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Anais do III Encontro Brasileiro de Mensuração Florestal Piracicaba Agosto/2016 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação DIVISÃO DE BIBLIOTECA - DIBD/ESALQ/USP Encontro Brasileiro de Mensuração Florestal (3 : 2016 : Piracicaba, SP) Anais do Encontro Brasileiro de Mensuração Florestal. - - Piracicaba: ESALQ/LCF, 2016 580 p. Bibliografia. 1. Congressos 2. Dendrometria 3. Mensuração florestal I. Título CDD 634.9285 E56a Parceiros Patrocinadores 3 SUMÁRIO CRESCIMENTO E PRODUÇÃO............................................................................................11 A altura média e o diâmetro médio quadrático das árvores podem ser usados para classificação da capacidade produtiva?.............................................................................................................12 Análise da intensidade da exploração de árvores em uma área de manejo florestal na Amazônia......................................................................................................................................17 Aplicação de um modelo de estimativa da produção futura em povoamento de Tectona grandis no Mato Grosso............................................................................................................................21 Avaliação da aplicação de dois métodos de classificação de sítio em um modelo de crescimento e produção....................................................................................................................................26 Avaliação da estrutura de um povoamento de Pinus taeda L. após terceiro desbaste sistemático e seletivo.......................................................................................................................................31 Classificação de sítio para Eucalyptus dunnii em Santa Catarina................................................36 Classificação de sítios florestais a partir de alturas dominantes estimadas com redes neurais artificiais.......................................................................................................................................41 Correlação entre o índice de cobertura de dossel e as variáveis de crescimento de um povoamento de eucalipto..............................................................................................................46 Crescimento de Cupressus lusitanica no Planalto Sul de Santa Catariana..................................51 Crescimento de Pinus taeda ao longo de 43 anos no Planalto de Santa Catarina........................55 Crescimento e produção de Pinus taeda L. sob diferentes espaçamentos...................................59 Crescimento em diâmetro e tempo de passagem entre classes diamétricas de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze em floresta nativa..........................................................................63 Dinâmica de crescimento de espinilho (Vachellia caven (Molina) Seigler e Ebinger) em Savana Estépica Parque no RS..................................................................................................................68 Dinâmica de uma comunidade arbórea sob um plantio de Araucaria angustifólia.....................73 Dinâmica do crescimento de Eremanthus incanus (Less.) Less utilizando um modelo da Cadeia de Markov e Redes Neurais Artificiais........................................................................................78 Estabilidade de sítios florestais por diferentes métodos de classificação.....................................83 Estratégias de otimização para regulação de povoamentos florestais..........................................88 Incremento em povoamento natural de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kutze em São Joaquim – SC..............................................................................................................................................92 Modelagem do incremento diamétrico para povoamento de Pinus sp. no sudoeste do Paraná...........................................................................................................................................96 Modelo de incremento em área basal para indivíduos jovens de Cabralea canjerana (Vellozo) Martius........................................................................................................................................101 4 Monitoramento de espécies comerciais em área de concessão na Floresta Nacional do Jamari, RO...............................................................................................................................................106 Predição do crescimento em diâmetro de Araucaria angustifolia utilizando modelos tradicionais e uma rede neural artificial.........................................................................................................111 Proposta de modelo para recomposição de reserva legal com espécies madeireiras e frutíferas do bioma cerrado.............................................................................................................................116 DENDROMETRIA..................................................................................................................121 A utilização da distribuição Weibull e da distribuição Gamma na modelagem do erro aleatório em modelos de crescimento de árvores individuais...................................................................122 Abordagens estratégicas para modelagem do volume de copa de Acacia mearnsii De Wild............................................................................................................................................127 Afilamento do fuste de árvores clonais jovens de Tectona grandis L.f.....................................132 Ajuste de equações volumétricas para plantio de mulateiro - Calycophyllum spruceanum benth. de diferentes procedências em Rio Branco, Acre.......................................................................137 Ajuste de modelo hipsométrico para Schizolobium amazonicum..............................................142 Ajuste de modelos volumétricos e estimativa de produção de um povoamento de Pinus glabra no sul do Brasil...........................................................................................................................147 Ajuste de modelos hipsométricos para um povoamento de Eucalyptus urograndis no município de Porto Grande-AP, Brasil........................................................................................................152 Ajuste de modelos hipsométricos para povoamento de Eucalyptus urograndis........................157 Ajuste de modelos univariados para representar a estrutura diamétrica de povoamentos desbastados de Tectona grandis L.f. em Mato Grosso, Brasil...................................................162 Ajuste e seleção e modelos matemático para predição do volume e biomassa em área de cerradão......................................................................................................................................167 Alternativas para obter maior acuracidade nas estimativas volumétricas individuais de Acacia mearnsii De Wild.......................................................................................................................172 Análise comparativa entre instrumentos convencionais de mensuração do diâmetro em povoamentos desbastados de Tectona grandis L.f. em Mato Grosso, Brasil.............................177 Análise das relações alométricas arbórea e seus processos funcionais......................................181 Comparação de métodos de estimativa de volume para talhões puros e misto de Eucalyptus sp.................................................................................................................................................186 Comparativo de modelo de taper submetido à 3 metodologias de medição de cubagem..........191 Comportamento de modelos com variáveis Dummy para estimar volume de fuste de Eucalipto.....................................................................................................................................195 Cuidados na análise e comparação de modelos alométricos utilizando o Coeficiente de Determinação (R²)......................................................................................................................200 Desempenho de modelos de aprendizado de máquina para estimativa de altura total em plantios homogêneos de Araucaria angustifólia......................................................................................205 5 Distribuição diamétrica pelas funções Weibull 3P e Meyer tipo I para Vochysia pyramidalis (Mart) na Região Sudoeste do Piauí...........................................................................................210 É a altura uma variável realmente necessária para predição de biomassa em florestas tropicais úmidas?.......................................................................................................................................214 Efeito do número de indivíduos em descritores de diversidade em uma floresta tropical.........219 Equação de volume de simples entrada para árvores de Schizolobium parahyba var. amazonicum (Huber ex Ducke) Barneby (Paricá), no município de Paragominas, Pará.............................................................................................................................................224 Equação de volume total para árvores de vegetação de Caatinga em Pernambuco...................229 Equações alométricas para estimativa de nitrogênio da espécie Mimosa ophtalmocentra mart. ex benth no município de Floresta, Pernambuco............................................................................234 Estimação de volumes múltiplos de árvores de eucalipto utilizando redes neurais artificiais...239 Estimativa do volume individual arbóreo a partir do diâmetro do toco para áreas desmatadas na bacia hidrográfica do Rio Grande em Minas Gerais..................................................................244 Fator de forma para povoamentos de Eucalyptus grandis W. Hill Ex Maiden na Região Noroeste do RS...........................................................................................................................249 Funções volumétricas e de afilamento para árvores de Pinus elliottii Engelm com mais de 50 anos no planalto norte catarinense..............................................................................................253 Índices morfométricos da copa de árvores de eucalipto estimados por diferentes modelos de regressão.....................................................................................................................................258 Influência da idade na relação hipsométrica para povoamento de Tectona grandis L.f. no município de Cáceres – MT.......................................................................................................263 Modelagem da distribuição diamétrica de espécies florestais em ambiente de várzea na ilha de Santana, Santana, Amapá, Brasil................................................................................................268 Modelagem hipsométrica e volumétrica de Alsophila setosa Kaulf em Floresta Ombrófila Mista...........................................................................................................................................273 Modelagem hipsométrica e volumétrica de Dicksonia sellowiana (Pres.) Hook em Floresta Ombrófila Mista.........................................................................................................................278 Modelagem hipsométrica em fragmento de cerradão................................................................283 Modelagem tradicional e de efeitos mistos na estimação do volume para espécies naturais da Floresta Ombrófila Aberta..........................................................................................................288 Modelo de Clutter: alternativas para corrigir a inconsistência na variável sítio........................293 Modelo hipsométrico para Acácia mangium Wild em arranjo com espécies nativas do cerrado para recomposição de Reserva Legal em Brasília-DF...............................................................297 Modelo hipsométrico para Eucalyptus sp em arranjo com espécies nativas do Cerrado para recomposição de Reserva Legal em Brasília-DF.......................................................................301 Modelos hipsométricos genéricos para Eucalyptus spp. em Santa Catarina..............................306 Modelos hipsométricos para Ochroma pyramidale em plantio homogêneo no sudoeste de Mato Grosso.........................................................................................................................................311 6 Morfometria de Araucaria angustifolia (Bertol.). Kuntze na Floresta Ombrófila Mista em São Joaquim, Santa Catarina.............................................................................................................316 O paradigma do diâmetro médio quadrático e a definição da árvore média do povoamento, um fato ou abstração?.......................................................................................................................321 Precisão de equações volumétricas em função da intensidade amostral por classe diamétrica...................................................................................................................................326 Predição de parâmetros de modelos de crescimento como função do índice de local............................................................................................................................................331 Redes neurais artificiais e regressão linear para a estimativa do afilamento de Toona ciliata M. Roem...........................................................................................................................................336 Redes Neurais Artificiais para estimativa de volume na Caatinga arbórea................................341 Redes neurais artificiais para estimativa do volume de espécies nativas em Mato Grosso.......346 Redução do número de árvores a serem abatidas e cubadas visando ajuste de modelo volumétrico.................................................................................................................................351 Relação altura e diâmetro em área de cerrado sensu stricto no Brasil Central...........................356 Relação entre o diâmetro de copa e o diâmetro à altura do peito de Cordia Trichotoma (Vell.) Arráb. ex Steud., Salto do Lontra, PR........................................................................................361 Relações hipsométricas para grupos ecológicos em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual..............................................................................................................................365 Relações interdimensionais de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kutze em diferentes sítios no Planalto Catarinense...................................................................................................................370 Relações morfométricas para Luehea divaricata Martius & Zucarini em Dois Vizinhos – PR...............................................................................................................................................375 Seleção de equações volumétricas para a predição do volume total de um povoamento jovem de eucalipto em espaçamentos adensados.......................................................................................379 Teste de modelos de afilamento para descrição do perfil do fuste de Eucalyptus sp., na Fazenda Água Limpa- DF.........................................................................................................................383 Volume de madeira em função do método de estimação da altura em fitofisionomia de cerrado stricto sensu................................................................................................................................388 GEOPROCESSAMENTO E SENSORIAMENTO REMOTO...........................................393 Análise da correlação entre o volume de fragmentos do cerrado e parâmetros dos semivariogramas derivados de imagens NDVI..........................................................................394 Distribuição espacial do teor de carbono em solo sob floresta nativa com presença da castanha- da-amazônia (Bertholletia excelsa Bonpl.) no Amapá, Brasil...................................................399 Estimativa de produção de Tectona grandis L. f. por meio de dados obtidos com aeronave não tripulada......................................................................................................................................404 Estimativa do volume em povoamentos de eucaliptos utilizando redes neurais artificias e dados provenientes do satélite RapidEye..............................................................................................409 Estimativa volumétrica através da pós estratificação utilizando técnicas geoestatísticas..........414 7 Estimativa volumétrica de um fragmento de Cerrado Sensu Stricto a partir de imagens Landsat 5 TM...........................................................................................................................................419 Garantia e controle de qualidade (QA/QC) do georreferenciamento em inventários florestais na Amazônia....................................................................................................................................424 INVENTÁRIO FLORESTAL E BIOMASSA.......................................................................429 Agrupamento de espécies comerciais de baixa densidade amostral para o ajuste de modelos volumétricos na Amazônia.........................................................................................................430 Ajuste de funções densidade-probabilidade à distribuição diamétrica de uma floresta ombrófila em Minas Gerais.........................................................................................................................435 Ajuste e seleção de modelos de distribuição de abundância para floresta ombrófila em Minas Gerais..........................................................................................................................................440 Análise da relação diâmetro-altura para povoamentos desbastados de Tectona grandis L.f. em Mato Grosso, Brasil....................................................................................................................445 Análise volumétrica em plantio de Sequoia sempervirens (Lambert) Endlicher em São Francisco de Paula, RS................................................................................................................................450 Avaliação de métodos para a quantificação de índice de sítio em povoamentos de Eucalyptus sp.................................................................................................................................................454 Avaliação de Modelos Volumétricos para Povoamentos de Eucalyptus grandis W. Hill Ex Maiden na Região Noroeste do RS............................................................................................459 Avaliação estrutural em povoamento de Pinus taeda L. pré e pós-desbaste..............................464 Balanço de gases de efeito estufa da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, campus Seropédica..................................................................................................................................468 Comparação de diferentes métodos de amostragem, de área fixa e variável em povoamento seminal de Eucalyptus................................................................................................................473 Componentes do crescimento em indivíduos arbustivo-arbóreos multifustes...........................478 Danos causados por macaco-prego em povoamentos de pinus..................................................481 Dinâmica do estoque de carbono em uma Floresta Estacional Semidecidual Montana, em Lavras-MG.................................................................................................................................485 Dinâmica em Remanescente de Floresta Ombrófila Mista em Reserva do Iguaçu, PR.............489 Efeito da formulação de processamento sobre a precisão do inventário florestal em fragmentos nativos: Uma comparação entre a amostragem casual simples e a amostragem em conglomerado.............................................................................................................................494 Eficiência da estratificação e da redução do tamanho da amostra na modelagem em nível de povoamento................................................................................................................................499 Ensaio primário para adaptação do método de Prodan para florestas subtropicais....................504 Equações e redes neurais artificiais para estimar o estoque de volume e de carbono dos biomas do Estado de Minas Gerais.........................................................................................................508 Estoque de carbono da parte aérea em vegetação de cerrado e em povoamento de eucalipto...513 8 Estoque de necromassa lenhosa em Floresta Ombrófila Mista utilizando diferentes tamanhos de área fixa......................................................................................................................................518 Estrutura horizontal e vertical de plantios comerciais de Calophyllum brasiliense Cambess...523 Influência do espaçamento na produção de biomassa Moringa oleífera...................................528 Intensidade amostral em diferentes tamanhos de parcelas em fragmento de Floresta Ombrófila Mista Secundária em regeneração..............................................................................................532 Inventário florestal para quantificação da biomassa em um plantio de Pinus elliottii Engelm........................................................................................................................................537 Linha interceptadora: revisão, aplicação e considerações..........................................................541 Manejo florestal na Amazônia: Quantificação e sustentabilidade.............................................546 Modelagem de biomassa por unidade de área em plantações de Eucalyptus no estado de Minas Gerais..........................................................................................................................................551 Modelos de distribuição diamétrica de espécies nativas na região Sudoeste do Paraná............556 Prognose da distribuição diamétrica por matriz de transição ao longo de 31 anos em floresta colhida no leste da Amazônia.....................................................................................................561 Seleção de modelos para classificação de sítios baseada nas estatísticas da regressão e estabilidade de curvas.................................................................................................................566 Teores de carbono em cinco espécies da Caatinga.....................................................................571 Uso do Método de Amostragem por Interceptação de Linhas para estimar número de árvores e área basal de floresta natural......................................................................................................576 9 10 CRESCIMENTO E PRODUÇÃO 11 A altura média e o diâmetro médio quadrático das árvores podem ser usados para classificação da capacidade produtiva? Ana Teresa de Oliveira Leite1; Carlos Pedro Boechat Soares1; Alvaro Augusto Vieira Soares1; Ana Carolina Albuquerque1; Mariana Futia Taquetti1; Helio Garcia Leite1 1 UFV – Universidade Federal de Viçosa. Email: ate.leite@gmail.com Resumo O presente trabalho buscou avaliar o uso das variáveis diâmetro médio quadrático (q) e média aritméticas das alturas das árvores da parcela (𝐻𝑡̅̅̅̅ ) como variáveis dependentes na classificação da capacidade produtiva de povoamentos de eucalipto em comparação com o tradicional uso da altura das árvores dominantes (Hd). Para tal, foi feita a classificação da capacidade produtiva pelo método da curva-guia com o uso de modelos relacionando a variável dependente (Hd, 𝐻𝑡̅̅̅̅ ou 𝑞) à idade do povoamento. Com as três equações ajustadas, as curvas de índice de local foram traçadas, sendo estabelecidas três classes de capacidade produtiva: alta, média e baixa. Após o estabelecimento das classes foi identificado o percentual de casos onde houve concordância de classificação entre as três alternativas. Para cada parcela e medição, foram estimados os índices de local empregando as três alternativas. Esses índices foram inseridos no banco de dados para comparar sua adequabilidade como variável representante da capacidade produtiva do sítio no ajuste do modelo de Clutter. As variáveis q e 𝐻𝑡̅̅̅̅ foram bons representantes da capacidade produtiva nas áreas testadas. A equação em que o índice de sítio foi dado por 𝐻𝑡 tendeu a subestimar a classificação quando comparada com a em que o sítio foi dado por Hd, ao passo que a outra alternativa, em que o sítio foi dado por q tendeu a superestimar as classificações, principalmente na pior classe. A 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q foram adequados como variáveis representantes do sítio no modelo de Clutter. Palavras-chave: Capacidade produtiva; índice de local; modelo de Clutter. 1. Introdução A classificação da capacidade produtiva de um sítio florestal é um importante componente do manejo. Ela é parte essencial do planejamento e é usada nas tomadas de decisões operacionais como a escolha do espaçamento de plantio, adubação até a predição e projeção da produção. A capacidade produtiva reflete o crescimento das árvores, o qual é influenciado pela interação entre o fator genético com o meio ambiente, no qual estão incluídas as variáveis climáticas, o solo, topografia e a competição com outros seres vivos presentes no local (SELLE et al., 1994). A interação entre esses fatores em relação à produção de madeira ou outro tipo de produto, é denominada como capacidade produtiva, que junto com a idade, e tratamentos silviculturais interfere no crescimento e produção de um povoamento florestal (CAMPOS e LEITE, 2013). A qualidade do local pode ser expressa de maneira empírica, como, alta, média e baixa, ou através de um índice, o índice de local (BURGUER, 1976; CARMEAN, 1975; CLUTTER et a., 1983; SELLE et al., 1994; HUSCH et al.; 2003; CAMPOS e LEITE, 2013). O índice de local é tradicionalmente definido como a altura dominante média de um povoamento em uma idade de referência. Conforme Assmann (1961), a altura dominante de um povoamento é igual à média das alturas totais dos 100 maiores indivíduos em um hectare desse povoamento, sendo a idade de referência mais usada para os plantios de eucalipto no Brasil é sete anos (CAMPOS e LEITE, 2013). Há algumas vantagens na utilização da classificação por índices de local, entre elas, o fato de a 12 altura das arvores mais altas quase não ser afetada pela competição e da classificação ser feita por uma expressão numérica e não por uma descrição qualitativa (CAMPOS e LEITE, 2013). Entretanto, Leite et al. (2011) destacam que a aferição da altura total pode ser dificultada pelo adensamento do plantio e condições ambientais inadequadas, como pouca radiação solar direta e vento, resultando em erros que posteriormente serão inseridos na classificação. Uma alternativa lá avaliada para o uso da altura na classificação da capacidade produtiva é o uso do diâmetro das árvores dominantes. Segundo Leite et al (2011), para povoamentos com baixas taxas de mortalidade e não submetidos a desbastes, o diâmetro das árvores dominantes pode ser empregado como variável para classificação. Conforme esses autores, quando as árvores dominantes são marcadas é possível utilizar tanto a altura dessas árvores quanto os seus diâmetros (dap) para construção de curvas de índices de local. O objetivo deste trabalho é testar a utilização de outras duas variáveis para a classificação da capacidade produtiva: diâmetro médio ou quadrático (q) e a média aritmética das alturas de todas as árvores de cada parcela. Complementarmente, os índices de local estimados com estas variáveis e com a tradicional altura dominante foram usados no modelo de produção de Clutter e a qualidade dos ajustes e das estimativas foram comparados. 2. Material e Métodos Os dados utilizados foram provenientes de 500 parcelas permanentes distribuídas em 272 talhões de um povoamento de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis, com espaçamento inicial de 3 x 2,8 m na região nordeste da Bahia, Brasil. O diâmetro a 1,3 m do solo (dap) de todas as árvores da parcela, a altura total (ht) das 10 primeiras árvores e a altura das 5 árvores dominantes (Hd), sendo estas as 5 mais grossas da parcela, foram medidos anualmente entre os 15 e os 79 meses. Foi feita a classificação da capacidade produtiva através da construção das curvas de índice de local pelo método da curva-guia (Clutter et al., 1983). O modelo LnY = β0 + β1I -1 + ε foi usado para relacionar Hd e 𝐻𝑡̅̅̅̅ em função da idade da parcela e o modelo Y = β0 (1-exp(-β1I )) + ε para o q em função da idade. Com os feixes de curvas anamórficas traçadas com as equações ajustadas, foram determinadas as classes de local de cada talhão, com três classes de capacidade produtiva (alta, média e baixa). A avaliação qualidade dos ajustes e a comparação entre os modelos foram feitos com o coeficiente de correlação de Pearson (𝑟𝑦�̂�), bias (em percentagem), raiz quadrada do erro quadrático médio (RQEM), média das diferenças absolutas entre os valores estimados e observados (MDA), cujos estimadores são apresentados abaixo. Análises gráficas de resíduos e a consistência entre as curvas construídas e a dispersão da variável Y também foram usadas para auxiliar na comparação entre os modelos. 𝑀𝐷𝐴 = ∑ |𝑌𝑖 − �̂�1| 𝑛 𝑖=1 𝑛 𝑟𝑦�̂� = √∑(𝑌𝑖 − 𝑌�̂�)² 𝑛 𝑖=1 ∑(𝑌𝑖 − �̅�)−2 𝑛 𝑖=1 𝑅𝑄𝐸𝑀 = √ ∑ (𝑌𝑖−𝑌�̂�)² 𝑛 𝑖=1 𝑛−1 𝑏𝑖𝑎𝑠% = 100 1 𝑛 ∑ [(𝑌𝑖 − 𝑌�̂�)/𝑌𝑖] 𝑛 𝑖=1 Para cada feixe de curvas de índices de local, construídas com base nas variáveis Hd, 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q, foram definidas três classes de local (I, II e III), representando uma classificação em alta, média e baixa capacidade produtiva. Após o reconhecimento de cada classe foi identificado o percentual de casos onde há concordância nas classes I, II e III obtidas com as três variáveis. Os índices de local estimados pelas três alternativas acima (Y = Hd, Y=q e Y =𝐻𝑡̅̅̅̅ ) foram inseridos no banco de dados e usados no ajuste do modelo Clutter (1983), na sua forma mais usual (CAMPOS e LEITE, 2013) cujo sistema de equações é apresentado abaixo. O ajuste foi procedido, pelo método dos mínimos quadrados em dois estágios, no software Eviews. 𝐿𝑛𝑉2 = 𝛽0 + 𝛽1𝐼2 −1 + 𝛽2𝑆1𝑗 + 𝛽3𝐿𝑛𝐵2 + 𝜀 𝐿𝑛𝐵2 = 𝐿𝑛𝐵1𝐼1𝐼2 −1 + 𝛼1(1 − 𝐼1𝐼2 −1) + 𝛼2(1 − 𝐼1𝐼2 −1)𝑆1𝑗 + 𝜀 13 em que: 𝑆1𝑗 = índice de local na idade I1, para a alternativa j , em m para Hd e 𝐻𝑡̅̅̅̅ e em cm para q; B1 =área basal inicial, em m2ha-1; B2 =área basal futura, em m2ha-1; V2 =volume futuro com casca, em m3ha-1; Ln=logaritmo neperiano; 𝛼1, 𝛼2, 𝛽0, 𝛽1, 𝛽2, 𝛽3 =parâmetros do modelo e 𝜀 =erro aleatório. A qualidade do ajuste do modelo de Clutter foi checado com as mesmas estatísticas descritas anteriormente e por meio de análises gráficas de resíduos. De posse dos três modelos, com S representado pelas variáveis Hd, q e 𝐻𝑡̅̅̅̅ , foram construídas curvas de produção. 3. Resultados e Discussão As equações ajustadas apresentaram boa qualidade de ajuste (Tabela 1 e Figura 1), com destaque para o q cuja equação resultou na melhor precisão e exatidão. Tabela 1. Estatísticas dos modelos de regressão para classificação da capacidade produtiva, utilizando as variáveis independentes Hd , 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q, contendo, 𝑟𝑦�̂�(coeficiente de correlação de Pearson); bias; MDA(média das diferenças absolutas) e RQEM(raiz quadrada do erro médio). Modelo 𝑟𝑦�̂� Bias% MDA RQEM LnHd = 3,36247 - 16,28476*I-1 0,729 0,257 1,9 0,00220 Ln𝐻𝑡̅̅̅̅ = 3,300065 - 16,47199*I-1 0,714 0,220 1,8 0,00216 q = 15,19*(1-exp(-0,05*I)) 0,717 0,004 1,2 0,00154 Figura 1. Relação entre valores estimados e valores observados de altura dominante (m) (a), altura média (m) (b) e diâmetro quadrático (cm) (c). Os modelos utilizando 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q comportaram-se semelhante ao em que o Hd foi usado (Figura 2), indicando a possibilidade de sua utilização para fins de classificação da capacidade produtiva. Figura 2. Curvas de índice de local para clones de eucalipto, na região nordeste do Estado da Bahia, Brasil, pelo método da curva-guia. As linhas contínuas representam uma alta capacidade produtiva, as tracejadas uma média capacidade produtiva e as pontilhadas baixa capacidade produtiva. Comparando as classificações feitas pelas alternativas (Tabela 2), verificou-se que entre Hd e 𝐻𝑡̅̅̅̅ houve coincidência de classe de local em 87% das parcelas, o que sugere que aplicar a altura média 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80100120 H d (m ) Idade (meses) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80 100 120 Idade (meses) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 20 40 60 80 100 120 q ( cm ) Idade (meses) (a) (b) (c) 𝐻 𝑡 ̅̅̅̅ ( 𝑚 ) 14 (𝐻𝑡̅̅̅̅ ) no lugar da altura dominante (Hd) na classificação da capacidade produtiva pode ser uma alternativa viável. Já na comparação entre Hd e o q, a porcentagem observada foi de 52%. Apesar de a equação utilizando o q ter tido maior percentagem de coincidência com a equação do Hd nas classes alta e média, ela superestimou como média a classificação de 108 parcelas que haviam classificadas como baixa pela equação do Hd. Muito embora o espaçamento de plantio ser o mesmo nestas áreas, a mortalidade variou entre 55% e 98%, o que provavelmente fez com densidade reduzida pela mortalidade pudesse influenciar o diâmetro especialmente nas classes de sítio mais baixas onde é provável que tenha havido maior mortalidade. Leite et al (2011) mostram que o diâmetro das árvores dominantes pode ser utilizado para classificação da capacidade produtiva em povoamentos com baixas taxas de mortalidade. Tabela 2. Coincidência das classificações de capacidade produtiva. Alternativa A (Hd) Alta Média Baixa Total Alternativa B (𝐻𝑡̅̅̅̅ ) Alta 8 (3%) - - 8 (3%) Média 9 (3%) 56 (21%) - 65 (24%) Baixa - 26 (9%) 173 (64%) 199 (73%) Total 17 (6%) 82 (30%) 173 (64%) 272 (100%) Alta Média Baixa Total Alternativa C (q) Alta 15 (5%) 21 (8%) - 36 (13%) Média 2 (1%) 61 (22%) 108 (40%) 171 (63%) Baixa - - 65 (24%) 65 (24%) Total 17 (6%) 82 (30%) 173 (64%) 272 (100%) Os ajustes do modelo de Clutter apresentaram boa qualidade (Tabela 3) para os ajustes dos três diferentes variáveis representantes do índice de local (Hd, 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q). Tabela 3. Estatísticas dos modelos de Clutter para classificação da capacidade produtiva, utilizando as variáveis independentes Hd, 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q. Variável Modelo Estatísticas de verificação 𝒓𝒚�̂� bias% MDA RQEM Hd LnB2=LnB1*I1/I2+2,558354*(1-I1/I2)+0,033837*(1-I1/I2)SHd 0,85424 -2,56 0,860 0,00085 LnV2=1,004256+(-4,011571)/I2+0,011841*SHd1+1,397765*LnB2 0,95341 -0,37 27,06 0,00288 𝐻𝑡̅̅̅̅ LnB2=LnB1*I1/I2+2,570047*(1-I1/I2)+0,036236*(1-I1/I2)S𝐻𝑡̅̅̅̅ 0,85134 -8,07 1,505 0,00126 LNV2=0,969511+(-3,715924)/I2+0,012269*S1𝐻𝑡̅̅̅̅ +1,411147*LnB2 0,95186 -17,6 25,781 0,00327 q LnB2=LnB1*I1/I2+2,224749*(1-I1/I2)+0,076936*(1-I1/I2)Sq 0,84342 -3,34 0,862 0,00085 LnV2=0,988084+(-5,46063)/I2+0,030891*S1q+1,347605*LnB2 0,95186 -0,02 27,608 0,00289 R²aj = coeficiente de determinação ajustado, bias% = bias em percentagem; MDA = média das diferenças absolutas entre valores observados e estimados; RQEM = raiz quadrada do erro quadrático médio. No geral, a os modelos onde S foi dado por Hd foi a que apresentou as melhores estatísticas. Apesar dos modelos alternativos (S = 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q) apresentarem grandes diferenças em relação à classificação da capacidade produtiva em baixa, média e alta, no modelo de Clutter, a diferença entre eles não foi tão pronunciada nem nas estatísticas de qualidade de ajuste nem nas curva de produção (Figura 3). Isto sugere que, em situação semelhante à encontrada na base de dados usada, 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q poderiam ser usadas como preditores no modelo de Clutter. 15 Figura 3. Curvas de produção para clones de eucalipto, na região nordeste do Estado da Bahia, Brasil, produzidos com o modelo de Clutter, volume (m³) pela idade (meses), usando como variável representante do índice de local a altura dominante (Hd), altura total (Ht̅̅ ̅) e diâmetro médio (q). 5. Conclusões As variáveis diâmetro médio quadrático (q) e média aritméticas das alturas das árvores da parcela (𝐻𝑡̅̅̅̅ ) foram bons representantes da capacidade produtiva nas áreas testadas. A equação em que o índice de sítio foi dado por 𝐻𝑡 tendeu a subestimar a classificação quando comparada com a em que o sítio foi dado por Hd, ao passo que a outra alternativa, em que o sítio foi dado por q tendeu a superestimar as classificações, principalmente na pior classe. A 𝐻𝑡̅̅̅̅ e q foram adequados como variáveis representantes do sítio no modelo de Clutter. Referências ASSMANN, E., 1961. Waldertragskunde. Müchen : BLV. 490 p. BURGER, D. Ordenamento florestal I. 2a Edição. Curitiba: Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, 1976. 224 p. CAMPOS, J.C.C., LEITE, H.G., 2013. Mensuração Florestal: Perguntas e respostas. Viçosa: UFV, 4ª Edição, 548 pp. CARMEAN, W.H., 1975. Forest site quality evaluation in the United States. Advances Agronomy v.27, p 209-269. CLUTTER, J.L., FORTSON, J.C., PIENAAR, L.V., BRISTER, G.H., BAILEY, R.L., 1983. Timber management: A quantitative approach. New York: John Wiley & Sons, 333 pp. HUSCH, B., BEERS, T.W., KERSHAW JR., J.A., 2003. 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Resumo A seleção do Diâmetro Mínimo de Corte (DMC) das árvores a serem exploradas em um manejo florestal, bem como a distribuição destas árvores na área, afetam diretamente a etapa do planejamento florestal. Desta forma, é fundamental o uso de ferramentas que proporcionem o conhecimento da distribuição espacial das árvores. O estimador de kernel é uma ferramenta potencial para o uso no planejamento florestal ao proporcionar a estimativa e visualização gráfica da intensidade de distribuição das árvores de interesse e desta forma permite melhor planejamento e condução das atividades de colheita florestal em áreas de manejo florestal, comuns na Amazônia Ocidental. Ao analisar a variação da intensidade da distribuição das árvores por meio do estimador de kernel, verificou-se que esse foi eficiente e que esta técnica pode auxiliar na determinação da alocação de estradas e pátios florestais de estocagem de madeira, em uma atividade de manejo florestal em florestas tropicais. Palavras-chave: Densidade; kernel; Espacial. 1. Introdução A floresta amazônica contem elevado potencial para a exploração de produtos madeireiros e não madeireiros, tornando-a suscetível a exploração intensa de seus de recursos naturais. Devido a isto, segundo o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA (2012) o gerenciamento da floresta proporciona melhores retornos econômicos, desenvolvimento social e, ainda, a preservação do ecossistema. Para auxiliar no gerenciamento da floresta é necessário seguir etapas visando uma exploração equilibrada dos recursos. Uma dessas etapas é o inventário florestal, que proporciona, por meio de censo ou amostragem, a caracterização quantitativa e qualitativa da floresta. Consiste em outra etapa importante o conhecimento topográfico-edáfico-ambiental da área durante a exploração madeireira, que permite auxiliar no planejamento operacional de abate, arraste e transporte das árvores, bem como na construção de estradas florestais e pátios de estocagem de madeira. O uso de novas tecnologias como o GPS e softwares de geoprocessamento contribuem diretamente na redução dos impactos e danos causados à vegetação remanescente, pois permitem a elaboração de mapas de exploração florestal com maior grau de detalhamento e menor intensidade de intervenções (RIBEIRO, 2002; FIGUEIREDO; BRAZ; OLIVEIRA, 2007). Umas das formas de auxiliar o planejamento da exploração madeireira é por meio da análise da distribuição espacial dos pontos, isto é, a localização geográfica das árvores. Desta forma, a análise exploratória de um processo pontual inicia-se pela estimação da intensidade de ocorrências do processo 17 em toda a região em estudo (DIGGLE, 2003). A intensidade é a densidade média dos pontos, ou seja, o número esperado de pontos por unidade de área. Para esta avaliação, gera-se uma superfície cujo valor é proporcional à intensidade de eventos por unidade de área, que pode ser constante (uniforme ou homogênea) ou pode variar com a localização (não uniforme ou não homogênea) (DIGGLE, 2003; BADDELEY; TURNER, 2005). Para avaliação da intensidade pode ser utilizado o estimador kernel que é um interpolador, que possibilita a estimação da intensidade do evento em toda a área, mesmo nas regiões onde o processo não tenha gerado nenhuma ocorrência. A análise de intensidade das árvores a serem exploradas pode ser entendida como uma configuração espacial pontual, em que as árvores são os pontos ou eventos. Desta forma, avaliar a intensidade da exploração pode subsidiar outros estudos, principalmente o número e a alocação de pátios para a colheita florestal. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi verificar a intensidade das árvores a serem exploradas por meio do estimador de kernel em uma área submetida ao manejo florestal na Amazônia. 2. Material e Métodos A área de estudo se encontra na Fazenda Cipoal, localizada no munícipio de Rio Branco-Acre (Figura 1). A propriedade consta com uma área total de 5.247 ha, sendo a reserva legal de 2.609,22 ha e uma área efetiva de manejo florestal de 2.198,99 ha. Para a realização da coleta, do processamento e da análise de dados foram utilizados apenas 181,19 ha. A vegetação existente é constituída de floresta aberta com bambu e palmeira (ACRE, 2006), bem como espécies comerciais e potenciais para a produção de madeira. Figura 1. Localização da Fazenda Cipoal no município de Rio Branco - Acre. Os dados do inventário florestal realizado nesta área de manejo, foram de 900 árvores com potencial comercial, mensuradas a partir de um diâmetro mínimo de corte (DMC > 50 cm), e coletadas as variáveis de diâmetro a altura do peito (DAP), altura comercial, identificação botânica e classes de qualidade do fuste. Com isso, cada árvore foi marcada com uma placa de alumínio que continha informações relacionadas a seu número de registro. As árvores foram ainda georreferenciadas em coordenadas UTM, utilizando um aparelho GPS. Posteriormente, as informações geradas foram convertidas em um banco de dados espacial. Assim, foram estimadas as densidades por meio do estimador de densidade kernel, dentro da área de 18 estudo a partir da localização geográfica das árvores georreferenciadas. As estimativas foram realizadas pela extensão Spatial Analyst do software ArcMap (ENVIRONMENTAL SYSTEMS RESEARCH INSTITUTE, 2010) e plataforma R (R CORE TEAM, 2014) por meio do pacote spatstat (BADDELEY; TURNER, 2005). Foi utilizada a função de estimação Gaussiana do estimador kernel com o suavizador sugerido por Diggle que minimiza a soma dos quadrados dos erros pela validação cruzada (DIGGLE, 2003). A partir da densidade de kernel foi realizado mapa temático dos diferentes níveis de intensidades de exploração. 3. Resultados e Discussão Foram encontradas e georreferenciadas 900 árvores, pertencentes a 35 espécies com DAP maior ou igual a 50 cm. Na Figura 2 - B está presente o mapa da distribuição espacial da intensidade e localização das árvores na área de manejo. O mapa de kernel (Figura 2 - A) apresenta o resultado da interpolação da densidade de árvores, onde se observa as diferentes intensidades na área de estudo. Figura 2. Mapa de densidade de árvores exploradas na área de manejo (A) e distribuição espacial das árvores exploradas (B). As manchas com densidade muito alta, em vermelho, representam os locais de maior concentração de pontos, ou seja, com maior concentração de árvores que serão exploradas. Seguidos dos pontos em verde que são as baixas ou nenhuma intensidade de exploração (no caso da área de preservação permanente). Silva et al. (2013), utilizaram o estimador de densidade kernel para uma visão geral da distribuição espacial dos pontos de focos de calor, para identificar as regiões críticas. Brito e Ferreira (2015) utilizaram o estimador de densidade kernel para visualização da distribuição espacial e analisar a susceptibilidade a ocorrência de incêndios florestais no estado de Goiás e concluíram que o norte e leste goiano são as mesorregiões mais susceptíveis para sua ocorrência. Em trabalho realizado na Reserva Nacional Malalcahuello, centro sul do Chile, Urrutia, Pauchard e García (2013) verificaram que o Pinus contorta segue uma densidade de kernel. O P. contorta apresenta uma densidade mais elevada em regiões da ocorrência da espécie e diminui a dispersão de sementes com distância das árvores matrizes. Estes autores constataram ainda que o P. contorta reduz a diversidade de espécies em zonas de montanha que ocorre sua dispersão de semente. A exploração madeireira ocasiona em 90% a erosão do solo, sendo que um planejamento para a extração da madeira bem realizada auxilia na construção de estradas florestais (FAO, 1977 apud DYKSTRA e HEINRICH, 1992). Em trabalho realizado por Braz e Oliveira (2001) foi observado que as localizações exatas dos pátios influenciam no planejamento das trilhas de arraste, direção de arraste, relevo e menores distâncias da árvore/pátio. Consequentemente, a alocação dos pátios de forma exata na área de manejo de florestal, reduzem as estradas florestais, a diminuição do arraste árvore/pátio e movimentos desnecessários do caminhão. 19 Ao verificar a distribuição das árvores por meio da densidade de kernel pode-se utilizar esses resultados para auxiliar no planejamento florestal, no sentido de minimizar impactos negativos da atividade de colheita das árvores na floresta. Consequentemente, proporcionar uma redução dos custos da operação de derrubada, arraste e transporte das toras do manejo florestal. 4. Conclusões A utilização do estimador kernel identificou a variação da intensidade do processo. O método permitiu detectar a concentração e intensidade de pontos e possui potencial de uso para mapeamento e distribuição de estradas e pátios florestais de estocagem de madeira. Referências ACRE (Governo do Estado do Acre), Programa Estadual de Zoneamento Ecologico-Economico do Estado do Acre. Zoneamento Ecologico-Economico do Acre Fase II: documento Sintese – Escala 1:250.000, Rio Branco: SEMA, 2006. BADDELEY, A.; TURNER, R. Spatstat: An R package for analyzing spatial point patterns. Journal of Statistical Software, v.12, n.6, p.1–42, 2005. BRAZ, E. M. E OLIVEIRA, M. V. N. Planejamento madeireira dentro dos critérios econômicos e ambientais. Circular técnica, n. 39, Embrapa/Acre, 2001, (www.catuaba.cpafac.embrapa.br), 1, 2013. BRITO, G. H. M.; FERREIRA, A. A. Identificação da susceptibilidade a ocorrência de incêndios florestais para o estado de goiás no ano de 2011. Nucleus, v. 12, n. 1, abr., 2015. DIGGLE, P. J. Statistical analysis of spatial point patterns. London: Academic Press, 2003. 272 p. DYKSTRA, D.P. E HEIRICHI, R. Sustaining tropical forests through environmentally sound harvesting practices. Unasylva, n. 169, FAO - Food and agriculture Organization of the United States, 1992, (www.fao.org/docrep/u6010e/u6010e00.htm), 1, 2016. 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In: XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, 16, 2013, Foz do Iguaçu, PR. Anais... Foz do Iguaçu: INPE, p.6969-6976. URRUTIA, J.; PAUCHARD, A; GARCÍA, R. A. Diferencias en la composición vegetal de un bosque de Araucaria araucana (Molina) K.Koch y Nothofagus antarctica (G. Forst.) Oerst. asociadas a un gradiente de invasión de Pinus contorta Douglas ex Loudon. Gayana Botánica, v. 70, n. 1, p. 92-100, 2013. 20 Aplicação de um modelo de estimativa da produção futura em povoamento de Tectona grandis no Mato Grosso Fabricia Rodrigues da Silva1, Júlio Cesar Wojciechowski1, Vinícius Augusto Morais1 1 UNEMAT - Universidade do Estado de Mato Grosso; fabriciarodri@hotmail.com, juliocw@unemat.br, vemorais@gmail.com. Resumo O objetivo deste estudo foi realizar a prognose do crescimento e da produção para um plantio de Tectona grandis, localizados em Alta Floresta, MT. Para isso, foram utilizados dados de parcelas permanentes, com idades entre 2 a 13 anos. Após as análises, conclui-se que o modelo de Beck e Della-Bianca (1972) foi eficiente para predizer a produção futura para o volume e área basal, com crescimentos volumétricos superiores, quando comparadas a países onde a espécie é cultivada. Palavras-chave: Teca; classes de produtividade; volumetria; prognose. 1. Introdução A teca é uma espécie arbórea da família Lamiaceae (FLÓREZ, 2012). É nativa do continente asiático, sendo introduzida em diversas regiões da África e América, em especial em países como Índia, Tailândia, Mianmar, Camboja, Vietnã, Indonésia, Malásia e Laos, atingindo altura de 35 m e diâmetro maior que 100 cm (LAMPRECHT, 1990). A espécie é bastante utilizada em plantações devido ao fato de ser de fácil propagação, estabelecimento e manejo além de possuir madeira de excelente qualidade. É empregada em uma variedade de usos tradicionais e atuais, incluindo mobiliário, elementos estruturais, laminados e pisos. Essas propriedades mantêm a teca como uma das principais espécies de madeira tropical de alto valor neste século (CAMINO; MORALES, 2013). Os reflorestamentos com teca em Mato Grosso foram implantados com a promessa de obter uma matéria prima florestal de qualidade e de alto valor comercial, com rotações mais curtas que as praticadas no sudeste Asiático. Porém, a pouca informação existente sobre o comportamento da espécie no Estado e a falta de adoção de práticas silviculturais corretas podem implicar em frustrações quanto ao incremento da espécie. O rendimento sustentado das florestas requer não somente um conhecimento do estoque de crescimento da floresta, mas também um conhecimento das produções esperadas no futuro, conforme Assmann (1970). Uma maneira lógica de expressar o crescimento ou incremento e a produção florestal é através de um modelo, sendo que este pode ser caracterizado por gráficos, tabelas, equação ou um conjunto de equações (SCOLFORO, 1998). A quantificação do crescimento e da produção consiste em uma condição essencial para definir a utilização dos bens advindos da floresta, além de fornecer informações que subsidiam a tomada de decisões para a maioria das atividades ligadas ao setor (ABREU, 2000). Diante desta constatação e da importância da espécie, esse trabalho foi conduzido com o objetivo de estimar a produção de Tectona grandis Linn f. em um plantio localizado no município de Alta Floresta – MT. 2. Material e Métodos 21 O estudo foi desenvolvido em um povoamento homogêneo de teca, com 1.365,16 ha implantados entre os anos de 1996 a 2004, na Fazenda IDC, localizada no município de Alta Floresta, região norte do estado de Mato Grosso, entre as coordenadas 9°59’33.54” S 56°00’58.48” W, 10°05’45.96” S 56°01’47.18” W, 10°00’05.15” S 55°59’03.77” W e 10°03’08.85” S 56°02’32.49” W. As regiões norte e centro norte Mato-grossense possuem clima quente e úmido, com a presença de temperatura média anual superior a 24°C e pluviosidade média anual acima de 2.400 mm, destacando- se uma estação seca bem definida de 3-5 meses, tipo climático Am e Aw conforme Koppen (ZAPPI et al., 2011; ALVARES et al., 2013). Foram utilizados dados provenientes de 146 parcelas permanentes de 900 m2 cada, com espaçamento de 3 m x 2 m, medidos no período de 1998 a 2011 e dados de 448 árvores-amostra abatidas e cubadas pela fórmula de Smalian. Para o ajuste do modelo de crescimento e produção, foi obtido as informações de volume, área basal, índice de local e idade do povoamento em cada medição. O volume foi obtido a partir do modelo de Schumacher-Hall, onde a equação resultante do ajuste foi: 𝐿𝑛(𝑉𝑐𝑐) = −9,042 + 1,8434𝐿𝑛(𝑑𝑎𝑝) + 0,7247𝐿𝑛(𝐻𝑡) com R2aj: 0,92 e Syx: 0,02. Em que: Vcc = volume total com casca, em m³; dap = diâmetro a 1,30 m, em cm; Ht = altura total, em m; e Ln = logaritmo neperiano. Os valores de índice de local foram obtidos a partir do método da curva-guia, através da seguinte equação: 𝐿𝑛(𝐻𝑑) = 3,064 − 2,263(1 𝐼⁄ ) R2aj: 0,71 e Syx: 1,44. Em que: Hd = altura média das árvores dominantes, em m; I = idade, em meses e Ln = logaritmo neperiano. Os dados da cubagem e do inventário foram processados, sendo obtidas as estimativas de área basal por hectare (B), volume total com casca por hectare (V) e altura dominante por parcela (Hd), em cada ocasião do inventário. O modelo utilizado para estimar a produção foi o de BECK e DELLA-BIANCA (1972), pela simplicidade e precisão, assim descrito: 𝐿𝑛(𝑉2) = 𝛽0 + 𝛽1 ( 1 𝐼𝑆 ) + 𝛽2 ( 1 𝐼2 ) + 𝛽3 ( 𝐼1 𝐼2 ) ∗ 𝑙𝑛(𝐴𝐵1) + 𝛽4 (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) + 𝛽5 (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) ∗ 𝐼𝑆 Onde: V2=volume na idade de projeção (I2) em m3/ha IS=Índice de sítio I1=Idade presente I2=Idade de projeção AB1=Área basal na primeira medição (I1) em m2/ha β0, β1, β2, β3, β4, β5=coeficientes do modelo ln=logaritmo natural Do modelo de produção futura em volume (m3/ha), derivou-se a função de produção futura em área basal (m2/ha), que é dada pelo modelo: 𝐿𝑛(𝐴𝐵2) = ( 𝐼1 𝐼2 ) ∗ 𝑙𝑛(𝐴𝐵1) + 𝛼1 ∗ (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) + 𝛼2 ∗ (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) ∗ 𝐼𝑆 AB2=Área Basal na idade de projeção em m2/ha α1=β4/β3 α2=β5/β3 Para os ajustes dos modelos matemáticos selecionados, utilizaram-se as rotinas do pacote estatístico Statistical Analysis System (SAS). Para selecionar o melhor modelo, observaram-se os critérios estatísticos definidos pelo coeficiente de determinação ajustado (R2aj), erro padrão da estimativa (Syx), valor de F e a análise gráfica dos resíduos. Para corrigir o erro sistemático (ou discrepância logarítmica) na estimativa da variável dependente, causado pela linearização do modelo logarítmico, foi aplicado o fator de correção de Meyer (Fm), utilizando a seguinte fórmula: 𝐹𝑚 = 𝑒0,5∗𝑄𝑀𝑟𝑒𝑠. Em que: QMres. = quadrado médio dos resíduos; e = base do logaritmo natural (2,718281829...). 3. Resultados e Discussão Produção Futura em Volume (m3/ha) 22 Ao ajustar o modelo de BECK e DELLA-BIANCA (1972), obteve-se: Ln(V2) = 1,516 + 2,328( 1 IS ) − 0,731( 1 I2 ) + 1,099( I1 I2 ) ln(AB1) + 1,173(1 − ( I1 I2 )) + 0,177(1 − ( I1 I2 )) IS Este modelo apresentou um coeficiente de determinação ajustado de 0,9651, explicando mais de 95% da variação total pela regressão, e um erro padrão de estimativa de 0,1034. Com respeito à estatística F, este parâmetro mostrou-se bastante elevado, sendo significativo para esse teste. Na análise gráfica dos resíduos (Figura 1), podemos observar que o que o modelo selecionado não apresenta tendenciosidade, com amplitude de erro variando de ± 40%. Figura 1 - Resíduo gráfico da projeção da produção em volume. Produção Futura em Área Basal (m2/ha) Da equação de produção futura em volume (m3/ha), obteve-se a função de produção futura em área basal (m2/ha): 𝐿𝑛(𝐴𝐵2) = ( 𝐼1 𝐼2 ) ∗ 𝑙𝑛(𝐴𝐵1) + 1,3265 ∗ (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) + 0,1466 ∗ (1 − ( 𝐼1 𝐼2 )) ∗ 𝐼𝑆 De posse das estimativas foi estimada a produção futura da área basal. Diversos autores utilizaram o modelo de Beck e Della-Bianca para obter a produção presente e futura da floresta, entre eles: Beck e Della-Bianca (1972) estudando o crescimento e produção de álamo- amarelo (Liriodendron tulipifera L.), como resultado todas as variáveis independentes do modelo de rendimento foram altamente significativos, portanto, a equação foi utilizada para projetar o rendimento total. Moraes e Silva (1999) estudando a produção de Eucalyptus camaldulensis Delnh. utilizou o modelo de Beck e Della-Bianca para representar a produção em volume e área basal da floresta estudada, e obteve estimativas precisas. Na tabela 1 são apresentados os resultados obtidos pela função de produção presente e futura em volume e área basal por classe de sítio e por hectare nas idades de 2 a 20 anos do povoamento de teca em Alta Floresta – MT. 23 Tabela 1 – Produção em volume e área basal para Tectona grandis em Alta Floresta – MT Classes de Produtividade I II III IV Idade Volume G Volume G Volume G Volume G (anos) (m3/ha) (m2/ha) (m3/ha) (m2/ha) (m3/ha) (m2/ha) (m3/ha) (m2/ha) 2 28,62 5,05 16,64 2,99 9,70 1,78 5,73 1,07 3 75,68 12,28 50,46 8,31 33,69 5,62 22,70 3,84 4 120,49 18,79 85,77 13,54 61,11 9,76 43,85 7,08 5 158,26 24,12 117,05 18,02 86,64 13,48 64,50 10,13 6 189,31 28,41 143,59 21,76 108,98 16,67 83,11 12,82 7 218,70 32,42 169,28 25,32 131,10 19,78 101,95 15,50 8 236,14 34,78 184,77 27,44 144,65 21,66 113,65 17,15 9 254,03 37,18 200,81 29,63 158,82 23,62 126,02 18,88 10 269,24 39,21 214,58 31,50 171,10 25,30 136,83 20,38 11 282,31 40,95 226,51 33,10 181,81 26,77 146,33 21,69 12 293,66 42,45 236,92 34,50 191,22 28,05 154,72 22,85 13 303,59 43,77 246,08 35,73 199,54 29,17 162,18 23,87 14 342,93 45,49 254,20 37,04 225,46 30,17 184,45 24,61 15 350,76 46,42 284,97 37,93 232,41 31,00 190,85 25,38 16 357,81 47,26 291,69 38,74 238,70 31,76 196,67 26,08 17 364,18 48,02 297,79 39,47 244,43 32,45 201,98 26,71 18 369,98 48,70 303,36 40,13 249,67 33,07 206,85 27,29 19 375,27 49,33 308,45 40,74 254,48 33,65 211,33 27,83 20 380,12 49,90 313,12 41,29 258,91 34,17 215,47 28,32 Comparando os dados de produção da teca encontrados por Cruz et al (2008) em Tangará da Serra- MT e o plantio estudado, observa-se que a produção em volume aos 8 anos é superior em Alta Floresta – MT, na classe de produtividade I. Bermejo et. al (2004) estudaram modelos de crescimento e produção para teca na Costa Rica e obtiveram dados inferiores aos encontrados nesse estudo, com uma produção de 126,5 m3/ha para o sítio de melhor produtividade e de 61 m3/ha para a classe menos produtiva, aos 8 anos de idade. 4. Conclusões O modelo de crescimento e produção de Beck e Della-Bianca empregado para o reflorestamento de Tectona grandis L. f. apresentou resultado satisfatório para estimar a produção, tanto para o volume e área basal futura. Os resultados da produtividade local demonstram que a espécie tem crescimentos volumétricos superiores, quando comparadas a países onde a espécie é cultivada. 5. Referências ABREU, E. C. R. Modelagem para prognose precoce do volume por classe diamétrica para Eucalyptus grandis. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Lavras. Lavras, 2000. ALVARES, C. A.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GONÇALVES, J. L. M.; SPAROVEK, G. Ko¨ppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. 24 ASSMANN, B. The principles of forest yield study. Oxford: Pergaman Press, 1970. 506p. BECK, D. E.; DELLA-BIANCA, L. Growth and yield of thinned yellow-poplar. Asheville, Forest Service, 20 p. (Research Paper SE, 101), 1972. BERMEJO, I.; CAÑELLAS, I.; MIGUEL, A. S. Growth and yield models for teak plantations in Costa Rica. Forest Ecology and Management, v. 189, p. 97–110, 2004. CAMINO, R.; MORALES, J. P. Las plantaciones de teca em América Latina: mitos y realidades. CATIE - Informe Técnico, Turrialba, nº 397, 392p., 2013. CRUZ, Jovane Pereira da et al. Modelos de crescimento e produção para plantios comerciais jovens de Tectona grandis em Tangará da Serra, Mato Grosso. Revista Árvore, v. 32, n. 5, p. 821-828, 2008. FLÓREZ, J. B. Caracterização tecnológica da madeira jovem de teca (Tectona grandis L. f.). 85 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) – Universidade de Federal de Lavras, MG, 2012. LAMPRECHET, H. Silvicultura nos trópicos. Berlim: Eschborn. GTZ. 1990. 343p. MORAES E SILVA, V. S. Produção de Eucalyptus camaldulensis Delnh. no Estado de Mato Grosso. 178 p. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) – Universidade Federal do Paraná,1999. SCOLFORO, J. R. S. Biometria florestal: modelagem do crescimento e da produção de florestas plantadas e nativas. Lavras: UFLA/FAEPE, 1998. 441p. ZAPPI, D. C.; SASAKI, D.; MILLIKEN, W.; IVA, J.; HENICKA, G. S.; BIGGS, N. e FRISBY, S. Plantas vasculares da região do Parque Estadual Cristalino, Norte de Mato Grosso, Brasil. Acta Amazônica, v.41, p. 29-38, 2011. 25 Avaliação da aplicação de dois métodos de classificação de sítio em um modelo de crescimento e produção Nathalia de Paiva Mendonça 1 , Mônica Canaan Carvalho 1 , Aliny Aparecida dos Reis 1 , Lucas Rezende Gomide 1 , José Márcio de Mello 1 , Antônio Carlos Ferraz Filho 1 1 UFLA – Universidade Federal de Lavras . Email: nathaliapm@posgrad.ufla.br Resumo Objetivou-se avaliar o efeito da classificação do índice de sítio (S) pelos métodos da curva-guia e da diferença algébrica, na modelagem da produção de povoamentos comerciais do híbrido Eucalyptus urograndis. O modelo de Von Bertallanfy- Richards foi ajustado para ambos os métodos de classificação da capacidade produtiva. A comparação entre as classificações foi realizada por meio da análise gráfica dos resíduos, do erro padrão da estimativa e do critério da estabilidade das médias das alturas das árvores dominantes para cada parcela. Os modelos de Clutter, ajustados a partir das variáveis S, obtidas pelos dois métodos, foram comparados através do erro padrão da estimativa e das análises gráficas dos resíduos. Ambos os métodos foram eficientes para a classificação da capacidade produtiva. Contudo, o método da diferença algébrica apresentou maior estabilidade em sua classificação, o que proporcionou melhores estimativas na predição volumétrica. Palavras-chave: Produção; Sítio; Métodos; 2016. 1. Introdução O conhecimento do potencial produtivo do sítio é de suma importância para o planejamento da produção florestal. Esse atributo, uma vez mensurado, permite estimativas quantitativas mais precisas, o que diretamente viabiliza melhores análises econômicas, definições de ciclos rotacionais e planejamentos táticos e estratégicos florestais. Existem os métodos indiretos e diretos para classificação da produtividade local. O primeiro método estima a produtividade a partir de atributos do sítio, como os fatores edáficos (física, química e microbiologia do solo), climáticos (regionais), fisiográficos (altitude, topografia) e a vegetação existente originalmente na área. Já o método direto mede a capacidade produtiva através do crescimento da floresta (SCOLFORO, 2006). Segundo Campos e Leite (2013), o método da construção de curvas de índice local constitui-se atualmente como o mais prático e difundido para classificar a produtividade florestal. A altura dominante é a variável mais utilizada para medir a qualidade do sítio, pois está altamente correlacionada com a produção volumétrica e não sofre a influência da competição e nem dos tratamentos silviculturais. Os métodos da curva-guia, diferença algébrica, predição de parâmetros e diferença algébrica generalizada são exemplos de técnicas a serem empregadas para a construção de curvas de índice local. Contudo, a maior parte dos estudos referentes à quantificação da capacidade produtiva de povoamentos florestais utiliza o método da curva guia.. Mediante o exposto, objetivou-se avaliar a eficiência e a aplicabilidade de dois métodos de classificação da capacidade produtiva pelo índice de local (S), curva-guia e diferença algébrica, para a posteriori, serem utilizados como variável independente na modelagem e produção em plantios comerciais clonais do híbrido Euclyptus urograndis. 26 2. Material e Métodos A área de estudo compreendeu um plantio comercial clonal do híbrido Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden x Eucalyptus urophylla S.T.Blake, localizado no norte do Estado de Minas Gerais. Os dados utilizados foram provenientes de 32 parcelas de um inventário florestal contínuo, com formato retangular e dimensão média de 400 m². As alturas dominantes foram mensuradas seguindo o conceito de Assman (1970), coletadas em idades variando de dois a sete anos e meio aproximadamente. A produtividade do local foi estratificada por meio de uma classificação de sítio. As curvas de sítio foram geradas do modelo de Von Bertallanfy- Richards, utilizando-se pares em altura média das árvores dominantes e idades sucessivas. O modelo foi ajustado em sua forma original, para a classificação pelo método da curva guia (1). Já pelo método da diferença algébrica, o modelo foi ajustado em sua forma polimórfica (2). O estabelecimento da idade de referência foi de sete anos, pois é a idade próxima à idade de rotação. ( ( )) (1) ( ) [ ( )] [ ( )] (2) Em que: Hd = altura dominante em metros; Hd1 = altura dominante, em metros, na idade um (I1); Hd2= altura dominante, em metros, na idade dois (I2); I= idade em anos; exp= exponencial; Ln= logaritmo neperiano; β0 e β1= parâmetros; e= erro aleatório, e ~N(0, 2 ) Os modelos foram ajustados para XX pares de altura dominante e idade. A partir da variação da altura dominante na idade de referência, foram geradas cinco curvas de capacidade produtiva S(16),S(19),S(22),S(25), S(28), separadas em quatro classes: I (25<Hd<28); II (22<Hd<25); III (19<Hd<22); IV (16<Hd<19). As classificações de sítio foram comparadas por meio da análise gráfica dos resíduos e do erro padrão da estimativa (Sxy). Também se adotou o critério da estabilidade das médias das alturas das árvores dominantes para cada parcela, sujeita a várias medições entre os limites das curvas que expressam as classes de sítio. Dessa maneira, foram quantificados os números de mudanças de classes de sítios para cada parcela. O método de classificação que apresentasse o maior somatório de mudanças considerou- se como o mais instável para a classificação da produtividade local. Com o intuito de apresentar estimativas em nível de povoamento, foram geradas tabelas de produção usando três variáveis independentes (idade 1 (I1), idade 2 (I2), sítio (S)), com adição da área basal (G1). Dessa forma, foi ajustado o modelo de Clutter (1963) (3). Após o ajuste dos dados, foi realizada a prognose por classe de sítio ao longo de dez anos. Os modelos foram processados no software R (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2015). 1 1 1 1 12 2 10 1 2 3 4 52 2 2Ln ln 1 1I I IV I S G S eI I I (3) Em que: V2=volume estimado; β0, β1, β2, β3, β4 e β5= parâmetros; e= erro aleatório; Ln = logaritmo neperiano. 3. Resultados e Discussão Os ajustes da função Von Bertalanffy- Richards em sua forma tradicional (curva-guia) e em sua forma polimórfica (diferença algébrica) aos pares de dados de altura e idade apresentaram valores de erros padrões (Sxy) semelhante, conforme Tabela 1. Tabela 1 Parâmetros estatísticos obtidos pelo ajuste dos modelo pelos métodos da curva guia e diferença algébrica. Estatísticas Curva- guia Diferença Algébrica Sxy (m) 1,355 1,561 Sxy (%) 7,629 8,035 Em que Sxy = erro padrão. Contudo, o modelo em sua forma original mostrou-se ligeiramente superior quanto aos seus resultados. Através da Figura 1, pôde-se observar que os resíduos obtidos pelo método da curva-guia 27 foram mais homogêneos, enquanto a diferença algébrica tendeu subestimar as estimativas das alturas dominantes. Figura 1 Distribuição dos resíduos para os dados de ajuste do modelo de Von Bertalanffy - Richards: altura dominante estimada (m) pelo método da curva guia e diferença algébrica . A partir do conceito do índice de sítio, ou seja, S é igual a altura dominante na idade de referência, foram obtidos as equações e os parâmetros estatísticos, conforme equações 3 e 4. ( ( )) (3) ( ) [ ( )] [ ( )] (4) Utilizando estas equações, foram geradas curvas de índice de sítio ilustradas na Figura 2. Os valores atribuídos a S foram baseados na variação da altura dominante observada na idade índice, com amplitude de três metros para os dois métodos de classificação. Figura 2 Curvas de índice local para a classificação da capacidade produtiva pelo método da curva guia e diferença algébrica. Segundo King (1966) apud Machado (1980), a estabilidade dos índices de sítio ao longo do desenvolvimento do povoamento florestal é essencial para acuracidade na aplicação das curvas de índice de sítio em períodos sucessivos. Portanto, realizar essa análise complementar mostra-se fundamental ao processo de classificação de produtividade de uma área. O método da diferença algébrica foi menos instável, pois apresentou 44 mudanças de classificações contra 56 mudanças pelo método da curva guia. Esse resultado pode ser melhor interpretado na Figura 2, em que os pontos de altura dominante observados flutuaram mais entre as classes pelo método da curva guia. O pior desempenho do método da curva guia, pode ser explicado, pelo fato das curvas 28 anamórficas considerarem uniforme a influência da variação do sítio sobre a altura em todas as idades, de modo que a forma das curvas é a mesma para todos os sítios (SPURR, 1952). Dessa maneira, a ocorrência de diferenciação no crescimento da altura em diferentes sítios, para uma mesma espécie, é denominada polimorfismo, por isso têm-se a necessidade de ajustar funções que captem essa variabilidade (SELLE et al., 1994). Em razão disso, as curvas polimórficas da diferença algébrica apresentaram bons resultados, pois são mais compatíveis com os hábitos de crescimento das árvores (DOLPHI, 1991). O bom desempenho do método da diferença algébrica pode ser observado em diversos trabalhos encontrados na literatura como em Cunha Neto et al. (1996); Abreu (2000);; Ferreira et al. (2004); FERRAZ FILHO et al. (2011); Scavinski (2014); Castro et al. (2015). Os índices de sítio S pelos dois métodos foram utilizados na equação de Clutter. As estatísticas do volume estimado são apresentadas na Tabela 2. Observou-se que as estatísticas apresentaram resultados satisfatórios e muito próximos. Tabela 2 Resultados das estatísticas de precisão do ajuste do modelo de Clutter utilizando a variável S obtida pelos dois métodos. Variável Dependente Método Sxy Sxy (%) Volume Curva- guia 12,5775 9,239203 Diferença Algébrica 12,47246 9,162046 Em que Sxy= erro padrão A Figura 3 apresenta os gráficos de resíduos para o volume estimado pelo modelo de Clutter. Pôde-se notar que os resíduos foram homogêneos para ambos os métodos. Contudo, o modelo que utiliza o S obtido pelo método da equação algébrica apresentou ligeiramente um menor erro, como encontrado no trabalho de Castro (2015). A estimativa volumétrica pôde ter ocorrido pelo número reduzido de parcelas, porém, ao considerar uma maior amostragem, a vantagem em se utilizar o método da diferença algébrica pode ser mais destacada. Figura 3 Distribuição dos resíduos para os dados de ajuste do modelo de Clutter: volume estimado (m³.ha -1) utilizando a variável S pelo método da curva guia e diferença algébrica. Portanto, mesmo não obtendo as melhores estatísticas, a diferença algébrica pode ser considerada como o melhor método de classificação de sítio, em função do seu resultado pelo teste de estabilidade e das melhores estimativas volumétricas. 4. Conclusões Ambos os métodos foram muito eficientes para a classificação da capacidade produtiva. Os modelos de Clutter ajustados utilizando as variáveis S pelos dois métodos também foram precisos. Contudo, o método da diferença algébrica apresentou maior estabilidade em sua classificação de sítio, o que proporcionou melhores estimativas na predição volumétrica. 29 Agradecimentos Os autores expressam seus sinceros agradecimentos à FAPEMIG pelo apoio financeiro. Referências ASSMANN, E. The principles of forest yield study. Oxford: Pergamon Press, 1970. 506 p. ABREU, E. C. R. Modelagem para prognose precoce do volume por classe diamétrica para Eucalyptus grandis. Dissertação (Mestrado), Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2000. CAMPOS, J. C. C., LEITE, H. G. Mensuração Florestal: perguntas e respostas. Editora UFV, 2013. 605 p. CASTRO, R. V. O; CUNHA, A.B.; SILVA, L.V.; LEITE, H. G.; SILVA, S. S. L. et al. Modelagem do crescimento e produção para um povoamento de Eucalyptus utilizando dois métodos para quantificação do índice de local. Scientia Florestalis,v.43, n.10, p.83-9, 2015. CLUTTER, J. L. Compatible growth and yield for loblolly pine. 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