Search

In forest volume estimation, biases do not derive only from data processing and estimates but may be of selection when the sample does not guarantee the representativeness of population, of admission when the sample came from a special population, of wrong sampling, or it can be immeasurable such as systematic errors and caused by the operator or the instrument itself. The volume of a stand can be obtained using mathematical expressions that use the variables height and diameter, or circumference where the diameter is obtained using caliper and the circumference through diameter tape, and both incur errors that depend on the shape and deformity of the trunk cross sections. This paper proposes a new methodology based on the use of digital images of the trunk sections and the use of the Artificial Neural Networks technique to obtain the sectional area in upper-stem diameter measurements whose volume estimation is more precise and accurate than the obtained by caliper and diameter tape when compared to the real volume data obtained by the xylometer. With a database of Eucalyptus sp. clonal stands, the proposed methodology was able to accurately estimate the sectional area of trunk cross sections, resulting in volume estimates with only 0.26% of average variation compared to the xylometer, while caliper and tape presented, respectively, -1.41% and 4.08% of variation. The results obtained from the digital images also proved not to be biased, while the diameter tape overestimated volumes and the caliper underestimated them. En inventarios de volúmenes de plantaciones forestales, el sesgo no se deriva solo por el procesamiento de los datos y las estimaciones, puede ser por selección, cuando la muestra no garantiza la representatividad del plantío; por admisión, cuando la muestra proviene de una plantío especial; por muestreo, o incluso pueden ser inmensurables, como los producidos por errores sistemáticos derivados del operador o del propio instrumento. El volumen de un plantío se puede obtener mediante el uso de expresiones matemáticas que utilizan las medidas de alturas y diámetros, o circunferencias donde el diámetro se puede medir con forcipulas de brazo móvil y la circunferencia con cintas métrica, pero ambos incurren en errores que dependen de la configuración y deformidades de las secciones transversales del tronco. Este trabajo propone una metodología basada en el uso de imágenes digitales de las secciones del tronco y el empleo de Redes Neuronales Artificiales (ANN) para obtener el área de la sección en la cubación, cuya estimativa de volumen es más precisa y exacta que la conseguida con la forcipula y cinta métrica, en comparación con los datos de volumen real obtenidos con xilómetros. Con una base de datos de plantíos clonados de Eucalyptus sp., la metodología propuesta fue capaz de estimar con precisión la área seccional de los discos de madera, resultando en estimativas de volumen con solo 0.26% promedio de variación al ser comparados con el xilómetro, mientras que la forcipula y cinta presentaron, respectivamente, -1,41% y 4,08% de diferencia. Los resultados obtenidos también por fotos demostraron no ser sesgados, mientras que la cinta métrica tendió a sobreestimar los volúmenes y la forcipula a subestimarlos. Em levantamentos do volume de povoamentos, o viés não deriva apenas do processamento dos dados e das estimativas, podendo ser de seleção, quando a amostra não garante a representatividade da população; de admissão, quando a amostra advém de uma população especial; de amostragem; ou ainda podem ser imensuráveis, como erros sistemáticos e decorrentes do operador ou do próprio instrumento. O volume de um povoamento pode ser obtido através do uso de expressões matemáticas que utilizam as variáveis altura e diâmetro, ou circunferência onde o diâmetro é obtido com uso da suta e a circunferência por meio da fita métrica e, ambas, incorrem em erros que dependem do formato e deformidade das seções transversais do tronco. Este trabalho propõe uma metodologia com base na utilização de imagens digitais das seções do tronco e do uso da técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA) para obtenção da área seccional na cubagem cuja estimativa de volume seja mais precisa e acurada do que a obtida por meio da suta e fita métrica, quando comparadas com os dados reais de volume obtidos pelo xilômetro. Com uma base de dados de plantios clonais de Eucalyptus sp., a metodologia proposta foi capaz de estimar com precisão a área seccional dos discos de madeira, resultando em estimativas de volume com apenas 0,26% de variação média em comparação com o xilômetro, enquanto suta e fita apresentaram, respectivamente, -1,41% e 4,08% de variação. Os resultados obtidos pelas fotos também demonstraram não ser tendenciosos, enquanto a fita métrica apresentou tendência a superestimar os volumes e a suta a subestimá-los.

The objective of this work was to indicate phytosociological parameters of species of the genus Handroanthus sp. in different sites and regions of the State of Pará. The data were collected from the Integrated Environmental Monitoring and Licensing System of the State of Pará and in scientific works. The region of occurrence, the number of individuals, the volume of wood in total cubic meter and per hectare, the size of the sample area or the 100% forest inventory, of environmental licenses in the years 2012 to 2016, as well as in scientific works, were recorded. These data generated maps that demonstrated that the genus Handroanthus sp. occurs in almost all mesoregions of the state. The Southeast and Northeast Paraense showed less occurrence and low density of the species. Sudoeste Paraense and Baixo Amazonas are places of greater occurrence of the genus and densities less than 0.4 trees / ha can be used as a reference in the analysis of forest inventories 100%. El objetivo de este trabajo fue indicar parámetros fitosociológicos de especies del género Handroanthus sp. en diferentes sitios y regiones del Estado de Pará Los datos fueron recolectados del Sistema Integrado de Monitoreo y Licenciamiento Ambiental del Estado de Pará y en trabajos científicos. La región de ocurrencia, el número de individuos, el volumen de madera en metro cúbico total y por hectárea, el tamaño del área muestral o el inventario forestal 100%, de las licencias ambientales en los años 2012 a 2016, así como en obras, fueron registradas. Estos datos generaron mapas que demostraron que el género Handroanthus sp. ocurre en casi todas las mesorregiones del estado. El Paraense Sureste y Noreste mostró menor ocurrencia y baja densidad de la especie. Sudoeste Paraense y Baixo Amazonas son lugares de mayor ocurrencia del género y densidades menores a 0.4 árboles / ha se pueden utilizar como referencia en el análisis de inventarios forestales 100%. O objetivo deste trabalho consiste em indicar parâmetros fitossociológicos das espécies do gênero Handroanthus sp. em diferentes sítios e regiões do Estado do Pará. Os dados foram coletados do Sistema Integrado de Monitoramento e Licenciamento Ambiental público do estado do Pará e em trabalhos científicos. Foi registrada a região de ocorrência, o número de indivíduos, volume de madeira em metro cúbico total e por hectare, tamanho da área amostral ou do inventário florestal 100%, das licenças ambientais nos anos de 2012 a 2016, assim como em trabalhos científicos. Esses dados geraram mapas que demonstraram que o gênero Handroanthus sp. ocorre em quase todas as mesorregiões do estado. O Sudeste e Nordeste Paraense apresentaram menor ocorrência e baixa densidade da espécie. O Sudoeste Paraense e Baixo Amazonas são locais de maior ocorrência do gênero e densidades menor que 0,4 árvores/ha podem ser utilizadas como referência nas análises dos inventários florestais 100%.

Orientadora: Profa. Dra. Daniela Biondi Batista Coorientadores: Prof. Dr. Alexandre Behling, Prof. Dr. Nilton José Sousa Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 20/08/2021 Inclui referências: p. 120-133 Área de concentração: Conservação da Natureza Resumo: A floresta urbana brasileira é, em sua grande maioria, composta por uma vegetação implantada de forma inadequada, apresentando conflitos com o mobiliário urbano (calçadas, telhados e fiação), e sofrendo com podas realizadas com intensidade, frequência e técnicas inadequadas, contribuindo com o aumento do risco de queda. A avaliação do risco de queda de árvores, permite identificar os elementos que comprometem a qualidade das árvores, entretanto, no Brasil, é indicada a aplicação de extensos protocolos de análise visual, que apresentam certa complexidade e subjetividade devido à necessidade de identificar a presença e intensidade dos problemas. Assim, essa pesquisa teve por objetivo avaliar a influência da poda no risco de queda de árvores, a partir da criação de modelos de predição do risco de queda. A pesquisa foi realizada na floresta urbana do município de Itanhaém, por meio da avaliação de 230 árvores das três espécies arbóreas mais frequentes nas calçadas do município: Terminalia catappa, Ficus benjamina e Delonix regia. Foram avaliadas as características dendrométricas das árvores (CAP, altura total, altura de bifurcação e diâmetro de copa), espaciais (largura da calçada e área livre do canteiro), identificação da presença e modalidade de poda, e determinada a classificação do risco de queda por meio da combinação entre a probabilidade de falha da árvore (determinada pela quantificação de problemas estruturais e fitossanitários) e os alvos e efeitos colaterais da queda. Posteriormente, para determinar a influência da poda no risco de queda das árvores, foi realizada a análise da associação entre a poda e as variáveis que compõe o risco de queda por meio do algoritmo Apriori, e determinadas as principais variáveis de classificação para predição do risco de queda pela análise de discriminantes e pela árvore de decisão. Os resultados demonstraram que 79% das árvores foram podadas, sendo a poda de redução a modalidade mais frequente (45%). A maioria das árvores estavam localizadas em calçadas com largura entre 2,2 e 5,0 m, e com área de canteiro menor que 1,0 m². Os principais problemas encontrados foram os galhos secos e brotações epicórmicas na copa, galhas e rachaduras no tronco e as raízes superficiais e adventícias. A maioria das árvores sem poda foram classificadas com baixo risco de queda (62,7%), enquanto que a maioria das árvores com poda foi classificada com risco médio de queda (61,4%). Segundo a associação Apriori a poda esteve associada às brotações epicórmicas, galhos secos, cupins e raízes superficiais. A árvore de decisão realizada para toda a amostra, classificou corretamente 75,65% das árvores, e demonstrou que 13 atributos são suficientes para classificação do risco, entre eles a poda de raiz e a modalidade de poda na copa. A análise discriminante realizada para toda amostra, classificou corretamente 78,7% das árvores e demonstrou que 13 atributos são suficientes para classificação, entre eles a presença da poda na copa e na raiz. Conclui-se que a poda contribui para o risco de queda das árvores no município de Itanhaém. Abstract: The Brazilian urban forest is, for the most part, composed of inadequately implanted vegetation, presenting conflicts with urban furniture (sidewalks, roofs and wiring), and suffering from pruning carried out with intensity, frequency and inadequate techniques, contributing to the increased risk of falling. The assessment of the risk of falling trees allows the identification of elements that compromise the quality of trees, however, the assessment of the risk of falling in Brazil is often carried out by extensive visual analysis protocols, which present some complexity due to the need to identify the presence and intensity of defects. Thus, this research aimed to evaluate the influence of pruning on the risk of falling trees, based on the creation of a new fall risk assessment protocol. The research was carried out in the urban forest of Itanhaém, through the evaluation of 230 trees of the three most frequent species in the municipality, Terminalia catappa, Ficus benjamina and Delonix regia. The trees were evaluated for dendrometric characteristics (DBH, total height, bifurcation height and crown diameter) and spatial characteristics (sidewalk width and free area of the bed), identification of the presence and modality of pruning, and the classification of the tree risk by combining the probability of tree failure (determined by the identification of structural and phytosanitary defects) and the targets and side effects of the fall. Subsequently, to determine the influence of pruning on the tree risk, an analysis of the association between pruning and the variables that make up the risk was performed by the Apriori algorithm, and the main classification variables for predicting the risk were determined by discriminant analysis and by the decision tree. The results showed that 79% of the trees were pruned, with reduction pruning being the most frequent modality (45%). Most of the trees were located on sidewalks with a width between 2.2 and 5.0 m, and with a bed area less than 1.0 m². The main defects found in the trees were dry branches and epicormic shoots on the crown, galls and cracks on the trunk and superficial and adventitious roots. Most trees without pruning were classified as having a low risk of falling (62.7%), while most trees with pruning were classified as having medium risk of falling (61.4%). According to the Apriori association, pruning was associated with epicormic shoots, dry branches, termites and superficial roots. The decision tree carried out for the entire sample correctly classified 75.6% of the trees and demonstrated that 14 attributes are sufficient for risk classification, including root pruning and canopy pruning. The discriminant analysis performed for the entire sample correctly classified 78.7% of the trees and demonstrated that 13 attributes are sufficient for classification, including the presence of pruning at the crown and at the root. It is concluded that pruning contributes to the risk of falling trees in Itanhaém.

Submitted by Luiz Rocha Maciel (lrochamaciel7@gmail.com) on 2020-09-28T03:51:01Z No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Disserta????o_Luiz Rocha_PPGCIFA.pdf: 2782744 bytes, checksum: 3cbf779323bcf7c791c4d451f75acd2b (MD5) Carta de encaminha. Autodep??sito da Disserta????o Luiz Rocha.pdf: 50065 bytes, checksum: 33b054773fed2879d9d07a04ece6b9ea (MD5) Ata de aprova????o da disserta????o_Luiz Rocha.pdf: 55674 bytes, checksum: 5dc80713553ed656804a4ec6e09c1ec8 (MD5) Declara????o de aprova????o da diserta????o_Luiz Rocha.pdf: 47132 bytes, checksum: 762c6f3cbb5676601a958dd9484da676 (MD5) Approved for entry into archive by PPGCIFA Ci??ncias Florestais e Ambientais (ppgcifa@ufam.edu.br) on 2020-10-07T17:43:40Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Disserta????o_Luiz Rocha_PPGCIFA.pdf: 2782744 bytes, checksum: 3cbf779323bcf7c791c4d451f75acd2b (MD5) Carta de encaminha. Autodep??sito da Disserta????o Luiz Rocha.pdf: 50065 bytes, checksum: 33b054773fed2879d9d07a04ece6b9ea (MD5) Ata de aprova????o da disserta????o_Luiz Rocha.pdf: 55674 bytes, checksum: 5dc80713553ed656804a4ec6e09c1ec8 (MD5) Declara????o de aprova????o da diserta????o_Luiz Rocha.pdf: 47132 bytes, checksum: 762c6f3cbb5676601a958dd9484da676 (MD5) Approved for entry into archive by Divis??o de Documenta????o/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2020-10-07T18:28:30Z (GMT) No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Disserta????o_Luiz Rocha_PPGCIFA.pdf: 2782744 bytes, checksum: 3cbf779323bcf7c791c4d451f75acd2b (MD5) Carta de encaminha. Autodep??sito da Disserta????o Luiz Rocha.pdf: 50065 bytes, checksum: 33b054773fed2879d9d07a04ece6b9ea (MD5) Ata de aprova????o da disserta????o_Luiz Rocha.pdf: 55674 bytes, checksum: 5dc80713553ed656804a4ec6e09c1ec8 (MD5) Declara????o de aprova????o da diserta????o_Luiz Rocha.pdf: 47132 bytes, checksum: 762c6f3cbb5676601a958dd9484da676 (MD5) Made available in DSpace on 2020-10-07T18:28:30Z (GMT). No. of bitstreams: 5 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Disserta????o_Luiz Rocha_PPGCIFA.pdf: 2782744 bytes, checksum: 3cbf779323bcf7c791c4d451f75acd2b (MD5) Carta de encaminha. Autodep??sito da Disserta????o Luiz Rocha.pdf: 50065 bytes, checksum: 33b054773fed2879d9d07a04ece6b9ea (MD5) Ata de aprova????o da disserta????o_Luiz Rocha.pdf: 55674 bytes, checksum: 5dc80713553ed656804a4ec6e09c1ec8 (MD5) Declara????o de aprova????o da diserta????o_Luiz Rocha.pdf: 47132 bytes, checksum: 762c6f3cbb5676601a958dd9484da676 (MD5) Previous issue date: 2020-08-27 CAPES - Coordena????o de Aperfei??oamento de Pessoal de N??vel Superior This paper was developed in Manicor??, a county at the State of Amazonas and its goal is to determinate how the dendrochronological, dendrometric, edaphic, and copaiba oleoresin production (Copaifera multijuga) variables interact with each other, and with the oil production itself, in order to contribute to the advancement of the copaibeiras??? management knowledge. Fourteen Copaifera multijuga trees were sampled to extract the oleoresin with the use of a compact BT 45 driller, at 1 meter high. Dendrometric information was collected from the tree trunk (size, chest height diameter-DBH, commercial and total heights, age of individuals and Mean Annual Increment (IMA). Edaphic soil characteristics (20 cm depth) were obtained around each tree. Then, a descriptive analysis was then performed with the observed variables. After this, the Principal Component Analysis (PCA) of the soil variables was applied, aiming to select the most important variables and to reduce the number of variables. Pearson???s correlation analysis was performed with the selected soil variables and the dendrometric and oil production variables. New PCA was made, including the selected soil variables, the dendrometic and oleoserin production. To know how the copaibeiras resemble all the measured variables, a hierarchical cluster analysis was made, using the Euclidean distance and the Ward cluster method. The results indicated that the 14 analyzed trees produced oil, with an average production of 226.79 ml ?? 126.91 (95% CI, n=14.). The most significant variables in this research were Age, MAI (Mean Annual Increment), Coarse Sand, Total Height, and amount of oil. The C. multijuga trees average age was 100.36 years ?? 11.88 and it was noticed that there was a low correlation between age and oil production. It was also observed that the higher the age of the trees, the higher the DAP. The amount of oil showed to be negatively correlated with the manganese content in the soil, although the Mn concentration is not beyond the plant???s tolerable limits, not representing toxicity risk. In the analyzed variables general context, age, Mean Annual Increment, coarse sand, clay, and oil quantity accounted for approximately 84% of the variability of the data set analyzed. Cluster analysis, in the context of all variables, evidenced the formation of three groups, where it can be observed that the geographical distance between individuals does not influence its cluster, from the point of view of measured biotic and abiotic similarity. It must be stand out that in general, the plasticity of copaibeiras has been observed to occur in the various concentrations of the analyzed variables, which suggests that this species has adapted to different soil conditions, and which additional studies should be carried out with a larger number of samples to support such observations. Este trabalho foi desenvolvido no Munic??pio de Manicor??-AM e teve por objetivo determinar como as vari??veis dendrocronol??gicas, dendrom??tricas, ed??ficas e de produ????o de oleorresina de copaiba (Copaifera multijuga), interagem entre si, e com a pr??pria produ????o de ??leo, com o intuito de contribuir para o avan??o do conhecimento sobre o manejo de copaibeiras naquela regi??o. Foram amostradas 14 ??rvores de Copaifera multijuga para extra????o do oleorresina com o uso de um perfurador compacto BT 45, a 1 metro de altura. Do tronco das ??rvores foram coletadas informa????es dendrom??tricas (porte, di??metro a altura do peito-DAP e alturas comercial e total, idade dos indiv??duos e Incremento M??dio Anual-IMA). Caracter??sticas ed??ficas do solo (20 cm de profundidade) foram obtidas no entorno de cada ??rvore. Em seguida, realizou-se uma an??lise descritiva com as vari??veis observadas. Ap??s, foi aplicada a An??lise de Componentes Principais (ACP) das vari??veis do solo, objetivando selecionar as vari??veis mais importantes e reduzir o n??mero de vari??veis. An??lise de correla????o de Pearson foi realizada com as vari??veis de solos selecionadas e as vari??veis dendrom??tricas e de produ????o de ??leo. Nova ACP foi realizada, incluindo as vari??veis de solos selecionadas, as dendrom??tricas e produ????o de oleorresina. Com o intuito de se conhecer como as copaibeiras se assemelham em rela????o a todas as vari??veis medidas, foi realizada uma an??lise de agrupamento hier??rquico aglomerativo, utilizando a dist??ncia euclidiana e o m??todo de agrupamento de Ward. Os resultados indicaram que as 14 ??rvores analisadas produziram ??leo, com produ????o m??dia de 226,79 ml ?? 126,91 (95% IC, n=14). As vari??veis mais significantes neste estudo foram a Idade, IMA (Incremento M??dio Anual), Areia grossa, Altura Total e Quantidade de ??leo, nesta ordem. A idade m??dia das ??rvores de C. multijuga, foi de 100,36 anos ?? 11,88 e foi observada baixa correla????o entre a idade e produ????o de ??leo. Foi observado tamb??m que quanto maior a idade das ??rvores maior o DAP. A quantidade de ??leo mostrou estar correlacionada negativamente com o teor de mangan??s no solo, apesar da concentra????o de Mn n??o estar al??m dos limites toler??veis pelas plantas, n??o representando risco de toxidade. No contexto geral das vari??veis analisadas, a Idade, Incremento M??dio Anual, areia grossa, argila e quantidade de ??leo responderam por aproximadamente 84% da variabilidade do conjunto de dados analisado. A an??lise de agrupamento, no contexto de todas as vari??veis, evidenciou a forma????o de tr??s grupos, onde a dist??ncia geogr??fica entre os indiv??duos observa-se n??o ter influenciado o agrupamento destes, do ponto de vista de similaridade bi??tica e abi??ticas medidas. H?? que se destacar que de modo geral observou-se uma plasticidade das copaibeiras em ocorrer nas diversas concentra????es das vari??veis analisadas, o que sugere que esta esp??cie possui adaptabilidade para diferentes condi????es de solo, e que estudos adicionais devem ser realizados com um n??mero maior de amostras para corroborar tais observa????es.

A arborização urbana constitui elemento de suma importância para a obtenção de níveis satisfatórios de qualidade de vida. No entanto, poucas cidades brasileiras possuem planejamento efetivo para arborização. A presente pesquisa teve como intuito realizar uma avaliação quali-quantitativa da arborização de cinco praças públicas do município de Jerônimo Monteiro, Espírito Santo. Nas praças analisadas foram amostrados 50 indivíduos distribuídos em 13 espécies e seis famílias botânicas. As espécies que tiveram maior frequência relativa na arborização foram Licania tomentosa (Benth.) Fritsch (52%) e Terminalia catappa L. (12%). Três das cinco praças tiveram valores acima do recomendado para o Índice de Densidade Arbórea (IDA) e apenas duas para o Índice de Sombreamento Arbóreo (ISA). Observou-se a presença de interações ecológicas na maioria dos indivíduos arbóreos, principalmente de liquens, indicando uma boa qualidade do ar e baixa poluição atmosférica. Indivíduos com fitossanidade e qualidade de copa regular ou ruim foram encontrados em todas as praças, sendo mais evidente onde ocorre a espécie L. tomentosa. Em geral, a arborização das praças precisa de melhorias que incluem a implantação de mais espécies nativas, preferencialmente regionais, e manejo da poda que mantenha as características morfométricas específicas da copa das árvores.

Orientador: Prof. Dr. Julio Eduardo Arce Coorientadores : Prof. Dr. Alexandre Behling e Prof. Dr. Allan Libanio Pelissari Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 16/09/2020 Inclui referências: p. 144-154 Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: Ochroma pyramidale (Cav. Ex. Lam.) Urb. é uma espécie arbórea tropical que se caracteriza pelo seu rápido crescimento e pela baixa densidade e boa resistência mecânica da sua madeira, o que a torna apropriada para usos industriais distintos. A maior parte dos povoamentos dessa espécie está localizada no Equador, país com tradição na sua silvicultura e manejo desde a década de 1950, com exportações desta madeira a quase todos os continentes. Mesmo com a sua importância florestal e a crescente demanda nos mercados internacionais, ainda existem poucos estudos que contribuam para estimar com maior exatidão e confiabilidade os estoques atuais e futuros de madeira destes plantios, bem como para servir de base em estratégias de manejo e planejamento florestal. Diante desse cenário, objetivou-se descrever e avaliar o crescimento e a produção de povoamentos de O. pyramidale no Equador, por meio da modelagem dos seus principais atributos dendrométricos. O trabalho foi conduzido em três capítulos: no primeiro foi abordado o tema da relação hipsométrica por classes de sítio e idade, utilizando regressão robusta para reduzir a influência de outliers e minimizar o erro na estimativa da altura; no segundo capítulo foi utilizada uma abordagem para obter equações de afilamento e volume compatíveis e aplicada análise multivariada para agrupar os dados em classes de idade, e no terceiro capítulo foi realizada a modelagem da produção e da prognose em nível global por meio do ajuste simultâneo do sistema de equações de área basal e volume de Sullivan e Clutter. Foram utilizadas mais de 32 mil observações coletadas num período de cinco anos em parcelas permanentes e 286 árvores cubadas. Nos três capítulos, distintos estimadores foram testados, sendo os principais: i) mínimos quadrados ordinários, ii) estimadores-M robustos para o ajuste de modelos hipsométricos, iii) regressões aparentemente não relacionadas para o ajuste dos sistemas de equações compatíveis de afilamento e volume e iv) mínimos quadrados em três estágios para o ajuste de sistema de equações de área basal e volume. O desempenho das equações ajustadas foi avaliado pelo coeficiente de determinação ajustado (R2aj.), correlação linear de Pearson ao quadrado (r2), erro quadrático médio (EQM), erro padrão da estimativa (Syx) e critério de informação de Akaike (AIC), ao passo que a eficiência dos ajustes foi analisada por meio do erro padrão dos coeficientes. Os resultados do capítulo 1 demostraram que a modelagem da relação hipsométrica de O. pyramidale por classes de sítio e idade torna-se apropriada, não obstante, devido à alta variabilidade dos dados com valores discrepantes, indica-se o uso de estimadores-M robustos; no capítulo 2 o agrupamento e a modelagem por classes de idade é apropriada e os sistemas compatíveis de equações de afilamento e volume resolveram o problema da incompatibilidade volumétrica, porém, devem ser ajustados por SUR para considerar a correlação dos resíduos; no capítulo 3 o sistema de equações de área basal e volume de Sullivan e Clutter demostrou ser acurado para a estimativa da produção e prognose em povoamentos com e sem desbaste, podendo ser utilizado para a simulação de desbaste, contudo, deve ser ajustado de forma simultânea para garantir maior confiabilidade nas estimativas. Palavras-chave: Pau-balsa. Regressão robusta. Equações correlacionadas. Ajuste simultâneo. Compatibilidade volumétrica. Abstract: Ochroma pyramidale (Cav. ex. Lam.) Urb. is a native tree species from tropical forest characterized by fast growth, low density and good mechanical resistance, which makes it suitable for different industrial uses. Most of O. pyramidale stands are located in Ecuador, acknowledged for the species' forest management and exports to almost all continents since the 1950s. Despite the species' forestry importance and the growing demand for its wood in international markets, few studies contribute with accurate and reliable estimates of its current and future wood stocks. Given this scenario, this thesis aimed to describe and evaluate the growth and yield of O. pyramidale stands in Ecuador, by means of the modeling of its main dendrometric attributes. The thesis is divided in three chapters: First - the height-diameter relationship by site-index and age classes through robust regression was approached in order to reduce the influence of outliers and minimize the error in height predictions; Second - an approach to obtain compatible volumetric and taper equations as well as multivariate analysis to group data into age classes was applied; and Third - the growth and yield modeling at global level was carried out by applying a simultaneous fit of the basal area and volume system of equations proposed by Sullivan and Clutter. More than 32,000 samples in permanent plots collected over a five-year period and data from 286 trees cut were applied. Within the three chapters, different estimators were tested to fit models, the main ones being the following: i) ordinary least squares; ii) robust M-estimators used for fitting height-diameter models, iii) seemingly unrelated regressions (SUR) for fitting compatible systems of tree taper and volume equations and iv) three-stage least-squares (3SLS) for fitting basal area and volume system of equations. The models' fit was evaluated by adjusted determination coefficient (R2aj.), Pearson squared correlation coefficient (r2), mean squared error (MSE), standard error of estimate (Syx) and Akaike information criterion (AIC); and the efficiency was analyzed by the standard error of the parameters. The results in chapter 1 demonstrated that the height-diameter relationship modeling of O. pyramidale by siteindex and age classes is adequate, yet, due to the high variability of the data with discrepant point, the use of robust M-estimators is indicated; in chapter 2, the grouping and modeling by age class showed to be adequate and the compatible systems of tree taper and volume equations solved the volumetric incompatibility issue, nevertheless, they must be fitted by SUR to include the correlation of the residuals; in chapter 3, the basal area and volume system of equations of Sullivan and Clutter proved to be accurate for growth and yield estimations in stands with and without thinning, being possible its application for thinning simulation, however, they must be simultaneously fitted in order to provide greater reliability of the predicted values. Keywords: Balsa-wood. Robust regression. Correlated equations. Simultaneous fitting. Volumetric compatibility.

Orientador: Prof. Dr. Allan Libanio Pelissari Coorientadores: Profa. Dra. Ana Paula Dalla Corte e Prof. Dr. Sidney Fernando Caldeira Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 17/02/2020 Inclui referências: p. 67-75 Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: A teca é uma espécie de alto valor para plantios florestais para a produção sustentável da indústria de base florestal brasileira ao mesmo tempo que reduz a pressão da exploração de florestas nativas. Para o desenvolvimento de planos de manejo em bases sustentáveis, é necessário o conhecimento detalhado e adequado de suas variáveis obtidas a partir de inventários florestais. Nesse sentido, a geoestatística tem sido testada e aplicada para direcionar a condução dos plantios de teca. Contudo, tem-se verificado que, para o aumento da precisão das estimativas de crescimento e de produção em nível espacial, deve-se incluir covariáveis nas modelagens geoestatísticas, em pesquisas que identifiquem e recomendem as melhores variáveis. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo mapear a distribuição espacial de variáveis dendrométricas obtidas a partir do inventário florestal em povoamento de teca, por meio da inclusão de covariáveis de sensoriamento remoto na modelagem geoestatística. Mediante um inventário florestal executado em 213 ha de plantio de teca, em 46 unidades amostrais de 900 m² foram obtidas as variáveis: volume do povoamento, área basal, média aritmética dos diâmetros a 1,3 m do solo, diâmetro médio quadrático, diâmetro dominante, média aritmética da altura total e altura dominante. Para avaliar a integração de variáveis do sensoriamento remoto ao inventário florestal, foram processadas imagens do satélite Landsat 8 sensor OLI para obtenção das seguintes covariáveis: razão simples, índice de vegetação da diferença normalizada, índice de vegetação melhorado, índice de vegetação ajustado ao solo, índice de vegetação resistente à atmosfera, índice de vegetação resistente à atmosfera na região do visível, primeira componente principal e transformação tasseled cap. Após a obtenção das variáveis do povoamento e de sensoriamento remoto, foram aplicados os métodos de krigagem simples e ordinária, cokrigagem ordinária e krigagem com deriva externa. A seleção dos melhores ajustes foi feita com base na menor soma dos quadrados dos desvios ponderados, no menor coeficiente de determinação e na validação cruzada. A krigagem simples, apesar de pouco explorada nas ciências florestais, gerou predições com baixos erros de estimação e semelhantes à krigagem ordinária, porém com maiores tendências nas estimativas, enquanto a cokrigagem ordinária mostrou-se inadequada para a predição dos padrões espaciais do povoamento de teca por meio de índices de sensoriamento remoto. Para o método de krigagem com deriva externa, apenas a variável diâmetro médio quadrático apresentou estatísticas de validação melhores que os outros métodos, porém, ao observar as medidas de viés, ela não superestimou consideravelmente os valores das variáveis do povoamento nas unidades amostrais, comparativamente aos outros métodos de krigagem. Assim, a krigagem com deriva externa permite predições dos padrões espaciais com maior nível de detalhamento, o que resulta em minimização de possíveis erros de suavização gerados pelos métodos tradicionais de krigagem simples e ordinária. Portanto, proporciona também recomendações mais precisas de intervenções localizadas ao manejo de plantios de teca, corroborando com as hipóteses formuladas nesta pesquisa. Palavras-chave: Cokrigagem ordinária. Geoestatística multivariada. Krigagem com deriva externa. Krigagem universal. Teca. Abstract: Presenting as an alternative to forest plantations of high economic value species, teak offers a sustainable option for the Brazilian forest-based industry, also reducing the pressure of native forest exploitation. To develop management plans on a sustainable basis, detailed and adequate knowledge of their variables obtained from forest inventories is required. In this context, geostatistics has been tested and applied to guide the conduction of teak stands. However, it has been verified that to increase the accuracy of growth and production estimates at spatial level, covariates should be included in the geostatistical modeling, in which researches that identify and recommend the best variables is required. Thus, this study aimed to map the spatial distribution of forest variables obtained from forest inventory in teak stands, by including remote sensing covariables in geostatistical modeling. Through a forest inventory carried out on 213 ha of teak stand, in 46 sample units of 900 m² the following variables were obtained: stand volume, basal area, diameter at breast height, quadratic mean diameter, dominant diameter, total height and dominant height. In order to evaluate the integration of remote sensing variables and forest inventory, Landsat 8 OLI sensor satellite images were processed to obtain the following covariates: simple ratio, normalized difference vegetation index, improved vegetation index, soil adjusted vegetation index, atmospheric resistant vegetation, visible atmospheric resistant vegetation index, first principal component and tasseled cap transformation. After obtaining the stand and remote sensing variables, methods of simple kriging and, ordinary kriging, ordinary cokriging and kriging with external drift were applied. The selection of the best adjustments was made based on the smallest weighted sum of squares of deviations, lowest coefficient of determination and crossvalidation. Simple kriging, although rarely explored in the forest sciences, produced predictions with low estimation errors and similar to ordinary kriging, but with greater estimates tendencies, while ordinary kriging was inadequate to predict teak stand spatial patterns by means of remote sensing indices. For the kriging with external drift, only the quadratic mean diameter variable showed better validation statistics than the other kriging methods, however, when the bias measures were observed, it did not significantly overestimate the stand variables values in the sample units when compared to other kriging methods. Thus, kriging with external drift allows spatial pattern predictions, resulting in minimization of possible smoothing errors produced by traditional simple and ordinary kriging methods. Therefore, it also provides more accurate recommendations for localized interventions for teak stand management, corroborating the hypotheses formulated in this research. Keywords: Ordinary cokriging. Multivariate geostatistics. Kriging with external drift. Universal kriging. Teak.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Roberto Sanquetta Coorientadoras: Prof (a). Dr (a). Ana Paula Dalla Corte, Dra. Naiara Pinto Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 03/04/2020 Inclui referências: p.114-125 Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: Para o adequado manejo das florestas, faz-se necessária a quantificação de métricas que a descrevam, tais como a área basal, volume e biomassa. Tendo essa necessidade, o objetivo do presente estudo é analisar o potencial em estimar de forma indireta variáveis dendrométricas a partir de dados obtidos por sensoriamento remoto (Radar Polarimétrico de Abertura Sintética (PolSar) e multiespectral), bem como, o potencial de cada variável e sua integração. Este trabalho foi constituído de dois estudos de caso. No primeiro estudo de caso, tendo os dados de 192 parcelas ajustou-se modelos de regressão linear e aprendizado de máquina para estimar a área basal, volume e biomassa aérea de plantações de eucalipto com diferentes idades. Como variáveis independentes utilizou-se da idade do povoamento, dados PolSar em banda C (satélite SENTINEL-1) e L (ALOS/PALSAR-2), assim como as derivações que originaram a textura e índices polarimétricos, imagens multiespectrais (SENTINEL-2) e índices de vegetação. O segundo estudo de caso consistiu em estimar a biomassa florestal de parte da floresta amazônica. Como variável dependente da modelagem utilizou-se do valor de biomassa aérea de 286 parcelas, cuja biomassa foi calculada a partir de métricas obtidas por LiDAR. Como variáveis de entrada utilizou-se da integração de dados de livre acesso, sendo eles PolSar de banda C oriundo do satélite SENTINEL-1, banda L oriunda do mosaico global do satélite ALOS/PALSAR-2, textura e índices polarimétricos obtidos das bandas C e L, imagens multiespectrais (SENTINEL-2) e índices de vegetação derivados. A modelagem com aprendizado de máquina para as duas áreas de estudo foi realizada com cinco modelos, sendo: Model Tree, Random Forest, Weighted K-Nearest Neighbor, Artificial Neural Network e Support Vector Regression. Em ambos os estudos de caso, buscou-se avaliar a influência da composição de diferentes conjuntos de dados de entrada (tratamentos) para a modelagem. Para os povoamentos de eucalipto verificou-se que a integração das bandas C e L constituíram modelos mais precisos do que a sua utilização separadamente e essa combinação PolSar foi superior ao modelar a área basal. Os erros foram maiores ao estimar o volume e biomassa aérea, mesmo assim foi necessário o uso de todas as informações PolSar e imagens multiespectrais para a sua modelagem. Utilizou-se de todo o conjunto de dados para estimar as variáveis dendrométricas por aprendizado de máquina e verificou-se que o modelo de melhor desempenho foi o Random Forest (R² > 0,79 e SYX < 25%), com desempenho superior ao da regressão linear em aproximadamente 8% de erro padrão para a estimativa da área basal, 13% para o volume total e 15% para a biomassa aérea. O erro padrão das estimativas pelo Random Forest foi menor e aproximadamente 10% para a estimativa das variáveis dendrométricas. Na estimativa da biomassa da floresta amazônica, a utilização de dados PolSar resultou em RMSE de 20%, com a integração da textura proporcionando leve melhoria no desempenho. A integração dos dados multiespectrais e índices de vegetação aos dados PolSar proporcionou perceptível melhora aos modelos de aprendizado de máquina (RMSE de 16%). O algoritmo Model Tree foi o mais adequado para as estimativas pois foi capaz de se aproximar dos valores extremos da base de dados. As estimativas das variáveis dendrométricas para as florestas em estudo com a utilização de PolSar foram satisfatórias e precisas, e a integração de dados de diferentes fontes proporcionou melhora no desempenho dos modelos. Palavras-chave: Sensoriamento remoto. Aprendizado de máquina. Eucalipto. Amazônia. Variáveis dendrométricas. Abstract: For the proper management of forests, it is necessary to quantify metrics that describe it, such as the basal area, volume and biomass. With this need, the aim of the present study is to analyze the potential to indirectly estimate dendrometric variables from data obtained by remote sensing (Polarimetric Synthetic Aperture Radar (PolSar) and multispectral), as well as the potential of each variable and their integration. This work consisted of two case studies. In the first case study, using data from 192 plots, linear regression models and machine learning were adjusted to estimate the basal area, volume and aboveground biomass of eucalyptus plantations with different ages. As independent variables, population age was used, PolSar data in band C (satellite SENTINEL-1) and L (ALOS/PALSAR-2), as well as the derivations that originated the texture and polarimetric indices, multispectral images (SENTINEL-2) and derived vegetation indices. The second case study consisted of estimating the forest biomass of part of the Amazon rainforest. As a model-dependent variable, the aerial biomass value of 286 plots was used, whose biomass was calculated from metrics obtained with LiDAR. As input variables we used the integration of free access data, being PolSar of band C from the satellite SENTINEL-1, band L from the global mosaic of the satellite ALOS/PALSAR-2, texture and polarimetric indices obtained from bands C and L, multispectral images (SENTINEL-2) and derived vegetation indices. Modeling with machine learning for the two study areas was carried out using five models: Model Tree, Random Forest, Weighted K-Nearest Neighbor, Artificial Neural Network and Support Vector Regression. In both case studies, we sought to evaluate the influence of the composition of different sets of input data (treatments) for modeling. For the eucalyptus stands, it was found that the integration of the C and L bands constituted more accurate models than their use separately, and this PolSar combination was superior when modeling the basal area. The errors were greater when estimating the volume and aerial biomass, even so it was necessary to use all PolSar information and multispectral images for its modeling. The entire data set was used to estimate the dendrometric variables by machine learning and it was found that the best performing model was the Random Forest (R²> 0.79 and SYX

Orientador: Prof. Dr. Sebastião do Amaral Machado Coorientadores: Prof. Dr. Allan Libanio Pelissari e Prof. Dr. Daniel Costa de Carvalho Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 26/10/2020 Inclui referências: p. 102-115 Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: Diversos acordos internacionais sobre o clima, a biodiversidade e o uso sustentável das florestas exigem que os países informem continuamente a condição de seus recursos florestais. Portanto, as estimativas relacionadas às variáveis dendrométricas fornecem suporte essencial para a análise dos estoques florestais em largas escalas geográficas. Normalmente, os modelos convencionais que descrevem as relações alométricas das árvores são desenvolvidos de in loco e estão sujeitos a maiores fontes de erros quando usados em locais diferentes. Para contornar essa problemática, os pesquisadores florestais tentam generalizar esses modelos incluindo novas variáveis explicativas, para que os modelos possam se adaptar aos diferentes tipos de florestas e melhorar a precisão das estimativas. Nesse sentido, as relações alométricas das árvores foram investigadas em escala geográfica nas florestas naturais da Mata Atlântica no estado do Rio de Janeiro. Para isso, foram ajustadas equações para estimativa da altura total, espessura da casca e volumes do fuste e total das árvores nas diferentes tipologias florestais, considerando todo território geográfico do estado. Após o ajuste e seleção das melhores equações, os efeitos do clima, do solo e dos diferentes ambientes nas alometrias das árvores foram investigados. As equações ajustadas exibem elevado potencial de generalização das estimativas e considerável abrangência geográfica. No entanto, os resultados obtidos comprovam o efeito significativo do ambiente local na alometria das árvores. Como implicação, é recomendada a utilização de equações específicas por tipologia florestal ou espécie, a fim de minimizar os efeitos não quantificados pelas equações genéricas. Essa recomendação cabe principalmente para as variáveis alométricas sensíveis aos efeitos do ambiente, como a altura das árvores. Quanto ao efeito do ambiente, são apresentadas importantes evidências da influência do clima como a Precipitação e Sazonalidade da Precipitação e do solo como CTC, Fração de Areia e pH nas relações alométricas. Os resultados obtidos melhoram a compreensão ecológica acerca da variação alométrica das árvores nas florestas naturais, elucidando, em partes, a mudança do comportamento alométrico das árvores em diferentes ambientes. Palavras-chave: Modelos Alométricos Regionais. Métodos Não-destrutivos. Gradientes Ambientais. Efeito do Ambiente. Abstract: Several international agreements on climate, biodiversity and sustainable use of forests require countries to continually report on the condition of their forest resources. Therefore, estimates related to dendrometric variables provide essential support for the analysis of forest stocks at large geographic scales. In general, basic models that describe the allometric relationships of trees are developed in loco and are subject to greater deviation when used in different locations. To solve this problem, forestry researchers try to generalize these models by including new explanatory variables, so that the models can adapt to different types of forests and improve the accuracy of estimates. In this context, the allometric relationships of trees were investigated on a geographic scale in the natural forests of the Atlantic Forest in the Rio de Janeiro state. For this, equations were fitted to estimate the total height, bark thickness and stem and total volumes of trees in different forest types, considering all state geographic territory. After fitting and selecting the best equations, the effects of climate, soil and different environments on tree allometry were investigated. Fitted equations show high potential for generalizing estimates and considerable geographic coverage. However, the results obtained prove the significant effect of the local environment on the trees allometry. As an implication, it is recommended to use specific equations by forest type or species, in order to minimize the effects not quantified by the generic equations. This recommendation is mainly for allometric variables sensitive to the effects of the environment, such as the height of trees. For the effect of the environment, is presented important evidence of the influence of climate as Precipitation and Precipitation Seasonality and soil as CTC, Sand Fraction and Ph on allometric relationships. The results obtained improve the ecological understanding of the allometric variation of trees in natural forests, elucidating, in part, the change in the allometric behavior of trees in different environments. Keywords: Regional Allometric Models. Non-destructive methods. Environmental Gradients. Environmental Effects.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-10-31T12:17:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Alisson Marcos Fogaça.pdf: 1463648 bytes, checksum: 4d626f5b03bc621bbb88a0a951d05a16 (MD5) Made available in DSpace on 2019-10-31T12:17:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Alisson Marcos Fogaça.pdf: 1463648 bytes, checksum: 4d626f5b03bc621bbb88a0a951d05a16 (MD5) Previous issue date: 2019-07-30 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior A incorporação de biochar ao solo, cujo é proveniente da pirólise da biomassa, tem se mostrado uma alternativa sustentável de melhoria de seus atributos físicos. Também, a interação do biochar com a adubação pode resultar em efeito sinérgico da influência nos atributos físicos do solo, devido ao aumento das cargas da superfície do biochar tornando-o mais reativo. Este material carbonáceo tem o potencial de melhorar a qualidade do solo, que pode ser evidenciada pelo intervalo hídrico ótimo. Solos de melhor qualidade permitem maior aquisição de nutrientes pelas plantas, oportunizando a redução da adubação padrão utilizada em nível operacional. Então, os objetivo do presente estudo foram (i) avaliar o efeito da interação do biochar e da adubação no intervalo hídrico ótimo de um LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO cultivado com Eucalyptus urograndis, (ii) analisar as trocas gasosas foliares e a produção de madeira de Eucalyptus urograndis cultivado sob diferentes manejos de adubação e aplicação de biochar e (iii) investigar a redução de 20% da adubação padrão no cultivo do Eucalyptus urograndis com ou sem a incorporação de biochar na linha de transplantio. O experimento foi realizado em São Jerônimo da Serra, Paraná, Brasil. O solo foi classificado como LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico típico com A húmico. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em parcelas subdivididas, em esquema fatorial 2x3, com quatro repetições, totalizando 24 unidades experimentais. A primeira fonte de variação é a incorporação ou não de biochar na dose de 3,23 Mg ha-1 na linha de transplantio. A segunda fonte de variação é a adubação na condição padrão em nível operacional (150 g planta-1 de 04-42-06 aos 15 dias, 200 g planta-1 de 15-05-30 + 1% de B e Zn aos 90 dias e 110 g planta-1 de KCl aos 9 meses), 20% de redução da adubação padrão e ausência da adubação. Após o transplantio das mudas de Eucalyptus urograndis, foram realizadas três avaliações das trocas gasosas em 96 plantas com um analisador de gases por infravermelho aos três, seis e doze meses. O intervalo hídrico ótimo foi avaliado aos três meses do transplantio em 360 amostras indeformadas de solo. A altura, diâmetro a altura do peito e o volume das árvores foram avaliados aos dezoito meses em 96 plantas. Observou-se que aos três meses o biochar não interagiu com a adubação e não ocasionou melhoria da qualidade do solo. Não foi possível observar interação entre a incorporação de biochar e a adubação nas trocas gasosas foliares das plantas de Eucalyptus urograndis. As plantas cultivadas no solo que recebeu biochar apresentaram maior transpiração a nível foliar. Também, a redução ou ausência da adubação ocasionou maiores assimilações líquidas de carbono e transpiração, porém não houve relação lógica das trocas gasosas foliares com as variáveis morfológicas. Tanto a ausência quanto a redução da adubação em 20% resultaram em menor diâmetro a altura do peito, altura e volume das plantas em relação a adubação padrão. The incorporation of biochar in the soil, which is prevenient of the pyrolysis of biomass, has been shown as a sustainable alternative to improve its physical attributes. In addition, the interaction of biochar and fertilization may result in a synergic effect on the soil, since it can increase the surface charges of the biochar turning it more reactive. This carbonaceous material has the potential to improve soil quality, which can be evidenced by the least limiting water range. Soils with a better quality allow plants to better acquire nutrients, raising the opportunity to reduce the fertilization used in operational levels. Thus, the objectives of this study were (i) avail the effect of the interaction of biochar and fertilization on the least limiting water range in a LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO used for cultivation of Eucalyptus urograndis, (ii) analyze the leaf gas exchanges and the production of wood of Eucalyptus urograndis cultivated under different levels of fertilization and biochar application, (iii) investigate the reduction of 20% of the standard fertilization on the cultivation of Eucalyptus urograndis with or without biochar incorporation in the lines of transplantation. The experiment was done in São Jerônimo da Serra, Parana, Brazil. The soil was classified as LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO Distrófico típico with A húmico. The experimental design was randomized blocks with split-plots, in a 2x3 scheme with four repetition, totalizing 24 experimental units. The first source of variation is the incorporation or not of 3,23 Mg ha-1 of biochar in the line of transplantation. The second source of variation is the fertilization in the standard operational doses (150 g plant-1 of 04-42-06 at 15 days, 200 g plant-1 of 15-05-30 + 1% of B and Zn at 90 days and 110 g plant-1 of KCl at 9 months), 20% reduction of the standard fertilization and absence of fertilization. After the transplantation of seedlings of Eucalyptus urograndis, it was done three evaluations of leaf gas exchanges on 96 plants with an infrared gas analyzer at three, six and twelve months. The least limiting water range was evaluated at three months after the transplantation in 360 undisturbed soil cores. The height, diameter at breast height and volume of the trees was evaluated at eighteen months on 96 plants. It was observed that at three months the biochar did not interacted with the fertilization and did not improve the soil quality. It was not possible to observe interaction between biochar incorporation and fertilization on the leaf gas exchanges of the plants of Eucalyptus urograndis. The plants on the soil that received biochar showed higher transpiration at leaf level. In addition, the reduction or absence of fertilization enhanced the assimilation of carbon and transpiration, however the leaf gas exchanges had no logical relation with the morphological variables. The absence or the reduction of fertilization of 20% resulted in lower diameter at breast height, height and volume of plants in relation of the standard fertilization.

A influencia do gradiente ambiental na estrutura e no estoque de carbono pode auxiliar na compreensao da estocagem de carbono na Mata Atlântica e na tomada de decisao sobre metodologias e especies a serem usadas na restauracao ecologica do bioma nos diferentes gradientes. A estrutura e o estoque de carbono em duas porcoes do terreno, borda e interior, foram avaliados. A ordenacao das comunidades foi verificada pela analise de escalonamento multidimensional nao metrica (NMDS) e a analise de especies indicadoras (ISA) foi realizada. O efeito de borda influencia na diferenciacao da composicao floristica e estrutura entre os dois estratos e provocou diferenca significativa ANOVA (p-valor = 0,002) a 5% de significância no estoque de carbono. Na regiao da borda foi encontrada uma estimativa de 45,43 MgC ha -1 e no interior 63,71 MgC ha -1 . As especies Aparisthmium cordatum (A.Juss.) Baill. e Cupania vernalis Cambess. sao indicadoras do ambiente de borda no fragmento. Ja na regiao do interior as especies Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F.Macbr., Coussarea verticillata Mull.Arg., Dalbergia nigra (Vell.) Allemao ex Benth e Melanoxylon brauna Schott foram significativas pelo teste de Monte Carlo. Conclui-se que o efeito de borda afeta a estrutura, diversidade e estoque de carbono no fragmento florestal.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Roberto Sanquetta Coorientadores: Profa Dr Ana Paula Dalla Corte e Dr. Lucas José Mazzei de Freitas Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 19/12/2019 Inclui referências Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: Este trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento em volume e biomassa e suas relações com algumas variáveis da estrutura florestal, bem como avaliar a dinâmica da distribuição diamétrica com uso da função de Weibull e da Matriz de Transição. Para tal, foram utilizados dados de 40 parcelas permanentes de um hectare de área provenientes e floresta nativa manejada no município de Vitória do Jari, Estado do Amapá. Os tratamentos silviculturais foram estabelecidos combinando os níveis de exploração e desbastes com 0%, 15%, 25%, 30% e 0%, 30%, 50%, 70% respectivamente. Deste modo, foi avaliado o efeito destes tratamentos silviculturais nos incrementos periódicos anuais de volume e de biomassa. Analisaram-se as tendências dos incrementos em volume e biomassa em função da G (área basal), N.ha-1 (número de árvores por hectare), índice PV50 (indica a porcentagem do volume acumulado por 50% das árvores de menor diâmetro) e o índice de Shannon. Ajustaram-se as distribuições diamétricas observadas dos anos 1984, 1990 e 2011 usando a função de Weibull e comparadas com distribuições estimadas entre 1984 e 1990 assim como entre 1984 e 2011, pelo método de Qui-quadrado. Foi projetada a distribuição diamétrica para o ano de 2012, a partir de dados de 1994 e 2004 em cada tratamento analisado, usando a Matriz de Transição. Os resultados mostraram que os tratamentos silviculturais tiveram influência no incremento periódico anual em volume, biomassa, G e N.ha-1, tendo se destacado o tratamento T11 como o mais produtivo. O incremento em volume e em biomassa apresentaram tendência diretamente proporcional com a G, N.ha-1 e ao índice de Shannon bem como inversamente proporcional ao índice PV50. A função Weibull foi aderente pelo teste de Kolmogorov-Smirnov (p?0,05). A comparação das distribuições diamétricas entre os anos 1984 e 2011 mostrou que existem diferenças significantes dependendo dos níveis de intervenções e do tempo de recuperação da floresta. Com o uso da matriz de transição A distribuição diamétrica observada em 2011 e projetada para 2012 no tratamento T0 apresentou diferenças não significativas e nos tratamentos T7 e T11 a comparação foi significante estatisticamente. De forma geral, as diferentes intensidades de intervenções de manejo na Floresta Amazônica influenciaram no crescimento em volume e biomassa, assim como na distribuição diamétrica. Palavras-chave: Tratamentos silviculturais. incremento periódico anual. Fitossociologia. Matriz de transição. Abstract: The objective of this work was to evaluate the growth in volume and biomass and their relationships with some forest structure variables, as well as to evaluate the dynamics of the diameter distribution using the Weibull function and the transition matrix. For this, data from 40 permanent plots of one hectare of area from Vitória do Jari were used. Silvicultural treatments were established by combining logging and thinning levels of 0%, 15%, 25%, 30% and 0%, 30%, 50%, 70% respectively. Thus, the effect of these silvicultural treatments on annual periodic volume and biomass increments was evaluated. The trends of volume and biomass increments as a function of G, N.ha-1, PV50 index (indicates the percentage of volume accumulated by 50% of the smallest diameter trees) and Shannon index were analyzed. The diameter distributions of the years 1984, 1990 and 2011 were adjusted using the Weibull function and the estimated distributions between 1984 and 1990 were compared, as well as between 1984 and 2011, using the Chi-square method. The diameter distribution was projected to the year. 2012 from 1994 and 2004 data on each treatment analyzed using the Transition Matrix. The results showed that the silvicultural treatments had an influence on the annual periodic increment of volume, biomass, G and N.ha-1, being T11 the best treatment. Increments in volume and biomass tend to be directly proportional to G, N.ha-1 and Shannon index and inversely proportional to PV50 index. Weibull function was adherent by the Kolmogorov-Smirnov test (p?0.05). Comparison of diameter distributions between 1984 and 2011 showed that there are significant differences depending on intervention levels and forest recovery time. Using the Transition Matrix, the diameter distribution observed in 2011 and projected to 2012 in treatment T0 were nonsignificant different and in treatments T7 and T11 the comparison was statistically significant. In general, the different intensities of management interventions in the Amazon Rainforest of Vitória do Jari Municipality in Amapá State influenced the growth in volume and biomass as well as in the diameter distribution. Keyword: Silvicultural treatments. annual periodic increment. phytosociology, transition matrix.

O objetivo do estudo foi analisar a predição da distribuição de espécies florestais madeireiras, em escala local, utilizando dados de ocorrência agrupados por classe diamétrica. Para estimar a distribuição foi utilizado o método de máxima entropia (Maxent) e as ocorrências são de inventário florestal de planos de manejo. As variáveis preditoras dos modelos foram:altitude, declividade, distância vertical à drenagem mais próxima (HAND), índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) e densidade de pontos das espécies florestais. Foram selecionadas seis variáveis preditoras, por espécie, pelo método de todas as regressões possíveis. Os modelos tiveram em média bom desempenho (AUC = 0,7; taxa de omissão = 8,8%), demonstrando a viabilidade de se predizer a distribuição de espécies por classe diamétrica. As variáveis mais importantes foram altitude, NDVI e densidade. De acordo com os modelos, as árvores de Astonium lecointei, Clarisia racemosa e Ceiba pentandra com diâmetro a altura do peito (DAP) ? 100 cm têm maior probabilidade de ocorrer em ambientes localizados em altitudes mais elevadas do terreno. Esse procedimento de modelagem é eficiente para ampliar o conhecimento sobre as preferências de habitat e a distribuição geográfica de espécies na paisagem em função do DAP. The aim of the study was to analyze the prediction of the distribution of forest tree species, on a local scale, using occurrence data grouped by diameter class. To estimate the distribution of species the maximum entropy method (Maxent) and the occurrence data are forest management plan was used. The predictor variables were: elevation, slope, height above the nearest drainage (HAND), and normalized difference vegetation index (NDVI) and dot density of forest species. Six predictor variables were selected by species by method of all possible regressions. The models, by species and diameter class, had an average good performance (AUC = 0.7; omission rate = 8.8%), demonstrating the viability of predicting the distribution of species by diameter class. The most important predictor variables were altitude, NDVI, densities Amburana acreana and Clarisia racemosa. However, further studies are needed to clarify whether there is an interaction between forest species or share the same habitat. According to the models, trees of the species Astonium lecointei, Clarisia racemosa and Ceiba pentandra with diameter at breast height (DBH) ? 100 cm are more likely to occur in localized higher elevations. This modeling procedure is efficient to increase knowledge about habitat preferences and geographical distribution of species in the landscape by DBH. Made available in DSpace on 2019-12-19T00:34:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 26929.pdf: 1357616 bytes, checksum: d00dd34d8f673078ec0ae75017034169 (MD5) Previous issue date: 2019

O manejo florestal deve estar apoiado no entendimento da dinâmica da floresta, a fim de garantir a melhor tomada de decisão. A estrutura diamétrica é uma ferramenta adequada, que fornece informações sobre uma determinada espécie ou para a floresta em geral. Assim, neste trabalho, foi avaliada a estrutura diamétrica de três espécies amazônicas: Bertholletia excelsa Bonpl. (Castanheira), Hevea brasiliensis (Willd. ex A.Juss.) Müll.Arg (Seringueira) e Swietenia macrophylla King (Mogno) na Floresta Estadual do Antimary, estado do Acre, Brasil. Também foram ajustadas funções de densidade de probabilidade mais comumente utilizadas para representar as distribuições diamétricas de espécies florestais. A espécie B. excelsa apresentou estrutura bimodal com uma grande amplitude diamétrica. H. brasiliensis apresentou distribuição unimodal assimétrica positiva. A baixa ocorrência de S. macrophylla na área de estudo não garante que a distribuição observada seja representativa. A estrutura diamétrica das três espécies é similar às reportadas em outros estudos. Na avaliação das funções de densidade probabilística, os modelos Normal e Weibull foram aderentes para as três espécies. Forest management should be based on understanding the forest dynamics in order to ensure better decision making. The diameter structure is an adequate tool, which provides information about a particular species or the forest in general. Thus, diameter structure of three Amazonian species were evaluated: Bertholletia excelsa Bonpl. (Castanheira), Hevea brasiliensis (Willd. Ex A.Juss.) Müll.Arg (Seringueira) and Swietenia macrophylla King (Mahogany) at Antimary State Forest, Acre State, Brazil. We also fitted probability density functions commonly used to represent the diameter distributions of forest species. B. excelsa presented bimodal structure with a great diameter amplitude. H. brasiliensis presented a unimodal distribution positively skewed. The low occurrence of S. macrophylla in the study area does not guarantee that the observed distribution is representative. The diameter structures of three species are similiar to those reported in other studies. In the evaluation of probabilistic density functions, Normal and Weibull models were adherent to the three species. Made available in DSpace on 2019-11-06T18:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 26898.pdf: 688650 bytes, checksum: 5796411eeb6fa3c1f7980a8a0549e4ac (MD5) Previous issue date: 2019

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2018. Este trabalho tem por objetivos qualificar seis procedências de Tectona grandis L. f. com nove anos de idade, quanto ao rendimento de madeira serrada e as propriedades tecnológicas, caracterizadas por técnicas convencionais e por técnicas não destrutivas de ensaios, das variáveis de rendimento de madeira serrada, das variáveis das propriedades, anatômicas, químicas, físicas, mecânicas e organolépticas, bem como definir se as técnicas de espectroscopia por infravermelho são adequadas na caracterização da qualidade, visando o uso adequado de suas madeiras. As procedências estudadas foram MT-SE – seminal, MT-00, MT-01, MT-02, MT-08 e MT-80 – clonal, de floresta comercial plantadas no Mato Grosso. Concluiu-se que, para as variáveis de rendimento de madeira serrada, os clones MT-00, MT-01, MT-02 e MT-08, se destacaram das outras procedências. Não há diferença entre as madeiras das procedências, para as propriedades tecnológicas, em função da utilização final. O cerne das procedências tem três cores distintas: marrom-claro para MT-SE, rosa-acinzentada para MT-00, MT-01, MT-02 e MT-80 e marrom-oliva para MT-08. A técnica de FTNIR foi eficiente na predição das variáveis das propriedades tecnológicas da madeira. This work aims to qualify six origins of Tectona grandis L. F. with nine years of age, with regarding to the yield in sawmill and the technological properties, characterized by conventional techniques and non-destructive testing techniques, of variables of yield in sawmill, of the variables of properties, anatomical, chemical, physical, mechanical and organoleptic, as well as to define whether the techniques of infrared spectroscopy are appropriate in the characterization of the quality, aiming at the use proper of their woods. The studied origins were MT-SE – seeds, MT-00, MT-01, MT- 02, MT-08 and MT-80 – clonal, from commercial forest plantations in Mato Grosso state. It was concluded that, for the variables of lumber yield, the clones MT-00, MT- 01, MT-02 and MT-08, stood out from the other origins. There is no difference between the timbers of the origins, for the technological properties, depending on the final use. The heartwood of the origins has three distinct colours: light-brown for MT-SE, pink-grayish for MT-00, MT-01, MT-02 and MT-80 and olive-brown for MT- 08. The FTNIR technique was efficient in predicting the variables of the technology properties of wood.

O objetivo desta pesquisa foi comparar a eficiencia relativa quanto a estimativa das variaveis diâmetro medio a 1,30 m do solo ( ), numero de arvores, area basal e volume com casca por hectare, de duas configuracoes do metodo de amostragem de area fixa em parcelas de 2000 m². A primeira com dimensoes de 20m x 100m nao estratificada e outra com dimensoes de 10m x 200m estratificada. Ambas instaladas em uma area de Floresta Ombrofila Densa de Terra Firme nao explorada localizada na Floresta Nacional de Tapajos, estado do Para. Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado com quatro repeticoes para comparacao das configuracoes de parcela. Foram sorteadas quatro unidades amostrais nas quais foram medidos os DAPs de todos os individuos acima de 10 cm, bem como cronometrado o tempo desde a alocacao das parcelas ate o fim das mensuracoes. Os resultados obtidos com base na eficiencia relativa mostraram que o melhor metodo para estimativa das variaveis estudadas foi o da parcela sem estratificacao. Entretanto, nao houve diferenca estatistica significativa entre as estimativas das duas configuracoes, assim, devido ao menor tempo consumido na medicao e alocacao das parcelas, pode-se concluir que a configuracao com estratificacao apresentou o melhor custo-beneficio.Palavras-chave: metodo de amostragem, forma de parcelas, Floresta Nacional do Tapajos. RELATIVE EFFICIENCY OF TWO AREA LAYOUT OF PLOTS FOR TIMBER POTENTIAL INVENTORY IN THE ORIENTAL AMAZON FOREST ABSTRACT:The objective of this research was to compare the relative efficiency for prediction of the;meandiameter at breast height ( ), number of trees, basal area and volume outside bark per hectare, for two layouts of sample plots with 2000 m² of area. The first one was not stratified and presented 20m x 100m of dimensions; otherwise the second one was stratified and presented 10m x 200m of configuration. Both sample plots were installed in an unexplored area of up land Dense Ombrophylous Forest located in the National Forest of Tapajos, Para state, Brazil. A completely randomized design with four replicates was used for comparison of the two plots configuration. Four sampling units were randomized chosen and all individuals above 10 cm of DBH were measured as well as the spend time from the plots allocation until the end of all field activities were timed. The results showed that the best method for estimating the variables studied in terms of relative efficiency was not stratified plot layout. However, there was not a significant statistical difference between of the two configurations estimates. Due to the shorter time consumed by measurement and allocation procedures of plots, it can be considered that the stratified configuration had the best cost-benefit relationship.Keywords: Sampling method, Plot form, National Forest of Tapajos DOI: http://dx.doi.org/10.5935/2318-7670.v05nespa17

Engenharia Agronómica - Hortofruticultura e Viticultura - Instituto Superior de Agronomia O crescimento demográfico e as alterações climáticas são os dois grandes desafios à produção agrícola do século XXI. A pressão de produzir mais com menos recursos implica mudanças nos métodos de produção e na gestão eficiente de cada um. A utilização de água para rega é um dos principais motores do crescimento vegetal e a sua disponibilidade deve ser assegurada para o futuro. Para tal é necessário reduzir o desperdício e garantir que a rega aplicada é adequada à necessidade das plantas ao longo do ciclo cultural. A evolução das tecnologias de comunicação e recolha de dados no campo (sensores de humidade do solo, dendrómetros, etc) permitem criar uma nova dinâmica entre o agricultor e a informação disponível para a tomada de decisão. Neste trabalho tirou-se partido do grande volume de dados disponível numa parcela de olival superintensivo, monitorizada por uma rede sensorial onde se incluía um dendrómetro e uma sonda de humidade do solo. A partir dos dados meteorológicos e sensoriais, recolhidos ao longo de dois anos, procurou-se encontrar uma relação entre os índices derivados da dendrometria e o estado hídrico da planta, utilizando posteriormente esta relação para construir dois algoritmos, uma rede neuronal (ANN) e uma floresta de decisão aleatória (FDA) que consigam prever com base em variáveis de simples obtenção o valor do índice e inferir por essa via o estado hídrico da planta. A rede neuronal foi depois utilizada como parte de um sistema de aprendizagem reforçada, onde um algoritmo aprendeu a regar autonomamente com base em 𝐸𝑇0, a evolução do armazenamento de água no solo e os resultados do algoritmo preditivo obtido pela análise da dendrometria. Os resultados obtidos mostram que as técnicas de “Big Data” e ML são adequadas à análise de dados recolhidos no campo, e à criação de ferramentas de apoio à decisão N/A

Orientador: Prof. Dr. Afonso Figueiredo Filho Coorientadores: Prof. Dr. Allan Libanio Pelissari, Profa. Dra. Aline Marques Genú Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 05/02/2018 Inclui referências Área de concentração: Manejo florestal Resumo: Atualmente, a modelagem geoestatistica vem sendo proposta, avaliada e utilizada no processamento de inventarios florestais e aplicada ao estudo das caracteristicas fisicas e quimicas do solo. Diante disto, este trabalho teve como objetivo geral avaliar o uso da geoestatistica no processamento de inventarios florestais e de levantamentos de solo em Florestas com Araucaria, visando modelar e mapear as variaveis que influenciam a tomada de decisao dos manejadores florestais. A area de estudo integra um fragmento de floresta nativa localizado na Floresta Nacional de Irati, estado do Parana, sob formacao de Floresta Ombrofila Mista Montana. Os levantamentos dos atributos do solo e da vegetacao foram realizados em uma area de 25 hectares, em que todas as arvores com diametro a 1,3 m do solo igual ou superior a 10 cm foram identificadas, mensuradas e localizadas em um plano cartesiano. A tese foi dividida em quatro capitulos, que tratam respectivamente dos temas: 1) influencia do tamanho e da forma das unidades amostrais sobre a continuidade espacial do numero de arvores e da area basal; 2) modelagem da continuidade espacial da area basal nas diferentes classes diametricas; 3) determinacao do estoque de area basal por meio de processos tradicionais de amostragem e por interpolador geoestatistico; e, 4) relacoes espaciais dos atributos quimicos e granulometricos do solo sobre o numero de arvores e a area basal. De modo geral, a correlacao entre as unidades de amostra vizinhas foi mais forte para o numero de arvores, quando comparada a area basal, a medida que as unidades amostrais quadradas de 50 m x 50 m e 25 m x 25 m e retangulares de 10 m x 50 m e 20 m x 50 m podem ser utilizados para descrever a estrutura espacial do numero de arvores, enquanto as unidades de amostras quadradas testadas foram mais adequadas para a area basal. Em relacao a modelagem geoestatistica nas diferentes classes de diametro, confirmou-se que a continuidade espacial da area basal e passivel de ser modelada e espacializada nas classes diametricas de 10 |-- 20 e 20 |-- 30 cm, enquanto o efeito pepita puro foi observado para as classes superiores nas demais classes de diametro. O aumento da intensidade amostral (5, 11 e 22%) para as amostragens sistematica e em dois estagios possibilitou maior nivel de detalhamento do comportamento espacial da area basal, ao passo que, ao comparar o censo e as amostragens foi observado que o interpolador geoestatistico apresentou capacidade de elevar a precisao da estimativa da area basal. Com as analises geoestatisticas, apos comparacao visual nao foi observado similaridade espacial nos mapas de krigagem e atributos quimicos (pH, P, K, Ca, Mg, Al e H+Al) e granulometricos do solo (areia, silte e argila), contudo, ficou evidente que o pH possui a maior relacao espacial com a variavel area basal. Ademais, a modelagem geoestatistica se mostra uma eficaz ferramenta no processamento dos inventarios florestais de formacoes nativas, a qual tambem possibilita resultados satisfatorios no mapeamento dos atributos do solo, tornando o seu emprego recomendado para a Floresta com Araucaria. Palavras-chave: Amostragem, area basal, krigagem, semivariograma, variabilidade espacial. Abstract: Nowadays, geostatistical modelling has been proposed, evaluated, and used to process forest inventories and applied to the study of physical and chemical soil characteristics. Therefore, the main aim of this study was to evaluate the use of geostatistics for processing forest inventories and surveying soils in Araucaria forests, aiming for modeling and mapping the variables that influence forest management decision making. The area under study is part of a fragment of native forest located in the National Forest of Irati, state of Parana, with formation of a Mixed Ombrophilous Montane Forest. The investigation of soil and vegetation properties were carried out in a 25 hectares area, in which all trees with diameter equal or over 10 cm at 1.3m from the soil were identified, measured, and located in a Cartesian plane. The thesis was divided into four chapters, which deal, respectively, with the themes: 1) influence of the size and shape of the sample units on the spatial continuity of number of trees and basal area; 2) modeling of the basal area spatial continuity of different diametric classes; 3) determination of the basal area stock through traditional sampling processes and geostatistical interpolator; and 4) spatial relations of the chemical and granulometric properties of the soil regarding the number of trees and basal area. In general, the correlation between the neighboring sample units was stronger for the number of trees, when compared to the basal area, while square sample units of 50 m x 50 m and 25 m x 25 m and rectangular units of 10 m x 50 m and 20 m x 50 m can be used to describe the number of trees spatial structure, while the square sample units tested were more suitable for the basal area. In relation to the statistical modeling of different diameter classes, the spatial continuity of the basal area was seen to be possible to be fifted and spatialized in diametric classes of 10 |-- 20 and 20 |-- 30 cm, while the pure nugget effect was observed to the upper classes in the remaining diameter classes. The increase in the sampling intensity (5, 11, and 22%) for the systematic samplings in two stages made it possible to achieve a higher level of detail of the basal area spatial behaviour, whereas, when comparing the census and the samplings, the geostatistical interpolator was seen to present capability to increase the accuracy of the basal area estimates. With the geostatistical analyses, after visual comparison, no spatial similarity was observed in the kriging maps or the soil chemical (pH, P, K, Ca, Mg, Al, and H+Al) and granulometric properties (sand, silt, and clay), however, it was clearly seen that pH presented higher spatial relation with the basal area variable. Moreover, the geostatistical modeling was shown to be an effective tool to process forest inventory of native formations, which also provides satisfactory results to the soil property mapping, which recommends its use in an Araucaria forest. Keywords: Sampling, basal area, kriging, semivariogram, spatial variability.

Orientadora: Profa. Dra. Ana Paula Dalla Corte Coorientadora: Dra. Maria Augusta Doetzer Rosot Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 02/03/2018 Inclui referências Área de concentração: Manejo Florestal Resumo: Além das formas convencionais de coleta de dados e medição de variáveis dendrométricas, o Inventário Florestal Nacional do Brasil (IFN-BR) possui uma componente geoespacial dedicada à obtenção de informações sobre as paisagens associadas aos conglomerados de campo do inventário. As denominadas Unidades Amostrais de Paisagem (UAPs) são unidades de área de 10 x 10 km, distribuídas em um grid nacional a cada 40 km, cujo centro coincide com o centro do conglomerado. O objetivo principal deste trabalho foi sistematizar uma metodologia para análise e caracterização das UAPs, apoiada por Sistemas de Informações Geográficas e ferramentas de análise espacial, com base em uma amostra de 18 UAPs localizadas na região Sul. Os resultados foram detalhados para um subconjunto de seis UAPs, cuja análise envolveu as seguintes etapas: i) caracterização quanto a aspectos biogeoclimáticos; ii) classificação, por meio da adaptação de sistemas taxonômicos de paisagem internacionais e; iii) caracterização da estrutura espacial da paisagem (composição e configuração), usando um conjunto de índices gerados pelos software GuidosToolbox e Fragstats. Os índices padronizados foram agrupados em diferentes "famílias" relacionadas à composição da paisagem (classes de uso e cobertura da terra, morfologia de padrões espaciais) e à configuração da paisagem (modelo de mosaico da paisagem, interface de bordas, modelo de conectividade, fragmentação e conectores estruturais das zonas ripárias). A maioria das paisagens estudadas foi classificada como Agrícola matricial ou Florestal matricial ou Campestre matricial, já que a predominância na composição está entre essas três classes. Quanto à morfologia espacial, apenas uma possui alta percentagem de habitat interior (94,30%), tendo outras três um valor entre 4 e 26% de sua área e, duas, valores próximos a 0%. O entorno imediato (0,5 ha) das florestas presentes em três UAPs é composto por um mosaico de áreas predominantemente naturais; em outra, as florestas estão encravadas em contextos agrícolas; as duas UAPs restantes não possuem paisagens florestais. Apenas uma UAP apresentou predominância de interfaces de borda naturais (90 a 99%). Nas UAPs onde as coberturas agrícola e florestal ocorrem em proporções semelhantes, foram verificados os maiores índices de conectividade. Os índices de fragmentação no âmbito da cobertura florestal foram relativamente altos (acima de 61%) para cinco das seis UAPs analisadas. Para todas as UAPs, o Índice de Proteção em Corredores Estruturais sob Pressão Antrópica apresentou valores baixos (próximos de zero) para cenários considerando Áreas de Preservação Permanente com larguras de 5 e de 30 metros ao longo de rios. Isso significa que, na amostra em questão, a proteção legal conferida às áreas de habitat interior e suas conexões foi suficiente e adequada em termos espaciais. O sistema taxonômico aplicado e os índices e mapas gerados refletiram as condições gerais das paisagens analisadas, demonstrando que é possível caracterizá-las quanto ao seu padrão e respectivos processos de fragmentação e conectividade. Quando aplicada em nível nacional, no âmbito do IFN-BR, a metodologia constituirá a base de um sistema de monitoramento da paisagem para subsidiar políticas públicas relativas à recuperação e/ou conservação de habitats, em diversas escalas, em áreas prioritárias. Palavras-chave: Índices de paisagem, classificação territorial, GuidosToolbox, Fragstats Abstract: Besides the conventional forms of data collection and measurement of dendrometric variables, the Brazilian National Forest Inventory (NFI-BR) has a geospatial component dedicated to obtaining information on the landscapes associated with the inventory Field Sampling Clusters. The Landscape Sampling Units (LSUs) are 10 x 10 km area units, distributed in a national 40 x 40 km grid, whose center coincides with the center of the Field Sampling Clusters. The main objective of this research was to systematize the methodology for the analysis and characterization of LSUs, supported by Geographic Information Systems and spatial analysis tools and based on a sample of 18 LSUs located in the Southern region. Detailed results are presented for a subset of six LSUs, whose analysis involved the following steps: i) characterization of biogeoclimatic aspects; ii) classification, through the adaptation of international landscape taxonomic systems; iii) characterization of landscape spatial structure (composition and configuration), using a set of indices generated by GuidosToolbox and Fragstats software. The standardized indices were grouped into different "families" related to landscape composition (LULC classes, spatial pattern morphology) and landscape configuration (forest landscape mosaic pattern, forest edge interfaces, forest landscape connectivity, fragmentation, structural connectors in riparian zones). Most of the surveyed landscapes were classified as matricial agriculture or matricial forest or matricial grassland, since these three classes predominated in the landscapes composition. As to spatial morphology, only one LSU presented a high percentage of core habitat (94.30%), while three other presented values ranging from 4% to 26% of their areas and two other close to 0%. The surroundings (0.5 ha) of the forests of three LSUs consists of a mosaic of predominantly natural areas; in another one, forests are embedded in agricultural contexts; and the two remaining LSUs do not present forest landscapes. Only one LSU presented predominance of natural border interfaces (90 to 99%). The highest connectivity indices were verified for LSUs where the agricultural and forestry coverages occur in similar proportions. Forest cover fragmentation indices presented relatively high values (above 61%) for five of the six analyzed LSUs. For all LSUs, the Structural Corridors under Pressure Protection Index presented low values (close to zero) for scenarios that assumed 5 and 30-meter-wide Permanent Preservation Areas along rivers. This means that, for the subset of six LSUs, the legal protection afforded to core habitat areas and their connections was sufficient and spatially adequate. The taxonomic system applied and the indices and maps generated reflected the general conditions of the analyzed landscapes, demonstrating that it is possible to characterize them according to their pattern and their fragmentation and connectivity processes. When applied at a national level, within the NFI-BR, the methodology will be the basis of a landscape monitoring system to support public policies related to habitat restoration and / or conservation, at several scales, in priority areas. Key-words: Landscape indices, territorial classification, GuidosToolbox, Fragstats

Neste trabalho objetivou-se verificar o erro cometido ao simular a medicao de altura de arvores com inclinacao do tronco empregando-se hipsometros baseados em principios trigonometricos. Para efeito desse estudo, foram consideradas as situacoes em que a arvore esta localizada em terreno plano ou inclinado, e as situacoes em que a inclinacao da arvore medida esta no mesmo sentido do mensurador ou em sentido oposto. Tendo em vista as situacoes definidas, foi entao desenvolvido um modelo matematico de simulacao de erro de medicao para cada uma delas. Nesse modelo, foram consideradas como variaveis que podem influenciar o erro: o ângulo de inclinacao da arvore em relacao ao terreno, a altura da arvore inclinada e a distância reduzida da arvore em relacao ao mensurador. Verificou-se, ao final do trabalho, que terrenos com declive favorecem a ocorrencia de erros. Por outro lado, o aumento da distância do observador a arvore promove a diminuicao desses erros. Em relacao a altura das arvores, foram encontrados erros maiores para arvores maiores. Finalmente, quando se considerou a inclinacao da arvore, verificou-se que as arvores inclinadas no sentido do mensurador sao mais dificeis de serem visualizadas, promovendo, portanto, erros de medicoes maiores. Palavra-chave: dendrometria, hipsometria, ângulos SIMULATION OF ERRORS IN THE MEASUREMENT OF HEIGHT OF INCLINED TREES WITH HYPSOMETERS BASED ON TRIGONOMETRIC PRINCIPLES ABSTRACT This work aimed to verify the error committed when simulating the height measurement of inclined trees employing hypsometers based on trigonometric principles. In this study, the following situations were considered: the tree is located in plane or sloping terrain; and the situations in which the slope is in the same direction of the observer or in opposite direction. A simulation mathematical model of measurement errors was considered for each one of these situations. In this model, tree inclination angle in relation to the terrain, height of the inclined tree and reduced distance between the tree and observer were considered as variables that which can influence the errors. It was verified, at the end of the study, that sloping terrains favor the error occurrence. On the other hand, the increase of the distance between the observer and the tree promotes the decrease of these errors. In relation to tree height, larger errors were found for the tallest trees. Finally, when tree inclination was considered, it was verified that the trees inclined towards the observer are more difficult to be visualized, promoting, therefore, larger measurements errors. Keywords: dendrometer, hypsometer, angles. DOI: http://dx.doi.org/ 10.5935/2318-7670.v05n05a12

CAPES A frequente degradação do bioma Caatinga tem resultado na redução da produção e estocagem de biomassa vegetal. O desenvolvimento de estudos adequados para compreensão desse tipo de problema, esbarra na dificuldade de obtenção de dados em campo. Os avanços no campo tecnológico vêm permitindo aos cientistas obter informações das características verticais dos biomas através da utilização de técnicas de sensoriamento remoto. Nesse sentido, o objetivo desse estudo é analisar a variação espacial da estrutura vertical e biomassa da vegetação de caatinga, utilizando dados do sensor light detection and ranging (LiDAR). Para tanto, foram utilizados dados obtidos em campo de variáveis dendrométricas da caatinga e dados obtidos através de tecnologia laser, com o intuito de realizar estimativas de altura total das árvores, e biomassa lenhosa, bem como propor um modelo para estimativa de diâmetro à altura do peito (DAP) utilizando regressão e correlação. Os resultados de altura total das árvores observados em campo e estimados com LiDAR apresentaram maior ocorrência de indivíduos com alturas entre 1 e 6 m. O modelo de regressão desenvolvido para estimativa de diâmetro a altura do peito, apresentou correlação de 0,93 com os dados observados em campo. Com a estimativa de biomassa lenhosa através do uso de equação alométrica para dados de campo e estimados com LiDAR pôde-se subdividir a biomassa presente por grupos de espécie e por grupos de altura. Dessa forma, fica evidenciado o potencial da utilização dos dados LiDAR para estimativa de altura das árvores da caatinga, bem como a utilização do modelo de regressão desenvolvido para estimativa de DAP, tornando possível a estimativa de biomassa lenhosa por meio de equação alométrica para espécies da caatinga, sem a necessidade de métodos destrutivos. The frequent degradation of the Caatinga biome has resulted in reduced production and storage of plant biomass. The development of adequate studies to understand this type of problem, faces the difficulty of obtaining data in the field. Advances in the field of technology have enabled scientists to obtain information on the vertical characteristics of biomes through the use of remote sensing techniques. Data obtained by laser have been used by researchers to obtain information related to the vertical structure of the biomes. In this sense, the objective of this study is to analyze the spatial variation of the vertical structure and biomass of the caatinga vegetation, using data from the light detection and ranging (LiDAR) sensor. In order to do so, we used field data of dendrometric variables of the caatinga and data obtained through laser technology, with the purpose of estimating total height of trees and woody biomass, as well as to propose a model for estimating diameter at the diameter at breast height (DBH) using regression and correlation. The results of total height of the trees observed in the field and estimated with LiDAR corresponded to reality and showed a higher occurrence of individuals with heights between 1 and 6 m. The regression model developed for the estimation of diameter at breast height showed a correlation of 0.93 with the data observed in the field. With the estimation of woody biomass through the use of allometric equation for field data and estimated with LiDAR, it was possible to subdivide the present biomass by groups of species and by height groups. In this way, the potential of using LiDAR data to estimate the height of the caatinga trees is demonstrated, as well as the use of the regression model developed for the estimation of DBH, making possible the estimation of woody biomass by means of allometric equation for Without the need for destructive methods.

Orientador : Prof. Dr. Afonso Figueiredo Filho Coorientadores : Prof. Dr. Henrique Soares Koehler, Prof. Dr. Julio Eduardo Arce, Dr. Rodrigo Geroni Mendes Nascimento Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 23/02/2017 Inclui referências Área de concentração : Manejo florestal Resumo: Este trabalho teve como objetivo analisar o desempenho de metodologias de coleta de dados em inventários florestais e avaliar os efeitos de erros amostrais e não amostrais nas estimativas volumétricas do povoamento. A área de estudo tem 43,579 hectares de plantio misto com árvores de Pinus taeda e Pinus elliottii, com 16 anos de idade. A área total foi inventariada por enumeração completa (censo), onde foram medidos todos os diâmetros e alturas das árvores. Após o censo, a área foi inventariada por amostragem, utilizando os processos de amostragem aleatório e sistemático, com parcelas retangulares e circulares de 600 m², o número de parcelas instaladas foi de acordo com três frações de amostragem: 1%, 2% e 5% da área. Foram cubadas 102 árvores, distribuídas nas classes de diâmetro do povoamento. Diferentes estratégias para ajuste de modelos hipsométricos foram avaliadas, observando os efeitos de suas estimativas na determinação do estoque volumétrico do povoamento. As estimativas de volume total obtidas por modelos volumétricos de simples e dupla entrada, modelo de afilamento, fator de forma médio e fator de forma médio por classe de diâmetro foram comparados entre si e observados seus efeitos nas estimativas volumétricas do povoamento. Foram também avaliados diferentes tamanhos e composições da amostra usada para ajuste de modelos volumétricos. As estimativas de volume total e por sortimento, geradas por diferentes configurações de amostragem, foram avaliadas quanto a sua acuracidade. Por fim, este estudo, buscou analisar a influência de erros não amostrais aleatórios e sistemáticos sobre as estimativas de volume total do povoamento. Os principais resultados obtidos com a pesquisa foram: quanto as estratégias de estimativa de alturas, a que produziu melhores resultados com o menor esforço de medições de altura em campo é a utilização de dados das árvores cubadas juntamente com as alturas de árvores dominantes. Em relação as estimativas de volume, o fator de forma por classe de diâmetro foi o método com melhor desempenho para as estimativas de volumes individuais, seguido do modelo volumétrico de Schumacher e Hall. As diversas composições da base de dados usadas no ajuste do modelo volumétrico, não propiciaram influência significativa nas estimativas de volume do inventário. Em relação as configurações de amostragens analisadas, não foi constatada diferença significativa entre as estimativas obtidas pelas duas formas de parcelas avaliadas (retangular e circular) e entre as três frações de amostragem empregadas. A amostragem sistemática apresentou estimativas de volume total e por classe de sortimento mais exatas que a amostragem aleatória. Em relação as simulações de erros não amostrais, concluise que o erro amostral dos inventários não foi afetado pelos erros de medição no diâmetro e na altura das árvores. Entretanto, erros de medição no diâmetro são mais relevantes para as estimativas de volume do povoamento. Independentemente do tipo de erro que ocorre nas medições das árvores, todos propiciaram estimativas diferentes do real, evidenciando a importância de um controle de qualidade das medições das varáveis do inventário florestal. Palavras-chave: Estimativas de alturas. Estimativas de volume. Censo. Pinus spp. Abstract: This study aimed to analyze the performance of data collection methodologies in forest inventories and to evaluate the effects of sampling and non sampling errors on volumetric estimates. The study area comprised 43.579 hectares of mixed plantation of Pinus taeda and Pinus elliottii trees at 16 years old. The total area was inventoried by complete enumeration, where all diameters (d) and heights of trees were measured. After the complete enumaration, the area was inventoried by random and systematic sampling. Rectangular and circular plots of 600 m² were set in three sampling fraction: 1%, 2% and 5 % of the total area. A total of 102 trees were sampled, distributed in all d classes of the stand. Different strategies for fitting hypsometric models were evaluated, observing the effects of their estimated heights in the determination of the volumetric stand stock. The total volume estimates obtained by single and double input volumetric models, taper model, mean form factor and mean form factor per d class were compared as well as their effects on volumetric estimates of the stand. Also, different sizes and arrangements of sample units were evaluated on the fitting of volumetric models. Total and assortment volume estimates obtained by different sampling arrangements were evaluated for their accuracy. Finally, this study sought to analyze the influence of random and systematic non sampling errors on the estimates of total stand volume. The main results were: in relation to height estimation strategies, the best fit were obtained using height data of all trees selected in the inventory combined with dominant trees heights of the plots. In relation to the volume estimates, the form factor by d class was the best performing method for individual volume estimation, followed by Schumacher and Hall fitted volume model. The range of database compositions used for fitting volumetric model provided no significant influence in volume estimates in the forest inventory. In relation to the sampling configurations, no significant difference between the estimates obtained by the two evaluated plot layout (rectangular and circular) were found, as well as between the three sampling fraction. The systematic sampling provided more accurate estimates of total and assortment volume than random sampling. Regarding the non sampling error simulations, it was concluded that sampling error of forest inventories was not affected by measurement errors in d and height of the trees. However, measurement errors in d were the most relevant for stand volume estimates. Regardless of the type of error present in tree measurements, all procedures resulted in different estimates compared to the real values, highlighting the importance of quality control in tree measurements of all variables in a forest inventory. Keywords: Height estimates. Volume estimates. Complete enumaration. Pinus spp.