Modelagem da biomassa aérea e do carbono do povoamento de Mimosa scabrella Benth em bracatingais nativos da região metropolitana de Curitiba

Abstract

A bracatinga (Mimosa scabrella Benth) é uma espécie pioneira de rápido crescimento, nativa da Floresta Ombrófila Mista. Na região metropolitana de Curitiba é cultivada por pequenos e médios produtores na forma de povoamentos puros ou consorciada com culturas anuais desde 1909, quando Romário Martins sugeriu sua utilização pela facilidade da implantação e o baixo custo de manutenção. Devido à grande importância que a estimativa acurada da produção representa no processo de comercialização dos bracatingais pelos produtores, este estudo objetivou desenvolver modelos matemáticos capazes de estimar a biomassa e carbono aéreo total e de lenha por hectare nas diferentes idades e classes de sítio. Os dados utilizados provieram de 307 parcelas temporárias instaladas com 100 a 400 m² de área, em bracatingais nativos e cultivados de forma tradicional com idades de 3 a 18 anos. A partir das informações de diâmetro e altura total dos indivíduos foram aplicados modelos matemáticos da biomassa e carbono aéreo total e de lenha individuais. A partir das informações de cada indivíduo foram feitas extrapolações por hectare para cada unidade amostral, similar ao processo de inventários volumétricos convencionais, em que se usam equações de volume. Com base nos dados obtidos foram ajustados modelos por unidade de área. Foram testados 21 modelos tradicionais e também desenvolvidos modelos pelo processo Forward na tentativa de gerar melhores modelos. Os modelos foram comparados pelo coeficiente de determinação ajustado (R²aj), erro padrão de estimativa percentual (Syx%) e distribuição gráfica de resíduos; dois modelos para cada caso foram selecionados, um tradicional e um desenvolvido por Forward. A base de dados foi eficiente para o ajuste dos modelos da biomassa e do carbono. Apesar de apresentarem resultados satisfatórios, os modelos tradicionais selecionados mostraram-se menos acurados que os modelos desenvolvidos por Forward, reforçando a importância deste procedimento estatístico nos estudos de modelagem. Os modelos do povoamento, aplicados à estimativa da biomassa e do carbono aéreo total e de lenha, representam uma inovação aos trabalhos encontrados na literatura.

The Mimosa scabrella Benth is a fast growth pioneer specie native in the Mixed Ombrophylous Forest; in the metropolitan region of Curitiba it is cultivated by small landowners predominantly in pure stands or associated with annual agricultural crops since 1909, when Romário Martins suggested it due to facility implantation and low maintenance cost. Due to the great importance that the accurate predicting of the production may represent to the process of marketing M. scabrella by producers, this study aimed to develop mathematical models capable of estimating aerial total and firewood biomass and carbon at different ages and productive classes. The database used provide by 307 temporary plots installed in the native stands with ages from 3 to 18 years; the sample unit area ranged from 100 to 400 m². Based on individual diameter and total height information they were applied individual mathematic models to the aerial total and firewood biomass and carbon. With information from each individual tree they were then made extrapolation to a hectare base for each plot, the same way of conventional volumetric inventories; then, they were adjusted models per unit of area. It was tested 21 traditional models and it was also developed models by the Forward processing an attempt to generate better models. The equation of best performance was chosen basing on R²aj, Syx% and on graphic residual analysis. Two models for each case were selected, one traditional and other developed by Forward. The database were efficient to adjust mathematic models for aerial total and firewood biomass and carbon. Although efficient, the traditional models selected proved to be less accurate than models developed by Forward reinforcing the importance of this statistical procedure for modeling studies. The fitted models per unit of area applied to estimate of aerial total and firewood biomass and carbon represent an innovation.