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INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA DIVISÃO DE AGRICULTURA CURSO DE ENGENHARIA FLORESTAL AVALIAÇÃO DE CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. NA IFLOMA - MANICA Monografia apresentada e defendida na Divisão de Agricultura no curso de Engenharia Florestal - ISPG em cumprimento do requisito para a obtenção do grau de Licenciatura em Engenharia Florestal Autor: Silva Rassul Moreira Supervisor: Prof. Almeida Sitoe Co- Supervisores: Eng. Severino José Macôo Eng. Edson Moisés Chilaquene Massingue Lionde, Dezembro de 2020 Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página II Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página III Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página IV ÍNDICE DE TABELAS Tabela 1: Espécie, densidade média inicial (na época do plantio) densidade na 1° ocasião e densidade actual, e sobrevivência das plantas em povoamentos de diferentes idades ... 27 Tabela 2: Incremento médio anual (IMA) do Diâmetro a altura do peito (DAP), altura, área basal por hectare (G/ha) e volume por hectare (V/ha) de P. elliottii em diferentes idades e as respectivas medidas de precisão. .................................................................................... 37 Tabela 3: Incremento médio anual (IMA) do DAP, da altura, da área basal (G/ha), e do volume de P. caribaea em diferentes idades e as respectivas medidas de precisão....... 37 Tabela 4: Incremento periódico (IP) e percentual (IP%) do DAP, da altura, da área basal (G/ha), e do volume de P. elliottii de diferentes idades e as respectivas medidas de precisão. ........................................................................................................................................ 43 Tabela 5: Incremento periódico (IP) e percentual (IP%) do DAP, da altura, da área basal (G/ha), e do volume de P. caribaea de diferentes idades e as respectivas medidas de precisão. ........................................................................................................................................ 44 Tabela 6: Incremento periódico anual (IPA) do DAP, da altura, da área basal (G/ha) e do volume de P. elliottii de diferentes idades e as respectivas medidas de precisão. ......... 45 Tabela 7: Incremento periódico anual (IPA) do DAP, da altura, da área basal (G/ha), e do volume de P. caribaea de diferentes idades e as respectivas medidas de precisão. ....... 46 Tabela 8: Distribuição percentual das árvores em diferentes classes de qualidades, para cada característica qualitativa estudada para P. elliottii e P. caribaea. .................................. 51 Tabela 9: Valores de Chi quadrado ( ) Calculado e crítico das características qualitativas, a nível de significância de 5%. .......................................................................................... 53 Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página V ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Mapa da localização das parcelas remedidas. ................................................. 18 Figura 2: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus caribaea nas duas ocasiões.29 Figura 3: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus caribaea nas duas ocasiões.29 Figura 4: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. 30 Figura 5: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. 30 Figura 6: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. 30 Figura 7: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. 31 Figura 8: Comportamento das curvas de distribuição diamétrica de P. caribaea em relação a idade na primeira e segunda ocasião. ............................................................................. 33 Figura 9: Comportamento das curvas de distribuição diamétrica de P. elliottii em relação a idade na primeira e segunda ocasião. ............................................................................. 33 Figura 10: Curva de crescimento do diâmetro a altura do peito em diferentes idades do Pinus sp. .................................................................................................................................... 34 Figura 11: Curva de crescimento da altura do peito em diferentes idades de Pinus sp.. 35 Figura 12: Curva de crescimento da área basal em diferentes idades de Pinus sp. ........ 35 Figura 13: Curva de crescimento do volume em diferentes idades Pinus sp. ................ 35 Figura 14: Curva do incremento médio anual em diâmetro a altura do peito (DAP) para o P. elliottii em diferentes idades. .......................................................................................... 40 Figura 15: Curva do incremento médio anual em altura para o P. elliottii em diferentes idades. ........................................................................................................................................ 40 Figura 16: Curva do incremento médio anual em área basal para o P. elliottii em diferentes idades. ............................................................................................................................. 40 Figura 17: Curva do incremento médio anual em volume para o P. elliottii em diferentes idades. ............................................................................................................................. 41 Figura 18: Curva do incremento médio anual em diâmetro a altura do peito (DAP) para o P. caribaea em diferentes idades. ....................................................................................... 41 Figura 19: Curva do incremento médio anual em altura para o P. caribaea em diferentes idades. ............................................................................................................................. 42 Figura 20: Curva do incremento médio anual em área basal para o P. caribaea em diferentes idades. ............................................................................................................................. 42 Figura 21: Curva do incremento médio anual em volume para o P. caribaea em diferentes idades. ............................................................................................................................. 42 Figura 22: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em diâmetro a altura do peito (DAP) para o P.elliottii em diferentes idades. ................................................................ 47 Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página VI Figura 23: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em altura para o P.elliottii em diferentes idades. ............................................................................................................ 48 Figura 24: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em área basal para o P.elliottii em diferentes idades. ...................................................................................... 48 Figura 25: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em diâmetro a altura do peito (DAP) para o P.elliottii em diferentes idades. ................................................................ 48 Figura 26: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em diâmetro a altura do peito (DAP) para o P.caribaea em diferentes idades. ............................................................. 49 Figura 27: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em altura para o P.caribaea em diferentes idades. ...................................................................................................... 49 Figura 28: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em área basal para o P.caribaea em diferentes idades. ....................................................................................49 Figura 29: Curvas do incremento médio anual e periódico anual em volume para o P.caribaea em diferentes idades. ...................................................................................................... 50 Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página VII LISTA DE ABREVIATURA ISPG – Instituto Superior Politécnico de Gaza; DAP – Diâmetro a Altura de Peito; MAE – Ministério de Administração Estatal; GPS – Global Positioning System; N/ha – Numero de indivíduos por hectare; G/ha – Área basal por hectare; V/ha – Volume por Hectare; IFLOMA – Industria Florestal de Manica; FT – Forma do Tronco; ES – Estado Sanitário; RB – Ramificação e Berfuração; IMA – Incremento Médio Anual; IP – Incremento Periódico; IP% - Incremento Periódico Percentual; IPA - Incremento Periódico Anual; ICA – Incremento Corrente Anual; MINAG - Ministério de Agricultura; M% - Mortalidade Percentual; lFC – Inventário Florestal Continuo; PDM – Ponto de Medição de Diâmetro; FA – Faculdade de Agricultura; PP – Parcelas Permanentes; PT–Parcelas Temporárias. Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página VIII Dedicatória Aos meus pais: Rassul Moreira e Natália André (motivo da minha existência) Ao meu irmão: Inárdio Rassul Moreira e Helena Bulawai, que assumiram o papel de pai, irmão e amigo, sempre do meu lado nos bons e maus momentos e que dividiu o pão da sua família pela metade para ver o meu sonho se concretizar (o meu herói) a ti palavras me faltam para mostrar a minha gratidão e satisfação por tudo. Dedico! Sempre agi de forma correta com quem sempre duvidou de me, não sou de me queixar e foi assim que a vida me ensinou, por isso agradeço o apreço de quem sempre me apoiou, com tudo para falhar mas não falhei, não cai mas escorreguei. Mas admito que muitas vezes errei, duvidaram de mim, eu também duvidei que um dia ia orgulhar a minha mãe. Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página IX Agradecimentos A Jeová Deus, criador do universo, razão da minha existência, Obrigado senhor pela bondade imerecida! Na conjugação do verbo agradecer, cabe mais do que uma palavra, ela é a expressão de gestos, momentos, ensinamentos, olhares, encontros, começos, recomeços, criações, recriações, compreensão, estender de mãos, coração aberto, mas sobretudo seu significado se traduz em pessoas. A minha mãe Natália André, pelo amor que me dedicou desde que me fez contemplar o mundo até hoje em dia, a ela nenhuma palavra no mundo expressa o meu amor infinito. Ao meus irmão Faustino Rassul Moreira (in memoriam), Inárdio Rassul Moreira, Eduardo Rassul Moreira, Clara Rassul Moreira, Jacinta Rassul Moreira, Génita Rassul Moreira, Cacilda Rassul Moreira, Samuel Armando Lopes, sem me alongar, apenas dizer não há nada no mundo que expressa a minha gratidão e amor. Aos meus sobrinhos e primos Delmiro Caetano, Dinoca Caetano, Dalmácia Caetano, Ernesto Macule, e Diorino Luanda, que tanto acreditaram na realização do sonho do “Tio Tantinho”. A Menita Pereira Domingos, minha melhor amiga, por dividir comigo todas as novas experiências, sempre me ajudando quando necessário não importando o motivo. Obrigado por todos os “puxões de orelha” e por estar sempre ao meu lado em todos os momentos. Aos meus Co-supervisores Eng. Severino José Macôo e Eng. Edson Moisés Chilaquene Massingue, pela orientação dada na elaboração do presente trabalho e comentários feitos na elaboração do trabalho, também pela paciência e pelo apoio, agradeço imenso pela atenção e disponibilidade imediata na interacção Estudante-Docente e dicas profissionais. Os meus Profundos agradecimentos ao ISPG, pela oportunidade de realizar o curso, a Divisao de Agricultura e em especial ao corpo docente do curso de Engenharia Florestal, dr. Sérgio Alfredo Bila, dr. Arão Raimundo Finiasse, Eng. Emídio José Matusse, Prof. Doutor Mário Sebastião Tuzine, Eng. Juvência Iolanda Malate e ao Eng. Pedro Venâncio Wate, por ter contribuído bastante na minha formação. Ao IFLOMA e seus trabalhadores pela abertura e permissão para a colecta de dados na vossa empresa, especialmente ao Sr. Bonade e Sr. José pela orientação na identificação dos talhões Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página X onde foram estabelecidas as parcelas permanentes, e ao Lee Raice Champungo, pelo apoio no fornecimento do GPS e pelas fichas de campo. Aos meus companheiros de Classe, especialmente aos Big Forestryers, Chibue, Inocente, Hedivânio, Iolanda, Timóteo e Válter, e a todos cujos nomes não foram mencionados, mas que sempre estiveram ao meu lado e directa ou indirectamente influenciaram na realização do meu sonho, pela companhia, confiança e cooperação durante o curso e durante a elaboração deste trabalho, vocês foram a chave “dicotómica” do meu sucesso. Aos meus amigos do condomínio Matusse em especial ao Tio Matusse, Celso Thangata, António Waite, Rodrigues Tranaquela, Nelsa Mucavel, Plácido Fidelino e ao que me ajudaram, directa ou indirectamente e possibilitaram a realização desse trabalho, Aos meus amigos da infância que continuam a fazer parte da minha vida: aos amigos da Escola Fepom, Escola Artes e Oficio em especial os da turma Ha e Escola Samora Moisés Machel em especial os da turma CNM8, José Xavito, Edgar Cristóvão, Luciano, Juvêncio, Santo, Mauro da Graça, Manuela, Ivania, Regina, Ana da Rosária, Baptista, Madriza, Regan e Bande, pela companhia, amizade, que sempre deram-me de sobra e que a bondade imerecida esteja com todos, com um amor indestrutível. O meu muito obrigado. Aprendemos com oque a vida nós proporciona (rindo ou chorando) a lição esta sempre lá, Seja humilde, paciente e forte o suficiente para ver, ouvir e calar. E mesmo que passem dias, meses ou anos, quando chegar a hora seja estratégico para analisar, decidir e falar. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 1 RESUMO No sector florestal Moçambicano a avaliação do crescimento e a determinação do rendimento das principais espécies plantadas (Pinus spp e Eucalypto spp) tem sido motivo de grandes preocupações. Portanto, o presente trabalho visa avaliar o crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. O estudo foi realizado nas plantações da IFLOMA em Bandula, distrito de Manica. Para este estudo foram utilizados dados do inventário florestal contínuo (IFC) oriundos de 6 parcelas permanentes de 0,125ha (50 x 25 m) em povoamentos de idades diferentes, sendo 4 de Pinus elliottii com 11, 11.2, 12 e 32.3 anos de idade e 2 de Pinus caribaea com 13 e 39.3 anos de idade. Para o monitoramento das parcelas usou-se uma amostragem em ocasião sucessiva com repetição total. As avaliações foram realizadas em duas ocasiões, 2013 e 2020. Em cada parcela, mediu-se o DAP, altura total e características qualitativas das árvores, nomeadamente forma de fuste (FT), estado sanitário (ES), e ramificação e bifurcação (RB) e também foram avaliados o incremento médio anual (IMA), incremento periódico (IP) e o incremento periódico anual (IPA), em termo de DAP, altura, área basal e volume. A densidade actual dos povoamentos foi de 912, 776, 696, 784, 216, 712 árvores por hectare para 11; 11,2; 12; 13; 32,3 e 39,3 anos de idade, respectivamente. Para P. elliottii foi observado um incremento médio anual (IMA) para DAP, altura, área basal e volume de 2.84 cm/ano, 2.28 m/ano, 2.85 /ha/ano e 28.77 /ha/ano, respectivamente. E nos povoamentos de P. caribaea, o IMA foi de 3.23 cm/ano, 4.10 m/ano, 5.98 /ha/ano e 118.86 /ha/ano paraDAP, altura, área basal e volume respectivamente. Quanto ao incremento periódico anual (IPA), o P. elliottii obteve uma média de 1.16 cm/ ano para DAP, 1.11 m/ano para altura, 2.18 /ha/ano para área basal e 22.73 /ha/ano para volume respectivamente, e nos povoamentos de P. cabaea o IPA foi de 0.34 cm/ano, 1.26 m/ano, 1.91 /ha/ano, 49.54 /ha/ano para DAP, altura, área basal e volume respectivamente. Em ambas as espécies observou-se uma tendência de crescimento em todos os parâmetros dendrométricos (DAP, altura total, área basal e volume) das parcelas permanentes. Em relação as características qualitativas, os povoamentos de ambas espécies estudadas apresentaram árvores com fuste recto, sãs e com ramificação regular. Com base no teste de Chi-quadrado ( ) à ramificação e bifurcação das espécies mostraram diferenças significativas á 5% de nível de significância. Com base nos resultado observado no presente trabalho, todas as espécies apresentam bom crescimento e adaptação às condições daquele local. Palavras- chaves: Inventário florestal continuo, Parcelas permanentes, Incrementos, Produção. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 2 ABSTRACT In the Mozambican forestry sector, the evaluation of growth and the determination of the yield of the main planted species (Pinus spp and Eucalypto spp) has been of great concern. Therefore, the present work aims to evaluate the growth and production of Pinus elliottii Engelm. and Pinus caribaea Morelet. Through permanent installments. The study was carried out at IFLOMA's plantations in Bandula, Manica district. For this study we used data from the continuous forest inventory (IFC) from 6 permanent plots of 0.125 ha (50 x 25 m) in stands of different ages, 4 of Pinus elliottii with 11, 11.2, 12 and 32.3 years of age and 2 of Pinus caribaea with 13 and 39.3 years of age. For the monitoring of the plots, sampling was used on a successive occasion with total repetition. . The evaluations were carried out on two occasions, 2013 and 2020. In each plot, data were collected on DBH, height, qualitative characteristics of the trees, namely form of stem (FT), health status (ES), and branching and bifurcation (RB) and the average annual increment (IMA), periodic increment (IP) and the annual periodic increment (IPA) were also evaluated, in terms of DBH, height, basal area and volume. The population density was 912, 776, 696, 784, 216, 712 trees per hectare to 11; 11.2; 12; 13; 32.3 and 39.2 years of age, respectively. For P. elliottii an average annual increase (IMA) for DBH was observed, height, basal area and volume of 2.84 cm / year, 2.28 m / year, 2.85 / ha / year and 28.77 / ha / year / year , respectively. And in the P. caribaea stands, the IMA was 3.23 cm / year, 4.10 m / year, 5.98 / ha / year and 118.86 / ha / year, for DBH, height, basal area and volume respectively . As for the periodic increment (PI), P. elliottii obtained an average of 7.78 cm / year, 7.43 m / year, 12.16 / ha / year and 141.64 / ha / year for DBH, height, basal area and volume, respectively, and for the annual periodic increase (IPA), P. elliottii obtained an average of 1.16 cm / year, 1.11 m / year, 2.18 / ha / year and 22.73 / ha / year respectively, and in P. cabaea stands the IPA was 0.34 cm / year, 1.26 m / year, 1.91 2.18 / ha / year, 49.54 / ha / year for DBH, height, basal area and volume respectively. Regarding the qualitative characteristics, the stands of both studied species presented trees with straight, healthy and regular branches. Regarding branching and bifurcation, the species showed significant differences. Based on the results observed in the present study, all species show good growth and adaptation to the conditions of that location. Keywords: Continuous inventory, Permanent plots, Increments, Production. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 3 ÍNDICE Conteúdo...........................................................................................................................Paginas ÍNDICE DE TABELAS ........................................................................................................... IV ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................. V LISTA DE ABREVIATURA ................................................................................................. VII RESUMO ................................................................................................................................... 1 ABSTRACT ............................................................................................................................... 2 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 6 1.1. Problema e Justificativa do Estudo .................................................................................. 7 1.2. Objetivos .......................................................................................................................... 8 1.2.1. Geral: ........................................................................................................................... 8 1.2.2. Especifico: ................................................................................................................... 8 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................ 9 2.1. Inventário florestal continua (IFC) .................................................................................. 9 2.1.1. Amostragem em Múltiplas Ocasiões ........................................................................... 9 2.1.2. Amostragem com repetição total (ART) ..................................................................... 9 2.1.3. Amostragem com repetição Parcial (ARP) ................................................................ 10 2.2. Parcelas Permanentes (PP) ............................................................................................ 10 2.2.1. Tamanho, forma e número de parcelas permanentes. ................................................ 11 2.2.2. Periodicidade das medições em parcelas permanentes .............................................. 12 2.3. Medição dos parâmetros em parcelas permanentes ....................................................... 12 2.4. Crescimento e produção florestal .................................................................................. 13 2.4.1. Tipos de Crescimento ................................................................................................ 14 2.4.2. Formas de expressar o crescimento ........................................................................... 15 2.5. Mortalidade .................................................................................................................... 16 3. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................. 18 3.1. Descrição da área de estudo........................................................................................... 18 Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 4 3.1.1. Clima e Hidrografia ................................................................................................... 18 3.1.2. Relevo e solo ..............................................................................................................19 3.2. Materiais ........................................................................................................................ 20 3.3. Métodos ......................................................................................................................... 20 3.3.1. Medição de características fitossanitária ................................................................... 21 3.3.2. Medição dos parâmetros quantitativos (DAP e Altura) ............................................. 22 3.4. Análise de dados ............................................................................................................ 22 3.4.1. Condições gerais das parcelas estabelecidas.............................................................. 23 3.4.2. Determinação dos principais parâmetros dendrométricos ......................................... 23 3.4.3. Analise das características qualitativas ...................................................................... 24 3.4.4. Crescimento ............................................................................................................... 25 3.4.4.1. Determinação do incremento médio anual (IMA) ................................................. 25 3.4.4.2. Determinação do incremento periódico (IP) .......................................................... 25 3.4.4.3. Determinação do incremento periódico anual (IPA) ............................................. 26 3.4.5. Mortalidade ................................................................................................................ 26 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ...................................................................................... 27 4.1. Condições gerais das parcelas permanentes .................................................................. 27 4.1.1. Densidade dos povoamentos ...................................................................................... 27 4.1.2. Distribuição diamétrica por parcela ........................................................................... 29 4.1.3. Análise da distribuição diamétrica em relação a idade dos povoamentos ................. 32 4.2. Principais parâmetros dendrométricos .......................................................................... 34 4.3. Estimativa de crescimento dos povoamentos ................................................................ 36 4.3.1. Incremento médio anual para P. elliottii e P. caribaea ............................................. 37 4.3.2. Análise de curvas de crescimentos (IMA) para Pinus elliottii e P. caribaea ............ 39 4.3.3. Incremento periódico e percentual de Pinus elliottii e Pinus. caribaea .................... 43 4.3.4. Incremento periódico anual para P. elliottii e P. caribaea ........................................ 45 Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 5 4.3.5. Análise de curvas de crescimentos (IMA e IPA) para Pinus elliottii e Pinus caribaea 47 4.3.6. Avaliação das características qualitativas dos povoamentos ..................................... 51 5. CONCLUSÃO .................................................................................................................. 55 8. ANEXO ............................................................................................................................. 63 Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 6 1. INTRODUÇÃO A predição do crescimento e da produção dos povoamentos florestais são informações essenciais e extremamente importantes para empresas actuantes no sector florestal. O conhecimento de estoques futuros de madeira e de outros produtos de interesse garante a estas empresas a possibilidade de um planeamento confiável de suas actividades relacionadas a todas as etapas da cadeia produtiva e, principalmente, quanto às questões voltadas ao mercado de seus produtos (Silva Neto, 2008). Para Pelico Netto & Brena, (1996) o Inventário florestal contínuo é a ferramenta básica que deve ser utilizada para conhecer as mudanças que ocorrem na floresta, sejam provenientes de perturbações naturais e/ou também de perturbações humanas, como a exploração e os tratamentos silviculturas. O principal objectivo desse procedimento é a obtenção de informações fundamentais aos manejadores para tomada de decisão como avaliação do crescimento e o ciclo de corte. Para o seu planeamento as empresas florestais se baseiam em um grande número de informações da espécie a produzir. Entre essas informações destaca-se o crescimento e a produção florestal. Essa estimativa leva em consideração o objectivo final da plantação (Mendoça, 2010). A dinâmica de crescimento da floresta pode ser compreendida através de estudos de crescimento e produção, os quais permitem relacionar parâmetros dendrométricos (Diâmetro, Altura, e Volume) em função do tempo (Scheeren et al., 2004). A estimativa do crescimento e da produção de uma espécie/povoamento pode ser feita com base nas medições sucessivas efectuadas em parcelas permanentes de um inventário florestal contínuo ou através de análise de tronco por meio da contagem de anéis de crescimento (Manga, 2011). Segundo Clutter et al., (1983), o método de parcelas permanentes tem vantagem de oferecer melhores dados para a estimativa de crescimento, apesar de ser bastante dispendiosa e morosa na obtenção de dados, enquanto a análise de tronco proporciona dados com praticamente a mesma qualidade dos obtidos por parcelas permanentes, apesar dos custos também serem altos, no entanto, os dados podem ser utilizados imediatamente. O presente estudo tem por objetivo, avaliar o crescimento e a produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. na IFLOMA – MANICA Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 7 1.1.Problema e Justificativa do Estudo A demanda crescente de madeira para o suprimento de matéria-prima tem suscitado a necessidade de realização de estudos mais detalhados sobre o crescimento de espécies florestais principalmente as do género Pinus (Manga, 2011). Em Moçambique as plantações florestais ocupam cerca de 600 mil hectares de área plantada em todo o país, sendo as espécies do género Pinus e Eucalyptus as mais abundantes, maioritariamente usadas para a produção de madeira serrada e postes Beck (2018). Contudo, a informação precisa e relevante sobre o crescimento de Plantações florestais é pouco conhecida (Mario, 2011). O conhecimento da dinâmica florestal é uma ferramenta importante para a melhor decisão quanto ao uso dos recursos florestais para diferentes fins, principalmente, quando se trata dos recursos madeireiros e para um gestor florestal, esse entendimento é fundamental em importantes tomadas de decisão, tal como projecção mais precisa do ciclo de corte e prescrição adequada de tratamentos silviculturais (Silva, 2001; Vatraz et al., 2012 & Sousa, 2017). Para a elaboração de planos de maneio nas plantações florestais são necessárias informação referente à floresta sobre o estoque actual e a produtividade do estoque em crescimento, assim como sua produção esperada (Figueiredo, 2005 e Cunha, 2016). No sector florestal Moçambicano concretamente na Província de Manica em Bandula, a avaliação do crescimento e a determinação do rendimento nas plantações de Pinus sp e Eucalyptos sp tem sido motivo de grandes preocupações. A IFLOMA efectuou o estabelecimento das primeiras parcelas permanentes nos povoamentosde Pinus e Eucalyptos em 2013 na unidade de produção de Bandula (Macoô, 2013) & (Massingue, 2013), onde foram disponibilizadas as informações da primeira medição, contudo, no IFLOMA a falta de informação detalhada sobre o seu crescimento e produção nas plantações de Pinus sp e Eucalipto sp usando parcelas permanentes e existe pouca informação de estudos sobre avaliação do crescimento e produção nas plantações de Pinus usando parcelas permanentes. Para além de permitir o conhecimento do crescimento também permite a observação das mudanças ocorridas ao longo do crescimento e também servem como base para determinação do rendimento bem como permitir a avaliação dos efeitos das intervenções silviculturais. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 8 1.2.Objetivos 1.2.1. Geral: Avaliar o crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. na IFLOMA – MANICA. 1.2.2. Especifico: Analisar as características actuais dos povoamentos em termos de (Ni/ha, G/ha, Vi/ha) e a distribuição diamétrica; Determinar as mudanças ocorridas ao longo do processo dinâmico em cada parcela permanente. Analisar as características qualitativas de forma de tronco (FT), estado sanitário (ES) e ramificação e bifurcação (RB). Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 9 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1.Inventário florestal continua (IFC) De acordo com (Lima, 2010) o Inventário florestal é uma actividade que avalia o potencial qualitativo e quantitativo das espécies que compõe o ecossistema na qual funciona como a base para o planeamento do uso dos recursos madeireiros e não madeireiros. No IFC todas as unidades amostrais medidas na primeira ocasião são instaladas de maneira que possam ser remedidas na floresta repetidas vezes, por meio da amostragem em múltiplas ocasiões, no qual conta com, basicamente, quatro modalidades de processos de amostragem: Amostragem independente, Amostragem com repetição total, Amostragem com repetição parcial e Amostragem dupla (Pelico Netto & Brena, 1996). Muitas vezes, a instalação de unidades amostrais permanentes é a melhor forma de estimar os componentes de mudança da floresta ao longo do tempo (Qeroz, 1998). Os inventários florestais são importantes ferramentas utilizadas no diagnóstico do potencial produtivo de florestas. É através dos resultados dos inventários florestais que se apoiam decisões importantes acerca da viabilidade de empreendimentos florestais que exigem investimentos de alguns milhões de dólares (Cunha, 2004). Para o planeamento de inventário florestal por amostragem alguns elementos devem ser considerados como base. Decisão de implementar uma distribuição sistemática ou aleatória das unidades amostras, Distribuição das unidades de amostras em estratos, extensão e forma das unidades de amostras. 2.1.1. Amostragem em Múltiplas Ocasiões Amostras repetidas ou amostras em ocasiões em inventários florestais tem três objectivos principais sendo eles: Estimar as quantidades e características da actual floresta no primeiro inventário, Estimar as quantidades e características da actual floresta no segundo inventário e estimar as mudanças ocorridas na floresta durante um determinado período de crescimento (Husch et al., 1982 e Lima, 2010). 2.1.2. Amostragem com repetição total (ART) Esse processo de amostragem ocorre em múltiplas ocasiões, cuja amostra da segunda ocasião constitui uma subamostra da primeira ocasião. Esse tipo de amostra é usado quando os recursos financeiros são escassos, pouco tempo para a realização do trabalho. Torna-se uma Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 10 grande amostragem na primeira ocasião, obtendo-se estimativas precisas do total da população ou da média da variável auxiliar e na segunda ocasião torna-se apenas uma subamostra da primeira. Onde a remedição dessas subamostra estabelece uma correlação entre as variáveis medidas nas duas ocasiões, permitindo obter estimativas mais precisas na segunda ocasião, ou redução do custo de amostragem para uma precisão fixada (Pellico Neto e Brena,1997 & Lima, 2010). 2.1.3. Amostragem com repetição Parcial (ARP) Neste procedimento de amostragem sucessiva, parte das unidades de amostragem medidas na primeira ocasião é remedida em uma segunda e a outra parte se refere a unidades de amostra novas. Ware e Cunia, (1962), citados por Pelico Netto e Brena (1997). 2.2.Parcelas Permanentes (PP) As Parcelas Permanentes têm sido amplamente usadas para estudar o comportamento de florestas manejadas em relação a sua composição, crescimento, ingresso de novas plantas e mortalidade (Chiew and Garcia, 1989; Primack et al., 1989; Rai, 1989; Silva et al., 1996), e como forma de prever produção e rendimentos em projectos de maneio florestal (G- Monitoramento, 2004). As unidades amostrais ou parcelas são áreas delimitadas para observar e mensurar características qualitativas e, ou quantitativas de uma população florestal. As parcelas utilizadas para a amostragem florestal, quanto sua abordagem no tempo, pode ser classificada em dois tipos principais: permanentes e temporárias (Neto & Brena, 1997). De acordo com (Couto et al., 1989 & Sousa, 2017) as parcelas permanentes são áreas delimitadas, onde todas as árvores a partir de um diâmetro mínimo são mensuradas, marcadas e identificadas. Esses procedimentos permitem reencontrar as mesmas árvores e realizar a mensuração ao longo do tempo. São usadas para estudos de crescimento, ou quando se quer estudar com precisão as mudanças ocorridas na floresta. Com o uso de parcelas permanentes se tem o maior controle, como as avaliações são realizadas nos mesmos indivíduos, os dados tendem a fornecer estimativas mais confiáveis do estoque e das alterações que ocorrem na floresta, ou seja, as taxas sobre as alterações relativas à estrutura, composição, mortalidade e regeneração e os factores ecológicos que afectam essa Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 11 dinâmica dos indivíduos arbóreos em determinado período de tempo (Scolforo & Mello, 2006). No entanto, o estabelecimento e a manutenção de parcelas permanentes demandam alto custo financeiro e exige comprometimento por longo prazo de especialistas e técnicos envolvidos, o que muitos administradores de empreendimentos consideram uma desvantagem, sendo necessário que os procedimentos de instalação e colecta de dados sejam cuidadosamente avaliados a fim de se evitar acurácias, erros e tendências nos dados (Sanquetta et al., 2008 e Sousa, 2017). As parcelas temporárias, por sua vez, não são marcadas no campo e após a medição são desprezadas. Elas são características de inventários convencionais e muito utilizadas quando se quer uma informação estática da floresta, como no caso de inventários pré corte quando pouco tempo após a medição do povoamento florestal será cortada (Couto at al., 1989 e Sousa, 2017). As parcelas temporárias fornecem estimativas sobre estoques actuais de volume e sobre taxas de crescimento presentes na área, que não reflectem, no entanto, com a precisão necessária, as tendências de comportamento futuro da floresta porque são oriundas de medições únicas em diferentes povoamentos (Sousa, 2017). E como desvantagem cita-se o fato de elas não captarem as mudanças ocorridas napopulação, no caso de inventários (Scolforo & Mello, 2006). 2.2.1. Tamanho, forma e número de parcelas permanentes. O tamanho da parcela depende dos objectivos da pesquisa, das condições do povoamento, da duração esperada do estudo e dos custos. Parcelas muito pequenas produzem estimativas com alta variabilidade e podem conduzir a estimativas tendenciosas dos coeficientes de modelos de regressão. A variabilidade diminui com o aumento do tamanho das parcelas (Oliveira et al., 2005). Recomenda-se a utilização de parcelas como unidades amostrais permanentes, estas podem possuir diferentes formatos (circulares, quadradas, rectangulares, combinações de formatos em agrupamentos), e ser usadas em diferentes situações. No entanto, por uma série de razões, recomenda-se o uso de parcelas com formatos quadrados ou rectangulares, principalmente pela facilidade de alocação (Filfili et al., 2005). Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 12 Segundo (Alder & Synnott, 1992 & Oliveira et al., 2005) recomendam uma parcela permanente a cada 100 ha para inventário com vistas ao maneio florestal e uma parcela permanente a cada 1000 ha para estimativa do estoque em crescimento quando suplementada por outros tipos de inventário (uso de sensoriamento remoto ou parcelas temporárias). As parcelas permanentes poderão ser estabelecidas em campo de forma imediata ou gradual, na proporção de 1 ha de parcelas para cada 250 ha de área manejada até o limite de 50 ha amostrados (GT-Monitoramento, 2004). No que concerne ao tamanho das parcelas permanentes, estas geralmente são maiores que as parcelas temporárias, de modo a garantir uma boa eficiência na avaliação das variáveis dendrométricas por unidade de área. Desta feita, o tamanho mínimo recomendável é de 1 ha (100 x 100 m) para florestas tropicais, e um tamanho relativamente menor para florestas homogénea das zonas temperadas e plantações florestais (Alder & Synnott, 1992; Vanclay et al., 1995; Tomé, 2007). Portanto, em plantações florestais recomenda-se estabelecer parcelas permanentes com tamanho que varia 0,04 a 0,08 hectares (Alder, 1980; Oliveira et al., 2005). Outro factor a considerar na determinação do número de parcelas a estabelecer é a disponibilidade de fundos, pois, normalmente parcelas permanentes apresentam elevados custos de estabelecimento e manutenção e, requerem disponibilidade de recursos por um longo período de tempo, o que muitos administradores de empreendimentos consideram uma desvantagem (Oliveira, et al., 2005). 2.2.2. Periodicidade das medições em parcelas permanentes Deve-se estabelecer e tentar seguir o mais fielmente possível o esquema de remedições. O intervalo entre as medições depende das condições do povoamento e dos objectivos das parcelas. Para povoamentos de crescimento rápido (povoamentos jovens, sítios bons) deve-se empregar intervalos curtos entre as remedições (de ano em ano). Em florestas naturais, normalmente, são empregados intervalos de 2 a 5 anos e em florestas plantadas de 2 a 4 anos em plantações adultas, o período entre duas medições consecutivas pode ser reduzido, em virtude de seu rápido crescimento (Alder & Synnott, 1992, Oliveira et al., 2005). Para (Silva & Lopes, 1984) as sucessivas medições em parcelas permanentes devem ser executadas no mesmo período do ano em que as primeiras foram realizadas. Este período deve coincidir com o período de dormência vegetativa, ou seja, na estação seca. 2.3.Medição dos parâmetros em parcelas permanentes Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 13 As medições das variáveis dendrométricos (DAP, altura total, altura dominante, etc) devem ser feitas com o método mais rigoroso possível e deve-se evitar mudanças no tipo de equipamento utilizado para a medição das variáveis ao longo do tempo (Tomé, 2007). Além disto, durante a marcação e medição dos indivíduos torna-se importante observar detalhes que possam vir a complementar as análises, tais como, evidências de perturbações, tipo de solo, rochosidade, inclinação do terreno, proximidade de cursos de águas ou nascentes, abertura de dossel, presença de espécies invasoras, dentre outros (Felfili et al., 2005). Na primeira medição todas as árvores inclusas na parcela, incluindo as quebradas ou danificadas, devem ser medidas. Nas medições subsequentes, as árvores mortas (ainda em pé), devem ser medidas uma única vez, na medição imediatamente após a morte, com vista a estimar a mortalidade em área basal e volume. Contudo, não é recomendável medir as árvores mortas com o fuste danificado, sem casca ou qualquer outra anormalidade, que cause erros na medição, sendo portanto considerado o diâmetro da medição anterior (Silva et al., 2005). Para obtenção de resultados confiáveis em medições sucessivas, deve-se sempre verificar a consistência dos dados entre medições subsequentes e corrigir discrepâncias (incrementos muito elevados ou negativos), considerando-se que a primeira medição é sempre mais propensa a erros. Não obstante, pode-se evitá-los efectuando-se duas medições sucessivas à época da instalação das parcelas, sendo a segunda para fins de verificação dos dados (Oliveira et al., 2005). Uma vez detectadas as discrepâncias, deve-se verificar nas anotações de campo as anomalias que deram origem à discrepância. Estes dados discrepantes, não participam no cálculo dos incrementos, pois podem mascarar os resultados. Neste caso, deve-se também explicar na metodologia do trabalho que foram eliminados dos cálculos de incrementos os dados discrepantes. Contudo, as árvores que apresentarem defeitos ou discrepâncias que impedem o cálculo dos incrementos devem ser usadas nas análises de sobrevivência (Felfili et al., 2005). 2.4.Crescimento e produção florestal Os componentes mais importantes do desenvolvimento de floresta são o crescimento (incremento) e produção, ingresso e mortalidade. O crescimento consiste no alongamento e engrossamento das raízes, tronco e galhos. O crescimento causa mudanças na árvore, influenciando o seu peso, volume e forma. O crescimento linear de todas as partes da árvore é proveniente do meristema primário. Já o crescimento do diâmetro é proveniente do meristema Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 14 secundário ou câmbio através da deposição de camadas justaposta de lenho (Scolforo, 1998). Segundo Vanclay (1994), o incremento é o processo natural de crescimento das árvores vivas. Os termos crescimento, incremento e produção florestal definem diferentes aspectos da dinâmica de desenvolvimento de uma árvore ou de uma floresta. Assim, medidas sucessivas são necessárias para obter-se tal valor, considerando a mudança de tamanho no início e no fim do período analisado. Em contrapartida, produção de uma floresta é o resultado do crescimento em tamanho, peso e volume da árvore (Koehler, 2009). Em parcelas permanentes o crescimento é estimado através da diferença entre medições feitas em pelo menos duas ocasiões, uma no início e outra num dado período posterior, e a essa diferença se denomina "incremento." O incremento determina o rendimento e pode ser considerado como a “taxa de acumulação" de um produto. Em um sentido restrito das ciências florestais, é simplesmente a taxa de acumulação de rendimento (Martins et al., 2009). Enquanto a técnica de dendrocronologia, que na qual baseia-se em estudos fisiológicos das plantas, não for completamente dominada, o recurso mais acessível para estudar o crescimento individualou do povoamento florestal é o uso de parcelas permanentes, através de medições sucessivas sobre os mesmos indivíduos (Silva, 2001). 2.4.1. Tipos de Crescimento O conhecimento apropriado do comportamento de cada variável dendrométricos é importante para definir as estratégias de maneio, sejam sob a óptica silvicultura, económica, ambiental e/ou social tanto para florestas plantadas como para florestas nativas (Scolforo, 1998). Os principais tipos de crescimento em florestas são: crescimento em diâmetro, em altura, em área basal e em volume. O crescimento em diâmetro é influenciado pelo genótipo, do sítio e do espaçamento em que esta floresta foi alocada. Quanto mais produtivo o sítio for, mais inclinada será a sua curva de produção (Scolforo, 1998 e Siqueira et al., 2009). O crescimento em altura depende do genótipo, do sítio, do espaçamento e da posição no povoamento em que esta árvore se encontra (Scolforo, 1998). A curva média de produção em altura será mais inclinada quanto mais produtiva for o sítio e quanto mais inclinada a curva de produção em altura, maiores serão os valores de incremento corrente anual (ICAh). Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 15 O crescimento em área basal são muito influenciados pela densidade, assim como pelos demais factores já mencionados para o diâmetro e altura. Em um menor espaçamento se tem mais volume e área basal por unidade de área, mas plantas com menor média aritmética em diâmetro que nos maiores espaçamentos (Scolforo, 1998). 2.4.2. Formas de expressar o crescimento Existem diferentes maneiras para expressar o crescimento, podendo-se citar o incremento corrente anual (ICA), o incremento médio anual (IMA), o incremento periódico (IP) e o incremento periódico médio (IPM), seja ele anual (IPA) (Scolforo, 1998). Os incrementos são utilizados para descrever o desenvolvimento de determinada característica quantitativa (altura, diâmetro, área basal, volume) em determinado período de tempo, e podem ser expressos através de curvas de crescimento ou também por modelos aplicados aos dados avaliados, assim, serão expressos os crescimentos através de curvas de crescimento (Finger, 1992; Scolforo, 2006 e Mamore, 2016). O incremento corrente anual expressão crescimento ocorrido entre o início e o fim da estação de crescimento, em um período de 12 meses, ou entre dois anos consecutivos. Esse crescimento também é conhecido como crescimento acumulado, incremento corrente anual (ICA) ou simplesmente como incremento anual (IA), correspondendo o que a árvore cresceu no período de um ano (Encinas et al., 2005 e Siqueira et al., 2009). Equação [1] Onde: ICA = incremento corrente anual; Yt = dimensão da variável considerada na idade t0; Yt+1 = dimensão da variável considerada no ano seguinte. O incremento médio anual expressa o crescimento linear da variável considerada. O valor do incremento ou crescimento médio anual (IMA) expressa a média do crescimento total a certa idade da árvore. Expressa, portanto, a média anual do crescimento para qualquer idade. É obtido pela divisão da grandeza actual da variável considerada pela idade a partir do tempo zero (Siqueira et al., 2009). Equação [2] Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 16 Onde: IMA = incremento médio anual; to = idade a partir do tempo zero; Yt = dimensão da variável considerada. O incremento periódico (IP) é o crescimento do elemento dendrométrico considerado durante um determinado período de tempo. Esta é uma das formas mais usuais de expressar o crescimento, principalmente no caso das florestas nativas (Scolforo, 1998). Expressa o crescimento em um período de tempo determinado (Encinas et al., 2005). Equação [3] Onde: IP = incremento periódico; Y = dimensão considerada; t = idade; n = período de tempo; O incremento ou crescimento periódico anual (IPA) é o que a árvore cresceu em média de um determinado período de anos. Por exemplo, o que a árvore cresceu em 5, 10 ou 15 anos. O cálculo se baseia nos valores do início e fim do período, e o número de anos (Encinas et al., 2005 citado por Siqueira et al., 2009). Equação [4] Equação [5] Onde: IPA=Incremento periódico anual; IP = incremento periódico; IP% =Incremento periódico percentual; Y = valor médio da variável considerada (DAP, altura, G/ha ou V/ha); t = idade; n = período de tempo. 2.5.Mortalidade Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 17 A mortalidade pode ser definida como o número de indivíduos existentes inicialmente e que morreram em um dado período no tempo, podendo ser expressa como uma taxa explícita dada pela razão entre o número de indivíduos que morreram e o total existente anteriormente ao evento causador da morte (Campos & Leite, 2013.) A morte de uma árvore é reconhecida pelas características fenotípicas do indivíduo, como a perda de folhas e ressecamento do material lenhoso. Do ponto de vista fisiológico, a morte de uma árvore é dada quando seus processos (respiração, fotossíntese etc.) cessam (Souza, 2012). Em florestas naturais a mortalidade pode ser um evento aleatório e dinâmico. Em florestas não perturbadas pode ser causada por vários factores, tais como: ventos, queda de galhos, perda de copa, quebra de tronco, queda de outras árvores, dentre outros, além da simples mortalidade em pé (velhice, doenças e pragas) (Sanquetta, 1996). Equação [6] ( ) Equação [7] Onde: M = número de árvores mortas/ano; N1 = número de árvores mortas ocorridas na primeira medição; N2 = número de árvores mortas ocorridas na segunda medição; M% = número de árvores mortas percentuais; N = número de árvores totais encontradas na segunda medição. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 18 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1.Descrição da área de estudo O estudo foi realizado no IFLOMA nas plantações de P. elliottii e P. caribaea, localizada na unidade de produção de Bandula, na Localidade de Messica, distrito de Manica, na província de Manica. O distrito de Manica possui uma superfície de 2942 , E é limitado a Norte pelo distrito de Bárue, ao Sul pelo distrito de Sussundenga, a Este pelo distrito de Gondola e a Oeste pela República do Zimbabwe (Ministério de Administração Estatal – INE, 2019). As plantações estudadas localizam-se nos postos administrativos de Messica, e Vanduzi (actual distrito de Vanduzi), entre os paralelos 18°58'S e 19°03'S e entre os meridianos 33°10'E e 33°12'E, como mostra a figura 1. Figura 1: Mapa da localização das parcelas remedidas. Adaptado (Autor) 3.1.1. Clima e Hidrografia O clima do distrito, segundo a classificação climática de Koppen é do tipo temperado húmido (Cw). Aregião montanhosa de Manca regista valor médio anual na ordem dos 1000 e 1200 mm de chuvas. Em geral, a repartição das chuvas é desigual ao longo do ano, observando Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 19 claramente a existência de duas estacões bem distintas, a estacão chuvosa e a seca. A estacão chuvosa tem início no mês de Novembro e seu término no mês de Abril, e a estação seca tem duração de 2 a 5 mês A temperatura média anual é cerca de 21 ºC, com mínima de 14 0C e máxima de 28,4 0C (MAE, 2005). A evapotranspiração média anual é cerca de 1220 – 1290 sendo este superior ao valor da precipitação média anual. A região de Manica é drenada pelo rio Revue e seu afluente. Por sua vez, este drena as suas águas no rio Buz que é a bacia hidrográfica principal. 3.1.2. Relevo e solo O distrito de Manica é constituído por cadeias montanhosas ocorrendo de Sul a Norte da província ao longo da faixa fronteiriça com Zimbabwe. Esta formação compreende basaltos, riolitos e lavas alcalinas. A maior parte dos afloramentos formam cristas e cadeias montanhosas que chegam a atingir 1500 – 2000 metros de altitude. Os solos desta região são argilosos vermelhos óxicos ou castanhos avermelhados, profundos, bem drenados e a topografia é suavemente ondulada. Nos declives superiores e nos afloramentos rochosos os solos são litólicos com textura franco-arenosos, pouco profundos e com drenagem excessiva (MAE, 2005). Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 20 3.2.Materiais No quadro abaixo esta apresentada à lista de materiais usados na execução do trabalho e as suas respectivas funções ao decorrer das actividades: Quadro 1: Matérias usadas para a realização do trabalho. Material Função 1 GPS Para marcação das coordenadas das parcelas 2 Suta Para medir o diâmetro a altura de peito das árvores (DAP) 3 Fita métrica Para dimensionamento das parcelas 4 Ficha de registo Para o registo de dados 5 Hipsômetro vertex Para medir altura total 6 7 8 Corda Tinta spray Microsoft Excel 2016 Para delimitar as parcelas Para marcar as árvores medidas na parcela Para o processamento de dados 3.3.Métodos A remedição das parcelas permanentes foi efectuado no mês de Janeiro de 2020. Para este estudo foram utilizados dados do inventário florestal contínuo (IFC) oriundos de 6 parcelas permanentes de 0,125ha (50 x 25 m) em povoamentos de idades diferentes, sendo 4 de Pinus elliottii Engelm. e 2 de Pinus caribaea Morelet. As parcelas foram remedidas de acordo com os critérios e procedimentos técnicos de instalação, medição, manutenção e, monitoria de Parcelas Permanentes seguindo a metodologia recomendada por Alder & Synnott, (1992). Para o monitoramento das parcelas usou-se uma amostragem em ocasião sucessiva com repetição total. As parcelas foram instaladas em 2013 por (Macoô, 2013) e remedidas no ano de 2020 pelo presente estudo, onde foram medidos todos os indivíduos inclusos na parcela e o diâmetro a altura do peito (DAP) mediu-se a 1,30 m do solo. As parcelas permanentes estabelecidas na primeira ocasião, foram localizadas e identificadas com base nas coordenadas geográficas da primeira ocasião, de seguida foram identificados os cantos das parcelas e cada árvore inclusa na parcela, a orientação das medições foram feitas de acordo com as linhas da plantação com base no vértice mais próximo do caminho de acesso a parcela. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 21 Para facilitar a ordem de medição, marcação e enumeração das árvores, foram identificados todos os indivíduos enumerados na primeira ocasião. Na enumeração foram consideradas as árvores mortas. Os dados colhidos em cada parcela permanente foram referentes aos seguintes parâmetros: diâmetro à altura do peito (DAP), altura total (H), características qualitativas de forma do tronco (FT), estado sanitário (ES), ramificação e bifurcação (RB), bem como informações das parcelas em termos de actividades silvicultural (limpeza dos talhões, adubação, desbaste, desrame e colheita). 3.3.1. Medição de características fitossanitária O estado fitossanitário foi avaliado através de observações directas obedecendo a classificação apresentada na adaptação de (Germano, 2005) e (Serrote, 2008) usada na primeira ocasião em 2013, sendo estado sanitário (ES), forma de tronco (FT) e ramificação e bifurcação (RB) de cada árvore, foram obtidos a partir da atribuição da pontuação de 1 a 5, representando diferentes classes de qualidade das árvores, para todos os parâmetros conforme a classificação estabelecida. Quadro 2: Descrição das classes de qualidade das árvores. Características fitossanitárias Pontuação Forma de tronco Estado sanitário Ramificação e bifurcação 1 Recto Sã Regular 2 Ligeiramente curva Parcialmente afectada Ramos forte no último ¼ do tronco 3 Muitas curvas suaves Metade afectada Bifurcação forte no último ¼ do tronco 4 Curvo, 1 a 2 curvas acentuadas Completamente afectada Bifurcação a partir de ¼ da altura 5 Curvo, 3 ou mais curvas acentuadas Árvore morta Bifurcação a partir do início Sendo Forma de tronco: Recto (troncos com curvatura no ultimo ¼ da árvore, Ligeiramente curva (tronco com curvas a partir de ¼ da árvore, Muitas curvas suaves (troncos com curvaturas no inicio até ao ultimo ¼ da árvore, Curvos, 1 a 2 curvas acentuadas (troncos com curvas acentuadas no inicio e depois do ¼ da árvore. Estado sanitário: Sá (árvores sem nenhum sinal de ataque de pragas, trepadeiras e ferimentos), Parcialmente afectadas (árvores com térmites no topo das copas e com ferimentos); Metade Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 22 afectada (árvores com presença de ramos secos e quebrados); Completamente afectada (árvores com sinal de ataque de pragas, trepadeiras, ferimentos); Árvore morta (covas sem plantas, árvores caídas e secas). Ramificação e Berfuração: Regular (tronco sem bifurcação a partir do inicio até no ultimo ¼); Ramos forte no último ¼ do tronco (troncos com ramos fortes no ultimo ¼ da árvore); Bifurcação a partir do início (tronco com presença de duas árvores a baixo do ponto de medição do diâmetro ou 1.3 do solo). 3.3.2. Medição dos parâmetros quantitativos (DAP e Altura) As medições do diâmetro foram efectuadas em todas as árvores inclusas na parcela, utilizando uma suta com graduação em centímetros. As medições foram efectuadas a 1,3 metros da superfície do solo. Para árvores com defeitos na altura de 1,3 m, houve a necessidade de se alterar o ponto de medição, e para as árvores bifurcadas abaixo de 1,3 m da altura, considerou-se cada bifurcação como uma árvore individual, conforme os critérios apresentados na figura 1 dos anexos 3, de acordo com cada situação referida. Para garantir que nas ocasiões subsequentes as medições sejam efectuadas no mesmo ponto de medição, após a medição de diâmetro, em cada árvore marcou-se permanentemente o PMD com tinta Spray de cor vermelha fluorescente. E para facilitar a identificação das árvores nas ocasiões subsequentes, foram enumeradas apenas três árvores em cada linha, isto é, no início, no meio e no fim de cada linha na parcela de acordo com a ordem de medição. Na enumeração foram consideradas também as árvores mortas e falhas (covas sem plantas, árvores caídas ou secas),tendo-se colocado uma observação na ficha de campo (anexo 4). As alturas foram medidas com auxílio de um hipsómetro vertex III, em apenas três árvores em cada linha, isto é, no início, no meio e no fim de cada linha na parcela. No caso da árvore morta ou falha (covas sem plantas), mediu-se a altura da árvore mais próxima na mesma linha. 3.4.Análise de dados Por meio das duas medições realizadas nos povoamentos nos anos de 2013 e 2020, foram determinados estimativas dos parâmetros, onde para cada parcela permanente foram calculados os valores dos seguintes parâmetros: número de árvores por hectare (N/ha); área basal (G/ha); volume (V/ha), assim como o incremento médio anual (IMA), o incremento Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 23 periódico (IP) e o incremento periódico anual (IPA) em DAP, altura, área basal e volume e os dados foram analisados na planilha electrónica Microsoft Office Excel 2010. 3.4.1. Condições gerais das parcelas estabelecidas A caracterização actual das parcelas foi feita com base na análise dos seguintes parâmetros: densidade do povoamento, percentagem de mortalidade e distribuição diamétrica dos indivíduos, volume por hectare (Vi/ha) e área basal por hectare (G/ha). O número de árvores por hectare expressa a densidade do povoamento em termos de número médio de indivíduos existente em cada unidade de área e foi obtido com base na seguinte ralação proposta por (Campos & Leite, 2013.): Equação [8] Onde: Ni – número de árvores por hectare da parcela i ni – número de árvores encontradas na parcela i a – área da parcela (a=0,125 ha) 3.4.2. Determinação dos principais parâmetros dendrométricos De forma a conhecer o tamanho e o stock ou a quantidade de madeira de cada povoamento foram determinados os valores dos seguintes parâmetros dendrométricos: DAP, altura total, área basal e volume, de modo a caracterizar os povoamentos florestais. A estimativa da área basal (G) foi dada pelo somatório das seções transversais dos indivíduos sobreviventes nesta segunda ocasião onde determinou-se com base na seguinte fórmula proposta por (Campos & Leite, 2013.): ⁄ ∑ Equação [9] Onde: G/ha - Área basal por hectare em m 2 /ha a – área da parcela; gi – secção transversal de cada árvore na parcela em m 2 Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 24 O volume individual de cada árvore foi calculado com base na relação entre o DAP, altura e o factor de forma. O factor de forma usado foi de 0,65, determinado por Américo (2011) para Pinus elliottii na plantação de Inhamacari e usado na primeira ocasião (Macoô, 2013). Equação [10] Onde: Vi – volume da árvore i em metros cúbicos m 3 DAP – diâmetro a altura do peito em metros; H- altura dominante em metros; ff – factor de forma igual a 0.65; Para o volume médio por unidade de área na qual expressa a quantidade de madeira em m 3 disponível em cada unidade de área, foi determinada com base na seguinte fórmula: Equação [11] Onde: V – volume por unidade de área para cada povoamento; n – número de parcelas; a – área da parcela; Vi – volume da árvore i, 3.4.3. Analise das características qualitativas A avaliação das características qualitativas foi efectuada mediante a análise da distribuição de frequências de cada classe de qualidade para cada característica em estudo (FT, RB e ES). As frequências foram calculadas com base na seguinte expressão proposta por (Serrote, 2008): Equação [12] Onde: Fi – frequência em cada classe de qualidade em percentagem; ni – número de indivíduos que apresentaram a classe de qualidade i para cada característica na parcela; Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 25 N – número total de indivíduos encontrados na parcela; Para verificar se a distribuição de frequências das características qualitativas varia entre os povoamentos de diferentes idades, avaliou-se a associação entre as classes de qualidade das árvores e a idade dos povoamentos. Para tal foi feito o teste de Chi-quadrado ( ) a 95% de nível de confiança, sob a hipótese nula de que a “qualidade das árvores não está associado a idade do povoamento”. Os valores de chi-quadrado calculado foram obtidos com base na seguinte fórmula proposta por (Correia, at al., 2008): = Equação [13] Onde: - Chi-quadrado calculado; Vo – frequência observada; Ve - frequência esperada; 3.4.4. Crescimento O crescimento foi calculado para (DAP, H, G e V) para cada povoamento, por meio da diferença entre as medidas nas ocasiões. Posteriormente, foi obtido o incremento médio anual (IMA), incremento periódico (IP) e incremento periódico anual (IPA) pelos anos correspondentes ao período considerado. 3.4.4.1.Determinação do incremento médio anual (IMA) O IMA expressa a média do crescimento total a uma determinada idade do povoamento, isto é, a média anual do crescimento em Para qualquer idade. O IMA para DAP, altura, área basal e volume do povoamento foi calculado com base na relação entre o valor médio de cada parâmetro e a idade do povoamento a com base na equação 2: 3.4.4.2.Determinação do incremento periódico (IP) O Incremento periódico (IP) expressa o crescimento do elemento dendrométricos considerado durante um determinado período de tempo. O IP para DAP, altura, área basal e volume do povoamento foi calculado com base na relação entre o valor médio de cada parâmetro e a idade do povoamento segundo a equação 3 e 10. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 26 3.4.4.3.Determinação do incremento periódico anual (IPA) O incremento ou crescimento periódico anual (IPA) expressa o que a árvore cresceu em média de um determinado período de anos. O IPA para DAP, altura, área basal e volume do povoamento foi calculado com base na relação entre o valor médio de cada parâmetro e a idade do povoamento segundo a equação 4. 3.4.5. Mortalidade A taxa anual de mortalidade foi calculada por meio da razão entre o número de árvores mortas entre as duas medições e o número de árvores vivas nesta segunda medição. Onde foram contabilizados o número de árvores viva na primeira ocasião e nesta segunda ocasião não apresentarem características vitais. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 27 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1.Condições gerais das parcelas permanentes 4.1.1. Densidade dos povoamentos A densidade dos povoamentos foi expressa em termos de números de árvores por hectare, que nos indica a quantidade média de indivíduos que podem ser encontrados em uma unidade de área, como mostra a tabela abaixo. Tabela 1: Espécie, densidade média inicial (na época do plantio) densidade na 1° ocasião e densidade actual,e mortalidade das plantas em povoamentos de diferentes idades. Talhão Espécie Idade (anos) Densidade (ha-1) Mortalidade (%) Inicial 1° Ocasião Actual 1.11 P. ellioottii 11 1111 920 912 0.88 1.13 P. ellioottii 11.2 953 776 776 0.00 1.1 7.15 P. ellioottii P. caribaea 12 13 1111 1111 680 800 696 784 -2.30 2.04 24.1 P. ellioottii 32.3 1111 312 216 44.44 5.11 P. caribaea 39.3 1111 720 712 1.12 Media 1084.67 701.33 682.67 7.70 CV (%) 5.95 29.60 35.30 234.64 A densidade média inicial dos povoamentos foi de 1085 árvores por hectare, sendo que na 1° ocasião reduziu para cerca de 701.3 árvores por hectare e nesta segunda ocasião conta com cerca de 682.7 árvores por hectare, o que corresponde a uma taxa de sobrevivência média de aproximadamente 63.38% e com uma mortalidade média de 7.70% após a primeira medição. A redução no número de árvores actual em relação à 1° ocasião se deve a queda e morte das árvores, pois segundo Sr. Paulino (comunicação pessoal), um dos trabalhadores da empresa, em todos os povoamentos de Pinus spp não foram realizados os desbastes até mesmo nos talhões antigos (talhões 5.11 e 24.1), que já atingiram a idade de rotação e já deveriam ter sido desbastados. Durante o trabalho de campo, no talhão 24.1, observou-se queda excessiva de árvores, facto que contribuiu para a baixa taxa de sobrevivência (19.44 %) e uma taxa elevada de mortalidade (44.44%) observado neste povoamento. De acordo com a tabela 1, é possível notar que a densidade actual mostrou um elevado coeficiente de variação enquanto a densidade inicial e a densidade na 1° ocasião apresentam um valor baixo. Este comportamento é justificado pelo facto destes povoamentos serem de idades diferentes e por beneficiarem de tratamentos diferentes na implantação e ao longo do seu crescimento, o que resulta numa alta variação dos valores de densidade devido a tendência Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 28 de redução do número de indivíduos por queda e mortalidade à medida que a idade aumenta. De modo a reduzir o aumento do coeficiente de variação desses povoamentos, recomenda-se a empresa a realizar o corte raso desses dos povoamentos adultos com idades de 32.3 e 39.3 anos nos talhões 5.11 e 24.1 e o desbaste nos povoamentos mas jovens, de modo a reduzir as perdas económicas por queda e morte das árvores dentro dos povoamentos. Com base nas idades dos povoamentos nos quais foram remedidas as parcelas permanentes, verifica-se que as plantações do talhão 24.1 e 5.11 (com 32,3 e 39,3 anos de idade, respectivamente) já atingiram a idade de rotação, que segundo Ahrens (1987) & (Filho, 2012), quando a produção de madeira for para processamento mecânico (Toros para processamento em serrações e indústrias de produção de painéis franqueados, essencialmente), devem ser adoptadas rotações mais longas, talvez entre 20 e 30 anos ou mais, não havendo assim a necessidade de desbastar estes povoamentos. Segundo Lamprecht (1990) e Acerbi Jr. et al., (1999), a densidade do talhão 5.11 (712 árvores por hectare) esta acima do recomendado para o corte final e o talhão 24.1 (216 árvores por hectare) esta dentro dos intervalos recomendados. Os povoamentos restantes têm idade compreendida entre 11 e 13 anos, e sua densidade entre 692 a 912 árvores por hectare. Esta densidade também esta dentro dos padrões, mais ainda pode ser reduzida por desbastes, de modo a alcançar a densidade final ideal para obtenção de rendimentos elevados. Acerbi Jr. et al. (1999) analisando diferentes regimes de desbaste de Pinus taeda verificou que, para uma densidade inicial de 1111 a 1667 árvores por hectare, pode se realizar desbaste aos 12 e 14 anos, com redução até 800 a 900 árvores por hectare no primeiro desbaste e 400 a 600 árvores remanescentes para o corte final aos 20 a 22 anos. Assim sendo, a empresa pode adoptar qualquer um dos regimes de desbastes acima apresentados, com vista a estimular o crescimento e elevar os rendimentos dos povoamentos visto que esses povoamentos já possuem idade ideal para a realização do desbaste. Quanto a mortalidade, houve uma redução média de 7.70% no número de árvores por hectare ao longo dos 7 anos após a primeira medição. A maior taxa de mortalidade foi observada no talhão 24.1 com cerca de 44.44 % após a 1° ocasião e o talhão 1.10 apresentou um valor negativo na sua mortalidade (-2.30 %), isso devido ao excesso de número de árvores não enumerados na primeira ocasião na qual nesta segunda ocasião passarão para outra classe de diâmetro e possível retancha dentro dos povoamentos. Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 29 No entanto, segundo (Macoô, 2013), ao analisar os solos das parcelas em estudo, revelou que os talhões 1.10 e 24.1 apresentavam texturas diferentes dos restantes talhões (franco-argiloso- arenoso e franca, respectivamente). Nesse aspecto, conforme (Balloni & Simões, 1980), locais mais secos e/ou com solos de baixa fertilidade geralmente apresentam tendências a suportar um número menor de plantas por área quando comparados a locais mais húmidos e férteis. 4.1.2. Distribuição diamétrica por parcela A distribuição diamétrica foi avaliada considerando um intervalo (amplitude) de classe de 5 centímetros para todas as idades. As figuras abaixo mostram os gráficos de distribuição diamétrica de cada parcela remedida contendo dados da 1° e 2° ocasião para os povoamentos de Pinus caribaea e Pinus elliottii, respectivamente. Figura 2: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus caribaea nas duas ocasiões. Figura 3: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus caribaea nas duas ocasiões. 0 100 200 300 400 500 600 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 N i/ h a Classe diametrica (cm) Distribuição do número de indivíduos em diferentes classes diamétricas 1° ocasião - 6 Anos 2° ocasião - 13 Anos 0 50 100 150 200 250 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 N i/ h a Classe diametrica (cm) Distribuição do número de indivíduos em diferentes classes diamétricas 1° ocasião - 32.3 Anos 2° ocasião - 39.3 Anos Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 30 Figura 4: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. Figura 5: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. Figura 6: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. 0 100 200 300 400 500 600 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 N i/ h a Classe diametrica (cm) Distribuição do número de indivíduos em diferentes classes diamétricas 1° ocasião - 4 Anos 2° ocasião - 11 Anos 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 N I/ h a Classe diametrica (cm) Distribuição do número de indivíduos em diferentes classes diamétricas 1° ocasião - 4.2Anos 2° ocasião - 11.2 Anos 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 N i/ h a Classe diametrica (cm) Distribuição do número de indivíduos em diferentes classes diamétricas 1° ocasião - 5 Anos 2° ocasião - 12 Anos Avaliação do crescimento e produção de Pinus elliottii Engelm. e Pinus caribaea Morelet. Na IFLOMA - MANICA Autor: Moreira, S. R. Projecto final Página 31 Figura 7: Distribuição diamétrica do povoamento do Pinus elliottii nas duas ocasiões. Fazendo uma análise detalhada de cada gráfico observa-se que para
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