O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica do crescimento em consórcios de Eucalyptus globulus e Acacia mearnsii e suas interações. O experimento foi instalado no ano de 2005, em duas fazendas localizadas no município de Piratini - RS, onde foram plantadas as espécies Eucalyptus globulus (E) e Acacia mearnsii (A), em monocultivo (100%E e 100%A) e consorciadas em linhas simples (50%E:50%A - LS) e em linhas duplas (50%E:50%A - LD). Para avaliarmos os efeitos dos consórcios no crescimento das espécies, os tratamentos foram analisados nos anos de 2006, 2007, 2008, 2010 e 2013; no ano de 2014 foi realizada a cubagem pelo método de Smalian e a determinação da biomassa de folhas, galhos, lenho e total e do índice de área foliar (IAF) pelo método destrutivo. A classificação da capacidade produtiva das espécies foi realizada pelo método da curva-guia em função da altura dominante (Hd) e idade. Foram testados três diferentes modelos de crescimento, seis modelos de equações hipsométricas e o modelo de Clutter para a estimação e predição da produtividade por unidade de área. Além disso, foi realizada a modelagem da distribuição diamétrica a partir da estimação dos parâmetros da função densidade de probabilidade (f.d.p.) Weibull de dois parâmetros e testado o emprego das redes neurais artificiais (RNA) para a estimação da altura. A acácia-negra teve seu crescimento em altura beneficiado pelo consórcio, já para o eucalipto não foi possível observar vantagens no crescimento em altura. O DAP para ambas espécies foi influenciado pelos consórcios, positivamente para a acácia-negra e negativamente para o eucalipto, diferenças que são explicadas pelas variações dos espaçamentos proporcionadas ao se manter o espaçamento convencional de plantio das espécies nos tratamentos consorciados. O volume individual teve alta correlação com o DAP (0,92). A produtividade da acácia-negra nos consórcios foi superior a 50% a da monocultura, o que não ocorreu para o eucalipto. As produtividades totais dos consórcios foram iguais estatisticamente as das monoculturas. Os sistemas consorciados foram eficazes em diminuir a mortalidade da acácia-negra. Quando analisada a compartimentalização da biomassa individual acima do solo e o IAF, não foram encontradas diferenças significativas entre os modelos de consórcio e as monoculturas. A classificação da capacidade produtiva das espécies pelo método da curva-guia mostrou-se eficiente, sendo capaz de classificar os tratamentos em diferentes sítios de produção, demonstrando a relação das variáveis do povoamento com a capacidade produtiva dos locais. O único modelo, de crescimento e de relação hipsométrica, que foi capaz de estimar as variáveis com precisão foi o de Chapman-Richards e o H∼∫ (DAP, Hd, AS, Idade), respectivamente. O modelo de Clutter foi indicado tanto para os modelos de consórcio quanto para os monocultivos. A f.d.p. Weibull de dois parâmetros captou de forma precisa a distribuição dos diâmetros e o sistema de equações proposto para a recuperação dessa distribuição pode ser empregado nas diferentes situações de manejo testadas. As RNA possuem potencial de uso para a estimação da altura em monocultivos de eucalipto e acácia-negra, bem como nos consórcios entre essas espécies, gerando estimativas precisas e com pequena tendenciosidade. / The objective of this study was to evaluate the growth dynamics in a mixed-species plantations of Eucalyptus globulus and Acacia mearnsii and their interactions. The experiment was installed in 2005, on two farms in municipality of Piratini - RS, where was planted the species Eucalyptus globulus (E) and Acacia mearnsii (A), in monoculture and mixed in simple lines (50%E:50%A - LS) and double lines (50%E:50%A - LD). To evaluate the effects of mixed-plantings in the growth of the species, the treatments was analysed in 2006, 2007, 2008, 2010 and 2013; in 2014 was realized the volume evaluation by the Smalian method and the determining of the biomass of leaves, twigs, wood and total and the leaf area index (LAI) by the destructive method. The site index of each species was realized by the guide-curve method in function of the dominant height (Hd) and ages. Three different growth models, six different height-diameter models and the Clutter model to estimate and predict the productivity per unit area, were tested. Moreover, modeling the diametric distribution as of the estimation of the parameters of the probability density function two parameters Weibull and the use of the artificial neural network (ANN) for the height estimate was tested. The black wattle had their height growth benefited for the mixed-plantations, for eucalyptus was not observed advantages in height growth. The DBH was influenced by the mixed-plantings for both species, positively to the black wattle and negatively for eucalyptus, differences that are explained by variations in spacing provided to keep the conventional spacing of planting the species in the intercropping treatments. The individual volume had high correlation with DBH (0,92). The productivity of black wattle in the mixed-plantings was higher than 50% of monoculture, which did not occur for eucalyptus. The total productivity of mixed-plantings were statistically equal the monocultures. Mixed-plantings were effective in reducing mortality of black wattle. When analyzing the compartmentalization of the individual aboveground biomass and the IAF, there were no significant differences between the mixedplantings models and monocultures. The site index classification of the species using the guide-curve method was effective, being able to classify out the treatments at different production indexes, showing the relation between the stand variables and productive capacity of local. The only model of growth and height-diameter ratio, which was able to estimate the variables with accuracy was the Chapman-Richards and H∼∫(DBH, Hd, AS, Age), respectively. The Clutter model was indicated both for the models of mixed-plantings as for the monocultures. The probability density function two parameters Weibull represented accurately the distribution of diameters and the system of equations proposed for the recovery of this distribution can be used in different management situations tested. The ANN have potential use for the estimation of height in eucalyptus and black wattle monocultures and in mixed-plantations with these species, with accurate and little bias estimates.

O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica do crescimento em consórcios de Eucalyptus globulus e Acacia mearnsii e suas interações. O experimento foi instalado no ano de 2005, em duas fazendas localizadas no município de Piratini - RS, onde foram plantadas as espécies Eucalyptus globulus (E) e Acacia mearnsii (A), em monocultivo (100%E e 100%A) e consorciadas em linhas simples (50%E:50%A - LS) e em linhas duplas (50%E:50%A - LD). Para avaliarmos os efeitos dos consórcios no crescimento das espécies, os tratamentos foram analisados nos anos de 2006, 2007, 2008, 2010 e 2013; no ano de 2014 foi realizada a cubagem pelo método de Smalian e a determinação da biomassa de folhas, galhos, lenho e total e do índice de área foliar (IAF) pelo método destrutivo. A classificação da capacidade produtiva das espécies foi realizada pelo método da curva-guia em função da altura dominante (Hd) e idade. Foram testados três diferentes modelos de crescimento, seis modelos de equações hipsométricas e o modelo de Clutter para a estimação e predição da produtividade por unidade de área. Além disso, foi realizada a modelagem da distribuição diamétrica a partir da estimação dos parâmetros da função densidade de probabilidade (f.d.p.) Weibull de dois parâmetros e testado o emprego das redes neurais artificiais (RNA) para a estimação da altura. A acácia-negra teve seu crescimento em altura beneficiado pelo consórcio, já para o eucalipto não foi possível observar vantagens no crescimento em altura. O DAP para ambas espécies foi influenciado pelos consórcios, positivamente para a acácia-negra e negativamente para o eucalipto, diferenças que são explicadas pelas variações dos espaçamentos proporcionadas ao se manter o espaçamento convencional de plantio das espécies nos tratamentos consorciados. O volume individual teve alta correlação com o DAP (0,92). A produtividade da acácia-negra nos consórcios foi superior a 50% a da monocultura, o que não ocorreu para o eucalipto. As produtividades totais dos consórcios foram iguais estatisticamente as das monoculturas. Os sistemas consorciados foram eficazes em diminuir a mortalidade da acácia-negra. Quando analisada a compartimentalização da biomassa individual acima do solo e o IAF, não foram encontradas diferenças significativas entre os modelos de consórcio e as monoculturas. A classificação da capacidade produtiva das espécies pelo método da curva-guia mostrou-se eficiente, sendo capaz de classificar os tratamentos em diferentes sítios de produção, demonstrando a relação das variáveis do povoamento com a capacidade produtiva dos locais. O único modelo, de crescimento e de relação hipsométrica, que foi capaz de estimar as variáveis com precisão foi o de Chapman-Richards e o H∼∫ (DAP, Hd, AS, Idade), respectivamente. O modelo de Clutter foi indicado tanto para os modelos de consórcio quanto para os monocultivos. A f.d.p. Weibull de dois parâmetros captou de forma precisa a distribuição dos diâmetros e o sistema de equações proposto para a recuperação dessa distribuição pode ser empregado nas diferentes situações de manejo testadas. As RNA possuem potencial de uso para a estimação da altura em monocultivos de eucalipto e acácia-negra, bem como nos consórcios entre essas espécies, gerando estimativas precisas e com pequena tendenciosidade. / The objective of this study was to evaluate the growth dynamics in a mixed-species plantations of Eucalyptus globulus and Acacia mearnsii and their interactions. The experiment was installed in 2005, on two farms in municipality of Piratini - RS, where was planted the species Eucalyptus globulus (E) and Acacia mearnsii (A), in monoculture and mixed in simple lines (50%E:50%A - LS) and double lines (50%E:50%A - LD). To evaluate the effects of mixed-plantings in the growth of the species, the treatments was analysed in 2006, 2007, 2008, 2010 and 2013; in 2014 was realized the volume evaluation by the Smalian method and the determining of the biomass of leaves, twigs, wood and total and the leaf area index (LAI) by the destructive method. The site index of each species was realized by the guide-curve method in function of the dominant height (Hd) and ages. Three different growth models, six different height-diameter models and the Clutter model to estimate and predict the productivity per unit area, were tested. Moreover, modeling the diametric distribution as of the estimation of the parameters of the probability density function two parameters Weibull and the use of the artificial neural network (ANN) for the height estimate was tested. The black wattle had their height growth benefited for the mixed-plantations, for eucalyptus was not observed advantages in height growth. The DBH was influenced by the mixed-plantings for both species, positively to the black wattle and negatively for eucalyptus, differences that are explained by variations in spacing provided to keep the conventional spacing of planting the species in the intercropping treatments. The individual volume had high correlation with DBH (0,92). The productivity of black wattle in the mixed-plantings was higher than 50% of monoculture, which did not occur for eucalyptus. The total productivity of mixed-plantings were statistically equal the monocultures. Mixed-plantings were effective in reducing mortality of black wattle. When analyzing the compartmentalization of the individual aboveground biomass and the IAF, there were no significant differences between the mixedplantings models and monocultures. The site index classification of the species using the guide-curve method was effective, being able to classify out the treatments at different production indexes, showing the relation between the stand variables and productive capacity of local. The only model of growth and height-diameter ratio, which was able to estimate the variables with accuracy was the Chapman-Richards and H∼∫(DBH, Hd, AS, Age), respectively. The Clutter model was indicated both for the models of mixed-plantings as for the monocultures. The probability density function two parameters Weibull represented accurately the distribution of diameters and the system of equations proposed for the recovery of this distribution can be used in different management situations tested. The ANN have potential use for the estimation of height in eucalyptus and black wattle monocultures and in mixed-plantations with these species, with accurate and little bias estimates.

The present study investigates new frontiers of lidar technology knowledge assessessing of tropical forest degradation and restoration. The thesis is structured with an introductory chapter, four technical chapters, which explored technical and scientific aspects of the application of lidar technology to the evaluation of forest degradation in the Amazon and restoration of forests in the Atlantic Forest, and a final chapter with considerations and a summary of the main scientific results obtained in this thesis. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of leaf area density (LAD) proflies profiles usind airborne lidar. LAD profile is the decomposition of the leaf area index (LAI) along the vertical canopy profile and can be used to answer many ecological questions. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of LAD profiles. Chapter 3, using lidar data on aerial and portable ground platforms, in the Biological Dynamics of Forest Fragments Project (BDFFP), demonstrated in an unprecedented way the effect of forest fragmentation in the canopy structure (lidar-derived) and their relationships with the change of the tree community. In this chapter, the results showed that the lidar technology has enormous potential to monitor the impact of forest fragmentation in a high precision scale for large areas. Chapter 4, using data from several forest typologies in the Atlantic Forest biome restoration collect by a portable ground lidar system, demonstrated the potential of canopy structural attributes to distinguish different forest typologies and to estimate above ground woody dry biomass. However, the results were not positive for estimating tree community diversity (richness, Shannon index and species composition). Finally, chapter 5 demonstrated the potential of a novel lidar system on a drone platform (also known as UAV - unmanned aerial vehicle) to monitor forest restoration plantations. Lidar is revolutionizing the way we measure forest landscapes and can be an indispensable tool for the success of forest restoration projects, having the potential to support on planning, monitoring and inspection of forest restoration landscapes. In this thesis, we demonstrate several applications of remote sensing to address the context of forest restoration, and we established methodological bases for other studies to expand the use of this technology for decision making in tropical forest conservation, management and restoration. / O presente estudo investiga novas fronteiras do conhecimento da aplicação da tecnologia de sensoriamento remoto lidar à avaliação da degradação e restauração de florestas tropicais. A tese está estruturada na forma de um capítulo de introdução, quatro capítulos técnicos, que exploraram aspectos técnicos e científicos da aplicação da tecnologia lidar à avaliação da degradação de florestas na Amazônia e restauração de florestas na Mata Atlântica, e de um capítulo final com considerações gerais e uma síntese dos principais resultados científicos obtidos nesta tese. O capítulo 2, utilizando dados lidar aeroembarcados em avião, analisou uma questão técnica, sobre a influência da densidade de pulsos da nuvem lidar e da resolução de amostragem para a modelagem do perfil de densidade de áerea foliar em florestas tropicais (DAF). O perfil de DAF é a decomposição do índice de área foliar (IAF) ao longo do perfil vertical do dossel e pode ser utilizado para responder diversas questões ecológicas. Os resultados da capítulo 2 trouxeram importantes insights para a correta modelagem dos perfis de DAF. O capítulo 3, utilizando dados lidar em plataformas aeroembarcados e terrestre portátil, no Projeto Dinâmica Biologica de Fragmentos Florestais (PDBFF), demonstrou de maneira inédita o efeito da fragmentação florestal sobre a alteração da estrutura do dossel (derivados de dados lidar) e suas relações com a mudança da comunidade arbórea. Neste capítulo os resultados demonstraram que a tecnologia lidar tem enorme potencial para monitorar o impacto da fragmentação florestal para grandes áreas e em fina escala. O capítulo 4, utilizando dados de diversas tipologias florestais em restauração no bioma Mata Atlântica, a partir de um sistema lidar terrestre portátil, demonstrou a capacidade dos atributos estruturais do dossel em distinguir diferentes tipologias florestais, estimar diversidade e biomassa de madeira acima do solo. Contudo, os resultados não foram muito positivos para estimativa da diversidade da comunidade arbórea (riqueza, indice de Shannon e composição de espécies). Finalmente, o capitulo 5 demonstrou a capacidade de um sistema inovador lidar aeroembarcado em uma plataforma drone (também conhecida como VANT - veículo aéreo não tripulado) para monitorar plantios de restauração florestal. O lidar está revolucionando a maneira de mensurarmos as paisagens florestais, podendo ser uma ferramenta imprecindível para o sucesso dos projetos de restauração florestal em larga escala, tendo o potencial de auxiliar desde o planejamento ao monitoramento e fiscalização dos projetos florestais. Nesta tese, demonstramos diversas aplicações do sensoriamento remoto lidar ao contexto da restauração florestal, e estabelecemos bases metodológicas para que outros estudos expandam o uso desta tecnologia para tomada de decisão na conservação, manejo e restauração de florestas tropicias.

The present study investigates new frontiers of lidar technology knowledge assessessing of tropical forest degradation and restoration. The thesis is structured with an introductory chapter, four technical chapters, which explored technical and scientific aspects of the application of lidar technology to the evaluation of forest degradation in the Amazon and restoration of forests in the Atlantic Forest, and a final chapter with considerations and a summary of the main scientific results obtained in this thesis. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of leaf area density (LAD) proflies profiles usind airborne lidar. LAD profile is the decomposition of the leaf area index (LAI) along the vertical canopy profile and can be used to answer many ecological questions. The results of chapter 2 provided important insights for the correct modeling of LAD profiles. Chapter 3, using lidar data on aerial and portable ground platforms, in the Biological Dynamics of Forest Fragments Project (BDFFP), demonstrated in an unprecedented way the effect of forest fragmentation in the canopy structure (lidar-derived) and their relationships with the change of the tree community. In this chapter, the results showed that the lidar technology has enormous potential to monitor the impact of forest fragmentation in a high precision scale for large areas. Chapter 4, using data from several forest typologies in the Atlantic Forest biome restoration collect by a portable ground lidar system, demonstrated the potential of canopy structural attributes to distinguish different forest typologies and to estimate above ground woody dry biomass. However, the results were not positive for estimating tree community diversity (richness, Shannon index and species composition). Finally, chapter 5 demonstrated the potential of a novel lidar system on a drone platform (also known as UAV - unmanned aerial vehicle) to monitor forest restoration plantations. Lidar is revolutionizing the way we measure forest landscapes and can be an indispensable tool for the success of forest restoration projects, having the potential to support on planning, monitoring and inspection of forest restoration landscapes. In this thesis, we demonstrate several applications of remote sensing to address the context of forest restoration, and we established methodological bases for other studies to expand the use of this technology for decision making in tropical forest conservation, management and restoration. / O presente estudo investiga novas fronteiras do conhecimento da aplicação da tecnologia de sensoriamento remoto lidar à avaliação da degradação e restauração de florestas tropicais. A tese está estruturada na forma de um capítulo de introdução, quatro capítulos técnicos, que exploraram aspectos técnicos e científicos da aplicação da tecnologia lidar à avaliação da degradação de florestas na Amazônia e restauração de florestas na Mata Atlântica, e de um capítulo final com considerações gerais e uma síntese dos principais resultados científicos obtidos nesta tese. O capítulo 2, utilizando dados lidar aeroembarcados em avião, analisou uma questão técnica, sobre a influência da densidade de pulsos da nuvem lidar e da resolução de amostragem para a modelagem do perfil de densidade de áerea foliar em florestas tropicais (DAF). O perfil de DAF é a decomposição do índice de área foliar (IAF) ao longo do perfil vertical do dossel e pode ser utilizado para responder diversas questões ecológicas. Os resultados da capítulo 2 trouxeram importantes insights para a correta modelagem dos perfis de DAF. O capítulo 3, utilizando dados lidar em plataformas aeroembarcados e terrestre portátil, no Projeto Dinâmica Biologica de Fragmentos Florestais (PDBFF), demonstrou de maneira inédita o efeito da fragmentação florestal sobre a alteração da estrutura do dossel (derivados de dados lidar) e suas relações com a mudança da comunidade arbórea. Neste capítulo os resultados demonstraram que a tecnologia lidar tem enorme potencial para monitorar o impacto da fragmentação florestal para grandes áreas e em fina escala. O capítulo 4, utilizando dados de diversas tipologias florestais em restauração no bioma Mata Atlântica, a partir de um sistema lidar terrestre portátil, demonstrou a capacidade dos atributos estruturais do dossel em distinguir diferentes tipologias florestais, estimar diversidade e biomassa de madeira acima do solo. Contudo, os resultados não foram muito positivos para estimativa da diversidade da comunidade arbórea (riqueza, indice de Shannon e composição de espécies). Finalmente, o capitulo 5 demonstrou a capacidade de um sistema inovador lidar aeroembarcado em uma plataforma drone (também conhecida como VANT - veículo aéreo não tripulado) para monitorar plantios de restauração florestal. O lidar está revolucionando a maneira de mensurarmos as paisagens florestais, podendo ser uma ferramenta imprecindível para o sucesso dos projetos de restauração florestal em larga escala, tendo o potencial de auxiliar desde o planejamento ao monitoramento e fiscalização dos projetos florestais. Nesta tese, demonstramos diversas aplicações do sensoriamento remoto lidar ao contexto da restauração florestal, e estabelecemos bases metodológicas para que outros estudos expandam o uso desta tecnologia para tomada de decisão na conservação, manejo e restauração de florestas tropicias.

SANTRAUKA Magistro darbe tiriama augaviečių ir želdinių mišrinimo įtaka eglės želdiniams Zarasų miškų urėdijoje. Darbo objektas – paprastosios eglės gryni ir mišrūs želdiniai įveisti 2001 – 2007 m. skirtingose augavietėse VĮ Zarasų miškų urėdijoje. Darbo tikslas – 1) nustatyti augaviečių ir želdinių mišrinimo įtaką eglės želdiniams; 2) įvertinti želdinių kokybę. Darbo rezultatai – atliekant tyrimus nustatyta augaviečių ir želdinių mišrinimo įtaka eglės želdiniams prigijimo ir susivėrimo fazėje ir įvertinta želdinių kokybė. Buvo gauti tokie rezultatai: prigijimo fazėje eglės želdiniai prasčiau auga Nb augavietėje. Jų vidutinis aukštis po trijų vegetacijos periodų lygus 62 cm ir jie 10% žemesni, nei Nc, 27% žemesni nei Lc, 10% žemesni nei Nd, 11% žemesni nei Ld augavietėje. Želdinių prigijimas grynuose želdiniuose Nb augavietėje 89%, Nc – 84%, Lc – 85%, Nd – 95%, Ld – 94%. Želdinių prigijimas mišriuose želdiniuose atitinkamai Nb – 80%, Nc – 83%, Lc – 84%, Nd- 95%, Ld – 94%. 7 metų želdiniams mišrinimas turėjo neigiamos įtakos želdinių prieaugiui į aukštį Nb, Nc, Lc ir Nd augavietėse. Lc augavietėje mišriuose želdiniuose želdinių vidutinis prieaugis buvo 2 cm didesnis, nei grynuose. / RESUME In master,s work is reseach about the influence of habitat and species composition for Norway spruce afforestrations in Zrasai forist enterprise. Objeckt of work – Norwei spruce afforestrations are cultivated in different habitat wich pure and mixed plantations at 2001 – 2007 in Zarasai forist hause. The aim of work – 1) to establish the influence of habitat and species composition for fir afforestations; 2) to appraise the afforestrations quality. Findings of work – in prodress of exces were extalished influens of habitat and composition of species from tahing in phase grow up Nc habitat better than Nb habitat. Thir midlle high were 62 cm and this is 10% higher than Nb habitat after 3 vegetative periods. Afforestrations density 6% and tahing in 5% higher than Lc habitat. The planting of mixced plantations have beed influense in growing Nb, Nc, Lc and Nd habitats. Afforestrations high were 163 cm in Lc habitat was pure plantations and they were 25 cm or 15% higer than mixed plantations. Afforestations hight was 134 cm in Ld habitat was pure plantations and thei were 9 cm or 6% lower than mixed plantations; yearly invument of fir afforestration were 9% and 4% or 2 cm and 1 cm higer in Nc and Lc pure plantations that mixced plantations per 7 vegetative periods.