Clayton Alcarde Alvares
Eng. Florestal, Doutorando Direto, ESALQ / USP, Piracicaba / SP, calvares@esalq.usp.br

José Leonardo de M. Gonçalves
Professor Titular, LCF/ESALQ/USP, jlmgonca@esalq.usp.br

Cláudio Roberto da Silva, Walmir Franciscatte, Luciano Aparecido do Nascimento
Votorantim Celulose e Papel (VCP), Capão Bonito / SP


Resumo – Foram estudadas as estruturas espaciais de variáveis coletadas em inventário florestal de plantações comerciais na região de Capão Bonito. As variáveis de produtividade apresentaram forte dependência espacial com alto nível de ajuste. Os mapas interpolados apresentaram o zoneamento da produtividade e da qualidade dos povoamentos estudados.

Palavras-chave: Produtividade florestal, qualidade silvicultural e inventário florestal.

Introdução

É antiga a idéia de que as variáveis dendrométricas variam de um lugar a outro na paisagem com certa aparência de continuidade espacial. Pioneiramente, na área florestal, Matern (1960) foi quem desenvolveu paralelamente com Matheron (1963) a Teoria das Variáveis Regionalizadas. Essa continuidade é atribuída às variáveis regionalizadas a qual se manifesta, sobretudo pela tendência de tomarem valores mais próximos em dois pontos amostrados (e.g. parcelas de inventário), quanto menos afastados estejam os referidos pontos. Dessa forma, a geoestatística tem como objetivo ser capaz de extrair da aparente desordem dos dados disponíveis, uma imagem da variabilidade dos mesmos, segundo uma análise estrutural do semivariograma (GUERRA, 1988). O estudo variográfico permite estudar a dispersão natural das variáveis regionalizadas inferindo sobre as zonas de influência e a de pura aleatoriedade.

Neste sentido o objetivo do trabalho foi estudar, através de dados operacionais de inventário florestal, a variabilidade espacial da produtividade e da qualidade de plantações florestais comerciais.

Material e Métodos

O Projeto São Roque fica localizado no município de Capão Bonito, sul do Estado de São Paulo, e pertence à unidade Sul da Votorantim Celulose e Papel (VCP) (Figura 1). No ano de 2000 o projeto foi reformado com espaçamento médio de 9 m2 planta-1 (3 x 3m, 1111 árvore ha-1). Foram implantados sete tipos de materiais genéticos (E.urograndis – E. grandis x E. urophylla) sendo que dois deles abrangem 80% dos talhões. No presente estudo foram utilizadas as 103 parcelas da amostragem que representam os povoamentos florestais desse projeto. Os dados são provenientes de parcelas permanentes que a empresa mantém em toda área plantada, as quais são instaladas no segundo ano do povoamento e mantidas até o inventário pré-corte. Os dados resgatados dos relatórios do inventário florestal para essa fazenda são: altura dominante (HDOM), em m; incremento médio anual (IMA), em m3 ha-1 ano-1; número de fustes (Fuste), em árvore ha-1; número de falhas (Falha), em árvore ha-1; número de árvores quebradas (Quebrada), em árvore ha-1 e número de árvores mortas (Morta), em árvore ha-1. Para as variáveis de produtividade (HDOM e IMA) foram utilizados dados de quatro medições: 1ª (2 anos), 2ª (3 anos), 3ª (4 anos) e 4ª (5 anos). Para as outras variáveis (populacional) foram utilizados dados apenas da medição dos 5 anos. Os semivariogramas experimentais foram construídos no programa geoestatístico GS+ versão 9 (ROBERTSON, 2008). Os parâmetros variográficos foram utilizados para elaborar mapas geoestatísticos (krigagem ordinária), com o uso do programa ArcMap v.9.2 (ESRI, 2006).


Figura 1. Localização do Projeto São Roque e das parcelas permanentes do inventário florestal.

Resultados e Discussão

Os resultados estatísticos descritivos estão apresentados na Tabela 1. A variável altura dominante apresentou assimetria negativa para todas as medições. Foi registrado também baixo coeficiente de variação. A altura dominante atingiu valores de até 30,1 m aos 5 anos. Por outro lado a produtividade florestal (IMA) mostrou uma leve assimetria positiva, com valor médio de 50,4 m3 ha-1 ano-1 aos 5 anos. Em algumas parcelas a produtividade passou dos 80 m3 ha-1 ano-1. As distribuições, aos 5 anos, das variáveis HDOM e IMA se aproximaram da curva normal (curva mesocúrtica), com coeficiente de curtose próximo de 0,26. A população média de fustes ficou próximo do valor recomendado para a área, com 1179 árvore ha-1. Os valores médios de falhas, quebradas e mortas foram baixos. Porém, foram registrados locais com sérios problemas de qualidade do povoamento, como falha 426 árvore ha-1, quebra de 143 árvore ha-1 e mortalidade de 370 árvore ha-1.


Tabela 1. Resultados da análise estatística descritiva das variáveis do inventário florestal

A Tabela 2 apresenta as características estruturais dos semivariogramas dendrométricos. As variáveis de produtividade (HDOM e IMA) apresentaram forte dependência espacial em todas as medições. Os semivariogramas experimentais foram melhor representados pelo semivariograma teórico de Matheron (Esférico) (Figura 2). Apenas as variáveis HDOM (4 anos), IMA (3 anos) e Falha foram melhor regionalizadas pelo semivariograma terórico de Formery (Exponencial) O ajuste dos modelos (HDOM e IMA) ficou acima de 0,92 (R2) com coeficientes chegando a 0,98 (IMA aos 4 anos). A zona de influência (Ao) da variável HDOM foi muito variada ao longo dos anos, desde 633 (4 anos) até 2589 m (5 anos). Para o IMA o alcance foi marcadamente crescente (Tabela 2 e Figura 2), evidenciando, com o avanço da idade, o aumento da homogeneização entre as parcelas do inventário. As variáveis Fuste, Falha e Quebrada apresentaram elevado efeito de pepita, resultando numa moderada dependência espacial, o que representa existência de microrregionalizações que ocorrem em escalas inferiores à da amostragem operacionalmente realizada.


Tabela 2. Resultados dos semivariogramas experimentais ajustados às variáveis do inventário florestal


Figura 2. Semivariogramas experimentais escalonados para as variáveis HDOM, IMA, dos 2 aos 5 anos, e fuste, falha, quebrada e morta aos 5 anos de idade.


Figura 3. Mapas interpolados (krigagem ordinária pontual) das variáveis HDOM, IMA, dos 2 aos 5 anos, e fuste, falha, quebrada e morta aos 5 anos de idade.

Os mapas interpolados (krigagem ordinária pontual) das variáveis HDOM e IMA mostram a produtividade do Projeto São Roque (Figura 3). O zoneamento dessas variáveis ao longo dos anos indica que a maioria dos talhões tendem a apresentar o mesmo protencial produtivo. Porém, alguns talhões no início do plantio apresentaram baixa produtividade, passando para alta produtividade aos 5 anos de idade. Os sítios de produtividade inferior estão localizados em solos mais arenosos e de baixa profundidade efetiva (Cambissolos no norte da fazenda). Além disso, nesta mesma região, os mapas de fustes e falhas revelam baixa qualidade do povoamento, isto é, com falhas (de plantio/replantio) entre 7 a 27%. Outras áreas de baixa produtividade apontam para um elevado índice de quebra, somando até 10% da parcela. Geralmente essa alta taxa de quebra ocorre num único evento climático (chuva e vento). Um dos materiais genéticos é altamente suscetível a quebra pelo vento e sua distribuição na fazenda coincide com a classe mais alta da legenda (verde escuro) do mapa de árvores quebradas. Na empresa existem registros de quebra deste material genético em outras regiões do estado de São Paulo. Esse fato é amplamente discutido por Silva (2005). O mapa de mortalidade de árvores mostra que a grande maioria dos talhões apresentam baixos valores, inferior a 10 árvore ha-1. Em alguns sítios a mortalidade chegou a 4% e num único talhão atingiu 30%, evidenciando um problema extremamente localizado.

Conclusão

As variáveis de produtividade (HDOM e IMA) apresentaram baixo coeficiente de variação. Na quarta medição (5 anos) as variáveis HDOM e IMA se aproximaram da distribuição normal (curva mesocúrtica, C.C. # 0,26). As variáveis HDOM e IMA apresentaram forte dependência espacial em todas as medições, com coeficiente de determinação acima de 0,92. Os semivariogramas experimentais foram melhor representados pelo semivariograma teórico de Matheron (Esférico). Com o avanço da idade, o IMA apresentou alcance prático claramente crescente, o que evidencia aumento da homogeneização entre as parcelas do inventário. As variáveis de população de árvores apresentaram elevado efeito de pepita, resultando numa moderada dependência espacial. Os mapas interpolados mostraram de forma clara a produtividade dos sítios florestais. O zoneamento das variáveis Fuste, Falha, Quebrada e Morta revelou a qualidade (populacional) das plantações florestais do Projeto São Roque.

Agradecimentos

Ficam registrados agradecimentos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), pelas bolsas de estudos ao primeiro autor; ao Programa Temático de Silvicultura e Manejo (PTSM/IPEF) e à VCP pelos dados gentilmente cedidos.

Referências

ESRI – Environmental Systems Research Institute, Inc. ArcGIS 9.2. 2006.
GUERRA, P.A.G. Geoestatística operacional. Brasília: Departamento Nacional de Produção Mineral, 1988, 145 p.
MATERN, B. Spatial Variation. Meddelanden fran Statens Skogsforskningsinstitut, v.49, n. 5. 1960. [Second edition (1986), Lecture Notes in Statistics, No. 36. Springer, New York.]
MATHERON, G. Principles of geostatistics. Economic Geology, Lancaster, v. 58, p 1246-1266, 1963.
ROBERTSON, G.P. GS+: Geostatistics for the Environmental Sciences. Gamma Design Software, Plainwell, Michigan USA. 2008. 162 p.
SILVA, C.R. Efeito do espaçamento e arranjo de plantio na produtividade e uniformidade de clones de Eucalyptus na região nordeste do Estado de São Paulo. 2005. 50 p. Dissertação (Mestrando em Recursos Florestais) – Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.