Eduardo Augusto Werneck Ribeiro

Cadernos de Biogeografia

Técnicas de mensuração em espécies arbóreas

Volume 1

Presidente Prudente, 2011

Azimute

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Ribeiro, Eduardo Augusto Werneck. R368c Cadernos de biogeografia : técnica de mensuração em espécie

arbórea [recurso eletrônico] / Eduardo Augusto Werneck Ribeiro. - Presidente Prudente : [s.n.], 2011

Volume 1 ISBN: Está disponível online: www.geosaude.com 1. Geografia. 2. Biogeografia. 3. Mensuração. 4. Atividades

práticas. I. Ribeiro, Eduardo Augusto Werneck. II. Título.

CDD 910.02

Ficha catalográfica elaborada pela Seção Técnica de Aquisição e Tratamento da Informação – Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação - UNESP, Câmpus de Presidente Prudente.

© Direitos de publicação Editora Azimute Departamento de Geografia Rua Roberto Simonsen, 305 Jardim Universitário CEP:19060-900 Editor: Raul Borges Guimarães Editor- Adjunto: Eduardo Augusto Werneck Ribeiro Conselho Editorial: XXXX Capa: Angico desfocado – Eduardo Werneck (2011). Ilustrações e fotos: Eduardo Augusto Werneck Ribeiro.

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Sumário

Página Introdução 5 1 – Antes de medir, algumas considerações 6 2 - Altura da árvore 12 3 – Diâmetro ou Circunferência à Altura do Peito 16 4 – Construção e leituras dos dados coletados 20 Referências 23

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Introdução

A presente publicação tem como público alvo não apenas os estudantes

de Geografia da UNESP de Presidente Prudente da disciplina Biogeografia,

mas todos aqueles que se interessam pela temática. Desta forma, este trabalho

foi redigido e organizado de maneira simples, para ser de fácil acesso e

aplicação. Esperamos também que este documento busque um melhor

acompanhamento das aulas por parte dos alunos e ajudar na elaboração dos

relatórios exigidos durante o curso.

Várias referências são indicadas como leituras complementares, como a

publicação é digital, é interessante também consultá-las. Neste número

trataremos sobre procedimentos para se medir uma árvore e as possíveis

interpretações de seus dados.

Existem inúmeras técnicas para se mensurar a natureza, no entanto,

dentre os diversos aspectos que formam a natureza, a vegetação pode ser

considerada como um bom indicador não só das condições do meio ambiente

como também do estado de conservação dos próprios ecossistemas

envolvidos.

Tendo em vista que a vegetação responde de forma consideravelmente

rápida às variações ambientais, a sua avaliação (o que inclui a sua

mensuração) permite inferir sobre o estado de conservação dos demais

componentes do ambiente natural.

Assim, o leitor irá encontrar nesta publicação, os seguintes princípios e

procedimentos para determinar:

Altura de uma árvore.

DAP – Diâmetro na Altura do Peito ou CAP – Circunferência na

Altura do Peito.

Entendemos que estes parâmetros poderão dar inicio aos estudos que

visam contribuir para o conhecimento e avaliação de nossas matas, que ainda

são pouco conhecidas.

Bom estudo!

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1 – Antes de medir, algumas observações.

Para podermos aferir a altura de uma árvore podemos usar vários

procedimentos e instrumentos.

Todavia, antes de avançarmos sobre os procedimentos e os

instrumentos que usaremos nesta atividade, gostaríamos de pontuar a respeito

sobre a questão do erro e da precisão na hora de operar os instrumentos para

medição da altura de uma árvore.

Os erros de medição de altura influem diretamente na precisão da

estimativa do volume de árvores individuais e conseqüentemente no inventário

florestal. Em um estudo de Couto e Bastos (1988), ao avaliar o erro na medida

da altura em uma plantação de eucaliptos, recomendam observar alguns

indicadores para amenizarmos o erro na hora de aferirmos a altura de uma

árvore.

Sabemos que as florestas de eucaliptos são homogenias e não variam

em formas, mas o trabalho é interessante, pois na medida em que a avaliação

florestal e a dinâmica dos povoamentos só podem ser determinadas através de

medições de amostras representativas dessas florestas, saber como medir é

um procedimento fundamental para a avaliação da floresta.

Segundo os autores, as principais variáveis utilizadas nesses tipos de

estudos são o DAP (diâmetro à altura do peito) e a altura total da árvore. Das

duas variáveis comumente utilizadas nos levantamentos florestais os erros na

medição de DAP são maiores que na medição de altura.

Ainda sobre o estudo, o erro de 1 cm na medição de DAP corresponde a

um máximo de 19%, enquanto que 1 m na medição da altura total da árvore

corresponde a 14% no volume cilíndrico das mesmas árvores. Desta forma, as

duas variáveis estão sujeitas a erros, tanto do instrumento como na operação

de medição.

Mas o que fazer para que errar menos?

Um aspecto que Couto e Bastos (1988) chama atenção é para ter

atenção na hora de medir, principalmente para o DAP, pois a diferença entre as

duas medições é que no DAP, as medições são diretas no tronco, enquanto na

altura as medições são indiretas (estimadas, a distância) na árvore.

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Por conta disso, segue algumas conclusões de Couto e Bastos (1988) e

que devemos lembrar na hora do trabalho de campo:

A distância do observador à árvore que apresentou (no estudo) o menor

erro de foi 20 metros – no entanto, os valores de 10 metros também são

confiáveis (4% de erro).

À medida que se afasta da distância ideal de medição da árvore os

erros aumentam.

O menor erro se deu em árvores de classe de altura intermediária (entre

10 e 20 m) sendo o maior erro na classe superior (acima de 20 m).

Diante disso, ressaltamos as conclusões acima mencionadas são de um

trabalho onde a vegetação e relevos tinham condições favoráveis (vegetação

homogenia e relevo plano). Muitas vezes isso não acontecerá, haja vista que a

vegetação nativa é heterogenia como também o relevo.

Sobre a questão da distância ideal, é necessário ponderar. Para as

atividades deste caderno, indicaremos o uso de 10 metros de distância, pois

como não trabalharemos com instrumentos de precisão e faremos apenas

estimativas, o que também está dentro de uma margem de segurança,

segundo a própria pesquisa mencionada.

Contudo, isto não deixa de alertarmos ao observador que na hora de

aferir as medidas é necessário o cuidado e a atenção, pois são procedimentos

fundamentais para um bom trabalho e evitará grandes discrepâncias.

Outro ponto que gostaríamos de abordar é sobre o método de aferição e

que indicará o uso correto dos instrumentos de trabalho. Existem dois tipos de

métodos matemáticos para medição indireta das alturas das árvores.

O primeiro método é aquele baseado no princípio trigonométrico. Onde o

cálculo é a determinação de ângulo dentre o observador e a visada para o alvo,

no caso, a parte mais alta da copa. Os instrumentos que usam este método

dessa categoria pode-se citar os dendrômetros Blume-Leiss, Haga, Sunto,

Topcon e Nível de Abney e o Astrolábio (que usaremos em nossas

atividades).

Na segunda categoria, encontramos o método geométrico. O princípio

geométrico se baseia para a medição de altura as relações existentes entre

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triângulos semelhantes, a partir de uma comparação. São exemplos de

instrumentos que usam o método geométrico: a prancheta dendrométrica, o

hipsômetro de Christen, o dendrômetro de Weise e o hipsômetro Haglof.

A Figura 1 ilustra os dois princípios citados.

Para nossas atividades usaremos o método trigonométrico. Desta

forma, vale a pena observar algumas dicas:

Se o leitor está com dificuldades de lembrar ou mesmo entender o uso

da tangente, veja nos dois vídeos indicados nos links abaixo, uma boa

revisão e aplicação da trigonometria para determinar distâncias:

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http://www.youtube.com/watch?v=dCYb0jU6O3o

http://www.youtube.com/watch?v=nAylKcMuf6k&feature=related

Para construir um astrolábio, imprima a figura 2 abaixo e siga as instruções.

Instruções para a montagem.

1 – Recorte e cole o astrolábio em um papelão.

2 - Cuidadosamente faça um pequeno buraco no ponto escuro do desenho.

3 – (Opcional) Corte um canudo para o mesmo comprimento dos lados do

astrolábio e cole na borda do astrolábio marcado "Prenda o canudo aqui”.

4 – Passe através do pequeno orifício, um barbante. Em uma extremidade,

faça um nó da corda na parte que ficará na parte de trás do cartão.

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5 – em outra extremidade prenda um pequeno peso. Isto servirá como pendulo.

Pode usar uma moeda ou mesmo uma pequena pedra. Como podemos ver

figura 3

É importante que a ponta da corda que estiver com o nó no astrolábio,

fique na parte de trás, para que a corda possa correr as medidas sem ficar

presa.

Uma vez construído o seu astrolábio, vamos nos familiarizar com alguns

nomes:

1 - Altura Total da Árvore (Ht): distância vertical considerada desde o chão

até o ápice da copa;

2 - Altura do fuste (h): distância vertical que corresponde desde o chão até a

base da copa;

3 - Copa – Será considerada a partir do fuste.

Isto pode ser aplicado no exemplo a seguir:

Crédito: Eduardo Werneck, 2011

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Lembrando que o Fuste é a parte principal do tronco de uma árvore, aquela

situada entre o solo e as primeiras ramificações.

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2 – A altura da árvore

Podemos fazer a mensuração de uma árvore por vários instrumentos.

Para esta atividade iremos utilizar o principio do astrolábio aplicado para a

vegetação.

No procedimento iremos usar o principio trigonométrico do triangulo

retângulo, usando a tangente, para encontrarmos a altura.

Vejamos a figura 4:

Nesta figura o observador está apontado o astrolábio para a parte mais

alta da copa da árvore. O pendulo do astrolábio marcará o ângulo que forma

entre a visada do observador para a parte mais alta da copa da árvore com o

horizonte dos seus olhos em direção ao caule da árvore.

A imagem mostra que o observador pode encontrar a altura da árvore

pela equação trigonométrica, aplicando o conceito de tangente de um triangulo

retângulo. Assim, sabendo a distância da árvore que buscamos a sua altura, a

altura (até a linha dos olhos do observador) e um astrolábio, poderemos

resolver esta questão.

Sendo assim, use um exemplo. Se a distância (D) for 10 metros e o

ângulo aferido for 32º e altura do observador (h, lembrando que é na linha dos

olhos) for de 1,65m. Qual é a altura da árvore (H)?

Para resolvermos, basta aplicar os dados apontados na equação:

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Sabendo que o coeficiente angular da tangente de 32º é

aproximadamente 0,661, que é multiplicada pela distância de 10,00 metros e

somada com os 1,65m da altura dos olhos do observador, chegaremos ao

resultado de que a árvore e questão terá 8,26m de altura.

Outro ponto que devemos saber é operar com o astrolábio. Na figura 5 é

possível visualizar a maneira que o observador usa o astrolábio no momento

da visada em direção ao ponto mais alto da copa da árvore.

Como podemos perceber o pendulo formará um ângulo de acordo com a

altura da árvore. Na figura 6, o sentido do ângulo é da direita para esquerda.

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Uma vez aferido o ângulo, busque o coeficiente da tangente. Este valor

será aplicado na equação demonstrada anteriormente. É possível entender o

principio trigonométrico em questão ao observarmos a figura 4, pois o ângulo A

formado entre o pendulo e a visada para o ponto mais alto da copa da árvore

igual ao ângulo B, formado entre a visada da altura da copa e a visada para o

caule.

A figura 7 demonstra a maneira de se usar o astrolábio, a partir de uma

distância conhecida.

Não se esqueça de usar uma trena na execução do trabalho. A altura

total de uma árvore somente pode ser determinada se o topo e a base da

árvore são visíveis simultaneamente. Portanto, busque sempre uma boa

posição que permita visualizar o topo da copa da árvore.

Crédito da foto: Eduardo Werneck, 2011

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Vamos aplicar o seu conhecimento?

Veja a figura 8. A partir das informações e seus conhecimentos, qual é a

altura da árvore?

Altura da observadora = 1,67m

Ângulo de visada = 41º

Existirão outras possibilidades de medição quando, por exemplo, o

observador estiver em nível diferente (acima ou abaixo) da árvore, nesse caso,

aplique os seguintes procedimentos como aponta a figura 9 abaixo:

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3 – Diâmetro ou Circunferência à Altura do Peito

O diâmetro ou a circunferência são tomados à altura do peito,

convencionado como sendo a 1,30 m a partir do solo, simbolizados por DAP

(diâmetro à altura do peito) e CAP (circunferência à altura do peito).

A medida pode ser feita com uma fita métrica diretamente no caule,

todavia, na natureza encontraremos muitas árvores irregulares. Desta forma, a

partir das imagens a seguir, mostraremos os procedimentos para a verificação

de alguns tipos de caule que podemos encontrar na natureza. Nas imagens

usaremos o Ponto de Medida do DAP (PMD) para indicar o local onde se deve

medir.

1 - Árvore no plano

No caso das árvores bifurcadas aos 1,30m, você terá que aferir o

diâmetro dos dois caules.

2 – Árvore bifurcada aos 1,30m

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3 – Árvore bifurcada abaixo dos 1,30m

No caso das árvores deformadas no DAP, a sugestão é que o ponto de

medida fique um pouco acima do DAP, como a se mostra no exemplo 4.

4 – Árvore deformada nos 1,30m

5 – Árvore inclinada

6 – Árvore em rampa

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Para as árvores em rampa, deve-se medir a partir do ponto alto e o

mesmo para árvore inclinada.

Existem espécies em que a raiz ou sapopema1 é muito desenvolvida,

assim, recomenda-se medir acima da sapopema, como mostra o exemplo 7.

7 – Exemplar de Sapopema

Quando a sapopema coincidir com o DAP, recomendamos fazer a

aferição 30 cm acima do fim da raiz.

Para efeitos práticos, segundo Encinas et al. (2002) em medições que

não requerem de extrema precisão, pode-se considerar o DAP equivalente ao

CAP. Os valores correspondentes podem ser transformados por meio da

seguinte fórmula:

Outras recomendações que os autores acima mencionados apontam

são:

a) quando o fuste na altura do DAP não é circular tomam-se

normalmente duas medidas perpendiculares do diâmetro na mesma altura,

1 Sapopema é uma árvore da família das Leguminosae, comum no ecossistema da Amazônia e tem raiz tubular grande. Esta característica da raiz permite a estabilidade da planta que pode chegar até 2 metros de altura.

Sapopema localizada na entrada do Departamento de Botânica da USP.

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considerando a parte mais ampla ou larga e a mais estreita ou perpendicular à

primeira medição, a fim de obter uma média que estime melhor o valor do DAP

e;

b) quando é necessário medir muitos DAP's, a medida se faz

considerando o mesmo azimute, o que vale dizer que todas as árvores serão

medidas na mesma direção.

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4 – Construção e leituras dos dados coletados

O maior objetivo deste tipo de atividade é poder avaliar o crescimento

que a vegetação em análise tem. Desta forma, o diâmetro (DAP) ou a

circunferência na altura do peito (CAP) desempenham um papel fundamental

para a determinação do crescimento.

Já para Pereira-Silva (2004) que a utilização das classes de diâmetro

como parâmetro indicativo da idade dos indivíduos seria ideal para o

acompanhamento de acréscimos anuais, especialmente em áreas de cerrado

que sofreram alguma intervenção.

Carvalho (1982) indica que ao investigar a regeneração natural em

floresta equatorial no Pará, indica a importância de ajustar a população a ser

avaliada em um histograma. Assim, na prática, é possível observar que nas

florestas heterogêneas, os diâmetros são normalmente agrupados em classes

de diâmetro com intervalos de 5 ou 10 cm. Em florestas comerciais, alguns

estudos apontam que estes intervalos são muitas vezes de 2 e 2,5 cm.

A distribuição dos diâmetros em classes permite inferir diversos

resultados de cálculo estatístico. Em toda distribuição diamétrica, tanto nas

formações vegetais naturais heterogêneas como nas plantações de

reflorestamento industrial, os diâmetros estarão normalmente distribuídos

dentro das leis que orientam a curva de distribuição normal, de tal forma que

todos os cálculos da matemática - estatística são possíveis de serem

executados. Vejamos um exemplo de um quadro hipotético com a distribuição

do DAP e seus possíveis cálculos:

Fonte: Encinas et al. (2002)

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Aplique seus conhecimentos:

1 - A partir do quadro acima, faça um histograma, onde no eixo Y,

estarão os números de indivíduos ou absoluta. No eixo X estarão as classes de

diâmetros (DAP) dos caules averiguados.

2 - Analise também os dados sobre a freqüência Absoluta, Relativa e

Acumulativa.

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Ao construirmos o histograma de distribuição dos diâmetros, poderemos

fazer algumas inferências.

Uma primeira seria, quando a menor classe diâmetrica tem a maior

freqüência de indivíduos, pode indicar que a área em análise está em fase

inicial de estabelecimento ou até mesmo indicando uma perturbação como

desmatamento ou incêndio.

Outra interpretação é referente à ausência de indivíduos nas maiores

classes de diâmetro. Esta informação pode evidenciar que o ciclo de vida das

espécies que alcançariam diâmetros maiores não estaria se completando.

Assim, a possibilidade de abate seletivo dos indivíduos maiores e incêndios

ocorridos em outros momentos, o que teria eliminado os indivíduos de algumas

espécies que preencheriam essas classes.

Sugerimos a leitura complementar do trabalho Apontamentos de

Biogeografia em um remanescente de cerradão na fazenda Jatiuca, Brasilândia

– MS (2010) para ilustrar uma maneira de aplicar estes conhecimentos:

http://www.uniesp.edu.br/revista/revista9/pdf/artigos/08.pdf

Desta forma, quando se consegue organizar os dados é possível

formular hipóteses para explicar o comportamento da vegetação estudada.

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Referências ALMEIDA, Arthur C.,. et al . Estimativa de biomassa arbórea: uma comparação entre métodos estatísticos e Redes neurais .. In: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 6, 2006, Campinas. Proceedings online ... Disponível em: http://www.proceedings.scielo.br/scielo.php?pid=MSC0000000022006000100059&script=sci_arttext Acesso em: 25 de Julho. 2011. CARVALHO, J.O.P. Análise estrutural da regeneração natural em floresta tropical densa na região do tapajós no Estado do Pará. 1982. (168 f.) Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 1982.. COUTO, H. T.Z ; BASTOS, N. L. M. Erros de medição de altura em povoamentos de Eucalyptus em região plana. IPEF, São Carlos, n.39, p.21-31, ago.1988. Disponível em: http://www.ipef.br/publicacoes/scientia/nr39/cap03.pdf Acesso em 25 de Julho de 2011. ENCINAS, J. I. et al. Variáveis dendrométricas. Brasília: Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Florestal, 2002. PEREIRA-SILVA, E. Alterações temporais na distribuição dos diâmetros de espécie arbóreas. Campinas: Unicamp, 2004. Disponível em: http://www2.ib.unicamp.br/profs/fsantos/nt238/2004/Monografias/Monografia-Erico.pdf Acesso em 25 de Julho de 2011.