Modelagem do volume do povoamento da Mimosa scabrella Benth em bracatingais nativos da região metropolitana de Curitiba

Abstract

O objetivo principal da presente pesquisa foi modelar o volume total com casca da bracatinga (Mimosa scabrella Benth), usando equações de volume do povoamento. Coletaram-se dados em bracatingais nativos de 14 municípios da Região Metropolitana de Curitiba (R.M.C.), Estado do Paraná Brasil. Utilizou-se uma base de dados preliminar com 241 unidades amostrais. Em cada unidade amostral de 100 a 400 m2, foram medidos para todas as bracatingas o diâmetro à altura do peito e a altura total, em bracatingais de 3 a 18 anos de idade. Construiu-se a base de dados definitiva com as variáveis: volume total com casca por hectare, área basal por hectare, número de árvores por hectare, idade do povoamento, altura total média, altura dominante, diâmetro à altura do peito médio, volume da árvore média, diâmetro médio quadrático e índice de sítio. Primeiramente as variáveis populacionais associadas com volume total foram caracterizadas quantitativamente em função da sua evolução temporal. Dessa forma os bracatingais nativos da R.M.C. se caracterizaram por uma intensa mortalidade na fase inicial, a qual repercutiu na área basal diminuindo sua expressão, apresentaram fustes de diâmetros reduzidos e acelerado crescimento em altura total. Numa etapa subseqüente a taxa de mortalidade se estabilizou atingindo o máximo de produção aos 9 anos. Numa terceira etapa a taxa de mortalidade volta a sofrer incremento provocando a queda no volume. Concomitantemente, nesse mesmo período ocorre a estabilização no crescimento da altura, com poucos indivíduos que permanecem em pé, em torno de 5% do número de árvores inicial, os quais continuam crescendo em diâmetro. Para a estimativa do volume total com casca vários modelos de regressão selecionados da literatura foram testados. Gerou-se uma matriz com 58 variáveis independentes a partir de diversas combinações das variáveis na sua forma pura, assim como logaritmizações, inversos e potencias para construir modelos por meio do processo Stepwise com o volume total com casca e o logaritmo neperiano do mesmo, como variáveis dependentes. As melhores equações foram validadas por meio do teste Qui-quadrado, da análise gráfica de resíduos, do erro padrão da estimativa, tanto absoluto, quanto relativo. Várias equações tiveram bom desempenho com valores de coeficiente de determinação ajustados superiores a 0,995, erro padrão da estimativa relativo inferior a 3%, valores de F altamente significativos (p< 0,01) e adequada distribuição de resíduos. As duas melhores equações foram validadas com valores de erro padrão da estimativa de 2,37% e 2,13 %, valor não significativo para o teste Qui- quadrado e equilibrada distribuição dos resíduos.

The main objective of this research was modelling the stand volume of Mimosa scabrella Benth (considering the bark) from Curitiba Metropolitan Region (C.M.R), Paraná State - Brazil. To reach this aim, a preliminary database composed by 241 permanent and temporary sample plots of 100 to 400 m2 each one, from 14 Counties of the C.M.R, was utilized. In each sample plot, the diameter at breast height and the total height of all bracatinga trees from stands that presented 3 to 18 years old, were measured. A definitive database was constructed using the following variables: total volume per hectare, basal area per hectare, number of bracatinga trees per hectare, stand age, average total height, dominant height, average diameter at breast height, average tree volume, squared mean diameter, and site index. Firstly the stand variables associated with total volume were quantitatively characterized in function of its temporal evolution. In that way, the C.M.R. bracatinga stands characterizes by an intense mortality in its initial stages, with small stem diameters and fast height growth. In a subsequent period the mortality rate was stabilizing, reaching a maximum production at 9 years old. Finally, the mortality rate suffered another increment, causing total volume decreasing. At the same time, occurred the stabilization of height growth, with few individuals alive, approximately 5% of the initial number of trees, which continue growing in diameter. To estimate the total volume, selected regression models from the literature were tested. A set of 58 independent variables was generated also to construct models by the Stepwise process with the total volume and its logarithm as dependent variables. The best equations were validated by the Chi square tests ( 2), by residual graphic analysis, by absolute and relative standard error of estimate. Many equations showed good performance, adjusted determination coefficient values higher than 0.995, relative standard error of estimate lower than 3%, F values highly significant (p < 0,01) and adequate residual distribution. The best two equations presented Syx: 2.37% and Syx: 2.13 %, not significant values for the 2 test and balanced distribution of the residuals.