POPULATION STRUCTURE AND PRODUCTION OF COPAIBA OLEORESIN BETWEEN VALLEYS AND HILLSIDES OF THE MINING AREA OFTROMBETAS RIVER - PARÁ1

ABSTRACT We aimed in this work to study natural populations of copaiba (Copaifera multijuga Hayne) on the Monte Branco mountain at Porto Trombetas-PA, in order to support sustainable management and the exploitation of oleoresin from copaiba. We studied the population structure of copaiba on hillsides and valleys of the south face of Monte Branco, within Saracá Taquera National Forest, where bauxite ore was extracted in the biennium 2013-2014 by Mineração Rio do Norte (MRN). We produced a 100% forest inventory of the specie and of oleoresin extraction in order to quantify the potential production of the remaining area. The density of copaiba individuals with DBH > 30 cm was 0.33 individuals per hectare in the hillside and 0.25 individuals per hectare in the valley. Both environments presented a density of 0.28 individuals per hectare. The average copaiba oleoresin yield was 0.661±0.334 liters in the hillside and 0.765±0.280 liters in the valley. The average value of both environments together (hillside and valley) was 0.714±0.218 liters. From all individuals with DBH over 30 cm, 38 (58%) produced some amount of oleoresin, averaging 1.113±0.562 liters in the hillside, 1.329±0.448 liters in the valley and 1.190±0.355 liters in both environments together. The results show the need for planning the use of the surroundings of the study area in order to reach the required volume of copaiba to make feasible the sustainable management of oleoresin extraction in the region.

Comparison of model-based above ground biomass predictions from LiDAR

In order to reduce greenhouse emissions from forest degradation and deforestation the international programme REDD (Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation) was established in 2005 by the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). This programme is aimed to financially reward to developing countries for any emissions reductions. Under this programm the project of setting up the payment system in Nepal was established. This project is aimed to engage local communities in forest monitoring. The major objective of this thesis is to compare and verify data obtained from di erect sources - remotely sensed data, namely LiDAR and field sample measurements made by two groups of researchers using two regression models - Sparse Bayesian Regression and Bayesian Regression with Orthogonal Variables.

Automatic traffic sign inventory- and condition analysis

This thesis researches automatic traffic sign inventory and condition analysis using machine vision and pattern recognition methods. Automatic traffic sign inventory and condition analysis can be used to more efficient road maintenance, improving the maintenance processes, and to enable intelligent driving systems. Automatic traffic sign detection and classification has been researched before from the viewpoint of self-driving vehicles, driver assistance systems, and the use of signs in mapping services. Machine vision based inventory of traffic signs consists of detection, classification, localization, and condition analysis of traffic signs. The produced machine vision system performance is estimated with three datasets, from which two of have been been collected for this thesis. Based on the experiments almost all traffic signs can be detected, classified, and located and their condition analysed. In future, the inventory system performance has to be verified in challenging conditions and the system has to be pilot tested.

A Modeling Analysis of Changing Global Land Use as affected by Changing Demands for Wood Products

The 21st century has brought new challenges for forest management at a time when globalization in world trade is increasing and global climate change is becoming increasingly apparent. In addition to various goods and services like food, feed, timber or biofuels being provided to humans, forest ecosystems are a large store of terrestrial carbon and account for a major part of the carbon exchange between the atmosphere and the land surface. Depending on the stage of the ecosystems and/or management regimes, forests can be either sinks, or sources of carbon. At the global scale, rapid economic development and a growing world population have raised much concern over the use of natural resources, especially forest resources. The challenging question is how can the global demands for forest commodities be satisfied in an increasingly globalised economy, and where could they potentially be produced? For this purpose, wood demand estimates need to be integrated in a framework, which is able to adequately handle the competition for land between major land-use options such as residential land or agricultural land. This thesis is organised in accordance with the requirements to integrate the simulation of forest changes based on wood extraction in an existing framework for global land-use modelling called LandSHIFT. Accordingly, the following neuralgic points for research have been identified: (1) a review of existing global-scale economic forest sector models (2) simulation of global wood production under selected scenarios (3) simulation of global vegetation carbon yields and (4) the implementation of a land-use allocation procedure to simulate the impact of wood extraction on forest land-cover. Modelling the spatial dynamics of forests on the global scale requires two important inputs: (1) simulated long-term wood demand data to determine future roundwood harvests in each country and (2) the changes in the spatial distribution of woody biomass stocks to determine how much of the resource is available to satisfy the simulated wood demands. First, three global timber market models are reviewed and compared in order to select a suitable economic model to generate wood demand scenario data for the forest sector in LandSHIFT. The comparison indicates that the ‘Global Forest Products Model’ (GFPM) is most suitable for obtaining projections on future roundwood harvests for further study with the LandSHIFT forest sector. Accordingly, the GFPM is adapted and applied to simulate wood demands for the global forestry sector conditional on selected scenarios from the Millennium Ecosystem Assessment and the Global Environmental Outlook until 2050. Secondly, the Lund-Potsdam-Jena (LPJ) dynamic global vegetation model is utilized to simulate the change in potential vegetation carbon stocks for the forested locations in LandSHIFT. The LPJ data is used in collaboration with spatially explicit forest inventory data on aboveground biomass to allocate the demands for raw forest products and identify locations of deforestation. Using the previous results as an input, a methodology to simulate the spatial dynamics of forests based on wood extraction is developed within the LandSHIFT framework. The land-use allocation procedure specified in the module translates the country level demands for forest products into woody biomass requirements for forest areas, and allocates these on a five arc minute grid. In a first version, the model assumes only actual conditions through the entire study period and does not explicitly address forest age structure. Although the module is in a very preliminary stage of development, it already captures the effects of important drivers of land-use change like cropland and urban expansion. As a first plausibility test, the module performance is tested under three forest management scenarios. The module succeeds in responding to changing inputs in an expected and consistent manner. The entire methodology is applied in an exemplary scenario analysis for India. A couple of future research priorities need to be addressed, particularly the incorporation of plantation establishments; issue of age structure dynamics; as well as the implementation of a new technology change factor in the GFPM which can allow the specification of substituting raw wood products (especially fuelwood) by other non-wood products.

Predictive vegetation mapping in the Mediterranean context: Considerations and methodological issues

The need to map vegetation communities over large areas for nature conservation and to predict the impact of environmental change on vegetation distributions, has stimulated the development of techniques for predictive vegetation mapping. Predictive vegetation studies start with the development of a model relating vegetation units and mapped physical data, followed by the application of that model to a geographic database and over a wide range of spatial scales. This field is particularly important for identifying sites for rare and endangered species and locations of high biodiversity such as many areas of the Mediterranean Basin. The potential of the approach is illustrated with a mapping exercise in the alti-meditterranean zone of Lefka Ori in Crete. The study established the nature of the relationship between vegetation communities and physical data including altitude, slope and geomorphology. In this way the knowledge of community distribution was improved enabling a GIS-based model capable of predicting community distribution to be constructed. The paper describes the development of the spatial model and the methodological problems of predictive mapping for monitoring Mediterranean ecosystems. The paper concludes with a discussion of the role of predictive vegetation mapping and other spatial techniques, such as fuzzy mapping and geostatistics, for improving our understanding of the dynamics of Mediterranean ecosystems and for practical management in a region that is under increasing pressure from human impact.

Belowground biomass functions and expansion factors in high elevation Norway spruce

Biomass allocation to above- and belowground compartments in trees is thought to be affected by growth conditions. To assess the strength of such influences, we sampled six Norway spruce forest stands growing at higher altitudes. Within these stands, we randomly selected a total of 77 Norway spruce trees and measured volume and biomass of stem, above- and belowground stump and all roots over 0.5 cm diameter. A comparison of our observations with models parameterised for lower altitudes shows that models developed for specific conditions may be applicable to other locations. Using our observations, we developed biomass functions (BF) and biomass conversion and expansion factors (BCEF) linking belowground biomass to stem parameters. While both BF and BCEF are accurate in belowground biomass predictions, using BCEF appears more promising as such factors can be readily used with existing forest inventory data to obtain estimates of belowground biomass stock. As an example, we show how BF and BCEF developed for individual trees can be used to estimate belowground biomass at the stand level. In combination with existing aboveground models, our observations can be used to quantify total standing biomass of high altitude Norway spruce stands.

A distribuição de riscos em concessões florestais: uma análise econômico-jurídica dos riscos recorrentes do inventário florestal amostral

A Lei 11.284/2006 é um importante marco legal da atividade de gestão florestal do Brasil. O manejo florestal sustentável de florestas públicas, até então exercido exclusivamente pelo Estado, passou a ser passível de concessão com o advento dessa Lei. A chamada “concessão florestal” se insere, portanto, na nova orientação político-econômica brasileira de “desestatização”, privilegiando o princípio da eficiência. Como resultado, a atividade de exploração sustentável de produtos florestais passa a ser transferida pelo Estado, por intermédio do Serviço Florestal Brasileiro, à iniciativa privada. Para o sucesso de uma concessão florestal, os licitantes interessados precisam de uma estimativa da capacidade produtiva da “Unidade de Manejo Florestal”. O estudo disponibilizado pelo Serviço Florestal Brasileiro para fazer essa estimativa é o inventário florestal que, resumidamente, tem a importante missão de antecipar às características vegetais de área que será objeto da concessão. E os resultados desse estudo são a principal fonte de informação para que o licitante calcule o valor que irá ofertar ao Poder Concedente. Ocorre que, por questões técnico-metodológicas que fogem ao conhecimento jurídico, os estudos de inventário florestal estão sujeitos a erros de grande escala, retratando, de maneira ilusória, a realidade da vegetação que compõe área que será concedida. Isto é um risco intrínseco à atividade de exploração sustentável de produtos florestais. Diante desse contexto, caberia ao Serviço Florestal Brasileiro administrar o risco do inventário florestal da maneira mais eficiente possível. Entretanto, não é isso que vem ocorrendo nos contratos de concessão florestal. Sobre a distribuição de riscos em contratos de concessão, a doutrina especializada no tema oferece critérios que, quando seguidos, possibilitam uma alocação dos riscos peculiares a cada atividade à parte que melhor tem condições de geri-los. Esses critérios aumentam a eficiência da concessão. Contudo, os contratos de concessão florestal até hoje celebrados não vêm considerando esses importantes critérios para uma eficiente distribuição de riscos. Como consequência, o risco do inventário florestal é, igualmente a outros inúmeros riscos, negligenciado por esses contratos, aumentando-se a ineficiência dos contratos de concessão. Diante desse panorama, os licitantes interessados na concessão adotam duas posturas distintas, ambas igualmente rejeitáveis: a postura do Licitante Conservador e a postura do Licitante Irresponsável. Esses perfis de licitantes geram, respectivamente, ineficiência à concessão e, caso o erro do inventário florestal efetivamente ocorra, a possibilidade de inviabilidade da concessão. Como resposta a isso – que é exatamente o “problema” que pretendo resolver –, proponho uma solução para melhor administrar o risco do inventário florestal. Essa solução, inspirada em uma ideia utilizada na minuta do contrato de concessão da Linha 4 do Metrô de São Paulo, e baseando-se nos critérios oferecidos pela doutrina para uma distribuição eficiente dos riscos, propõe algo novo: a fim de tornar a os contratos de concessão florestal mais eficientes, sugere-se que o risco do inventário florestal deve ser alocado na Administração Pública, e, caso o evento indesejável efetivamente ocorra (erro do inventário florestal), deve-se, por meio do reequilíbrio econômico-financeiro do contrato, ajustar o valor a ser pago pelo concessionário ao Poder Concedente. Como consequência dessa previsão contratual, as propostas dos licitantes serão mais eficientes, permitindo-se alcançar o objetivo primordial da Lei 11.284/2006: aumento da eficiência da exploração florestal sustentável e preservação do meio ambiente e dos recursos florestais.

A Survey of mid and large bodied mammals in Núcleo Caraguatatuba, Serra do Mar State Park, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Using tree population size structures to assess the impacts of cattle grazing and eucalypts plantations in subtropical South America

To evaluate the effects of distinct management of the matrix in which forest fragments are found upon plant populations thriving in forest remnants in south Brazil, we assessed the conservation status of populations of four woody species (Campomanesia rhombea, Diospyros incontans, Myrciaria cuspidata and Sebastiania commersoniana) through analyses of size structure. Analyzes were carried out at two scales. At a local scale, we consider populations in fragments surrounded by pastures or eucalypts forest plantations, and at a regional scale we also consider larger forest tracts taken as reference areas (Rio Grande do Sul Forest Inventory databank). Population size structures were summarized using the symmetry of height distributions. Small individual size classes prevailed at the local scale in fragments surrounded by eucalypts plantations, whereas in areas exposed to cattle ranching, populations of the same species consistently lack small individuals. At the regional scale, populations in fragments surrounded by pastures presented greater skewness (prevalence of small plants) than populations in reference areas, while populations surrounded by eucalypts plantations presented intermediate skewness. These results reinforce the notion that plantations have a higher conservation value for forest ecosystems than other commercial land uses, like cattle ranching. © 2010 Springer Science+Business Media B.V.

Estimativa de parâmetros estruturais de áreas de produção de eucalipto através de imagens de satélite na região de Botucatu /SP

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Evolução temporal de fragmentos de vegetação nativa no município de Agudos-SP, utilizando fotografias aéreas: Débora Andréia Neves. -

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Estoque de biomassa e carbono florestal em unidades de paisagem na Amazônia: uma análise a partir da abordagem metodológica ecologia da paisagem

O presente trabalho tem por objetivo central demonstrar a variabilidade existente na floresta no que tange aos estoques de biomassa e carbono florestal acima do solo, a partir da identificação e caracterização, com base em técnicas de sensoriamento remoto, de unidades de paisagem em uma área situada no município de Belterra, região oeste do Estado do Pará, a partir da matriz teórico-conceitual da abordagem Ecologia da Paisagem. Para o alcance de tal proposição, a metodologia empregada partiu da revisão da literatura sobre o tema, aquisição de dados cartográficos e orbitais, uso de técnicas de sensoriamento remoto, coleta de dados em campo, tratamento e análise estatística. O trabalho está dividido em quatro capítulos, seguidos pelas considerações gerais da obra. Partindo da matriz teórico-metodológica da Ecologia da Paisagem, analisa-se a dinâmica socioambiental do município de Belterra, que atualmente experimenta a expansão das atividades agrícolas, com destaque para a agricultura mecanizada da soja. A partir da análise multitemporal de imagens Landsat do município pôde-se avaliar a distribuição da cobertura florestal existente no mesmo, bem como o padrão espacial de distribuição das principais unidades de paisagem identificadas. Considerando esse recorte, realizou-se a coleta de dados em campo via inventário florestal em quatro tipologias florestais (floresta de alto platô, floresta de baixo platô, vegetação secundária e tensão ecológica) para obtenção de parâmetros morfométricos da vegetação e posterior quantificação dos estoques de biomassa e carbono contidos em cada unidade, bem como observar o comportamento estrutural da floresta nas mesmas. A adoção da paisagem como escala espacial de análise mostrou-se bastante satisfatória na quantificação dos estoques de biomassa e carbono florestal ao permitir considerar a influência da dinâmica socioeconômica na redução desses estoques. Além disso, possibilitou constatar que o reconhecimento da heterogeneidade da cobertura florestal é um elemento fundamental para a obtenção de estimativas de carbono de acordo com as características estruturais da vegetação, que varia de acordo com a topografia do terreno, com as espécies existentes e com as características geográficas, o que envolve a tipologia climática, as características geomorfológicas, pedológicas e geológicas da área.

Diversidade e riqueza de formigas (Hymenoptera: Formicidae) em remanescentes de Mata Atlantica na Bacia Hidrografica do Alto Tiete, SP

O objetivo deste estudo foi descrever a diversidade, composição e a similaridade da fauna de formigas entre sete remanescentes de Floresta Ombrófila Densa da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê. Dois desses remanescentes pertencem à Unidades de Conservação, quatro estão sob proteção e um fragmento pertence à propriedade particular. Em cada área foram coletadas 50 m2 de serapilheira, que foram submetidas à extratores do tipo mini-Winkler, onde permaneceram por 48 h. Todas as coletas ocorreram no período chuvoso. No total foram registradas 11 subfamílias, 44 gêneros e 158 morfoespécies/espécies de formigas. As espécies mais frequentes em todas as áreas foram Pheidole sp.7, Solenopsis sp.1, Hypoponera sp.1 e Strumigenys denticulate. O maior valor de diversidade α foi registrado na unidade de conservação com composição florística de Mata Atlântica; o menor valor em florestas com influência antrópica. A variação na composição de espécies entre as áreas indica a substituição de espécies entre os remanescentes de Floresta Ombrófila Densa da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê, o que sugere a importância da preservação dessas áreas para a conservação da diversidade regional da fauna de formigas.

Conversion between basic density and apparent density at any moisture content in Eucalyptus grandis

Wood basic density (BD) is related to other wood characteristics and its determination is important in forest inventory, though BD must be differentiated from the apparent density (AD), which relates to the moisture content (MC) of wood. The aim of this study is to demonstrate a reliable conversion from BD to AD for any MC of Eucalyptus grandis wood based on two exponential and linear models that relate volumetric shrinkage to MC. To this end, wood specimens were submitted to drying and the volumetric shrinkage was determined as a function of MC. The two models proved to be efficient in the conversion of BD to AD and vice versa.

Evolução temporal de fragmentos de vegetação nativa no município de Agudos-SP, utilizando fotografias aéreas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)