Modelagem da biomassa e dinâmica do carbono em áreas de concessão florestal no Sudeste da Amazônia brasileira
A exploração de impacto reduzido tem sido uma importante alternativa de manejo florestal, visando promover a sustentabilidade da floresta e o resgate de carbono. Portanto, monitorar os estoques e a dinâmica de biomassa e carbono em florestas submetidas a exploração de impacto reduzido é necessári...
| Main Author: | Ferreira, Ana Beatriz de Freitas |
|---|---|
| Other Authors: | Rezende, Alba Valéria |
| Format: | Dissertação |
| Language: | Português |
| Published: |
2020
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
https://repositorio.unb.br/handle/10482/36102 |
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ir-10482-36102 |
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| spelling |
ir-10482-361022020-01-09T19:20:05Z Modelagem da biomassa e dinâmica do carbono em áreas de concessão florestal no Sudeste da Amazônia brasileira Ferreira, Ana Beatriz de Freitas Rezende, Alba Valéria Freitas, Lucas Mazzei de Manejo florestal Sustentabilidade ambiental Estoque de carbono Biomassa - degradação Concessão florestal A exploração de impacto reduzido tem sido uma importante alternativa de manejo florestal, visando promover a sustentabilidade da floresta e o resgate de carbono. Portanto, monitorar os estoques e a dinâmica de biomassa e carbono em florestas submetidas a exploração de impacto reduzido é necessário não apenas para avaliar a eficiência da exploração, mas, também para fornecer informações para criação de cenários climáticos e para o estabelecimento de projetos ambientais. Neste contexto, diversos métodos têm sido desenvolvidos para a obtenção de estimativas destes estoques, podendo ser destacada a tecnologia LiDAR. Portanto, o objetivo deste estudo foi quantificar a redução nos estoques de biomassa e carbono acima do nível do solo, em áreas de concessão florestal, a partir de dados LiDAR e, também, avaliar a dinâmica desses estoques após a exploração florestal seletiva. O estudo foi realizado nas Flonas de Jamari e Jacundá, localizadas no Estado de Rondônia. Para a modelagem da biomassa foram utilizados dados de campo, de 58 unidades amostrais inventariadas nas duas Flonas, antes e após exploração, além de suas respectivas métricas oriundas de sobrevoo LiDAR. O método Stepwise foi utilizado na escolha das métricas que compõem o modelo selecionado, o qual foi escolhido com base no ranqueamento AIC, no coeficiente de determinação ajustado (R² ajus) e no quadrado médio do erro (RMSE). A redução no estoque de biomassa foi obtida a partir da subtração de imagens antes e após a exploração. A ANOVA de medidas repetidas foi utilizada para avaliar a existência de diferenças significativas entre os estoques de biomassa antes e após exploração. A dinâmica do estoque de carbono foi avaliada na Flona de Jamari, em uma UPA (Unidade de Produção Anual) explorada em 2011 e em duas UPAs não exploradas. A partir de unidades amostrais virtuais monitoradas por meio de sobrevoos LiDAR, ao longo de 4 anos após a exploração da UPA (2011, 2013, 2014 e 2015), foi obtido o incremento em carbono. A ANOVA de medidas repetidas foi utilizada para avaliar diferenças no estoque e no incremento de carbono entre anos após a exploração e entre áreas (explorada e não explorada). O modelo de biomassa selecionado utiliza as métricas Elev.maximum e Elev.P40 e apresenta boas estatísticas de precisão, com coeficiente de determinação R² = 0,67 e erro padrão da estimativa dentro dos limites aceitáveis (RMSE = 41,94 Mg ha-1) igual a 16%. A Flona de Jacundá apresentou menor estoque de biomassa que a Flona de Jamari, contudo, ambas as Flonas apresentaram redução significativa na quantidade total de biomassa após a exploração. O estoque de carbono na UPA explorada em 2011, na Flona de Jamari, foi cerca de 15% menor que o valor registrado nas UPAs não exploradas. Durante o período monitorado (2011 a 2015), o incremento médio anual do estoque de carbono na UPA explorada foi igual a, aproximadamente, 0,91 Mg ha-1. Nas UPAs não exploradas não houve incremento de carbono, e, sim redução. Nas duas UPAs não exploradas, a redução no estoque de carbono foi igual a 1,30 Mg ha-1 e 1,60 Mg ha-1. Os resultados indicam que houve maior captação de carbono na área submetida a exploração, o que pode estar relacionado ao crescimento dos indivíduos dos estratos inferiores, em decorrência da abertura de clareiras. Comparando o incremento do estoque de carbono ao longo do tempo entre as áreas exploradas e não exploradas, não foi observada diferença significativa (Pvalue < 0.05), indicando que a floresta explorada por meio de técnicas de impacto reduzido manteve a sua capacidade de incremento em carbono. Deste modo, com este estudo foi possível ajustar uma equação capaz de descrever a biomassa e carbono nas duas Flonas de Rondônia, bem como acompanhar o comportamento destas após a exploração seletiva. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Low impact logging has been an important forest management alternative to promote forest sustainability and carbon sequestration. Therefore, monitoring stock and dynamics of biomass and carbon in low-impact forests is necessary not only to assess the efficiency of the exploration, but also to provide information for the creation of climate scenarios and the establishment of environmental projects. In context, several methods have been developed to obtain estimates of these stocks, highlighting LiDAR technology. Thus, the objective of this study was to quantify the reduction of biomass and above ground carbon in forest concession in Rondônia using LiDAR data and to evaluate the dynamics of this stock after selective logging. Data from 58 sampled field units and metric data from LiDAR overflight, both before and after logging, were used to fit the model. The metrics of the model were selected by the Stepwise method. The best-adjusted allometric model was chosen based on AIC rank, adjusted coefficient of determination (R² ajus) and mean square error (RMSE). The biomass reduction was obtained by subtracting the images before and after logging and a repeated measures ANOVA was used to evaluate if there was a difference between the stock in the two conditions (before and after logging). The study to evaluate the dynamics of the stock of carbon was carried out in Jamari’s National Forest, in an UPA (Annual Production Unit) exploited in 2011 and in two not exploited UPAs. From the virtual sample units monitored by means of LiDAR flyovers, the increment in carbon was obtained over 4 years after the exploration of the UPA (2011, 2013, 2014 and 2015). The repeated-measures ANOVA was used to evaluate differences in stock and carbon increment between years after exploration and between areas (exploited and non-exploited). The selected model uses the Elev.maximum and Elev.P40 metrics and presents good accuracy statistics, with determination coefficient R² = 0.67 and standard error of the estimate within acceptable limits (RMSE = 41.94 Mg ha-1) equal to 16%. Jacundá’s forest presented lower biomass stock than Jamari’s forest, however, both forests presented a significant reduction in the total amount of biomass after the selective loggin. The carbon stock in the exploited UPA was about 15% lower than that recorded in the non-exploited UPAs. During the monitored period, the average annual increase of the carbon stock in the area explored was equal to approximately 0.91 Mg ha- 1. However, in the non-exploited UPAs there was no carbon increment, but reduction. In non-exploited UPAs, the reduction was 1.30 Mg ha-1 and 1.60 Mg ha-1, respectively. The results indicate that there was more carbon capture in explored area, which may be related to the growth of individuals in the lower strata, due to the opening of clearings. Comparing the increment of the carbon stock over time between the non-exploited and exploited areas, no significant difference (Pvalue <0.05) was observed, indicating that the forest exploited by reduced impact techniques maintained its capacity to increase carbon. Thus, with this study it was possible to adjust an equation capable of describing the biomass and carbon in the two forests of Rondônia, as well as to monitor the behavior of these after the selective exploration. 2020-01-09T19:20:05Z 2020-01-09T19:20:05Z 2020-01-09 2019-03-22 Dissertação FERREIRA, Ana Beatriz de Freitas. Modelagem da biomassa e dinâmica do carbono em áreas de concessão florestal no Sudeste da Amazônia brasileira. 2019. 76 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019. https://repositorio.unb.br/handle/10482/36102 Português Acesso Aberto A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data. application/pdf |
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REPOSITORIO UNB |
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Manejo florestal Sustentabilidade ambiental Estoque de carbono Biomassa - degradação Concessão florestal |
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A exploração de impacto reduzido tem sido uma importante alternativa de manejo
florestal, visando promover a sustentabilidade da floresta e o resgate de carbono. Portanto,
monitorar os estoques e a dinâmica de biomassa e carbono em florestas submetidas a
exploração de impacto reduzido é necessário não apenas para avaliar a eficiência da
exploração, mas, também para fornecer informações para criação de cenários climáticos
e para o estabelecimento de projetos ambientais. Neste contexto, diversos métodos têm
sido desenvolvidos para a obtenção de estimativas destes estoques, podendo ser destacada
a tecnologia LiDAR. Portanto, o objetivo deste estudo foi quantificar a redução nos
estoques de biomassa e carbono acima do nível do solo, em áreas de concessão florestal,
a partir de dados LiDAR e, também, avaliar a dinâmica desses estoques após a exploração
florestal seletiva. O estudo foi realizado nas Flonas de Jamari e Jacundá, localizadas no
Estado de Rondônia. Para a modelagem da biomassa foram utilizados dados de campo,
de 58 unidades amostrais inventariadas nas duas Flonas, antes e após exploração, além de
suas respectivas métricas oriundas de sobrevoo LiDAR. O método Stepwise foi utilizado
na escolha das métricas que compõem o modelo selecionado, o qual foi escolhido com
base no ranqueamento AIC, no coeficiente de determinação ajustado (R² ajus) e no
quadrado médio do erro (RMSE). A redução no estoque de biomassa foi obtida a partir
da subtração de imagens antes e após a exploração. A ANOVA de medidas repetidas foi
utilizada para avaliar a existência de diferenças significativas entre os estoques de
biomassa antes e após exploração. A dinâmica do estoque de carbono foi avaliada na
Flona de Jamari, em uma UPA (Unidade de Produção Anual) explorada em 2011 e em
duas UPAs não exploradas. A partir de unidades amostrais virtuais monitoradas por meio
de sobrevoos LiDAR, ao longo de 4 anos após a exploração da UPA (2011, 2013, 2014 e
2015), foi obtido o incremento em carbono. A ANOVA de medidas repetidas foi utilizada
para avaliar diferenças no estoque e no incremento de carbono entre anos após a
exploração e entre áreas (explorada e não explorada). O modelo de biomassa selecionado
utiliza as métricas Elev.maximum e Elev.P40 e apresenta boas estatísticas de precisão,
com coeficiente de determinação R² = 0,67 e erro padrão da estimativa dentro dos limites
aceitáveis (RMSE = 41,94 Mg ha-1) igual a 16%. A Flona de Jacundá apresentou menor
estoque de biomassa que a Flona de Jamari, contudo, ambas as Flonas apresentaram
redução significativa na quantidade total de biomassa após a exploração. O estoque de
carbono na UPA explorada em 2011, na Flona de Jamari, foi cerca de 15% menor que o
valor registrado nas UPAs não exploradas. Durante o período monitorado (2011 a 2015),
o incremento médio anual do estoque de carbono na UPA explorada foi igual a,
aproximadamente, 0,91 Mg ha-1. Nas UPAs não exploradas não houve incremento de
carbono, e, sim redução. Nas duas UPAs não exploradas, a redução no estoque de carbono
foi igual a 1,30 Mg ha-1 e 1,60 Mg ha-1. Os resultados indicam que houve maior captação
de carbono na área submetida a exploração, o que pode estar relacionado ao crescimento
dos indivíduos dos estratos inferiores, em decorrência da abertura de clareiras.
Comparando o incremento do estoque de carbono ao longo do tempo entre as áreas
exploradas e não exploradas, não foi observada diferença significativa (Pvalue < 0.05),
indicando que a floresta explorada por meio de técnicas de impacto reduzido manteve a
sua capacidade de incremento em carbono. Deste modo, com este estudo foi possível
ajustar uma equação capaz de descrever a biomassa e carbono nas duas Flonas de
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