Made available in DSpace on 2015-03-26T12:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8085749 bytes, checksum: 16c9ec262ce793f99b1a887855d560a4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to develop a complete model in individual tree basis for a fragment of Semideciduous Montana forest using artificial neural networks (ANN) and validate their application. Data from ten permanent plots in a forest of 17 ha in Viçosa, MG, at the intermediate stage of ecological succession, monitored for 14 years (1994, 1997, 2000, 2004 and 2008) were used for this purpose. The data set was randomly divided into two groups: 1) training networks group, consisting of six parcels totaling 3,556 cases at five measurements, observed 231 cases of death and 238 cases of ingrowth, and 2) the validation model group, consisting of four parcels, totaling 2,062 cases, with 181 cases of death and 146 cases of ingrowth. The work was divided into four chapters where, in Chapter I, we evaluated different competition indexes independent, dependent and semi-independent of distance, and selected those best for studies of growth and mortality in later chapters. In Chapters II and III were evaluated and compared different types and architectures of neural networks to estimate mortality regular trees, as well as projection of diameter, total height and bole height. In Chapter IV, there was the validation of networks employing the set of independent data. Besides the selected networks was considered the average rate at each measurement period, the first data group, the projection of the forest structure (validation). The analysis showed that, overall, the competition indexes were correlated with the probability of mortality and growth of trees. There was also verified that the neural networks efficiency in the estimation of tree mortality and the growth projection, accurate estimates are obtained. In validation, designed to mortality, growth and ingrowth of the first measurement (1994) by the year 2008, which were compared to the observed values. The model for individual tree basis was efficient in simulating forest growth and yield at all levels of detail (stand level, diameter and hight distribution level and individual tree level). The results confirmed the potential use of individual tree basis models through artificial neural networks in natural forests structurally complex, as is the case of the Semideciduous Montana Forest. / Este estudo teve como objetivos desenvolver um modelo completo em nível de árvore individual para um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual Montana utilizando redes neurais artificiais (RNA) e validar a sua aplicação. Dados provenientes de dez parcelas permanentes em um fragmento florestal de 17 ha no município de Viçosa, MG, em estágio médio de sucessão ecológica, monitoradas durante 14 anos (1994, 1997, 2000, 2004 e 2008) foram utilizados para este propósito. O conjunto de dados foi dividido aleatoriamente em dois grupos: 1) grupo de treinamento das redes, composto por seis parcelas e totalizando 3.556 casos nas cinco medições, sendo observados 231 casos de mortalidade e 238 casos de ingresso, e 2) grupo de validação do modelo, composto por quatro parcelas, totalizando 2.062 casos, sendo observados 181 casos de mortalidade e 146 casos de ingresso. O trabalho foi dividido em quantro capítulos onde, no capítulo I, foram avaliados diferentes índices de competição independentes, dependentes e semi-independentes da distância, sendo selecionados aqueles melhores para os estudos de crescimento e mortalidade nos capítulos posteriores. Nos capítulos II e III foram avaliados e comparados diferentes arquiteturas e tipos de redes neurais para estimativa da mortalidade regular das árvores, bem como para projeção do diâmetro, altura total e do fuste. No capítulo IV, realizou-se a validação das redes empregando-se o conjunto de dados independentes. Além das redes selecionadas considerou-se a taxa média de ingresso em cada período de medição, no primeiro grupo de dados, na projeção da estrutura da floresta (validação). Após as análises, observou-se que, de maneira geral, os índices de competição foram correlacionados com o crescimento e probabilidade de mortalidade das árvores. Verificou-se, também, a eficiência das redes neurais na estimação da mortalidade das árvores e para a projeção do crescimento, sendo obtidas estimativas precisas. Na validação, projetou-se a mortalidade, o crescimento e o ingresso da primeira medição (1994) até o ano de 2008, os quais foram comparados aos valores observados. O modelo em nível de árvore individual foi eficiente na simulação do crescimento e produção florestal em todos os níveis de detalhamento (povoamento total, distribuição diamétrica e de altura e em nível de árvore individual). Os resultados confirmaram o potencial de utilização de modelos em nível de árvore individual por meio de redes neurais artificiais em florestas naturais estruturalmente complexas, como é o caso da Floresta Estacional Semidecidual Montana.

Submitted by Valquíria Barbieri (kikibarbi@hotmail.com) on 2018-05-11T20:59:15Z No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Karen Janones da Rocha.pdf: 4327569 bytes, checksum: 1207959001ffdfc221d56edf601d488a (MD5) / Approved for entry into archive by Jordan (jordanbiblio@gmail.com) on 2018-05-24T14:50:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Karen Janones da Rocha.pdf: 4327569 bytes, checksum: 1207959001ffdfc221d56edf601d488a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-24T14:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISS_2015_Karen Janones da Rocha.pdf: 4327569 bytes, checksum: 1207959001ffdfc221d56edf601d488a (MD5) Previous issue date: 2015-02-06 / CAPES / O objetivo geral do presente estudo foi caracterizar um fragmento secundário de Floresta Estacional Semidecidual localizado em Tapurah-MT, quanto a sua estrutura e composição florestal, verificar a formação de grupos florísticos e, ainda, explorar possíveis relações com o ambiente. Aplicou-se o método de área fixa com conglomerados retangulares de dimensões de 10 x 250 m, foram alocados e medidos cinco conglomerados com cinco subunidades cada de 10 X 50 m. Em cada subunidade amostral foi considerada todas as espécies arbóreas e arbustivas com diâmetro à altura do peito (DAP) superior ou igual a 10 cm. A composição florística foi analisada quanto ao número de famílias, gêneros e espécies botânicas encontradas no levantamento do componente arbóreo e a suficiência amostral do levantamento florístico foi verificada pelo procedimento Bootstrap. A similaridade florística entre as subunidades amostrais foi obtida através do Índice de Jaccard e a diversidade de espécies nas subunidades amostrais foi medida pelo Índice de Shannon (H’) e pelo Índice de Equabilidade de Pielou (J’). A caracterização da estrutura horizontal da vegetação foi feita a partir dos parâmetros fitossociológicos e a estrutura diamétrica pelo procedimento de Spiegel. A presença de grupos florísticos foi verificada pelo método de associação das espécies e o número de grupos foi estabelecido pelo coeficiente de concordância de Kendall, onde para cada grupo florístico foi analisada a estrutura horizontal, o padrão de distribuição espacial das espécies pelo índice de Payandeh e a estrutura diamétrica dos indivíduos pelo procedimento de Spiegel. A construção da matriz das variáveis edáficas foi realizada através de uma análise preliminar para identificar variáveis semelhantes entre as subunidades amostrais, as quais não apresentaram influência foram retiradas. A correlação entre os dados de vegetação e dados ambientais foi realizada por meio da Análise de Correlação Canônica, que permitiu confirmar se os nutrientes do solo influenciam na presença das espécies e pela Análise de Redundância Canônica para avaliar quais as variáveis ambientais apresentaram maior influência sobre os indivíduos. No fragmento foi verificada uma alta variabilidade florística e estrutural, que pode ser explicada pelos históricos de perturbação local a que este fragmento foi submetido no passado. De uma forma geral, a vegetação corresponde a de florestas secundárias jovens e apresenta uma comunidade estável e autorregenerativa, além de preservar características da estrutura original. Através da análise de agrupamento foi verificado que as características autoecológicas das espécies assim como os DAP’s médios de cada espécie foram os principais responsáveis pela associação e similaridade entre os grupos. Também foi verificada que apesar das perturbações no ambiente que salientam a saturação do sítio florestal, o fragmento está se recuperando. A heterogeneidade das variáveis edáficas relacionadas influencia no comportamento florístico-estrutural do fragmento secundário de Floresta Estacional Semidecidual. Sendo, as espécies das famílias Fabaceae, Lauraceae, Moraceae e Vochysiaceae as mais influentes para o presente estudo. Destacando a Qualea paraensis Ducke quanto à importância ecológica e a sua adaptabilidade ao ambiente. / The general objective of this study was to characterize a secondary fragment of semideciduous forest located in Tapurah-MT, as its structure and forest composition, verify the formation of floristic groups and also explore possible relationships with the environment. Was applied the fixed area method with five rectangular clusters of 10 x 250 m, they were measured and allocated to five subunits of 10 x 50 m each. In each sample subunit was considered all tree and shrub species with diameter at breast height (DBH) greater than or equal to 10 cm. The floristic composition was analyzed for the number of families, genera and plant species found in the survey of the tree component and sampling sufficiency of floristic survey was tested by bootstrap procedure. The floristic similarity between plots was obtained through the Jaccard index and the diversity of species in the sample subunits was measured by the Shannon Index (H') and equability index of Pielou (J'). The characterization of the horizontal structure of vegetation was made from the phytosociological parameters and the structure diameter by Spiegel procedure. The presence of floristic groups was verified by the association method of species and the number of groups was established by Kendall concordance coefficient, where for each floristic group was analyzed horizontal structure, the pattern of spatial distribution of species by Payandeh index and the diameter distribution of individuals by Spiegel procedure. The construction of the matrix of the soil variables was performed in a preliminary analysis to identify variables similar to the sample subunits, which showed no influence were dropped. The correlation between the data of vegetation and environmental data was performed by Canonical Correlation Analysis, which allowed confirm that soil nutrients influence the presence of the species and the Canonical Redundancy Analysis to evaluate which environmental variables had the greatest influence on the individuals. In the studied fragment was observed high variability floristic and structural, which can be explained by historical local disturbance that this fragment was in the past. In general, the vegetation corresponds to young secondary forests and presents a stable and self-regenerative community, besides preserving the original structure characteristics. Through cluster analysis it was found that the ecological self characteristics of the species as well as the average DBH of each species were mainly responsible for the association and similarity between the groups. We also observed that despite the disturbances in the environment that emphasize the saturation of forest site, the fragment is recovering. The soil variables heterogeneity related influence the floristic-structural behavior of the secondary fragment of semideciduous forest. Being, the species of the families: Fabaceae, Lauraceae, Moraceae and Vochysiaceae the most influential for the present study. Highlighting the Qualea paraensis Ducke about its ecological significance and adaptability to the environment.