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apostila de inventario florestal
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Compartilhado em 02/11/2011
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por ISABELLE M. J. MEUNIER JOSÉ ANTÔNIO ALEIXO DA SILVA e RINALDO L. CARACIOLO FERREIRA
Este livro pertence a Pietro Lopes Rêgo , residente à Rua Rodrigues Ferreira , n.° 45, Condomínio Residencial Jardim Caxangá , Bloco “B” , Ap. 1605. Tel.: (81) 3453 9112 ou (81) 9187 5358.
APRESENTAÇÃO Os Programas de Estudo de Inventário Florestal foram originalmente planejados para atender aos estudantes do Curso de Engenharia Florestal da Universidade Federal Rural de Pernambuco, durante o desenvolvimento da disciplina Inventário Florestal. Com esta publicação pretendemos reunir o material normalmente usado nas aulas de Inventário, sem a aspiração, no entanto, de elaborarmos um livro texto ou uma nova fonte para pesquisas mais avançadas. Trata-se muito mais de um roteiro de atividades propostas para o desenvolvimento da disciplina e de uma alternativa de consulta rápida para estudantes e profissionais que estão iniciando trabalhos nas áreas de planejamento, execução e análise de inventários florestais e levantamentos amostrais em geral. Como reúne as reflexões e experiências práticas no ensino e na realização de inventários florestais, coligidas à luz de leituras de textos clássicos e de artigos de divulgação técnico- científica da matéria, ressalta-se, logo de início, a importância de todas as fontes bibliográficas consultadas ao longo destes anos de vivência na área, mesmo que não citadas no texto. Na elaboração dos Programas de Estudo consideramos que o estudante, embora iniciante na prática de inventários florestais, possui conhecimentos de estatística e dendrometria e tem acesso a várias outras fontes de consulta. Assim, necessitando maior aprofundamento na abordagem de um assunto, poderá recorrer a literatura especializada. O texto é organizado na forma de Unidades de Estudo contando com exercícios, roteiros de práticas de campo e de gabinete e textos de leitura complementar, pretendendo dinamizar as atividades de ensino-aprendizagem e assim contribuir para o aprimoramento da formação do engenheiro florestal graduado pela UFRPE. Definimos claramente como prioridades da disciplina o estímulo a leitura, interpretação textos e pesquisa bibliográfica; as aplicações dos conteúdos, principalmente no contexto regional, e a realização de atividades práticas que compreendam as fases desde o planejamento até a elaboração de um relatório final. Esperamos ter atingido nossos objetivos. Críticas e sugestões serão bem vindas. Os autores
UNIDADE 1 – IMPORTÂNCIA E ABRANGÊNCIA DOS INVENTÁRIOS FLORESTAIS 7.2. Métodos de estimativa de tamanho e forma ótimos de unidades de amostra
7.4. Aplicação (^) 68 UNIDADE 8 – ANTES DE INICIAR SEU INVENTÁRIO (^) 69 UNIDADE 9 – PLANEJAMENTO DE UM INVENTÁRIO FLORESTAL (^) 77 9.1. Exercício de revisão (^) 77 9.2. Custos no inventário florestal (^) 78 9.3. Aplicação (^) 82 UNIDADE 10 – AMOSTRAGEM INTEIRAMENTE ALEATÓRIA: Estimadores e aplicações
10.1. Notação (^) 84 10.2. Estimadores (^) 84 10.3. Exercícios (^) 85 UNIDADE 11 – AMOSTRAGEM ALEATÓRIA ESTRATIFICADA: Estimadores e aplicações
11.1. Notação (^) 90 11.2. Estimadores (^) 91 11.3. Exercícios (^) 94 UNIDADE 12 – AMOSTRAGEM SISTEMÁTICA: Estimadores e aplicações (^) 101 12.1. Generalidades (^) 101 12.2. Notação (^) 105 12.3. Estimadores (^) 105 12.4. Exercícios (^) 107 UNIDADE 13 – AMOSTRAGEM DE CONGLOMERADOS: Estimadores e aplicações
13.1. Notação (^) 111 13.2. Estimadores (^) 112 13.3. Exercício (^) 115 13.4. Bibliografia de apoio (^) 118 UNIDADE 14 – ANÁLISES ESTRUTURAIS EM INVENTÁRIOS FLORESTAIS (^) 119 14.1. Introdução (^) 119 14.2. Parâmetros fitossociológicos (^) 120 14.3. Referências bibliográficas (^) 126 14.4. Aplicação prática (^) 126 UNIDADE 15 – INVENTÁRIOS FLORESTAIS SUCESSIVOS (^) 127 15.1. Introdução (^) 127 15.2. Atividades para a aprendizagem (^) 128 15.3. Leituras recomendadas (^) 130 UNIDADE 16 – RESUMO E AUTO-AVALIAÇÃO (^) 131 16.1. Resumo (^) 131 16.2. Avaliação (^) 133 TÓPICOS COMPLEMENTARES (^) 134 TÓPICOS COMPLEMENTARES 1 – AMOSTRAGEM DE PROPORÇÕES EM INVENTÁRIOS FLORESTAIS
TÓPICOS COMPLEMENTARES 2 – INVENTÁRIO FLORESTAL APLICADO AO MANEJO SUSTENTADO DA CAATINGA
TÓPICOS COMPLEMENTARES 3 – INVENTÁRIO FLORESTAL USANDO O MICROSOFT ® EXCEL
TÓPICOS COMPLEMENTARES 4 – ESTIMATIVA DE POPULAÇÃO ANIMAL: MÉTODO DE CAPTURA-RECAPTURA
degradação da fauna e flora silvestre, erosão do solo com perdas de terras férteis, deterioração na produção de alimentos, mudanças negativas na paisagem, poluição ambiental, etc. A exigência de se aliar a oferta de produtos florestais com o respeito ao equilíbrio natural pede uma eficiente administração dos recursos florestais, que só pode ser viabilizada a partir de sólidos conhecimentos sobre estes recursos. Sendo o Inventário Florestal a parte da Engenharia Florestal que trata das técnicas de obtenção de informações sobre a cobertura florestal de certa área, a esta atividade cabe fornecer os dados necessários a:
Como exemplo do interesse da comunidade internacional pela situação dos recursos florestais mundiais, MALLEUX (1993) relacionou algumas iniciativas de avaliação florestal e monitoramento dos processos de desmatamento, degradação e desertificação, a nível mundial, iniciando com o Inventário Florestal Mundial, conduzido pela FAO em 1960. No trabalho citado, fica clara a importância da perspectiva global que hoje merece a avaliação dos recursos florestais. Em escala mundial, são particularmente importantes as técnicas de sensoriamento remoto visando avaliações presentes e monitoramento da cobertura florestal natural, áreas desmatadas e superfície plantada. Excelente argumentação sobre a importância dos inventários florestais nacionais, regionais e em áreas específicas é apresentada por PELLICO NETO e BRENA (1993). Os autores enfatizaram a necessidade da utilização dos recursos florestais, com base técnica-científica assegurada por informações periódicas fornecidas por inventários florestais nacionais, que sugerem repetidos a cada 5 anos, integrados a inventários regionais e locais. No Brasil, no entanto, não há até hoje uma política florestal que contemple a realização de inventários florestais nacionais com periodicidade garantida, dificultando o planejamento a curto, médio e longo prazo. No Nordeste, cabe lembrar os levantamentos florestais realizados pela SUDENE nas décadas de 60 e 70. Em 1980, o extinto IBDF (Instituto Brasileiro de Desenvolvimento Florestal) coordenou o a primeira fase do inventário contínuo das florestas plantadas com incentivos fiscais no Brasil, tendo o Curso de Engenharia Florestal da UFRPE executado os trabalhos relativos à região Nordeste do país. Apesar de inicialmente planejado para contar com remedições periódicas a cada três anos, o projeto foi interrompido após o primeiro ano. Já nas décadas de 80 e 90, o projeto PNUD/FAO, junto ao IBAMA e a alguns governos estaduais, promoveu a realização de inventários florestais em estados nordestinos (Rio Grande do Norte, Pernambuco, Paraíba e Ceará), como base para a definição de programa de desenvolvimento florestal para a região. Esse trabalho, de cunho essencialmente estratégico , exemplifica o inventário florestal regional e reveste-
Fig. 1.1. Bases para o inventário florestal Através da dendrometria é possível garantir o bom uso das técnicas de mensuração florestal, imprescindíveis para a confiabilidade dos dados. Não só é necessário apresentar habilidades no uso dos instrumentos e no emprego das técnicas de medições, como também conhecer os princípios que os regem, já que o engenheiro, muito mais do que um “operador”, deve ser responsável pelos aperfeiçoamentos e ajustes nos métodos utilizados, de forma a auferir mais eficiência ao sistema. Já a organização e análise de dados através da computação eletrônica se fazem cada vez mais importante com o amplo uso de equipamentos e aplicativos potentes e acessíveis. O gerenciamento das informações contidas na grande quantidade de dados gerados por um inventário florestal exige pronta disponibilidade, agilidade, flexibilidade e confiabilidade, características que só a computação pode garantir. Geralmente, planilhas e softs estatísticos clássicos são suficientes para a compilação e análise de dados de inventários. Empresas florestais e grupos de assessoria técnica geralmente desenvolvem seus próprios aplicativos de inventário, em função de suas necessidades. No entanto, o uso da computação eletrônica, em nenhuma situação, substitui a competência da equipe técnica. O sensoriamento remoto é aplicado em inventários florestais na produção de mapas, como base à estratificação, à seleção e locação das parcelas de campo e até mesmo para obtenção de informações mais detalhadas sobre povoamentos e árvores. Dependendo da escala do trabalho, a composição entre os trabalhos de campo e o uso de imagens pode se dar em proporções diferentes, mas sempre complementando-se de forma integrada. A Figura 1.2 ilustra a importância relativa dos trabalhos de campo e da utilização de aerofotos em inventários florestais de escala local, regional e nacional. MAPEAMENTO E DENDROMETRIA SENSORIAMENTO REMOTO AMOSTRAGEM (^) COMPUTAÇÃO
I.F. local I.F. regional I.F. nacional Fig.1.2. Composição de trabalho de campo e aerofotos em inventários florestais (I.F.). Como nas estruturas curriculares dos cursos de Engenharia Florestal existem disciplinas que contemplam o estudo da dendrometria, topografia, fotogrametria e fotointerpretação florestal e processamento de dados, cabe a disciplina Inventário Florestal aprofundar-se nas questões relativas a amostragem , sem, no entanto desconsiderar os outros aspectos. Por outro lado, a importância da amostragem para as Ciências Florestais não se restringe a sua aplicação a inventários florestais. Em muitas outras áreas de atuação se utilizam técnicas de amostragem e estimação, sempre que conclusões e decisões precisem ser obtidas a partir da avaliação de uma parte da população, e extrapoladas para o todo. A seguir, algumas das aplicações mais comuns: Nas análises físicas e químicas de solos florestais; Na avaliação de propriedades físicas e mecânicas da madeira, a partir de corpos de prova; Na estimativa da produção de resina, extrativos, sementes e outros produtos não madeireiros; Nos diagnósticos da arborização urbana e rodoviária; Nos levantamentos de fauna silvestre; Nas avaliações de parâmetros de qualidade de mudas em viveiros florestais; Na avaliação quali-quantitativa de combustível florestal disponível para queima; Nos estudos de demanda e de perfil de usuários em unidades de conservação; No levantamento de consumo de produtos florestais; Em levantamentos sócio-econômicos de comunidades afetas a produção ou consumo de bens e/ou serviços florestais, entre outras. aerofotos campo
tanto ao nível de estudantes de graduação quanto aos de profissionais da área. São os livros INVENTÁRIO FLORESTAL , do professor José Roberto Scolforo (Escola Superior de Agricultura de Lavras), de 1993, e o também denominado INVENTÁRIO FLORESTAL dos professores Sylvio Péllico Neto (Universidade Federal do Paraná) e Doádi Antônio Brena (Universidade Federal de Santa Maria). Além da consulta a estas fontes, o aprendizado e a constante atualização nos processos, métodos e técnicas de inventário florestal só serão eficientes se alimentados por leituras a trabalhos publicados em revistas especializadas, boletins de pesquisa, anais de seminários e congressos, além, é claro, de relatórios de inventários realizados. Assim, estudantes e profissionais manter-se-ão informados sobre a evolução da ciência florestal. 1.4. Atividade proposta Leia atentamente o primeiro capítulo do livro Inventário Florestal de PÉLLICO e BRENA, mencionado no texto. Responda as questões propostas. 1.5. Referências Bibliográficas MALLEUX, J. Situação dos recursos florestais no mundo: técnicas e necessidades de avaliação permanente. In : CONGRESSO PANAMERICANO,1 e CONGRESSO FLORESTAL BRASILEIRO, 7. Curitiba, 1993. Anais. São Paulo: SBS/SBEF,1993. p.245-53. OLIVEIRA, E.B.; RAMOS Jr. J. I.; FREITAS FILHO, J. O inventário florestal como base à avaliação de plantios de eucaliptos da Agroindustrial de Sergipe Ltda. In : CONGRESSO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, 3, Recife, 1993. Resumos. Recife: UFRPE, 1993. p. 79. PELLICO NETTO, S.; BRENA, D. A. Inventários florestais nacional regional e em áreas específicas: estágio atual e perspectivas futuras. In : CONGRESSO PANAMERICANO, e CONGRESSO FLORESTAL BRASILEIRO, 7. Curitiba, 1993. Anais. São Paulo: SBS/SBEF,1993. p.271 - 4.
Objetivo: Realizar, através de pesquisa bibliográfica e resolução de problemas, uma breve revisão sobre técnicas, instrumentos e métodos estudados na disciplina Dendrometria. 2.1. Introdução A dendrometria é o ramo da ciência florestal que trata da medição de árvores, tanto do ponto de vista individual quanto coletivo (povoamentos); portanto, para se ter dados confiáveis é preciso conhecer seus métodos e princípios. É inadmissível pensar em realizar trabalhos de inventário sem garantir o domínio destes métodos e a capacidade de adotá-los de acordo com os objetivos e as condições. A dendrometria preocupa-se com os métodos, técnicas e instrumentos para medições e estimativas das principais características de árvores e povoamentos (idade, diâmetro, área basal, altura, forma, volume, peso, etc). A confiabilidade dos dados de inventários florestais depende dos métodos dendrométricos empregados. Os dados de inventários florestais são comumente obtidos de enumerações (contagem do número de árvores de determinada espécie, por exemplo) e de medições (diretas, como as medições de DAP e CAP, ou indiretas, como as medições de altura de árvore em pé com instrumentos óticos). É importante lembrar que o erro total de um inventário pode ter componentes de três naturezas: i. Erro de amostragem (de estimativa ou de estimação): Relacionado com a precisão no sentido estatístico. É o erro cometido quando se trabalha com uma parte (amostra) da população, e não com o todo. Representa a diferença entre o valor obtido na amostragem e o valor real na população. Sua grandeza depende do tamanho da amostra, da variabilidade da característica estudada e do procedimento de amostragem empregado. Pode ser estimado e reduzido a níveis admissíveis. ii. Erros sistemáticos: Ocasionados por falhas nas medições, métodos inadequados de seleção da amostra ou técnicas erradas de estimativa. Distribuem-se sempre em determinado sentido (tendência), e podem ser reduzidos com uma boa
LC = (3,660,48)m^3 /parcela de 400 m^2 (lembrando que LC representa os Limites de Confiança de uma estimativa). b) Medições de diâmetro e de área basal b.1) Fale sobre os dois instrumentos mais empregados para as medições de diâmetro e circunferência de árvores. Quais as vantagens e desvantagens de cada um deles? b.2) Quais procedimentos se deve adotar quando se mede os diâmetros nas seguintes situações: i. A árvore é bifurcada abaixo de 1,3 m de altura. ii. A árvore está localizada em um declive. iii. A árvore apresenta deformações à altura do DAP. iv. A árvore tem seção elíptica. b.3) A média aritmética dos diâmetros é uma medida muito pouco empregada na mensuração florestal. Por outro lado, o diâmetro médio (dg) é muito útil, pois através dele pode-se calcular a área basal de uma parcela ou de um povoamento. A partir dos dados de diâmetros medidos em 25 árvores de uma parcela experimental, calcule o dg. Valores de DAP, em cm, de 25 árvores medidas em uma parcela 6,5 6,0 9,5 9,0 11, 7,0 15,0 12,0 10,5 12, 8,5 11,0 12,5 8,0 14, 12,0 10,5 12,0 7,0 13, 10,0 7,5 18,0 6,5 7, b.4) Qual a área basal da parcela do item anterior? Expresse este valor em m^2 /ha, considerando que o espaçamento é de 2,0 x 3,0 m e não há falhas na parcela. b.5) Prove algebricamente que as três fórmulas abaixo são equivalentes para o cálculo da área basal: d * n 4
2 g
n i 1 2 DAP i 4
n i 1 G g i Onde n é o número de árvores medidas e gi a área seccional (transversal ou basimétrica) da i a. árvore. b.6) O engenheiro florestal austríaco Walter Bitterlich desenvolveu um procedimento para estimativa de área basal de povoamentos florestais, utilizando parcelas circulares
de raio variável. Estude o assunto na bibliografia especializada e responda as seguintes questões: i. Qual a constante instrumental (K), também chamada fator de área basal (FAB), de uma vara com 0,7m de comprimento e 1,0 cm de abertura da mira? Como ela deve ser usada no campo? (explique as regras de inclusão de árvores.) ii. Você ganhou um prisma sem indicação de graduação. Qual procedimento você pode adotar para conhecer sua graduação, em dioptrias, e sua constante K? Explique as regra de inclusão de árvores para quando se trabalha com o prisma. iii. Qual a constante K do instrumento improvisado usando seu braço esticado e seu polegar como mira? Trabalhe com a média de várias medidas. iv. Sabe-se que o diâmetro médio dg em talhões de Eucalyptus camaldulensis , aos 5 anos de idade, em um reflorestamento no norte da Bahia, é de 12,0 cm. O espaçamento de plantio foi de 2,0 x 2,0m e a porcentagem de falhas estimada nas parcelas de 10,0%. Qual constante instrumental seria recomendável para se adotar em um inventário onde as unidades de amostra fossem PNA (provas de numeração angular)? Explique a relação entre a constante instrumental e a área da parcela de raio variável e a influência da densidade da floresta na escolha da constante. c) Medidas de altura c.1) Tales de Mileto empregou um método muito simples para conhecer a altura de uma grande pirâmide no Egito Antigo: cravou no solo, próximo à pirâmide, uma haste de tamanho conhecido, medindo em seguida a sombra da haste e a sombra da pirâmide. Este mesmo princípio é empregado para se medir indiretamente alturas de árvores. Explique como isto pode ser feito e apresente as desvantagens deste método, quando se deseja medir a altura de várias árvores em um povoamento florestal. c.2) Cite alguns instrumentos para medição de altura, baseados no princípio geométrico. c.3) Explique o emprego da trigonometria nas medições de altura e relacione os principais instrumentos baseados no princípio trigonométrico. c.4) Você, de posse de um nível de Abney graduado em graus e porcentagem (100*tg ), pretende medir as alturas das árvores de uma praça e para isso adotará
d.2) Algumas vezes é adotado o princípio de Smalian para obter o volume de toras, mas a fórmula original sofre modificações. Observe o caso seguinte: Um grupo de técnico foi chamado para realizar uma vistoria em uma área de preservação permanente em um remanescente de Floresta Atlântica cuja mata estava sendo explorada clandestinamente, para extração de lenha. Ao identificar um tronco abatido de árvore, a equipe fez algumas medições que possibilitaram avaliar a quantidade de madeira fornecida por uma só das árvores derrubadas, considerando um diâmetro mínimo de 15,0 cm. Estime este volume a partir dos dados apresentados, completando os espaços das tabelas. Tronco principal da árvore, onde se tomou 6 diâmetros do fuste a diferentes alturas: Ponto de medição 0,3m 3,5m 8,9m 11,2m 12,4m 14,5m Diâmetro medido (m) 0,75 0,65 0,62 0,60 0,65 0, L (comprimento da tora, em m) Volume da tora (VTi em m 3 ) Bifurcações (B1 e B2, subdividas, cada uma em duas toras com comprimento L de 2,0 m, das quais se tomou dois diâmetros D 1 e D 2 ) B1 B D 1 (m) D 2 (m) L (m) Vb1i (m 3 ) D 1 (m) D 2 (m) L (m) Vb2i (m 3 ) 0,47 0,45 2,0 0,45 0,39 2, 0,45 0,28 2,0 0,39 0,31 2, Esgalhamentos D 1 (m) D 2 (m) L (m) Vti (m^3 ) 0,21 0,15 2, 0,20 0,22 1, 0,27 0,22 1, 0,21 0,20 0, Tabela auxiliar (volumes em m 3
ii. Por curiosidade, calcule o fator de forma para esta árvore, considerando que sua altura total era de 22,5m. iii. Qual diâmetro mínimo você adotaria se quisesse avaliar a quantidade de lenha? Neste caso, o volume comercial da árvore seria maior ou menor? d.4) Em um inventário de caatinga, 6 árvores foram abatidas, cortadas em seções de 1,0m e cubadas pela fórmula de Smalian, obtendo-se os volumes expressos na próxima tabela: Arv. no^ V (m^3 ) 1 0, 2 0, 3 0, 4 0, 5 0, 6 0, 7 0, Com as árvores cortadas foi formada uma pilha de onde se obteve as seguintes medições: Altura A 1 =1,10m A 2 =1,15m A 3 =1,06m (^) A =1,10m Largura L 1 =1,85m L 2 =1,76m L 3 =1,80m (^) L =1,80m Profundidade P 1 =1,00m P 2 =0,98m P 3 =1,00m (^) P =0,99m Qual o fator de empilhamento para o local? Com ele poderia ser usado para transformar a média volumétrica obtida no inventário, de 38,0m 3 /ha, em st/ha?
