The automated Tree Identification and Delineation Algorithm (TIDA) was developed for application to high spatial resolution digital imagery of Australian native eucalypt forest. The algorithm is based on contiguous, threshold-based spatial clustering of pixels and was designed to cope with the complex asymmetric crowns typical of eucalypts. / To facilitate systematic algorithm evaluation, a forest scene simulation model was created for the simulation of visually realistic remotely sensed images. The model is based on the principles of ray-tracing and the geOll1etric description of scene objects and background. The model simulates the appearance of a forest scene viewed and illuminated from specific directions and under known atmospheric conditions. The distinctive 'modular' structure of eucalypts was represented by modelling crowns as small (branch-scale) spheroids distributed over a larger spheroidal envelope. / Using the simulation model, TIDA performance was evaluated in terms of forest structure (canopy cover, crown cover and canopy structural variability) and the remote sensing environment (view zenith angle, solar zenith angle and aerosol optical thickness). Prior to the evaluation, a methodology was developed for objectively estimating the optimum spatial resolution for TIDA application in a given image. The methodology was based on incremental Gaussian smoothing and exploited TIDA's sensitivity to changes in image spatial resolution. This process demonstrated the importance of individual crown cover, rather than crown size, as the main factor determining the optimum spatial resolution for tree delineation. / Results indicate that TIDA is most suited for application in forests with high canopy cover and high crown cover. The structural complexity of forest canopies, represented by the diameter and overlap of crowns and tree height, had a relatively small impact on TIDA performance. Increasing view zenith angle consistently caused a decrease in TIDA performance. A small phase angle between the sun and sensor produces optimum TIDA performance when both canopy and crown cover is high. As crown or canopy cover decrease, high positive and negative sun zenith angles yield superior TIDA results by decreasing the brightness of the background relative to the canopy and improving the identification of tree peaks. For both dense and sparse canopies, back-scattered radiation from the forest canopy was more suited to automated tree crown delineation than forward-scattered radiation. Imagery acquired under an optically thick atmosphere was found to increase TIDA performance compared to scene illumination under strong direct light. The advantage stemmed from a strengthening of the relationship between geometric and radiometric crown shape. / Through an awareness of limitations imposed by the remote sensing environment, the potential for manipulation of image characteristics, and preferential selection of acquisition conditions, TIDA performance can be optimised to suit various structural forest types. Canopy cover, crown cover, view zenith angle, sun zenith angle, background brightness and image spatial resolution are key criteria in assessing the suitability of automated tree crown delineation as an image interpretation procedure.

A produção de lodo de esgoto vem aumentando exponencialmente com a multiplicação das estações de tratamento de esgoto (ETEs) e a sua disposição final tem se tornado um problema sanitário preocupante. Por ser um resíduo rico em matéria orgânica e nutrientes, muitas pesquisas vêm sendo desenvolvidas na busca de alternativas ecologicamente mais adequadas para o seu descarte. Este trabalho teve como objetivo verificar as diferenças entre lodos de esgoto (biossólidos), produzidos em três diferentes Estações de Tratamento de Esgotos da região metropolitana de São Paulo, quando utilizados como adubo em plantações de Eucalyptus grandis. Procurou-se também avaliar a influência deste resíduo sobre a ciclagem de nutrientes e sobre a dinâmica de metais pesados no ecossistema florestal. O estudo foi realizado na Estação Experimental de Ciências Florestais da ESALQ/USP em Itatinga-SP, cujo solo é predominantemente arenoso e de baixa fertilidade natural. O delineamento experimental utilizado foi em blocos aleatorizados, com 4 repetições e cinco tratamentos, sendo eles: 1)Testemunha Absoluta (TA), sem nenhuma adubação; 2) Fertilização mineral convencional (FM); 3) Aplicação de 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de Barueri (LB); 4) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE de São Miguel (LSM); 5) 15 Mg ha-1 de lodo de esgoto da ETE do Parque Novo Mundo (LPNM). Todos os tratamentos com lodo de esgoto foram complementados com potássio mineral (KCl), visto que o lodo é deficiente neste nutriente. O LB e o LSM foram condicionados com polieletrólitos, mas o LPNM foi condicionado com cal hidratada e cloreto férrico. O efeito dos diferentes tratamentos sobre os eucaliptos foi avaliado através de: inventários florestais semestrais, nutrição foliar, estimativa do folhedo produzido mensalmente, estimativa semestral de folhedo acumulado sobre o solo, avaliação da decomposição do folhedo no campo através de bolsas decompositoras, reflexo dos lodos sobre a fertilidade do solo, estimativa da biomassa e do estoque de nutrientes e metais pesados nos componentes do tronco (Lenho+Casca), nas folhas e nas raízes finas dos eucaliptos. Observou-se que a adubação dos eucaliptos com os lodos propiciou, em média, um incremento do volume de madeira da ordem de 65%, superior à testemunha (sem adubação) e similar ao observado no tratamento com fertilização mineral. A concentração dos nutrientes nas folhas dos eucaliptos tratados com os lodos, aos 6 meses de idade, apresentou uma elevação significativa dos nutrientes N, P, Ca, Cu, Fe e Zn em relação à testemunha. Mas, aos 42 meses, observou-se a tendência geral de redução da concentração de todos os nutrientes nas folhas, independente dos tratamentos. A adição dos lodos estimulou em 75% a produção de folhedo pelos eucaliptos, bem como um maior acúmulo de folhedo sobre o piso florestal. Conseqüentemente, houve uma maior transferência de nutrientes, via folhedo, das copas dos eucaliptos para a camada de serapilheira. De maneira geral, a aplicação da FM e dos lodos de esgoto melhorou a fertilidade do solo na linha de plantio (ponto de aplicação), principalmente na camada entre 0 e 5 cm de profundidade. Todavia, poucas mudanças foram observadas na produção de raízes finas em função dos diferentes tratamentos. O lodo de esgoto, quando condicionado na ETE com cal hidratada, tende a elevar o estoque de cálcio em todos os componentes do sistema solo-planta-serapilheira, podendo a longo prazo causar desbalanço nutricional e impactos prejudiciais ao ecossistema. Nos tratamentos com lodo de esgoto, foi observada uma maior concentração de metais pesados, em comparação à testemunha, nas folhas: Cu, Zn e Ni; no folhedo: Cu e Zn; no solo: Cu e Zn (na linha de plantio) e Zn (na entrelinha de plantio), apenas na camada de 0-5 cm de profundidade e nas raízes finas: Zn e Ni. É imprescindível, portanto, se conhecer previamente a concentração dos diferentes elementos no lodo de esgoto, antes de sua aplicação em plantios florestais. O monitoramento nutricional das árvores e da ciclagem dos nutrientes são práticas de fundamental importância para o bom manejo deste resíduo e do empreendimento florestal. / The production of sewage sludge increased exponentially with the enlargement of sewage treatment plants (ETEs, by its acronym in Portuguese). The final disposal of this product has always been a sanitary problem. Since it is a residue rich in organic matter and nutrients, several researches have been carried out, looking for adequate ecological alternatives for its disposal. This study aims to verify the differences among the sewage sludge (biosolids) from three different sewage treatment plants in the metropolitan region of Sao Paulo when used as fertilizers in Eucalyptus grandis plantations. Moreover it seeks to assess the influence of this residue in the nutrients cycling and in the heavy metals dynamic in forestry ecosystems. This research was carried out in the Experimental Station of Forestry Sciences of ESALQ/USP in Itatinga, Sao Paulo, where the soil is mainly sandy and of low natural fertility. The experimental delineation was of randomized blocks, with 4 replications and 5 treatments: 1) control (TA) without fertilization; 2) mineral conventional fertilization (FM); 3) application of 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Barueri ETE (LB); 4) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Sao Miguel ETE (LSM); 5) 15 Mg ha-1 of sewage sludge from Parque Novo Mundo ETE (LPNM). Since the sewage sludge lacks mineral potassium (KCl), it was added to all the treatments. The LB and the LSM were conditioned with polyelectrolyte, but the LPNM was conditioned with CaOH and with FeCl3. The sewage sludge was applied in the planting rows. The effect of the different treatments on the eucalyptus trees was assessed by: six-monthly forestry inventories, leafs nutrition, estimation of monthly production of leaf fall, six-monthly estimation of leaf fall stocked in the soil, assessment of the decomposition of leaf fall in the field with decomposition bags, reflex of the sludge over the soil fertility, estimation of the biomass and the stock of nutrients and heavy metals in the trunk (stem wood + bark), in the leaves and in the fine roots of the eucalyptus trees. It was observed that the fertilization with sludge favored in average the increase of the wood volume around 65%, higher that the control (without fertilization) and similar to what observed in the treatment with mineral fertilization. The concentration of N, P, Ca, Cu, Fe and Zn in the leaves of the eucalyptus treated with the sludge, when six months old, increased significantly compared with the control. When the trees, of all the treatments were 42 months old, there was a decrease in the concentration of all nutrients in the leaves. The addition of sludge stimulated in 75% the production of leaf fall, as well as its high accumulation in the forestry soil. Consequently, the nutrients transfer was high, by the leaf fall, from the top of the trees to the litter. In general, the application of FM and of sewage sludge improved the soil fertility in the inter row (application place), mainly in the depth 0-5 cm. However, few changes were observed in the fine roots production regarding the different treatments. The sewage sludge, when conditioned in the ETE with CaOH, tends to increase the calcium stock in all the components of the system soil-plantlitter, what in long term may cause a nutritional imbalance and harmful impacts to the ecosystem. In the treatments with sewage sludge, a higher concentration of heavy metals in the leaves was observed in comparison with the control: Cu, Zn and Ni; in the leaf fall: Cu and Zn; in the soil: Cu and Zn (in the planting rows) and Zn (between-tree rows), only in the depth 0-5cm and in the fine roots: Zn and Ni. Therefore, before the application of sewage sludge in forestry plantations it is essential to know the concentration of the different elements present in it. The nutritionalmonitoring of the trees and the nutrients cycling are fundamental practices of essential importance for the good management of this residue and for the forestry farmer

O presente trabalho teve como objetivo geral estudar a influência do manejo florestal no rendimento e na qualidade tecnológica da madeira serrada de uma população plantada de Eucalyptus grandis, de 21 anos de idade, manejada pelo sistema de desbastes seletivos com aplicação de fertilizantes na época do início dos desbastes. Os fatores utilizados foram três intensidades de desbastes seletivos (37, 50 e 75%), presença ou ausência de fertilizantes, três classes de diâmetro e três posições verticais ao longo da altura do fuste comercial.As influências dos fatores e de suas combinações nas tensões de crescimento das árvores foram avaliadas de forma indireta através das rachaduras de extremidade de tora, rachadura de extremidade de tábua úmidas e secas, encurvamento e arqueamento de tábua úmida e deslocamento da medula em relação à sua normal posição central. Foram avaliadas, também, porcentagem de casca e conicidade de toras, que são variáveis que interferem no rendimento em madeira serrada; massa específica da madeira à umidade de equilíbrio ao ar; módulo de elasticidade estrutural na flexão estática não destrutiva, determinado em tábuas secas de dimensões comerciais e um sistema de classificação de tábuas segundo diferentes classes de qualidade. O deslocamento da medula, conicidade, porcentagem de casca e o índice de rachaduras de topo de tora não sofreram nenhuma influência significativa dos fatores desbaste, adubação e classe de diâmetro. As rachaduras de extremidade de tábua serrada seca ou verde, encurvamento, arqueamento e o módulo de elasticidade estrutural sofreram influências dos fatores desbaste, adubação e classe de diâmetro em algumas situações específicas. O índice de rachadura de tábuas serrada verde ou seca diminui da medula para a casca enquanto que o encurvamento de peça serrada e o módulo de elasticidade estrutural aumentam da medula para a casca. O arqueamento das tábuas não apresenta nenhuma tendência de variação ao longo do raio da tora. A metodologia não destrutiva utilizada para avaliação do módulo de elasticidade estrutural à flexão estática demonstrou-se ser simples, prática e eficiente.Na classificação das tábuas serradas foi constatado que a posição relativa da tábua no raio interfere nas classes de qualidade da madeira. A freqüência de tábuas de 1ª classe aumenta da medula para a casca enquanto que as tábuas de refugo diminuem da medula para casca. A massa específica da madeira à umidade de equilíbrio ao ar sofreu influência do fator adubo e aumenta significativamente da medula para a casca. A intensidade de 75% de desbaste propiciou, de maneira geral, maior homogeneidade de qualidade da madeira ao longo do raio. Observa-se boas relações positivas entre rachadura de tábua seca e rachadura de tábua verde, mas a melhor relação foi observada entre o rendimento em madeira serrada seca e o rendimento em madeira serrada verde com destopo. / The study had the general objective of studying the influence of forest thinning on the some yield and technological quality indicators of sawn wood from a 21 year old grown Eucalyptus grandis stand managed by selective thinning with the use of fertilizers at 6 years old. The thinning intensities (37, 50 and 75%), presence or absence of fertilizers, two diameter classes, two vertical positions along the stem commercial height and three longitudinal position along the tree radius were taken as the study factors. The influences of the factors treatments and their combinations on tree growth stresses were evaluate indirectly through log end splitting, green and dry sawn lumber end splitting, green sawn lumber bow and spring and pith displacement from it normal central position. The percentage of bark and log taper which are variables that interfere on the sawn wood yield was also evaluated. Structural modulus of elasticity at static bending determined in commercial dimensions dry sawn lumber and a grading system of sawn pieces were determined. Thinning and fertilization had no significant effect on pith displacement, log tapering, bark percentage and log end splitting index. Green and dry sawn lumber, bow, spring and structural modulus of elasticity were influenced by thinning, fertilization and diameter class in some specific situations. Green or dry sawn lumber end splitting index decreases from pith to bark although green sawn lumber bow and the structural modulus of elasticity increase toward the periphery of the tree. Green lumber spring presents no variation tendency along the log radius. The methodology of non-destructive testing used for structural modulus of elasticity evaluation at static bending had demonstrated to be simple, practical and efficient. It was observed during sawn lumber grading operation that the relative position of a piece in the tree radius interferes on its class grade. The frequency of first class lumber increases from pith to bark while the refused pieces number decreases toward the outer part of the tree. In general the 75% thinning intensity slightly promoted a better homogeneity of sawn wood quality along the tree radius.

O objetivo deste estudo foi otimizar a multiplicação de brotações de Eucalyptus globulus Labill., por meio da definição do tamanho de explantes iniciais e de ajustes de nutrientes minerais do meio de cultura. Os meios de cultura utilizados foram o JADS (CORREIA et al., 1995), JADS modificado e o MS. Os tamanhos dos explantes foram definidos por suas massas frescas iniciais e classificados em T1 (0,1430g), T2 (0,2685g) e T3 (0,5180g). Inicialmente, os ajustes dos nutrientes minerais foram realizados de forma individual para cada nutriente e concentração utilizados: nitrogênio (NH4NO3), com suplementação de 45,0 (N1) e 65,0 (N2) mmol L-1; fósforo (KH2PO4), com suplementação de 1,0 (P1) e 2,0 (P2) mmol L-1; cálcio (CaCl2.2H2O), com suplementação 7,5 (Ca1) e 10,0 (Ca2) mmol L-1; e Magnésio (MgSO4.7H2O), com suplementação de 1,5 (Mg1) e 4,5 (Mg2) mmol L-1. Com base nos resultados iniciais, novos ajustes para nitrogênio e cálcio foram realizados: nitrogênio (NH4NO3) e cálcio (CaCl2.2H2O), com suplementação de 45,0 e 7,5 mmol L-1 (N1Ca1), respectivamente, e suplementação de 60,0 e 7,5 mmol L-1 (N2Ca1), respectivamente. Todos os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente aleatorizado (DIA); com 3 tratamentos e 4 repetições (tamanho do explante); 10 tratamentos e 3 repetições (ajuste inicial de nutrientes minerais) e 4 tratamentos e 6 repetições (ajuste final de nutrientes minerais). As características de crescimento, massas fresca e seca, porcentagem de massa seca e taxa de crescimento relativo (%) das brotações foram avaliadas semanalmente, durante os 28 dias de cultivo in vitro. As características de crescimento das brotações foram pouco afetadas pelo tamanho do explante inicial; no entanto, apresentaram deformações morfológicas em altas concentrações de nitrogênio. Todos os tratamentos apresentaram incrementos de massas seca e fresca. As porcentagens de massa seca foram menores nos tratamentos com maiores concentrações de nitrogênio (MS, N2 e N2Ca1). As maiores taxas de crescimento relativo foram observadas aos 7 dias de cultivo, e decresceram ao longo do período estudado. O meio de cultura JADS, apresentou crescimento das brotações considerado ótimo, porém não máximo. O meio de cultura MS apresentou crescimento das brotações fora dos padrões considerados ótimo e máximo. O meio de cultura JADS modificado, contendo 45,0 (N), 3,0 (P), 7,5 (Ca) e 3,0 (Mg), apresentou crescimento máximo das brotações e próximo ao ótimo. / The aim of this work was to optimize Eucalyptus globulus Labill. shoot multiplication in vitro through the definition of the initial explant size and the adjustment of mineral nutrients in the culture media. The culture media utilized were JADS (CORREIA et al., 1995), modified JADS and MS. The explants fresh weight were 0.1430 g (T1); 0.2685 g (T2) and 0.5180 g (T3). Initially, the mineral nutrient and concentrations utilized were: nitrogen (NH4NO3) with 45.0 (N1) and 60.0 (N2) mmol L-1; phosphate (KH2PO4) with 1.0 (P1) and 2.0 (P2) mmol L-1; calcium (CaCl2.2H2O) with 7.5 (Ca1) and 10.0 (Ca2) mmol L-1 and magnesium (MgSO4.7H2O) with 1.5 (Mg1) and 4.5 (Mg2) mmol L-1. Based on the initials results, new adjustments were made for nitrogen and calcium, and the concentrations utilized were (NH4NO3) and (CaCl2.2H2O) with 45.0 and 7.5 mmol L-1 (N1Ca1) and 60.0 and 7.5 mmol L-1 respectively. All the tests were carried out in a completely randomized design; with 3 treatments and 4 replicates (explant size); 10 treatments and 3 replicates (initial adjustment of mineral nutrients) and 4 treatments and 6 replicates (final mineral nutrient adjustment). The shoot growth characteristics, fresh and oven dry weight, oven dry weight percentage and relative growth rate were evaluated weekly for 28 day culture period. The explant initial size had little effect on the shoot growth characteristics. All the treatments with mineral nutrient adjustments showed fresh and oven dry weight increase. The oven dry weight percentage were lower in the treatments with high nitrogen concentrations (MS, N2 and N2Ca1). The highest relative growth rates were observed at the 7th day evaluation and lowered along the culture period. The JADS culture medium showed shoot growths considered optimum but not maximum. The MS culture medium showed shoot growths not considered optimum or maximum. The adjusted culture media with 45.0 (N), 3.0 (P), 7.5 (Ca) and 3.0 (Mg) showed shoot growth considered maximum and almost optimum.

O objetivo deste estudo foi otimizar a multiplicação de brotações de Eucalyptus globulus Labill., por meio da definição do tamanho de explantes iniciais e de ajustes de nutrientes minerais do meio de cultura. Os meios de cultura utilizados foram o JADS (CORREIA et al., 1995), JADS modificado e o MS. Os tamanhos dos explantes foram definidos por suas massas frescas iniciais e classificados em T1 (0,1430g), T2 (0,2685g) e T3 (0,5180g). Inicialmente, os ajustes dos nutrientes minerais foram realizados de forma individual para cada nutriente e concentração utilizados: nitrogênio (NH4NO3), com suplementação de 45,0 (N1) e 65,0 (N2) mmol L-1; fósforo (KH2PO4), com suplementação de 1,0 (P1) e 2,0 (P2) mmol L-1; cálcio (CaCl2.2H2O), com suplementação 7,5 (Ca1) e 10,0 (Ca2) mmol L-1; e Magnésio (MgSO4.7H2O), com suplementação de 1,5 (Mg1) e 4,5 (Mg2) mmol L-1. Com base nos resultados iniciais, novos ajustes para nitrogênio e cálcio foram realizados: nitrogênio (NH4NO3) e cálcio (CaCl2.2H2O), com suplementação de 45,0 e 7,5 mmol L-1 (N1Ca1), respectivamente, e suplementação de 60,0 e 7,5 mmol L-1 (N2Ca1), respectivamente. Todos os experimentos foram conduzidos em delineamento inteiramente aleatorizado (DIA); com 3 tratamentos e 4 repetições (tamanho do explante); 10 tratamentos e 3 repetições (ajuste inicial de nutrientes minerais) e 4 tratamentos e 6 repetições (ajuste final de nutrientes minerais). As características de crescimento, massas fresca e seca, porcentagem de massa seca e taxa de crescimento relativo (%) das brotações foram avaliadas semanalmente, durante os 28 dias de cultivo in vitro. As características de crescimento das brotações foram pouco afetadas pelo tamanho do explante inicial; no entanto, apresentaram deformações morfológicas em altas concentrações de nitrogênio. Todos os tratamentos apresentaram incrementos de massas seca e fresca. As porcentagens de massa seca foram menores nos tratamentos com maiores concentrações de nitrogênio (MS, N2 e N2Ca1). As maiores taxas de crescimento relativo foram observadas aos 7 dias de cultivo, e decresceram ao longo do período estudado. O meio de cultura JADS, apresentou crescimento das brotações considerado ótimo, porém não máximo. O meio de cultura MS apresentou crescimento das brotações fora dos padrões considerados ótimo e máximo. O meio de cultura JADS modificado, contendo 45,0 (N), 3,0 (P), 7,5 (Ca) e 3,0 (Mg), apresentou crescimento máximo das brotações e próximo ao ótimo. / The aim of this work was to optimize Eucalyptus globulus Labill. shoot multiplication in vitro through the definition of the initial explant size and the adjustment of mineral nutrients in the culture media. The culture media utilized were JADS (CORREIA et al., 1995), modified JADS and MS. The explants fresh weight were 0.1430 g (T1); 0.2685 g (T2) and 0.5180 g (T3). Initially, the mineral nutrient and concentrations utilized were: nitrogen (NH4NO3) with 45.0 (N1) and 60.0 (N2) mmol L-1; phosphate (KH2PO4) with 1.0 (P1) and 2.0 (P2) mmol L-1; calcium (CaCl2.2H2O) with 7.5 (Ca1) and 10.0 (Ca2) mmol L-1 and magnesium (MgSO4.7H2O) with 1.5 (Mg1) and 4.5 (Mg2) mmol L-1. Based on the initials results, new adjustments were made for nitrogen and calcium, and the concentrations utilized were (NH4NO3) and (CaCl2.2H2O) with 45.0 and 7.5 mmol L-1 (N1Ca1) and 60.0 and 7.5 mmol L-1 respectively. All the tests were carried out in a completely randomized design; with 3 treatments and 4 replicates (explant size); 10 treatments and 3 replicates (initial adjustment of mineral nutrients) and 4 treatments and 6 replicates (final mineral nutrient adjustment). The shoot growth characteristics, fresh and oven dry weight, oven dry weight percentage and relative growth rate were evaluated weekly for 28 day culture period. The explant initial size had little effect on the shoot growth characteristics. All the treatments with mineral nutrient adjustments showed fresh and oven dry weight increase. The oven dry weight percentage were lower in the treatments with high nitrogen concentrations (MS, N2 and N2Ca1). The highest relative growth rates were observed at the 7th day evaluation and lowered along the culture period. The JADS culture medium showed shoot growths considered optimum but not maximum. The MS culture medium showed shoot growths not considered optimum or maximum. The adjusted culture media with 45.0 (N), 3.0 (P), 7.5 (Ca) and 3.0 (Mg) showed shoot growth considered maximum and almost optimum.

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