Thesis (MScFor)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: Information on the external shape and internal properties of a tree such as the branch structure, tree ring widths and formation, and defects such as resin pockets is important for many forest –and wood science researchers as well as for the forest and wood processing industries. Resin pockets are internal defects associated with some softwood species, and are undesirable in some wood applications such as furniture and veneer. A tool that is often used in research to obtain this information is the Computed Tomography scanner. The high cost of the scanner, as well as the cost of transporting logs to the scanner, limits the application range of this equipment. An alternative, lower cost method would be beneficial for many researchers interested in tree shape and macroscopic internal tree characteristics. The objectives of this study were to: - Design, construct and test a mobile system that can be used in field to obtain a three‐dimensional model of a log or tree stem indicating selected macroscopic internal characteristics and, - Interpret results to explain the occurrence and causes of resin pockets in Pinus patula from the Mpumalanga escarpment, South Africa. A system for dissecting and measuring trees in field was designed, constructed and tested. The metal frame was used to cut a stationary, fixed log into discs and obtain digital images of crosssections along the stem axis. The frame was capable of processing logs with maximum dimensions of 3 m in length and 45 cm in diameter. Software was developed to convert the digital images into three‐dimensional models of logs and trees to demonstrate properties such as the external shape of the trees, branch structure and pith location. Properties such as ring width were measured from the images obtained. The study was conducted in the Mpumalanga escarpment to obtain three‐dimensional models of Pinus patula trees and to establish the reason for formation of resin pockets in these trees. Four 3 m logs from twenty‐four trees from three compartments were dissected and digitally reconstructed into three‐dimensional models. A total of 61 cross sections with resin pockets were identified from the 2750 cross cut images taken 20 cm apart along the longitudinal axis of the log. It was not possible to accept or reject conclusively any of the existing hypotheses for the cause of resin pocket formation. The formation of Type 2 resin pockets was most probably due to felling damage during thinning operations. It seems likely that wind damage and possibly insects might be responsible for the formation of Type 1 resin pockets. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Kennis in verband met die interne eienskappe van ‘n boom soos takeienskappe, jaarringwydte en vorm, en harsholtes is belangrik vir sommige bos ‐en houtkundige navorsers. Die toerusting wat huidiglik algemeen gebruik word om inligting van hierdie aard te bekom is ‘n CT skandeerder. Die metode is egter duur as gevolg van hoë kapitale koste van die toerusting sowel as die vervoerkoste van stompe na die CT‐fasiliteit. ‘n Meer ekonomiese alternatief sal vir baie navorsers van waarde wees. Harsholtes in hout lei tot afgradering van hout en fineer. Die doel van die studie was twee‐sydig: - Om ‘n stelsel te ontwerp en bou wat ‘n drie‐dimensionele model van ‘n boom kan skep wat sommige makroskopiese, interne eienskappe weergee, en - Om die voorkoms en oorsaak van harsholtes in Pinus Patula van die Mpumalanga platorand te ondersoek. ‘n Raam is ontwerp en vervaardig wat in die plantasie gebruik word. Die raam kan stompe van tot drie meter lengte met ‘n maksimale diameter van 45 cm hanteer. Die raam is gebruik om snitte deur die stompe te maak, ‘n afstandmeting tot by die gesaagde oppervlak word deur ‘n lasermeter geneem en ‘n kamera neem ‘n foto. Sagteware word dan gebruik vir die uitkenning van sekere dele in elke beeld sowel as die samestelling van ‘n drie‐dimensionele model. Data‐insameling met die raam is in Mpumalanga gedoen. Die raam is in die tydperk getoets en het goed gefunksioneer. Vier stompe elk vanaf vier‐en‐twintig bome vanuit drie afsonderlike kompartemente is verwerk op die raam en volledige drie‐dimensionele modelle geskep vir hierdie bome insluitend hul eksterne vorm, takeienskappe en pitvorm (“pith location”). Ongeveer 2750 foto’s van dwarssnitte is tydens data‐insameling geneem. Net 61 van die foto’s het harsholtes bevat. Geen definitiewe oorsaak van harsholtes kon bepaal word nie. Tipe 2 harsholtes word waarskynlik as gevolg van skade tydens uitdunning van bome gevorm. Wind en insekte lyk na die mees waarskynlike oorsake van Tipe 1 harsholtes.

Thesis (MScFor)--Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: The practice of combining row and selective thinning in commercial pine plantation silviculture carries the risk of unwanted irregularities in tree distribution within the stand. This situation is aggravated with poor tree selection during marking. The potential consequences of poor tree selection are gaps created along row removals, which are necessary for access to harvesting operations. These gaps lead to spatially asymmetric growing space among adjacent trees. The effect of irregular stand structures on tree morphology and growth are investigated in this study, and are based on two stands of Pinus patula, (Schiede ex Schlechtendal et Cham.) in Langeni plantation, South Africa. This study focuses on two aspects. Firstly, a comparison between trees grown in all-sided and one-sided spatial competition situations in order to assess if there are differences in growth and selected quality parameters. Secondly, the mitigation of irregular structures using a simulation based study on changing the planting geometry in order to investigate the effect on harvesting in terms of stand impact, simulated harvesting productivity and harvesting system costs. Results showed that trees grown in an irregular competitive status have significantly larger crown diameters, crown lengths, longer and thicker branches, disproportionately one sided crown growth and a reduction in space-use efficiency. Simulations indicated that changing planting geometry from the current 2.7m x 2.7m to 2.3m x 3.1m and 2.4m x 3m would result in up to a 20% reduction of machine trail length and fewer rows being removed for machine access. The simulation of harvesting thinnings showed that various planting geometry alternatives increased harvesting productivity by 10% to 20% and reduced overall thinning harvesting cost by up to 11%. This study successfully investigated the factors that potentially negatively affect saw timber quality and volume production of the stand at final felling. It also illustrated the applicability of simulation methods for testing harvesting scenarios and developing economically viable alternatives. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die praktiese kombinasie van ryuitdunning en seleksiedunning in kommersiële denneplantasies dra die risiko van ongewensde onreelmatighede in die verspreiding van bome in die opstand. Hierdie situasie word vererger deur swak boomseleksie tydens die merk van dunnings. Die potensiële gevolge van swak boomseleksie is die ontstaan van onreelmatige gapings tussen boomkrone, veral langs die rydunnings, wat nodig is vir toegang tydens die ontginning van die hout. Dit lei daartoe dat die bome langs die dunningsrye asimmetriese ruimtes het om in te groei. Die effek van onreelmatige opstandstrukture op boom-morfologie en -groei word in hierdie studie ondersoek in twee Pinus patula, (Schiede ex Schlechtendal et Cham.) vakke te Langeni plantasie, Suid-afrika. In die studie word daar gefokus op twee aspekte. Eerstens word bome wat onder toestande van eweredige ruimetlike kompetisie groei vergelyk met die wat onder toestande van eensydige ruimtelike kompetisie groei om sodoende vas te stel of daar verskille is in die groeipatroon aan die hand van geselekteerde gehalteparameters. Tweedens word daar gefokus op die verbetering van onreelmatige opstandstrukture deur gebruik te maak van ’n simulasie-gebasseerde studie om veranderinge in die aanplantingsgeometrie te ondersoek met die doel om die effek van plantspasieering op ontginningsimpakte, gesimuleerde ontginningsproduktiwiteit en -sisteem koste te bepaal. Die resultate het getoon dat bome wat onder toestande van onreelmatige spasieering en kompetisie groei krone met groter deursnee asook langer lengtes ontwikkel, langer en dikker takke het, disproporsionele, eensydige kroongroei en ’n reduksie in ruimte-gebruik toon, wat die groeidoeltreffendheid nadelig beinvloed. Simulasies met betrekking tot die verandering in boomaanplantgeometrie vanaf die huidige 2.7m x 2.7m na 2.3m x 3.1m en 2.4m x 3m het gedui op ’n reduksie van 20% in die masjienpadafstand en na minder rye wat uitgehaal moes word om die toegang van masjiene moontlik te maak. Die simulasie van die ontginning van dunnings het getoon dat verskillende aanplantgeometriealternatiewe die ontginningsproduktiwiteit met 10% tot 20% verbeter het, en die algehele dunningsoeskoste met tot 11% verminder het. In hierdie studie is die faktore, wat die gehalte van saaghoutkwaliteit en volume tydens die finale oes van die plantasie potensieel negatief mag beinvloed, suksesvol ondersoek. Dit illustreer ook die geskiktheid van simulasietoepassings vir die toets van ontginningsalternatiewe en die ontwikkelling van meer ekonomies voordelige praktyke .

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.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-11T14:10:56Z No. of bitstreams: 1 PGEF17MA071.pdf: 3339958 bytes, checksum: 6c6ef4234c617d50586b53b12015fa7d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-11T14:10:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF17MA071.pdf: 3339958 bytes, checksum: 6c6ef4234c617d50586b53b12015fa7d (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / The objective of the present work was to determine the technical parameters for the compaction and the quality of the pellets produced from different types of forest biomass and residual agricultural biomass. The choice of the types of biomass was based on the production volume of the main agricultural and forestry crops of the State of Santa Catarina, and the economic, social and environmental importsnce of the same for the segments that produce them. In this way, the physical, chemical and energetic properties of four types of agricultural and forest residual biomass (Pinus chip, apple pruning branches, pinyon faults and araucaria grimpa) were used to produce the pellets. Thirteen treatments in the study were analyzed, consisting of pellets produced with: 100% pinus (P100), considered as a control treatment; 75% pinus and 25% of one of the analyzed residues (F25P75, when the residue was pinion failure, G25P75, for the treatment containing grimpa, and Pm25P75, when the treatment had apple pruning); 50% of pine and 50% of other analyzed components, being F50P50 (for pinion failure), G50P50 (grimpa) and Pm50P50 (apple pruning); (F100P25), G75P25 (Grimpa) and Pm75P25 (apple pruning) and the homogeneous treatments with 100% of failure (F100); 100% grimpa (G100) and 100% apple pruning (Pm100). For each treatment was established for the ideal parameters of temperature, pressure and compaction of the pellets produced in laboratory pelletizer. These data were established based on the physical and chemical properties of biomasses in nature and also on the quality of the non-process obtained pellet by means of successive compaction tests. After production of the pellets a quality of this biofuel was determined by its physical, mechanical, chemical and energetic properties. From the results obtained in the laboratory, pellets were classified based on the quality criteria of ISO 17225-2 for biomass pellets for energy generation. It was concluded that the treatments F75P25, G75P25 G50P50 and G25P75 were the only ones that reached quality for residential and commercial use. The treatment with better quality for residential and commercial use was treatment G25P75. The treatments Pm100, Pm75P25, Pm50P50, Pm25P75 and G100 did not achieve average ratings in relation to ISO 17225-2 for any quality category described in the standard / O objetivo do presente trabalho foi determinar os parâmetros técnicos para a compactação e a qualidade dos pellets produzidos a partir de diferentes tipos de biomassa florestal e agrícola residual. A escolha dos tipos de biomassa foi baseada no volume de produção dos resíduos das principais culturas agrícolas e florestais do Estado de Santa Catarina, e da importância econômica, social e ambiental dos mesmos para os segmentos que os produzem. Desta forma, foram caracterizadas as propriedades físicas, químicas e energéticas de quatro tipos de biomassas residuais agrícolas e florestais (maravalha de pinus, galhos de poda de macieira; falhas de pinhão; grimpa de araucária) que foram utilizadas para a produção dos pellets. Foram analisados 13 tratamentos no estudo, que consistiram de pellets produzidos com: 100% de pinus (P100), considerado como tratamento testemunha; 75% de pinus e 25% de um dos resíduos analisados (F25P75, quando o resíduo era a falha de pinhão, G25P75, para o tratamento contendo grimpa, e Pm25P75, quando o tratamento possuía poda de maça); 50% de pinus e 50% de outro componente analisado, sendo F50P50 (para falha de pinhão), G50P50 (grimpa) e Pm50P50 (poda de maça); misturas contendo 25% de pinus e 75% do outro resíduo analisado, sendo F75P25 (falha de pinhão), G75P25 (grimpa) e Pm75P25 (poda de maça) e os tratamentos homogêneos com 100% de falha (F100); 100% de grimpa (G100) e 100% de poda de maça (Pm100). Para cada tratamento foram estabelecidos os parâmetros ideais de temperatura, pressão e velocidade de compactação dos pellets produzidos em peletizadora piloto de laboratório. Estes parâmetros foram estabelecidos com base nas propriedades físicas e químicas das biomassas in natura, e também em função da qualidade do pellet obtido no processo, por meio de testes de compactação sucessivos. Após a produção dos pellets foi determinada a qualidade deste biocombustível por meio de suas propriedades físicas, mecânicas, químicas e energéticas. A partir dos resultados obtidos em laboratório, os pellets foram classificados com base nos critérios de qualidade da norma ISO 17225-2 para pellets de biomassa para geração de energia. Concluiu-se que os tratamentos F75P25, G75P25 G50P50 e G25P75 foram os únicos que atingiram qualidade para uso residencial e comercial. O tratamento com melhor qualidade para uso residencial e comercial foi o tratamento G25P75. Os tratamentos Pm100, Pm75P25, Pm50P50, Pm25P75 e G100 não conseguiram classificações médias em relação a ISO 17225-2 para nenhuma categoria de qualidade descrita na norma

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-12T16:07:14Z No. of bitstreams: 1 PGEF17MA074.pdf: 2480663 bytes, checksum: 26fb5ceef2b21f799b8a35512121fad5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-12T16:07:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF17MA074.pdf: 2480663 bytes, checksum: 26fb5ceef2b21f799b8a35512121fad5 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / The objective of this work is to extract different dendrometric variable such as tottal forest height (h), stem diameter at the breast height (DBH), volume (V) and stem diameter at regular height intervals (Hx) directly from cloud points data derived from a sensor coupled to Unmanned Aircraft Veicle System (UAVS) alone. / Este trabalho tem como objetivo a extração de variáveis dendrométricas tais como a altura total (h), diâmetro a altura do peito (DAP) e diâmetro em diferentes alturas do tronco a partir de dados derivados de TLS, sensores embarcados em VANT bem como a sua integração. A área de estudo consiste em um plantio misto, com espécies dos gêneros Pinus spp. e Eucapyptus spp., e área aproximada de 4.200 m². Os dados TLS foram coletados à campo, empregando o método de varreduras múltiplas. O recobrimento foi realizado com VANT a uma máxima de 120 metros. Todos os dados foram referenciados ao Sistema Geodésico Brasileiro mediante a coleta de observações para o campo. Para a validação dos resultados foram coletados dados utilizando técnicas e equipamentos tradicionais. O pré-processamento e processamento dos dados foram realizados empregando os aplicativos computacionais Scene, CloudCompare e Photoscan/Agisoft. Para a extração das variáveis dendrométrica empregaram-se os aplicativos Python e DetecTree. A detecção das árvores a partir de dados TLS obteve um acerto de 98,98%. Por outro lado, a detecção das árvores individual de árvores, usando somente a ortoimagem não obteve bons resultados. Quando comparada a verdade de campo, os diâmetros obtidos a 1,30 m (DAP) e a 3,3 metros de altura, apresentaram igualdade estatística ao nível de significância de 5%. No entanto, a metodologia usada para extração da altura total neste estudo, não apresentou igualdade estatística ao nível de significância de 5%

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-19Bitstream added on 2014-06-13T19:20:48Z : No. of bitstreams: 1 batista_wr_dr_botfca.pdf: 2260401 bytes, checksum: b61aab17efe4e099be5e84d8637f318a (MD5) / Outros / O presente trabalho teve por objetivo avaliar o emprego da reflectometria no domínio do tempo, conhecida também, como TDR (Time Domain Reflectometry) na obtenção da umidade em madeiras. Atualmente esta técnica é muito empregada na física dos solos e sistemas de irrigação, para o monitoramento do teor de água no solo. Para este estudo, empregou-se duas espécies de madeiras comerciais, o Pinus caribaea var. hondurensis e a Grevillea robusta (Cunn.), procedentes dos municípios de Cabrália Paulista-SP e Duartina-SP. Para cada espécie, foram escolhidas de forma aleatória 11 árvores onde estas foram abatidas, serradas em toras de 3,0m e encaminhadas para serraria onde foi realizado o processo de desdobramento em tábuas pelo sistema de corte tangencial. As tábuas apresentaram espessura de 28mm e largura de 24cm. Em seguida, escolheu-se novamente de forma aleatória 11 tábuas, que foram embaladas em plástico para evitar a perda de água, e encaminhadas para o laboratório. Uma vez obtidas as amostras representativas para avaliação, estas foram inicialmente pesadas e secas em estufa elétrica a 40 oC de temperatura. Para o Pinus caribaea var. hondurensis, o processo de secagem iniciou-se com umidade média de 101,45% e finalizou, à 7,36% de umidade. Já para a Grevillea robusta (Cunn.), a umidade média inicial foi de 125,88% e final de 6,62%. Durante o processo de secagem, a umidade foi determinada, periodicamente, através do método de massas correntes, bem como, a respectiva constante dielétrica relativa pela TDR. Para o estudo da viabilização da TDR na determinação... / The main objective of this present work was to evaluate the applied of the reflectometry in the domain of time, technique known as TDR (Time Domain Reflectometry) to obtention of moisture in woods. Nowadays, this technique is very used in soil physics and irrigation system, to the monitoring of moisture in the soil. To this study, two species of commercial woods were used, the Pinus caribaea var. hondurensis and the Grevillea robusta (Cunn.), these woods come from the municipal district of Cabrália Paulista-SP and Duartina-SP. To each specie, were chosen in a casual way, 11 trees. They were dejected, planked in logs of 3,0m and referred to the sawmill, the place where was realized the process of unfolding the wood in boards by the system of tangential section. The boards brung up the ply of 28mm and the width of 24cm. Next, were chosen again, in a casual way, 11 planks that were unrolled in plastic just to avoid the waterless, and referred to the lab. When were obtained the appropriate samples to the evaluation, they were, in an initial instant, measure out and dry in an electric greenhouse of a temperature of 40 oC. To Pinus caribaea var. hondurensis, the dry process started with a media moisture of 101,45% and finished with 7,36% of moisture. To the other specie, the Grevillea robusta (Cunn.), the initial media moisture found was 125,88% and the final was 6,62%. During the whole dry process, the moisture was determinated, periodically, throw the masses current, as like the relative dielectric constant by the TDR. To the study of the feasibility of TDR in the determination of moisture in woods, was chosen to establish 3 distances among the sensor’s stick: 10mm, 20mm and 30mm (these distances were applied in commercial resistive gauges too). In the same way, it was established the variations in the velocity of propagation of electromagnetic pulses send out from TDR equipment... (Complete abstract click electronic access below)

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.

Temas relacionados ao desenvolvimento de novos materiais têm sido cada vez mais abordados e discutidos, num contexto em que questões como meio ambiente, sociedade, economia de energia e aproveitamento de resíduos, vêm se tornando relevantes. Neste cenário, faz-se necessário estudar aplicações de insumos alternativos na produção de pisos de madeira, tanto para reduzir o consumo de essências tropicais quanto para suprir o aumento da demanda de madeira nas indústrias deste segmento. O objetivo deste estudo foi produzir painéis de partículas homogêneos de alta densidade, com resíduos de madeira de Pinus elliottii e casca de aveia (Avena sativa), aderidos sob pressão com dois tipos de adesivo, poliuretano à base de óleo de mamona e melamina formaldeído, nos percentuais de 11 e 13%, e avaliar o desempenho físico-mecânico de tais painéis para aplicação em pisos. O desempenho físico-mecânico dos painéis (Planejamento I - 20 tratamentos) foi avaliado com base nas normas ABNT NBR 14810 (2006 e 2013). Realizou-se análise de variância (ANOVA) para testar a influência dos fatores individuais (percentual de casca de aveia, percentual de adesivo e tipo de adesivo), além das interações entre tais fatores (dois a dois e três a três) nas propriedades físico-mecânicas dos painéis. Também foi avaliado o desempenho para pisos, tanto dos painéis (Planejamento II - 12 tratamentos) quanto de três espécies de madeira tropical (Angelim Vermelho, Dinizia excelsa; Cumaru, Dipteryx odorata e Jatobá, Hymenaea sp.), segundo diversas normas relacionadas a pisos de madeira. Os resultados apontaram propriedades físico-mecânicas dos painéis, em alguns tratamentos superiores aos requisitos estipulados por normas nacionais e internacionais. Quanto ao desempenho para pisos, os painéis apresentaram desempenho semelhante as três espécies de madeira, na maioria das propriedades avaliadas. A análise de porosimetria por intrusão de mercúrio confirmou a similaridade entre os painéis (do Planejamento II) e as três espécies de madeira avaliadas, evidenciando a potencialidade dos painéis produzidos para aplicação na indústria de pisos engenheirados. / Matters related to the development of new materials have been increasingly addressed and discussed in a context where issues such as the environment, society, energy and waste recovery economy, is becoming relevant. In this scenario, it is necessary to study alternative inputs for applications in the production of wood floors, both to reduce the consumption of tropical essences as to meet the increasing demand for wood in industries in this segment. The aim this study was to produce high density homogeneous particleboard with waste wood of Pinus elliottii and oat hulls (Avena sativa), adhered under pressure with two types of adhesive, castor oil-based polyurethane and melamine formaldehyde, the percentage of 11 and 13%, and evaluate the physical and mechanical performance of such panels for use in floors. The physical-mechanical performance of the panels (Planning I - 20 treatments) was evaluated based on the NBR 14810 (2006 and 2013) standards. We conducted an analysis of variance (ANOVA) to evaluate the influence of individual factors (oat hulls percentage, adhesive percentage and type of adhesive), and the interactions between these factors (two by two and three by three) on the physical properties-mechanical panels. It was also evaluated the performance for floors, both panels (Planning II - 12 treatments) as three species of tropical wood (Angelim Vermelho, Dinizia excelsa; Cumaru, Dipteryx odorata e Jatobá, Hymenaea sp.), according to various standards related to wood floors. The results indicated physical and mechanical properties of the panels, in some treatments superior to the requirements stipulated by national and international standards. As for performance flooring, panels statistically equivalent to the three species of wood, most of the evaluated properties. Porosimetry analysis by mercury intrusion confirmed the similarity between the panels (from Planning II) and the three wood species evaluated, demonstrating the potential of the panels produced for use in the flooring industry engineered.

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.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The soil quality monitoring in planted forests, through the efficient use of indicators, is important for the non degradation of the soil by management practices and assessment of possible increases / decreases in the amount of carbon stored. The objective was to assess changes in carbon and nitrogen content and storage in total fractions (COT and NT), particulate (COP and NP) and minerals associated (COAM and NAM) in four Pinus taeda L. stands in the Campos de Cima da Serra-RS (CCS) and four of Pinus elliottii Engelm., in Depressao Central-RS (DC) under different conditions of soil and forest management. Control plots like references treatments were evaluated: natural field burned annually (CNQA) and Araucaria angustifolia Forest (FOM) in CCS; natural field harvested and not burned (CN) and a Seasonal Deciduous Forest (FED) in DC. In each of these areas, twelve samples of litter and twelve soil samples (sub-samples: 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm) were collected. In the laboratory, the physical fractionation and chemical analysis of soil was done, in relation to carbon and nitrogen in the different fractions obtained, pH and soil density, and C and N content in litter. In CCS, the areas with Pinus taeda reached the highest values of accumulated litter, proportional to time of the use area with the planting and also proportional of to the residues management adopted. The carbon accumulation in the litter was influenced by its biomass, with levels differed little between the areas with Pinus taeda and FOM, with minors in CNQA. The levels of N were higher in FOM and in the areas of Pinus taeda with original vegetation of FOM, for the CNQA and Pinus taeda in area originally CNQA. The carbon accumulation in the soil showed, for the total fraction, in areas where the predominance of biomass was burnt and withdrawal, the FOM and CNQA, respectively. The CNQA, in turn, showed the largest stockpiles of COP, along with the area of burning of biomass in the original area of FOM. The COAM was stored in greater quantity in the same areas of dominance of the TOC. The accumulation of carbon was associated with C-coal from burns and the litter additions, harvested collection and renewal of roots. The changes in the nitrogen levels was very similar to the carbon in depth and among treatments, occurring only a situation of consumption of N fraction of the mineral in the Pinus taeda. The Pinus taeda plantations in original area of FOM are predominant in the N accumulation as well as the FOM witness. Depending on their origin and constitution, the COP gives greater relations C/N. In the treatments studied in DC, the accumulation of litter was higher in areas with Pinus elliottii, but not proportional to plantations ages, according to differences in site quality. This aspect also influenced the low carbon content in the area of 24 years, even with greater accumulation of litter and average content of N. The potential for accumulation of carbon on the ground is higher in areas of forest plantations for witnesses. The pH values are higher in the surface layer of soil, for all treatments. Areas with Pinus elliottii cultivation, the pH are slightly smaller than the witnesses. In the soil of the areas in DC, the highest levels of carbon in both fractions, occurred in FED and the Pinus elliottii plantations, taking the ground the CN submitted the lowest levels. At the level of stocks, the FED went to conditions similar to other treatments (TOC), but was lower in the accumulation of COP. The levels of N in both fractions were higher in the soil of the FED, leaving the plantations of Pinus elliottii and CN levels with intermediaries. The CN and the FED accumulated more NT, and the area with 24 years old was showed the smaller stocks. The C / N relation showed higher values in the particulate fraction, mainly in areas with Pinus elliottii. In function of the small number of forest rotations in areas, in the two regions, the original soil characteristics of the soil still prevail, but already can see changes in terms of residues management and use of the natural vegetation. / O monitoramento da qualidade do solo em florestas plantadas, através do uso de indicadores eficientes, é importante para a não degradação do mesmo nas práticas de manejo e para a avaliação dos possíveis acréscimos/decréscimos na quantidade de carbono armazenado. Objetivou-se avaliar as variações no teor e estoque de carbono e nitrogênio nas frações total (COT e NT), particulada (COP e NP) e associada aos minerais (COAM e NAM), em quatro povoamentos de Pinus taeda L., nos Campos de Cima da Serra-RS (CCS) e quatro de Pinus elliottii Engelm., na Depressão Central-RS (DC) sob condições diferenciadas de solo e manejo florestal. Avaliou-se como testemunhas um campo natural queimado anualmente (CNQA) e uma Floresta Ombrófila Mista (FOM) nos CCS; campo natural roçado e não queimado (CN) e uma Floresta Estacional Decidual (FED) na DC. Em cada uma dessas áreas, doze amostras de serapilheira e doze de solo (subamostras: 0-10; 10- 20; 20-40 e 40-60 cm) foram coletadas. Em laboratório, foram realizados o fracionamento físico e a análise do solo, em relação ao carbono e nitrogênio nas diferentes frações obtidas, pH e densidade do solo, bem como do teor de C e N na serapilheira. Nos CCS, as áreas com Pinus taeda alcançaram os maiores valores de serapilheira acumulada, proporcional ao tempo de uso da área com plantio e também ao manejo adotado para os resíduos. O acúmulo de carbono na serapilheira foi influenciado pela biomassa da mesma, com teores pouco diferindo entre as áreas com Pinus taeda e FOM, sendo menores no CNQA. Os teores de N foram superiores na FOM e nas áreas de Pinus taeda com vegetação original de FOM, em relação ao CNQA e Pinus taeda em área originalmente CNQA. O acúmulo de carbono no solo mostrou, para a fração total, predomínio em áreas onde a biomassa de resíduos foi queimada e retirada, na FOM e CNQA, respectivamente. O CNQA, por sua vez, apresentou os maiores estoques de COP, juntamente com a área de queima de biomassa em área original de FOM. O COAM esteve armazenado em maior quantidade nas mesmas áreas de predomínio do COT. O acúmulo de carbono esteve associado ao C-carvão proveniente das queimas e às adições da serapilheira, resíduos de colheita e à renovação de raízes. A variação dos teores de nitrogênio foi muito semelhante à do carbono, em profundidade e entre os tratamentos, ocorrendo apenas uma situação de consumo de N da fração mineral no Pinus taeda. Os plantios de Pinus taeda em área original de FOM são predominantes no acúmulo de N, assim como a própria FOM testemunha. Em função da sua origem e constituição, o COP apresenta maiores relações C/N. Nos tratamentos estudados na DC, o acúmulo de serapilheira foi maior nas áreas com Pinus elliottii, mas não proporcional à idade dos plantios, em função de diferenças de qualidade de sítio. Esse aspecto também influenciou o baixo teor de carbono na área de 24 anos, mesmo com maior acúmulo de serapilheira e teor médio de N. O potencial de acúmulo de carbono sobre o solo é maior nas áreas com plantios florestais em relação às testemunhas. Os valores de pH são maiores na camada superficial do solo, para todos os tratamentos. As áreas com cultivo de Pinus elliottii têm pH levemente menores que as testemunhas. No solo das áreas na DC, os maiores teores de carbono, em ambas as frações, ocorreram na FED e nos plantios de Pinus elliottii, tendo o solo do CN apresentado os menores teores. Ao nível de estoques, o CN apresentou-se em condições semelhantes aos demais tratamentos (COT), mas foi inferior no acúmulo de COP. Os teores de N em ambas as frações foram superiores no solo da FED, ficando os plantios de Pinus elliottii e CN com teores intermediários. O CN e a FED estocaram mais NT, sendo a área de 24 anos a menor estocadora. A relação C/N apresentou valores maiores na fração particulada, principalmente nas áreas com Pinus elliottii. Em função do pequeno número de rotações de cultivo florestal realizadas nas áreas até então, nas duas regiões, as características originais do solo ainda prevalecem, porém já sendo possível perceber alterações em função da deposição de resíduos e do manejo realizado na vegetação.