Mensuração e gerenciamento de floresta

Mensuração e gerenciamento de floresta

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3.3. Medição de Diâmetro

Para se estimar o volume de madeira de uma árvore em pé é necessário medir o seu diâmetro e a sua altura. O diâmetro é medido a 1,30 m de altura do solo e por isso é chadamo “Diâmetro à Altura do Peito” – DAP. Existem vários instrumentos para se medir o DAP sendo o mais comum a suta ou compasso florestal. Entretanto, o DAP pode ser facilmente obtido usando-se uma fita métrica ou uma trena. Nesse caso mede-se, na verdade, a “Circunferência à Altura do Peito” – CAP. A relação entre DAP e CAP é a seguinte:

Embora seja simples a medição do DAP alguns cuidados devem ser tomados para se evitar erros grosseiros. O principal é cuidar para que as medidas sejam sempre tomadas a 1,30 m de altura, reduzindo ao máximo as diferenças dessa altura de uma árvore para outra. Outros cuidados são apresentados na figura 7.

4. MEDIÇÃO DE ALTURA

A altura é uma informação essencial para a determinação do volume de madeira de árvores. Como é muito pouco prática a sua medição direta, lança-se mão de instrumentos que permitam a sua determinação indiretamente. Por isso a medição da altura está mais sujeita a erros que a medição do DAP.

4.1. Prancheta Dendroétrica

O instrumento mais simples para a medição da altura de árvores é o conhecido como “Prancheta Dendrométrica”, sendo de fácil fabricação. A prancheta dendrométrica é uma tábua de 10 x 30 cm com uma escala em papel milimetrado numa das margens e o pêndulo fixado na margem oposta exatamente no meio da distância maior da tábua, conforme a figura 8.

O seu princípio de funcionamento se baseia em semelhança de triângulos, segundo a figura 9 e a dedução que segue abaixo:

10 1 d h bO' aO' OB OA bO'

OB OA 1 l onde:

h1 é a altura da árvore a partir da altura dos olhos do observador (em metros); d é a distância do observador à árvore (em metros); l1 é a leitura feita na escala da prancheta (em centímetros); 10 é a altura da prancheta (cm).

4.2. Regras de uso da Prancheta Dendrométrica

A partir desse princípio podemos estabelecer normas básicas de como usar a prancheta dendrométrica:

1) Fazer uma visada no topo da árvore e anotar a leitura (l1) e o lado da prancheta em que ela foi feita (A ou B).

2) Fazer uma outra visada na base da árvore, anotando novamente a leitura (l2) e o lado da escala em que ela foi feita (A ou B).

3) Se as duas leituras forem feitas em lados diferentes usar a seguinte fórmula para calcular a altura total da árvore:

4) Se as duas leituras forem fietas no mesmo lado da escala usar a fórmula:

onde:

H é a altura total da árvore (m); D é a distância do observador à árvore(m); l1 e l2 são as leituras feitas na prancheta (cm).

Para se obter uma boa precisão no uso da prancheta é importante que a distância entre o observador e a árvore nunca seja inferior à altura da árvore.

4.3. Correção para Terrenos Íngremes

Em terrenos com muita declividade a distância medida entre o observador e a árvore se afasta muito da distância horizontal (Figura 10).

Isso produz um erro na determinação da altura, sendo necessário corrigir a distância medida em campo quando a declividade é maior que 5%. Para isso utiliza-se a fórmula:

d é a distância corrigida; d’ é a distância medida no campo; é a declividade expressa em graus: . 100

% em edeclividad

5. INSTALAÇÃO E MEDIÇÃO DE PARCELAS NO CAMPO

Nos levantamentos florestais para conhecer a situação dos povoamentos, a parcela é a unidade de amostragem. Em geral, os povoamentos de florestas nativas ou implantadas abrangem grandes áreas impossibilitando a medição de todas as árvores do povoamento. Se imaginarmos uma área de 100 alqueires paulista e um plantio de cerca de 5000 árvores por alqueire, o total de árvores existentes naquela área é de 500.0. Considerando que uma equipe de inventário florestal, bem experiente, localiza e mede uma parcela de 400 metros quadrados em 30 minutos, em uma floresta implantada, o tempo necessário para essa equipe levantar os 100 alqueires será de 126 dias. Através de uma amostragem adequada essa mesma equipe medirá cerca de 30 parcelas sem afetar a precisão dos resultados do inventário em 2 dias de trabalho. Nas florestas nativas o tempo de levantamento é maior, pois a localização das parcelas no campo é difícil pelo fato de não existir alinhamento, muito comum nas florestas implantadas da necessidade de identificar as espécies que são numerosas e estimar altura. Em geral, as florestas nativas apresentam um sub-bosque denso necessitando de limpeza da área antes da medição.

5.1. Tamanho e Forma de Parcelas

A estimativa do volume de madeira na floresta como um todo será feita com base no conhecimento da área da floresta e da área da parcela. É necessário, portanto, um cuidado especial no que se refere ao tamanho e forma das parcelas, bem como à sua implantação no campo. O tamanho e a forma da parcela variam, dependendo das seguintes condições: a) relevo; b) espaçamento; c) variabilidade interna da parcela.

Em áreas com declividade acentuada (acima de 10%) onde existe um gradiente de fertilidade recomenda-se o uso de parcelas retangulares como mostra a figura 1. Justifica-se o uso dessa forma de parcela para diminuir o número de parcelas, mesmo aumentando a variabilidade dentro da parcela. O tempo gasto para localizar e marcar uma parcela é, maior do que o tempo gasto para medição da parcela. Nesse caso de relevo acidentado o comprimento da parcela deve ser no mínimo 2 vezes a largura da mesma.

Nos terrenos planos pode-se usar formas retangulares, mais próximas da forma quadrada, para florestas implantadas onde o espaçamento é retangular. Aproveitam-se as linhas de plantio regulares para a instalação de parcelas. A área da parcela deve ter um número inteiro de árvores. Por exemplo, se o espaçamento médio entre as plantas for de 6 metros quadrados (3 x 2m) a parcela poderá ter 600 metros quadrados e nunca 28 x 17m. No primeiro caso a parcela conterá 100 árvores, mas no seugndo 79,3 árvores. Isto ocasionará erros no cálculo do volume por hectare. A locação correta das parcelas no campo é apresentada na figura 12.

Nos dois casos da Figura 12 acima tem-se o mesmo número de árvores por parcela, nas áreas diferentes. No caso (a) a área da parcela é de 54 metros quadrados, ou seja, cada árvore ocupa 6 metros quadrados (espaçamento 3 x 2m). No caso (b) o espaçamento entre as árvores é de 4 metros quadrados. Nesse caso o volume por hectare é superestimado. A variabilidade interna da parcela também é responsável pela definição do tamanho da parcela. Quanto maior a variabilidade interna maior o tamanho das parcelas. No caso de florestas nativas a variabilidade é maior do que nas florestas implantadas e conseqüentemente o tamanho da parcela é maior. É comum utilizar para florestas implantadas áreas que variam de 400 a 600 metros quadrados e para florestas nativas, áreas de 1000 a 5000 metros quadrados. No caso de florestas nativas utiliza-se para fins de facilidade de locação e medição no campo de parcelas retangulares cuja largura é de 10m e o comprimento variável, dependendo da variabilidade interna do tipo florestal.

5.2. Tipos de Parcela de Inventário Florestal

As parcelas de amostragem podem ser de dois tipos principais: permanentes e temporários. As parcelas permanentes são marcadas no campo de modo a serem localizadas periodicamente para novas medições. São usadas para estudos de crescimento, ou quando se quer estudar com precisão as mudanças ocorridas na floresta. As árvores da parcela deverão ser marcadas ou colocados piquetes de identificação. São utilizadas no inventário florestal contínuo para fins de planejamento. As parcelas temporárias não são marcadas no campo e após a medição não há mais possibilidade de encontrá-las. São usadas quando se quer uma informação estática da floresta, como no caso de inventário pré-corte quando pouco tempo após a medição o povoamento florestal será cortado.

5.3. Informações Coletadas

Uma vez instalada a parcela no campo, inicia-se a coleta de informações. Essas informações são mais ou menos complexas, dependendo da necessidade do inventário. Um inventário de florestas homogêneas implantadas, quando já se conhece a espécie, mede-se no campo o DAP, a altura e algumas informações adicionais de árvore como mortalidade, bifurcação, doenças, tortuosidade, frutifcação, etc. Nas florestas heterogêneas é comum a medição do DAP, altura do fuste e identificar a espécie, além das informações sobre a árvore. No ANEXO I são apresentadas algumas fichas padrão para a coleta de dados no campo.

5.4. Cálculos Preliminares

A principal informação que se deseja em um inventário florestal é o volume de madeira por hectare que, uma vez multiplicado pela área total abrangi da pelo povoamento florestal, resulta no volume de madeira existente numa determinada fazenda ou área. O volume de uma parcela é obtido a partir do volume das árvores individuais. A estimação do volume de árvores individuais, como foi visto, pode ser realizada através do fator de forma ou através de equações I tabelas de volume. Uma vez estimado o volume sólido (VSi) de cada árvore da parcela, o volume da parcela (VSp) é obtido pela soma do volume das árvores individuais da parcela:

1 i ipVS VS

O volume sólido da parcela pode então ser transformado em volume empilhado (VEp) utilizando-se o fator de empilhamento médio.

Para que o volume de madeira da parcela possa ser extrapolado para toda floresta plantada, torna-se necessário transformá-lo em m 3/ha ou st/ha (estéres por hectare). Para isso utiliza- se as fórmulas:

p ha p p

onde:

VSha é o volume sólido em m3/ha; VSp é o volume sólido da parcela em m3; VEha é o volume empilhado em st/ha; VEp é o volume empilhado da parcela em st; e

Sp é a área da parcela em m2 .

6. AMOSTRAGEM

As áreas florestais geralmente são extensas e não permitem a medição de todas as árvores ali existentes, por ser cara e consumir muito tempo. Por outro lado, a aplicação das teorias de amostragem permite que se obtenha resultados confiáveis com baixo custo e rapidez. Grandes empresas medem cerca de 0,5% das árvores, mas a diferença entre o volume posto fábrica e o estimado através do inventário florestal por amostragem não ultrapassa 5%.

Existem vários sistemas de amostragem sendo a mais usada a amostragem simples aleatória. Esse sistema consiste em selecionar ao acaso parcelas numa determinada área onde se deseja conhecer as características florestais (volume, DAP médio, etc.). Para a relação das parcelas usa-se uma tabela de números aleatórios (ANEXO IV). Tomemos como exemplo uma área (figura 13) que possui 25 unidades de amostra (parcelas):

FIGURA 13

Suponhamos que as colunas 26 e 27 da tabela de números aleotórios (vicie ANEXO IV) foram selecionadas por alguns mecanismos de casualização. O primeiro número daquela coluna é 5 que é superior a 25, o valor máximo do número de parcelas. Para achar o valor da parcela a ser selecionada basta dividir 5 por 25 o resto (5) é o número da parcela selecionada. No caso de talhões grandes esse processo seria demasiado lento, por isso utiliza-se um outro processo de casualização. A localização de o ponto inicial da parcela (canto esquerdo inferior da parcela) é determinada a partir de 2 distâncias, A e B, de um ponto de referência previamente especificado, como mostra a figura 14. Suponhamos que o talhão da figura 14 possua uma área de 2 ha, com as dimensões 200 x 100 m, e que se deseja locar uma parcela aleatoriamente. As colunas 61, 62 e 63 da tabela de números aleatórios foram selecionadas inicialmente por algum mecanismo aleatório.

O primeiro valor obtido com base nessas 3 colunas é 472 , sendo superior aos 200 m do maior lado. Então a distância A será 72 m. O próximo número é 585, também superior a distância B (100 m), assim essa distância será 85 m. Através desse processo a parcela foi locada de modo aleatório no talhão, uma vez que as distâncias A e B foram obtidas a partir de uma tabela de números aleatórios.

6.2. Número Adequado de Parcelas

Através de métodos estatísticos pode-se determinar o número de parcelas necessárias para amostrar aquela área com uma determinada probabilidade (fornecida pelo teste t) e intervalo de confiança. O número de parcelas necessárias (n) para amostrar o talhão será dado pela fórmula:

CVt n =

onde:

t é o valor tabular (tabela no ANEXO IV) da distribuição de t com (no - 1) graus de liberdade; no é o númcro de parcelas do inventário florestal piloto; CV é o coeficiente de variação percentual; e E% é o erro permissível na amostragem.

Através dcssa fórmula é possível saber se o número de parcelas amostradas foi suficiente para cobrir a variabilidade do povoamento dentro do nível de probabilidade e erro permissível estabelecidos. Nos levantamentos florestais costuma-se utilizar um erro permissível de no máximo 10%, com um nível de probabilidade de 5%.

7. INVENTÁRIO E ADMINISTRAÇÃO DA FLORESTA

O inventário florestal fornece todas as informações básicas para a administração da floresta. Para que isto seja possível essas informações devem ser as mais próximas da realidade, ou seja, devem ser precisas. A tomada de decisão na área florestal deve envolver o abastecimento contínuo com produtos florestais com o mínimo dano ao ambiente e que assegure a perpetuidade da produção. Todas as intervenções na floresta, como corte, desbastes, fertilizações, novos plantios, devem ser precedidos de um inventário contínuo ou pré-corte.

7.1. Esquema Geral de um Inventário Florestal

O nventário se inicia pela obtenção de uma planta topográfica da área onde as características silviculturais (espécie, procedência de semente, idade, rotação, ciclo, desbastes, tratos culturais, etc.) estão anotadas. Essa planta deve ser uma representação fiel da área a ser estudada. Após a locação das parcelas na planta, através de um sistema elatório simples, iniciam-se os trabalhos de campo com a instalação de parcela e medição das árvores. Deve- se utilizar o talhão como a unidade mínima de manejo, ou seja, as informações devem ser obtidas, de preferência, por talhão. O fluxograma anexo (figura 15) esquematiza as etapas a serem seguidas no levantamento florestal de cada ano.

7.2. Curvas de Produção

Como foi visto no início desse trabalho, a curva de produção volumétrica da floresta é fundamental para a tomada de decisão quanto a idade ótima de corte. Para isso, é necessário realizar o inventário florestal anualmente de modo a se acompanhar o crescimento da floresta.

É muito comum implantar o inventário florestal assim que o povoamento atinja' uma idade em que se pode projetar com segurança o volume, para idades futuras. Essa idade varia de 2 a 3 anos para as espécies do gênero Eucalyptus, 4 anos para Pinus e 7 anos para Araucaria angustifolia. As projeções são feitas com base em dados históricos do crescimento da espécie de interesse no local de trabalho.

É possível, às vezes, encontrar na literatura especializada sistemas de equações de produção que permitem estimar o volume futuro de madeira a ser produzido numa dada área, a partir da idade e volumes atuais da floresta. Um exemplo desses sistemas de previsão são as equações da diferença, muito usadas para as espécies do gênero Eucalyptus e Pinus. Os sistemas abaixo podem ser utilizados para obter o volume de madeira de uma floresta em diferentes idades:

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