Medidas de radiação solar e índice de área foliar em coberturas vegetais

Um método de inversão de modelo físico de penetração de radiação solar em meio vegetal para estimar o índice de área foliar(IAF) é apresentado e testado neste trabalho para diferentes tipos de vegetação, como uma alternativa aos experimentos destrutivos, trabalhosos e de difícil implementação em coberturas florestais. Os dados de radiação foram obtidos durante o período seco de 1996 na Estação Experimental da Embrapa, (BR 174 - km 54, 2º 31' S, 60º 01' O), Manaus, Brasil. O método produziu valores de IAF convergentes entre as classes de radiação adotadas, com estimativas mais estáveis para ocasiões em que há predomínio de luz difusa. A aplicação do procedimento de inversão deu origem aos seguintes valores de índice de área foliar e respectivos incrementos anuais: 3,5 (0,35.ano-1) para a vegetação secundária intacta; 2,0 (0,5.ano-1) para o sistema agroflorestal com palmeiras; e 1,6 (0,4.ano-1) para o sistema agroflorestal multiestratificado.

Anatomia foliar de pedra-hume-caá (Myrcia sphaerocarpa, Myrcia guianensis, Eugenia punicifolia - Myrtaceae)

As folhas de Myrcia multiflora (Lam.) DC, Myrcia guianensis (Aubl.) Urb. e Eugenia punicifolia (H. B. K.) DC. são anatômica c morfologicamentc descritas. As espécies revelaram diversos elementos histológicos universais para a família, bem como peculiares das mesmas e importantes para orientar a diagnose desses vegetais e para o reconhecimento de fraudes, que ocorrem através de substituições intencionais ou não. Entre os elementos histológicos característicos, destacam-se: ornamentações de cutícula foliar, tipos de estômatos, tipos de contornos celulares das células epidérmicas em vista facial, tipo e abundância relativa de inclusões celulares inorgânicas.

Interceptação de radiação solar e distribuição espacial de área foliar em floresta de terra firme da Amazônia Central, Brasil

A ocorrência de radiação solar em meio florestal e a sua relação com a distribuição espacial dos elementos vegetais são investigadas neste trabalho. Técnicas experimentais de amostragem de radiação no interior de coberturas vegetais de grande porte são desenvolvidas e testadas, tendo como base dispositivos de suporte móveis constituídos por reticulados modulares suspensos na parte superior das grandes árvores, que permitem a disposição dos sensores de radiação em diferentes níveis de uma mesma vertical e a replicação das medidas em diferentes verticais no interior da cobertura. As medidas de radiação solar foram realizadas no sítio experimental da Reserva Florestal Ducke (02°56' S; 59°57' W), Manaus — Brasil, no período de 29 de outubro a 11 de dezembro de 1998. A inversão de modelo físico de radiação permitiu o estabelecimento da função de densidade de área foliar para a vegetação do local. Os valores obtidos para o índice de área foliar (IAF) nas três verticais em condições de radiação difusa foram 6,6, 6,3 e 6,2.

Atenuação de radiação solar e distribuição vertical de área foliar em floresta - reserva Jaru - Rondônia, Brasil

A atenuação de radiação solar em meio vegetal e sua relação com a distribuição espacial dos elementos vegetais são estudadas neste trabalho. Técnicas experimentais de amostragem de radiação no interior de coberturas vegetais de grande porte são utilizadas, tendo como base dispositivos de suporte móveis constituídos por reticulados modulares suspensos na parte superior das grandes árvores, que permitem a disposição dos sensores de radiação em diferentes níveis de uma mesma vertical no interior da cobertura. As medidas de radiação solar foram realizadas no sítio experimental da Reserva Florestal Jaru (10°05' S; 61°55' W), Ji-Paraná - Brasil, no período de 30 de outubro a 24 de novembro de 1999. A inversão de modelo físico de radiação permitiu o estabelecimento da função de densidade de área foliar com um valor médio de índice de área foliar IAF de 5,6 para a vegetação do local.

Influência do pulso de inundação na fenologia foliar e conteúdo de clorofila em duas espécies da floresta de Igapó da Amazônia Central, Brasil

Com o objetivo de verificar a influência da dinâmica do pulso de inundação na fenologia foliar e conteúdo de clorofilas a, b e total, 15 indivíduos adultos de duas espécies típicas das cotas mais baixas da floresta de igapó, Eschweilera tenuifolia e Hevea spruceana, foram estudados no baixo curso do rio Tarumã-Mirim, Amazonas, Brasil. A fenologia foliar foi acompanhada em observações semanais de campo de julho de 1993 a dezembro de 1994 e o conteúdo de clorofilas foi medido em laboratório, mensalmente. Mudanças no conteúdo de clorofilas relacionaram-se à idade da folha. As concentrações médias de clorofila total em folhas maduras e velhas de E. tenuifolia foram de 473,5 e 288,6 mg m-2, e em H. spruceana de 418,5 e 199,0 mg m-2. Na fase aquática deu-se o pico de abscisão e brotamento foliar.

Anatomia Foliar e Caulinar de Picrolemma sprucei Hook (Simaroubaceae)

Os estudos anatômicos das folhas e caules de Picrolemma sprucei revelaram que as epidermes das folhas são glabras, apresentam células de paredes onduladas e estômatos anomocíticos. O mesofilo é dorsiventral com uma camada de células em paliçada e um parênquima lacunoso. Os feixes vasculares são bicolaterais e apresentam idioblastos escuros de conteúdo tânico. No caule evidencia-se um parênquima cortical desenvolvido, com células de natureza esclerenquimática, isoladas ou reunidas em pequenos grupos, de paredes espessas. Internamente observa-se a região vascular com vasos xilemáticos isolados ou em grupos imersos em tecido fibroso, sendo o parênquima do tipo paratraqueal, vasicêntrico. Na região central encontra-se uma medula desenvolvida. Testes histoquímicos (sudam III e cloreto férrico) realizados na nervura mediana do terço médio do limbo foliar e no pecíolo revelaram respectivamente, a presença de um conteúdo tânico e óleo-resinoso em algumas de suas células.

Mapeamento do uso e cobertura da terra a partir da segmentação e classificação de imagens-fração solo, sombra e vegetação derivadas do modelo linear de mistura aplicado a dados do sensor TM/Landsat5, na região do reservatório de Tucuruí - PA

Técnicas de sensoriamento remoto são fundamentais para o monitoramento das mudanças de uso da terra, principalmente em áreas extensas como a Amazônia. O mapeamento de uso da terra, geralmente é realizado por métodos de classificação manual ou digital pixel a pixel, os quais consomem muito tempo. Este estudo aborda a aplicação do modelo linear de mistura em uma imagem Landsat-TM segmentada para o mapeamento das classes de uso da terra na região do reservatório de Tucuruí-PA para os anos de 1996 e 2001.

Radiação solar e distribuição vertical de área foliar em floresta - Reserva Biológica do Cuieiras ZF2, Manaus

Neste estudo, a distribuição vertical de área foliar em floresta é investigada em conexão com o regime de radiação, usando as medidas de radiação solar realizadas no período de julho a novembro de 2001, na Reserva Biológica do Cuieiras - Manaus ZF2, km 14 e km 34, na Amazônia Central. Técnicas experimentais de amostragem de radiação no interior de coberturas vegetais de grande porte são utilizadas, com dispositivos de suporte móveis constituídos por reticulados modulares, que permitem a disposição dos sensores de radiação em diferentes níveis de uma mesma vertical no interior da cobertura. Inversão de modelos radiativos em coberturas vegetais densas permite as análises sobre a distribuição vertical de área foliar. A variabilidade espacial de área foliar (IAF, função a(z)) é estabelecida para os dois sítios experimentais a partir de medidas de radiação solar, individualizadas em três verticais em cada um desses locais. O índice de área foliar total médio (IAF) da vegetação local para o sítio experimental do km 14 alcançou o valor de 6,4 e para o sítio experimental do km 34 o valor de 6,1. Uma análise comparativa é desenvolvida sobre distribuições verticais de área foliar obtidas em sítios experimentais da Amazônia, usando o mesmo sistema de medidas de radiação solar.

Detecção de cicatrizes de áreas queimadas baseada no modelo linear de mistura espectral e imagens índice de vegetação utilizando dados multitemporais do sensor MODIS/TERRA no estado do Mato Grosso, Amazônia brasileira

O objetivo desta pesquisa foi avaliar os dados do sensor MODIS para detectar e monitorar cicatrizes de áreas recém queimadas. Utilizamos imagens da reflectância de superfície do sensor MODIS: produto MOD09 (dia 5 de outubro) e produto MOD13A1 (meses de outubro e novembro). Foi avaliada também uma série temporal de um ano dos índices de vegetação (IV) EVI e NDVI (produto MOD13A1). Uma imagem do sensor ETM+ (dia 5 de outubro) foi utilizada como base para a delimitação dos polígonos amostrais e avaliação dos dados MODIS devido a sua melhor resolução espacial. A metodologia focou na aplicação do modelo linear de mistura espectral nas imagens reflectância para a geração das imagens fração sombra. Análises de regressão foram efetuadas para comparação entre o percentual de sombra derivado da imagem ETM+ e das imagens MODIS. As alterações multitemporais nas imagens IV foram avaliadas com base no teste de Tukey. Os resultados mostraram que a imagem fração sombra gerada a partir do produto MOD09 apresentou um R² = 0,66 (p < 0,01) em relação aos dados ETM+. Para as imagens do produto MOD13A1 não foram identificadas relações significativas. Os IV dentro dos mesmos polígonos apresentaram uma variação sazonal durante o ano. No entanto, não houve uma diminuição significativa dos valores destes índices nos meses onde foram observadas as cicatrizes de áreas recém queimadas. Portanto, o produto MOD09 mostrou-se mais eficiente que o produto MOD13A1 para a detecção de cicatrizes de áreas recém queimadas. A análise multitemporal dos IV sugeriu que não foi possível detectar este mesmo padrão na área de estudo.

Autoecologia das espécies florestais em regime de plantio de enriquecimento em linha na floresta primária da Amazônia Central

A autoecologia das três espécies florestais em linhas de enriquecimento foi avaliada junto com o monitoramento do microclima e fertilidade do solo na floresta primária de terra-firme da Amazônia brasileira. A área situa-se no município de Novo Aripuanã Amazonas - Brasil (5º18'S, 60º04'W.). Nas três diferentes larguras de linhas (3, 5 e 7m) foram monitoradas os parâmetros de radiação com fotografias hemisféricas e sensor RFA. As linhas de 5 e 7m classificam-se como grande abertura de dossel (19,77-20,78%), a de 3m mostrou maior variação na radiação RFA. Quanto à análise química do solo observou-se, uma redução significativa de K e Ca em relação ao aumento das larguras das linhas. Também foram monitorados os crescimentos em altura e diâmetro, índice de ganho foliar e o teor de clorofila nas plântulas das três espécies estidadas: Astronium lecointei Ducke, Cordia goeldiana Huber e Scleronema micranthum Ducke. Todas espécies sofreram devido à alta radiação e ao estresse hídrico. Astronium lecointei apresentou uma maior resistência tanto durante forte seca, como também ao excesso de chuva. Scleronema micranthum apresentou diferenças de crescimento entre linhas, principalmente na estação chuvosa. Beneficiou-se positivamente com a radiação direta nas linhas largas de enriquecimento. As duas apresentaram alta amplitude de nicho entre tolerante à sombra a intermediária. Já C.goeldiana apresentou maior variação em seu crescimento (CV: Cordia goeldiana: 113> Astronium lecointei: 60,6> Scleronema micranthum: 59,7). A largura de linha de 5m na floresta primária de terra-firme foi suficiente para estabelecimento de espécies tolerante à sombra e intermediária.

Fotossíntese, condutância estomática e potencial hídrico foliar em árvores jovens de andiroba (Carapa guianensis)

O potencial hídrico da folha é um dos fatores mais importantes que afetam o funcionamento dos estômatos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da variação diurna na irradiância e déficit de pressão de vapor (DPV) na fotossíntese (A), condutância estomática (g s) e potencial hídrico da folha (psi) em Carapa guianensis (Aubl.). Os dados foram coletados de 07:00 às 17:00 h. A taxa fotossintética atingiu um valor máximo (2,5 µmol m-2 s-1) às 10:00 h, depois declinou até atingir um mínimo de 1 µmolm-2 s-1 às 16:00 h. A condutância estomática oscilou durante o dia, de 0,04 molm-2s-1 (ao meio dia) para 0,02 molm-2s- 1 no final da tarde. O potencial hídrico da folha foi máximo nas primeiras horas do dia (-0,3 MPa) e mínimo (-0,75 MPa) no meio da tarde (14:30 a 15:00 h). Após ter alcançado um mínimo, o psi aumentou até -0,64 MPa no fim da tarde. A taxa fotossintética aumentou linearmente em função do g s (P < 0,01). Também houve uma relação positiva entre psi e g s (P < 0,01). A taxa fotossintética declinou durante o dia após ter alcançado um pico no início da manhã, demonstrando que os fatores ambientais que afetam o psi têm efeito significativo na assimilação do carbono de C. guianensis.

Ag-TiNx electrodes deposited on piezoelectric poly(vinylidene fluoride) for biomedical sensor applications

Electroactive polymers are one of the most interesting class of polymers used as smart materials in various applications, such as the development of sensors and actuators for biomedical applications in areas such as smart prosthesis, implantable biosensors and biomechanical signal monitoring, among others. For acquiring or applying the electrical signal from/to the piezoelectric material, suitable electrodes can be produced from Ti based coatings with tailored multifunctional properties, conductivity and antibacterial characteristics, through Ag inclusions. This work reports on Ag-TiNx electrodes, deposited by d. c. and pulsed magnetron sputtering at room temperature on poly(vinylidene fluoride), PVDF, the all-round best piezoelectric polymer.. Composition of the electrodes was assessed by microanalysis X-ray system (EDS - energy dispersive spectrometer). The XRD results revealed that the deposition conditions preserve the polymer structure and suggested the presence of crystalline fcc-TiN phase and fcc-Ag phase in samples with N2 flow above 3 sccm. According to the results obtained from SEM analysis, the coatings are homogeneous and Ag clusters were found for samples with nitrogen flow above 3 sccm. With increasing nitrogen flow, the sheet resistivity tend to be lower than the samples without nitrogen, leading also to a decrease of the piezoelectric response. It is concluded that the deposition conditions do significantly affect the piezoelectric polymer, which maintain its characteristics for sensor/actuator applications.

Estimativa do Índice de Área Foliar (IAF) e Biomassa em pastagem no estado de Rondônia, Brasil

Medidas mensais da altura da pastagem, biomassa total, variações de biomassa viva e morta, a área específica foliar (SLA) e o Índice de Área de Folha (IAF) de fevereiro de 1999 a janeiro de 2005 na Fazenda Nossa Senhora (FNS) e em Rolim de Moura (RDM) entre Fevereiro a Março de 1999, Rondônia, Brasil. A pastagem predominante é Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich) R. D. Webster (99% na FNS e 76% em RDM), com pequenas manchas de Urochloa humidicula (Rendle). A altura média anual da grama foi de ~0,16 m. Com o pastejo, o mínimo mensal foi de 0,09 m (estação seca) e máximo de 0,3 m sem pastejo (estação úmida). O IAF, biomassa total, material morto, vivo e SLA tiveram valores médios de 2,5 m² m-2 , 2202 kg ha-1, 2916 kg ha-1 e 19 m² kg-1 respectivamente. A média mensal da biomassa foi 4224 kg ha-1 em 2002 e 6667 kg ha-1 em 2003. Grande variação sazonal do material vivo e morto, sendo mais alto o vivo durante a estação úmida (3229 contra 2529 kg ha-1), sendo o morto maior durante a seca (2542 contra 1894 kg ha-1). O nível de água no solo variou de -3,1 a -6,5 m durante as estações. Em médias anuais os IAF foram de 1,4 em 2000 a 2,8 em 2003 e o SLA entre 16,3 m² kg-1 em 1999 e 20,4 m² kg-1 em 2001. As observações do Albedo variaram de 0,18 para 0,16 em relação aos altos valores de IAF.

A hybrid MAC Scheme to improve the transmission performance in body sensor networks

Wireless body sensor networks (WBSNs) constitute a key technology for closing the loop between patients and healthcare providers, as WBSNs provide sensing ability, as well as mobility and portability, essential characteristics for wide acceptance of wireless healthcare technology. However, one important and difficult aspect of WBSNs is to provide data transmissions with quality of service, among other factors due to the antennas being small size and placed close to the body. Such transmissions cannot be fully provided without the assumption of a MAC protocol that solves the problems of the medium sharing. A vast number of MAC protocols conceived for wireless networks are based on random or scheduled schemes. This paper studies firstly the suitability of two MAC protocols, one using CSMA and the other TDMA, to transmit directly to the base station the signals collected continuously from multiple sensor nodes placed on the human body. Tests in a real scenario show that the beaconed TDMA MAC protocol presents an average packet loss ratio lower than CSMA. However, the average packet loss ratio is above 1.0 %. To improve this performance, which is of vital importance in areas such as e-health and ambient assisted living, a hybrid TDMA/CSMA scheme is proposed and tested in a real scenario with two WBSNs and four sensor nodes per WBSN. An average packet loss ratio lower than 0.2 % was obtained with the hybrid scheme. To achieve this significant improvement, the hybrid scheme uses a lightweight algorithm to control dynamically the start of the superframes. Scalability and traffic rate variation tests show that this strategy allows approximately ten WBSNs operating simultaneously without significant performance degradation.

Mapeamento da antiga cobertura vegetal de várzea do Baixo Amazonas a partir de imagens históricas (1975-1981) do Sensor MSS-Landsat

Este estudo apresenta um mapa da cobertura vegetal da planície de inundação do Rio Amazonas entre as cidades de Parintins (AM) e Almeirim (PA), com base em imagens Landsat-MSS adquiridas entre 1975 e 1981. O processamento digital dessas imagens envolveu a transformação para imagens-fração de vegetação, solo e água escura (sombra), seguido da aplicação de técnicas de segmentação e classificação por região. O mapa resultante da classificação foi organizado em quatro classes de cobertura do solo: floresta de várzea, vegetação não-florestal de várzea, solo exposto e água aberta. A precisão do mapa foi estimada a partir de dois tipos de informações coletadas em campo: 1) pontos de descrição: para validação das classes de cobertura não sujeitas a grandes alterações, como é o caso dos corpos d'água permanentes, e identificação de indicadores dos tipos de cobertura original presentes na paisagem na ocasião da obtenção das imagens (72 pontos); 2) entrevistas com moradores antigos para a recuperação da memória sobre a cobertura vegetal existente há 30 anos (44 questionários). Ao todo foram coletadas informações em 116 pontos distribuídos ao longo da área de estudo. Esses pontos foram utilizados para calcular o Índice Kappa de concordância entre os dados de campo e o mapa resultante da classificação automática, cujo valor (0,78) indica a boa qualidade do mapa de cobertura vegetal da várzea. Os resultados mostram que a região possuía uma cobertura florestal de várzea de aproximadamente 8.650 km2 no período de aquisição das imagens.