A produção de biomassa e o acúmulo de carbono em povoamentos de acácia negra em função de variáveis bioclimáticas

Abstract

Resumo: A pesquisa foi conduzida com a espécie acácia negra (Acacia mearnsii De Wild.), uma das essências florestais de maior importância no Brasil. O estudo a que se propôs teve objetivo de avaliar o efeito de variáveis bioclimáticas na produção de biomassa e no acúmulo de carbono da referida espécie. Foi conduzido em povoamentos comerciais situados nas regiões agroecológicas que concentram os seus plantios no Rio Grande do Sul: Encosta do Sudeste e Serra do Sudeste. A produção de biomassa total e o acúmulo de carbono são correlacionados com as variáveis bioclimáticas: radiação fotossinteticamente ativa interceptada, soma térmica, precipitação acumulada, temperatura média mínima do ar, temperatura média do ar e umidade relativa do ar. A variável com maior correlação, a radiação fotossinteticamente ativa interceptada, foi selecionada via o método stepwise para compor um modelo de predição. Essa variável dependente de vários fatores, que podem ser descritos por meio de variáveis biofísicas, tais como o coeficiente de extinção de luz e o índice de área foliar, que, por sua vez, interage com o ambiente. Dessa maneira, a radiação fotossinteticamente ativa interceptada, sendo uma variável associada à área de folhas (representada pelo índice de área foliar), bem como a dinâmica da interceptação da luz pelas folhas (denotada pelo coeficiente de extinção de luz), é influenciada pelas condições do ambiente em que as plantas são cultivadas e também pela própria estrutura da planta (caracterizada pelas mudanças morfométricas e morfológicas das folhas). Assim, ela é uma variável que tem grande chance de trazer boas respostas quanto à predição da biomassa e do acúmulo de carbono em diversas situações em que as plantas são cultivadas. Nesse sentido, a produção de biomassa ou o acúmulo de carbono (Y) de uma planta depende da quantidade de radiação solar fotossinteticamente ativa interceptada acumulada pelas folhas (RFAiac) e da eficiência com que a ela converta essa energia radiante em fotoassimilados (_b), por meio do processo fotossintético. O modelo resultante, Y = _b RFAiac + _i, demonstrou-se apropriado para a predição da biomassa e do acúmulo de carbono em povoamentos de acácia negra, revelando-se estável quanto às estatísticas de ajuste e resultados dos coeficientes quando testados em diferentes conjuntos de dados.

Abstract: This research was conducted with black wattle (Acacia mearnsii De Wild.), one of the most important forest species in Brazil. This paper had the objective of assessing the effects of bioclimatic variables on biomass production and carbon accumulation of the aforementioned species. An experiment was conducted on commercial stands located on agroecological regions in which plantations of black wattle are concentrated, in the state of Rio Grande do Sul: Southeastern Slope and Southeastern Mountain Range. Biomass total production and carbon accumulation were correlated with the following bioclimatic variables: intercepted photosynthetically active radiation, thermic sum, accumulated precipitation, mean air minimum temperature, air mean temperature and air relative humidity. The variable which showed higher correlation the intercepted photosynthetically active radiation, was selected by the stepwise method to compose a prediction model. This variable depends on several factors, which can be described by biophysical variables, such as light extinction coefficient and leaf area index, which, in turn, interact with the environment. Thus, intercepted photosynthetically active radiation, being a variable associated with leaf area (represented by leaf area index), as well as leaf light interception dynamics (denoted by light extinction coefficient), is influenced by environmental conditions in which plants are grown as well as plants structure (characterized by leaves morphometric and morphological changes). Therefore, this variable has a great chance to come up with good answers for biomass production and carbon accumulation in different environmental conditions in which plants are cultivated. In accordance to this, biomass production and carbon accumulation (Y) of a plant depends on the amount of photosynthetically active radiation intercepted by its leaves (intPARac) and its conversion efficiency (_b) of radiant energy into photoassimilates, by its photosynthetic process. The resulting model, Y = _b intPARac + _i, demonstrated itself to be appropriate for biomass production and carbon accumulation prediction for black wattle stands, revealing to be stable by its fitting statistics and results obtained when used with another database.