Modelagem da produção mensal de indivíduos de Araucaria angustifolia e Pinus taeda com inclusão de variáveis meteorológicas

Abstract

O objetivo desse trabalho foi analisar e modelar, em um período de seis anos, o crescimento juvenil mensal e anual em diâmetro e altura de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze e Pinus taeda L. e correlacioná-los com fatores climáticos. Para tanto, foram selecionadas aleatoriamente 30 árvores de P. taeda e 30 de A. angustifolia, as quais se localizam em plantios nos municípios de Curitiba e Campina Grande do Sul, respectivamente. No início de cada mês, no período de junho de 2006 a agosto de 2012, foram medidas as variáveis diâmetro e altura. Foram ajustados modelos biológicos para a produção mensal dos seis anos vegetativos e também para a produção anual. Uma análise de agrupamentos foi realizada para determinar a presença de grupos com padrão de crescimento semelhantes ao longo do ano. As variáveis climáticas foram obtidas de duas estações meteorológicas do SIMEPAR próximas aos plantios monitorados. Para determinar o efeito das variáveis climáticas sobre o crescimento foi feita uma matriz de correlação. Posteriormente, fez-se a Análise de Componentes Principais (ACP) para determinar as variáveis climáticas a serem inclusas no ajuste do modelo de produção de Chapman- Richards. Os resultados indicaram que as curvas de produção mensal de ambas as espécies e variáveis apresentaram forma sigmoidal, demonstrando o mesmo comportamento das curvas de produção ano a ano. Os modelos biológicos apresentaram estatísticas de ajuste e precisão satisfatórias, tendo sido selecionado o de Chapman-Richards como o mais apropriado para moldar-se aos dados. Pode- se verificar por meio das curvas de produção mensal e anual que o plantio de A. angustifolia ainda encontra-se em fase juvenil de desenvolvimento, não sendo observado o mesmo para P. taeda que já atingiu a fase adulta. A análise de agrupamento mostrou a formação de três grupos, que representam padrões distintos de incremento durante o ano. O maior incremento durante o período vegetativo ocorreu em média de setembro a abril para as duas espécies, com menores taxas, e até cessação do crescimento (dormência) ocorrendo entre os meses de maio e agosto. As variáveis climáticas que apresentaram maior correlação com o crescimento mensal em diâmetro e altura das espécies foram temperatura, fotoperíodo e pressão atmosférica, além da precipitação para alguns anos da análise. Os ajustes do modelo biológico com a inclusão de variáveis climáticas apresentaram redução do erro padrão de estimativa em cerca de 0,8%, comparativamente ao modelo biológico tradicional. Entretanto, a ANOVA mostrou não haver diferença estatística entre as estimativas da produção obtidas por ambos os modelos.

The objective of this research was to analyze and to model, the monthly and annual young growth in diameter and height of Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze and Pinus taeda L. and correlate them with climatic factors, in a period of six years. For this, they were randomly selected 30 trees of P. taeda and 30 of A. angustifolia, which are located in plantations in Curitiba and Campina Grande do Sul, respectively. In the beginning of each month, during June of 2006 and August of 2012, they were measured the diameter and height. Biological models were adjusted for the monthly yield of six vegetative years and also for the annual yield. A Cluster analysis was carried out to define the presence of groups with similar growth pattern over the years. Climatic variables were obtained from two SIMEPAR’s meteorological stations near the monitored plantations. A matrix of correlation was done to determinate the effect of the climatic variables on the growth. A Principal Component Analysis (PCA) was made to determine the climatic variables to be included in the adjustment of the yield model of Chapman-Richards. The results indicated that the monthly yield curves of both species and variables showed the sigmoidal form, which demonstrated the same comportment of annual yield curves. The biological models showed satisfactory statistics of adjustment and precision, and the Chapman- Richards was selected as the most appropriated to fit to the data. It was possible to verify through the monthly and annual growth yield that A. angustifolia plantation are still in the young stage of development and the P. taeda plantation already reached the adult stage. The Cluster analysis showed the formation of three groups which represent distinct patterns of growth during the year. The higher growth during the vegetative period occurs in average from September to April for both species with lower rates, and even cessation of growth (dormancy) occurring between May and August. The climatic variables that show greatest correlation with monthly growth of diameter and height were temperature, photoperiod and atmospheric pressure, and precipitation for several years of analysis. The adjustment of biological models with the inclusion of climatic variables showed reduction in the standard error of estimate at about 0.8%, compared to the traditional biological model. However, the ANOVA showed no statistical difference between production estimates obtained by both models.