Modelagem e prognose em povoamentos não desbastados de clones de eucalipto

Este estudo objetivou desenvolver e propor um procedimento para modelagem do crescimento e produção de plantios clonais de eucalipto não desbastados. Os dados utilizados foram provenientes de 37 clones distribuídos em 4.325 parcelas permanentes de inventários florestais contínuos, sendo cada clone contendo pelo menos três medições com periodicidade anual. Foram estudadas cinco alternativas para avaliação da prognose de clones com mais de três medições de parcela permanentes. Para fins de prognose de estoques volumétricos, o modelo ajustado por estrato de modelagem foi mais eficiente do que o modelo de Clutter. Assim, foi possível concluir que estimativas de crescimento e produção de clones que possuam menos de três medições podem ser realizadas através de modelos específicos por estrato ou de um modelo geral, porém essa decisão deve ser avaliada pelo modelador e pelo usuário, sendo necessária grande interação entre eles.

Prognose da produção de Eucalyptus camaldulensis Dehnh. pela aplicação da função de distribuição S B de Johnson

O objetivo deste estudo foi realizar a prognose da produção de um povoamento de Eucalyptus camaldulensis Delnh, localizado em Cuiabá, MT. Na distribuição diamétrica, utilizou-se a Função S B de Johnson ajustada pelo método dos momentos. O modelo testado para expressar os atributos da floresta foi avaliado por meio de análise de regressão. De maneira geral, com os testes realizados foi possível verificar que o modelo apresentou ajuste satisfatório e sem tendência nos resíduos. A eficiência de prognose foi avaliada pelo teste "t", desvio de prognose e correlação entre o volume prognosticado e o volume observado na idade de prognose. O processo de modelagem utilizado permitiu obter, com detalhes, as análises das tendências do crescimento, a partir das quais se pode concluir que a metodologia adotada permitiu a obtenção de estimativas da produção atual e futura, utilizando-se de um conjunto de modelos biomatemáticos discriminados em cada fase deste estudo.

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.

Ajuste do modelo de Schumacher e Hall e aplicação de redes neurais artificiais para estimar volume de árvores de eucalipto

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o ajuste do modelo volumétrico de Schumacher e Hall por diferentes algoritmos, bem como a aplicação de redes neurais artificiais para estimação do volume de madeira de eucalipto em função do diâmetro a 1,30 m do solo (DAP), da altura total (Ht) e do clone. Foram utilizadas 21 cubagens de povoamentos de clones de eucalipto com DAP variando de 4,5 a 28,3 cm e altura total de 6,6 a 33,8 m, num total de 862 árvores. O modelo volumétrico de Schumacher e Hall foi ajustado nas formas linear e não linear, com os seguintes algoritmos: Gauss-Newton, Quasi-Newton, Levenberg-Marquardt, Simplex, Hooke-Jeeves Pattern, Rosenbrock Pattern, Simplex, Hooke-Jeeves e Rosenbrock, utilizado simultaneamente com o método Quasi-Newton e com o princípio da Máxima Verossimilhança. Diferentes arquiteturas e modelos (Multilayer Perceptron MLP e Radial Basis Function RBF) de redes neurais artificiais foram testados, sendo selecionadas as redes que melhor representaram os dados. As estimativas dos volumes foram avaliadas por gráficos de volume estimado em função do volume observado e pelo teste estatístico L&O. Assim, conclui-se que o ajuste do modelo de Schumacher e Hall pode ser usado na sua forma linear, com boa representatividade e sem apresentar tendenciosidade; os algoritmos Gauss-Newton, Quasi-Newton e Levenberg-Marquardt mostraram-se eficientes para o ajuste do modelo volumétrico de Schumacher e Hall, e as redes neurais artificiais apresentaram boa adequação ao problema, sendo elas altamente recomendadas para realizar prognose da produção de florestas plantadas.

Estimação do volume de árvores utilizando redes neurais artificiais

Rede neural artificial consiste em um conjunto de unidades que contêm funções matemáticas, unidas por pesos. As redes são capazes de aprender, mediante modificação dos pesos sinápticos, e generalizar o aprendizado para outros arquivos desconhecidos. O projeto de redes neurais é composto por três etapas: pré-processamento, processamento e, por fim, pós-processamento dos dados. Um dos problemas clássicos que podem ser abordados por redes é a aproximação de funções. Nesse grupo, pode-se incluir a estimação do volume de árvores. Foram utilizados quatro arquiteturas diferentes, cinco pré-processamentos e duas funções de ativação. As redes que se apresentaram estatisticamente iguais aos dados observados também foram analisadas quanto ao resíduo e à distribuição dos volumes e comparadas com a estimação de volume pelo modelo de Schumacher e Hall. As redes neurais formadas por neurônios, cuja função de ativação era exponencial, apresentaram estimativas estatisticamente iguais aos dados observados. As redes treinadas com os dados normalizados pelo método da interpolação linear e equalizados tiveram melhor desempenho na estimação.

Uso da função Weibull de três parâmetros em um modelo de distribuição diamétrica para plantios de eucalipto submetidos a desbaste

O objetivo deste estudo foi propor um modelo de distribuição diamétrica para povoamentos de eucalipto submetidos ao desbaste, com a inclusão do parâmetro de locação da função Weibull. Essa função foi ajustada a dados de 48 parcelas permanentes instaladas em um povoamento desbastado de um clone híbrido de eucalipto (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), localizado na região Nordeste do Estado da Bahia, Brasil. A aderência foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnorv (K-S). A redistribuição teórica dos diâmetros foi feita a partir de equações lineares e não lineares entre os parâmetros da função Weibull em uma idade futura e os parâmetros, em uma idade atual e associados a algumas características do povoamento em idades atual e futura. O sistema de equações gerado foi avaliado utilizando-se o coeficiente de determinação ajustado e o coeficiente de correlação entre frequências observadas e frequências estimadas e a análise gráfica dos resíduos. O sistema proposto resultou em estimativas precisas e consistentes de crescimento por classe de diâmetro.

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 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.

Projeção da distribuição diamétrica e produção de povoamentos de eucalipto empregando diferentes formas da função weibull

A projeção da distribuição diamétrica e produção é de grande importância para o planejamento e tomada de decisão sobre manejo de povoamentos florestais. Este estudo objetivou a aplicação de um modelo de distribuição diamétrica na projeção de distribuição e produção de um povoamento de eucalipto, por meio do ajuste e aplicação da função Weibull de duas variáveis e truncada. Verificou-se que a utilização da Weibull truncada proporcionou estimativas ligeiramente superiores à Weibull com duas variáveis.

Amostragem para inventário florestal em sistemas silvipastoris

O inventário florestal, segundo diversos processos de amostragem, fornece estimativas de produção para todo povoamento florestal. Neste trabalho, testaram-se diferentes processos de amostragem em um sistema silvipastoril com arranjo em faixas de Eucalyptus grandis, no Município de Umuarama, noroeste do Paraná. A distribuição das plantas de E. grandis foi explotada para mapa em escala da área, no qual aplicaram-se diferentes técnicas de amostragem: amostragem aleatória simples (com parcelas retangulares paralelas ALS-RPA, perpendiculares às faixas ALS-RPE, e parcelas circulares - ALS-AC) e amostragem sistemática (com 5%, 10% e 20% de intensidade, respectivamente, AS-5, AS-10 e AS-20). Para comparação dos processos de amostragem, foi considerado o erro de amostragem (E%), segundo o qual verificou-se a melhor metodologia. Os resultados observados, demonstraram que os maiores E% foram obtidos na amostragem aleatória simples: ALS-C (61,64%), ALS-RPA (47,30%) e ALS-RPE (31,19%). Para a amostragem sistemática, o E% observado foi baixo: AS-10 (6,05%), AS-20 (7,04%) e AS-5 (12,49%). Desta forma, a amostragem sistemática foi eficiente em inventário florestal de sistemas silvipastoris por seu baixo E%.

Prognose do crescimento e da produção em classes de diâmetro para povoamentos desbastados de Eucalyptus grandis no sul do Brasil

Este trabalho teve como objetivo desenvolver modelos de crescimento e produção em classes de diâmetro para plantios de Eucalyptus grandis submetidos a desbastes. Os dados utilizados na modelagem foram provenientes de plantios de Eucalyptus grandis localizados no Município de Telêmaco Borba, Estado do Paraná, e oriundos de parcelas permanentes, temporárias e de inventário pré-corte, com idades variando de 2,5 a 26,5 anos. A função de densidade de probabilidade Weibull foi utilizada para gerar a distribuição diamétrica. O processo de modelagem de atributos do povoamento foi dividido em etapas, considerando-se os estágios de desenvolvimento do povoamento. Dessa maneira, dois sistemas de prognose foram gerados para predizer os atributos na idade do primeiro desbaste, segundo desbaste ou para o corte final. Os atributos modelados foram aqueles necessários para recuperação dos parâmetros da função Weibull nas idades de intervenção pelo método dos momentos. Para avaliação das prognoses, utilizaram-se o teste de aderência de Kolmogorov-Smirnov e o teste de identidade L&O proposto por Leite e Oliveira (2002). Os dois sistemas de prognose apresentaram boas estimativas de ajuste e precisão. A metodologia empregada possibilitou simular o crescimento e produção em plantios de Eucalyptus grandis ao longo da rotação, gerando resultados adequados, principalmente, para o corte final, quando são colhidas as melhores árvores com maiores valores agregados.

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.

Aplicação de redes neurais artificiais para estimação da altura de povoamentos equiâneos de eucalipto

Este trabalho teve como objetivos aumentar a precisão das estimativas de altura de árvores e diminuir a necessidade de aferição da altura em campo, levando à redução dos custos no inventário florestal através da construção e validação de um modelo de estimação da altura de árvores em povoamentos de eucalipto com a utilização de redes neurais artificiais. Os dados utilizados consistiram em três clones, compreendendo cerca de 3.000 árvores em 145 parcelas permanentes com área média de 215 m², mensuradas em seis ocasiões (idades). As variáveis utilizadas para estimar a altura total das árvores dividiram-se em quantitativas: idade (meses), diâmetro com casca a 1,30 m de altura a partir da superfície do solo (dap) e altura dominante média da parcela; e qualitativa: tipo de solo com as respectivas classes. Para validação e aplicação da metodologia proposta, foram consideradas duas situações: (a) quando há a introdução de um novo material genético e não existem informações sobre a relação hipsométrica deste; (b) quando já se conhece a tendência de crescimento em altura dos povoamentos implantados, obtida pela existência de medições em parcelas de IFC. Com as metodologias testadas, obtiveram-se valores de coeficiente de correlação superiores a 0,99. As metodologias mostraram-se eficientes para alcançar os objetivos propostos, garantindo alta precisão das estimativas obtidas através das redes neurais artificiais.

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.