Predicting the abundance of forest types across the eastern United States through inverse modelling of tree demography
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Global environmental change is expected to induce widespread changes in the geographic distribution and biomass of forest communities. Impacts have been projected from both empirical (statistical) and mechanistic (physiology‐based) modelling approaches, but there remains an important gap in accurately predicting abundance across species' ranges from spatial variation in individual‐level demographic processes. We address this issue by using a cohort‐based forest dynamics model ( CAIN ) to predict spatial variation in the abundance of six plant functional types ( PFT s) across the eastern United States. The model simulates tree‐level growth, mortality, and recruitment, which we parameterized from data on both individual‐level demographic rates and population‐level abundance using Bayesian inverse modelling. Across a set of 1° grid cells, we calibrated local growth, mortality, and recruitment rates for each PFT to obtain a close match between predicted age‐specific PFT basal area in forest stands and that observed in 46,603 Forest Inventory and Analysis plots. The resulting models produced a strong fit to PFT basal area across the region ( R 2 = 0.66–0.87), captured successional changes in PFT composition with stand age, and predicted the overall stem diameter distribution well. The mortality rates needed to accurately predict basal area were consistently higher than observed mortality, possibly because sampling effects led to biased individual‐level mortality estimates across spatially heterogeneous plots. Growth and recruitment rates did not show consistent directional changes from observed values. Relative basal area was most strongly influenced by recruitment processes, but the effects of growth and mortality tended to increase as stands matured. Our study illustrates how both top‐down (population‐level) and bottom‐up (individual‐level) data can be combined to predict variation in abundance from size, environmental, and competitive effects on tree demography. Evidence for how demographic processes influence variation in abundance, as provided by our model, can help in understanding how these forests may respond to future environmental change.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».