Predição da distribuição diamétrica de uma floresta manejada experimentalmente através de um Sistema de Equações Diferenciais

Este estudo teve como objetivo principal projetar a distribuição diamétrica da floresta manejada através de um sistema de equações diferenciais de primeira ordem, ajustado para cada tratamento. Os dados básicos foram obtidos no Projeto Bom Manejo (Embrapa Amazônia Oriental/CIFOR/ITTO), na Companhia Florestal Monte Dourado (Jarí), Vitória do Jarí - AP. O delineamento é em blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos são combinações de intensidades de exploração (15%, 25% e 35% do volume total das árvores com mais de 60 cm de DAP) com intensidades de desbastes (0%, 30%, 50% e 70% da área basal original). Utilizou-se como controle a floresta não explorada. Na área experimental estão locadas 40 parcelas permanentes de 1,0 ha cada, sendo 36 exploradas e quatro não exploradas. O povoamento foi medido em 1984, explorado em 1985 e remedido em 1986, 1988, 1990, 1994, 1996 e 2004. Foram medidas todas as árvores com DAP ≥ 20 cm. Conquanto esse sistema de equações mantenha a simplicidade de abordagem do problema inerente aos modelos baseados em matrizes de transição, também apresenta sobre estes últimos a vantagem adicional de permitir a obtenção dos valores das variáveis de estado do sistema para qualquer ponto no tempo, não se restringindo a intervalos múltiplos do intervalo original usado na derivação da matriz de transição. Assim, o método foi constatado para diferentes períodos de avaliações e os resultados mostraram que nem os períodos de projeções mais longos (ponto de equilíbrio) serão suficientes para restaurar as condições iniciais do povoamento.

Uso de equações diferenciais para determinação do momento ótimo da transformação de veículos

Este trabalho teve por objetivo analisar a viabilidade econômica da transformação de veículos de transporte florestal. Foram avaliadas duas situações: 1ª) carreta utilizada e retirada do processo após o fim de sua vida útil; 2ª) carreta utilizada, transformada em caminhão truck e, posteriormente, em caminhão toco. A equação diferencial foi utilizada para definir o momento ótimo das transformações. Os resultados obtidos indicaram que, no modelo sem transformação, obteve-se um tempo ótimo de utilização de nove anos, apresentando um Valor Anual Equivalente (VAE) de R$4.084,06. No modelo com transformação (carreta/truck/toco), obteve-se um (VAE) de R$10.555,04, indicando a viabilidade no sistema de transformação. Com base nos dados de custo e receita utilizados, a transformação (carreta/truck/toco) mostrou-se a melhor alternativa. Conclui-se que os modelos desenvolvidos permitem auxiliar a tomada de decisão referente à substituição de veículos de transporte.

Análise econômica de sistemas agroflorestais via uso de equações diferenciais

A aplicação de diferentes técnicas de análise econômica em sistemas agroflorestais é de grande importância para suporte às tomadas de decisões. Assim, testou-se um modelo de equação diferencial como metodologia de análise da viabilidade econômica de um sistema agroflorestal (SAF), observando se havia influência das receitas intermediárias de uma cultura agrícola no período de rotação da cultura arbórea, em dois horizontes de planejamento: um único corte e vários cortes, executando-se a reforma ou a substituição após o corte do alto fuste. Concluiu-se que, para horizonte de planejamento de um corte, variações na receita da cultura agrícola não afetarão a idade ótima de corte. Entretanto, variações na receita agrícola implicarão em variações inversamente proporcionais na idade ótima de corte quando se planeja um horizonte com vários cortes das árvores, ou seja, devido ao lucro com o cultivo agrícola, é economicamente viável antecipar o corte da madeira e realizar a reforma do plantio.

TROCAS DE MASSA E DE ENERGIA ENTRE SUPERFÍCIES NATURAIS E A ATMOSFERA

A modelização matemática das trocas de massa e de energia resultantes da interação entre vegetação e atmosfera é tratada pela combinação de análises das equações diferenciais representando a conservação de propriedades do ar (temperatura e umidade) com a equação do balanço de energia local do meio vegetal. Fluxos e fontes de calor e de massa, perfis de temperatura e umidade foram calculados através das relações matriciais das equações diferenciais discretizadas. As transferências radiativas são definidas no modelo, considerando a vegetação como um meio túrbido, onde as superfícies vegetais são distribuídas de forma aleatória no espaço. Os resultados produzidos pelo modelo para floresta são comparados com medidas micrometeorológicas realizadas na Reserva Florestal Ducke, Manaus - AM.

Estabelecimento de rotação econômica para uma floresta regulada

O objetivo deste trabalho foi determinar as rotações econômicas para um povoamento florestal, considerando-se um único corte e infinitos cortes, e para uma floresta regulada, por meio de modelos matemáticos, bem como compará-las através da análise marginal das condições de otimalidade. Para validar o modelo e verificar a magnitude dos efeitos, foi utilizado um estudo de caso de um projeto florestal com valores reais de produção, custos, receitas e taxa de desconto. Os resultados indicaram que os modelos foram eficientes para determinar a rotação econômica e que a rotação do povoamento para um único corte e infinitos cortes e para a floresta regulada foi, respectivamente, de 6,5; 5,5; e 5 anos. O Valor Esperado do Solo (VES) para a floresta regulada foi inferior ao VES do povoamento, em virtude de se impor ao manejo a condição de regulação.

Modelagem da dinâmica do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: validação do modelo

A compreensão do transporte simultâneo de água e solutos a partir de uma fonte pontual permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, operação e manejo de sistemas de irrigação localizada. Assim, o presente trabalho teve como objetivo apresentar a validação de modelo matemático desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e potássio na irrigação por gotejamento. O desenvolvimento do modelo baseou-se na resolução numérica de equações diferenciais parciais de segunda ordem, aplicadas à fonte puntiforme sob fluxo transiente de água e solutos. O experimento de validação foi conduzido no Departamento de Engenharia Rural da ESALQ/USP. O solo utilizado foi um Latossolo Vermelho, fase arenosa, série "Sertãozinho", no qual foi aplicada uma solução de cloreto de potássio com concentração de 500 mg L-1 de K, com vazão de 3 L h-1, durante 2 h. Os tempos de amostragem foram 24; 48 e 72 h após o início da irrigação. Observou-se que houve bom ajuste nos valores da distribuição conjunta de água e potássio no bulbo quando foram comparados os dados simulados pelo modelo e os obtidos experimentalmente. A distribuição do potássio ficou limitada às camadas mais internas do bulbo, mostrando que o deslocamento do cátion foi retardado ao interagir com a matriz do solo.

Nota científica: métodos para estimativa da area foliar de plantas daninhas: 2: Wissadula subpeltata (Kuntze) Fries

Com o objetivo de obter uma equação que, através de parâmetros lineares dimensionais das folhas, permitisse estimar a área foliar de Wissadula subpeltata (Kuntze) Fries, estudaram- se correlações entre a área foliar real e o comprimento da folha ao longo da nervura principal (C ), largura máxi ma da folha (L) , comprimento do espaço entre o ponto de inserção do pecíolo na folha até a primeira ramificação da nervura principal (CE), L + C, L x C e L x CE. Todas as equações, geométricas ou lineares simples, permitiram boas estimativas da área foliar . Do pont o de vista prático, sugere- se optar pela equação linear simples envolvendo o produto C x L, considerando o coeficiente linear igual a zero. Deste modo, a estimativa da área foliar de W. subpeltata pode ser feita pel a fórmula Y = 0, 85 49 (C x L), ou seja 85 ,49% do produto entre o comprimento da nervura principal e a largura máxima da folha.

Biomatemática: métodos e limitações

Este trabalho trata de uma visão panorâmica dos principais métodos utilizados, atualmente, na modelagem matemática de processos biológicos. Esses métodos são muito variados, com enfoques que, às vezes, são determinísticos, utilizando a teoria dos sistemas dinâmicos e, às vezes, são probabilísticos, lançando mão das equações diferenciais estocásticas. Em todos eles, entretanto, três fatores inerentes aos processos biológicos não podem deixar de ser considerados: a complexidade, a imprevisibilidade e a diversidade de escalas temporais.

Uso de equações lineares na determinação dos parâmetros de Michaelis-Menten

The Michaelis-Menten equation is used in many biochemical and bioinorganic kinetic studies involving homogeneous catalysis. Otherwise, it is known that determination of Michaelis-Menten parameters K M, Vmax, and k cat by the well-known Lineweaver-Burk double reciprocal linear equation does not produce the best values for these parameters. In this paper we present a discussion on different linear equations which can be used to calculate these parameters and we compare their results with the values obtained by the more reliable nonlinear least-square fit.

Estimativa da área foliar de cinco espécies do gênero Amaranthus usando dimensões lineares do limbo foliar

Este trabalho foi realizado com o objetivo de obter equações que estimem a área foliar de espécies de plantas daninhas do gênero Amaranthus utilizando as dimensões lineares do limbo foliar, bem como comparar as equações obtidas para plantas que cresceram em casa de vegetação e em campo. Para isso, plantas de A. deflexus, A. hybridus, A. retroflexus, A. spinosus e A. viridis foram cultivadas em casa de vegetação ou coletadas em infestações naturais de áreas agrícolas e não-agrícolas do município de Piracicaba-SP. Para cada condição foram analisados 100 limbos foliares, com relação a comprimento ao longo da nervura principal (C), largura máxima (L) e área foliar real (Ar). Os conjuntos de dados foram ajustados à equação linear que passa pela origem Ar = a.(C.L) e, para todas as variáveis, comparados por meio de intervalos de confiança, a 5% de significância. Concluiu-se que: há espécies de plantas daninhas do gênero Amaranthus com tamanhos diferenciais de folhas, sendo A. deflexus aquela que, em média, possui as menores dimensões; a equação linear passando pela origem (Ar = a.(C.L)) foi adequada para ajustar a relação entre as medidas lineares do limbo e a área foliar real; e plantas que cresceram em casa de vegetação e em campo podem apresentar diferenças quanto ao tamanho de folhas ou quanto ao parâmetro a da equação de ajuste da reta.

"O pH de soluções de ácido acético, cítrico, oxálico e tartárico"

O presente trabalho descreve os dados obtidos sôbre a determinação do pH em soluções, desde 0,005 até 0,50 molar de ácido acético, ácido cítrico, ácido oxálico e ácido tartárico. Os dados obtidos experimentalmente, quando expressos em função de pC, isto é, em função de log log 1/C apresentaram uma relação linear. Por outro lado, calculando-se o pH das diversas soluções dos ácidos estudados, através de duas equações, uma do primeiro grau e outra do segundo grau, observou-se que os resultados calculados pela segunda equação apresentaram valores muito próximos aos determinados experimentalmente, conquanto no cálculo tenha sido usada apenas, a primeira constante termodinâmica de ionização, para os ácido cítrico, oxálico e tartárico. Uma vez que o valor do pH determinado e o do pH calculado constituem uma função linear do pC, foram estabelecidas duas equações de regressão para cada ácido estudado. Na primeira equação de regressão o pH determinado figura como variável dependente e na segunda, o pH calculado é a variável dependente. Nas duas equações o pC é a variável independente.

Características de algumas soluções tampão utilizadas para avaliar a acidez do solo

Estudou-se o comportamento das soluções tampão SMP, Woodruff original, Woodruff (1+1), (1+2) e (1+3), acetato de cálcio 1,00 N - 0,50 N e 0,25 N, frente a quantidades variáveis de ácidos clorídrico, acético, cítrico e salicílico. Foram calculados os valores da capacidade ou índice tampão de todas as soluções e as equações de regressão relativas às variações do pH das soluções em função da quantidade de ácido clorídrico adicionada. No caso da solução SMP, foram estabelecidas, também, as equações de regressão para os ácidos, acético, cítrico e salicílico.

Avaliação da exigência de calcário do solo através de soluções tampão

Foram estudadas as soluções tampão SMP original, SMP (1 + 1), Woodruf (1 + 2), acetato de cálcio 0,50 N - 0,25 N e 0,125 N para avaliar a exigência de calcário de diversas amostras de solos. As amostras de solos foram submetidas à incubação com quantidades variáveis de carbonato de cálcio. Os dados obtidos permitiram estabelecer as curvas de neutralização e daí calcular a quantidade de carbonato de cálcio necessária para elevar o pH de cada solo a 6,40. Colocando-se as amostras de solos em contato com as diversas soluções tampão, o pH das soluções mudou de valor. Relacionando o valor do pH das soluções tampão, após o contato com as amostras de solos, com a quantidade de calcário necessária para elevar o pH a 6,40, das mesmas amostras, foram estabelecidas 12 equações de regressão, cujo coeficiente de correlação r apresentou um valor significativo ao nível de 0,1%, em todos os casos.

Correlação entre características de latossolos e parâmetros de equações de adsorção de cobre e zinco

A adsorção de Cu e Zn é um dos principais fenômenos responsáveis pela disponibilidade desses elementos para as plantas. Portanto, estudos sobre a adsorção desses elementos em solos podem ser ferramentas úteis para compreensão da relação entre características dos solos e retenção desses micronutrientes. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou caracterizar a adsorção de Cu e Zn em amostras de seis Latossolos de Minas Gerais e as influências de características dos solos sobre os parâmetros de adsorção obtidos pelas equações de Langmuir e de Freundlich. Para tanto, foram utilizadas soluções de cloreto de cobre e cloreto de zinco nas concentrações 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120 e 140 mg L-1, ajustadas a pH 5,5. As equações de Langmuir e Freundlich foram eficientes na determinação dos parâmetros de adsorção de Zn e Cu, sendo os teores de argila e de matéria orgânica, respectivamente, as características mais bem relacionadas com a capacidade de adsorção desses elementos pelos solos. Os solos estudados apresentaram maior energia de ligação dos sítios de troca e maior capacidade de adsorção máxima para Cu relativamente ao Zn. O P remanescente não se correlacionou com os parâmetros de adsorção de Zn, em virtude, provavelmente, da influência da matéria orgânica em sua determinação. Este fato pode limitar sua eficiência na previsão da adsorção deste elemento em solos com alto teor de C orgânico.

Estimativa da área foliar da mangueira (Mangifera indica L.) cvs. Tommy Atkins e Haden, utilizando dimensões lineares

Os trabalhos existentes sobre a estimativa da área foliar da mangueira são raros e de resultados pouco convergentes. O objetivo deste trabalho foi determinar as equações que melhor descrevem a relação entre as dimensões lineares (comprimento e largura máxima) e a área da folha da mangueira, cultivares Tommy Atkins e Haden, possibilitando a estimativa rápida e não-destrutiva da área foliar (AF) utilizando apenas o comprimento (C), a largura máxima (L), ou ambos. A área foliar da mangueira pode ser estimada multiplicando-se o parto do comprimento pela largura, pelo fator 0,74 (para a cultivar Tommy Atkins) ou 0,78 (para a cultivar Haden), bem como pelas equações: AF= 4,96349 C - 33,42976 (R²=0,86); AF= 17,02964 L - 18,88065 (R²=0,85) e AF= 0,73499 (CxL) + 0,59459 (R²=0,92) para a cultivar Tommy Atkins ou AF= 5,35282C - 33,17061(R²=0,88); AF= 19,09951L - 24,61777(R²=0,89) e AF= 0,76015(CxL) + 0,43257(R²=0,99) para a cultivar Haden.