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Projeto - Inventário Florestal de Minas Gerais Project - Forest Inventory of Minas Gerais Livro Equações de Volume, Peso de Matéria Seca e Carbono para Diferentes Fisionomias da Flora Nativa Book Volume Equations, Dry Matter Weight and Carbon for the Different Physiognomies of the Native Flora Capítulo III Equações para o peso de matéria seca das fisionomias, em Minas Gerais Chapter III WDry matter weight equations for the physiognomies of Minas Gerais Resumo do livro Inventário Florestal de Minas Gerais - Equações de Volume, Peso de Matéria Seca e Carbono para Diferentes Fisionomias da Flora Nativa Este volume da série “Inventário Florestal de Minas Gerais”, apresenta equações ajustadas para estimar o volume total e o volume de fuste, com e sem casca. Elas permitem inferir sobre o volume de galhos, a porcentagem de casca, o peso de matéria seca e o teor de carbono contido nas plantas. Também, são realizadas análises da similaridade dessas variáveis entre as diferentes regiões das fitofisionomias Cerrado Sensu Stricto, Cerradão, Floresta Estacional Semidecidual, Floresta Ombrófila e Floresta Estacional Decidual. Equações também foram ajustadas para estimar o volume, o peso de matéria seca e o teor de tanino nas espécies Anadenanthera colubrina (Benth.) Brenan (angico vermelho) e Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville (barbatimão), a cortiça em Kielmeyera coriacea (pau-santo), a produção de óleo em Eremanthus erythropappus (Benth.) (candeia), e o sistema radicular de Eucalyptus spp, e das espécies do Cerrado e da Floresta Estacional Decidual, entre outros. Book Abstract Forest Inventory of Minas Gerais – Volume Equations, Dry Matter Weight and Carbon for the Different Physiognomies of the Native Flora This volume of the series "Forest Inventory of Minas Gerais" presents equations adjusted to estimate the total and stem volume, with and without bark. They permit the estimation of branch volume, bark percentage, dry matter weight and carbon stock contained in plants. Also, analyses of the similarity of these variables are carried out between the different regions of the physiognomies Cerrado Sensu Stricto (Brazilian Savanna), Cerradão (Arboreal Savanna), Seasonal Semideciduous Forest, Ombrophylous Forest (Atlantic Rain Forest) and Seasonal Deciduous Forest. Equations have also been adjusted to estimate the volume, dry matter weight and tannin content of the species Anadenanthera colubrina (Benth.) Brenan (angico vermelho) and Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville (barbatimão), cork content in Kielmeyera coriacea (pau-santo), oil production of Eremanthus erythropappus (Benth.) (candeia), and root system for Eucalyptus spp., Cerrado and Seasonal Deciduous Forest species, among others. * Este capítulo é um componente do Mapeamento e Inventário da Flora Nativa e dos Reflorestamentos de Minas Gerais e, deve ser citado quando parte desta publicação for reproduzida. * This Chapter is a component of Mapping and Inventory of Native Flora and Refosrestation of Minas Gerais, and should be cited when part of this publication is reproduced. SCOLFORO, J. R. et al. Equações para o peso de matéria seca das fisionomias, em Minas Gerias. In: SCOLFORO, J. R.; OLIVEIRA, A. D.; ACERBI JÚNIOR, F. W.(Ed.). Inventário Florestal de Minas Gerais - Equações de Volume, Peso de Matéria Seca e Carbono para Diferentes Fisionomias da Flora Nativa. Lavras: UFLA, 2008. cap. 3, p.103-114. 103 CAPÍTULO III EQUAÇÕES PARA O PESO DE MATÉRIA SECA DAS FISIONOMIAS, EM MINAS GERAIS José Roberto Scolforo Ana Luiza Rufini José Márcio de Mello Paulo Fernando Trugilho Antonio Donizette de Oliveira Charles Plínio de Castro Silva Sobre a densidade básica das árvores, Souza et al. (1986) consideram que, em tecnologia da madeira, essa variável está associada às características do produto final, como rendimento em celulose, resistência físico-mecânica do papel, produção e qualidade do carvão, etc. No melhoramento florestal evidenciam o potencial de seleção das espécies. No manejo florestal determinam as práticas a serem aplicadas no povoamento, em função do produto final, e no inventário florestal está ligada à produtividade da floresta em termos de quantidade de madeira seca por hectare. Uma das tendências em biometria florestal é o desenvolvimento de modelos descritivos para predição da densidade básica, do peso de matéria seca, teor de carbono, teor de lignina tanto para uso na formulação de planos de proteção e desenvolvimento ou na pesquisa. Esses modelos devem ter como base variáveis como a densidade básica, entre outras que influenciam a qualidade do produto que se quer estimar ao nível de população. Objetivou-se nesse capítulo, o ajuste e seleção de equação para estimar o peso de matéria seca de árvores das diferentes fisionomias existentes em Minas Gerais, e também conhecer o comportamento da densidade básica entre regiões, entre classes de diâmetro e dentro da própria árvore. Igualmente importante foi analisar a similaridade das equações de peso de matéria seca das diferentes regiões compostas por agrupamento de Sub-Bacias Hidrográficas. Pode-se inferir a respeito do comportamento da variável peso de matéria seca entre regiões, para as fisionomias Cerrado Sensu Stricto, Cerradão, Floresta Estacional Semidecidual, Floresta Ombrófila e Floresta Estacional Decidual. Conhecendo o comportamento do peso de matéria seca por região para as diferentes fisionomias, é possível estimá-lo com precisão, o que propiciará mais segurança ao sistema de Monitoramento e Controle do estado de Minas Gerais, à confecção de planos de manejo em bases sustentáveis, as análises de investimento e as diversas tomadas de decisão que, cotidianamente, têm como objeto a vegetação nativa. 3.1 CERRADO SenSu Stricto E CAMPO CERRADO 3.1.1 Comportamento da variável peso de matéria seca Por meio da Tabela 3.1, observa-se que, nas regiões de abrangência do Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, o peso de matéria seca aumenta com as classes de diâmetro, e entre as regiões do trabalho, existe uma grande diferenciação de seus valores, principalmente das classes de diâmetro intermediárias, no sentido das maiores classes. Quanto à densidade básica, não existe uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento da classe de diâmetro. 104 Tabela 3.1 - Valores médios, por classe de diâmetro do peso de matéria seca da árvore, para 6 regiões nas fisionomias Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado. Classe Diamétrica (cm) Região 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 >40 GD e PI Dap 7,87 11,92 17,35 - 26,04 - - 41,54 H 4,85 6,04 7,00 - 8,50 - - 8,20 DMA (g/cm3) 0,5831 0,5678 0,6157 - 0,5771 - - 0,6902 PS (t) 0,0111 0,0291 0,0883 - 0,2456 - - 0,3402 JQ Dap 7,69 12,12 16,37 22,27 26,91 32,03 36,38 45,82 H 4,67 6,05 6,81 7,94 8,63 10,19 9,45 13,59 DMA (g/cm3) 0,6317 0,6155 0,6284 0,5897 0,5867 0,6920 0,6898 0,5761 PS (t) 0,0114 0,0354 0,0797 0,1662 0,2780 0,5655 0,7518 1,4505 Pardo Dap 7,48 12,27 17,61 22,97 27,39 32,69 36,66 42,23 H 5,55 6,88 8,02 7,76 8,50 6,80 8,62 11,77 DMA (g/cm3) 0,6116 0,6485 0,6304 0,6810 0,6775 0,6920 0,7496 0,5761 PS (t) 0,0123 0,0435 0,1246 0,2192 0,3536 0,4411 0,7315 0,7448 SF 1, 2, 3, 4 Dap 7,82 12,76 17,58 22,44 26,98 31,86 37,37 43,69 H 6,46 7,81 8,81 9,35 10,36 10,88 13,58 14,40 DMA (g/cm3) 0,5718 0,6084 0,6170 0,6144 0,5771 0,6206 0,7025 0,6902 PS (t) 0,0123 0,0480 0,1114 0,2106 0,3034 0,5218 1,0304 1,3719 SF 5, 6, 10 Dap 7,47 11,63 17,39 22,18 27,21 32,90 37,08 42,59 H 5,14 6,48 8,50 9,67 9,77 12,33 12,51 13,40 DMA (g/cm3) 0,6159 0,6288 0,6058 0,6644 0,5896 0,6547 0,6158 0,5292 PS (t) 0,0110 0,0320 0,0950 0,1890 0,2936 0,5800 0,7233 0,8798 SF 7, 8, 9 Dap 7,60 12,54 17,21 22,57 27,04 32,28 37,71 44,59 HT 5,27 6,30 7,89 8,77 10,06 11,6612,23 14,44 DMA (g/cm3) 0,5857 0,6090 0,5882 0,6172 0,6441 0,6465 0,6435 0,6398 PS (t) 0,0105 0,0410 0,0999 0,1930 0,3516 0,5481 0,8398 1,1595 DMA = densidade básica média ponderada. PS = peso de matéria seca. CLD com intervalo fechado à esquerda. 3.1.2 Equações de peso de matéria seca A Tabela 3.2 indica as equações de peso de matéria seca, bem como as suas respectivas medidas de precisão. O modelo de Schumacher e Hall logarítmico foi considerado o mais adequado. A Figura 3.1 apresenta a distribuição de resíduos destas equações. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. O erro padrão dos resíduos (Syx) em tonelada e em % é mais elevado que o de plantações, fato que decorre da variabilidade de uma amostra típica das árvores nativas, em particular do Cerrado, onde a variação das copas é muito grande. Na Figura 3.1 observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro e praticamente sem tendenciosidade. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela, já que a média dos erros de estimativa tende a se anular. 105 Tabela 3.2 - Equações de peso de matéria seca para 6 regiões nas fisionomias Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado. Variável Região Equações R2 ajust. Syx (t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) SF 1,2,3,4 Ln(PS) = -10,6778434551 + 2,4312156091 * Ln(Dap) + 0,6690995709 * Ln(H) 96,22 0,06944 34,26 0,00567 SF 5,6,10 Ln(PS) = -10,0494414912 + 2,3529732141 * Ln(Dap) + 0,4522175499 * Ln(H) 97,26 0,10159 48,32 0,01019 SF 7,8,9 Ln(PS) = -10,3446328162 + 2,4830156359 * Ln(Dap) + 0,4337627498 * Ln(H) 96,95 0,11075 44,22 0,00380 GD e PI Ln(PS) = -10,2250784897 + 2,0204541469 * Ln(Dap) + 0,9297685811 * Ln(H) 97,15 0,0296 63,52 -0,00149 JQ Ln(PS) = -10,2276863236 + 2,4684541946 * Ln(Dap) + 0,4000186998 * Ln(H) 97,14 0,12505 55,51 -1,454E-07 PA Ln(PS) = -10,1024202605 + 2,4038079403 * Ln(Dap) + 0,479410187 * Ln(H) 96,13 0,1089 56,61 0,002280 PS = peso de matéria seca SF 1,2,3,4 ; SF 5,6,10; SF 7,8,9 = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio São Francisco que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). GD e PI = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Grande e do Rio Piracicaba que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). JQ = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Jequitinhonha que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). PA = Bacia Hidrográfica do Rio Pardo que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). (a) (b) (c) (d) (e) (f) Figura 3.1 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, sendo (a), (b), (c), (d), (e) e (f) respectivamente para as regiões SF 1,2,3,4 ; SF 5,6,10; SF 7,8,9; GD e PI; JQ; e PA, nas fisionomias Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado. (t ) (t ) (t ) (t ) (t ) (t ) 106 3.1.3 Teste de identidade de modelos As equações de peso de matéria seca, específicas para cada uma das regiões do Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado, estudadas neste capítulo, oriundas do modelo de Schumacher e Hall logarítmico, foram submetidas ao teste de identidade de modelos, segundo à região. Na Tabela 3.3 são apresentadas as equações de peso de matéria seca da árvore, assim como, as respectivas medidas de precisão. A Figura 3.2 indica as distribuições de resíduos das equações. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. O erro padrão dos resíduos (Syx) em tonelada e em % é mais elevado que o de plantações, fato que decorre da variabilidade de uma amostra típica das árvores nativas, em particular do Cerrado onde a variação das copas é muito grande. Na Figura 3.2 observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro e praticamente sem tendenciosidade. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela, já que a média dos erros de estimativa tende a se anular. Conforme se observa na Tabela 3.3, para a variável peso de matéria seca, existe identidade ou similaridade no seu comportamento entre as regiões (SF 5,6,10), (SF 7,8,9) e JQ. Para as regiões em que foi observada identidade, pôde-se agrupar os dados de cubagem rigorosa e novas equações foram ajustadas, assim como, redefinida a sua nova região de aplicação (Tabela 3.3). Se não houver interesse em utilizar essa opção, basta usar as equações apresentadas nas seções anteriores, para peso de matéria seca. Tabela 3.3 - Equações selecionadas para cada combinação, e respectivas medidas de precisão, para a variável peso de matéria seca, nas fisionomias Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado. Variável Combi-nação Equações R 2 ajust. Syx(t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) 1 Ln(PS) = -10,6778434551 + 2,4312156091 * Ln(Dap) + 0,6690995709 * Ln(H) 96,22 0,06944 34,26 0,00567 2 3 5 Ln(PS) = -10,2342711188 + 2,4593429847 * Ln(Dap) + 0,4107891746 * Ln(H) 97,07 0,11299 48,23 0,00972 4 Ln(PS) = -10,2250784897 + 2,0204541469 * Ln(Dap) + 0,9297685811 * Ln(H) 97,15 0,0296 63,52 -0,00149 6 Ln(PS) = -10,1024202605 + 2,4038079403 * Ln(Dap) + 0,479410187 * Ln(H) 96,13 0,1089 56,61 0,00228 Regiões: 1- SF 1,2,3,4; 2 – SF 5,6,10; 3 – SF 7,8,9; 4 – GD e PI; 5 – JQ; 6 – PA. (a) (b) (c) (d) Figura 3.2 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca (a, b, c, d) respectivamente para as as regiões 1; 2, 3 e 5; 4; e 6, nas fisionomias Cerrado Sensu Stricto e Campo Cerrado. (t ) (t ) (t ) (t ) 107 3.2 CERRADãO 3.2.1 Comportamento da variável peso de matéria seca Por meio da Tabela 3.4, observa-se que, nas regiões de abrangência do Cerradão, o peso de matéria seca aumenta com as classes de diâmetro. Entre as regiões do trabalho há uma grande diferenciação de seus valores, especialmente, para as maiores classes de diâmetro. Quanto à densidade básica, não existe uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento da classe diamétrica e há grande diferença em seu valor entre regiões. Tabela 3.4 - Valores médios, por classe de diâmetro do peso de matéria seca da árvore, para 3 regiões na fisionomia Cerradão. Classe Diamétrica (cm) Região 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 >40 GD e PI Dap 7,32 12,50 17,19 22,30 27,15 32,66 37,19 47,00 H 6,96 10,10 12,42 11,59 13,58 13,32 12,05 14,32 DMA (g/cm3) 0,3075 0,5003 0,5817 0,4825 0,5015 0,5816 0,6843 0,5696 PS (t) 0,0045 0,0382 0,0963 0,1467 0,2485 0,4355 0,6923 1,0857 PN Dap 7,52 11,72 17,50 22,33 27,43 31,98 35,65 48,62 H 6,55 8,72 9,72 9,14 10,03 10,05 10,47 12,88 DMA (g/cm3) 0,5392 0,4691 0,5688 0,6658 0,5499 0,6012 0,6843 0,4272 PS (t) 0,0084 0,0255 0,0823 0,1682 0,2619 0,3555 0,6222 0,7456 SF 1, 2, 3, 4 Dap 7,68 13,38 17,55 22,25 25,43 - - 55,86 H 6,31 9,75 9,74 10,78 11,50 - - 11,10 DMA (g/cm3) 0,5370 0,5662 0,5202 0,6063 0,5035 - - 0,4272 PS (t) 0,0111 0,0499 0,0736 0,1670 0,2343 - - 1,0199 3.2.2 Equações de peso de matéria seca Na Tabela 3.5 observam-se as equações de peso de matéria seca, bem como as suas respectivas medidas de precisão. O modelo de Schumacher e Hall logarítmico foi considerado o mais adequado. A Figura 3.3 apresenta a distribuição de resíduos dessas equações. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. Os erros padrões dos resíduos (Syx) em tonelada e em % estão inferiores aos do Cerrado, porém ainda maiores que o de plantações, face a maior variabilidade das árvores dessa fisionomia. Na Figura 3.3, observam-se resíduos bem distribuídos,por classe de diâmetro. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela do inventário florestal, já que a média dos erros tende a se anular. Tabela 3.5 - Equações de peso de matéria seca para 3 regiões na fisionomia Cerradão. Variável Região Equações R2ajust. Syx(t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) SF 1,2,3,4 Ln(PS) = -10,366838857 + 2,2457934972 * Ln(Dap) + 0,637840619 * Ln(H) 98,73 0,01052 16,61 -0,01875 PN Ln(PS) = -11,3710317049 + 2,433521972 * Ln(Dap) + 0,8433902218 * Ln(H) 97,33 0,05048 38,86 0,01547 GD e PI Ln(PS) = -12,2999911901 + 2,6961223975 * Ln(Dap) + 0,8094354054 * Ln(H) 94,19 0,12703 49,83 0,02861 PS = peso de matéria seca SF 1,2,3,4 = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio São Francisco que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerradão, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). GD e PI = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Grande e do Rio Piracicaba que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerradão, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). PN = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Paranaíba que definem a região em que a equação de regressão, para o Cerradão pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). 108 (a) (b) (c) Figura 3.3 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, sendo (a), (b) e (c), respectivamente para as regiões SF 1,2,3,4; PN; e GD e PI, na fisionomia Cerradão. 3.2.3 Teste de identidade de modelos As equações de peso de matéria seca, específicas para cada uma das regiões do Cerradão, estudadas neste capítulo, oriundas do modelo de Schumacher e Hall logarítmico, foram submetidas ao teste de identidade de modelos, segundo a região. Não existiu identidade ou similaridade no comportamento do peso de matéria seca entre as três regiões estudadas. 3.3 FLORESTA ESTACIONAL SEMIDECIDUAL 3.3.1 Comportamento da variável peso de matéria seca Por meio da Tabela 3.6, observa-se que, nas regiões de abrangência da Floresta Estacional Semidecidual, o peso de matéria seca aumenta com a classe de diâmetro. Entre as regiões definidas no trabalho existe grande variação de seus valores, em todas classes de diâmetro. Quanto à densidade básica, não existe uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento da classe diamétrica. (t ) (t ) (t ) 109 Tabela 3.6 - Valores médios, por classe de diâmetro do peso de matéria seca, para 5 regiões na fisionomia Floresta Estacional Semidecidual. Classe Diamétrica (cm) Região 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 >45 DO e IP Dap 7,84 12,37 17,49 22,04 27,30 31,87 36,99 42,10 53,27 H 8,71 11,22 13,29 14,59 16,02 17,80 18,44 17,61 17,57 DMA (g/cm3) 0,5504 0,5361 0,5793 0,5455 0,5530 0,5995 0,5245 0,4637 0,5950 PS (t) 0,0145 0,0468 0,1202 0,2058 0,3284 0,5627 0,7249 0,7023 1,6445 GD e PI Dap 8,33 12,71 17,47 22,44 26,77 32,22 37,30 42,06 52,08 H 7,91 9,45 12,47 13,50 15,08 18,02 18,76 17,95 21,31 DMA (g/cm3) 0,4090 0,4373 0,5007 0,4794 0,4287 0,4897 0,5128 0,5385 0,5671 PS (t) 0,0108 0,0369 0,0969 0,1677 0,2277 0,4644 0,7010 1,0796 2,0287 JQ Dap 6,66 12,87 17,14 22,50 27,23 32,73 35,57 42,96 - H 7,83 8,53 9,15 11,38 12,75 11,09 13,20 20,80 - DMA (g/cm3) 0,7261 0,7049 0,7114 0,4358 0,6450 0,6560 0,6745 0,6175 - PS (t) 0,0125 0,0598 0,1319 0,1584 0,3668 0,5526 0,6544 1,2351 - MU, SM, BU, IT, JU Dap 7,35 12,50 16,96 21,86 26,70 31,54 37,34 42,24 52,03 H 7,72 12,41 12,73 13,64 15,09 16,48 16,17 20,29 21,89 DMA (g/cm3) 0,6250 0,6434 0,5955 0,6086 0,6836 0,5608 0,5535 0,6361 0,4991 PS (t) 0,0111 0,0551 0,1033 0,1820 0,3947 0,4332 0,6989 1,0506 1,1617 PA Dap 7,44 12,35 17,93 21,28 27,72 34,31 37,70 41,22 - H 9,03 11,65 13,94 14,84 13,60 15,50 14,76 13,89 - DMA (g/cm3) 0,7294 0,7168 0,6677 0,7495 0,6643 0,3743 0,2497 0,6175 - PS (t) 0,0194 0,0617 0,1606 0,2658 0,4554 0,2259 0,2811 0,7263 - DMA = densidade básica média ponderada. PS = peso de matéria seca. CLD com intervalo fechado à esquerda. 3.3.2 Equações de peso de matéria seca A Tabela 3.7 indica as equações de peso de matéria seca, bem como as suas respectivas medidas de precisão. O modelo de Schumacher e Hall logarítmico foi considerado o mais adequado. A Figura 3.4 apresenta a distribuição de resíduos dessas equações. Nessa Tabela, observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. O erro padrão dos resíduos (Syx) em tonelada e em % é mais elevado que o de plantações, fato que decorre da variabilidade de uma amostra típica das árvores nativas, em particular da Floresta Estacional Semidecidual, onde a variação das copas é muito grande. Na Figura 3.4 observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro e praticamente sem tendenciosidade. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela, já que a média dos erros de estimativa tende a se anular. 110 Tabela 3.7 - Equações de peso de matéria seca para 5 regiões na fisionomia Floresta Estacional Semidecidual. Variável Região Equações R 2 ajust. Syx (t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) DO e IP Ln(PS) = -10,439791707 + 2,1182873001 * Ln(Dap) + 0,8339834928 * Ln(H) 96,75 0,09808 46,26 0,00726 GD e PI Ln(PS) = -10,9532786932 + 2,5464820134 * Ln(Dap) + 0,4667754371 * Ln(H) 95,71 0,11853 41,74 0,00695 JQ Ln(PS) = -9,7244062219 + 2,2048968123 * Ln(Dap) + 0,5515240994 * Ln(H) 96,71 0,05933 21,40 0,00010 MU, SM, JU, IT, BU Ln(PS) = -10,2622957616 + 2,1516946479 * Ln(Dap) + 0,7265663432 * Ln(H) 96,37 0,16839 55,17 -0,01286 PA Ln(PS) = -10,4843366195 + 1,6816091448 * Ln(Dap) + 1,4063159347 * Ln(H) 93,36 0,11795 67,25 0,00356 PS= peso de matéria seca DO e IP = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Doce e do Rio Itapemirim que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Semidecidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). GD e PI = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Grande e do Rio Piracicaba que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Semidecidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). JQ = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Jequitinhonha que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Semidecidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). MU, SM, JU, IT, BU = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas dos Rios Mucuri, São Mateus, Jucuruçu, Itanhém e Buranhém que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Semidecidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). PA = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Pardo que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Semidecidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). (a) (b) (c) (d) Figura 3.4 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, sendo (a), (b), (c), (d) e (e), respectivamente para as regiões DO e IP; GD e PI; JQ; MU, SM, JU, IT, BU; e PA, na fisionomia Floresta Estacional Semidecidual. (t) (t) (t) (t) Continua... 111 (e) 3.3.3 Teste de identidade de modelos As equações de peso de matéria seca, específicas para cada uma das regiões da Floresta Estacional Semidecidual, estudadas neste capítulo, oriundas do modelo de Schumacher e Hall logarítmico, foram submetidas ao teste de identidade de modelos, segundo a região, e para cada variável volumétrica analisada nos itens anteriores. Não existe identidade ou similaridade para a variável peso de matéria seca, entre as cinco regiões estudadas 3.4 FLORESTA OMbRóFILA 3.4.1 Comportamento da variável peso de matéria seca Por meio da Tabela 3.8, observa-se que, nas regiões de abrangência da Floresta Ombrófila, o peso de matéria seca aumenta com as classes de diâmetro. Entre as regiõesdo trabalho há uma grande diferenciação de seus valores, em todas as classes de diâmetro. Quanto à densidade básica, não existe uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento da classe diamétrica, e há grande diferença de seu valor entre regiões. Tabela 3.8 - Valores médios, por classe de diâmetro do peso de matéria seca, para 2 regiões na fisionomia Floresta Ombrófila. Classe Diamétrica (cm) Região 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 >45 GD e PI Dap 7,74 12,11 17,67 22,89 27,26 32,59 37,79 41,83 51,11 H 9,93 11,95 13,76 15,28 16,98 17,94 19,30 17,48 18,33 DMA (g/cm3) 0,5349 0,4737 0,4795 0,5645 0,5124 0,5090 0,5613 0,4335 0,4191 PS (t) 0,0168 0,0400 0,1031 0,2368 0,3125 0,4633 0,8232 0,8078 1,2792 PS e IB Dap 7,17 12,35 17,36 22,14 26,22 31,60 36,59 - 48,05 H 8,17 11,04 14,71 15,99 18,77 21,79 19,32 - 23,69 DMA (g/cm3) 0,5195 0,4973 0,5075 0,4910 0,4645 0,5221 0,4297 - 0,4405 PS (t) 0,0099 0,0388 0,1118 0,1826 0,2773 0,5539 0,5163 - 1,1655 DMA = densidade básica média ponderada. PS = peso de matéria seca. CLD com intervalo fechado à esquerda 3.4.2 Equações de peso de matéria seca A Tabela 3.9 indica as equações de peso de matéria seca, bem como as suas respectivas medidas de precisão. O modelo de Schumacher e Hall logarítmico foi considerado o mais adequado. A Figura 3.5 apresenta a distribuição de resíduos dessas equações. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. Os erros padrões dos resíduos (Syx) em tonelada e em % estão inferiores aos do Cerrado, porém ainda maiores que o de plantações face a maior variabilidade das árvores dessa fisionomia. Na Figura 3.5, observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela do inventário florestal, já que a média dos erros tende a se anular. (t) Continua... Figura 3.4 - Continuação 112 Tabela 3.9 - Equações de peso de matéria seca para 2 regiões na fisionomia Floresta Ombrófila. Variá- vel Re- gião Equações R 2ajust. Syx(t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) GD e PI Ln(PS) = -10,9240874854 + 2,1188422024 * Ln(Dap) + 0,9848179885 * Ln(H) 97,34 0,09398 30,83 0,00575 PS e IB Ln(PS) = -10,5678122652 + 2,0679586507 * Ln(Dap) + 0,8722223725 * Ln(H) 97,81 0,05299 31,96 0,00169 PS = peso de matéria seca GD e PI = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Grande e do Rio Piracicaba que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Ombrófila, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). PS e IB = Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio Paraíba do Sul e do Rio Itabapoana que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Ombrófila, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). (a) (b) Figura 3.5 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, sendo (a) e (b), respectivamente para as regiões GD e PI; e PS e IB, na fisionomia Floresta Ombrófila. 3.4.3 Teste de identidade de modelos As equações de peso de matéria seca, específicas para cada uma das regiões da Floresta Ombrófila, estudadas neste capítulo, oriundas do modelo de Schumacher e Hall logarítmico, foram submetidas ao teste de identidade de modelos, segundo a região. Existiu identidade entre os modelos das duas regiões. Na Tabela 3.10 é apresentada a equação de peso de matéria seca, assim como, as suas respectivas medidas de precisão. A Figura 3.6 apresenta a distribuição de resíduos da equação. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. O erro padrão dos resíduos (Syx) em tonelada e em % é mais elevado que o de plantações, fato que decorre da variabilidade de uma amostra típica das árvores nativas, em particular da Floresta Ombrófila, onde a variação das copas é muito grande. Na Figura 3.6 observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro e praticamente sem tendenciosidade. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela, já que a média dos erros de estimativa tende a se anular. Para as regiões em que foi observada identidade pôde-se agrupar os dados de cubagem rigorosa e, novas equações foram ajustadas, assim como, redefinida a sua nova região de aplicação (Tabela 3.10). Se não houver interesse em utilizar essa opção, basta usar as equações apresentadas nas seções anteriores, para o peso de matéria seca. Tabela 3.10 - Equação selecionada para cada combinação, e respectivas medidas de precisão, para a variável peso de matéria seca, na fisionomia Floresta Ombrófila. Variável Combi-nação Equações R 2 ajust. Syx (t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) 1 2 Ln(PS) = -10,6409194002 + 2,1533324963 * Ln(Dap) + 0,8248143766 * Ln(H) 97,66 0,08173 34,99 0,00468 Regiões: 1 – GD e PI; 2 – PS e IB. (t)(t) 113 Figura 3.6 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, para a combinação das regiões 1 e 2. 3.5 FLORESTA ESTACIONAL DECIDUAL 3.5.1 Comportamento da variável peso de matéria seca Por meio da Tabela 3.11, observa-se que, nas regiões de abrangência da Floresta Estacional Decidual, o peso de matéria seca é crescente com as classes de diâmetro e varia entre regiões. Quanto à densidade básica, não existe uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento da classe de diâmetro, e se diferenciam entre as regiões do estudo. Tabela 3.11 - Valores médios, por classe de diâmetro do peso de matéria seca, para 2 regiões na fisionomia Floresta Estacional Decidual. Classe Diamétrica (cm) Região 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 >40 SF 5,6,10 Dap 7,90 12,52 17,86 21,23 26,30 32,82 37,47 - H 8,75 10,63 11,72 13,07 12,70 17,10 11,95 - DMA (g/cm3) 0,7099 0,6760 0,7082 0,6859 0,7072 0,6952 0,4274 - PS (t) 0,0214 0,0680 0,1588 0,2537 0,3744 0,7822 0,7643 - SF 7,8,9 Dap 7,84 11,89 18,05 22,48 27,49 31,99 38,61 65,41 H 8,32 10,22 12,40 12,66 13,21 14,71 14,92 15,06 DMA (g/cm3) 0,7005 0,7016 0,6844 0,6333 0,5572 0,6952 0,4274 0,2155 PS (t) 0,0237 0,0536 0,1514 0,2332 0,3454 0,6387 0,5563 0,7067 DMA = densidade básica média ponderada. PS = peso de matéria seca. CLD com intervalo fechado à esquerda. 3.5.2 Equações de peso de matéria seca A Tabela 3.12 indica as equações de peso de matéria seca, bem como as suas respectivas medidas de precisão. O modelo de Schumacher e Hall logarítmico foi considerado o mais adequado. A Figura 3.7 apresenta a distribuição de resíduos dessas equações. Nessa Tabela observa-se que o coeficiente de determinação ajustado (R2 ajust.) é adequado. Os erros padrões dos resíduos (Syx) em tonelada e em % estão inferiores aos do Cerrado, porém ainda maiores que o de plantações face a maior variabilidade das árvores dessa fisionomia. Na Figura 3.7, observam-se resíduos bem distribuídos por classe de diâmetro. Esse fato garante ótimas estimativas do peso de matéria seca por parcela do inventário florestal, já que a média dos erros tende a se anular. Tabela 3.12 - Equações de peso de matéria seca para 2 regiões na fisionomia Floresta Estacional Decidual. Variável Região Equações R2 ajust. Syx (t) Syx(%) Média dos erros Peso seco (t) SF 5,6,10 Ln(PS) = -10,1966777197 + 2,4240650757 * Ln(Dap) + 0,5413156008 * Ln(H) 98,48 0,02495 12,3 0,007338 SF 7,8,9 Ln(PS) = -10,5940591011 + 1,602721969 * Ln(Dap) + 1,5878967963 * Ln(H) 88,42 0,09823 49,37 0,00879 PS= peso de matéria seca SF 5,6,10; SF 7,8,9= Conjunto de Sub-Bacias Hidrográficas do Rio São Francisco que definem a região em que a equação de regressão, para a Floresta Estacional Decidual, pode ser utilizada (definidas no capítulo 1). (t) 114 (a) (b) Figura 3.7 - Distribuição de resíduos para a variável peso de matéria seca, sendo (a) e (b), respectivamente para as regiões SF 5,6,10 e SF 7,8,9; na fisionomiaFloresta Estacional Decidual. 3.5.3 Teste de identidade de modelos As equações de peso de matéria seca, específicas para cada uma das regiões da Floresta Estacional Decidual, estudadas neste capítulo, oriundas do modelo de Schumacher e Hall logarítmico, foram submetidas ao teste de identidade de modelos, segundo a região. Não existiu identidade ou similaridade no comportamento do peso de matéria seca entre as regiões (SF 5,6,10) e (SF 7,8,9), para o peso de matéria seca. SÍNTESE Foram realizadas cubagens rigorosas de 2.060 árvores, distribuídas por conjunto de sub-bacias de maneira a englobar toda área do Domínio do Cerrado, do Domínio da Caatinga e do Domínio Atlântico. Dessas árvores foram retirados 5 discos nas alturas referentes à 0%, 25%, 50%, 75% e 100% da altura comercial, para a determinação da densidade básica e do peso de matéria seca. A densidade básica para o Domínio do Cerrado variou de 0,3075g/cm3 a 0,6920g/cm3, já para o Domínio da Caatinga, a densidade básica variou de 0,4274g/cm3 a 0,7099g/cm3, e para o Domínio Atlântico, a densidade básica variou de 0,4090g/cm3 a 0,7495g/cm3. Entretanto, para os três Domínios, a densidade básica não apresentou uma tendência clara de acréscimo ou decréscimo com o aumento das classes diamétricas, mas apresentou grande diferença em seu valor entre as regiões de estudo. Foram realizados ajustes dos modelos existentes na literatura para estimar o peso de matéria seca. As equações resultantes por conjunto de sub-bacias e por fisionomia tiveram o modelo de Schumacher e Hall em sua forma logarítmica como o selecionado. Foi ainda avaliada, através da identidade de modelos, a possibilidade de agrupar as equações de cada conjunto de sub-bacias para cada fisionomia. Foram estabelecidas equações para a fisionomia Campo Cerrado e Cerrado Sensu Stricto nos seguintes conjuntos de sub-bacias: Sub-bacias do Rio São Francisco 1, 2, 3 e 4 (SF 1,2,3,4); Sub-bacias do Rio São Francisco 5, 6 e 10 (SF 5,6,10); Sub-bacias do Rio São Francisco 7, 8 e 9 (SF 7,8,9); Sub- bacias do Rio Grande e do Rio Piracicaba (GD e PI); Sub-bacias do Rio Jequitinhonha (JQ); Sub-bacias do Rio Pardo (PA). As equações resultantes para o peso de matéria seca apresentaram R2 entre 96,13% e 97,26%. Para o Cerradão as equações foram geradas para os seguintes conjuntos de sub-bacias: Sub- bacias do Rio São Francisco 1, 2, 3 e 4 (SF 1,2,3,4); Sub-bacias do Rio Grande e do Rio Piracicaba (GD e PI); Sub-bacias do Rio Paranaíba (PN). Sendo que o coeficiente de determinação R2 para esta fisionomia variou de 94,19% a 98,73%. Para a fisionomia Floresta Estacional Semidecidual as equações foram estabelecidas para os seguintes conjuntos de sub-bacias: Sub-bacias do Rio Doce e do Rio Itapemirim (DO e IP); Sub-bacias do Rio Grande e do Rio Piracicaba (GD e PI); Sub-bacias do Rio Jequitinhonha (JQ); Sub-bacias dos Rios Mucuri, São Mateus, Jucuruçu, Itanhém e Buranhém (MU, SM, JU, IT e BU); Sub-bacias do Rio Pardo (PA). As equações resultantes para esta fisionomia apresentaram R2 entre 93,33% e 96,75%. Para a fisionomia Floresta Ombrófila, as equações foram geradas para os seguintes conjuntos de sub-bacias: Sub-bacias do Rio Grande e do Rio Piracicaba (GD e PI); Sub-bacias do Rio Paraíba do Sul e do Rio Itabapoana (PS e IB). O coeficiente de determinação R2 variou de 97,34% a 97,81%. Por último, para a Floresta Estacional Decidual, as equações foram geradas para os seguintes conjuntos de sub-bacias: Sub-bacias do Rio São Francisco 5, 6 e 10 (SF 5,6,10); Sub-bacias do Rio São Francisco 7, 8 e 9 (SF 7,8,9). E as equações resultantes para o peso de matéria seca apresentaram R2 entre 88,42% e 98,48%. (t) (t ) 115 116 Página 1 Página 2