Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-02-23T19:08:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Eric Xavier de Carvalho.pdf: 1149353 bytes, checksum: 8eb9485c4f475b9d783f7819c5300db4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-23T19:08:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Eric Xavier de Carvalho.pdf: 1149353 bytes, checksum: 8eb9485c4f475b9d783f7819c5300db4 (MD5) Previous issue date: 2015-02-02 / A biomassa tem papel relevante na matriz energética mundial e a cana-de-açúcar é importante nesse processo. A obtenção de matriz mais limpa e o aumento na demanda por produtos da indústria sucroalcooleira vêm exigindo maior eficiência no cultivo e no uso de tecnologia desde o campo até à indústria, visando tornar o setor mais sustentável e produtivo. Isso requer avanços em diversos aspectos, incluindo melhor conhecimento do potencial produtivo das variedades e da dinâmica de nutrientes nos sistemas de cultivo. Esta pesquisa teve como objetivo geral estudar ciclagem de nitrogênio e modelagem matemática para avaliar a produtividade de cinco variedades de cana-de-açúcar na Zona da Mata pernambucana. Os objetivos específicos foram: avaliar o acúmulo de biomassa e de nitrogênio com diferentes níveis de adubação nitrogenada; desenvolver equação alométrica para estimar a biomassa da cana-de-açúcar com metodologias não destrutivas e determinar a contribuição da fixação biológica no aporte do nitrogênio às principais variedades de cana-de-açúcar cultivadas em Pernambuco. Um experimento em campo foi conduzido na estação experimental do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA) em Itambé, PE, em 2012 e 2013, com delineamento experimental em blocos casualizados em arranjo fatorial, representados por cinco variedades de cana-de-açúcar (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 e RB962962) e três níveis de adubação nitrogenada (testemunha, 12 e 40 kg N ha-1 na forma de ureia), com 4 blocos. As parcelas foram compostas por sete fileiras com 14 metros de comprimento e 1 m entre fileiras (98m²). Nas parcelas com adubações de 12 Kg ha-1 foi delimitada uma microparcela de 1 x 1,5 m na fileira central, onde a adubação foi realizada com nitrato de amônio duplamente enriquecido a 5% de 15N. Na colheita, a biomassa das plantas foi fracionada em colmo, folhas e ponteiro e subamostras foram coletadas para determinação das concentrações de nitrogênio. Para a elaboração de equação alométrica, foram coletadas 10 plantas de cada parcela, cortadas manualmente ao nível do solo e mensuradas isoladamente em diferentes idades, aos 180, 240, 300, 360 e 450 (colheita) dias após o plantio para as variáveis biométricas de comprimento e o diâmetro de planta. As plantas foram pesadas e fracionadas em colmos, ponteiros e folhas para quantificar a biomassa. Os dados obtidos foram submetidos a análises de correlação e ajustadas equações de regressão. Para determinação, através da técnica isotópica da abundância natural do 15N e fixação biológica no aporte do nitrogênio das variedades, um ensaio foi conduzido em casa de vegetação localizada na sede do IPA, em Recife, PE. O delineamento foi em blocos casualizados com 13 tratamentos e quatro blocos. Os tratamentos consistiram em cinco cultivares de cana-de-açúcar (RB867515, RB863129, RB92579, RB931011 e RB962962), e oito plantas para serem testadas como referências. Na colheita em campo, a biomassa fresca das plantas foi distribuída em 66% no colmo, 19% nas folhas e 14% no ponteiro, as duas últimas somando 14 Mg ha-1, um importante potencial para fins energéticos. Não houve diferenças significativas entre as variedades no acúmulo de biomassa seca de colmo na colheita nem com relação a alocação de N na planta e no colmo. A recuperação média do fertilizante aplicado foi de 21%, sem diferenças entre as variedades. A técnica isotópica não possibilitou estimativa da fixação biológica de nitrogênio. As equações alométricas, tanto as gerais quanto as específicas por variedade, mostraram bons ajustes, indicando que podem ser ferramentas úteis para estimar a produtividade da cana-de-açúcar. Os modelos calibrados nesta pesquisa ainda necessitam ser validados e otimizado para outras variedades e regiões produtoras de cana-de-açúcar. No experimento em vasos em casa-de-vegetação, as variedades RB867515, RB931011 e RB962962 tiveram maiores fixações de N. Os valores médios foram de cerca de 12%, utilizando como referência a mamona (Ricinuscommunis L. e 17% utilizando o algodão (Gossypium hirsutum L.). Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), milho (Zea mays L.) e os capins colonião (Panicum maximum) e elefante (Pennisetum purpureum Schum.) não se mostraram adequados como plantas referência pois também fixaram N. / Biomass has an important role in the world energy matrix and sugarcane is relevant in this matrix. The need of a cleaner matrix and the increase in demand for sugarcane products have been pressing for greater efficiencies in cultivation and industrial technologies. This requires advances in several aspects, including better knowledge of the productive potential of varieties and their nutrient dynamics in different cropping systems. This research aimed to study biogeochemical aspects of production and mathematical modeling of five of the main varieties of sugarcane in the Zona da Mata of Pernambuco. The specific objectives were: evaluate the accumulation of biomass and nitrogen with different levels of nitrogen fertilization; develop allometric equations that allow estimations of biomass with non-destructive methods; determine the contribution of biological fixation to the nitrogen supply of the varieties. A field experiment was conducted at the experimental station of the Agronomic Institute of Pernambuco (IPA) in Itambé, PE, in 2012 and 2013, with a randomized design and a factorial arrangement, represented by five varieties of sugarcane (RB863129, RB92579, RB867515, RB931011 and RB962962) and three levels of nitrogen fertilization (control, 12 and 40 kg N ha-1), with 4 blocks. Each plot consisted of seven rows 14 m long, with 1 m between rows. In the plots fertilized with 12 kg ha-1, one microplot 1 x 1.5 m was established in the central row, where the fertilizer was doubly enriched ammonium nitrate at 5% 15N. At harvest, plant biomass was fractionated into stem, leaves and pointer and sub-samples were collected for determination of nitrogen concentrations. For the development of allometric equation, 10 plants were collected in each plot, 180, 240, 300, 360 and 450 (harvest) days after planting. The plants were cut at soil level, measured for their length and stem diameters and fractionated into stems, leaves and pointers to quantify biomass. The data were subjected to correlation analysis and adjusted regression equations. To determine potential nitrogen biological fixation, a greenhouse assay was conducted using the 15N isotopic natural abundance technique. The design was a randomized block with 13 treatments and four blocks. The treatments consisted of five sugarcane cultivars (RB867515, RB863129, RB92579, RB931011 and RB962962), and eight plants to be tested as possible references. At harvest in the field, 66% of the fresh biomass was in the stems, 19% in the leaves and 14% in the pointer, the last two adding to 14 Mg ha-1, an important potential for energy purposes. There were no significant differences among varieties in stem dry biomass accumulation or N allocation in the plants. The average recovery of applied fertilizer was 21%, with no differences among varieties. The isotope technique did not allow estimation of biological nitrogen fixation. The allometric equations, both general and specific for each variety, had good fits, indicating that they can be useful tools to estimate productivity along the sugarcane growth cycle. In the pot experiment, varieties RB867515, RB931011 and RB962962 had the highest N fixation (12 to 17%). Sorghum (Sorghum bicolor L. Moench), maize (Zea mays L.) and guinea (Panicum maximum) and elephant grasses (Pennisetum purpureum Schum.) were not suitable as reference plants as they also fixed N.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-03T14:59:56Z No. of bitstreams: 2 Tese Claudemiro de Lima Junior.pdf: 4582310 bytes, checksum: 1a4500e6da48db38bf98a455e1f5d43e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T14:59:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese Claudemiro de Lima Junior.pdf: 4582310 bytes, checksum: 1a4500e6da48db38bf98a455e1f5d43e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / CNPq;Embrapa / Na região Nordeste do Brasil, as estimativas de disponibilidade e potencial de aproveitamento energético da biomassa ainda são incipientes, sendo necessários esforços de quantificação detalhada da biomassa existente e passível de ser utilizada para conversão energética. Assim, este trabalho teve como objetivos: (1) estimar o potencial de aproveitamento energético das principais fontes de biomassa produzidas anualmente na região Nordeste do Brasil; (2) Ajustar um modelo de regressão linear que permita estimar a biomassa de lenha em áreas de caatinga a partir de imagens de satélites; e (3) avaliar a viabilidade econômica do aproveitamento energético da lenha de caatinga sob manejo florestal sustentável (MFS), considerando diferentes rotas de processamento. A estimativa do potencial energético das principais fontes de biomassa foi feita por meio de um levantamento da produção divulgada nas bases de dados 2010 do IBGE e do potencial de geração de energia. A relação entre a biomassa estimada (t.ha-1) por uso de equações alométricas e o índice de vegetação pela diferença normalizada (IVDN) obtido de uma imagem do sensor LANDSAT TM de uma área de caatinga foi estudada pela instalação de vinte parcelas com área de 10x20m em Petrolina, PE. Todas as plantas lenhosas vivas com diâmetro a altura do peito (DAP) igual ou maior que 3 cm foram identificados e tiveram sua altura e DAP medidos e suas biomassas estimadas a partir de equações alométricas. A avaliação da viabilidade econômica foi feita considerando as rotas tecnológicas de comercialização direta da lenha, da produção de carvão por fornos tradicionais e por fornos cilíndricos, e a produção de energia em termelétricas com ciclo a vapor com turbinas de condensação e ciclo combinado integrado a gaseificação da biomassa. Foram incluídos os custos com: compra da área, plano de manejo florestal sustentável, implantação e manutenção de cada rota, tributos e impostos. Os resultados obtidos demonstraram que as fontes com maior potencial de aproveitamento energético anual foram o bagaço de cana de açúcar, 143.725 MWh, a lenha da caatinga, 87.740 MWh, os resíduos urbanos, 27.941 MWh, o etanol, 17.649 MWh, e o coco-baía, 13.063 MWh. Nas potencialidades locais, merece destaque a biomassa do babaçu, no estado do Maranhão, a biomassa do coco-da-baía, nos litorais do Ceará, Bahia e Sergipe e nos perímetros irrigados no Vale do São Francisco, e a biomassa do dendê, no Sudeste da Bahia. Na área de caatinga em que foi feito o estudo, a densidade das plantas foi de 780 ind.ha-1, apresentando variação de 150 a 1900 ind.ha-1. A espécie arbustiva Mimosa tenuiflora apresentou maior índice de viii valor de importância (IVI), e maior biomassa, 10,11 t.ha-1. Os valores de IVDN variaram entre 0,4161 e 0,7067, apresentando-se positivamente correlacionados com os valores de biomassa estimados, os quais variaram entre 5,93 e 60,74 t.ha-1, com coeficiente de correlação de Pearson de 0,84 e p < 0,01. A regressão linear entre IVDN e a biomassa obteve índice de determinação R2= 0,70 e desvio padrão de 8,43 t.h-1. O erro de predição na estimativa da biomassa, obtido do pelo método da validação cruzada foi igual a 31%. A biomassa aérea média variou entre 1 e 52 tMS.ha-1, e a biomassa lenhosa média foi de 30 tMS.ha-1. O poder calorífico inferior das espécies variou de 3648 a 4327 kcal.kg-1, a jurema-preta (Mimosa tenuiflora) apresentou maior densidade energética. As rotas de produção de carvão apresentaram maior viabilidade econômica, com valor presente líquido positivo e com o prazo de retorno de investimento de 2,4 anos, para os fornos cilíndricos, e de 3 anos, para os fornos tradicionais. A análise de sensibilidade mostrou que é viável a comercialização direta da lenha e a produção de energia elétrica por termelétricas com o aumento dos parâmetros produtividade de lenha, preço de energia e preço de lenha ou com a diminuição do custo de investimento inicial ou do preço da terra. É considerável o potencial de aproveitamento energético da biomassa na região NE, com muitas possibilidades de exploração, a exemplo dos resíduos de coco-baía, coco-babaçu e a lenha da caatinga. É possível estimar a biomassa da lenha da caatinga sob MFS de grandes áreas com o uso de imagens de satélite, com uma precisão satisfatória para um método indireto de medição. A rota tecnológica mais viável para a lenha da caatinga sob MFS é a produção de carvão, mas caso haja incentivos governamentais como subsídios para a instalação de equipamentos ou melhores preços para a energia vendida às concessionárias, a geração de energia por termelétricas podem vir a ser um vetor para o desenvolvimento regional.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-07-05T15:58:45Z No. of bitstreams: 1 Jose Nailson Barros Santos.pdf: 4315756 bytes, checksum: e804ee1fabfb9e09c5ffdc9982e84bbf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T15:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose Nailson Barros Santos.pdf: 4315756 bytes, checksum: e804ee1fabfb9e09c5ffdc9982e84bbf (MD5) Previous issue date: 2016-02-29 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In forest species the leaf area verification can be a base supply to various types of studies directed to ecology and ecophysiology. The use of allometric equations to estimate the real leaf area presents itself as a fundamental tool to simplify the measurement of this variable. This study aimed to build allometric equations to estimate leaf area of 14 forest species, from linear measurements given in the leaf blade.For each tree species was collected 600, selected at different levels of treetops from, located within experimental plots in a remaining of Lowland Rainforest, in Paulista-PE. All leaves were digitalized and the leaf area (LA) was determined by using the Image-Pro® Plus software, the corresponding value of the maximum length (L) and maximum width (W) were taken. Linear and nonlinear models were generated based on leaves dimensions, where LA was the dependent variable,„L‟, „W‟ and LxW independent variables. Statistical criteria for models selection were based on the examination of the Analysis of variance table (F≤0.01), adjusted coefficient of multiple determination (R²aj), standard error of the estimate (Sxy), mean squared residue (MSR) and graphic criteria of statistical analysis. Models validation was performed by an independent leaves sample (n=200), the real and predicted values of LA were submitted to Student's t-test (p <0.01). To determine the universal equation, LA values were re-estimated using the main equations of each species and the leaves independents, the efficiency of these estimates was evaluated by Student's t-test (p <0.01). In general, 126 adjusted equations present statistical significance (p <0.01) and high Raj 2, showing the existence of a high correlation between LA and the linear dimensions of the leaf blade. However, only 25 equations were validated, including among these, main and alternatives equations, for most species. Simple and modified linear models that consider the use of a single dimension proved to be inappropriate in its entirety. In contrast, all non-linear models, based on the product of the dimensions (LxW), as the potential equation predominantly estimate the leaf area of the 14 forest species. Later the alternative equation that estimated the LA is the linear model, modified by the withdrawal of the interception, can be used without loss of quality of the estimates, is recommended because of its simplicity. Potential models of single dimension, validated to A. discolor (Ŷ=1,9474L1,9287) and H. rubriflora (Ŷ=0,3210C 2,0394) in this study can be used, but with a noticeable loss of accuracy. The proposed equations for each species are unique, represent good estimators of real LA and can be used safely and reliably in several studies. The models based on a single dimension can be used, being recommended for experiments that allow sensitive loss of accuracy. Finally, it was shown that the leaves of E. ovata, L. pisonis, P. heptaphyllum, T. spruceanum and T. guianensis, have a similar leaf blade morphotype, thus, can be estimated by a single universalized equation (Ŷ=0,5822(LW)1,0476) without significant loss of accuracy. / Em espécies florestais a verificação da área foliar é um aporte base para diversos tipos de estudos direcionados à ecologia e ecofisiologia. Desse modo, a utilização de equações alométricas para a estimativa precisa da área foliar, desponta-se como ferramenta fundamental para simplificação da mensuração desta variável. O presente estudo teve como objetivo, construir equações alométricas para estimativa da área foliar de 14 espécies florestais, a partir de medidas lineares proferidas no limbo foliar. Para cada espécie, foram coletados 600 folhas íntegras, a partir de um remanescente de Floresta Ombrófila de Terras Baixas, Paulista - PE. Todas as folhas foram digitalizadas, a área foliar (AF) real determinada através do Image-pro Plus®, posteriormente foram tomados os correspondentes valores máximos do comprimento (C) e largura (L). Modelos lineares e não-lineares foram gerados a partir das dimensões das folhas, sendo a AF variável dependente e „C‟, „L‟ e „CxL,‟ variáveis independentes. Os critérios estatísticos para seleção dos modelos foram baseados no exame do quadro de análise de variância (F≤0,01), coeficiente de determinação ajustado (R²aj), erro padrão da estimativa (Sxy), quadrado médio do resíduo ( ) e critérios gráficos de análise estatística. A validação dos modelos foi realizada através de uma amostra independente de folhas (n=200), os valores reais e preditos de AF, foram submetidos ao teste t-Student (p<0,01). Para determinação da equação universal, foi re-estimado os valores de AF da amostra de validação (n=200), utilizando-se as equações principais de cada espécie, a eficiência destas estimativas foi avaliada pelo teste t-Student (p<0,01). De modo geral, as 126 equações ajustadas, apresentaram significância estatística (p<0,01) e elevados Raj 2, demonstrando existência de alta correlação entre a AF e as dimensões lineares do limbo foliar. Todavia, apenas 25 equações foram validadas, incluindo entre estas, equações principais e alternativas, para maior parte das espécies. Os modelos do tipo linear simples e modificados, que consideram o uso das dimensões, de forma isolada, provaram ser inadequados em sua totalidade. Em contra partida, todos os modelos não-lineares, com base no produto das dimensões (CxL), foram validados, sendo a equação potencial que predominantemente estimou a área foliar das 14 nas espécies florestais. Posteriormente a equação alternativa que melhor estimou a AF é do modelo linear modificado pela retirada da constante de interceptação, podendo ser utilizada, sem prejuízo da qualidade das estimativas, sendo recomendada em razão de sua maior simplicidade. Os modelos potenciais de dimensão única, validados para a A. discolor (Ŷ=1,9474L1,9287) e H. rubriflora (Ŷ=0,3210C 2,0394), neste trabalho, podem ser utilizados, porém com sensível perda de acurácia. As equações propostas para cada uma das espécies são inéditas, representam bons estimadores da área foliar real, podendo ser usados com segurança e confiabilidade em diversos estudos. Finalmente, comprovou-se que as folhas de E. ovata, L. pisonis, P. heptaphyllum, T. spruceanum e T. guianensis, possuem morfotipo do limbo foliar semelhante, desse modo, podem ser estimadas por uma única equação universalizada (Ŷ=0,5822CL1,0476), sem perda de acurácia, fato nunca relatado antes na literatura até a realização do presente estudo.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruno Cruz de Souza.pdf: 532343 bytes, checksum: 8dec8be4074dd0c056e30ae071d41e56 (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Among the remaining existing mountainous areas have not yet been characterized for their composition and structure, it is believed that these remnants harbor a high biological diversity. Seeking to expand the knowledge phytoecological caatinga, particularly mountainous areas, this study assessed the species richness, diversity and plant community structure present and, through mathematical models propose drawing the allometric equation for estimating carbon stock in plants of the caatinga. The location of the study was the Serra da Arara in the municipality of São João do Cariri micro Cariri West. The land use history showed that there occurred 40 years extraction of firewood and currently the vegetation is retained. To phytosociological sampling was adopted the usual inclusion criteria for this type 11 of vegetation, characterized by the method of point-and-quadrant, which consisted of randomly selecting 30 sample units, and each plant chosen 6-point. The calculated parameters of diversity were the index of Shannon diversity, richness of taxa, equitability and richness estimators nonparametric Chao 1 and Jackknife 1. For structural analysis were determined by the total density and basal area, and the species in diameter classes and high, estimated to determine the projection area and canopy biomass was used the allometric equations, Copa (m2) = 0 , 1939 x diameter (cm) 1.6311 and Biomass Kg = 0.2627 DAP 1.9010. To elaborate the allometric equation of carbon stock, depending on the measures and DNS HT were tested regression models simple and multiple linear, logarithmic, exponential, geometric and power function. All data were processed by the software Native forest 2 and Bioestat 5.0. It was recorded 32 species in 11 families who had a rate of taxon richness and diversity of 4.86 Shannon 2.71. Values considered high when compared with work done on other studies of caatinga. The structural parameters showed low values, density (2.395 planta/ha-1), basal area (6.69 m2/ha-1), average height and diameter (3.52 and 8.67 cm), crown area ( 5872 m2 ha-1) and biomass (16.3 kg ha-1). The dominant species were the shrub layer, confirming that the vegetation in Old Cariris presents a face-sized specimens with "low" and are distributed in a scattered way, it is open, however, their diversity is high probably because we it is a mountainous area, indicating that these areas are conserved and thus play role of buffer zones for these locations. After testing the equation modeling carbon stock, it was observed that the variable total height (HT) when evaluated alone showed low values for the coefficient of determination R2 is not recommended for estimating carbon stock (CS). DNS showed the best correlation with the CS, however, the values obtained for the coefficient of determination were insufficient and can explain only 40% of variations. The combination of the DNS with HT resulted in improvement in the value of the coefficient. The models that were best suited to the type potency (CS = a DNS b) and linear regression and multiple (CS = a + bX), however, the small sample did not arrive at an equation for greater accuracy, which allow us to estimate the potential carbon storage in plants of the caatinga. / Dentre os remanescentes existentes, as áreas serranas ainda não foram caracterizadas quanto a sua composição e estrutura, acredita-se que esses remanescentes abrigam uma elevada diversidade biológica. Objetivando ampliar o conhecimento fitoecológico da caatinga, em especial das áreas serranas, nesse estudo avaliou-se a riqueza de espécies, diversidade e estrutura da comunidade vegetal presente e, através de modelos matemáticos propor a elaboração da equação alométrica para estimativa do estoque de carbono em plantas da caatinga. A localidade do estudo foi a Serra da Arara no município de São João do Cariri, microrregião do Cariri Ocidental. O histórico de uso apontou que há 40 anos ocorreu extração de lenha e atualmente a vegetação encontra-se conservada. Para amostragem fitossociológica foi adotado os critérios de inclusão usuais para esse tipo de vegetação, sendo caracterizada 10 pelo método do ponto-e-quadrante, que consistiu na escolha aleatória de 30 unidades amostrais e em cada uma delas escolhidas 6 plantas-ponto. Os parâmetros calculados de diversidade foram o índice de diversidade de Shannon, riqueza de táxons, equabilidade e os estimadores de riqueza não-paramétricos Chao 1 e Jackknife 1 . Para análise estrutural foram determinadas a densidade total e área basal total, sendo as espécies distribuídas em classes de diâmetro e de altura, para determinação estimada da área de projeção de copa e da biomassa, foi utilizadas as equações alométricas, Copa (m2) = 0,1939 x diâmetro (cm)1.6311 e Biomassa Kg = 0,2627. DAP 1,9010. Para elaboração da equação alométrica de estoque de carbono, em função das medidas de DNS e HT, foram testados os modelos de regressão linear simples e múltipla, logarítmico, exponencial, geométrico e função de potência. Todos os dados foram tratados pelos os softwares Mata nativa 2 e Bioestat 5.0. Registrou-se 32 espécies em 11 famílias que apresentaram um índice de riqueza de táxon de 4,86 e a diversidade de Shannon 2,71. Valores considerados elevados quando comparados com trabalhos realizados em outras fisionomias de caatinga. Os parâmetros de estrutura apresentaram valores baixos, densidade (2.395 planta/ha-1), área basal (6,69 m2/ha-1), altura e diâmetro médios (3,52 m e 8,67 cm), área da copa (5.872 m2 ha-1) e biomassa (16,3 Kg ha-1). As espécies dominantes foram do estrato arbustivo, confirmando-se que a vegetação dos Cariris Velhos apresenta uma fisionomia de espécimes com porte baixo e por se distribuírem de forma esparsa, considerase aberta, no entanto, sua diversidade é alta provavelmente por se tratar de uma área serrana, indicando que estas áreas são mais conservadas e assim desempenham função de zonas tampão para essas localidades. Após os testes de modelagem da equação de estoque de carbono, observou-se que a variável altura total (HT) quando avaliada isoladamente demonstrou baixos valores para o coeficiente de determinação R2, não sendo recomendada para estimar o estoque de carbono (EC). O DNS apresentou melhor correlação com o EC, porém, os valores obtidos para o coeficiente de determinação foram insuficientes, sendo possível explicar apenas 40% das variações. A combinação do DNS com a HT resultou em melhoria no valor do coeficiente. Os modelos que melhor se adequaram foram a função do tipo potência (EC= a DNS b) e a regressão linear simples e múltipla (EC = a + bX), no entanto, a baixa amostragem não permitiu formular uma equação, de maior precisão, que possibilitasse estimar o potencial de estoque de carbono em plantas da caatinga.

The objective of this study was to test the line intersect sampling (LIS) methodology using the design-based inference with stratified systematic sampling and two transect shapes: a straight line and a cross shape, both with three different lengths (100, 150, and 200 m) to estimate the number of coarse woody debris (CWD) elements, their volume, biomass and carbon stocks; by decay class; furthermore, we fit and select CWD biomass and carbon models. The study area includes two types of native forest in the State of São Paulo, Brazil: a Seasonal Semi-deciduous Forest (SSF) and a Cerrado sensu-stricto (CSS). Two strata were chosen in each area, and in each stratum ten sampling units were installed according to a systematic sampling protocol. Each sampling unit had one North- South line of 200 m superimposed over the other lengths (100 and 150 m) and three lines (one for each length) in the East-West direction forming the cross shapes, for a total 650 m per sampling unit. All CWD elements with a diameter _ 10 cm that crossed the transect were tallied. For each element, the diameter, length, perpendicular width, decay class, and (when possible) species was recorded. Disc samples were taken from each element, from which cylinder samples were extracted then oven dried to determine density. These cylinders were milled and analyzed to determine carbon content (%). The volume of each element was calculated by taking the difference between cross-sectional area and any hollowed area, then multiplying by the element\'s length. Biomass was calculated by multiplying volume values by density values, and carbon stocks were calculated by multiplying biomass by the carbon percentage factors computed via lab analysis. Total estimators were calculated by area and per hectare for the number of CWD elements, their volume, biomass, and carbon stocks. These estimators were calculated by stratum then combined across the entire sample population. The data from each sampling unit was also used to calculate the wood density and carbon concentration by decay class, as well as to fit linear and nonlinear models. For the SSF area, the most accurate transect design was the 200 m cross shaped; and for the CSS area was selected the 150 m cross shape. Both areas showed lower biomass values (1.3 and 6.7 Mg/ha for the CSS and SSF areas, respectively) than other studies in the Amazon Forest where CWD research has been conducted. In both areas, as the decay class increased (from least to most rotten material), wood density decreased, which follows the same pattern as other literature. Carbon concentration barely changed within decay classes. Using a conversion constant of 50%, similar carbon stock results were obtained. Nonlinear models (using diameter and length as predictor variables) proved an efficient tool for predicting CWD biomass at an element level. As expected, biomass data exhibited heteroscedasticity, which was mitigated by modeling the variance of the residuals with a power function of the combined variable. Adding decay class as an indicator variable also resulted in model improvement. / Este estudo buscou testar a metodologia de amostragem pela linha interceptadora (LIS), usando a inferência baseada no design, com amostragem sistemática estratificada em duas formas de transectos: linha reta e forma de cruz, ambos com três diferentes comprimentos de transectos: 100, 150 e 200 m para estimar o número de elementos, volume, biomassa e estoque de carbono de madeira morta; investigar a densidade da madeira e a concentração de carbono da madeira morta pela classe de decomposição; e, ajustar e selecionar modelos de biomassa e carbono de madeira morta, em dois tipos de floresta nativa no estado de São Paulo, Brasil: uma Floresta Estacional Semidecidual (SSF) e um Cerrado sensu-stricto (CSS). Em cada tipo florestal foram selecionados dois estratos e localidas dez unidades de amostragem em cada. A unidade de amostragem é um transecto Norte-Sul, com 200 m, que sobrepõe os outros comprimentos (100 e 150 m), e três transectos (para cada comprimento) na direção Leste-Oeste, formando a cruz, totalizando 650m. Foram medidos todos os elementos de madeira morta grossa (CWD) que cruzaram o transecto com um diâmetro _10 cm. Foi medido o diâmetro na interseção, o comprimento, a largura perpendicular, o elemento foi classificado de acordo com a classe de decomposição e, quando possível, a espécie foi identificada. De cada elemento foi retirado um disco de amostra na interseção, este foi fotografado para o cálculo da área oca. De cada disco foram extraídos cilindros, secos em estufa para determinação da densidade, estes foram moídos e analisados para determinação do teor de carbono (%). O volume de cada elemento foi calculado pela diferença da área seccional e área oca, multiplicada pelo comprimento; a biomassa foi calculada multiplicando o volume pela densidade; e o estoque de carbono foi calculado multiplicando a biomassa pela concentração de carbono. Os estimadores do total foram calculados por área e por hectare para o número de elementos de CWD, volume, biomassa e estoque de carbono; foram calculados por estrato, e combinados para a população. Os dados dos 650m de cada unidade foram utilizados para calcular as médias da densidade da madeira e concentração de carbono por classe de decomposição e, para construção de modelos lineares e não-lineares. Para a SSF, o design mais preciso foi transectos em forma de cruz, com 200 m. Para CSS foram selecionados transectos em cruz, com 150 m. As áreas apresentaram valores de biomassa 1.3-6.7 Mg/ha para CSS e SSF, respectivamente. Em ambos tipos florestais foi encontrado que à medida que a classe de decomposição aumenta (mais fresco para mais podre), a densidade da madeira diminui, seguindo os mesmos padrões encontrados na literatura. A concentração de carbono não apresentou mudança dentro das classes de decomposição. Modelos nãolineares com diâmetro e comprimento como variáveis preditoras provaram ser uma ferramenta eficiente para predizer a biomassa e carbono de CWD. Como esperado, os dados de biomassa apresentaram heterocedasticidade, mitigada pela modelagem da variância dos resíduos com uma função de potência. A adição da classe de decomposição como variável indicadora também mostrou melhora nos modelos.

The objective of this study was to test the line intersect sampling (LIS) methodology using the design-based inference with stratified systematic sampling and two transect shapes: a straight line and a cross shape, both with three different lengths (100, 150, and 200 m) to estimate the number of coarse woody debris (CWD) elements, their volume, biomass and carbon stocks; by decay class; furthermore, we fit and select CWD biomass and carbon models. The study area includes two types of native forest in the State of São Paulo, Brazil: a Seasonal Semi-deciduous Forest (SSF) and a Cerrado sensu-stricto (CSS). Two strata were chosen in each area, and in each stratum ten sampling units were installed according to a systematic sampling protocol. Each sampling unit had one North- South line of 200 m superimposed over the other lengths (100 and 150 m) and three lines (one for each length) in the East-West direction forming the cross shapes, for a total 650 m per sampling unit. All CWD elements with a diameter _ 10 cm that crossed the transect were tallied. For each element, the diameter, length, perpendicular width, decay class, and (when possible) species was recorded. Disc samples were taken from each element, from which cylinder samples were extracted then oven dried to determine density. These cylinders were milled and analyzed to determine carbon content (%). The volume of each element was calculated by taking the difference between cross-sectional area and any hollowed area, then multiplying by the element\'s length. Biomass was calculated by multiplying volume values by density values, and carbon stocks were calculated by multiplying biomass by the carbon percentage factors computed via lab analysis. Total estimators were calculated by area and per hectare for the number of CWD elements, their volume, biomass, and carbon stocks. These estimators were calculated by stratum then combined across the entire sample population. The data from each sampling unit was also used to calculate the wood density and carbon concentration by decay class, as well as to fit linear and nonlinear models. For the SSF area, the most accurate transect design was the 200 m cross shaped; and for the CSS area was selected the 150 m cross shape. Both areas showed lower biomass values (1.3 and 6.7 Mg/ha for the CSS and SSF areas, respectively) than other studies in the Amazon Forest where CWD research has been conducted. In both areas, as the decay class increased (from least to most rotten material), wood density decreased, which follows the same pattern as other literature. Carbon concentration barely changed within decay classes. Using a conversion constant of 50%, similar carbon stock results were obtained. Nonlinear models (using diameter and length as predictor variables) proved an efficient tool for predicting CWD biomass at an element level. As expected, biomass data exhibited heteroscedasticity, which was mitigated by modeling the variance of the residuals with a power function of the combined variable. Adding decay class as an indicator variable also resulted in model improvement. / Este estudo buscou testar a metodologia de amostragem pela linha interceptadora (LIS), usando a inferência baseada no design, com amostragem sistemática estratificada em duas formas de transectos: linha reta e forma de cruz, ambos com três diferentes comprimentos de transectos: 100, 150 e 200 m para estimar o número de elementos, volume, biomassa e estoque de carbono de madeira morta; investigar a densidade da madeira e a concentração de carbono da madeira morta pela classe de decomposição; e, ajustar e selecionar modelos de biomassa e carbono de madeira morta, em dois tipos de floresta nativa no estado de São Paulo, Brasil: uma Floresta Estacional Semidecidual (SSF) e um Cerrado sensu-stricto (CSS). Em cada tipo florestal foram selecionados dois estratos e localidas dez unidades de amostragem em cada. A unidade de amostragem é um transecto Norte-Sul, com 200 m, que sobrepõe os outros comprimentos (100 e 150 m), e três transectos (para cada comprimento) na direção Leste-Oeste, formando a cruz, totalizando 650m. Foram medidos todos os elementos de madeira morta grossa (CWD) que cruzaram o transecto com um diâmetro _10 cm. Foi medido o diâmetro na interseção, o comprimento, a largura perpendicular, o elemento foi classificado de acordo com a classe de decomposição e, quando possível, a espécie foi identificada. De cada elemento foi retirado um disco de amostra na interseção, este foi fotografado para o cálculo da área oca. De cada disco foram extraídos cilindros, secos em estufa para determinação da densidade, estes foram moídos e analisados para determinação do teor de carbono (%). O volume de cada elemento foi calculado pela diferença da área seccional e área oca, multiplicada pelo comprimento; a biomassa foi calculada multiplicando o volume pela densidade; e o estoque de carbono foi calculado multiplicando a biomassa pela concentração de carbono. Os estimadores do total foram calculados por área e por hectare para o número de elementos de CWD, volume, biomassa e estoque de carbono; foram calculados por estrato, e combinados para a população. Os dados dos 650m de cada unidade foram utilizados para calcular as médias da densidade da madeira e concentração de carbono por classe de decomposição e, para construção de modelos lineares e não-lineares. Para a SSF, o design mais preciso foi transectos em forma de cruz, com 200 m. Para CSS foram selecionados transectos em cruz, com 150 m. As áreas apresentaram valores de biomassa 1.3-6.7 Mg/ha para CSS e SSF, respectivamente. Em ambos tipos florestais foi encontrado que à medida que a classe de decomposição aumenta (mais fresco para mais podre), a densidade da madeira diminui, seguindo os mesmos padrões encontrados na literatura. A concentração de carbono não apresentou mudança dentro das classes de decomposição. Modelos nãolineares com diâmetro e comprimento como variáveis preditoras provaram ser uma ferramenta eficiente para predizer a biomassa e carbono de CWD. Como esperado, os dados de biomassa apresentaram heterocedasticidade, mitigada pela modelagem da variância dos resíduos com uma função de potência. A adição da classe de decomposição como variável indicadora também mostrou melhora nos modelos.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-03-23T18:42:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Ludmila Marinho - PDF.pdf: 724605 bytes, checksum: c95cd39ceabcc294dd3c22783b2ba10f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-23T18:42:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Ludmila Marinho - PDF.pdf: 724605 bytes, checksum: c95cd39ceabcc294dd3c22783b2ba10f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / O presente trabalho buscou estimar a biomassa viva acima do solo (BVAS) em um fragmento florestal da Mata Atlântica localizado no sopé da Pedra de Itaocaia, município de Maricá/RJ. Para ajustar uma equação alométrica para a área de estudos, 7 indivíduos arbóreos representativos da região foram escalados e um galho de cada árvore foi retirado. Este procedimento possibilitou a obtenção de medidas dos volumes dos diferentes compartimentos arbóreos (tronco, galhos grossos, galhos finos e folhas) e das respectivas densidades básica (média=0,52 g/cm3) e fresca (média = 0,94 g/cm3), medidas estas utilizadas para calcular os fatores de forma dos galhos (FFG) e arbóreo (FFA). De maneira geral, as contribuições dos galhos finos e folhas decrescem com o aumento do diâmetro da base do galho, já a porcentagem de galhos grossos cresce e o valor do FFG diminui com o aumento do diâmetro da base do galho. A contribuição dos compartimentos galhos grossos, finos e folhas somam 33% da BVAS total arbórea na região. O FFA = 0,65 foi o fator que melhor estimou a BVAS por meio da equação alométrica BVAS = FFA*Db*AB*H, onde Db é a densidade básica, AB é a área basal e H é a altura da árvore. As estimativas de BVAS e estoque de carbono foram de 100 t/ha e 50,5 tC/ha, respectivamente, sugerindo que o fragmento florestal da Pedra de Itaocaia está num estágio de regeneração intermediário e com período de abandono estimado em 40 anos / This study aimed to estimate aboveground biomass (AGB) in an Atlantic Forest fragment located at the Stone Itaocaia, Marica, Rio de Janeiro. To fit an allometric equation for the study area, seven trees were scaled and a branch of each tree was removed. This procedure enabled to obtain measurements of the volumes of different compartments of trees (trunk, branches and leaves) and their basic densities (mean = 0.52 g/cm3) and cool (mean = 0.94 g / cm3), measures used to calculate the form factors of the branches (FFG) and the tree (FFA). In general, the contributions of branches and leaves decrease with increasing the diameter of the base of the branch, percentage of thick branches grow and FFG value decreases with increasing the diameter of the base of the branch. The contribution of branches, and leaves add 33% of the total tree AGB in the region. The FFA = 0.65 was the factor that best predicted the AGB by the allometric equation AGB = FFA * H * AB * Db, where Db is the density, AB is the basal area and H is the height of the tree. Estimates of carbon stock and AGB were 100 t / ha and 50.5 tC / ha, respectively, suggesting that the fragment of Stone Itaocaia is an intermediate stage of regeneration and abandonment period estimated at 40 years.