Modelação do crescimento juvenil H-D com recurso a modelos de efeitos mistos em castanheiro de alto fuste no norte de Portugal

O castanheiro é uma espécie com potencial para produzir madeira de qualidade e é utilizada para os usos mais nobres como são o folheado e o mobiliário maciço. O objetivo do presente trabalho foi modelar o crescimento em altura de povoamentos jovens de castanheiro de alto fuste para produção de madeira através do ajustamento e calibração de equações hipsométricas mediante métodos não lineares de efeitos mistos. Os dados utilizados para a estimação da relação hipsométrica (H-D) são provenientes de parcelas permanentes de povoamentos pertencentes a particulares, localizadas no concelho de Bragança e Vila Flor. Um total de oito (8) modelos não lineares foram testados sendo cinco (5) de dois parâmetros e três (3) de três parâmetros em dados agrupados ao nível da parcela. A escolha do modelo final foi efetuada com base nos valores de critério de informação de Akaike (AIC) e critério de informação Bayesiano (BIC) dos ajustamentos com o método de máxima verossimilhança (ML). A calibração foi feita mediante os métodos de Draudt, quartis e decis, selecionando as classes diamétricas em cada parcela. De acordo com as análises, os modelos de Wykoff 1 e Richards 1 obtiveram os melhores resultados em relação aos outros modelos analisados. A precisão dos modelos selecionados aumentou com a inclusão de co-variáveis dos povoamentos. Contudo, na seleção do modelo final optou-se por Richards 1a pela sua ligeira vantagem nos valores baixos de AIC e BIC. Este modelo final foi usado como referência para ajustar um modelo fixo generalizado cujo comportamento se aproximasse o mais possível deste. Dos modelos generalizados fixos já desenvolvidos para castanheiro em trabalhos anteriores, a equação de Patrício et al. (2019) para regime de talhadia foi a que forneceu estimativas mais próximas do modelo Richards 1a. A calibração pelo método de Draudt, com 1 em cada 9 árvores em parcelas de 3000 m2 e 1 em cada 5 árvores em parcelas de 500 m2, garante que a seleção da amostra de árvores pelo modelo NLME fornece estimativas superiores aos modelos generalizados fixos. O esforço de amostragem associado a esta opção é, no entanto, muito considerável e ainda mais se quisermos obter hdom. Com métodos que selecionam menos árvores ou de forma menos representativa das características das árvores por classe de diâmetro, verifica-se que os modelos NLME deixam de evidenciar uma clara superioridade em relação aos modelos generalizados de efeitos fixos, com a vantagem de que estes últimos são muito mais fáceis de aplicar pelo utilizador comum. Na hora de escolher um método de seleção é importante dar atenção ou refletir sobre a forma como ele se vai agilizar no terreno: se é mais ou menos fácil, se acarreta mais ou menos tempo de amostragem, se acarreta melhoria substancial na predição e custos adicionais.Sweet chestnut is a species with potential to produce quality wood and is used for the noblest uses such as veneer and solid furniture. The objective of the present work was to model the height of young high-forest of chestnut trees by adjusting and calibrating hypsometric equations using non-linear methods of mixed effects. The data used for the estimation of the hypsometric relationship (H-D) come from permanent plots of stands belonging to landowners, located in the municipality of Bragança and Vila Flor, Northern Portugal. A total of eight (8) nonlinear models were tested, five (5) of two parameters and three (3) of three parameters in data grouped at plot level. The choice of the final model was made based on the Akaike information criterion (AIC) and Bayesian information criterion (BIC) values of the maximum likelihood (ML) adjustments. The calibration was done using the Draudt, quartiles and deciles methods, selecting the diametric classes in each plot. According to the analyses, the Wykoff 1 and Richards 1 models obtained the best results compared to the other analyzed models. The accuracy of the selected models increased with the inclusion of covariates of the stands. However, Richards 1a was chosen for its slight advantage in the low AIC and BIC values when selecting the final model. This final model was used as a reference to adjust a generalized fixed model whose behavior was as close as possible to this one. Of the generalized fixed models already developed for chestnut trees in previous works, the equation of Patrício et al. (2019) for coppicing was the one that provided the closest estimates to the Richards 1a model. The Draudt method calibration, with 1 in 9 trees on 3000 m2 plots and 1 in 5 trees on 500 m2 plots, ensures that the selection of the sample of trees by the NLME model provides higher estimates than the generalized fixed models. The sampling effort associated with this option is, however, very considerable and even more so if we want to obtain hdom. With methods that select fewer trees or in a less representative way of the characteristics of trees by diameter class, it can be seen that the NLME models no longer show a clear superiority over the generalized fixed- effect models, with the advantage that the latter are much easier to apply by the common user. When choosing a selection method it is important to pay attention to or reflect on how it will speed up in the field: whether it is more or less easy, whether it entails more or less sampling time, whether it entails substantial improvement in prediction and additional costs.Os trabalhos levados a cabo para materialização desta dissertação de mestrado, foram financiados ao longo do tempo por vários projetos de investigação, nomeadamente um projecto de investigação do Programa AGRO, Projeto 267: “Sustainable management of chestnut forested areas in high-forest and coppice systems”; Projeto PTDC/AGRCFL/68186/ “Mixed forests: Modeling, dynamics and geographical distribution of productivity and carbon storage in mixed forest ecosystems in Portugal” financiado pela FCT e FDER-COMPET; Projeto GO_FTA “Florestação de Terras Agrícolas com + valor”, financiado pelo FEADER e pelo Estado Português, no âmbito da Ação 1.1 “Grupos Operacionais” integrado na Medida 1. «Inovação» do PDR2020- Programa de Desenvolvimento Rural do Continente; e o programa Verão com Ciência “Estágio de iniciação científica – Investigação de Montanha” (processo 27, 20/7/225), financiado através de fundos nacionais FCT/MCTES

Mixed-effects generalized height-diameter model: a tool for forestry management of young sweet chestnut stands

Height is a key variable for forest management. However, tree height measurements are expensive and timeconsuming, requiring more effort to measure in the forest than diameter breast height measurements. Indeed, height-diameter (h-d) models are increasingly used to overcome the difficulty in measuring tree heights. Therefore, more accurate h-d models are increasingly needed. The mixed-effects modeling approach is a mainstream method to estimate h-d models. This technique was used to model the h-d relationship in the first 24 years of growth of sweet chestnut (Castanea sativa Mill.) high-forest stands for timber production. A dataset of 10,868 h-d observations and 57 plots of local-inventory data were considered individually. Simple mixed-effects models considering a grouping structure in the data (plot-level) were obtained, and generalized mixed-effects models were developed by expanding the fixed structure of simple mixed-effects models with stand-level variables. Several alternative model forms were tested in terms of accuracy, applicability and measurement effort. Different alternatives for calibrated predictions of tree height at plot level were analyzed, and considerations on the tradeoff between easy-to-use equations in the field practice and high-accuracy equations for forest inventory were tested. The selected Richards M1a generalized mixed-effects model simultaneously provides fixed and random parameters to estimate the chestnut tree height from tree diameter and stand-level variables using the same model. The analysis showed that the inclusion of dominant height and dominant diameter as predictors improved the accuracy of the Richards model. The Draudt method was one of the best approaches to improve tree-level height prediction accuracy using mixed-effects. The applied approach is quite feasible in 100–500 m2 plots. The use of these models and the suggested calibration process will significantly reduce the effort and costs of fieldwork teams to measure heights for forest management planning while ensuring high accuracy. This effort is greater the greater the forest density and, therefore, greater for young stands than for adult stands.Conception of the study, data analysis, drafting of the manuscript and critical revision: MSP, LN, CRGD. Contributed materials: MSP, LN. The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for financial support by national funds FCT/ MCTES to CIMO (UIDB/00690/2020); AGRO Program, Project 267: Sustainable Management of Chestnut Forested Areas in High-Forest and Coppice Systems; Project PTDC/AGRCFL/68186/Mixed forests: Modeling, dynamics and geographical distribution of productivity and carbon storage in mixed forest ecosystems in Portugal; Project PDR2020-101-031671 GO_FTA: Afforestation of agricultural lands with + value, financial support of FEADER and Portuguese Government.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Caracterização da produtividade do pinhão da espécie pinheiro manso (Pinus pinea L.) na região de Mirandela.

As áreas arborizadas com pinheiro manso (Pinus pinea L.) tem aumentado nos últimos anos devido ao rendimento do pinhão sendo necessário realizar estudos de caracterização da cultura para poder aplicar uma gestão adequada e maximizar a sua produtividade. Neste trabalho pretende-se cacterizar a produção de pinhão desta nova cultura na região de Mirandela. O trabalho foi realizado numa área de pinheiro manso com 40 hectares e cerca de 20 anos de idade. Foram colhidas aleatoriamente 37 pinhas pertencentes a 18 árvores. As pinhas foram avaliadas em termos de peso, dimensão e sanidade. Após a secagem das pinhas em estufa a 40°C, efetuou-se a contagem do número de pinhões por pinha. De cada pinha foi retirada uma amostra de 12 pinhões de forma aleatória para avaliar a sua sanidade e peso com e sem casca. Os resultados apontam para um número médio de 79 pinhões por pinha com 48% de viabilidade e uma taxa de ataque atribuída ao Leptoglossus occidentalis de cerca de 3%. Avaliou-se também o peso de 100 pinhões com casca e sem casca tendo-se obtido um aproveitamento em polpa de 27%. Em média são necessário 173 pinhões para obter 100g de pinhões sem casca e 620 pinhões para obter 100g de pinhão descascado. Assim, serão necessárias aproximadamente 16 pinhas para se obter 100g de pinhão descascado. Na região 1 kg de pinha corresponde a cerca de 3,6 pinhas o que está dentro dos valores referidos como padrão para a região Sul. Esta primeira análise de produtividade na região é bastante promissora para a expansão da cultura desta espécie na Terra Quente Transmontana.Financiado pelo FEADER e pelo Estado Português, no âmbito da Ação 1.1 “Grupos Operacionais” integrado na Medida 1. Inovação do PDR 2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Avaliação do potencial de produção de plantações de Castanea sativa Mill. instaladas ao abrigo do regulamento (CEE) 2080/92 na região de Bragança

Ao abrigo do Regulamento (CEE) nº 2080/92 do Conselho, de 30 de Junho de 1992, que institui um regime comunitário de ajudas às medidas florestais na agricultura, foram instaladas diversas plantações de castanheiro para madeira de qualidade. É de realçar que o castanheiro foi a folhosa mais utilizada nas arborizações em Trás-os- Montes. Atualmente a espécie encontra-se em franca expansão, sobretudo em sistema agroflorestal. Considerando a notória adaptabilidade da espécie às condições edafoclimáticas do nordeste de Portugal, importa, pois, avaliar o estado destas plantações e o seu potencial de produção agora com idades entre os 20-25 anos. Para tal recorre-se aos dados que resultaram da monitorização ao longo do tempo de parcelas permanentes representativas do estado das plantações existentes. Embora algumas plantações estejam localizadas em boas classes de qualidade com potencial de produção elevado, constata-se que o diâmetro médio fica abaixo do esperado devido à falta de silvicultura adequada, nomeadamente a aplicação de desbastes para regulação da competição no entorno das melhores árvores e cortes de formação e desramas para fomentar a qualidade individual dos fustes das árvores de futuro. Neste trabalho faz-se uma análise da produtividade atual das plantações e compara-se com a estimativa do seu potencial dado por modelos e tabelas de produção para a espécie. Avalia-se a implicação da gestão efetuada no potencial de produção para madeira de qualidade nesta região.Financiado pelo FEADER e pelo Estado Português, no âmbito da Ação 1.1 “Grupos Operacionais” integrado na Medida 1. Inovação do PDR 2020info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Avaliação do potencial de produção de plantações de Castanea sativa Mill. instaladas ao abrigo do regulamento (CEE) 2080/92 na região de Bragança

O castanheiro é uma essência produtora de madeira para os mais diversos fins. Porém, a sua madeira só poderá ser considerada de qualidade quando o processo produtivo seja devidamente acompanhado com técnicas adequadas, desde a sua instalação até ao final do período de produção, que poderá ser mais ou menos longo, dependendo do objectivo. Ao abrigo do Regulamento (CEE) nº 2080/92 do Conselho, de 30 de Junho de 1992, que instituiu um regime comunitário de ajudas às medidas florestais na agricultura, foram instaladas diversas plantações de castanheiro para madeira de qualidade. Neste trabalho recorre-se aos dados que resultaram da monitorização ao longo do tempo de parcelas permanentes representativas das plantações existentes em terrenos abandonados de agricultura. Com base nesses dados faz-se uma análise da produtividade atual das plantações e compara-se com a estimativa do seu potencial dado por modelos e tabelas de produção para a espécie.Financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) e pelo Estado Português no âmbito da Ação 1.1 "Grupos Operacionais", integrado na Medida I "Inovação" do PDR2020 - Programa de Desenvolvimento Rural do Continenteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio