Ecological simulation model for studying diversity of stand structure in boreal forests

Ecological Modelling

Volumn 111, Issue 1, 1998, Pages 17-36

  Kolström, Marja ^a  

^a UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND   (Finland)

Author keywords

Boreal forest; Diameter distribution; Gap model; Mean diameter; Stage of decay

Indexed keywords

BOREAL FOREST; MODELING; STAND STRUCTURE;

BETULACEAE; PICEA;

EID: 0032143063     PISSN: 03043800     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/S0304-3800(98)00102-1     Document Type: Article

References (83)

1. Aaltonen, V.T., 1926. Über die Umsetzungen der Stickstoffverbidungen im Waldboden. Summary: The decomposition of nitrogenous compounds in woodland soils. Communicationes ex instituto quaestionum forestalium Finlandiae, 10, 1-61. (in German, with English summary).
2. Aaltonen, V.T., 1950. Die Blattanalyse als Bonitierungsgrundlage des Waldbodens. Selostus: Lehtianalyysi metsämaan hyvyysluokituksen perusteena. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae, 37 (8) 1-41. (in German, with Finnish summary).
3. Aber, J.D., Melillo, J.M., 1982. Fornite: a computer model of organic matter and nitrogen dynamics in forest ecosystem. Univ. Wisconsin, Res. Bull. R3130, 1-49.
4. Ågren G.I. Theory for growth of plants derived from the nitrogen productivity concept. Physiol. Plant. 64:1985;17-28.
5. Andersson L.I., Hyttenborn H. Bryophytes and decaying wood-a comparison between managed and natural forest. Holarct. Ecol. 14:1991;121-130.
6. Angelstam P., Mikusiński G. Woodpecker assemblages in natural and managed boreal and hemiboreal forest-a review. Annal. Zoolog. Fenn. 31:1994;157-172.
7. Botkin D.B. Forest Dynamics: An Ecological Model. 1993;309 Oxford UP, Oxford.
8. Botkin D.B., Janak J.F., Wallis J.R. Some ecological consequences of a computer model of forest growth. J. Ecol. 60:1972;849-872.
9. Bugmann H., Fischlin A., Kienast F. Model convergence and state variable update in forest gap models. Ecol. Model. 89:1996;197-208.
10. Djogteva, S.V., Ipatov V.S., 1987. Serool'šatniki severo-zapada RSFSR. (Grey Alder Stands in Northwest RSFSR). Leningrad, Gosudarstvennyj universitet. (in Russian).
11. Ellenberg H. Vegetation ecology of central Europe. 4th edition:1988;731 Cambridge University Press, Avon.
12. Erkamo, V., 1958. Kesän 1955 kuivuudesta ja sen vaikutuksista kasveihin erityisesti Etelä-Suomessa. Annal. Botan. Soc. Zoolog. Botan. Fenn. 'Vanamo', Tom., 30(2), 1-45. (in Finnish).
13. Esseen P.-A., Ehrnström B., Ericson L., Sjöberg K. Boreal forests-the focal habitats of Fennoscandia. Hansson L. Ecological Principles of Nature Conservation. 1992;252-325 Elsevier, London.
14. Etholén, K., 1974. Kaatoajankohdan vaikutus koivun ja haavan vesomiseen taimistonhoitoaloilla Pohjois-Suomessa. Folia For. 213, 1-16. (in Finnish).
15. Gusev, I.I., 1978. Produktivnost' el'nikov severa. (Productivity of the Northern Spruce Forests). Leningrad; izdatel'stvo Leningradskogo universiteta, p. 232 (in Russian).
16. Hakkila, P., 1968. Geographical variation of some properties of pine and spruce pulpwood in Finland. Lyhennelmä: Eräitten mänty-ja kuuspaperipuun ominaisuuksien maantieteellinen vaihtelu Suomessa. Commun. Instit. For. Fenn., 66(8), 1-59.
17. Heikinheimo, O., 1931. Metsien luontainen uudistaminen. Keskusmetsäseura Tapion käsikirjasia no. 22, Helsinki, 90. (in Finnish).
18. Heikinheimo, O., 1937. Metsäpuiden siementämiskyvystä II. Deutsches Referat: Über die Besamungsfähigkeit der Waldbäume II. Commun. Inst. For. Fenn., 24(4), 1-67 (in Finnish, with German summary).
19. Henningsson, B., 1967. Microbial decomposition of unpeeled birch and aspen pulpwood during storage. Sammanfattning: Mikrobiell nedbrytning av obarkad björk-och aspmassaved under lagring. Stud. For. Suec., 54, 1-32.
20. Hofgaard A. Structure and regeneration patterns of a virgin Picea abies forest in northern Sweden. J. Veg. Sci. 4:1993;601-608.
21. Hofgaard A. 50 years of change in a Swedish boreal old-growth Picea abies forest. J. Veg. Sci. 4:1993;773-782.
22. Hunter M.L. Wildlife, Forests, and Forestry: Principles of Managing Forests for Biological Diversity. 1990;370 Engelwood Cliffs, NJ.
23. Hytteborn H., Packham J.R., Verwijst T. Tree population dynamics, stand structure and species composition in the montane virgin forest of Vallibäcken, northern Sweden. Vegetatio. 72:1987;3-19.
24. Ilvessalo, Y., 1920. Kasvu-ja tuottotaulukot Suomen eteläpuoliskon mänty, kuusi-ja koivumetsille. Acta For. Fenn. 15(4), 1-94 (in Finnish).
25. Ilvessalo, Y., 1952. Metsikkölajien esiintyminen Suomen metsissä. Summary: Occurrence of the different kinds of wood stands in the Finnish forests. Commun. Inst. For. Fenn. 39(2), 1-27 (in Finnish, with English summary).
26. Ilvessalo, Y., Ilvessalo, M., 1975. Suomen metsätyypit metsiköiden luontaisen kehitys-ja puuntuottokyvyn valossa. Summary: The forest types of Finland in the light of natural development and yield capacity of forest stands. Acta For. Fenn. 144, 1-101 (in Finnish, with English summary).
27. Ivančikov, A.A., 1974. Sosnovye lesa Karelii i povyšenie ih produktivnosti. (Pine Forests of Karelia and Improvement of their Productivity). Petrozavodsk (in Russian).
28. Johansson T. Stump heights and sprouting of European aspen, pubescent and silver birches, and damage to Norway spruce and Scots pine following mechanical and brush saw cleaning. Stud. For. Suec. 186:1992;1-15.
29. Johansson T. Sprouting of 2 to 5-year-old birches (Betula pubescens Ehrh. and Betula pendula Roth.) in relation to stump height and felling time. For. Ecol. Manag. 53:1992;263-281.
30. Johansson T. Sprouting of 10- to 50-year-old Betula pubescens in relation to felling time. For. Ecol. Manag. 53:1992;283-296.
31. Kauttu, K., 1952. Havaintoja valaistuksen, ilman lämpötilan ja suhteellisen kosteuden vaihteluista eräässä kuusikossa. Referat: Beovachtungen über Schwankungen von Belichtung, Lufttemperatur und relativer Feuchtigkeit in einem Fichtenbestand. Commun. Inst. For. Fenn. 40(31), 1-21 (in Finnish, with German summary).
32. Kazimirov, N.I., 1971. El'niki Karelii. (The Spruce Forests of Karelia). Leningrad, nauka, p. 140 (in Russian).
33. Kazimirov, N.I., 1977. Stroenie, hod rosta i tovarnost' osinnikov Karel'skoj ASSR. (Structure, Growth and Structure of Assortments in the Aspen Stands of the Karelian ASSR). In: Biologičeskaja i hozjajstvennaja produktivnost' lesnyh fitocenozov Karelii. Petrozavodsk; Karel'skij filial AN SSSR, institut lesa, pp. 75-88. (in Russian).
34. Kellomäki, S., 1987. Metsäekologia. Silva Carelica, 7, 1-297 (in Finnish).
35. Kellomäki S., Väisänen H., Hänninen H., Kolström T., Lauhanen R., Mattila U., Pajari B. Sima: A model for forest succession based on the carbon and nitrogen cycles with application to silvicultural management of the forest ecosystem. Silva Carelica. 22:1992;1-91.
36. Kienast, F., 1987. Forece-A forest succession model for southern central Europe. Oak Ridge National Laboratory, Environmental Sciences Division, Publication No. 2989, 1-73.
37. Koivunen, J., 1989. Männyn ja koivun elävien ja kuolleiden oksien alkamiskorkeuden ennustaminen. Metsänarvioimistieteen pro gradu-työ, Helsingin yliopisto, p. 44 (in Finnish).
38. Koski, V., Tallqvist, R., 1978. Tuloksia monivuotisista kukinnan ja siemensadon määrän mittauksista metsäpuilla. Summary: Results of long-time measurements of the quantity of flowering and seed crop of forest trees. Folia For., 364, 1-60 (in Finnish, with English summary).
39. Leemans R., Prentice C. Description and simulation of tree-layer composition and size distributions in a primaeval Picea-Pinus forest. Vegetatio. 69:1987;147-156.
40. Leemans R., Prentice C.I. Forska, a general forest succession model. Medd. från Växtbiol. Inst. Upps. 1989(2):1989;1-45.
41. Lehtonen, T., 1993. Koloveden kansallispuiston vanhojen metsien puustorakenne. Joensuun yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Biologian laitos, syventävien opintojen tutkielma. Joensuu p. 65 (in Finnish).
42. Lesoučetnye tablicy listvennyh lesov severnoj podzony tajgi Evropejskogo severa. 1983. (Tables for Forest Mensuration for Broad-leaved Forests in the Northern Taiga Subzone in the European North). Gosudarstvennyj komitet SSSR po lesnomu hozjajstvu, Arhangel'skij institut lesa i Lesohimii. Arhangel'sk 1983, p. 41 (in Russian).
43. Linder, P., Östlund, L., 1992. Förändringarna i norra Sveriges skogar 1870-1991. Summary: Changes in the boreal forests of Sweden 1870-1991. Svensk Botaniska Tidskrift 86,199-216 (in Swedish, with English summary).
44. Lindholm, T., Airaksinen, O., Mäkelä, K., Tuominen, S., 1994. Kangasmetsien puustorakenne eräillä vanhan metsän kuvioilla Talaskangas-Sopenmäen metsäalueella. In: Talaskankaan metsä-ja suoalueen luonnonsuojeluinventoinnit. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja, Sarja A, Nro 177, pp. 45-59 (in Finnish).
45. Löyttyniemi, K., 1986. Männyn sydänpuu-luonnon kestopuuta. Männyn sydänpuun luontaisen lahon-ja hyönteistuhonkestävyyden hyväksikäytöstä. Summary: On natural durability of pine heartwood. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 231, 1-50 (in Finnish, with English summary).
46. Mälkönen E. Annual primary production and nutrient cycle in a birch stand. Seloste: Vuotuinen primäärituotos ja ravinteiden kiertokulku eräässä koivikossa. Commun. Inst. For. Fenn. 91(5):1977;1-35.
47. Mälkönen, E., and Saarsalmi, A. 1982. Hieskoivikon biomassan tuotos ja ravinteiden menetys kokopuun korjuussa. Summary: Biomass production and nutrient removal in whole tree harvesting of birch stands. Folia For. 534, 1-17 (in Finnish, with English summary).
48. Marklund, L.G., 1988. Biomassafunktioner för tall, gran och björk i Sverige. Summary: Biomass functions for pine, spruce and birch in Sweden. Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Forest Survey, Report 45, p. 73 (in Swedish, with English summary).
49. Metsäntutkimuslaitos, 1977. Valtakunnan metsien inventoinnin kenttätyön ohjeet. Yleinen osa. Finnish For. Res. Inst., p.59 (in Finnish).
50. Mielikäinen, K., 1980. Mänty-koivusekametsiköiden rakenne ja kehitys. Summary: Structure and development of mixed pine and birch stands. Commun. Inst. For. Fenn. 99(3), 1-82 (in Finnish, with English summary).
51. Mielikäinen, K., 1985. Koivusekoituksen vaikutus kuusikon rakenteeseen ja kehitykseen. Summary: Effect of an admixture of birch on the structure and development of Norway spruce stands. Commun. Inst. For. Fenn. 133, 1-79 (in Finnish, with English summary).
52. Miettinen, L., 1932. Tutkimuksia harmaalepikoiden kasvusta. Referat: Untersuchungen über den Zuwachs der Weisserlenbestände. Commun. Inst. For. Fenn. 18,1-100 (in Finnish, with German summary).
53. Moilanen, M., Oikarinen, M., 1980. Perkausajankohdan vaikutuksesta hieskoivun ja haavan vesomiseen kangasmaalla. Muhoksen tutkimusaseman tiedonantoja 19, 1-12 (in Finnish).
54. Näslund, M., 1936. Skogsförsöksanstaltens gallringsförsök i tallskog. Primärbearbeting. Meddelanden från Statens Skogsförsöksanstalt, Häfte 29, 1-169 (in Swedish).
55. Nyyssönen, A., 1950. Vertailevia havaintoja hoidettujen ja luonnontilaisten männiköiden rakenteesta ja kehityksestä. Summary: Comparative observations on the structure and development of tended and natural pine stands. Silva Fenn. 68,1-48 (in Finnish, with English summary).
56. Pastor J., Post W.M. Development of a linked forest productivity-soil process model. ORNL/TM-9519. 1985;168 Oak Ridge National Laboratory, Tennesse.
57. Prentice I.C., Helmisaari H. Silvics of north European trees: Compilation, comparisons and implications for forest succession modelling. For. Ecol. Manag. 42:1991;79-93.
58. Rassi, P., Kaipainen, H., Mannerkoski, I., Ståhls, G., 1992. Uhanalaisten eläinten ja kasvien seurantatoimikunnan mietintö. Ympäristöministeriö, p. 328 (in Finnish).
59. Reim, P., 1930. Piirteitä haavan lisääntymisbiologiasta. Esitelmä. Acta For. Fenn., 36(4), 152-156 (in Finnish).
60. Renvall P. Community structure and dynamics of wood-rotting fungi on decomposing conifer trunks in northern Finland. Karstenia. 35:1995;1-51.
61. Rossi, P., Rikala, R. 1992. Lehtipuiden kantojen vesominen lannoituksen jälkeen. Abstract: Stump sprouting in an Alnus-Betula-Salix stand following fertilization. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja, 425, 1-22 (in Finnish, with English abstract).
62. Saarsalmi, A., Mälkönen, E., 1989. Harmaalepikon biomassan tuotos ja ravinteiden käyttö. Summary: Biomass production and nutrient consumption in Alnus incana stands. Folia For. 728, 1-16 (in Finnish, with English summary).
63. Saarsalmi, A., Palmgren, K., Levula, T., 1991. Harmaalepän vesojen biomassan tuotos ja ravinteiden käyttö. Summary: Biomass production and nutrient consumption of the sprouts of Alnus incana. Folia For. 768, 1-25 (in Finnish, with English summary).
64. Saarsalmi, A., Palmgren, K., Levula, T., 1992. Harmaalepän ja rauduskoivun biomassan tuotos ja ravinteiden käyttö energiapuuviljelmällä. Summary: Biomass production and nutrient consumption of Alnus incana and Betula pendula in energy forestry. Folia For. 797, 1-29 (in Finnish, with English summary).
65. Samuelsson J., Gustafsson L., Ingelög T. Dying and dead trees: a review of their importance for biodiversity. 1994;109 Swedish Threatened Species Unit, Uppsala.
66. Sarvas, R., 1948. Tutkimuksia koivun uudistumisesta Etelä-Suomessa. Summary: A research on the regeneration of birch in South Finland. Commun. Inst. For. Fenn., 35(4), 1-91 (in Finnish, with English summary).
67. Sarvas R. On the flowering of birch and the quality of seed crop. Seloste: Koivun kukkimisesta ja siemensadon laadusta. Commun. Inst. For. Fenn. 40(7):1952;1-38.
68. Sarvas R. Investigations on the flowering and seed crop of Pinus silvestris. Seloste: Tutkimuksia männyn kukkimisesta ja siemensadosta. Commun. Inst. For. Fenn. 53(4):1962;1-198.
69. Sarvas R. Investigations on the flowering and seed crop of Picea abies. Commun. Inst. For. Fenn. 67(5):1968;1-84.
70. Shugart H.H. A theory of forest dynamics. The ecological implications of forest succession models. 1984;278 Verlag, NY.
71. Shugart H.H., Smith T.M. A review of forest patch models and their application to global change research'. Climatic Change. 34(2):1996;131-153.
72. Siitonen, J., Martikainen, P., Kaila, L., Nikula, A., Punttila, P., 1995. Kovakuoriaislajiston monimuotoisuus eri tavoin käsitelyillä metsäalueilla Suomessa ja Karjalan tasavallassa. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 564, 43-63 (in Finnish).
73. Stoljarov, D.P., Kuznecova, V.G., 1979. Raznovozrastnye el'niki i vedenie hozjaistva v nih. (Forestry in the Uneven-aged Spruce Forests). Moscow; lesnaja promyšlennost', p. 168 (in Russian).
74. Sulkava, R., Eronen, P., Storrank, B. 1994. Liito-oravan esiintyminen Helvetinjärven ja Liesjärven kansallispuistoissa sekä ympäröivillä valtionmailla 1993. Metsähallituksen luonnonsuojelujulkaisuja, Sarja A, 18, p. 29 (in Finnish).
75. Talkkari A., Hypén H. Development and assessment of a gap-type model to predict the effects of climate change on forests based on spatial forest data. For. Ecol. Manag. 83(3):1996;217-228.
76. Tamminen, P., 1991. Kangasmaan ravinnetunnusten ilmaiseminen ja viljavuuden alueellinen vaihtelu Etelä-Suomessa. Summary: Expression of soil nutrient status and regional variation in soil fertility of forested sites in southern Finland. Folia For. 777, 1-40 (in Finnish, with English summary).
77. Tamminen, Z., 1979. Rötskador hos 3-meters obarkad lagrad massaved av tall, gran, björk och klibbal. Summary: Storage losses in unbarked 3 metre pulpwood of pine, spruce, birch and common alder. The Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Forest Products, Uppsala, Report Nr 112, 1-80 (in Swedish, with English summary).
78. Tikka, P.S., 1954. Haapametsiköiden rakenteesta ja laadusta. 1. Rakenne. Summary: Structure and quality of aspen stands. I Structure. Commun. Inst. For. Fenn. 44(4), 1-33 (in Finnish, with English summary).
79. Valjaev, V.N., 1972. Naučnye osnovy vedenija hozjajstva v sosnovyh lesah Karelii. (Scientific Base for Forestry in the Pine Forests of Karelia). Doctoral thesis, Leningrad, p. 500 (in Russian).
80. Vuokila, Y., 1956. Etelä-Suomen hoidettujen kuusikoiden kehityksestä. Summary: On the development of managed spruce stands in Southern Finland. Commun. Inst. For. Fenn. 48(1), 1-138 (in Finnish, with English summary).
81. Yli-Vakkuri, P., 1961. Kokeellisia tutkimuksia taimien syntymisestä ja ensi kehityksestä kuusikoissa ja männiköissä. Summary: Experimental studies on the emergence and initial development of tree seedlings in spruce and pine stands. Acta For. Fenn. 75(1), 1-122 (in Finnish, with English summary).
82. Zabel R.A., Morrell J.J. Wood Microbiology. Decay and Its Prevention. 1992;476 Academic Press, San Diego, California.
83. Zjabčenko, S.S., 1984. Sosnovye lesa Evropejskogo severa. (Pine Forests of the European North). Leningrad, p. 243 (in Russian).