Predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica por técnica de espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS)

O objetivo deste estudo foi desenvolver modelos de calibração multivariada, com espectros infravermelhos próximos (NIR), para predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica kraft de Eucalyptus. Foram utilizadas 30 amostras de madeira, em forma de cavacos, e 116 amostras de polpa kraft de Eucalyptus. Os cavacos foram utilizados com dois teores de umidade (33% e 10%). Nos cavacos mais úmidos, foram obtidas as seguintes correlações: 97% na densidade básica, 84% no teor de extrativos e 93% no teor de lignina. Nos cavacos mais secos, as correlações foram: 97% na densidade básica, 92% no teor de extrativos e 90% na lignina. Para a predição de qualidade das polpas, foram obtidos espectros NIR de folhas de celulose e das polpas na forma original (desagregada). Os modelos com espectros obtidos na folha de celulose apresentaram correlações de 94% no número kappa, 93% na viscosidade da polpa, 90% no rendimento depurado e 86% no teor de ácido hexenurônico. Os modelos com espectros obtidos na polpa desagregada apresentaram as seguintes correlações: 90% no número kappa, 91% na viscosidade da polpa, 88% no rendimento depurado e 85% no teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados demonstraram a viabilidade da aplicação da técnica de modelagem das características da madeira e da polpa celulósica, utilizando-se espectros NIR.

Predição do crescimento em povoamentos clonais de eucalipto não desbastados utilizando matrizes de transição não estacionárias

Este trabalho teve por objetivo avaliar uma metodologia baseada em matrizes de transição não estacionárias, para predizer o crescimento de plantios clonais de eucalipto não desbastados. Após as análises, verificou-se que a utilização de matrizes específicas para cada período de crescimento e para cada classe de produtividade foi eficiente para predizer a distribuição diamétrica e o estoque volumétrico de plantios clonais de eucalipto, bem como definir as idades técnicas de colheita. Além disso, a metodologia proposta mostrou potencial para a definição da época de realização de desbastes.

Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma floresta madura no município de Viçosa, Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi quantificar a biomassa de fuste sem casca e o carbono estocado em uma floresta madura localizada no Município de Viçosa (MG). A quantificação da biomassa foi feita pelo método não destrutivo, por meio do uso de uma densidade média da madeira das espécies de maior valor de importância. Foram contabilizadas 319 espécies arbóreas, pertencentes a 177 gêneros e 60 famílias. A quantificação da biomassa do fuste sem casca resultou em estimativas de 166,67 t.ha-1, o que correspondeu a 83,34 tC.ha-1. As estimativas obtidas para a floresta madura podem ser usadas como referência para o estabelecimento de projetos de florestamento/reflorestamento, no âmbito do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, estabelecido no Protocolo de Quioto.

Quantificação de biomassa e estimativa de estoque de carbono em uma capoeira da Zona da Mata Mineira

Este estudo teve como objetivo quantificar os estoques de volume, de biomassa total com casca e de carbono em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual em estádio secundário médio (capoeira) na Zona da Mata mineira, no Município de Viçosa, MG. Para a conversão de volume em biomassa foram obtidas estimativas de densidade básica das 10 espécies de maior valor de importância (VI). O estoque de carbono foi determinado considerando-se que a biomassa seca contém cerca de 50% de carbono. Foram contabilizadas 31 espécies arbóreas, distribuídas em 29 gêneros e 21 famílias. A biomassa total média das árvores foi de 38,99 t.ha-1, o que correspondeu a um estoque de carbono de 19,50 ± 8,08 tC.ha-1. O valor encontrado foi considerado baixo quando comparado com o de outros estudos. Uma explicação para isso podem ser as influências sofridas pelo uso anterior da área e a ação de efeitos de borda na capoeira, o que contribuiu para a menor estocagem de biomassa e de carbono. As estimativas obtidas para a capoeira podem ser usadas como subsídios para a elaboração de projetos de florestamento/reflorestamento do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo.

Estimativa de volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. utilizando dados hiperespectrais e dados topográficos

A disponibilidade de dados hiperespectrais trouxe expectativas nos meios acadêmicos e empresariais quanto à potencialidade de sua aplicação no setor florestal. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da aplicação de dados hiperespectrais do sensor Hyperion EO-1 na quantificação da variável biofísica volume de madeira em plantios de Eucalyptus spp. e o impacto do sombreamento do relevo nessa quantificação. Para isso, estabeleceram-se correlações entre os dados espectrais e o volume de madeira, seguidos da definição de modelos de regressão linear múltipla como descritores das relações estabelecidas. O efeito do relevo sobre a reflectância dos dosséis de Eucalyptus spp. foi levado em consideração. Os dados Hyperion EO-1 foram convertidos para valores de FRB de superfície, os quais passaram a constituir os dados fundamentais de todo o trabalho. A área de estudo contemplou os plantios do gênero Eucalyptus spp. pertencentes à empresa Votorantim Celulose e Papel (VCP), localizados no Município de Capão Bonito, SP. Foram coletados dados espectrais de amostras localizadas em diferentes condições do relevo. No estabelecimento das relações com volume de madeira, o cálculo de índices de vegetação mediante o emprego de dados hiperespectrais resultou em modelos com maiores valores de R² quando compensados os efeitos topográficos de iluminação, comprovando maior potencial de aplicação desses dados.

Modelo de predição para o volume total de Quaruba (Vochysia inundata ducke) via análise de fatores e regressão

Neste trabalho propôs-se um método para a construção de um modelo de regressão para determinar o Volume de Madeira Total da espécie florestal (Vochysia inundata ducke) Quaruba, em função de suas características (Diâmetro à Altura do Peito (DAP), Idade e Altura). O modelo foi determinado utilizando-se a técnica estatística multivariada de Análise de Fatores com do Método das Componentes Principais via Rotação Ortogonal do Tipo Varimax para Extração dos Fatores, procurando contornar o problema da Multicolinearidade. Por fim desenvolveu-se um modelo de Regressão Linear Simples com base nos Escores Fatoriais. O modelo determinado apresentou-se de fácil interpretação e utilização, usando-se um fator e proporcionando um bom ajuste (R² = 96 %) aos dados e uma boa capacidade preditiva. Ele atendeu a todas as suposições teóricas para sua existência e utilização.

Determinação da densidade básica da madeiras de Eucalyptus por diferentes métodos não destrutivos

Os métodos não destrutivos vêm se tornando importante alternativa para predições das características da madeira. A facilidade e precisão das predições têm feito com que muitas empresas adotem estes novos métodos. A avaliação da qualidade da madeira por técnicas mais simples e rápidas é uma necessidade fundamental na qualificação de florestas de Eucalyptus. O objetivo deste trabalho foi investigar diferentes métodos de avaliação não destrutiva da madeira, a saber: (1) Resistógrafo, (2) Pilodyn e (3) Espectroscopia de Infravermelho Próximo-NIRS para predição da densidade básica da madeira. Neste estudo foram utilizados seis clones de eucalipto, com 3 anos de idade, plantados comercialmente com espaçamentos de 3,0 x 3,3m. As amostras foram coletadas no Estado de Minas Gerais, em diferentes regiões (Cocais, Guanhães, Rio Doce e Santa Bárbara). Foram utilizadas cinco árvores por clone. A técnica para estimativa da densidade básica que apresentou maior precisão foi a resistografia, seguida do NIR e, finalmente, do Pilodyn.

Estimativa dos componentes do balanço de energia e da evapotranspiração em plantios de eucalipto utilizando o algoritmo sebal e imagem landsat 5 - TM

Variáveis climáticas são essenciais para a compreensão das condições ambientais que influenciam o crescimento e o desenvolvimento vegetal. Nos últimos anos, as pesquisas que utilizam dados climáticos e técnicas de sensoriamento remoto em análises espaço-temporais da demanda por água e energia das plantas têm-se intensificado. O SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) é um dos algoritmos mais destacados em estudos que envolvem estimativas dos fluxos de energia em grandes áreas, e pode ser aplicado com poucas medições de campo. Este trabalho, realizado no Município de Santa Bárbara, Minas Gerais, objetivou estimar os componentes do balanço de energia e, por conseguinte, a evapotranspiração em plantios de eucalipto com aplicação do algoritmo SEBAL e de imagem do sensor TM do satélite Landsat 5. As estimativas foram realizadas para cena do dia 20/06/2003. Considerando apenas as áreas referentes aos plantios de eucalipto (sete anos de idade), foram obtidos valores médios de saldo de radiação (Rn), fluxo de calor no solo (G), fluxo de calor sensível (H), fluxo de calor latente (LE) de 420,12 W m-2, 81,80 W m-2, 149,93 W m-2, 188,39 W m-2, respectivamente. Para a evapotranspiração real horária (ETr h), o valor médio obtido foi de 0,28 mm h-1. As estimativas mostraram-se condizentes com dados da literatura, no entanto pesquisas com maior controle experimental devem ser realizadas.

Equações alométricas para estimativa de biomassa e carbono em árvores de reflorestamentos de restauração

Este estudo teve como objetivos desenvolver e ajustar modelos alométricos para estimativa da biomassa seca e do carbono total em árvores plantadas em áreas de restauração florestal. Os dados dos ajustes são provenientes de 107 árvores de 44 espécies plantadas na região do Médio Vale do Paranapanema, SP, localizado nos Biomas Mata Atlântica e Cerrado. A biomassa seca e a massa de carbono foram obtidas por meio de amostragem destrutiva da parte aérea e subterrânea das árvores. Para o teste e ajuste dos modelos foi realizada a estratificação do conjunto inicial dos dados em ritmos de crescimento das espécies amostradas. Os ajustes foram feitos usando-se oito modelos lineares de cada variável dependente e dois obtidos pelo processo Stepwise-Forward. Os melhores modelos para estimativa da biomassa seca e carbono orgânico apresentaram coeficientes de determinação ajustado acima de 0,95 e erros-padrão percentuais abaixo de 32%. Os modelos baseados nos ritmos de crescimento das espécies mostraram melhores resultados estatísticos, atingindo R² = 0,985 e Syx% = 16,15 para biomassa seca das espécies de crescimento lento. Modelos provenientes do procedimento Stepwise geraram as melhores equações para as estimativas de biomassa seca e carbono total, e a estratificação dos dados dos diferentes ritmos de crescimento das espécies amostradas mostrou-se que foi adequada para melhorar o desempenho dos modelos.

Estimativa da relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com o modelo de curtis ajustado por métodos bayesianos empíricos

Neste trabalho foi considerado o modelo de Curtis para a relação hipsométrica em clones de Eucalyptus sp. com os parâmetros sujeitos a restrições. Para fazer a inferência dos parâmetros do modelo com restrições, utilizou-se uma abordagem bayesiana com densidade a priori construída empiricamente. As estimativas bayesianas são calculadas com a técnica de simulação de Monte Carlo em Cadeia de Markov (MCMC). O método proposto foi aplicado a diferentes conjuntos de dados reais, dos quais foram selecionados cinco para exemplificar os resultados. Estes foram comparados com os resultados obtidos pelo método de mínimos quadrados, destacando-se a superioridade da abordagem bayesiana proposta.

Comparação entre predição e projeção da distribuição de diâmetros de povoamentos de eucalipto submetidos a desbastes

Dados de povoamentos de eucalipto submetidos a desbastes seletivos foram utilizados para modelagem da distribuição diamétrica. Foram ajustados dois modelos: um de predição e outro de projeção. Nos dois casos, o modelo de distribuição de diâmetros foi constituído por sistemas de equações não lineares. No primeiro caso, os parâmetros da função Weibull foram estimados em função de características dos povoamentos. No segundo, os parâmetros dessa função, observados em uma idade atual, foram empregados como variáveis independentes para serem estimados em idades futuras. Os resultados comprovaram maior eficiência na modelagem por meio de projeção.

Ajuste do modelo de Reineke para estimativa da linha de máxima densidade na Floresta Estacional Decidual no Rio Grande do Sul

O objetivo deste trabalho foi estudar a relação entre a densidade de árvores por hectare e o diâmetro médio de uma Floresta Estacional Decidual, bem como ajustar o modelo Reineke para descrever esse comportamento, comparando o desempenho de diferentes métodos. A área de estudo localiza-se no Município de Silveira Martins, na região central do Rio Grande do Sul, e encontra-se em estágio inicial de sucessão, após o uso agrícola. As informações referentes ao número de árvores por hectare e ao diâmetro médio foram obtidas por meio do método de densidade pontual proposto por Spurr. As amostras foram tomadas nos estágios iniciais de uma floresta secundária, escolhendo-se áreas onde predominava o camboatá-vermelho (Cupania vernalis). Como as florestas naturais apresentam espaçamento irregular, a densidade é bastante variável. Assim, para selecionar apenas parcelas em alta densidade, foram escolhidas áreas onde se verificava a ocorrência de indivíduos mortos. Foram testados diferentes métodos para estimar o limite superior da linha de autodesbaste: a análise de regressão (para todos os dados e densidade relativa maior que 60%), corrigindo o intercepto para que os resíduos fossem negativos; o ajuste manual; o de densidade relativa (DR>90%); e a análise de fronteira estocástica. O método que melhor estimou a máxima densidade foi a análise de regressão com dados de no mínimo 60% da densidade máxima, obtendo-se um coeficiente angular de -1,563 para o modelo de Reineke. Não houve diferença significativa entre as potências fornecidas pelos diferentes métodos.

Estimativa do comportamento do fogo em queimas experimentais sob povoamentos de Pinus elliottii

Foram realizadas 23 queimas experimentais em um talhão de Pinus elliottii da Estação Experimental de Rio Negro-PR, município de Rio Negro, pertencente à Universidade Federal do Paraná, durante o inverno de 2008. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver modelos de previsão do comportamento do fogo para o planejamento de prevenção e combate aos incêndios florestais. Nos locais preparados paras as queimas foram efetuadas observações e medições sobre o material combustível e variáveis meteorológicas e, durante as queimas, sobre o comportamento do fogo: velocidade de propagação, intensidade do fogo e dimensões da chama. Correlacionando-se os dois grupos de variáveis (do ambiente versus variáveis do comportamento do fogo), obtiveram-se associações significativas entre estas variáveis. Os modelos de regressão desenvolvidos através dos dados coletados produziram estimativas estatisticamente confiáveis do comportamento do fogo em termos de consumo de material combustível, temperatura do ar, umidade relativa e velocidade do vento. Também se verificou que a altura da chama é uma variável fortemente associada à intensidade do fogo, podendo ser empregada para estimativa desta nas condições em que o experimento foi realizado.

Critérios para a amostragem de lianas: comparação e estimativa da abundância e biomassa de lianas no Cerrado

Lianas (trepadeiras lenhosas) desempenham papel vital na dinâmica de florestas tropicais, contribuindo para abundância, diversidade e estrutura da comunidade. Técnicas para realizar o censo e estimar a biomassa de lianas têm sido usadas principalmente em florestas tropicais. O objetivo deste trabalho foi estimar a abundância e biomassa de lianas utilizando medidas de diâmetro tomadas em diferentes alturas do caule. O estudo foi realizado em um fragmento de Cerrado localizado em Itirapina (ca 260 ha), Estado de São Paulo, Sudeste do Brasil. Foram medidos todos os caules de lianas usando diferentes critérios de inclusão: ≥ 0,5 e 1,0 cm de diâmetro a 30 cm do solo (D_30) e a 130 cm do solo (DAP), enraizados dentro de 36 transectos (2 x 25 m). Foi utilizada a equação alométrica desenvolvida para estimar a biomassa viva de lianas acima do solo de florestas tropicais (DAP = 130 cm). Avaliou-se a biomassa de lianas com bases em medidas tomadas (D_30) usando duas diferentes equações de conversão. Os resultados não indicaram diferenças significativas na abundância e biomassa de lianas entre os diferentes critérios de inclusão. Entretanto, a estimativa de biomassa obtida através de dados de D_30 e convertidos em DAP apontou tendência a aumento de biomassa. Os resultados sugeriram que o protocolo empregado para o censo de lianas e a equação alométrica proposta para florestas podem ser utilizados no Cerrado.

Equações alométricas para estimativa de carbono em árvores de uma área urbana em Viçosa-MG

Objetivou-se com este estudo gerar equações para estimar o carbono presente na arborização do campus-sede da Universidade Federal de Viçosa, contribuindo para o conhecimento sobre a capacidade das áreas verdes urbanas no sequestro e estocagem de carbono. Assim, inventariaram-se todas as árvores com DAP igual ou superior a 5 cm presentes na Universidade. Para as árvores não palmeiras, selecionaram-se 721 árvores-amostra, que foram cubadas rigorosamente em pé através da aplicação sucessiva da expressão de Smalian até o diâmetro-limite de 5 cm, tanto para o fuste quanto para os galhos. No caso das palmeiras, cubaram-se 100% dos indivíduos utilizando a expressão de Huber. A densidade básica da madeira com casca e o teor de carbono foram obtidos, nas palmeiras, com a retirada de um disco na porção do DAP, dada a dificuldade de tradagem. Já nas demais árvores, utilizou-se um trado mecânico. Com base no volume, na densidade básica e no teor de carbono, calcularam-se o carbono total e o carbono dos galhos. Ademais, avaliaram-se os modelos de Schumacher e Hall (1933) e Spurr (1952), modificado para estimar o carbono fixado nesses indivíduos. Nas árvores não palmeiras do campus-sede da Universidade Federal de Viçosa, o carbono total e o carbono dos galhos podem ser estimados, em kg, em razão do Diâmetro à Altura do Peito (DAP, em cm) e da Altura Total (Ht, em m), por -0,906586+1,60421*LnDAP+0,37162*LnHt e por -2,052673+1,89903*LnDAP+0,24156*LnHt, respectivamente. Nas palmeiras, o carbono total pode ser estimado por -4,46988+199082*LnDAP+1,06420*LnHt.