avec les risques. Le niveau de risque de dommages causés par le vent observé à l'échelle du paysage a été significativement affecté par la présence de trouées et de vieux peuplements. Une augmentation même légère dans la proportion de trouées ou de vieux peuplements a eu un impact significatif sur la longueur totale des lisières à risque. À titre de comparaison, la variation dans la composition des espèces (pin sylvestre et/ou épicéa) a eu beaucoup moins d'impact sur le risque de dommages.• En conclusion, les effets de la structure de la forêt sur le risque de dommages causés par le vent devraient être examinées en particulier par les gestionnaires forestiers pour une planification des opé-rations forestière au jour le jour, afin de réduire le risque de dommages causés par le vent à la fois au niveau du peuplement et au niveau du paysage.

show abstract

Section: Computation Of the Risk Of Wind Damage Based On Hwind Model mentioning

confidence: 99%

“…In recent years, mechanistic wind damage models have been developed (Ancelin et al, 2004;Gardiner et al, 2000;Peltola et al, 1999). These models can simulate the wind flow at forest edges and within tree stands as well as predict the threshold wind speeds (i.e.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

The effects of forest structure on the risk of wind damage at a landscape level in a boreal forest ecosystem

et al. 2010

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Selon Chen et al (1995), l'augmentation maximale de la vitesse du vent serait atteinte pour une superficie de coupe avoisinant 45 ha. Le modèle ForestGales suppose toutefois que la vitesse est relativement constante pour des dimensions de coupe supérieures à cinq fois la hauteur des arbres (Gardiner et al 2000). Une diminution de la taille des coupes augmente aussi la longueur de lisières exposées pour une même superficie récoltée (Mitchell 1995b, Peltola 1996, Ruel et al 2002.…”

Section: Catherine Larouche Louis Bélanger Jean-claude Ruelunclassified

L'effet du patron de répartition des coupes sur les pertes par chablis : étude de cas dans la sapinière à bouleau blanc de l'Est

Larouche¹,

Ruel²,

Bélanger³

2007

The Forestry Chronicle

View full text Add to dashboard Cite

RÉSUMÉLa coupe à blanc a comme conséquence la création de lisières exposées au vent où les pertes par chablis peuvent être considérables. Le niveau de pertes peut toutefois être influencé par la stratégie de répartition des coupes. La présente étude compare les pertes par chablis en bordure de coupes associées à deux patrons de répartition dans la sapinière à bouleau blanc de l'Est. Les pertes ont été estimées à partir de photographies aériennes de coupes de cinq ans. La proportion de chablis dans les 30 premiers mètres se chiffrait à 20,4 % pour les coupes agglomérées contre 15,8 % dans les coupes dispersées. La stratégie de coupes dispersées n'a pas modifié sensiblement le niveau de pertes par unité de longueur de lisière. Par contre, le périmètre plus important associé à une même superficie de coupe distribuée sur un grand territoire conduit à une perte de volume plus importante pour une même superficie récoltée (15,99 vs 6,34 m 3 ·ha -1 ).Mots clés : chablis, lisières de coupe, patron de dispersion, coupe agglomérée, coupe dispersée, sapin baumier. ABSTRACTThe use of clearcutting involves the creation of exposed edges that become vulnerable to windthrow. The spatial distribution of cutblocks can influence the level of damage. This study compares windthrow losses at edges of clearcuts for two spatial distributions of clearcuts in the balsam fir-white birch ecological domain. The level of windthrow was estimated from aerial photographs of five year-old clearcuts. The proportion of windthrow in the first 30 m of edges around clearcuts amounted to 20.4% for grouped clearcuts in comparison with 15.8% for dispersed clearcuts. Dispersed cutting did not modify the level of damage per unit length of edge. However, the greater perimeter for a similar cut area in the dispersed pattern led to a greater amount of damage per area harvested (15.99 vs. 6.34 m 3 ·ha -1 ).

show abstract

“…This is no doubt a sign that there are not enough efficient variables, particularly with respect to the physical properties of wood. Previous studies on breakage phenomena particularly focus on these properties [4,37,40] and factors that decrease stem strength such as knots [22] or decay [47]. The insect Dioryctria sylvestrella is no doubt responsible for some of the trunk breakage observed, but the features of these attacks only explain a minority of breakage.…”

Section: Why Are There Three Different Types Of Damage?mentioning

confidence: 99%

Wind-firmness in Pinus pinaster A�t. stands in Southwest France: influence of stand density, fertilisation and breeding in two experimental stands damaged during the 1999 storm

Cucchi

Bert

2003

Ann. For. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

-Maritime pine (Pinus pinaster) stands in the Aquitaine region are of great economic importance but subject to Atlantic storms. In the Bordeaux region, two experimental sites located near each other, aged 20 and 51 years, made it possible to study the effects of different types of silviculture on wind-firmness during the 1999 storm. Stand density has a major influence on tree growth. When density increases, height increases and circumference decreases appreciably. In the dense stands, windthrown trees were less abundant and there were more leaning pines. With respect to other silvicultural factors in stands planted at typical densities: (i) genetic breeding did not increase damage intensity at the 20-year-old experimental site and phosphorus fertilisation decreased the windthrow at the 51-year-old experimental site; (ii) compared to the undamaged trees, the circumference of windthrown trees was 3.6 cm smaller, the relative crown length was 10% shorter and the stem taper coefficient was higher. This research has shown that wind-firmness is better in stands where the height, circumference and crown length are homogeneous. A more closed canopy seems to improve wind resistance by increasing the damping effect of swaying as a result of the crowns being in contact with each other and provides a more favourable ratio between the aerial parts and the roots.windthrow / silviculture / Pinus pinaster / stability / storm Résumé -Résistance au vent de peuplements de pin maritime dans le sud-ouest de la France. Influence de la densité, de la fertilisation et de l'amélioration génétique sur deux dispositifs endommagés lors de la tempête du 27 décembre 1999. Les peuplements de Pinus pinaster en Aquitaine sont économiquement très importants mais exposés aux tempêtes océaniques. Dans la région de Bordeaux, deux dispositifs de 20 et 51 ans peu éloignés ont permis d'étudier l'influence de la sylviculture sur la résistance au vent lors de la tempête de 1999. La densité est le facteur sylvicole le plus influent sur les caractéristiques des peuplements. Quand la densité augmente, la circonférence moyenne diminue notablement et la hauteur moyenne a tendance à augmenter. Les chablis étaient moins abondants et les pins penchés plus nombreux dans les peuplements denses. Pour les densités pratiquées en forêt de production : (i) l'amélioration génétique n'a pas augmenté l'intensité des dégâts dans l'essai de 20 ans, et la fertilisation au phosphore a réduit le taux de chablis sur l'essai de 51 ans ; (ii) par rapport aux pins intacts, les chablis ont une circonférence inférieure de 3,6 cm, une longueur relative de houppier plus courte de 10 % et un coefficient d'élancement du tronc plus fort. Ces caractéristiques peuvent traduire la diminution des capacités d'amortissement du balancement des arbres lors des bourrasques. Ces recherches ont montré que la résistance au vent est meilleure dans les peuplements homogènes en hauteur, circonférence ou longueur de houppier. Un couvert plus fermé semble améliorer la résistance au vent en augm...

show abstract

Comparison of two models for predicting the critical wind speeds required to damage coniferous trees

Cited by 306 publications

References 35 publications

The effects of forest structure on the risk of wind damage at a landscape level in a boreal forest ecosystem

The effects of forest structure on the risk of wind damage at a landscape level in a boreal forest ecosystem

L'effet du patron de répartition des coupes sur les pertes par chablis : étude de cas dans la sapinière à bouleau blanc de l'Est

Wind-firmness in Pinus pinaster A�t. stands in Southwest France: influence of stand density, fertilisation and breeding in two experimental stands damaged during the 1999 storm

Contact Info

Product

Resources

About