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Aspectos da estrutura fitossociológica e silvigenética em fragmentos de floresta estacional semidecídua com diferentes histórias de perturbação em Botucatu, SP / Aspects of the phytossociological and silvigenetic structure of seasonal semi deciduous forest fragments with different disturbance histories, at Botucatu, SP

Cassola, Heloiza 09 April 2008 (has links)
Os remanescentes de floresta estacional semidecídua no Estado de São Paulo sofreram e sofrem com o processo de fragmentação, principalmente causados pela expansão agrícola e urbana. São remanescentes muito alterados quanto à estrutura e função, mas de imensa importância para o conhecimento taxonômico e ecológico. A associação de estudos fitossociológicos e silvigenéticos permite diagnosticar a situação atual de um fragmento e predizer sua situação futura, além da relação com seu passado de distúrbios. A Fazenda Experimental Edgardia, pertencente à Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SP, localiza-se nas cuestas basálticas. Com área total de 1200ha, possui os maiores remanescentes de floresta no município. Os fragmentos de estudo, Mata do Bexiguento (Área A) e Mata do Pomar Velho (Áreas B e C), possuem área aproximada de 303 e 53ha, respectivamente, e histórias de perturbação diferentes. A Área A sofreu exploração seletiva, a Área B é uma mata secundária com cerca de 35 anos e a Área C sofreu exploração seletiva e também passagem de fogo. O estudo foi feito através de amostragem sistemática estratificada, com parcelas permanentes e contíguas de 10 x 10m, totalizando 50 parcelas em cada área e 1,5ha amostrados. Todos os indivíduos com altura de caule >= 1,30 m foram marcados, identificados e medidos (altura total e DAP). Para o mapeamento das eco-unidades, em cada área foram demarcadas 11 linhas de 100m de comprimento, dispostas paralelamente entre si e eqüidistantes em 5 m. Todas as árvores dominantes cujas copas interceptavam as linhas de inventário foram marcadas e classificadas através de características arquiteturais, para determinação das eco-unidades. Na Área A as espécies dominantes foram Gallesia integrifolia, Astronium graveolens, Aspidosperma polyneuron e A. ramiflorum; na Área B as espécies foram Parapiptadenia rigida, Acacia polyphylla, Celtis iguanaea e Centrolobium tomentosum; na Área C elas foram Croton floribundus, Acacia polyphylla, Tabernaemontana catharinensis e Urera baccifera. As espécies que foram exploradas apresentam a distribuição diamétrica alterada, sem classes de diâmetros grandes ou com classes falhas; outras apenas ocorrem no sub-bosque (>= 1,30 m e DAP < 5 cm). O mosaico silvático da Área A possui maior proporção de eco-unidades maduras (37%), sendo a 2A de maior contribuição (26,4%). Na Área B as eco-unidades maduras têm maior proporção (34,6%) seguidas pelas eco-unidades em reorganização (31,3%). Na Área C a maior proporção amostrada foi de eco-unidades em reorganização (42,1%), enquanto que as eco-unidades maduras ocuparam 28,8% do mosaico. Os resultados indicam diferenças sucessionais em cada área amostrada, tanto pelas diferentes histórias de perturbação, quanto pelas características abióticas de cada área. Assim, a Área A apresenta-se mais conservada em relação à diversidade de espécies, maior altura do dossel, maiores diâmetros e maior proporção de eco-unidades maduras; a Área B é uma mata secundária ainda dominada por espécies comuns a fases sucessionais precoces, com mosaico silvático em alto dinamismo; e a Área C é uma mata altamente alterada quanto à sua estrutura e função, com grandes clareiras com alta colonização de trepadeiras e lianas, com tendência à degradação. São sugeridas alternativas de manejo para cada caso. / The seasonal semi deciduous forest fragments in São Paulo State suffered the fragmentation process mainly because agricultural and urban expansion. These remnants are very important for taxonomic and ecological studies, although they are much altered. By joining phytossociological and silvigenetic studies is possible a diagnosis of their present situation, as well as inferring about their past history and predicting their future development. The Edgardia Experimental farm, belonging to the São Paulo State University Campus, Botucatu, SP, Brazil, is located at the basaltic "cuestas". With a total surface of 1.200 ha, it preserves the biggest forest fragments of the municipality. Both fragments included in this study, Mata do Bexiguento (Site A) and Mata do Pomar Velho (Sites B and C), respectively with 303 and 53 ha of area each, have different perturbation histories. Site A was selectively logged until early 1980 decade; Site B is a 35 year-old secondary forest and Site C was also logged and burnt by forest fires. The study was made using the systematic stratified sampling, with contiguous permanent plots of 10 x 10 m, totaling 50 plots in each site and 1.5 ha of total sampling area. All individuals with height equal or over 1.30 m were marked, identified and measured (total height and DBH). For the eco-units mapping, the line intercept method was used, with 11 parallel and equidistant lines of 100 m each, distant 5 m one from the other. All dominant trees whose canopy intercepted one inventory line were marked and classified, as well as the canopy gaps were inventoried. At site A, the dominant species were Gallesia integrifolia, Astronium graveolens, Aspidosperma polyneuron e A. ramiflorum; at site B the species were Parapiptadenia rigida, Acacia polyphylla, Celtis iguanaea e Centrolobium tomentosum; at site C they were Croton floribundus, Acacia polyphylla, Tabernaemontana catharinensis e Urera baccifera. The species that were logged showed altered size class distribution: some bigger diameters were missing or there were some gaps in their size distribution. Other species were found only in the understory (>= 1.30 m height up to DAP < 5 cm). The silvatic mosaic of site A had a higher proportion of mature eco-units (37%), were in site B these ones were 34.6% of the area, while 31.3% were aggrading eco-units. In site C the highest proportion was for the aggrading eco-units (42.1%), while the mature ecounits represented only 28.8% of the forest mosaic. The results indicate successional differences among sites, due both to their different disturbance histories and also to the abiotic differences among these areas. Site A is the best conserved fragment, considering the species diversity, the taller forest canopy, larger tree diameters and highest proportion of mature eco-units. Site B is a secondary forest still dominated by species that area common in the early successional stages, with a very dynamic forest mosaic. Site C is a highly disturbed forest concerning its structure and function, with big canopy gaps and a strong lianas and vines colonization, tending to the degradation. Some management strategies are suggested for each case.
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Caracterização da vegetação arbórea e atributos do solo da Reserva Biológica de Pindorama, SP /

Abdo, Maria Teresa Vilela Nogueira. January 2009 (has links)
Resumo: O Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico do Agronegócio da Região Centro Norte em Pindorama, SP, com 532,8 ha possui quatro fragmentos florestais distribuídos em 120 ha classificados como floresta tropical estacional semidecidual do bioma Mata Atlântica. Transformados em Reserva Biológica (Lei Estadual nº 4960/86) detêm grande diversidade das espécies de ocorrência regional. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a vegetação arbórea de dois fragmentos pertencentes à Reserva Biológica de Pindorama - SP e sua possível variação florística e estrutural decorrente dos atributos de solos, de relevo, distância da borda e infestação da área. Foram demarcados dois transectos com parcelas sequenciais de 20 m x 20 m em fragmentos e solos distintos. Foi realizado um levantamento planialtimétrico usando as variáveis: declividade, altitude e disposição das parcelas ao longo do transecto. Foi sorteado um quadrante de 10 m x 10 m por parcela, para realizar as avaliações de granulometria e fertilidade do solo, bem como de identificação e classificação dos indivíduos arbóreos com diâmetro a altura do peito (DAP) ≥ 5,0 cm e dos seguintes descritores fitossociológicos: frequência, dominância e densidades relativas e absolutas, valor de importância (VI), Índice de Diversidade de Shannon (H'), Coeficiente de Equabilidade de Pielou (J) e o Índice de Similaridade de Jaccard (ISJ) entre as duas áreas. Em cada parcela de 20 m x 20 m foi avaliado o grau de infestação por plantas invasoras, a altura, o DAP, a área basal, e o distanciamento da borda das quatro maiores árvores. A caracterização da vegetação arbórea foi feita com o uso de análises estatísticas multivariadas dos dados obtidos. O Índice de Diversidade de Shannon (H') calculado foi 3,38 para as duas áreas e se encontra dentro da média para fragmentos de ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The Pólo Regional Centro Norte in Pindorama, SP, has a 120 hectares area constituted of forest remainders transformed into Biological Reserve by the law nº 4960/86 since a great diversity of regional occurrence species was withhold. These forest remainders are classified as seasonal semi-deciduous tropical forest of the Atlantic Forest biome. This work aimed carry out a phytosociological survey of two toposequences in different remainders and its possible soil attributes due variation and relief. To such work two transects were demarcated with sequential parcels of 20 m x 20 m. A topographic survey was carried out using the following variables: slope, height and localization of the plots throughout the profile. A quadrant of 10 m x 10 m was chosen randomly in each parcel and in its area an evaluation of the physical and chemical soil attributes using samples in the 0-20 cm depth composed of 20 sub-samples. In this quadrant the individuals with breast height diameter (DBH) ≥ 5,0 cm were identified, marked, classified and their phytosociology describers calculated: relative and absolute frequency and densities, value of importance (VI), Shannon Diversity Index (H '), Equability (J) and the Jaccard Similarity Index (ISJ) between the two areas. For each parcel the degree of weeds was evaluated adopting ten classes according the infestation percentage varying from null to very high. The hierarchic grouping test based on the soil physical and chemical attributes allowed a division in five groups of parcels. For each group the average values of each characteristic were determined, as well as recalculated the diversity species index, equability and the similarity between the groups index. It could be concluded that the hierarchic method grouping analysis showed efficient to separate groups of phytosociology sampling parcels in seasonal semi-deciduous tropical forest when it was ... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Sergio Valiengo Valeri / Coorientador: Antônio Sérgio Ferraudo / Banca: Rinaldo César de Paula / Banca: Teresa Cristina Tarlé Pissarra / Banca: Sidney Rosa Vieira / Banca: Luiz Fernando Duarte de Moraes / Doutor
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Caracterização da vegetação arbórea e atributos do solo da Reserva Biológica de Pindorama, SP

Abdo, Maria Teresa Vilela Nogueira [UNESP] 18 December 2009 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:33:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-12-18Bitstream added on 2014-06-13T20:25:31Z : No. of bitstreams: 1 abdo_mtvn_dr_jabo.pdf: 2025109 bytes, checksum: 89f5bff247436d6f48c4411240545115 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico do Agronegócio da Região Centro Norte em Pindorama, SP, com 532,8 ha possui quatro fragmentos florestais distribuídos em 120 ha classificados como floresta tropical estacional semidecidual do bioma Mata Atlântica. Transformados em Reserva Biológica (Lei Estadual nº 4960/86) detêm grande diversidade das espécies de ocorrência regional. O presente trabalho teve por objetivo caracterizar a vegetação arbórea de dois fragmentos pertencentes à Reserva Biológica de Pindorama - SP e sua possível variação florística e estrutural decorrente dos atributos de solos, de relevo, distância da borda e infestação da área. Foram demarcados dois transectos com parcelas sequenciais de 20 m x 20 m em fragmentos e solos distintos. Foi realizado um levantamento planialtimétrico usando as variáveis: declividade, altitude e disposição das parcelas ao longo do transecto. Foi sorteado um quadrante de 10 m x 10 m por parcela, para realizar as avaliações de granulometria e fertilidade do solo, bem como de identificação e classificação dos indivíduos arbóreos com diâmetro a altura do peito (DAP) ≥ 5,0 cm e dos seguintes descritores fitossociológicos: frequência, dominância e densidades relativas e absolutas, valor de importância (VI), Índice de Diversidade de Shannon (H`), Coeficiente de Equabilidade de Pielou (J) e o Índice de Similaridade de Jaccard (ISJ) entre as duas áreas. Em cada parcela de 20 m x 20 m foi avaliado o grau de infestação por plantas invasoras, a altura, o DAP, a área basal, e o distanciamento da borda das quatro maiores árvores. A caracterização da vegetação arbórea foi feita com o uso de análises estatísticas multivariadas dos dados obtidos. O Índice de Diversidade de Shannon (H’) calculado foi 3,38 para as duas áreas e se encontra dentro da média para fragmentos de... / The Pólo Regional Centro Norte in Pindorama, SP, has a 120 hectares area constituted of forest remainders transformed into Biological Reserve by the law nº 4960/86 since a great diversity of regional occurrence species was withhold. These forest remainders are classified as seasonal semi-deciduous tropical forest of the Atlantic Forest biome. This work aimed carry out a phytosociological survey of two toposequences in different remainders and its possible soil attributes due variation and relief. To such work two transects were demarcated with sequential parcels of 20 m x 20 m. A topographic survey was carried out using the following variables: slope, height and localization of the plots throughout the profile. A quadrant of 10 m x 10 m was chosen randomly in each parcel and in its area an evaluation of the physical and chemical soil attributes using samples in the 0-20 cm depth composed of 20 sub-samples. In this quadrant the individuals with breast height diameter (DBH) ≥ 5,0 cm were identified, marked, classified and their phytosociology describers calculated: relative and absolute frequency and densities, value of importance (VI), Shannon Diversity Index (H `), Equability (J) and the Jaccard Similarity Index (ISJ) between the two areas. For each parcel the degree of weeds was evaluated adopting ten classes according the infestation percentage varying from null to very high. The hierarchic grouping test based on the soil physical and chemical attributes allowed a division in five groups of parcels. For each group the average values of each characteristic were determined, as well as recalculated the diversity species index, equability and the similarity between the groups index. It could be concluded that the hierarchic method grouping analysis showed efficient to separate groups of phytosociology sampling parcels in seasonal semi-deciduous tropical forest when it was ... (Complete abstract click electronic access below)
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Aspectos da estrutura fitossociológica e silvigenética em fragmentos de floresta estacional semidecídua com diferentes histórias de perturbação em Botucatu, SP / Aspects of the phytossociological and silvigenetic structure of seasonal semi deciduous forest fragments with different disturbance histories, at Botucatu, SP

Heloiza Cassola 09 April 2008 (has links)
Os remanescentes de floresta estacional semidecídua no Estado de São Paulo sofreram e sofrem com o processo de fragmentação, principalmente causados pela expansão agrícola e urbana. São remanescentes muito alterados quanto à estrutura e função, mas de imensa importância para o conhecimento taxonômico e ecológico. A associação de estudos fitossociológicos e silvigenéticos permite diagnosticar a situação atual de um fragmento e predizer sua situação futura, além da relação com seu passado de distúrbios. A Fazenda Experimental Edgardia, pertencente à Universidade Estadual Paulista, Botucatu, SP, localiza-se nas cuestas basálticas. Com área total de 1200ha, possui os maiores remanescentes de floresta no município. Os fragmentos de estudo, Mata do Bexiguento (Área A) e Mata do Pomar Velho (Áreas B e C), possuem área aproximada de 303 e 53ha, respectivamente, e histórias de perturbação diferentes. A Área A sofreu exploração seletiva, a Área B é uma mata secundária com cerca de 35 anos e a Área C sofreu exploração seletiva e também passagem de fogo. O estudo foi feito através de amostragem sistemática estratificada, com parcelas permanentes e contíguas de 10 x 10m, totalizando 50 parcelas em cada área e 1,5ha amostrados. Todos os indivíduos com altura de caule >= 1,30 m foram marcados, identificados e medidos (altura total e DAP). Para o mapeamento das eco-unidades, em cada área foram demarcadas 11 linhas de 100m de comprimento, dispostas paralelamente entre si e eqüidistantes em 5 m. Todas as árvores dominantes cujas copas interceptavam as linhas de inventário foram marcadas e classificadas através de características arquiteturais, para determinação das eco-unidades. Na Área A as espécies dominantes foram Gallesia integrifolia, Astronium graveolens, Aspidosperma polyneuron e A. ramiflorum; na Área B as espécies foram Parapiptadenia rigida, Acacia polyphylla, Celtis iguanaea e Centrolobium tomentosum; na Área C elas foram Croton floribundus, Acacia polyphylla, Tabernaemontana catharinensis e Urera baccifera. As espécies que foram exploradas apresentam a distribuição diamétrica alterada, sem classes de diâmetros grandes ou com classes falhas; outras apenas ocorrem no sub-bosque (>= 1,30 m e DAP < 5 cm). O mosaico silvático da Área A possui maior proporção de eco-unidades maduras (37%), sendo a 2A de maior contribuição (26,4%). Na Área B as eco-unidades maduras têm maior proporção (34,6%) seguidas pelas eco-unidades em reorganização (31,3%). Na Área C a maior proporção amostrada foi de eco-unidades em reorganização (42,1%), enquanto que as eco-unidades maduras ocuparam 28,8% do mosaico. Os resultados indicam diferenças sucessionais em cada área amostrada, tanto pelas diferentes histórias de perturbação, quanto pelas características abióticas de cada área. Assim, a Área A apresenta-se mais conservada em relação à diversidade de espécies, maior altura do dossel, maiores diâmetros e maior proporção de eco-unidades maduras; a Área B é uma mata secundária ainda dominada por espécies comuns a fases sucessionais precoces, com mosaico silvático em alto dinamismo; e a Área C é uma mata altamente alterada quanto à sua estrutura e função, com grandes clareiras com alta colonização de trepadeiras e lianas, com tendência à degradação. São sugeridas alternativas de manejo para cada caso. / The seasonal semi deciduous forest fragments in São Paulo State suffered the fragmentation process mainly because agricultural and urban expansion. These remnants are very important for taxonomic and ecological studies, although they are much altered. By joining phytossociological and silvigenetic studies is possible a diagnosis of their present situation, as well as inferring about their past history and predicting their future development. The Edgardia Experimental farm, belonging to the São Paulo State University Campus, Botucatu, SP, Brazil, is located at the basaltic "cuestas". With a total surface of 1.200 ha, it preserves the biggest forest fragments of the municipality. Both fragments included in this study, Mata do Bexiguento (Site A) and Mata do Pomar Velho (Sites B and C), respectively with 303 and 53 ha of area each, have different perturbation histories. Site A was selectively logged until early 1980 decade; Site B is a 35 year-old secondary forest and Site C was also logged and burnt by forest fires. The study was made using the systematic stratified sampling, with contiguous permanent plots of 10 x 10 m, totaling 50 plots in each site and 1.5 ha of total sampling area. All individuals with height equal or over 1.30 m were marked, identified and measured (total height and DBH). For the eco-units mapping, the line intercept method was used, with 11 parallel and equidistant lines of 100 m each, distant 5 m one from the other. All dominant trees whose canopy intercepted one inventory line were marked and classified, as well as the canopy gaps were inventoried. At site A, the dominant species were Gallesia integrifolia, Astronium graveolens, Aspidosperma polyneuron e A. ramiflorum; at site B the species were Parapiptadenia rigida, Acacia polyphylla, Celtis iguanaea e Centrolobium tomentosum; at site C they were Croton floribundus, Acacia polyphylla, Tabernaemontana catharinensis e Urera baccifera. The species that were logged showed altered size class distribution: some bigger diameters were missing or there were some gaps in their size distribution. Other species were found only in the understory (>= 1.30 m height up to DAP < 5 cm). The silvatic mosaic of site A had a higher proportion of mature eco-units (37%), were in site B these ones were 34.6% of the area, while 31.3% were aggrading eco-units. In site C the highest proportion was for the aggrading eco-units (42.1%), while the mature ecounits represented only 28.8% of the forest mosaic. The results indicate successional differences among sites, due both to their different disturbance histories and also to the abiotic differences among these areas. Site A is the best conserved fragment, considering the species diversity, the taller forest canopy, larger tree diameters and highest proportion of mature eco-units. Site B is a secondary forest still dominated by species that area common in the early successional stages, with a very dynamic forest mosaic. Site C is a highly disturbed forest concerning its structure and function, with big canopy gaps and a strong lianas and vines colonization, tending to the degradation. Some management strategies are suggested for each case.
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Estimation of volume, biomass, and carbon of coarse woody debris in native forests in São Paulo State, Brazil / Estimativa do volume, biomassa e carbono de madeira morta em florestas nativas no Estado de São Paulo, Brasil

Moreira, Andrea Bittencourt 21 July 2017 (has links)
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.
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Estimation of volume, biomass, and carbon of coarse woody debris in native forests in São Paulo State, Brazil / Estimativa do volume, biomassa e carbono de madeira morta em florestas nativas no Estado de São Paulo, Brasil

Andrea Bittencourt Moreira 21 July 2017 (has links)
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.

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