This study investigated the physical and mechanical properties of particleboards formed of bamboo (Bambusa tuldoides), pine (Pinus taeda) and eucalyptus (Eucalyptus grandis) and their combinations. To this end, panels were made, defined by the use of each type of particle pure or mixed by two or three being set 0, 25, 50, 75 and 100% of dry weight proportion, totalling 36 panels. The physical tests performed were the moisture content, density, water absorption and thickness swelling and the mechanical were static bending, screw withdrawal and internal bond. In order to complement the study, non-destructive testing were performed by direct and indirect ultrasonic to obtain models relating destructive and nondestructive methods. The results were analysed by for simple correlation and regression. In general, homogeneous panels made of pine and eucalypt showed better results than pure bamboo. The inclusion of bamboo particles decreased, mainly, the mechanical properties of the panels. All particleboard were below the minimum standards in physical and mechanical tests, only internal bond in panels pure pinehad higher values than commercial standards. Treatments using a combination of all species were compared, graphically, and resulted in lower than homogeneous panels of bamboo, for water absorption after two and twenty four hours and swelling after two hours. However, showed superior performance in swelling in thickness after twenty four hours, modulus of rupture and modulus of elasticity in static bending, screw withdrawal and internal bond. The non-destructive direct method showed better correlations than the indirect one. The significant correlations of the direct dynamic modulus of elasticity, in order of significance, occurred with board density, screw withdrawal, and static modulus of rupture and modulus of elasticity. / Este estudo investigou as propriedades físicas e mecânicas dos painéis aglomerados constituídos de bambu (Bambusa tuldoides), pinus (Pinus taeda) e eucalipto (Eucalyptus grandis) e as combinações entre eles. Para tanto, foram confeccionados painéis, definidos pelo uso de cada espécie de partícula pura ou misturada a duas ou três sendo estabelecidos 0, 25, 50, 75 e 100% de proporção em relação a massa seca, totalizando 36 painéis. Os ensaios físicos realizados foram o teor de umidade, massa específica, absorção d água e o inchamento em espessura e os mecânicos foram a flexão estática, arrancamento de parafusos e ligação interna. Para complementar o estudo, foi realizado ensaio não destrutivo pelos métodos direto e indireto para se obter modelos entre os ensaios destrutivos e o não destrutivo. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de correlação simples e analisados por regressão. De modo geral, os painéis homogêneos de pinus e eucalipto apresentaram melhores resultados que dos painéis formados apenas por bambu. A inclusão de bambu prejudicou, principalmente, as propriedades mecânicas das chapas. Todos os painéis ficaram abaixo dos valores mínimos das normas para os ensaios físicos e mecânicos, apenas no ensaio de tração os painéis homogêneos de pinus obtiveram valores superiores aos padrões de comercialização. Os tratamentos utilizando a combinação de todas as espécies foram comparados, graficamente, e resultaram em painéis inferiores aos homogêneos de bambu, para a absorção d água após duas e vinte quatro horas e inchamento após duas horas. Porém, apresentaram desempenhos superiores no inchamento após vinte quatro horas, módulos de ruptura e elasticidade estáticos, arrancamento de parafusos e ligação interna. Para os ensaios não destrutivos o método de propagação direto apresentou melhores correlações quando comparado ao indireto. As correlações significativas do módulo de elasticidade dinâmico direto, em ordem de significância, ocorreram com a massa específica observada, o arrancamento de parafusos, módulo de ruptura e módulo de elasticidade estático.

Orientador : Prof. Dr. Afonso Figueiredo Filho / Coorientador : Prof. Dr. Sebastião do Amaral Machado e Prof. Dr. Renato Vinicius Oliveira Castro / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 23/03/2016 / Inclui referências: f. 40-46;69-72;93-96;116-119;140-143;163-166 / Área de concentração : Manejo florestal / Resumo: O objetivo deste trabalho foi modelar o crescimento e a produção para povoamentos de pinus não desbastados por meio da modelagem de árvore individual independente da distância. Os dados empregados foram provenientes de parcelas permanentes distribuídas em povoamentos de Pinus taeda L. localizados na região de Telêmaco Borba, estado do Paraná. O modelo de Chapman-Richards foi utilizado para determinar as classes de sítio. Para estimativa da altura total, foi utilizado um modelo hipsométrico genérico e, para a estimativa do volume individual, foi usado o modelo de Schumacher e Hall. Para a avaliação da competição, foram utilizados índices de competição independentes da distância. A sobrevivência e a mortalidade do povoamento foram avaliadas por classe de idade, sítio e por classe diamétrica. Fatores relacionados à mortalidade irregular também foram analisados. Modelos de probabilidade de mortalidade por classe de diâmetro foram utilizados para estimar o número de árvores mortas por hectare. Para possibilitar a projeção do crescimento do povoamento, foram utilizados modelos lineares múltiplos de projeção do diâmetro e altura total. O sistema de equações foi aplicado a uma base de dados diferente àquela do ajuste para validação do modelo de árvore individual. Três classes de sítio foram definidas, conforme a variação da altura dominante em relação à idade. Conforme os resultados de testes estatísticos, as curvas de índice de sítio assumiram padrão anamórfico. O modelo hipsométrico selecionado forneceu estimativas precisas, com relação não linear da altura total em função da idade, índice de sítio e diâmetro. O modelo volumétrico proporcionou estimativas satisfatórias em todas as classes de idade consideradas. Não houve um único índice de competição mais correlacionado com todas as variáveis dendrométricas e do povoamento. Para o diâmetro, altura total e probabilidade de mortalidade, os índices de Glover e Hool, Lorimer e Stage foram os mais correlacionados, respectivamente. Os modelos para projetar o diâmetro e altura total propiciaram projeções precisas. O sistema de equações proporcionou resultados estatisticamente iguais às médias observadas, para as três classes de sítio. O modelo proposto foi o primeiro modelo completo de crescimento e de produção de árvores individuais para P. taeda no Brasil, e gerou resultados satisfatórios. Palavras-chave: Anamorfismo; índice de competição independentes da distância; mortalidade; modelos de projeção; sistema de projeção do crescimento. / Abstract: The aim of this study was to model growth and yield for unthinned pinus stands by distanceindependent individual-tree modelling. Data were obtained from permanent plots randomly distributed in Pinus taeda L. stands, located in the region of Telemaco Borba, State of Parana, Brazil. The Chapman-Richards model was used to determine the site classes. A generic hypsometric model was used to estimate total height, and the Schumacher and Hall model was used to obtain individual-tree volume. The distance-independent competition indices were used to evaluate the competition. The stand survival and mortality were evaluated by age, site and diameter class. Irregular mortality factors were also analyzed. Mortality probability models by diameter class were used to estimate the number of dead trees per hectare. To allow the stand projection, multiple linear projection models of diameter and total height were used. The system of equations was applied to a database different from that one used for their fits for validating the individual-tree model. Three site classes were defined, according to the dominant height variation by age. According to the results of statistical tests, the site index curves assumed an anamorphic pattern. The selected hypsometric model provided accurate and unbiased estimates, with non-linear relationship of total height as a function of the age, site index and diameter. The volumetric model provided satisfactory estimates in all age groups considered. There was not an only index that had the highest correlation values for all correlated variables. For the diameter, total height and mortality probability, the most correlated indices were Glover and Hool, Lorimer, and Stage, respectively. The diameter and total height project models provided accurate projections. The system of equations provided statistically similar results to the average observed data, for the three site classes. The developed model was the first growth and yield forest complete model of individual trees for P. taeda in Brazil, and generated satisfactorily results. Keywords: Anamorphism; distance-independent competition index; mortality; projection models; growth projection system.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objectives of this study were to characterize water and nutrient fluxes in a Pinus taeda plantation at 12 year-old located in the northeast of Argentina. The atmospheric deposition and rainfall partitioning into throughfall, stemflow and canopy interception loss and the chemical composition of soil solution in the pinus plantation and in a grassland area was evaluated during a year. Three rain collectors were installed in the grassland area to measure and collect the rainfall (bulk precipitation), twelve rain collectors were installed in the interior of the plantation to measure the throughfall and twelve stemflow collectors (in selected trees) were used to determine the stemflow. To study the chemical composition of the soil solution two sets of tension lysimeters were installed: one in a Pinus taeda plantation and another one in the open area. To collect soil solutions at the depths of 30 and 70 cm sixteen lysimeters were placed in each area. The biomass was quantified and the stock of nutrients in the tree component was estimated, as well as the accumulated litter on the floor and the soil at 1 m of depth. The annual rainfall was 2228 mm, the pine canopy intercepted on average 26,5% and the net precipitation was 73,5%, of which, 68,9 % was by throughfall and 4,6% by stemflow. The anions N-NO3-, SO42- and N-NO2- and the cations Na+ and Ca2+ were the main chemical inputs from bulk precipitation. The transfer of fluxes through the canopy and stems of pine caused an enrichment for most elements mainly potassium and magnesium. The solution of the soil under pine plantation showed a high concentration of ions, mainly base cations (exchangeable), in its composition compared with the grassland area, indicating the importance of nutrient cycling in forest ecosystem. The main budget of nutrients in the pine stand is a non-commercial biomass (needles, branches, roots and litter), showing that depending on the adopted management practices, the output of nutrients may be less than the budget that remains in the site after the forest harvesting. / O objetivo deste estudo foi caracterizar fluxos hídricos e nutricionais em uma plantação de Pinus taeda com 12 anos de idade, localizada no Nordeste da Argentina. As deposições atmosféricas e a distribuição da precipitação global em precipitação interna, escorrimento pelo tronco e perdas por interceptação do dossel, bem como a composição química da solução do solo na plantação de pinus e em área de campo, foram avaliadas durante o período de um ano. Três pluviômetros foram instalados na área de campo para medir e coletar a precipitação global. Para medir a precipitação interna, 12 pluviômetros foram instalados no interior da plantação e 12 coletores foram utilizados (em árvores selecionadas) para determinar o escorrimento pelo tronco. Para estudar a composição química da solução do solo, foram instaladas duas bases de lisímetros de tensão: uma na plantação de Pinus taeda e outra em área de campo. Para coletar a solução do solo nas profundidades de 30 e 70 cm, 16 lisímetros foram posicionados em cada área. A biomassa foi quantificada e o estoque de nutrientes foi estimado em diferentes componentes das árvores, assim como a serapilheira acumulada sobre o solo, e o solo a 1 m de profundidade. A precipitação anual foi de 2228 mm, sendo que a interceptação pelo dossel do pinus foi de 26,5%, e a precipitação efetiva foi de 73,5%, da qual 68,9% foram da precipitação interna e 4,6% do escorrimento pelo tronco. Os principais íons que entraram pela precipitação foram os ânions N-NO3-, SO42- e N-NO2- e os cátions Na+ e Ca2+. A passagem da água da chuva pelas copas e troncos ocasionou a adição de vários elementos, principalmente de potássio e de magnésio. A solução do solo sob plantação de pinus apresentou uma elevada concentração de íons, principalmente de cátions básicos (trocáveis) em sua composição quando comparada com a área de campo, indicando a importância da ciclagem de nutrientes no ecossistema florestal. O maior estoque de nutrientes no povoamento se encontra na biomassa não comercial (acículas, galhos, raízes e serapilheira), mostrando que dependendo das práticas adotadas de manejo, a saída de nutrientes pode ser menor do que o estoque que permanece no sítio depois da colheita florestal.

Made available in DSpace on 2016-12-12T20:12:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF14MA024.pdf: 1261697 bytes, checksum: ec2e9967a31397bdac0f09368d8c0745 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / This work had as main objective to study environmental conditions to re-establish with the aid of transposition of matter and the support of native forest fragment. To meet these objectives, the study was conducted in the form of chapters: 1) Litter in adjacent natural forest fragment in Pinus taeda L. 2) Natural regeneration in Pinus taeda L. under different thinning ages. To study the litter and seed rain were installed ten collectors 1 m x 1 m and 50m equidistant at each location. The collectors were installed for comparison on the edge of three fragments adjacent to Pinus taeda L. natural forest, totaling 30 collectors. The intercepted litter was collected monthly during the period of one year, from May 2013 to April 2014 At each harvest the seeds were separated and counted. Samples of litter fractions were oven-dried to obtain the dry weight and quantification of total production. The evaluation study of regeneration was conducted at two locations without thinning and second thinning. The process of systematic sampling, being installed eight tracks of 10 m wide by 50 m long at each site was used. The strips were placed perpendicularly from the edge into the planting together with the fragment of native forest. In bands, three sub-plots of 10 m x10 m, 10 m equidistant between them settled. These sub-plots was measured the height of the layer of needles on the soil surface and allocated 10 plots 1m² to assess the vegetation cover and account for the arboreal regenerating 16 17 individuals, 5 removed the needles every three months, the period of a year 5 without remove them. Climate variables, wind speed, precipitation and temperature exert greater influence on the production and deposition of litter on the ground. Seed rain is influenced by occurring species and fruiting period. Litter production was higher in late winter and early spring. Natural regeneration within the Pinus. Different thinning intensities influence the regeneration. Percent coverage was superior in place with second thinning is influenced by the distance of the native forest, while no thinning was decreasing gradually with increasing distance regeneration of native forest. The regenerating species are present in the native forest fragment. Onsite without thinning 15 species occurred, while in the second thinning was the regeneration of 14 species, with the occurrence of exotic species Pinus. The environment occupied by Pinus stand has conditions of formation of a sub grove, with a reduced number of species compared to native forest fragment. The brightness is the environmental factor that exerts the greatest influence on natural regeneration within the stand of Pinus, the greater the intensity of thinning, higher brightness inside the settlement, most regeneration / Esta dissertação teve como objetivo geral estudar as condições do ambiente se reestabelecer com o auxílio de transposição de matéria e suporte do fragmento de floresta nativa. Para atender esses objetivos, o trabalho foi desenvolvido em forma de capítulos: 1) Serapilheira em fragmento de floresta natural adjacentes em plantios de Pinus taeda L. 2) Regeneração natural em plantios de Pinus taeda L. em diferentes idades de desbaste. Para estudo da serapilheira e da chuva de sementes, foram instalados dez coletores de 1m x1m e equidistantes 50m em cada local. Os coletores foram instalados para comparação na borda de três fragmentos de floresta natural adjacentes a plantios de Pinus taeda L., totalizando 30 coletores. A serapilheira interceptada foi coletada mensalmente durante o período de um ano, entre maio de 2013 a abril de 2014. Em cada coleta as sementes foram separadas e contabilizadas. As amostras de frações de serapilheira foram secas em estufa para obtenção do peso seco e quantificação da produção total. O estudo de avaliação de regeneração foi realizado em dois locais, sem desbaste e com segundo desbaste. Utilizou-se o processo de amostragem sistemática, sendo instaladas oito faixas de 10 m de largura por 50 m de comprimento em cada local. As faixas foram alocadas perpendicularmente da borda para o interior do plantio em conjunto com o fragmento de floresta nativa. Nas faixas, 12 13 instalou-se três sub-parcelas de 10 mx10 m, equidistantes 10 m entre elas. Nestas sub-parcelas foi medido a altura da camada de acículas na superfície do solo e alocadas 10 parcelas de 1m², para avaliar a cobertura vegetal e contabilizar os indivíduos arbóreos regenerantes, sendo em 5 retiradas as acículas a cada 3 meses, no período de um ano, 5 sem retira-las. As variáveis climáticas, velocidade do vento, precipitação e temperatura exercem maior influência na produção e deposição de serapilheira no solo. A chuva de sementes é influenciada pelas espécies ocorrentes e período de frutificação. A produção de serapilheira foi maior no final do inverno e início da primavera. Na regeneração natural no interior do Pinus as diferentes intensidades de desbaste influenciam na regeneração. A porcentagem de cobertura foi superior no local com segundo desbaste sendo influenciada pela distância da floresta nativa, enquanto o sem desbaste foi diminuindo gradativamente a regeneração quando aumenta a distância da mata nativa. As espécies regenerantes, estão presentes no fragmento de floresta nativa. No local sem desbaste ocorreu 15 espécies, enquanto no segundo desbaste houve a regeneração de 14 espécies, com a ocorrência da espécie exótica Pinus. O ambiente ocupado pelo povoamento de pinus possui condições de formação de um sub bosque, com uma quantidade de espécies reduzidas comparado com o fragmento de floresta nativa. A luminosidade é o fator ambiental que exerce maior influência na regeneração natural no interior do povoamento de Pinus, quanto maior a intensidade de desbaste, maior luminosidade no interior do povoamento, maior regeneração

Resumo: No Brasil, a utilização de Pinus (de reflorestamentos) na indústria madeireira tem sido crescente nos últimos anos. Particularmente para a madeira serrada desse gênero, a produção nacional de madeira serrada de Pinus atingiu 9,46 milhões de m³ em 2008. O crescimento da produção no período de 1999 a 2008 foi de 40,6%. A produção de madeira em ciclos mais curtos tem tornado comum o decréscimo constante na oferta de árvores adultas com grandes diâmetros. Além do aspecto da juvenilidade, nota-se que a madeira hoje disponível para uso industrial e comercial apresenta uma incidência muito grande de nós e outros defeitos, que comprometem significativamente seu desempenho físico mecânico e sua qualidade. Diante dos números que apontam uma crescente demanda por produtos de madeira serrada de Pinus, é natural que a indústria busque formas mais eficientes de garantir a qualidade dos produtos por ela gerados; neste sentido a atividade de inspeção assume um papel importante no processo produtivo. De fato, a classificação de madeira serrada é afetada sensivelmente pela qualidade do trabalho desempenhado pelos graduadores humanos (trabalhadores das serrarias), pois essa é uma atividade estressante, exigindo grande atenção por longos períodos de tempo. O objetivo geral foi o desenvolvimento de técnicas de processamento de imagens digitais para detecção de defeitos na madeira serrada de coníferas. Os objetivos específicos foram, por meio da análise digital das imagens, analisar quais os parâmetros devem ser empregados para a detecção de defeitos na madeira serrada de coníferas, além de desenvolver um software de visão de máquina para a detecção de defeitos na madeira serrada de coníferas. O material utilizado para o estudo foi a madeira extraída de seis árvores de Pinus taeda com 37 anos de idade, provenientes do Horto Florestal de Manduri - SP. As árvores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In Brazil, the use of Pinus (reforestation) in the timber industry has been growing in recent years. Estimates indicate that the volume of lumber produced in the country, estimated at about 22 million m3, more than 35% is made of pinewood. Timber production in shorter cycles has become common for the steady decline in the supply of mature trees with large diameters (ABRAF, 2009). In the aspect of juvenility, it is noted that the wood available today for industrial and commercial use has a very high number of knots and other defects that significantly impair their physical performance and mechanical quality. Given the numbers that indicate a growing demand for sawn timber products from pine, it is natural that the industry seek more efficient ways to ensure the quality of products generated by it, meaning that the inspection activity plays an important role in the production process. In fact, the classification of lumber is affected significantly by the quality of work performed by human graders (sawmill workers), because this is a stressful activity, requiring close attention for long periods of time. So, the aim of this study was to develop techniques of digital imaging to detect defects in lumber conifers. The specific objectives were, through the analysis of digital images, analyze which parameters should be taken to detect defects in lumber conifers, and develop a software for machine vision detection of defects in lumber conifers. The material used for the study was the wood from six trees of Pinus taeda with 37 years of age, from the forest nursery of Manduri - SP. The trees were split into planks, which led to 84 samples in which they were originally analyzed manually nodes, presence of bone marrow and 17 other conditions that compromise their quality in accordance with standards established by the NBR 12297 (ABNT, 1991). In the processing of digital images acquired from these boards...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Coorientador: Antônio César Germano Martins / Banca: José Martins de Oliveira Junior / Banca: AntonioAlves Dias / Banca: Jayme Laperuta Filho / Banca: Hernando Alfonso Lara Palma / Doutor

Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Banca: Marcos Antonio de Rezende / Banca: Antonio Alves Dias / Resumo: A utilização de Pinus (de reflorestamentos) na indústria madeireira brasileira tem sido crescente nos últimos anos. A produção de madeira em ciclos mais curtos tem tornado comum o decréscimo constante na oferta de árvores adultas, com grandes diâmetros. As árvores, provenientes de plantios em ciclos mais curtos, revelam uma porcentagem relativa de madeira juvenil cada vez maior. Do ponto de vista das propriedades físico-mecânicas (densidade, resistência e rigidez) a madeira juvenil apresenta valores inferiores em relação à madeira adulta. Levando-se em conta esse problema e o projeto de revisão do anexo G da norma NBR 7190 (ABNT, 1997), que trata da classificação visual de madeira serrada de coníferas, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência das características dos anéis de crescimento (número de anéis por polegada, proporção de lenho tardio e sua disposição na peça) na densidade, resistência e rigidez à flexão da madeira de Pinus taeda L. Tem ainda como objetivo secundário aplicar a técnica de visão artificial (análise computadorizada de imagens digitais) na mensuração dessas características. O material utilizado para o estudo foi a madeira extraída de seis árvores de Pinus taeda com 37 anos de idade, provenientes do Horto Florestal de Manduri - SP. As árvores foram desdobradas em pranchas e tábuas, que originaram 656 corpos-de-prova, nos quais foram mensuradas as densidades, avaliadas a resistência e rigidez à flexão e, finalmente, por meio do processamento digital de imagens, foram medidos os ângulos de 2 inclinação dos anéis, o número de anéis por polegada e a proporção de lenho tardio na seção transversal íntegra mais próxima da ruptura à flexão. Os resultados obtidos revelaram uma grande correlação entre as características mensuradas no lenho (número de anéis por polegada e proporção de lenho... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The use of Pinus (from reforestation) in the Brazilian wood industry has increased in the last years. The wood production in shorter cycles has became common the constant decrease in the offering of mature wood, with bigger diameters. The trees, coming from short cycle plantation reveal larger relative percentage of juvenile wood, which presents lower mechanical performance (MOR, MOE and density, e.g.) Considering these facts and the project of revision of the Brazilian code for wood and wooden structures (specifically the appendix G - Visual classification of sawed wood from conifers) the objective of this work was to evaluate the influence of the characteristics of the growth rings (number of rings per inch, percentage of mature wood and the disposition of growth rings in the piece) in the density, MOR and MOE of the wood of Pinus taeda L. Aiming this purpose it was also evaluated the opportunity of using artificial vision (computerized analysis of digital images) in the measurement of the growth rate characteristics. The experimental program was performed using wood from six trees of Pinus taeda with 37 years old, from Horto Florestal of Manduri - SP (latitude 23º00' south, longitude 49º19' west and altitude 700m). Trees were sawed in boards, producing 656 specimens that were tested in flexure (MOR and MOE).. After mechanical tests, using digital images analysis, the inclination of growth rings, the number of growth rings per inch and the percentage of latewood in the complete transverse section closer to the rupture surface were evaluated. 4 The results showed a great correlation among the growth characteristics of wood (number of growth rings per inch and percentage of late wood, analyzed simultaneously) and its physic-mechanical properties. It was yet showed that with little alterations, it is pertinent the adoption of the density classes suggested... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was conducted at Campos de Cima da Serra physiographic region, Cambará do Sul, RS, Brazil. The objectives of these study were: to comparatively quantify, the length and the biomass of fine roots (≤ 2,0 mm) inside the soil and in the litter and relate comparatively, soil chemical and physical variables in a Pinus taeda L., with 15 years of age, stand, implanted in a 3 x 2 m spacing, in 1993 and in a native grass area close to it. Samples were obtained through the use of monoliths methods described by Böhm (1979), based on the digging 3 monoliths (25 cm x 25 cm x 40 cm each), distributed inside the stand and 3 in native grass area. Roots were separated from the soil through washing and catching; after they were distributed over a white sheet of paper, where with a digital camera supported by a support with fixed height, 2.045 images were obtained. With the aid of the software, the images were processed to quantify roots length. After this procedure, the roots were dried in an oven and then weighed for biomass determination. Fine roots total length in Pinus stand, in 40 cm soil profile, including litter layer, was 68413 km ha-1, where the most part of them was concentrated in the first 20 cm and in the litter. In native grass area, the total length in 40 cm soil profile, was 173550 km ha-1, 42,82% (74313 km ha-1) of the total length is concentrated in the layer 0 10 cm. The roots density in native grass is 234, 28% higher than in Pinus. In Pinus until 40 cm depth, 3,52 Mg ha-1 was counted for fine roots biomass. Native grass showed 5,628 Mg ha-1, almost twice of fine roots biomass in Pinus. In both areas, soil chemical conditions, showed correlation with roots length and biomass. In Pinus, the main factors were P>K>V>Mg>Ca, on the other hand, in native grass area, the main factors were P>K>Ca>Mg>V. The great presence of fine roots in Pinus litter is important for cycling process, nutrients and water availability. After forest harvesting, litter and residues layer should remain, aiming the maintenance of soil productive potential. / O presente estudo foi realizado no município de Cambará do Sul, RS, Brasil. Os objetivos do trabalho foram: quantificar comparativamente, o comprimento e a biomassa de raízes finas (≤ 2,0 mm) no solo e na serapilheira e relacionar comparativamente, variáveis químicas e físicas do solo em um povoamento de Pinus taeda L., com 15 anos de idade, e uma área de campo adjacente. A obtenção das amostras foi realizada através do método de monolitos descrito por Böhm (1979), a partir da escavação de 3 monolitos de 25 cm x 25 cm x 40 cm em cada área. As raízes foram separadas do solo através de lavagem e catação e, na seqüência, foram distribuídas sobre uma folha de papel branca, onde com o auxílio de uma câmera digital, apoiada em um suporte de altura fixa, obtiveram-se 2.045 imagens digitais. Com o auxilio de um software, as imagens foram processadas para quantificação do comprimento das raízes. Após, as raízes foram secas em estufa e, depois, pesadas para determinação da biomassa. O comprimento total de raízes finas no Pinus, no perfil de 40 cm do solo, incluindo-se a camada de serapilheira, foi de 68412 km ha-1, sendo que, a maior parte dessas se concentrou nos primeiros 20 cm de profundidade e na serapilheira. Na área de campo, o comprimento total de raízes finas, no perfil de 40 cm do solo, foi de 173550 km ha-1, 42,82% (74313 km ha-1) desse comprimento localiza-se na camada de 0 - 10 cm de profundidade. A densidade de raízes no campo é 234,28% maior do que no Pinus, destacando-se a camada de 0 - 10 cm, onde ocorreu a maior diferença. No Pinus até a profundidade de 40 cm, foram contabilizados 3,52 Mg ha-1 para biomassa de raízes finas. A área de campo apresentou 5,63 Mg ha-1, ou seja, praticamente o dobro da biomassa de raízes finas presente no Pinus. Nas duas áreas, as condições químicas do solo apresentaram maior correlação com o comportamento do comprimento e biomassa de raízes. No Pinus, destaca-se como principais fatores o P>K>V>Mg>Ca, por outro lado, na área de campo, destacam-se P>K>Ca>Mg>V. A grande presença de raízes finas na serapilheira do Pinus destaca a importância desta camada no processo de ciclagem, disponibilização de nutrientes e água. Após a colheita florestal, deve-se manter a camada de serapilheira e dos resíduos produzidos durante essa atividade, visando à manutenção do potencial produtivo do solo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The diameter distribution through of mathematical formulations can be a factor of importance to the planning and control of forest activities, determining the production and growth of the trees, allowing the knowledge of future productions of stand. The objective of this study is determine the distribution of frequencies per diameter class and a prognosis model of density probability in a stand of Pinus taeda L. without thinning, in different ages and spacing. To the determination if the diameter distribution were used the probabilities distributions Normal, Weibull, Ln-normal and Gamma, through of procedure CAPABILITY (Proc Capability) of statistical program SAS. To determine the prognosis of probability of frequencies per diameter class were applied the method proposed by Cao (2004), through of Weibull distribution with two parameters, processed and adjusted using the statistical program SAS. The experimental design used was randomized blocks, with nine treatments, each treatment consists of three repetitions. The analyses were made only to the treatments with spacing 2 x 2 m 2 x 3 m, on the ages of 6, 8, 10, 12, 14, 16 and 18 years old. The results indicated that the Normal distribution have the best adjustment on the ages of 6, 8 and 10 years for both spacing 2 x 2 m and for the 2 x 3 m. In the age of 12, 14, 16 and 18 years the Ln-normal distribution is that best represents the distribution per diameter class in spacing 2 x 2 m, and the Gamma distribution for the spacing 2 x 3 m. The study of prognosis of frequency distribution by diameter class is represented effectively by Weibull distribution, adjusted by the method of Cao (2004), for spacing 2 x 2 m 2 x 3, at all ages evaluated. / A distribuição diamétrica, por meios de formulações matemáticas, pode ser um fator de relevante importância para o planejamento e controle das atividades florestais, determinação da produção e do crescimento das árvores, além de possibilitar o conhecimento de produções futuras do povoamento. O objetivo do presente estudo é determinar a distribuição de freqüência por classe diamétrica e um modelo de prognose de densidade probabilística em um povoamento de Pinus taeda L. sem desbastes, em diferentes idades e espaçamentos. Para a determinação da distribuição diamétrica, foram utilizadas as distribuições de probabilidade Normal, Weibull, Ln-normal e Gama por meio do procedimento CAPABILITY (Proc Capability) do pacote estatístico SAS. Para determinar a prognose da probabilidade de freqüências por classe de diâmetro, foi aplicado o método proposto por Cao (2004), por meio da distribuição Weibull com dois parâmetros, processadas e ajustadas utilizando o programa SAS. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com nove tratamentos, cada tratamento constituído por três epetições. As análises foram realizadas para os tratamentos com espaçamento 2 x 2 m e 2 x 3 m, nas idades de 6, 8, 10, 12, 14, 16 e 18 anos. Os resultados indicaram que a distribuição Normal apresenta o melhor ajuste nas idades iniciais de 6, 8 e 10 anos, tanto para o espaçamento 2 x 2 m quanto para o de 2 x 3 m. Nas idades de 12, 14, 16 e 18 anos a distribuição a distribuição Ln-normal é a que melhor representa a distribuição por classe diamétrica no espaçamento 2 x 2 m, e a distribuição Gama para o espaçamento 2 x 3 m. O estudo da prognose da distribuição de freqüência por classe diamétrica é eficiente quando representada pela distribuição Weibull, ajustada pelo método de Cao (2004), para os espaçamentos 2 x 2 m e 2 x 3, em todas as idades avaliadas.

This thesis was carried through as objective to study the growth and the yield of a stand of Pinus taeda L., implanted in 1987, in an initial spacing of 3 x 2 meters, located in the Farming Farm of the Ipê Ltda, in the city of Canela RS. This stand was management in high shaft system, with thinning underneath, for the wooden yield of great dimensions. To reach to the considered objectives two experimental hypotheses in submitted population to one had been formulated and two thinnings, beyond a control sample, without thinning. The thinnings had been carried through underneath with reduction of the basal area for levels of 28 m2ha-1. The growth in diameter, height and volume of the trees was adjusted with excellent precision for the Richards model of growth, presented a determination coefficient always superior of 0.97 and a low error standard of the estimate. To the 17 years, the total yield of the control sample, without thinning, was of 886.3 m3ha-1; with the accomplishment of one it roughs-hew of 756.6 m3ha-1, having resulting losses of yield in relation the 14,6% witness; with two thinnings, the yield was of 732.9 m3ha-1, having provoking losses of yield in relation the control sample, without thinning, of 17.3%. The executed thinnings had allowed a significant profit in diameter, until the 17 years of age, with the execution of one thinning an average diameter of 33.4 cm; with two thinnings an average diameter of 33.5 cm; e, an average diameter of 24.3 cm in the control sample, without thinning. / Esta dissertação foi realizada com o objetivo de estudar o crescimento e a produção de um povoamento de Pinus taeda L., implantado em 1987, num espaçamento inicial de 3 x 2 metros, localizado na Agropecuária Fazenda do Ipê Ltda, no município de Canela RS. Este povoamento foi manejado em sistema de alto fuste, com desbaste por baixo, para a produção de madeira de grandes dimensões. Para atingir aos objetivos propostos, foram formuladas duas hipóteses experimentais em população submetida a um e dois desbastes, além de uma testemunha, sem desbaste. Os desbastes foram realizados por baixo com redução da área basal para níveis de 28 m2ha-1. O crescimento em diâmetro, altura e volume das árvores foi ajustado com ótima precisão pelo modelo de crescimento de Richards, apresentando um coeficiente de determinação sempre superior a 0,97 e um baixo erro padrão da estimativa. Aos 17 anos, a produção total das parcelas testemunhas, sem desbaste, foi de 886,3 m3ha-1; com a realização de um desbaste foi de 756,6 m3ha-1, tendo resultado perdas de produção em relação a testemunha de 14,6 %; com dois desbastes, a produção foi de 732,9 m3ha-1, tendo provocado perdas de produção em relação à testemunha, sem desbaste, de 17,3 %. Os desbastes executados permitiram um ganho significativo em diâmetro, até os 17 anos de idade, com a execução de um desbaste, obteve-se um diâmetro médio de 33,4 cm; com dois desbastes, um diâmetro médio de 33,5 cm; e, um diâmetro médio de 24,3 cm na testemunha, sem desbaste.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work was developed with the aim of studying the efficiency of the models that express the relationship of density and diameter in evenaged stands of Pinus taeda L., managed in full density and highly stocked for a bioeconomic model of production. For this, were tested density and diameter models, using data derived from 50 permanent plots, measured annually until 18 age, allocated to settlements established in the spacing of 1.5x1.0 m, 2.5x 1.0 m, 1.5x2.0 m, 2.0x2.0 m, 1.5x3.0 m, 2.5x2.0 m, 2.0x3.0 m and 2.5x3.0 m, kept at full density, in Otacílio Costa, physiographic region of Santa Catarina State plateau.The results of the bioeconomic modeling of production, based on the density management diagram system for tall trees, we concluded that the models proposed by Reineke, Yoda, Zeide and Tang showed a good statistical precision, with a determination coefficient higher than 0,88 and coefficient of variation less than 1.25 % but the model of Tang was more accurate and efficient. The size of the diameter at the point where you start self-thinning in the population varies considerably with the density of trees established per hectare. For all plant spacings analyzed did not prove the value of the slope of -3/2 law of self-thinning proposed by Tang and is a result of the initial spacing. The limit of self-thinning in less dense populations, occurs with a diameter slightly less than in maximum density, which is directly proportional to the density of trees when the implementation of the forest. The model of self-thinning described the management zones of great individuals in the population, between 0.45 and 0.55 limits the maximum density of the forest. The annual increment in diameter between 6 and 7 years, when related to relative density (G/d0,5622) identified five areas of growth, defined by: excessive space - trees grow free of competition;free growth - where growth in diameter is maximum; increased competition- when the diameter increment begins to decrease; full density - when productivity of the stand is maximum; and imminent death - begins when individuals have died by excessive density and high competition. The Diagrams Density Management of the variables mean diameter, basal area, volume by the Population Density Index was efficient and to estimate thisis values with accuracy, showed an efficiency of 0.99. The lines demarcating the areas of competition allow us to project the trajectory of the diameter and density, with the definition of the clearcutting. The Normal, Lnnormal, Weibull and Gamma probability distributions, described accurately the variation of the density of the stands, but the Weibull function with two parameters was comparable to the adjustment by the simplicity and efficiency in the prognosis of frequencies for diameter in time. The shape of the trunk was adjusted by the polynomial of five degree, allowed the best estimates than other models. The net present value of R$ 15587.60 ha-1 was given to the management regime with three thinnings at 9, 13 and 18 years and cut at 22 years, higher than the other schemes simulated. A comparison of management regimes for the equivalence of planning horizons for 28 years, determined by the equivalent annual value, said the management regime with three thinned and cut at 22 years, such as greater economic efficiency, with a value of R$ 1380.10 ha-1. The internal rate of return in any simulated management regimes was highly attractive, with varying from 14.83 % per year in managed regimes stands with three thinning and cut to 22 years to 14.25 % per year in managed regimes stands with threethinning and cut to 18 years. The biggest benefit/costs ratio was 2.81, obtained in the management regime with three thinnings, at 9, 13 and 18 years and final cutting at 22 years. / Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar a eficiência dos modelos que expressam a relação de densidade e diâmetro em povoamentos equiâneos de Pinus taeda L., manejados em densidade completa e altamente estocados, para obtenção de um modelo bioeconômico da produção. Para isso, foram testados modelos de densidadee diâmetro, através de dados originados de 50 parcelas permanentes, medidas anualmente até os 18 anos, alocados em povoamentos implantados em espaçamentos de 1,5x1,0 m, 2,5x1,0 m, 1,5x2,0 m, 2,0x2,0 m, 1,5x3,0 m, 2,5x2,0 m, 2,0x3,0 m e 2,5x3,0 m, mantidos em densidade completa, em Otacílio Costa, região fisiográfica do planalto do estado de Santa Catarina. Os resultados obtidos da modelagem bioeconômica da produção, baseada no Diagrama de Manejo da Densidade para sistema de alto fuste, permitiram concluir que os modelos propostos por Reineke, Yoda, Zeide e Tang apresentaram uma boa precisão estatística, com um coeficiente de determinação superior a 0,88 e um coeficiente de variação inferior a 1,25%, porém o modelo de Tang mostrou-se mais preciso e eficiente. A dimensão do diâmetro médio no ponto em que inicia o autodesbaste na população varia consideravelmente com a densidade de árvores implantadas por hectare. Para todos os espaçamentos de plantio analisados, não se comprovou o valor do coeficiente angular de -3/2 da lei de autodesbaste proposto por Tang, sendo uma decorrência do espaçamento inicial. O limite de autodesbaste de populações menos densas ocorre com um diâmetro médio pouco inferior ao obtido em máxima densidade, sendo este diretamente proporcional à densidade de árvores quando da implantação da floresta. O modelo de autodesbaste descreveu as zonas de manejo ótimo dos indivíduos na população entre limites de 0,45 e 0,55 da densidade máxima da floresta. O incremento corrente anual em diâmetro entre o 6º e o 7º ano, quando relacionado com a densidade relativa (G/d0,5622), permitiu identificar cinco zonas de crescimento, definidas por: espaço excessivo as árvores crescem livre de concorrência; crescimento livre o incremento em diâmetro é máximo; aumento da competição o incremento em diâmetro começa a diminuir; estoque completo a produtividade do povoamento é máxima; e iminente mortalidade começa a haver morte de indivíduos por densidade excessiva e alta concorrência. Os Diagramas de Manejo da Densidade com as variáveis diâmetro médio, área basal e volume por Índice de Densidade do Povoamento foram eficientes e permitiram estimar estes valores com acurácia, para uma eficiência igual a 0,99. As linhas que delimitam as zonas de concorrência permitem projetar a trajetória do diâmetro por densidade populacional, com definição da idade de corte final. As distribuições de probabilidade Normal, Ln-normal, Weibull e Gama descreveram com acurácia a variação da densidade dos povoamentos, masa função de Weibull, com dois parâmetros, foi compatível pela simplicidade ao ajuste e à eficiência na prognose das frequências por diâmetro no tempo. A forma de tronco ajustada pelo polinômio do 5º grau apresentou melhores estimativas que outros modelos. O Valor Presente Líquido de R$ 15.587,60 ha-1 foi determinado para o regime de manejo com três desbastes, aos 9, 13 e 18 anos e corte final aos 22, superior aos demais regimes simulados. A comparação dos regimes de manejo pela equivalência dos horizontes de planejamento em 28 anos, determinado pelo Valor Anual Equivalente, indicou o regime de manejo com três desbastes e corte final aos 22 anos como o de maior eficiência econômica, com um valor de R$ 1.380,10 ha-1. A taxa interna de retorno em qualquer dos regimes de manejo simulados foi altamente atrativa, tendo variado de 14,83 % a.a. em povoamentos manejados com três desbastes e corte final aos 22 anos a 14,25 % a.a. em povoamentos manejadoscom dois desbastes e corte final aos 18 anos. A maior razão benefício sobre os custos foi de 2,81, obtida no regime de manejo com três desbastes, aos 9, 13 e 18 anos e corte final aos 22.