ANALYSIS OF SOME ALTERNATIVES TO CHARACTERIZE THE TREE PROFILE OF EUCALYPT USING ANALITICAL GEOMETRY

The relative height method allows the characterization of stem profile without meeding sample trees to upper diameter measurements. The analytical geometry is applied on the diameter taken on 0,3 meters and on hr = (h-2)/2, as well as dbh and total height (h), making possible the measurement of these variables, simultaneously, with others measured on the permanent sampling in forest inventory. This study evaluated some alternatives in characterizing the stem profile by using analytical geometry, comparing it to the original method according Andrade (2001). It was concluded that the use of relative diameters to dbh showed better results in regression analysis to generate straight line angular coefficient. Also, to obtain better accuracy, it is more adequate to implement the relative height method using all trees inside the inventory sample unit.</p

Análise de algumas alternativas para obter o coeficiente angular da reta no método da altura relativa.

The relative height method allows the characterization of stem profile without meeding sample trees to upper diameter measurements. The analytical geometry is applied on the diameter taken on 0,3 meters and on hr = (h-2)/2, as well as dbh and total height (h), making possible the measurement of these variables, simultaneously, with others measured on the permanent sampling in forest inventory. This study evaluated some alternatives in characterizing the stem profile by using analytical geometry, comparing it to the original method according Andrade (2001). It was concluded that the use of relative diameters to dbh showed better results in regression analysis to generate straight line angular coefficient. Also, to obtain better accuracy, it is more adequate to implement the relative height method using all trees inside the inventory sample unit.O método da altura relativa permite caracterizar o perfil do tronco sem precisar do abate de árvores-amostra para cubagem. Emprega-se geometria analítica nas variáveis obtidas partindo de diâmetros tomados a 0,3 metros do terreno e em hr = (h-2)/2, além de d1,3 e h, o que viabiliza a medição destas, simultaneamente, com as demais variáveis mensuradas nas parcelas de inventário florestal. Neste trabalho, foram avaliadas algumas opções para caracterização do perfil do tronco empregando geometria analítica, comparando-se com o seu uso original conforme Andrade (2001). Concluiu-se que o uso de diâmetros relativos ao dap apresentaram melhores resultados para empregar a análise de regressão, a fim de se gerar coeficientes angulares da reta. Também, na expectativa de melhor acurácia, é mais adequado empregar o método da altura relativa utilizando todas as árvores delimitadas pelas parcelas do inventário

ANÁLISE DAS ESTRUTURAS DIAMÉTRICA E HIPSOMÉTRICA DE FRAGMENTOS FLORESTAIS LOCALIZADOS NA BACIA DO RIO SÃO FRANCISCO, EM MINAS GERAIS, BRASIL

The objectives of this research were: (a) to establish the pattern of the diametric and hypsometric frequency distribution; (b) to analyze the distribution adherence (diameter and height), by the Kolmogorov-Smirnov test; (c) to verify the existence of the structural similarity among fragments, when analyze the diameter and height frequency distributions for the watershed as a whole and among physiognomic groups. This study was carried out in 20 native forest fragments localized in riparian permanent preservation areas along the São Francisco river watershed - Minas Gerais. The groups that showed higher floristic homogeneity have more equilibrium for the diametric and hypsometric distribution pattern. Considering the watershed as a whole the 190 combinations formed it was verified that 8,95% of the combinations were equal for the diametric and hypsometric distributions. Therefore, the same diametric distribution was just 25,26% and 12,10% only for hypsometric distribution, and the majority (53,68%) were not equal for both distributions.Os objetivos desta pesquisa foram: (a) estabelecer o padrão de distribuição da frequência diamétrica e hipsométrica; (b) realizar inferências sobre a aderência de distribuições (diâmetro e altura), pelo teste de Kolmogorov-Smirnov; (c) verificar a existência de similaridade estrutural entre fragmentos, quando se analisa a distribuição de frequência em diâmetro e altura, na bacia como um todo e dentro de cada grupo fisionômico. A área de estudo compreendeu 20 fragmentos localizados nas áreas ripárias de preservação permanente, distribuídos ao longo da bacia do rio São Francisco, em Minas Gerais. A partir dos resultados encontrados, verificou-se que os grupos mais homogêneos florísticamente apresentaram um maior equilíbrio no padrão da distribuição diamétrica e hipsométrica. Considerando a bacia como um todo e todas as 190 combinações geradas, percebeu-se que 8,95% das combinações estabeleceram igualdades tanto na distribuição diamétrica como na hipsométrica. Entretanto, apenas 25,26% estabeleceram igualdade em diâmetro e 12,10% em altura; a maioria (53,68%) não estabeleceu nenhuma igualdade de distribuição nas combinações

THE EFFECTS OF SUCCESSIVE THINNINGS ON THE HYPSOMETRIC FUNCTION FOR Pinus oocarpa STANDS

This research aimed to test the hypothesis that successive thinnings mischaracterize the hypsometric function, and that after some thinnings the average height of the plots or of the stand () is an unbiased estimate of the remaining tree heights (hi), that is, ĥi =  . The data were obtained from Duraflora S. A. in Agudos, State of São Paulo. This data set came from the measurement of diameters and respective heights of 1,100 trees equitably distributed in 11 different treatments with ages ranging from 5 to 25 years, and number of thinnings varying between 0 (zero) and 6. The Stoffels model, previously fitted to all treatments, was used to observe the behavior of the following factors: coefficient of multiple determination (R²), standard error of estimate in percent (Syx %), distribution of residuals, and the significance of the b0 and b1 coefficients in each one of the equations. After tests it was confirmed the hypothesis that average height is a precise estimate of hi for the oldest treatments with more than 4 thinnings. This means low Syx % and unbiased estimates, that is, good distribution of residuals.Keywords: Hypsometric curves; management regimes; plantations; Pinus oocarpa.ResumoEfeitos de desbastes sucessivos sobre a função hipsométrica em povoamentos de Pinus oocarpa Shiede. Esta pesquisa teve como objetivo testar a hipótese que desbastes sucessivos descaracterizam a função hipsométrica e que após alguns desbastes a altura média da parcela ou do povoamento () é uma boa estimativa das demais alturas (ĥi), isto é, ĥi = . A base de dados utilizada para testar a hipótese formulada proveio de plantios de Pinus oocarpa, pertencentes à empresa Duraflora S.A., situada no município de Agudos, sudoeste do Estado de São Paulo. Esta base consistiu da altura e diâmetro de 1100 árvores distribuídas igualmente em 11 tratamentos, com variação de idades e número de desbastes. Visando atingir aos objetivos, foi primeiramente ajustado o modelo de Stoffels, separadamente para cada um dos 11 tratamentos, com o fim de observar a tendência dos coeficientes de determinação múltiplos (R2), do erro padrão da estimativa em porcentagem (Syx %), a distribuição dos resíduos e a significância dos coeficientes de interseção (b0) e de inclinação (b1) em cada uma das equações. Após proceder as análises conclui-se que a medida que se aumenta o número de desbastes os R² vão se tornando cada vez mais baixos , porém os Syx % foram sempre inferiores a 10%. Palavras-chave: Curva hipsométrica; regimes de manejo; plantações; Pinus oocarpa. This research aimed to test the hypothesis that successive thinnings mischaracterize the hypsometric function, and that after some thinnings the average height of the plots or of the stand () is an unbiased estimate of the remaining tree heights (hi), that is, ĥi =  . The data were obtained from Duraflora S. A. in Agudos, State of São Paulo. This data set came from the measurement of diameters and respective heights of 1,100 trees equitably distributed in 11 different treatments with ages ranging from 5 to 25 years, and number of thinnings varying between 0 (zero) and 6. The Stoffels model, previously fitted to all treatments, was used to observe the behavior of the following factors: coefficient of multiple determination (R²), standard error of estimate in percent (Syx %), distribution of residuals, and the significance of the b0 and b1 coefficients in each one of the equations. After tests it was confirmed the hypothesis that average height is a precise estimate of hi for the oldest treatments with more than 4 thinnings. This means low Syx % and unbiased estimates, that is, good distribution of residuals

Análise econômica de um sistema agro-silvo-pastorial com eucalipto implantado em região de cerrado.

This research aimed at analysing the economic feasibility of stablishing agroforestry system with eucalypt in savanna areas. The wood produced should be allocated to sawmills and energy production. The effect of changes in the discount rate, land value, prices of wood, soybean and rice, the proportion of wood destined to sawmill and energy and production cost. The research was conduct in Paracatu county in  Minas Gerais state. The economic criteria used was the Net Presente Worth (NPW). The results showed that the agroforestry system is feasible only if 5% or more of the wood produced is allocated to sawmills and the remaining wood is used for energy or for other purposes that reaches the same value or higher in the market. Discount rates higher than 11,45% per annum; land prices over US$200.90/ha; productivity lower than 20.86 st/ha.a; meat price lower than 16.75/15kg ; lumber for sawmill lower than US 5.24/st; rice and soybean price below US$ 6.34/60kg and US$5.96/60kg respectively; total production cost increase of more than 5.37$ 200.90 por hectare; produtividade do eucalipto inferior a 20,86 st/ha.ano; preço da arroba de boi menor que US$16.75; preço da madeira para serraria abaixo de US$ 5.24/st; preços do saco de soja e de arroz inferiores a US$6.34 e US$ 5.96 respectivamente; aumento de mais de 5,38%, simultaneamente, em todos os custos de produção

Estimating Aboveground Biomass Loss from Deforestation in the Savanna and Semi-arid Biomes of Brazil between 2007 and 2017

Brazilian Savannas and Semi-arid woodlands biomes exhibit high levels of aboveground biomass (AGB) associated with high rates of deforestation. The state of Minas Gerais (MG), southeast of Brazil, encompasses landscape variations ranging from Savanna and Atlantic Forest to Semiarid woodlands. The understanding of land-cover changes in these biomes is limited due to the fact that most of the efforts for estimating forest cover changes has been focused on the tropical rain forests. Hence, the question is: What is the total amount of AGB loss across Savanna and Semi-arid woodland biomes in MG state, during the period 2007–2017? We first used a total of 1914 field plots from a forest inventory to model the AGB using a combination of remote sensing and spatio-environmental predictor variables to produce a spatial-explicit AGB map. Second, from a global map of forest cover change (GFC), we obtained deforestation patches. As a result, from 2007 to 2017, the Savanna and the Semiarid woodland biomes lost together 508,042 ha of native vegetation in MG state, leading to 21,182,150 Mg of AGB loss (4.65% of total AGB). In Savannas and Semi-arid woodland biomes in MG state, conservation initiatives must be implemented to increase the forests protection and expand AGB

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

Mineração de dados aplicada a métodos de seleção de variáveis para a modelagem de estoque de carbono acima do solo

The objective of this work was to apply the random forest (RF) algorithm to the modelling of the aboveground carbon (AGC) stock of a tropical forest by testing three feature selection procedures – recursive removal and the uniobjective and multiobjective genetic algorithms (GAs). The used database covered 1,007 plots sampled in the Rio Grande watershed, in the state of Minas Gerais state, Brazil, and 114 environmental variables (climatic, edaphic, geographic, terrain, and spectral). The best feature selection strategy – RF with multiobjective GA – reaches the minor root-square error of 17.75 Mg ha-1 with only four spectral variables – normalized difference moisture index, normalized burn ratio 2 correlation texture, treecover, and latent heat flux –, which represents a reduction of 96.5% in the size of the database. Feature selection strategies assist in obtaining a better RF performance, by improving the accuracy and reducing the volume of the data. Although the recursive removal and multiobjective GA showed a similar performance as feature selection strategies, the latter presents the smallest subset of variables, with the highest accuracy. The findings of this study highlight the importance of using near infrared, short wavelengths, and derived vegetation indices for the remote-sense-based estimation of AGC. The MODIS products show a significant relationship with the AGC stock and should be further explored by the scientific community for the modelling of this stock.O objetivo deste trabalho foi aplicar o algoritmo “random forest” (RF) à modelagem do estoque de carbono acima do solo (CAS) de uma floresta tropical, por meio da testagem de três procedimentos de seleção de variáveis: remoção recursiva e algoritmos genéticos (AGs) uniobjetivo e multiobjetivo. Os dados utilizados abrangeram 1.007 parcelas amostradas na bacia hidrográfica do Rio Grande, no estado de Minas Gerais, Brasil, e 114 variáveis ambientais (climáticas, edáficas, geográficas, de terreno e espectrais). A melhor estratégia de seleção de variáveis – a RF com AG multiobjetivo – chega ao menor erro quadrático de 17,75 Mg ha-1 com apenas quatro variáveis espectrais – índice de umidade por diferença normalizada, textura de correlação do índice de queimada por razão normalizada 2, cobertura arbórea e fluxo de calor latente –, o que representa redução de 96,5% no tamanho do banco de dados. As estratégias de seleção de variáveis ajudam a obter melhor desempenho da RF, ao melhorar a acurácia e reduzir o volume dos dados. Embora a remoção recursiva e o AG multiobjetivo mostrem desempenho semelhante como estratégias de seleção de variáveis, esta último apresenta menor subconjunto de variáveis, com maior precisão. As descobertas deste trabalho destacam a importância do uso de infravermelho próximo, comprimentos de onda curtos e índices de vegetação derivados para a estimativa de CAS baseada em sensoriamento remoto. Os produtos MODIS mostram relação significativa com o estoque de CAS e precisam ser melhor explorados pela comunidade científica para a modelagem deste estoque

Modelagem do crescimento e da produção de povoamento de Pinus taeda sob manejo intensivo

The objective of this work was to develop and validate a prognosis system for volume yield and basal area of intensively managed loblolly pine (Pinus taeda) stands, using stand and diameter class models compatible in basal area estimates. The data used in the study were obtained from plantations located in northern Uruguay. For model validation without data loss, a three‑phase validation scheme was applied: first, the equations were fitted without the validation database; then, model validation was carried out; and, finally, the database was regrouped to recalibrate the parameter values. After the validation and final parameterization of the models, a simulation of the first commercial thinning was carried out. The developed prognosis system was precise and accurate in estimating basal area production per hectare or per diameter classes. There was compatibility in basal area estimates between diameter class and whole stand models, with a mean difference of ‑0.01 m2 ha-1. The validation scheme applied is logic and consistent, since information on the accuracy and precision of the models is obtained without the loss of any information in the estimation of the models’ parameters.O objetivo deste trabalho foi desenvolver e validar um sistema de prognose para produção em volume e área basal de povoamento de Pinus taeda manejado intensamente, com uso de modelos de povoamento e de classes diamétricas compatíveis em estimativas de área basal. Os dados utilizados no estudo foram obtidos de plantios localizados no norte do Uruguai. Para a validação dos modelos sem perda de informação, foi aplicado um esquema de validação em três fases: primeiro, as equações foram ajustadas sem a base de dados de validação; depois, a validação do modelo foi realizada; e, por fim, a base de dados foi reagrupada para recalibrar os valores dos parâmetros. Após a validação e a parametrização final dos modelos, foi realizada uma simulação do primeiro desbaste comercial. O sistema de prognose desenvolvido foi preciso e acurado na estimativa de produção em área basal por hectare ou por classes diamétricas. Houve compatibilidade nas estimativas de área basal entre os modelos de classes diamétricas e do talhão como um todo, com diferença média de ‑0,01 m2 ha-1. O esquema de validação aplicado é lógico e consistente, uma vez que informações sobre a acurácia e a precisão dos modelos são obtidas sem perda de informação nas estimativas dos parâmetros dos modelos