Efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando à produção de bioenergia

http://dx.doi.org/10.5902/1980509814587The aim of this work was to evaluate the effect of age and clone on the quality of Eucalyptus spp wood aiming the production of charcoal and bioenergy. Four Eucalyptus spp clones at the ages of 57 and 69 months were evaluated. Four trees per clone in each age were evaluated. The average basic density, the basic density at the DBH, higher heating value and contents of lignin, total extractives, ashes, holocellulose an elemental chemica analylsis (C, H, N, S and O) were evaluated. In the evaluation of the assay, and entirely randomized design in the factorial scheme 4 x 2 was used. Besides, a multivariate analysis of main components was made. In general, it was observed effect of age on wood quality. Ash, hydrogen and nitrogen contents tended to diminish with increases in age for all the clones evaluated. However, oxygen content presented an increase with the increase in age of the clones. Lignin content presented significant increase with age increase, being the contrary observed for holocellulose content. The clones at the age of 69 months presented the highest contents of lignin, but the same did not happen for basic density of wood. The clones I144 and I220 had the highest average values for this characteristic, what may be advantageous for charcoal production. http://dx.doi.org/10.5902/1980509814587O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando à produção de carvão vegetal e bioenergia. Foram avaliados quatro clones de Eucalyptus spp nas idades de 57 e 69 meses. Foram amostradas quatro árvores por clone em cada idade. Determinou-se a densidade básica média, a densidade básica no DAP, o poder calorífico superior e os teores de lignina, extrativos totais, cinzas, holocelulose e a análise química elementar (C, H, N, S e O). Na avaliação do experimento utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4 x 2. Além disso, foi realizada a análise multivariada de componentes principais. Observou-se, de maneira geral, efeito da idade na qualidade da madeira. Os teores de cinzas, hidrogênio e nitrogênio tenderam a diminuir com o aumento da idade para todos os clones avaliados. Já o teor de oxigênio apresentou um acréscimo com a idade dos clones. O teor de lignina apresentou significativo aumento com a idade, sendo o contrário observado para o teor de holocelulose. Os clones de 69 meses apresentaram os maiores teores de lignina, mas não os maiores valores para a densidade básica da madeira. Já os clones I144 e I220 apresentaram os maiores valores médios para essa característica, o que pode ser benéfico para a produção de carvão vegetal

EFFECT OF AGE AND CLONE ON THE QUALITY OF Eucalyptus spp WOOD AIMING BIOENERGY PRODUCTION

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade e clone na qualidade da madeira de Eucalyptus spp visando \ue0 produ\ue7\ue3o de carv\ue3o vegetal e bioenergia. Foram avaliados quatro clones de Eucalyptus spp nas idades de 57 e 69 meses. Foram amostradas quatro \ue1rvores por clone em cada idade. Determinou-se a densidade b\ue1sica m\ue9dia, a densidade b\ue1sica no DAP, o poder calor\uedfico superior e os teores de lignina, extrativos totais, cinzas, holocelulose e a an\ue1lise qu\uedmica elementar (C, H, N, S e O). Na avalia\ue7\ue3o do experimento utilizou-se um delineamento inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4 x 2. Al\ue9m disso, foi realizada a an\ue1lise multivariada de componentes principais. Observou-se, de maneira geral, efeito da idade na qualidade da madeira. Os teores de cinzas, hidrog\ueanio e nitrog\ueanio tenderam a diminuir com o aumento da idade para todos os clones avaliados. J\ue1 o teor de oxig\ueanio apresentou um acr\ue9scimo com a idade dos clones. O teor de lignina apresentou significativo aumento com a idade, sendo o contr\ue1rio observado para o teor de holocelulose. Os clones de 69 meses apresentaram os maiores teores de lignina, mas n\ue3o os maiores valores para a densidade b\ue1sica da madeira. J\ue1 os clones I144 e I220 apresentaram os maiores valores m\ue9dios para essa caracter\uedstica, o que pode ser ben\ue9fico para a produ\ue7\ue3o de carv\ue3o vegetal.The aim of this work was to evaluate the effect of age and clone on the quality of Eucalyptus spp wood aiming the production of charcoal and bioenergy. Four Eucalyptus spp clones at the ages of 57 and 69 months were evaluated. Four trees per clone in each age were evaluated. The average basic density, the basic density at the DBH, higher heating value and contents of lignin, total extractives, ashes, holocellulose an elemental chemica analylsis (C, H, N, S and O) were evaluated. In the evaluation of the assay, and entirely randomized design in the factorial scheme 4 x 2 was used. Besides, a multivariate analysis of main components was made. In general, it was observed effect of age on wood quality. Ash, hydrogen and nitrogen contents tended to diminish with increases in age for all the clones evaluated. However, oxygen content presented an increase with the increase in age of the clones. Lignin content presented significant increase with age increase, being the contrary observed for holocellulose content. The clones at the age of 69 months presented the highest contents of lignin, but the same did not happen for basic density of wood. The clones I144 and I220 had the highest average values for this characteristic, what may be advantageous for charcoal production

DETECÇÃO DA EXPANSÃO DA ÁREA MINERADA NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS, NO PERÍODO DE 1985 A 2011 ATRAVÉS DE TÉCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO

O objetivo deste estudo foi analisar a evolução da área minerada no QuadriláteroFerrífero (QF), Minas Gerais, e quantificar a área coberta com vegetação florestalnativa que foi suprimida por esta atividade durante os últimos 26 anos. Foramutilizadas imagens TM/Landsat 5 correspondente a área de estudo nos anos de 1985,1989, 2000 e 2011. Para cada ano de análise, utilizando técnicas de interpretaçãovisual de imagens, foram criados polígonos identificando e delimitando as áreasmineradas. Para a análise da supressão da vegetação florestal nativa pela mineração,as imagens de 1985 foram classificadas gerando um mapa temático de uso ecobertura do solo do QF. Em seguida, os polígonos de mineração identificados emcada ano de análise foram sobrepostos ao mapa da vegetação nativa possibilitando ocálculo da área de vegetação florestal nativa suprimida pela expansão da mineração.Entre os anos de 1985 a 2011, observou-se aumento de 213% na área minerada noQF. As áreas suprimidas de vegetação florestal nativa entre os anos de 1985 a 1989, 1989 a 2000 e 2000 a 2011 corresponderam respectivamente a 324,42 ha, 948,98 hae 1989,68 ha, com uma perda total de vegetação nativa de 3.263,07 h

Caracterizacão da heterogeneidade espacial da paisagem utilizando parâmetros do semivariograma derivados de imagens NDVI

[EN] Assuming a relationship between landscape heterogeneity and measures of spatial dependence by using remotely sensed data, the aim of this work was to evaluate the potential of semivariogram parameters, derived from satellite images with different spatial resolutions, to characterize landscape spatial heterogeneity of forested and human modified areas. The NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) was generated in an area of Brazilian amazon tropical forest (1,000 km²). We selected samples (1 x 1 km) from forested and human modified areas distributed throughout the study area, to generate the semivariogram and extract the sill (¿²-overall spatial variability of the surface property) and range (¿-the length scale of the spatial structures of objects) parameters. The analysis revealed that image spatial resolution influenced the sill and range parameters. The average sill and range values increase from forested to human modified areas and the greatest between-class variation was found for LANDSAT 8 imagery, indicating that this image spatial resolution is the most appropriate for deriving sill and range parameters with the intention of describing landscape spatial heterogeneity. By combining remote sensing and geostatistical techniques, we have shown that the sill and range parameters of semivariograms derived from NDVI images are a simple indicator of landscape heterogeneity and can be used to provide landscape heterogeneity maps to enable researchers to design appropriate sampling regimes. In the future, more applications combining remote sensing and geostatistical features should be further investigated and developed, such as change detection and image classification using object-based image analysis (OBIA) approaches.[PT] Assumindo a existência de uma relação entre a heterogeneidade da paisagem e medidas de dependência espacial obtidas de dados de sensoriamento remoto, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial dos parâmetros do semivariograma derivados de imagens de satélite com diferentes resoluções espaciais, para caracterizar áreas cobertas por floresta e áreas sob ação antrópica. Para isso, o NDVI (Índice de Vegetação da Diferença Normalizada) de cada umas das imagens (SPOT 6, Landsat 8 e MODIS Terra) foi gerado em uma área de floresta tropical Amazônica (1.000 km²), onde foram selecionadas amostras (1 x 1 km) de áreas florestadas e áreas antrópicas. A partir destes dados, foram gerados os semivariogramas e extraídos os parâmetros patamar (¿²-variabilidade espacial total) e alcance (¿-distância dentro da qual as amostras apresentam-se estruturadas espacialmente). A análise revelou que a resolução espacial das imagens influencia os parâmetros ¿² e ¿, apresentando significativo aumento das áreas de florestas para as áreas sob ação antrópica. A maior variação entre estas classes foi obtida com as imagens Landsat 8, indicando estas imagens, com resolução espacial de 30 metros, a mais apropriada para a obtenção dos parâmetros do semivariograma objetivando a caracterização da heterogeneidade espacial da paisagem. Combinando o sensoriamento remoto e técnicas geostatisticas, demonstrou-se que os parâmetros do semivariograma derivados de imagens NDVI podem ser utilizados como um simples indicador de heterogeneidade da paisagem, gerando mapas que permitem aos pesquisadores delinearem com maior eficácia o regime de amostragem. Outras aplicações combinando estas duas técnicas devem ser investigadas, como por exemplo a detecção de mudanças na cobertura do solo e a classificação de imagens utilizando análises orientada a objetos (OBIA).The authors are grateful to the Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES), Department of Forest Science of the Federal University of Lavras (UFLA) and the ONF Brazil group for supporting this work.De Oliveira Silveira, EM.; De Mello, JM.; Acerbi Junior, FW.; Dos Reis, AA.; Withey, KD.; Ruiz Fernández, LÁ. (2017). Characterizing Landscape Spatial Heterogeneity Using Semivariogram Parameters Derived from NDVI Images. Cerne. 23(4):413-422. https://doi.org/10.1590/01047760201723042370S41342223

Estoque do potencial produtivo do Cerrado utilizando geotecnologias

Monitoring natural resources of our planet is essential to gather information to support strategies for conservation and a sustainable use of these natural resources. This monitoring is even more important in endangered biomes, as is the case of brazilian savannas, one of the most threatened and richest, in terms of biodiversity, savannas in the world. Usually, forest monitoring is accomplish by measuring the trees on the field, the so-called forest inventories, which are expensive, costly and extremely difficult to be performed periodically in extensive forests, as is the case of the Brazilian savannas. Therefore, this study aimed to update the information about volume and carbon stocks in savanna fragments in order to reduce tree measurements in the field. We used data from 61 savanna remnants, where 25 of them had 2 measurements with 5 years interval (monitoring). Multiple linear models, based on field data and reflectance values of Landsat images, were fitted and validated. Subsequently, the best models were applied to remnants that had only one measured, and then volume and carbon estimates were obtained for all 61 remnants in the second year of measurement. Additionally, maps updating the productivity of these remnants were generated.O monitoramento dos recursos naturais do nosso planeta é essencial para a obtenção de informações que possam subsidiar estratégias de conservação e utilização sustentável desses recursos. Tais estratégias se tornam ainda mais importantes em biomas ameaçados, como é o caso do Cerrado brasileiro, uma das savanas mais ricas e ameaçadas do mundo. Comumente o monitoramento das florestas é realizado por meio de inventários florestais, atividade onerosa, cara e extremamente difícil de ser realizada periodicamente em florestas extensas, como o Cerrado. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo atualizar o mapeamento do estoque de volume e carbono em fragmentos de Cerrado, diminuindo a quantidade de levantamentos de campo por meio da aplicação de geotecnologias. Utilizaram-se dados de levantamento de campo de 61 fragmentos de Cerrado, sendo que em 25 deles foram realizadas 2 medições em um intervalo de 5 anos. Através dos dados de campo e valores de reflectância de imagens Landsat, modelos lineares múltiplos foram ajustados e validados. Posteriormente, esses modelos foram aplicados aos fragmentos que foram mensurados apenas uma vez. Dessa forma, foram obtidos os valores de volume e carbono para todos os 61 fragmentos, no ano da segunda medição, gerando mapas de produtividade atualizados

Riqueza e diversidade de espécies em um fragmento de campo cerrado por meio de krigagem ordinária

The objective of this work was to analyze the spatial distribution and the behavior of species richness and diversity in a shrub savanna fragment, in 2003 and 2014, using ordinary kriging, in the state of Minas Gerais, Brazil. In both evaluation years, the measurements were performed in a fragment with 236.85 hectares, in which individual trees were measured and identified across 40 plots (1,000 m2). Species richness was determined by the total number of species in each plot, and diversity by the Shannon diversity index. For the variogram study, spatial models were fitted and selected. Then, ordinary kriging was applied and the spatial distribution of the assessed variables was described. A strong spatial dependence was observed between species richness and diversity by the Shannon diversity index (<25% spatial dependence degree). Areas of low and high species diversity and richness were found in the shrub savanna fragment. Spatial distribution behavior shows relative stability regarding the number of species and the Shannon diversity index in the evaluated years.O objetivo deste trabalho foi analisar a distribuição espacial e o comportamento da riqueza e da diversidade de espécies em um fragmento de campo cerrado, em 2003 e 2014, por meio de krigagem ordinária, no Estado de Minas Gerais. Nos dois anos de monitoramento, as avaliações foram realizadas em um fragmento de 236,85 hectares, em que indivíduos arbóreos foram medidos e identificados em 40 parcelas (1.000 m2). A riqueza foi determinada pelo número de espécies em cada parcela, e a diversidade, pelo índice de diversidade de Shannon. Para o estudo variográfico, foram realizados ajuste e seleção de modelos espaciais. Posteriormente, foi aplicada krigagem ordinária e descrita a distribuição espacial das variáveis avaliadas. Observou-se forte dependência espacial entre riqueza e diversidade de espécies pelo índice de diversidade de Shannon (<25% de grau de dependência espacial). Áreas de baixa e alta diversidade e riqueza de espécies foram identificadas no fragmento de campo cerrado. O comportamento da distribuição espacial mostra relativa estabilidade quanto ao número de espécies e ao índice de diversidade de Shannon nos anos avaliados

Stratification of an eucalyptus plantation through geostatistical interpolators and remote sensing

O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de interpoladores geoestatísticos e imagens de sensoriamento remoto, para a estratificação de povoamentos de Eucalyptus sp. em idade de corte. As estimativas da amostragem casual estratificada foram comparadas às estimativas da amostragem sistemática quanto à variável volume de madeira. A área de estudo correspondeu a um povoamento clonal de Eucalyptus sp. no Município de Lagoa Grande, MG. O inventário florestal foi realizado em 2011, em quatro situações de amostragem e diferentes números de parcelas. A estratificação da área foi feita por meio de krigagem da área basal (variável principal), da reflectância na banda TM5 (variável auxiliar) obtida em uma imagem Landsat 5 TM e com base na cokrigagem dessas variáveis. A área basal e a reflectância na banda TM5 apresentaram estrutura de dependência espacial. A estratificação reduziu o erro de amostragem em até 40%, em comparação ao erro da amostragem sistemática. As imagens de sensoriamento remoto e os interpoladores geoestatísticos krigagem e cokrigagem são eficientes na definição dos estratos em povoamentos de Eucalyptus sp., em decorrência da maior precisão dos estimadores da amostragem casual estratificada, que permitem estimativas volumétricas mais precisas do inventário florestal do que os da amostragem sistemática.The objective of this work was to evaluate the use of geostatistical interpolators and remote sensing images for the stratification of Eucalyptus sp. stands, at harvesting age. Estimates by stratified random sampling and systematic sampling were compared for the timber volume variable. The study area was a clonal plantation of Eucalyptus sp. in the municipality of Lagoa Grande, in the state of Minas Gerais, Brazil. The forest inventory was performed in 2011, considering four sampling situations and different plot numbers. The area stratification was carried out based on kriging of the basal area (target variable), on the reflectance values in the TM5 band (auxiliary variable) extracted from a Landsat 5 TM image, and on the cokriging of these variables. Basal area and reflectance in the TM5 band showed a spatial dependence structure. Stratification reduced the sampling error up to 40%, in comparison with that generated from systematic sampling. Remote sensing images and kriging and cokriging interpolators are efficient to define the strata in Eucalyptus sp. stands, as a consequence of the higher precision of the stratified random sampling estimators, which allow more precise volume estimates of the forest inventory than those of systematic sampling

DETECÇÃO DA EXPANSÃO DA ÁREA MINERADA NO QUADRILÁTERO FERRÍFERO, MINAS GERAIS, NO PERÍODO DE 1985 A 2011 ATRAVÉS DE TÉCNICAS DE SENSORIAMENTO REMOTO

O objetivo deste estudo foi analisar a evolução da área minerada no Quadrilátero Ferrífero (QF), Minas Gerais, e quantificar a área coberta com vegetação florestal nativa que foi suprimida por esta atividade durante os últimos 26 anos. Foram utilizadas imagens TM/Landsat 5 correspondente a área de estudo nos anos de 1985, 1989, 2000 e 2011. Para cada ano de análise, utilizando técnicas de interpretação visual de imagens, foram criados polígonos identificando e delimitando as áreas mineradas. Para a análise da supressão da vegetação florestal nativa pela mineração, as imagens de 1985 foram classificadas gerando um mapa temático de uso e cobertura do solo do QF. Em seguida, os polígonos de mineração identificados em cada ano de análise foram sobrepostos ao mapa da vegetação nativa possibilitando o cálculo da área de vegetação florestal nativa suprimida pela expansão da mineração. Entre os anos de 1985 a 2011, observou-se aumento de 213% na área minerada no QF. As áreas suprimidas de vegetação florestal nativa entre os anos de 1985 a 1989, 1989 a 2000 e 2000 a 2011 corresponderam respectivamente a 324,42 ha, 948,98 ha e 1989,68 ha, com uma perda total de vegetação nativa de 3.263,07 ha

Classification of Eucalyptus plantation Site Index (SI) and Mean Annual Increment (MAI) prediction using DEM-based geomorphometric and climatic variables in Brazil

Digital elevation model (DEM) data were used with climate data to estimate productivity in 19 Eucalyptus plantations in Minas Gerais state, Brazil. Typically, plantation and individual stand growth and productivity estimates, such as Site Index (SI) and Mean Annual Increment (MAI), are based on field measures of height, tree diameter and age. Using a Random Forest modelling approach, SI and MAI were related to: (i) DEM-based geomorphometric variables and (ii) WorldClim historical macro-climatic measures. Three operational SI classes (high, medium and low productivity) in 180 stands were mapped with an overall accuracy of 91.6%. Medium and high productivity sites were the most accurately classified. Low productivity sites had 76.5% producer’s accuracy and 92.9% user’s accuracy, and were the most extensive in the study area. Such sites are considered of high importance from a plantation management perspective since additional forestry operations are likely required to address low productivity and growth

Análise espacial das ocorrências de desmatamento na região norte de Minas Gerais

Deforestations, following by landscape fragmentation have been the main agent of natural ecosystems destruction worldwide. Landscape fragmentation can be understood as the process of transforming an area of continuous natural vegetation into smaller areas isolated from each other by environments different of the original. The objective of this study was to analyze the spatial structure of the deforestation polygons inserted into a landscape matrix of native Cerrado vegetation in the northern state of Minas Gerais, Brazil. In order to evaluate the effect of deforestation on the landscape structure we used metrics or landscape ecology indices. The landscape ecology indices were calculated using a free ArcGis 9.3 software extension called V-Late (Vector-based Landscape Analysis). The results showed the occurrence of 30 deforestation polygons that together represent an area of 670.86 ha. The largest deforestation polygon had an area of 428.58 ha which accounts for over 60% of the total area deforested. In environments where the landscape matrix is the native vegetation, the greater the edge area of the deforestation polygons, the greater the impact on the natural ecosystem. On the other hand, the smaller the edge area and the greater the distance between neighboring deforestation polygons, the lower will be the impact of deforestation on the natural ecosystem.Pages: 7016-702