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Unidade 2: Análise estrutural de Florestas Nativas Unidade 2: Florística e Fitossociologia. Unidade 3: Análise estrutural aplicada ao manejo florestal 2.1 Composição Florística 24/10; 2.2 Estrutura Horizontal; 2.3 Estrutura Vertical 24/10; 2.4 Estrutura da Regeneração Natural 31/10; 2.5 Estrutura interna; 2.6 Análises qualitativas 31/10; 2.7 Distribuição diamétrica. - Identificação das espécies amostradas no inventário; - Deve coletar material botânico, se possível com estruturas reprodutivas; - Organizar as espécies por família seguindo um sistema de classificação. 2.1 Composição Florística 2.1.1 Listagem de espécies/riqueza de espécies -Índices de similaridade de espécies; -Índices de diversidade; -Índices de agregação. 2.1.2 Índices de similaridade Índice de Jaccard (SJ) e Sorensen (SO) Considera a variação entre o número de espécies comuns e o total das espécies encontradas nas duas comunidades que se está comparando: a = número de espécies exclusivas à comunidade A b= número de espécies exclusivas à comunidade B c = número de espécies comuns às 2 comunidades Quando todas a espécies são comuns a "A" e "B", temos S=1. Quando não existem espécies comuns a "A" e "B", temos S= 0. 2.1.3 Índices de diversidade Riqueza Uniformidade Número de espécies em uma determinada área. Grau de abundância de um conjunto de espécies em uma determinada área. Índice de Shannon pi= proporção de cada espécie em relação ao total. Quando H'= 0 , todos os indivíduos pertencem à mesma espécie. Quanto maior for o valor de H', maior será a diversidade florística da população em estudo. Este índice pode expressar riqueza e uniformidade. Índice de Uniformidade de Pielou: Este índice expressa a relação entre a diversidade real (H’) e a riqueza máxima (S). Se tivermos J = 0 , pode-se dizer que todas as árvores pertencem a uma única espécie e se tivermos J =1, pode-se dizer que todas as espécie estão igualmente representadas. Índice de Simpson Probabilidade de 2 indivíduos sorteados de uma comunidade pertencerem à mesma espécie ni = número de indivíduos da espécie “i ” N = número total de indivíduos Estabiliza rápido porque não dá muito peso às espécies raras Varia de 0 a 1, quanto maior o valor do Índice maior a diversidade. Índice de Espécies Raras (IER) É considerada espécie rara quando esta apresenta menos de 1 indivíduo/ha. nr = número de espécies raras encontradas; N = número total de espécies. 2.1.4 Índices de agregação O padrão dos indivíduos de uma espécie em uma comunidade, podem ser, segundo MATTEUCCI & COLMA (1982): -Aleatório; - Agrupado; - Regular/uniforme. Padrões de agregação das espécies Índice de Morisita N = Nº total de unidades amostrais ni = Nº de indivíduos na í-ésima amostra n = Nº total de indivíduos em todas as amostras n = Nº total de unidades amostrais = Σ f(x) x = Número de indivíduos por espécie e unidade amostral x² = Σ f(x) * x² = somatório do quadrado do número de indivíduos por unidade amostral; N = Σf(x) * x = frequência total de indivíduos encontrados em todas as n parcelas. Pouco influenciado pelo tamanho das parcelas. - Se o índice de Morisita for igual a 1, a dispersão é aleatória; - Se a distribuição for perfeitamente uniforme, o valor do índice será zero; - Se a distribuição for totalmente agregada, todos os indivíduos ocorrem em uma única unidade amostral, e neste caso I = n. Interpretação: Índice de McGuines O valor deste índice é obtido pela relação entre densidade observada/densidade esperada. F% = (frequência absoluta) (Nº de amostras em que ocorre a espécie/Nº total de amostras) * 100 O valor do IGA é: - Maior que 1 indica uma tendência ao agrupamento; -O valor é maior que 2,0 significa que a espécie apresenta um padrão de distribuição contagiosa ou agrupada; - O valor é igual a 1,0, significa que a espécie tem uma distribuição aleatória; - Valor é menor que 1,0, indica que a espécie tem uma distribuição tendendo a uniforme. Interpretação Significância da diferença em relação à Aleatoriedade O valor do χ² pode ser obtido segundo duas notações: χ² = (n-1) * S²/ẋ χ² = f(x). (f(x). x² / f(x).x) - f(x).x Quando o valor do índice de distribuição for próximo de 1, pode-se aplicar um teste de significância para determinar se o valor é estatisticamente diferente de 1 e em que tipo de dispersão a espécie se encontra. Teste de significância por Qui-quadrado O valor do qui-quadrado calculado é comparado com o valor da tabela de distribuição do qui-quadrado, ou estimado quando gl for maior que os apresentados na tabela. α 0,05 0,01 c 1,64485 2,32635 2.2 Estrutura Horizontal Abundância: número de indivíduos de cada espécies na composição florística do povoamento; Densidade: número de indivíduos de cada espécie por hectare; Dominância: expressa o grau de ocupação da área da floresta por cada espécie; Frequência: mede a distribuição de cada espécies, em termos percentuais, sobre a área; Valor de cobertura: soma das estimativas de densidade e dominância relativas; Valor de importância: somas dos valores relativos de densidade, frequência e dominância. As espécies podem ser classificadas com relação a densidade, em níveis de abundância: espécie muito rara - <1%; espécie rara – de 1% a <5%; espécie ocasional – de 5% a <25%; espécie abundante – de 25% a <75%; espécie muito abundante – 75% ou mais. Densidade Frequência Classificação das espécies quanto a frequência segundo Braun- Blanquet (1979): VI – quase sempre presente (entre 80-100%); V - presente na maioria das vezes (60-80%); IV – presente frequentemente (40-60%); III – pouco frequente (20-40%); II - rara (2-20%); I - esporádica (> 2%). Dominância 2.3 Estrutura Vertical Organização e distribuição espacial dos indivíduos no perfil vertical da floresta. Engloba posição sociológica da espécies e a regeneração natural. Posição Sociológica A posição sociológica de uma árvore é determinada pela expansão vertical em relação aos seus vizinhos. O conhecimento desta distribuição é importante pois uma espécie é estável e tem seu lugar assegurado na estrutura da floresta, quando encontra-se com densidade decrescente dos estratos inferiores para os superiores. Estrato arbóreo superior - atinge as árvores cujas copas formam o dossel mais alto da floresta( compõe-se das copas emergentes); Estrato arbóreo médio - corresponde as árvores cujas copas se encontram abaixo do dossel mais alto, mas na metade superior do espaço ocupado pela vegetação; Estrato arbóreo inferior - inclui as árvores cujas copas se encontram na metade inferior do espaço ocupado pela floresta (composto pelas árvores e arbustos do sub- bosque). Estratos identificados na floresta - Estratos inferior (1), - Médio (2) e - Superior (3). Estratificação da IUFRO (International Union of Forest Research Organizations/ União Internacional de Organizações de Pesquisa Florestal) (Lamprecht, 1990): Utiliza a altura dominante para definir os estratos: -Inferior: h < 1/3. Hdom; -Médio: 1/3. Hdom ≤ h < 2/3. Hdom; - Superior h > 2/3. Hdom. A determinação dos estratos Estabelecendo-seo critério de que cada estrato deve abranger 1/3 das alturas encontradas, delimita-se através do gráfico os respectivos estratos. - Agrupar as alturas observadas em classes de frequência; - Determinar as frequências acumuladas; O limite entre o estrato 1 e 2 corresponde a 33,33% da frequência acumulada; A altura correspondente a 66,66% desta frequência acumulada, é o limite entre o estrato médio e o superior. A partir da frequência relativa das alturas (LONGHI, 1980): Exemplo de determinação dos estratos a partir da frequência relativa das alturas Valor Fitossociológico dos estratos (VF): É o valor simplificado da percentagem do número de árvores correspondente a cada estrato. Determinação dos limites entre os estratos Exemplo: Estrato 1: até 7,0m Estrato 2: de 7,1 a 12,0m Estrato 3: acima de 12,0m Estrato 1: 280 árvores = 280 / 500 = 0,56 VF1 Estrato 2: 150 árvores = 150 / 500 = 0,30 VF2 Estrato 3: 70 árvores = 70 / 500 = 0,14 VF3 Total: 500 árvores Posição Sociológica Absoluta por Espécie (PSabs) VFn = valor fitossociológico de cada estrato para uma determinada espécie ni = número de indivíduos de cada estrato para uma determinada espécie Posição Sociológica Relativa Percentagem da Posição Sociológica da espécie, em relação a soma total da Posição Sociológica Absoluta. 3.3.3 Avaliação da Regeneração Natural A regeneração natural de uma comunidade florestal pode considerada como regeneração todas as árvores com menos de 5 cm de DAP. Regeneração 1 – mudas de árvores e arbustos com até 1,5 m de altura (Regeneração 1A - com até 0,75 m de altura e 1B - até 1,5 m de altura); Regeneração 2 – mudas de árvores e arbustos com mais de 1,5 m de altura e menos de 5 cm de DAP. Em função da altura dos indivíduos pode-se classificá-los em: Categorias de tamanho Finol (1971) Categoria de Tamanho 1 – CT1: 0,10 m a 1,0 ht; Categoria de Tamanho 2 - CT2: 1,0 m a 3,0 m ht; Categoria de Tamanho 3 - CT3: ht ≥ 3,0 m a 10 cm de DAP. - Densidade; - Frequência; -Valor Fitossociológico da categoria de tamanho; - Categoria de tamanho absoluta; - Taxa de transferência ou ingresso de indivíduos das classes de menor para as classes de maior dimensão (q). Avaliação da regeneração natural: Densidade Absoluta (DArni) e relativa (DRrni) Frequência Absoluta (FArni) e relativa (FRrni) ni= número de indivíduos da i-ésima espécies na regeneração natural; A= área total amostrada; Pi = número de parcelas em que a i-ésima espécie ocorreu; Pt= número total de parcelas amostradas. VFj = valor fitossociológico da classe de tamanho “j”; nij = número de indivíduos da i-ésima espécies na j classe de tamanho da regeneração natural; m = número total de classes de tamanho. Categoria de tamanho absoluta (CTA) e relativa (CTR); Valor Fitossociológico da Regeneração Natural (VF): Regeneração com 600 (N) indivíduos. CT1: 300 ind. (Nj) - 0,50 (VF1) CT1: 200 ind. - 0,33 (VF2) CT1: 100 ind. - 0,17 (VF3) Valor da regeneração natural RNabs= Regeneração Natural Absoluta Densabs= Densidade Absoluta da Regeneração Natural Freqabs= Frequência Absoluta da Regeneração Natural CTabs= Valor da Categoria de Tamanho Absoluta da Regeneração Natural. q = taxa de transferência das classes de menor para as de maior dimensão; ns.c= quantidade de plantas na classe de maior altura; ns(c-1)= quantidade de plantas na classe de menor altura; C = número de classes de altura; Taxa de transferência ou ingresso de indivíduos das classes de menor para as classes de maior dimensão (q). Nas comunidades em fase inicial de colonização há intensa germinação de sementes de espécies pioneiras e alta mortalidade, espera-se um valor baixo de q. Por outro lado, nas comunidades clímax, há pouca germinação de sementes no solo da floresta e uma grande parte das sementes germinadas consegue formar mudas que crescem e atingem as classes de maior dimensão, resultando numa maior taxa de transferência. O valor de q pode ser indicativo do estágio sucessional da floresta Valor de Importância Ampliado Este valor associa a estrutura horizontal e vertical da floresta, indicando com maior precisão a participação de cada espécie na floresta. A pesquisa demonstra que quanto maior for a aproximação da distribuição diamétrica de uma espécie ao padrão contínuo e decrescente (J-invertido) maior será o seu valor de IVIA. Espécies com distribuição diamétrica contínua e decrescente são, tipicamente, tolerantes à sombra, sendo consideradas de maior estabilidade ecológica na floresta. quanto maior for o valor de IVIA de uma espécie, mais estável ela será no ecossistema. Interpretação do IVIA 2.5 Estrutura interna 2.5.1 Qualidade do fuste: aliada a classe de uso comercial, é um indicador do valor econômico da floresta. Classes de qualidade de acordo com Higuchi et al. (1985): -QF1: árvore de boa forma física e aparentemente sadia, cujp fuste comercial pode fornecer pelo menos duas toras de 4 m de comprimento cada. -QF2: árvores de forma aceitável e aparentemente sadia, cujo fuste pode fornecer pelo menos uma tora de 4 m; -QF3: árvore totalmente irregular ou não sadia, aparentemente sem condições de aproveitamento industrial. Silva e Lopes (1984): -Comercial (QF1): produz toras com comprimento igual ou superior a 4 m e diâmetro igual ou superior a 45 cm nas extremidades; -Comercial (QF2): tora menor que 4 m e diâmetro igual ou superior a 45 cm nas extremidades; -Comercial no futuro (QF3): produz toras com comprimento igual ou superior a 4 m e diâmetro menor que 45 cm nas extremidades; -Comercial no futuro (QF4): produz toras com comprimento menor que 4 m e diâmetro menor que 45 cm nas extremidades; -Não comercial (QF5): árvores com fuste tortuoso, deformado, danificado, podre, oco. Amaral (1998): QF1: árvore com bom fuste (80-100%); QF2: com fuste regular (50-90%); QF3: árvore com fuste inferior (< 50%). Qualidade absoluta do fuste: m= número de classes de qualidade do fuste; nij= número de árvores amostradas da i-ésima espécie na j-ésima classe de qualidade do fuste; Nj: número total de árvores na j-ésima classe de qualidade de fusto; N: número total de árvores amostradas; DAij: densidade absoluta da i-ésima espécie na j-ésima classe de qualidade do fuste; DAj: densidade absoluta da j-ésima classe de qualidade de fuste; DTA: densidade total absoluta. Valor de importância ampliado economicamente 2.6 Análises qualitativas Análise feitas para definir a qualidade da madeira e principalmente, fundamentar ações ambientais serem desenvolvidas para melhorar a qualidade e produtividade da floresta. -Infestação de cipós; -Qualidade e iluminação da copa; -Causas e posição de danos ao tronco e a copa; -Danos ao produto; -Árvores mortas; -Espécies raras, ameaçadas. 2.6 Análises qualitativas... Infestação de cipós: 1. Nenhum cipó; 2. Cipó somente no tronco; 3. Cipó somente na copa; 4. Cipó no tronco e na copa. 1. Boa: Copa inteira e bem distribuída em torno do eixo central da árvore. 2. Regular: Copa com alguns galhos quebrados. 3.Inferior: Copa incompleta, mais da metade dos galhos quebrados. Qualidade e iluminação da copa Avaliação da iluminação das árvores para o segundo corte Definiçãode tratamentos culturais. Causas e posição de danos ao tronco e a copa -Causas do dano: 1. Nenhum danos evidente; 2. Exploração (máquinas pesadas): 3. Exploração – corte (abate, desgalhamento, traçamento). - Posição do dano: 1. Nenhum dano evidente; 2. Danos ao tronco; 3. Danos a copa; 4. Danos ao tronco e a copa; 5. Árvore morta. Avaliação dos danos ao produto 1. Nenhum dano evidente; 2. Fendas; 3. Rachaduras; 4. Podridão; 5. Ataques de insetos e fungos. Comercialização: 1. Comercial; 2. Não comercial; 3. Potencial.
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