Sistema integrado para predição e analise presente e futura do crescimento e produção, com otimização de remuneração de capitais, para Pinus caribaea var. handurensis

Orientador: Sebastião do Amaral MachadoTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana. Setor de Ciencias AgrariasÁrea de concentração: Manejo florestalFoi desenvolvido um sistema de predição do crescimento e produção de estimativas para o povoamento, tanto em níveis gerais como discriminados por classes diamétricas, de modo a se ter compatibilidade entre ambas a nível de área basal. Simulações de desbastes, envolvendo a quantificação dos multiprodutos proporcionados pela árvore foram possíveis, devido a expressões que representam o padrão de remoção em área basal e do número de árvores, e funções de razão de volumes. Foram usados dados provenientes de aproximadamente 120 parcelas permanentes circulares com área de 500 m2 , de Pinus caribaea var hondurensis, sujeitas a uma rotação de 25 anos e desbastes seletivos das piores árvores, pré-estabelecidos nas idades 8, 10, 12, 15, 19 e 22 anos, com uma redução para 1500, 1000, 700, 500, 300 e 200 árvores respectivamente. Foram testados inúmeros modelos para predição de sobrevivência até o 19 desbaste, da área basal futura, da altura média, do diâmetro mínimo, de expressões para possibilitar a estimativa do diâmetro médio e do diâmetro médio quadrático, de expressões matemáticas para expressar desbastes, de funções para expressar os volumes comerciais, e especialmente expressões para estimar o número de árvores presente e a área basal, já que os desbastes, feitos em relação ao número de árvores, provocam inúmeros contratempos em sua estimativa. A função de distribuição utilizada foi a de Weibull com 2 parâmetros, sendo o parâmetro "a" estimado independentemente, em função do diâmetro mínimo. De maneira geral, em todos os testes realizados verificou-se que os modelos selecionados apresentaram um ajuste muito satisfatório, sem qualquer tendenciosidade. Na avaliação da distribuição diamétrica encontrou-se grande consistência entre os diâmetros mínimos e máximos gerados pelo sistema e os seus valores reais, inclusive quando desbastes foram simulados. O comportamento de desenvolvimento em área basal,volume e altura média apresentou-se dentro do padrão biológico esperado, assim como os volumes, a área basal e o número de árvores retirados no desbaste apresentaram-se estatisticamente semelhantes aos valores reais em 92% dos casos testados. Utilizando-se as informações de crescimento e produção, juntamente com informações dos custos de um empreendimento florestal, foi modelado um problema de maximização de remuneração de capitais, usando a programação linear. Este planejamento de longo prazo inclui restrições que envolvem o atendimento da indústria verticalizada e venda do excedente de madeira para o mercado. O sistema apresentou-se flexível, eficiente computacionalmente, fornecendo resultados bastante coerentes. A eficiência computacional se deveu ao uso de algoritmos especiais, como o GUB (Generalized Upper Boulding). Os planos de manejo obtidos implicam em uma associação salutar entre as informações de crescimento, produção, econômicas e de programação linear, podendo fornecer informações estratégicas para a empresa florestal.A growth and yield prediction system was developed, both at the stand level as a whole, and discriminated by diameter classes, aiming to get compatibility in basal area between the two methods. Thinning simulations quantifying multiproducts from the tree were possible by using expressions representing the removing standard in basal area and number of trees, and function to express volume ratios. The data came from 120 permanent circular sample plots with 500m2 in Pinus caribaea var hondurensis plantations, submited to rotation age of 25 years old, and to 6 selective thinnings of the worse trees, at ages of 8, 10, 12, 15, 19 and 22 years, reducing the number of trees to 1500, 1000, 700, 500, 300 and 200 respectively. Several mathematical models were tested for predicting survival until the first thinning, future basal area, average heigth, maximum DBH, average DBH, and average quadratic diameter. They were also tested models to express thinnings, commercial volumes, present number of trees and basal area. The weibull function with 2 parameters was used for diameter distribution estimation. The parameter "a" was independently estimated as a function of minimum DBH. The selected models presented a satisfactory fitting and unbiased estimations for all tested casas. The diameter distribution function presented great consistency between minimum and maximum diameter generated by the system, and their respectives observed values, inclusive when thinnings were simulated. The behavior of basal area, volume and average heigth development was within the expected biologic pattern. The same thing occurred with volumes, basal area and number of trees removed in the thinings, being the estimated values statiscally similar to their observed values in 92% of the tested cases. Using growth and yield informations combinned with cost informations of a forestry enterprice, it was modeled a problem of maximization of capital remuneration, by using linear programing. The system presented flexible, efficient in terms of computation, giving consistent results. The computing efficiency was due to the use of special algorithms as the GUB(Generalized Upper Bounding). The obtained management plans imply in a salutary association among informations on the growth, yield, economics and linear programing, being able to furnish strategic informations for the forestry enterprise

Sistema integrado para predição e analise presente e futura do crescimento e produção, com otimização de remuneração de capitais, para Pinus caribaea var. handurensis

Orientador: Sebastião do Amaral MachadoTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana. Setor de Ciencias AgrariasÁrea de concentração: Manejo florestalFoi desenvolvido um sistema de predição do crescimento e produção de estimativas para o povoamento, tanto em níveis gerais como discriminados por classes diamétricas, de modo a se ter compatibilidade entre ambas a nível de área basal. Simulações de desbastes, envolvendo a quantificação dos multiprodutos proporcionados pela árvore foram possíveis, devido a expressões que representam o padrão de remoção em área basal e do número de árvores, e funções de razão de volumes. Foram usados dados provenientes de aproximadamente 120 parcelas permanentes circulares com área de 500 m2 , de Pinus caribaea var hondurensis, sujeitas a uma rotação de 25 anos e desbastes seletivos das piores árvores, pré-estabelecidos nas idades 8, 10, 12, 15, 19 e 22 anos, com uma redução para 1500, 1000, 700, 500, 300 e 200 árvores respectivamente. Foram testados inúmeros modelos para predição de sobrevivência até o 19 desbaste, da área basal futura, da altura média, do diâmetro mínimo, de expressões para possibilitar a estimativa do diâmetro médio e do diâmetro médio quadrático, de expressões matemáticas para expressar desbastes, de funções para expressar os volumes comerciais, e especialmente expressões para estimar o número de árvores presente e a área basal, já que os desbastes, feitos em relação ao número de árvores, provocam inúmeros contratempos em sua estimativa. A função de distribuição utilizada foi a de Weibull com 2 parâmetros, sendo o parâmetro "a" estimado independentemente, em função do diâmetro mínimo. De maneira geral, em todos os testes realizados verificou-se que os modelos selecionados apresentaram um ajuste muito satisfatório, sem qualquer tendenciosidade. Na avaliação da distribuição diamétrica encontrou-se grande consistência entre os diâmetros mínimos e máximos gerados pelo sistema e os seus valores reais, inclusive quando desbastes foram simulados. O comportamento de desenvolvimento em área basal,volume e altura média apresentou-se dentro do padrão biológico esperado, assim como os volumes, a área basal e o número de árvores retirados no desbaste apresentaram-se estatisticamente semelhantes aos valores reais em 92% dos casos testados. Utilizando-se as informações de crescimento e produção, juntamente com informações dos custos de um empreendimento florestal, foi modelado um problema de maximização de remuneração de capitais, usando a programação linear. Este planejamento de longo prazo inclui restrições que envolvem o atendimento da indústria verticalizada e venda do excedente de madeira para o mercado. O sistema apresentou-se flexível, eficiente computacionalmente, fornecendo resultados bastante coerentes. A eficiência computacional se deveu ao uso de algoritmos especiais, como o GUB (Generalized Upper Boulding). Os planos de manejo obtidos implicam em uma associação salutar entre as informações de crescimento, produção, econômicas e de programação linear, podendo fornecer informações estratégicas para a empresa florestal.A growth and yield prediction system was developed, both at the stand level as a whole, and discriminated by diameter classes, aiming to get compatibility in basal area between the two methods. Thinning simulations quantifying multiproducts from the tree were possible by using expressions representing the removing standard in basal area and number of trees, and function to express volume ratios. The data came from 120 permanent circular sample plots with 500m2 in Pinus caribaea var hondurensis plantations, submited to rotation age of 25 years old, and to 6 selective thinnings of the worse trees, at ages of 8, 10, 12, 15, 19 and 22 years, reducing the number of trees to 1500, 1000, 700, 500, 300 and 200 respectively. Several mathematical models were tested for predicting survival until the first thinning, future basal area, average heigth, maximum DBH, average DBH, and average quadratic diameter. They were also tested models to express thinnings, commercial volumes, present number of trees and basal area. The weibull function with 2 parameters was used for diameter distribution estimation. The parameter "a" was independently estimated as a function of minimum DBH. The selected models presented a satisfactory fitting and unbiased estimations for all tested casas. The diameter distribution function presented great consistency between minimum and maximum diameter generated by the system, and their respectives observed values, inclusive when thinnings were simulated. The behavior of basal area, volume and average heigth development was within the expected biologic pattern. The same thing occurred with volumes, basal area and number of trees removed in the thinings, being the estimated values statiscally similar to their observed values in 92% of the tested cases. Using growth and yield informations combinned with cost informations of a forestry enterprice, it was modeled a problem of maximization of capital remuneration, by using linear programing. The system presented flexible, efficient in terms of computation, giving consistent results. The computing efficiency was due to the use of special algorithms as the GUB(Generalized Upper Bounding). The obtained management plans imply in a salutary association among informations on the growth, yield, economics and linear programing, being able to furnish strategic informations for the forestry enterprise

DIVERSITY AND SIMILARITY ANALYSIS OF NATIVE FOREST FRAGMENTS IN THE BASIN OF SÃO FRANCISCO RIVER, MINAS GERAIS

Os objetivos deste estudo foram: comparar e aplicar índices que quantifiquem a diversidade, a similaridade e equabilidade das áreas em estudo; identificar possíveis gradientes de diversidade e aplicar técnicas multivariadas para criar dedrogramas de similaridade. A área de estudo compreendeu vinte fragmentos pertencentes às áreas ripárias de preservação permanente na Bacia do Rio São Francisco-MG. Como resultados encontrados, segue que a diversidade dentro da bacia apresentou uma grande variação pelos índices de Shannon: 2,176 a 4,389; Simpson: 0,019 a 0,206; Quociente de mistura de Jentsch: 0,029 a 0,166, Equabilidade 0,625 a 0,875. Ao analisar a similaridade florística entre os fragmentos, pelos quocientes de Jaccard e Sorensen, pode-se observar a formação de cinco e quatro grupos florísticos, respectivamente a um nível de 25% de corte.The objectives of this study were: to compare and to apply indices that quantify diversity, equability and similarity in the studied area; to identify possible diversity gradients, and to apply multivariate analysis to create dendrograms of similarity. The studied area was composed of 20 native forest fragments sited in riparian permanent preservation areas along the basin of São Francisco River, in Minas Gerais. The diversity presented a large variation according to all indices: Shannon: 2,176 to 4,389; Simpson: 0,019 to 0,206; Mixture quotient: 0,029 to 0,166, Equability 0,625 to 0,875. The floristic similarity among fragments using the Jaccard and Simpson quotients formed 5 and 4 floristic groups, respectively, with a cut level of 25%

Análise da diversidade e similaridade de fragmentos florestais nativos na bacia do rio São Francisco, em Minas Gerais.

The objectives of this study were: to compare and to apply indices that quantify diversity, equability and similarity in the studied area; to identify possible diversity gradients, and to apply  multivariate analysis to create dendrograms of similarity. The studied area was composed of 20 native forest fragments sited in riparian permanent preservation areas along the basin of São Francisco River, in Minas Gerais. The diversity presented a large variation according to all indices: Shannon: 2,176 to 4,389; Simpson: 0,019 to 0,206; Mixture quotient: 0,029 to 0,166, Equability 0,625 to 0,875. The floristic similarity among fragments using the Jaccard and Simpson quotients formed 5 and 4 floristic groups, respectively, with a cut level of 25%.Os objetivos deste estudo foram: comparar e aplicar índices que quantifiquem a diversidade, a similaridade e equabilidade das áreas em estudo; identificar possíveis gradientes de diversidade e aplicar técnicas multivariadas para criar dedrogramas de similaridade. A área de estudo compreendeu vinte fragmentos pertencentes às áreas ripárias de preservação permanente na Bacia do Rio São Francisco-MG. Como resultados encontrados, segue que a diversidade dentro da bacia apresentou uma grande variação pelos índices de Shannon: 2,176 a 4,389; Simpson: 0,019 a 0,206; Quociente de mistura de Jentsch: 0,029 a 0,166, Equabilidade 0,625 a 0,875. Ao analisar a similaridade florística entre os fragmentos, pelos quocientes de Jaccard e Sorensen, pode-se observar a formação de cinco e quatro grupos florísticos, respectivamente a um nível de 25% de corte

DIVERSITY AND SIMILARITY ANALYSIS OF NATIVE FOREST FRAGMENTS IN THE BASIN OF S\uc3O FRANCISCO RIVER, MINAS GERAIS

Os objetivos deste estudo foram: comparar e aplicar \uedndices que quantifiquem a diversidade, a similaridade e equabilidade das \ue1reas em estudo; identificar poss\uedveis gradientes de diversidade e aplicar t\ue9cnicas multivariadas para criar dedrogramas de similaridade. A \ue1rea de estudo compreendeu vinte fragmentos pertencentes \ue0s \ue1reas rip\ue1rias de preserva\ue7\ue3o permanente na Bacia do Rio S\ue3o Francisco-MG. Como resultados encontrados, segue que a diversidade dentro da bacia apresentou uma grande varia\ue7\ue3o pelos \uedndices de Shannon: 2,176 a 4,389; Simpson: 0,019 a 0,206; Quociente de mistura de Jentsch: 0,029 a 0,166, Equabilidade 0,625 a 0,875. Ao analisar a similaridade flor\uedstica entre os fragmentos, pelos quocientes de Jaccard e Sorensen, pode-se observar a forma\ue7\ue3o de cinco e quatro grupos flor\uedsticos, respectivamente a um n\uedvel de 25% de corte.The objectives of this study were: to compare and to apply indices that quantify diversity, equability and similarity in the studied area; to identify possible diversity gradients, and to apply multivariate analysis to create dendrograms of similarity. The studied area was composed of 20 native forest fragments sited in riparian permanent preservation areas along the basin of S\ue3o Francisco River, in Minas Gerais. The diversity presented a large variation according to all indices: Shannon: 2,176 to 4,389; Simpson: 0,019 to 0,206; Mixture quotient: 0,029 to 0,166, Equability 0,625 to 0,875. The floristic similarity among fragments using the Jaccard and Simpson quotients formed 5 and 4 floristic groups, respectively, with a cut level of 25%

Análise da diversidade e similaridade de fragmentos florestais nativos na bacia do rio São Francisco, em Minas Gerais.

<p>Os objetivos deste estudo foram: comparar e aplicar índices que quantifiquem a diversidade, a similaridade e equabilidade das áreas em estudo; identificar possíveis gradientes de diversidade e aplicar técnicas multivariadas para criar dedrogramas de similaridade. A área de estudo compreendeu vinte fragmentos pertencentes às áreas ripárias de preservação permanente na Bacia do Rio São Francisco-MG. Como resultados encontrados, segue que a diversidade dentro da bacia apresentou uma grande variação pelos índices de Shannon: 2,176 a 4,389; Simpson: 0,019 a 0,206; Quociente de mistura de Jentsch: 0,029 a 0,166, Equabilidade 0,625 a 0,875. Ao analisar a similaridade florística entre os fragmentos, pelos quocientes de Jaccard e Sorensen, pode-se observar a formação de cinco e quatro grupos florísticos, respectivamente a um nível de 25% de corte.</p

Comparison of taper functions applied to eucalypts of varying genetics in Brazil: Application and evaluation of the penalized mixed spline approach

Taper functions have been widely used with an existing array of model forms and methods. However, comparisons of contrasting statistical methods have been more limited. This study aimed to assess contrasting statistical approaches for achieving accurate stem taper and individual tree volume predictions, with focus on the novel penalized mixed spline (PMS) approach. The approaches were tested using four different eucalyptus genetic families planted in Brazil. For comparison, the predictions of diameter outside bark (dob) and volume using a 5th degree polynomial, the polynomial of integer and fractional powers, a segmented taper function, a variable exponent taper function, and a semi-parametric PMS were conducted. Comparisons using the generalized functions of every stem taper function with genetic family as an extra random component were also conducted. Data-splitting was used to test the accuracy of each taper function. PMS and the generalized PMS were the most accurate for both dob and volume, while the generalized PMS approach displayed more stable volume predictions along the stem. The other approaches were more variable across the tree size classes examined. Overall, the study highlights the applicability of the PMS methodology for predicting tree taper and volume that warrants future assessment and application.The accepted manuscript in pdf format is listed with the files at the bottom of this page. The presentation of the authors' names and (or) special characters in the title of the manuscript may differ slightly between what is listed on this page and what is listed in the pdf file of the accepted manuscript; that in the pdf file of the accepted manuscript is what was submitted by the author

Theoretical and experimental unidirectional semivariogram for the residual aboveground carbon stock of the arboreal vegetation (Mg/ha) of Minas Gerais State Biomes generated by the geographical model.

<p>Theoretical and experimental unidirectional semivariogram for the residual aboveground carbon stock of the arboreal vegetation (Mg/ha) of Minas Gerais State Biomes generated by the geographical model.</p

Geographic model (a) and residual Kriging (b) maps for aboveground carbon stocks of the arboreal individuals in the Biomes in Minas Gerais State.

<p>Geographic model (a) and residual Kriging (b) maps for aboveground carbon stocks of the arboreal individuals in the Biomes in Minas Gerais State.</p