Dr. Peter Newton

Chercheur scientifique principal

Recherche quantitative sur la sylviculture; biostatistiques; modélisation des attributs de la fibre, des changements climatiques et modélisation pour la prise de décisions; vitesse de propagation.

Recherche et / ou projets en cours

Biographie:

En tant que personne qui aime toujours le plein air, qui apprécie la diversité des changements saisonniers à travers le paysage canadien, des côtes ouest de la Colombie-Britannique aux côtes est de l'île de Terre-Neuve, et qui s'intéresse particulièrement aux forêts et à la nature en général, je me suis inscrite au programme Junior Programme de Rangers auprès du ministère des Terres et Forêts de l'Ontario, alors qu'il était à l'école secondaire. Cette excellente expérience qui consistait à planter des arbres, à ramasser des pommes de pin et à entretenir des sites de camping éloignés dans tout le nord de l'Ontario, a fourni les preuves d'introduction et de confirmation nécessaires pour entreprendre une carrière vers la foresterie et plus particulièrement vers la recherche en sciences forestières. Enrichi d'expériences professionnelles en tant que garde forestier dans le nord de l'Ontario, croiseur forestier dans le nord du Manitoba, planificateur industriel forestier dans le nord-ouest de l'Ontario et chercheur de terrain étudiant diplômé dans les forêts boréales du centre de Terre-Neuve, il a finalement mené à un parcours universitaire et une carrière de recherche enrichissants: atteindre la foresterie. diplômes de premier cycle, de maîtrise et de doctorat de l'Université Lakehead, de l'Université de Toronto et de l'Université de la Colombie-Britannique, respectivement, et atteignant le summum des possibilités d'emploi en étant sélectionné par le Service canadien des forêts pour servir le secteur forestier et le public canadien dans le rôle d'agent forestier, puis de chercheur scientifique. Un intérêt particulier pour la compréhension des facteurs écologiques sous-jacents à la dynamique des peuplements a conduit à une carrière innovante en sciences forestières impliquant l'écologie quantitative, la biométrie, la modélisation, la programmation informatique et la dynamique des peuplements. Tout au long de ce parcours, l'attention a été portée à l'excellence académique et scientifique et une concentration à long terme sur le développement de produits de recherche innovants destinés à une utilisation opérationnelle potentielle dans le secteur forestier par les forestiers en exercice, les sylviculteurs, les décideurs et les analystes politiques au niveau régional, provincial, national et international. Ceux-ci comprennent des outils d'échantillonnage et d'évaluation de la régénération, des modèles d'aide à la décision en matière de planification des cultures climato-intelligents et des suites logicielles associées à utiliser dans la planification sylvicole, la prise de décision en matière de gestion forestière et des méthodologies non destructives basées sur l'acoustique pour évaluer les attributs internes des fibres commercialement importants (voir la liste des publications pour un compte rendu complet).

Énoncés de recherches/projets

Développement de plusieurs produits innovants pour les conifères boréaux (pin gris, épinette noire et pin rouge) comme en témoignent les contributions suivantes:

Développement de systèmes d'aide à la décision sylvicoles et de suites logicielles associées pour la conception de plans de culture optimaux afin d'atteindre les objectifs de gestion liés au volumétrie, aux produits, à l'économie, à l'écologie, au carbone et à la protection contre l'incendie, pour les espèces de conifères canadiennes en déployant la modélisation structurelle de gestion de la densité des peuplements approche. En fin de compte, cela donnera lieu à des produits de R&D déployables sur le plan opérationnel, comme la suite logicielle Crop Planner intelligente face au climat, destinée à être utilisée dans la gestion des peuplements et des plantations naturels de pin gris, d'épinette noire et de pin rouge au cours de l'Anthropocène;

Développement de cadres analytiques innovants pour (i) la recherche sur la concurrence (par exemple, analyse séquentielle de la concurrence), (ii) l'échantillonnage et l'évaluation de régénération (par exemple, plans de quadrats à liste de précision fixe et d'échantillonnage double), (iii) la méta-analyse (par exemple, quantification volumétrique réponses de rendement aux traitements intensifs de gestion forestière (éclaircissage, fertilisation, amélioration des arbres et gestion de la végétation), (iv) approches à forte intensité informatique pour une prise de décision optimale (par exemple, applications d'optimisation) et analyse de la croissance des arbres basée sur la dendrologie (par exemple, logiciel d'analyse des tiges ) et recherche sur la dynamique des peuplements (p. ex. analyse d'auto-éclaircie, modélisation de la distribution des diamètres, évaluation de la productivité du site);

Évaluation de l'utilité de divers outils non destructifs novateurs en forêt pour l'évaluation/détermination non invasive des attributs internes des fibres de qualité du bois de xylème (par exemple, densité du bois, angle des microfibrilles, module d'élasticité, dimensions des trachéides, grossièreté des fibres, et spécifiques superficie) d’essences conifères canadiennes (pin gris et pin rouge). L'ensemble d'outils comprend des instruments de vitesse acoustique (par exemple, Fibre-gen ST200 et ST300) et des microperceuses (par exemple, Resistograph). Les attributs xlyem dérivés du Silviscan ont été largement utilisés pour confirmer la validité de ces outils en termes de précision et d'utilité potentielle dans les opérations forestières;

Développement de modèles de prédiction des attributs des fibres basés sur le produit final (spécifications de modèles spatiaux (arbre entier) et invariants spatiaux (hauteur de la poitrine)) pour les espèces de conifères canadiennes (épinette noire, pin gris et pin rouge). Les attributs comprenaient la densité du bois, l'angle des microfibrilles, le module d'élasticité, les dimensions des trachéides, la grossièreté des fibres et la surface spécifique, qui sont des déterminants directs du type et de la qualité du produit final (par exemple, produits en bois massif (bois dimensionnel)). De plus, ces modèles sont intégrés dans le système d'aide à la décision Crop Planner pour permettre la génération d'estimations de produit final en rotation à partir desquelles les plans de culture peuvent être optimisés pour un objectif de produit final donné, y compris ceux associés aux produits ligneux récoltables à longue durée de vie. En fin de compte, préparer le terrain pour l'évaluation des résultats à long terme en matière de rétention de carbone via une planification des cultures intelligente face au climat et contribuer ainsi à des stratégies naturelles d'atténuation du changement climatique aux niveaux régional, provincial et national.

Activités professionnelles / intérêts

1) Nominations de rédacteurs adjoints aux comités de rédaction de la Revue canadienne de recherche forestière, Forêts et frontières des forêts et changement global, responsables de l'examen, de la gestion et de l'évaluation des décisions d'acceptation des soumissions de manuscrits scientifiques;

(2) Postes de direction élus par les membres de vice-président de section, de président de section et de directeur du conseil d'administration national de l'Institut forestier du Canada;

(3) Nomination par les pairs du coordonnateur d'unité pour le 4.01.02 de l'Union des Organisations internationales de recherche forestière pour trois mandats de cinq ans.

J'établis, administre et gère également des contrats de service pluriannuels et des accords G&C, gère d'importants budgets de recherche, dirige et/ou participe à de grandes collaborations.

Prix et études

B.Sc. spécialisé en foresterie, Université Lakehead, ON.

M.Sc. en foresterie, Université de Toronto, ON.

Doctorat en foresterie, Université de la Colombie-Britannique, CB.

Prix ​​externes: sélection annuelle classée sur des bases scientifiques dans la liste des 2% des meilleurs scientifiques mondiaux de Stanford-Elsevier pour les années 2019, 2020, 2021 et 2022.

Expérience et / ou de travail international

Union internationale des instituts de recherche forestière (IUFRO):

(1) Coprésident de la conférence internationale (2005-2008 - Complex Stand Dynamics);

(2) Coordonnateur d'unité pour trois mandats (2005-2020 - Unité 4.01.02); et

(3) Membre du comité scientifique et modérateur de session des congrès mondiaux de l'IUFRO XXII, XXIII, XIV et XV.

Principales publications

  1. Mallik, A.U., and Newton, P.F. 1988. Inhibition of black spruce seedling growth by forest-floor substrates of central Newfoundland. Forest Ecology and Management 23:273-283.
  2. Newton, P.F., and Smith, V.G. 1988. Diameter distributional trends within mixed black spruce/balsam fir and pure black spruce stand types. Forest Ecology and Management 25:123-138.
  3. Newton, P.F. 1989. Fixed-precision list-quadrat sequential sampling for point-density estimation. Forest Ecology and Management 27:295-308.
  4. Newton, P.F. 1990. Initial size hierarchy development within second-growth black spruce stands. Canadian Journal of Forest Research 20:1720-1731.
  5. Newton, P.F., and Smith, V.G. 1990. Reformulated self-thinning exponents as applied to black spruce. Canadian Journal of Forest Research 20:887-893.
  6. Newton, P.F., and Smith, V.G. 1991. Volume growth relationships within mixed black spruce/balsam fir stands. Forest Ecology and Management 40:131-136.
  7. Newton, P.F. 1992. Base-age invariant polymorphic site index curves for black spruce and balsam fir within central Newfoundland. Northern Journal of Applied Forestry 9:18-22.
  8. Newton, P.F., and LeMay, V.M. 1992. Evaluation of a sequential counting plan for point-density estimation within black spruce/balsam fir seedling populations. Forest Ecology and Management 53:195-212.
  9. Newton, P.F., and Weetman, G.F. 1993. Stand density management diagrams and their development and utility in black spruce management. Forestry Chronicle 69:421-430.
  10. Newton, P.F., and Jolliffe, P.A. 1993. Above-ground dry matter partitioning, size variability and competitive processes within second-growth black spruce stands. Canadian Journal of Forest Research 23:1917-1929.
  11. Newton, P.F., and Weetman, G.F. 1994. Stand density management diagram for managed black spruce stands. Forestry Chronicle 70:65-74.
  12. Newton, P.F. 1994. Comparison of sequential and double sampling designs for estimating point density within seedling populations. Canadian Journal of Forest Research 24:1472-1479.
  13. Newton, P.F. 1997. Stand density management diagrams: review of their development and utility in stand-level management planning. Forest Ecology and Management 98:251-265.
  14. Newton, P.F. 1997. Algorithmic versions of stand density management diagrams developed for natural and managed black spruce stands. Forestry Chronicle 73:257-265.
  15. Newton, P.F., and Jolliffe, P.A. 1998. Assessing processes of intraspecific competition within spatially heterogeneous density-stressed black spruce stands. Canadian Journal of Forest Research 28:259-275.
  16. Newton, P.F., and Jolliffe, P.A. 1998. Above-ground modular component responses to intraspecific competition processes within density-stressed black spruce stands. Canadian Journal of Forest Research 28:1587-1610.
  17. Newton, P.F. 1998. Regional-specific algorithmic stand density management diagram for managed black spruce stands. Northern Journal of Applied Forestry 15:94-97.
  18. Newton, P.F. 1998. An integrated approach to deriving point-density/stocking standards by management objective. Forest Ecology and Management 102:143-156.
  19. Newton, P.F., and Jolliffe, P.A. 1998. Temporal size-dependent growth responses within density-stressed black spruce stands: competition processes and budworm effects. Forest Ecology and Management 111:1-13.
  20. Newton, P.F. 1999. Scale-specific performance of sequential and double sampling designs for point-density estimation within coniferous seedling populations. Scandinavian Journal of Forest Research 14:86-96.
  21. Newton, P.F. 2003. Systematic review of yield responses of four North American conifers to forest tree improvement practices. Forest Ecology and Management 172:29-51.
  22. Newton, P.F. 2003. Yield prediction errors of a stand density management program for black spruce and consequences for model improvement. Canadian Journal of Forest Research 33:490-499.
  23. Newton, P.F. and P.A. Jolliffe. 2003. Aboveground dry matter partitioning responses of black spruce to directional-specific indices of local competition. Canadian Journal of Forest Research 33:1832-1845.
  24. Newton, P.F. 2003. Stand density management decision-support program for simulating multiple thinning regimes within black spruce plantations. Computers and Electronics in Agriculture 38:45-53.
  25. Newton, P.F. 2003. Stem analysis program for coniferous forest tree species [includes software]. Computers and Electronics in Agriculture 39:61-66.
  26. Liu, C., Zhang, S.Y., Lei, Y. Newton, P.F., and Zhang, L. 2004. Evaluation of three methods for predicting diameter distributions of black spruce (Picea mariana) plantations in central Canada. Canadian Journal of Forest Research 34:2424-2432.
  27. Newton, P.F., Lei, Y. and Zhang, S.Y. 2004. A parameter recovery model for estimating black spruce diameter distributions within the context of a stand density management diagram. Forestry Chronicle 80:349-358.
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  29. Newton, P.F., Lei, Y. and Zhang, S.Y. 2005. Stand-level diameter distribution yield model for black spruce plantations. Forest Ecology and Management 209:181-192.
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  31. Newton, P.F. 2006. Asymptotic size-density relationships within self-thinning black spruce and jack pine stand-types: Parameter estimation and model reformulations. Forest Ecology and Management 226:49-59.
  32. Newton, P.F. 2006. Systematic review of short-term growth responses of semi-mature black spruce and jack pine stands to nitrogen-based fertilization treatments. Forest Ecology and Management 237:1-14.
  33. Newton, P.F. 2006. Forest production model for upland black spruce stands—Optimal site occupancy levels for maximizing net production. Ecological Modelling 190:190-204.
  34. Newton, P.F. and Amponsah, I.G. 2007. Comparative evaluation of 5 height-diameter models for black spruce and jack pine in terms of goodness-of-fit, lack-of-fit and predictive ability indices. Forest Ecology and Management 247:149-166.
  35. Sharma, M., Parton, J., Woods, M., Newton, P., Penner, M., Wang, J., Stinson, A. and Bell, W. 2008. Ontario’s forest growth and yield modeling program: advances resulting from the forestry research partnership. Forestry Chronicle 84:694-703.
  36. Newton, P.F. and Sharma, M. 2008. Evaluation of sampling design on taper equation performance in plantation-grown Pinus banksiana. Scandinavian Journal of Forest Research 23:358-370.
  37. Newton, P.F. 2008. Base-age invariant polymorphic height growth and site index equations for peatland black spruce stands. Northern Journal of Applied Forestry. Northern Journal of Applied Forestry 25:202-210.
  38. Newton, P.F. 2008. (Editor), Complex stand structures (Special Issue). Forestry (Oxford) 82:573-629.
  39. Newton, P.F. 2009. Development of an integrated decision-support model for density management within jack pine stand-types. Ecological Modelling 220:3301-3324.
  40. Newton, P.F. 2012. A decision-support system for forest density management within upland black spruce stand-types. Environmental Modeling and Software 35:171-187 + Supplementary Online Material.
  41. Newton, P.F. 2012. A silvicultural decision-support algorithm for density regulation within peatland black spruce stands. Computers and Electronics in Agriculture 80:115-125 + Supplementary Online Material.
  42. Newton, P.F. 2012. Yield responses of black spruce to forest vegetation management treatments: initial responses and rotational projections. International Journal of Forestry Research 2:1-15.
  43. Newton, P.F. 2012. Simulating site-specific effects of a changing climate on jack pine productivity using a modified variant of the CROPLANNER model. Open Journal of Forestry 2:23-32.
  44. Newton, P.F. 2012. Development and utility of an ecological-based decision-support system for managing mixed coniferous forest stands for multiple objectives. Chapter 7 in book entitled “Ecological Modeling”. Series: Environmental Science, Engineering and Technology, Nova Scientific Publishers (ISBN: 978-1-61324-567-5). Invited chapter.
  45. Newton, P.F. 2012. A decision-support model for regulating black spruce site occupancy through density management. Chapter 4 in book entitled “Sustainable Forest Management”. InTech-Open Access Publishers (ISBN 978-953-307-668-3). Invited chapter.
  46. Newton, P.F. 2015. Evaluating the ecological integrity of structural stand density management models developed for boreal conifers. Forests 6:992-1030.
  47. Newton, P.F. 2015. Occurrence of density-dependent height repression within jack pine and black spruce populations. Forests 6:2450-2468.
  48. Newton, P.F. 2015. Quantifying growth responses of black spruce and jack pine to thinning within the context of density management decision-support systems. Open Journal of Forestry 5:409-421.  
  49. Newton, P.F. 2015. Genetic worth effect models for boreal conifers and their utility when integrated into density management decision-support systems. Open Journal of Forestry 5:105-115.
  50. Newton, P.F. 2015. Quantifying growth responses of black spruce and jack pine to thinning within the context of density management decision-support systems. Open Journal of Forestry 5:409-421.  
  51. Newton, P.F. 2015. Genetic worth effect models for boreal conifers and their utility when integrated into density management decision-support systems. Open Journal of Forestry 5:105-115.
  52. Newton, P.F. 2016. Developmental trends of black spruce fibre attributes in maturing plantations. International Journal of Forestry Research 6:1-12.

  53. Newton, P.F. 2016. Simulating the potential effects of a changing climate on black spruce and jack pine plantation productivity by site quality and locale through model adaptation. Forests 7:223-248.

  54. Newton, P.F. 2016. Quantifying size-dependent developmental trajectories of commercial-relevant fibre attributes within maturing black spruce plantations employing hierarchical linear models. Forest Ecology and Management 381:1-16.

  55. Newton, P.F. 2017. Predictive relationships between acoustic velocity and wood quality attributes for red pine logs. Forest Science 63:504-517.

  56. Newton, P.F. 2017. Acoustic-based non-destructive estimation of wood quality attributes within standing red pine trees. Forests 8(10).

  57. Newton, P.F. 2018. Quantifying the effects of wood moisture and temperature variation on time-of-flight acoustic velocity measures within standing red pine and jack pine trees. Forests 9(9).

  58. Newton, P.F. 2018. An acoustical-based predictive modeling suite for estimating commercially-relevant wood fibre attributes within jack pine logs. Forests 9(12).

  59. Newton, P.F. 2019. Wood quality attribute models and their utility when integrated into density management decision-support systems for boreal conifers. Forest Ecology and Management 438:267-284.

  60. Newton, P.F. 2019. Acoustic-based prediction of end-product-based fibre determinates within standing jack pine trees. Forests 10(7).

  61. Newton, P.F. 2019. Examining Naturogenic Processes and Anthropogenic Influences on Tree Growth and Development via Stem Analysis: data processing and computational analytics. Forests 10(12).

  62. Newton, P.F. 2021. Stand density management diagrams: modelling approaches, variants, and exemplification of their potential utility in crop planning. Canadian Journal of Forest Research 51:236-256.
  63. Newton, P.F. 2021. Croplanner: A Stand Density Management Decision-Support Software Suite for Addressing Volumetric Yield, End-Product and Ecosystem Service Objectives When Managing Boreal Conifers. Forests 2021, 12, 448.
  64. Newton, P.F. 2022. Development of a Climate-Sensitive Structural Stand Density Management Model for Red Pine. Forests 2022, 13(7), 1010.
  65. Newton, P.F. 2022. Potential Utility of a Climate-Sensitive Structural Stand Density Management Model for Red Pine Crop Planning. Forests 2022, 13(10), 1695.
  66. Newton, P.F. 2023. Development of Spatiotemporal Whole-Stem Models for Estimating End-Product-Based Fibre Attribute Determinates for Jack Pine and Red Pine. Forests 2023, 14(11), 2211.

Installation de recherche

1219 Queen Street East
Sault Ste. Marie, ON P6A 2E5
Canada

Affiliations

Rédaction associée - Revue : Revue canadienne de recherche forestière

Rédaction associée - Revue : Forêts

Rédaction associée - Revue : Frontières des forêts et changement global

Union internationale des instituts de recherche forestière

Institut canadien des forêts

Langue

Anglais

Autres langues

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