DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS FLORESTAIS - DCF AMOSTRAGEM E INVENTÁRIO FLORESTAL GEF 112 NOTAS DE AULAS PROF. José Marcio de Mello josemarcio@dcf.ufla.br LAVRAS MG
NOTA DE AULA 01 ASPECTOS INTRODUTÓRIOS DA DISCIPLINA - 1 -
1. AULA INICIAL DO CURSO 1.1. APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR E DOS ALUNOS 1.2. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO DA DISCIPLINA Endereço eletrônico: www.lemaf.ufla.br (Downloads) Conteúdo programático 1. INTRODUÇÃO 1.1. Apresentação dos professores e alunos. 1.2. Apresentação do plano de curso. 1.3. A disciplina no currículo e integração com outras disciplinas. 2. DEFINIÇÃO DE TEORIA DA AMOSTRAGEM E INVENTÁRIO FLORESTAL 3. OBJETIVOS E FINALIDADES DO INVENTÁRIO FLORESTAL 4. TIPOS DE INVENTÁRIO FLORESTAL 5. CONCEITOS BÁSICOS DE ESTATÍSTICA 6. AMOSTRAGEM CASUAL SIMPLES (ACS) 6.1. Definição e considerações teóricas 6.2. Métodos de seleção de amostragem casual simples 6.3. Erro de amostragem 6.4 Prática 7. AMOSTRAGEM SISTEMÁTICA (AS) 7.1. Introdução, conceito e bases teóricas 7.2. As unidades de amostra neste método de amostragem 7.3. Prática 8. AMOSTRAGEM ESTRATIFICADA (ACE) 8.1. Definição e Considerações teóricas 8.2. Bases da estratificação 8.3. Número de estratos, locação da amostra dentro do estrato, seleção das unidades de amostras dentro de cada estrato (alocação proporcional a área, alocação Neyman e alocação ótima). 8.4. Erro de amostragem 8.5. Prática 9. PROCESSO DE AMOSTRAGEM 9.1 Método de amostragem com área fixa 9.2 Parcelas temporárias e permanentes 9.3 Bases para instalação de parcelas permanentes 9.4 Prática 10. PROCEDIMENTOS PARA AMOSTRAR POPULAÇÕES FLORESTAIS A PARTIR DE MEDIDAS SOMENTE DO DIÂMETRO 10.1 Árvore Média 10.2 Árvore Média Estratificada 10.3 Prática - 2 -
1.3 BIBLIOGRAFIA SUGERIDA BASTISTA,J.L.F.,COUTO,H.T., SILVA FILHO, D.F. Quantificação de recursos florestais árvores arvoredos e florestas, São Paulo, Oficina de texto, 2014. 384p. BUSSAB, W.O.; MORETTIN, P.A. Estatística básica. 5.ed. São Paulo: Saraiva, 2002. 526p. COCHRAN, W.G. Técnicas de amostragem. 1 ed. Rio de Janeiro, Ed. Fundo de Cultura, 1963. 413p. PÉLLICO NETTO, S. & BRENA, D.A. Inventário Florestal. Curitiba: 1997. 316p. SCOLFORO, J.R.S. & MELLO, J.M. Inventário Florestal. Lavras: UFLA/FAEPE/DCF, 2006. 526p THOMPSON, S. K. Sampling. New York: Wiley, 1992. 343p. Endereço eletrônico: www.lemaf.ufla.br (Downloads) bibliografia básica 1.4. MINISTRAÇÃO DAS AULAS: TEÓRICAS: Serão ministradas em sala de aula. PRÁTICAS: Laboratório de informática e práticas de campo. 1.5. CHAMADA Haverá chamada regularmente durante o semestre. Lembre-se das normas do manual do estudante para o número máximo de faltas. RESOLUÇÃO CEPE Nº 042 DE 21/03/2007 É obrigatório a freqüência às atividades correspondentes a cada disciplina, ficando nela reprovado o estudante que não comparecer a 75%, no mínimo, das aula teóricas e práticas computadas separadamente e demais trabalhos escolares programados para a integralização da carga horária fixada para a referida disciplina. http://www.prg.ufla.br/site/wpcontent/uploads/2011/10/manual_academico_2014-2.pdf 1.6. PROVAS Ao todo serão realizadas 3 provas durante o semestre. Estas provas deverão acontecer na segunda feira às 8:00h. O conteúdo das provas será acumulativo. i. MARCAÇÃO DAS PROVAS 1 a PROVA: / / PESO: 30% 2 a PROVA: / / PESO: 30% 3 a PROVA: / / PESO: 40% - 3 -
1.7. RECUPERAÇÃO DE ALUNOS COM BAIXO RENDIMENTO Conforme previsto no plano de curso no SIG. O aluno com baixo rendimento (<60%) terá direito a recuperação através de uma nova avaliação ou outra atividade avaliativa a critério do professor. PROVA DE RECUPERAÇÃO: / / (SUBSTITUI A MENOR NOTA) OBS.: A DATA DESTA PROVA SERÁ ENTRE A SEGUNDA E TERCEIRA PROVA, NUMA SEMANA QUE OS ALUNOS NÃO POSSUIREM OUTRAS PROVAS. 1.8 INVENTÁRIO FLORESTAL E SUAS INTERFACES Neste item abordaremos uma questão bastante importante no contexto do curso de graduação em Engenharia Florestal. Trata-se da relação da disciplina de Amostragem e Inventário Florestal com as demais disciplinas dentro do curso de engenheira florestal. Esta relação está expressa no uso da amostragem dentro das demais disciplinas do curso, assim como, o uso de técnicas de outras disciplinas dentro da amostragem. Em suma, trata-se da sinergia entre as disciplinas que compõe a grade de formação do estudante de engenharia florestal. - Silvicultura Antes do plantio propriamente dito, há inicialmente o preparo do solo. Para que se tenha uma floresta com características bem desejadas, é necessário que se faça um preparo do solo da melhor forma possível. Desta forma é preciso inicialmente fazer a amostragem do solo. É o ponto onde se utiliza pela primeira vez conceitos de amostragem antes da formação da floresta. A amostragem do solo é uma tarefa simples, no entanto, deve ser executada com rigoroso critério, para que os resultados sejam o mais eficiente possível. FONTE: Cultivo do eucalipto Implantação e Manejo. 2011-4 -
- O plantio foi bem feito? - As mudas estão crescendo adequadamente? - Qual a taxa de mortalidade do plantio? São perguntas importantes para o planejamento da silvicultura dentro de uma empresa florestal. Desta forma as ações para maximizar a qualidade do plantio podem ser tomadas. Para tal é feito o Inventário de Qualidade logo após o plantio. O tempo após o plantio dependerá de características de algumas empresas e a época em que o plantio foi feito. No inventário de qualidade utiliza-se conceitos de amostragem dentro dos talhões. - Biometria É a ciência que trata das medições e da modelagem. A qualidade das medições efetuada nos indivíduos afeta de forma significativa toda a base de dados. Esta base de dados é utilizada no manejo e planejamento florestal. - Sensoriamento remoto e SIG Esta disciplina promove a base fundamental para uma boa amostragem, o mapa. Sem mapa a qualidade do inventário fica comprometida. - Inventário Florestal É a disciplina que utiliza os conceitos da Teoria de Amostragem para representar populações florestais. É de responsabilidade do inventário estabelecer as unidades amostrais na área de forma que estas sejam de fato representativas da população. - Manejo Florestal No Manejo Florestal utilizam-se informações mensuradas pela biometria nas unidades amostrais (parcelas) distribuídas na área. É no manejo que se trabalha a - 5 -
questão da modelagem para a prognose. PROGNOSE É UTILIZADA PARA O PLANEJAMENTO FLORESTAL A CURTO, MÉDIO E LONGO PRAZO. - Planejamento florestal Temos estoque de madeira? Quanto? Onde? - A prognose nos informa quanto e o planejamento operacional nos informa onde. Precisamos comprar madeira? Precisamos plantar mais? Quanto? Podemos expandir a fábrica? - Colheita Florestal O inventário florestal é responsável para estimar o volume das áreas que serão cortadas. É através desta informação que é possível planejar a Colheita Florestal. No caso de colheita terceirizada, a informação do IFL é útil para a estimativa da produção, sobre a qual é efetuado o pagamento para os prestadores de serviço. - Ecologia Florestal Através da análise estrutural da floresta, associada ao conhecimento em ECOLOGIA, é que se estabelecem as ações do manejo em floresta nativa. Ex.: DA = 150 DoA = 50 FA = 15 Baixa freqüência e alta densidade. É um indicativo de agregação. O padrão de distribuição agregado influencia no processo de manejo. É através do inventário (amostragem) que definimos estes parâmetros. A interpretação dos mesmos juntamente com aspectos ecológicos, permite estabelecer critérios de remoção em floresta nativa. No caso de estudos de dinâmica da floresta (Ecologia) estas informações permitem inferir sobre o trade-off (crescimento e recrutamento) dentro da área monitorada, assim como o crescimento das características biométricas da floresta. - 6 -
- Melhoramento Genético Avaliação do desenvolvimento de clones é efetuada com base em amostragem. Utiliza-se de certo procedimento de amostragem para retirar uma amostra representativa na população. Através desta amostragem avalia-se o desempenho dos clones frente a diversas situações. Imagina um determinado clone que foi desenvolvido para regiões com déficit de água. Uma vez estabelecida a floresta, é necessário lançar parcelas a fim de acompanhar o desenvolvimento deste material genético. - Tecnologia da Madeira Avaliação da densidade básica de um novo material genético. Retiram-se amostras ao longo do fuste da árvore e a partir desta amostra conclui-se sobre a densidade média do novo material genético. Conhecer as propriedades físicas, químicas e mecânicas da madeira. Para qualquer uma destas situações utiliza-se de uma amostra para inferir para o todo. - 7 -
NOTA DE AULA 02 DEFINIÇÃO, OBJETIVOS E TIPOS DE INVENTÁRIO FLORESTAL - 8 -
2. DEFINIÇÃO DE TEORIA DA AMOSTRAGEM E INVENTÁRIO FLORESTAL A teoria de amostragem é essencial nos levantamentos florestais. Nestes levantamentos estabelece parcelas, a partir das quais efetuamos inferência para o todo. Pensando em pequenas áreas com florestas, pode idealizar e planejar o censo, medição de todos os indivíduos da floresta. Pequena área no contexto deste material será de 1 hectare aproximadamente. Áreas maiores do que este limite fica impraticável a realização do censo. Neste caso, os quais são a maioria no setor florestal, devemos sempre pensar em amostragem. Portanto, é necessário neste momento iniciar a definição do que vem a ser amostragem. Amostragem estatística garante uma amostra representativa da população. Representatividade estatística ligado ao conceito de probabilidade não nula que cada elemento da população tem de participar de uma amostra. No entanto, a questão representatividade, tem uma ligação forte com custo do inventário. O custo do inventário é expressivo dentro do todo da atividade florestal. Assim, surge um problema conforme o fluxograma abaixo: CUSTO X REPRESENTATIVIDADE CONCEITO FLORESTAL DE REPRESENTATIVIDADE Quando analisa custo e representatividade, surge um conceito diferenciado de representatividade para o inventário florestal. É um conceito mais do florestal que pensa numa amostra que seja capaz de captar a variabilidade espacial da floresta (parcelas bem distribuída). - 9 -
Amostragem não estatística a seleção da amostra é efetuada conforme a subjetividade do técnico. PROBLEMA: 2 técnicos com experiências diferenciadas pode conduzir a resultados diferentes. EX.: Na Europa Central no século 18 e 19 era parte do treinamento do eng. Florestal ESTIMAR VISULAMENTE o estoque de madeira e de crescimento da floresta. ESCASSEZ DE RECURSOS MANEJAR CORRETAMENTE A FLORESTA VISANDO SUSTENTABILIDADE TÉCNICAS DE INVENTÁRIO PARA AVALIAR OS RECURSOS FLORESTAIS SURGIU ANTES DA TEORIA DE AMOSTRAGEM Confiabilidade é acreditar numa informação que vem de uma amostra representativa da população. - 10 -
Definição de Inventário Florestal É a atividade que visa determinar ou estimar características quantitativas e/ou qualitativas dos recursos florestais existentes em uma área pré-estabelecida, através de técnicas de amostragem. Características quantitativas: VT, área basal, HT, peso, etc... Características qualitativas: vitalidade, qualidade do fuste, etc... 3. OBJETIVOS OU FINALIDADES DO INVENTÁRIO FLORESTAL 3.1 Conhecer o estoque presente de madeira numa floresta Um determinado produtor deseja conhecer o estoque presente de madeira em 50 hectares de eucalipto. Ele pretende explorar e vender esta madeira. Qual o volume disponível ele teria para vender? Se alguém desejar comprar esta floresta em pé, por quanto ele poderia vendê-la? 3.2 Conhecer e identificar o potencial da floresta As informações do inventário permitem efetuar a classificação de sítio, ou seja, definir subáreas com produtividade semelhante. 3.3 Proporcionar base de informações para estudo do crescimento e produção prognose volumétrica. - 11 -
Através de parcelas mensuradas periodicamente, é possível conhecer como as espécies nativas se desenvolvem ao longo do tempo. Quais espécies se regeneram? Por que uma determinada espécie deve ser protegida por lei? 3.4 Base de informações para conhecer a estrutura horizontal e vertical da floresta O conhecimento da estrutura da floresta serve de auxílio para o estabelecimento de planos de manejo com maior compromisso com a sustentabilidade. Permite perceber o padrão de distribuição das espécies na área. Outra informação importante para o manejo de florestas nativas 4. TIPOS DE INVENTÁRIO FLORESTAL Os tipos de inventário florestal se diferem conforme o objetivo proposto para o levantamento. 4.1 Inventário em uma única ocasião É o inventário realizado para quantificar a característica de interesse num dado momento da vida da floresta. Ex.: a) qual o volume de madeira aos 7 anos de idade num povoamento de eucalipto? b) qual a biomassa florestal que será inundada por uma construção de uma hidroelétrica? 4.2 Inventários em ocasiões sucessivas As unidades amostrais (parcelas) são estabelecidas com o objetivo de acompanhar o crescimento da floresta MUDANÇAS. Ex.: os inventários realizados com base em parcelas permanentes. Estas parcelas são remedidas anualmente. É o grande experimento da empresa florestal. 4.3 Inventário Pré-Corte (IPC) É o inventário realizado poucos meses antes do corte. Ele tem como objetivo principal estimar o volume por talhão ou subáreas menores dentro da floresta. Ex.: ele é utilizado para planejamento da colheita florestal dimensionamento de equipes, máquinas, pagamento por produtividade e avaliação do potencial imediato para o abastecimento da unidade fabril. - 12 -
4.4 Inventário para prognose É realizado aos 3 anos de idade e tem como objetivo estimar o volume de madeira aos 7 anos. Ex.: seria uma alternativa ao inventário em ocasiões sucessivas. A diferença é que se mede apenas aos 3 anos e utiliza um modelo de prognose emprestado para efetuar as estimativas. 4.5 Inventário Qualitativo IQ É realizado no período de 1 a 2 meses após o plantio. É útil para avaliar a qualidade da implantação da floresta (espaçamento e plantio), sobrevivência, ataque de pragas, etc. É efetuado apenas em floresta plantada. 4.6 Inventário em populações sujeitas a desbastes É efetuado em parcelas permanentes imediatamente antes e após o desbaste. Permite conhecer: - volume antes do desbaste; - volume depois do desbaste; - volume desbastado; - avaliação da qualidade do desbaste. 4.7 Enumeração completa ou censo É a medição de todos os indivíduos da floresta. Se houvesse recurso disponível, este seria o melhor Sistema de Inventário Florestal. Ex.: planos de manejo na Amazônia. São definidas as glebas a serem manejadas no ano. Nestas glebas medem-se todos os indivíduos das espécies de interesse, os quais possuem dimensões desejadas. - 13 -