Solução de problemas de planejamento florestal com restrições de inteireza utilizando busca tabu

Este trabalho teve como objetivos desenvolver e testar um algoritmo com base na metaheurística busca tabu (BT), para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de inteireza. Os problemas avaliados tinham entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima periódicas. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo para implementação da BT foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da BT foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da BT foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à BT eficácia média de 95,97%, valor mínimo igual a 90,39% e valor máximo igual a 98,84%, com um coeficiente de variação de 2,48% do ótimo matemático. Para o problema de maior porte, a eficiência da BT foi duas vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound, apresentando-se como uma abordagem muito atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística algoritmo genético para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para a solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O AG foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O AG foi codificado em ambiente delphi 5.0 e os testes foram realizados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho do AG foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os valores ou categorias dos parâmetros do AG foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou ao AG eficácia média de 94,28%, valor mínimo de 90,01%, valor máximo de 98,48%, com coeficiente de variação de 2,08% do ótimo matemático, obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência do AG foi cinco vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O AG apresentou-se como uma abordagem bastante atrativa para solução de importantes problemas de gerenciamento florestal.

Metaheurística Simulated Annealing para solução de problemas de planejamento florestal com restrições de integridade

Os objetivos deste trabalho foram desenvolver e testar a metaheurística SA para solução de problemas de gerenciamento florestal com restrições de integridade. O algoritmo SA desenvolvido foi testado em quatro problemas, contendo entre 93 e 423 variáveis de decisão, sujeitos às restrições de singularidade, produção mínima e produção máxima, periodicamente. Todos os problemas tiveram como objetivo a maximização do valor presente líquido. O algoritmo SA foi codificado em liguagem delphi 5.0 e os testes foram efetuados em um microcomputador AMD K6II 500 MHZ, com memória RAM de 64 MB e disco rígido de 15GB. O desempenho da SA foi avaliado de acordo com as medidas de eficácia e eficiência. Os diferentes valores ou categorias dos parâmetros da SA foram testados e comparados quanto aos seus efeitos na eficácia do algoritmo. A seleção da melhor configuração de parâmetros foi feita com o teste L&O, a 1% de probabilidade, e as análises foram realizadas através de estatísticas descritivas. A melhor configuração de parâmetros propiciou à SA eficácia média de 95,36%, valor mínimo de 83,66%, valor máximo de 100% e coeficiente de variação igual a 3,18% do ótimo matemático obtido pelo algoritmo exato branch and bound. Para o problema de maior porte, a eficiência da SA foi dez vezes superior à eficiência do algoritmo exato branch and bound. O bom desempenho desta heurística reforçou as conclusões, tiradas em outros trabalhos, do seu enorme potencial para resolver importantes problemas de gerenciamento florestal de difícil solução pelos instrumentos computacionais da atualidade.

Painéis de partículas aglomeradas de madeira de Pinus elliottii Engelm., poliestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET)

O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de painéis fabricados com partículas de madeira, poliestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET). Foram utilizadas três proporções, em relação à massa seca de madeira, de poliestireno (0, 25 e 50%) e duas proporções de PET/PS (5/20 e 10/40%), combinadas com 50, 75 ou 100% de partículas de madeira de Pinus elliottii. Os painéis foram produzidos com adesivos à base de uréia-formaldeído ou de fenol-formaldeído, em três teores (0, 4 ou 6%) e três níveis de solução de poliestireno em tolueno (0 , 4 e 6%), todos calculados em relação à massa seca total dos painéis. Foram produzidos painéis de aproximadamente 400 x 400 x 10 mm, em camada única, com densidade aproximada de 0,6 g/cm³. Determinou-se a resistência dos painéis à tração perpendicular à superfície, à flexão estática (módulos de ruptura (MOR) e elasticidade (MOE)), ao arrancamento de parafusos, bem como a absorção de água e o inchamento em espessura, após 24 horas de imersão. Todas as propriedades mecânicas dos painéis foram superiores às exigidas pela norma ANSI/A 208.1-1993. Contudo, todos os painéis absorveram água em valores superiores àqueles normalmente observados em painéis comerciais. Apesar disto, o inchamento em espessura foi compatível com o dos painéis de partículas de madeira existentes no mercado. Os painéis nos quais se aplicou a solução de poliestireno foram, de modo geral, os que apresentaram os melhores valores para todas as propriedades.

Composição florística e estrutura de uma floresta estacional semidecidual montana em Viçosa, MG

Esta investigação teve como objetivo caracterizar a composição florística e a estrutura horizontal da sinúsia arbórea em um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual Montana localizado no município de Viçosa, Zona da Mata mineira (20º45'S e 42º55'W). O clima da região é tropical de altitude, com verões chuvosos e invernos frios e secos - Cwa pelo sistema de Köppen. Para o levantamento fitossociológico, foram lançadas cinco faixas compostas de quatro parcelas retangulares contíguas de 10 x 25 m, espaçadas de 80 m, nas quais foram amostrados todos os indivíduos com circunferência à altura de 1,30 m do solo (CAP) igual ou superior a 15 cm. Foram amostradas 124 espécies, distribuídas em 80 gêneros e 41 famílias botânicas. As espécies que apresentaram maior valor de importância (VI) foram: Mabea fistulifera (14,51%), Xylopia sericea (5,09%), Piptadenia gonoacantha (4,89%), Xylopia brasiliensis (3,79%) e Lacistema pubescens (3,65%), enquanto as famílias que se destacaram em valor de importância foram Euphorbiaceae, Annonaceae, Mimosaceae, Lauraceae e Myrtaceae. O índice de diversidade de Shannon (H') foi de 3,56 e a área basal, de 28,7 m² por hectare, já tendo sido observado espécies representantes dos estádios sucessionais mais avançados.

Pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e análise do carvão vegetal

Este trabalho objetivou realizar a pirólise de resíduos do coco-da-baía (Cocos nucifera Linn) e efetuar a análise química imediata do carvão vegetal produzido. Carvão vegetal, líquido pirolenhoso e gases não-condensáveis foram produzidos sob as temperaturas máximas de destilação de 350, 450 e 550 ºC. Submeteram-se à pirólise o coco inteiro e o seu endocarpo (verde e maduro), adotando como referência o carvão derivado do lenho de eucalipto (Eucalyptus urophylla S. T. Blake). O rendimento gravimétrico do carvão do coco inteiro, pirolisado na temperatura máxima de 350 ºC, foi estatisticamente superior aos dos demais tratamentos. Os maiores rendimentos em gases condensáveis foram obtidos a partir da pirólise do endocarpo verde, sob as três temperaturas máximas de pirólise analisadas. Os maiores teores de carbono fixo foram apresentados pelos carvões derivados do endocarpo do coco maduro, pirolisados nas temperaturas máximas de 450 e 550 ºC. Houve a equiparação estatística dos rendimentos em carbono fixo dos carvões do endocarpo do coco maduro e do lenho de eucalipto, pirolisados sob as três temperaturas máximas ora analisadas, e do coco inteiro destilado a 450 e 550 ºC.

Ciclagem de nutrientes em Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden no Norte Fluminense

A ciclagem de nutrientes em povoamentos de eucalipto permite avaliar possíveis alterações decorrentes de técnicas de manejo aplicadas e possibilita inferir sobre a sustentabilidade das plantações. O objetivo deste trabalho foi estudar a ciclagem de nutrientes e o balanço nutricional em povoamentos de Eucalyptus grandis em primeira rotação (8 anos de idade) e em sistema de rebrota (1,5 e 5 anos) na região Norte Fluminense, no período de janeiro a dezembro de 2001. Determinaram-se a biomassa e o conteúdo de nutrientes da parte aérea (folha, galho, casca e lenho) e da serapilheira depositada e acumulada. Efetuou-se o balanço de nutrientes no sistema solo-serapilheira-parte aérea. O talhão de 8 anos apresentou maior diâmetro, área basal e volume de tronco. Por conseguinte, a biomassa e o conteúdo de nutrientes nesse componente foram superiores aos de outros talhões. A produção total de serapilheira e o fluxo anual de nutrientes no sistema planta-solo foram maiores no talhão em primeira rotação. O folhedo representou a maior contribuição para a deposição de nutrientes ao solo, e o balanço de nutrientes foi positivo em todos os talhões avaliados. Entretanto, houve baixa produção de biomassa, especialmente no talhão em primeira rotação, apesar de as reservas de nutrientes do solo permitirem maior produtividade.

Umidade de equilíbrio de painéis de madeira

Este estudo teve como objetivo a determinação da umidade de equilíbrio de painéis de madeira numa câmara de climatização e comparação dos seus valores com os obtidos através da equação de Nelson. O trabalho foi desenvolvido na Unidade Experimental de Produção de Painéis de Madeira da Universidade Federal de Lavras. Foram utilizadas amostras de aglomerado, compensado multilaminado e sarrafeado, chapa dura, OSB (Oriented Strand Board) , MDF (Medium Density Fiberboard), HDF (High Density Fiberboard), madeira-cimento e madeira-plástico, sendo esses produtos de escala industrial e experimental. As dimensões dos corpos-de-prova foram de 2,60 cm de largura por 2,60 cm de comprimento. As espessuras foram aquelas mais utilizadas comercialmente de cada produto, sendo utilizadas cinco repetições por painel. Os corpos-de-prova foram pesados e levados para uma câmara de climatização, onde foram submetidos a diferentes condições de umidade relativa (90, 80, 70, 60, 50 e 40%) e uma temperatura constante de 30 ºC. Determinaram-se a histerese e a umidade de equilíbrio, que variaram de 40 a 90%. Os resultados indicaram que a equação de Nelson se mostrou eficiente na estimativa da umidade de equilíbrio e que não existe em média diferença de histerese entre os produtos estudados, mostrando que todos apresentam a mesma estabilidade dimensional. Observou-se, também, que o revestimento dos painéis não afetou a umidade de equilíbrio.

Efeito da temperatura sobre a germinação de três espécies de Pinus cultivadas no Brasil

As espécies de Pinus apresentam alto nível de resistência aos incêndios florestais, razão por que são consideradas, por alguns, plantas pirófitas ativas. Daí se perguntar: o comportamento das sementes dessas espécies evoluiu exclusivamente em relação às perturbações produzidas pelo fogo, ou por outras causas que tenham influenciado esse processo, e, ainda, essas espécies desenvolveram respostas adaptativas similares? Para responder a essas perguntas, submeteram-se sementes de três espécies de Pinus a várias temperaturas e tempo de exposição, para simular resposta aos diferentes regimes de calor, avaliando efeitos provocados na germinação das sementes pelas elevadas temperaturas e o efeito das cinzas, tido como elemento mais notável do micro-ambiente em que se desenvolverão, posteriormente, os propágulos. O material vegetal empregado foi adquirido do Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais (IPEF) em Piracicaba, SP. Para avaliar a resposta das sementes ao efeito das temperaturas, usou-se um delineamento estatístico inteiramente casualizado com arranjo fatorial. Na ausência de tratamentos térmicos, as sementes apresentaram altas taxas de germinação e forte redução a partir de temperaturas iguais ou superiores a 70 ºC, indicando que, realmente, não são plantas pirófitas ativas. Os valores da germinação obtidos com os tratamentos de temperatura igual a 50 ºC diferiram estatisticamente dos da testemunha, e, quando os valores da temperatura foram iguais ou superiores a 110 ºC, observou-se importante redução da germinação em todos os tratamentos. A avaliação simultânea do calor e das cinzas evidenciou que existe interação entre os fatores, com inibição total da germinação em alguns tratamentos.

Distribuição de biomassa e nutrientes na aréa de Mimosa caesalpiniaefolia Benth

O trabalho foi realizado na Estação Experimental de Itambé, PE, para avaliar a distribuição da biomassa e nutrientes em povoamentos de Mimosa caesalpiniaefolia Benth. Foram estudados dois povoamentos, em solo e topografia similares com oito e 11 anos de idade, nos espaçamentos de 3,0 x 3,0 m e 4,5 x 4,5 m, respectivamente. A biomassa foi determinada para cada componente aéreo. As amostras de folhas, galhos, cascas e fuste foram coletadas e analisadas quimicamente. A biomassa total encontrada foi de 66,22 e 80,78 t/ha, nos povoamentos I e II, respectivamente. O material lenhoso (galhos e lenho) representou 96,52 e 97,98% da biomassa total, nos povoamentos I e II. A distribuição de biomassa nos povoamentos I e II foi, respectivamente; de galhos (44,99 e 53,40%), fuste (51,53 e 44,58%), casca (2,39 e 1,40%) e folhas (1,10 e 0,62%). A ordem de concentração de nutrientes nos dois povoamentos, em todos os componentes da parte aérea, de modo geral, obedeceu à seguinte ordem decrescente: nitrogênio > cálcio > potássio > magnésio > enxofre > fósforo.

Dinâmica da comunidade arbórea em um fragmento de floresta estacional semidecidual montana em Lavras, Minas Gerais, em diferentes classes de solos

Com o objetivo de verificar a existência de mudanças estruturais e a influência de diferentes classes de solos sobre as taxas de dinâmica da comunidade arbórea, um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual Montana (8,7 ha) em Lavras, MG, foi estudado em um período de cinco anos (2000-2005). Os dados foram coletados em 47 parcelas de 20 × 20 m, dispostas em duas transeções, distantes 80 m entre si, cruzando o fragmento no sentido de maior comprimento. No ano de 2000, foram amostrados todos os indivíduos arbóreos com DAP > 5 cm. As informações coletadas para cada indivíduo foram: identificação botânica da espécie e DAP. Em 2005, foram registrados os indivíduos mortos, remensurados os sobreviventes e mensurados e identificados os indivíduos recrutados (DAP > 5 cm). Foram calculadas as taxas de dinâmica: mortalidade, recrutamento, ganho e perda em área basal de cada parcela, para a área total e para cada classe de solo (Nitossolos, Latossolos e Cambissolos). O padrão observado no fragmento foi de redução no número de indivíduos e estabilidade da área basal. Entretanto, não foram identificadas diferenças entre as classes de solos, em relação às taxas de dinâmica. As populações das espécies classificadas como de subdossel aumentaram a dominância ecológica na área. Os resultados permitiram concluir que o fragmento estudado está em uma fase avançada de sucessão pós-distúrbio e as variações espaciais das taxas de dinâmica não apresentaram relações com as classes de solos identificadas na área.

Identificação de conflito de uso da terra em áreas de preservação permanente no entorno do parque nacional do Caparaó, Estado de Minas Gerais

Este estudo teve como objetivos elaborar um mapa de uso da terra com base nas imagens do satélite IKONOS II, delimitar de maneira automática as áreas de preservação permanente e identificar a ocorrência de conflitos de usos, tendo como referência legal o Código florestal e a Resolução n.º 303 do CONAMA. A pesquisa foi desenvolvida na entorno do Parque Nacional do Caparaó, pertencente aos municípios de Alto Jequitibá, Alto Caparaó, Caparaó e Espera Feliz, todos situados no estado de Minas Gerais. Utilizando os recursos disponíveis no geoprocessamento, foi possível mapear 8 classes de uso da terra e delimitar as áreas de preservação permanente situadas em áreas com altitudes superior a 1.800 metros (8,42 ha), no terço superior dos morros (18,67 ha); encostas com declividade superior a 45 graus (92,96 ha); nascentes e suas respectivas áreas de contribuição (1.989,44 ha); margens dos cursos d´água com largura inferior a 10 metros (3.957,19 ha); e no terço superior das sub-bacias (6.031,54 ha), perfazendo um total de 12.098,22 ha (48,06%) da área total da bacia. A área de uso indevido correspondeu a 8.922,91 ha (73,75%), sendo as classes cafezal (5.183,43 ha) e pastagem (3.650,74 ha) as principais ocorrências nessas áreas. Apenas 2.160,69 ha (18,40%) das áreas de preservação permanente estão protegidas por vegetação nativa.

Resistência natural de nove madeiras do semiárido brasileiro a fungos xilófagos em simulares de campo

Os objetivos desta pesquisa foram avaliar a resistência de nove madeiras de ocorrência no semiárido brasileiro a fungos xilófagos em simuladores de campo e relacionar a resistência natural com a densidade e teor de substâncias extraídas em água quente. As madeiras estudadas foram algaroba (Prosopis juliflora), angico-vermelho (Anadenanthera colubrina var. cebil), aroeira (Myracrodruon urundeuva), braúna (Schinopsis brasiliensis), cássia (Senna siamea), craibeira (Tabebuia aurea), cumaru (Amburana cearensis), pau-d'arco (Tabebuia impetiginosa) e pereiro (Aspidosperma pyrifolium). De cada espécie foram retirados corpos-de-prova de 0,5 x 1,5 x 15,0 cm, com a maior dimensão na direção das fibras, em quatro posições na direção medula-casca do tronco. As amostras permaneceram por 180 dias sob ação da microflora natural existente em três tipos de solos: de floresta, de uso agrícola e com gramíneas. Em todas as madeiras ensaiadas, a resistência ao apodrecimento foi afetada pela posição na direção medula-casca. Apenas na aroeira a resistência da madeira esteve associada à sua densidade e à quantidade de extrativos solúveis em água quente. A resistência das madeiras de algaroba, angico, craibeira e pau-d'arco não esteve associada à densidade nem ao teor de extrativos. O alburno foi a posição mais atacada em todos os solos analisados. Entre os solos testados, o de uso agrícola apresentou menos atividade biológica, deteriorando menos as madeiras testadas.

Estrutura de espécies arbóreas sob efeito de borda em um fragmento de floresta estacional semidecidual em Pernambuco

Os fragmentos florestais são considerados os únicos redutos detentores de biodiversidade do planeta. Conhecer os processos que decorrem após a fragmentação, a exemplo da estrutura arbórea ocorrente na borda, é de fundamental importância para se proporem medidas conservacionistas. Os objetivos deste trabalho, desenvolvido em uma área de 83,8 ha, localizada no Município de Nazaré da Mata, PE, foram efetuar o levantamento fitossociológico de espécies arbóreas adultas sob efeito de borda e verificar a similaridade florística entre as parcelas. A área amostral foi de 10.000 m², equivalentes à implantação de 10 transectos de 10 x 100 m perpendiculares à borda, distribuídos de forma sistemática. Foram amostrados, etiquetados e identificados todos os indivíduos arbóreos com CAP e" 15 cm. Posteriormente, realizaram-se os cálculos dos parâmetros fitossociológicos e da similaridade florística. Neste estudo, amostraram-se 1.238 indivíduos, pertencentes a 72 táxons, distribuídos em 26 famílias botânicas. As espécies Campomanesia xanthocarpa, Zanthoxylum rhoifolium e Anadenanthera colubrina apresentaram o maior valor de importância, pois, teoricamente, conseguiram explorar melhor o recurso proporcionado pelo hábitat.

Arborização urbana em quadras de diferentes padrões construtivos na cidade de Jataí

O objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente a qualidade e quantidade de árvores plantadas no perímetro urbano da cidade de Jataí, GO. Para possibilitar as comparações foi utilizado um mapa georreferenciado de todas as quadras da cidade de Jataí, as quais foram subdividas em três categorias, de acordo com o padrão de construção civil adotado: 1. alto/médio, 2. simples e 3. precário. Em cada categoria foi avaliada a arborização urbana de 60 quadras, escolhidas aleatoriamente no mapa, independentemente do bairro. Foram encontrados 1.953 indivíduos, sendo 1.853 de espécies exóticas e 100 de espécies nativas, totalizando 114 espécies, sendo a mais utilizada na arborização o oiti (Licania tomentosa), com 31% de todos os indivíduos. O número médio de árvores foi significativamente maior nos padrões alto/médio e simples do que no padrão precário. Com relação à posição na calçada, o padrão alto/médio apresentou melhor adequação de plantio. Espécies de médio e pequeno portes, bem como palmeiras, foram encontradas em maior quantidade no padrão alto/médio. Este estudo mostrou claras discrepâncias na arborização urbana da cidade em relação aos padrões construtivos. Dessa forma, os resultados podem subsidiar técnicos da Prefeitura Municipal de Jataí, bem como a população, no sentido de instruir desde a melhor forma de plantio e escolha de mudas apropriadas até a manutenção delas após a maturação.