Biomassa aérea e carbono orgânico em árvores nativas de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze

Abstract

Resumo: O objetivo do trabalho foi quantificar a biomassa vegetal aérea e o carbono orgânico em árvores nativas de Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze. e avaliar aspectos relacionados à modelagem da biomassa, além de comparar as estimativas de biomassa aérea total obtidas por diferentes metodologias. O trabalho foi realizado em um fragmento de Floresta Ombrófila Mista Montana localizado no município de Fernandes Pinheiro, Paraná. A biomassa aérea foi quantificada pelo método direto, pela amostragem de 29 árvores com DAP ? 40 cm. Foram ajustados modelos tradicionais da literatura que apresentam como variáveis independentes o diâmetro e a altura e/ou uma variação destes. Para avaliar os efeitos das variáveis morfométricas, qualitativas e a idade das árvores na modelagem foram desenvolvidas equações pelo procedimento stepwise. A modelagem da biomassa foi realizada por duas diferentes técnicas, (i) ajuste independente, que desconsidera o princípio da aditividade; (ii) ajuste simultâneo, o qual considera o princípio da aditividade. Avaliaram-se as estimativas de biomassa aérea obtidas por três diferentes abordagens: (i) sistemas de equações alométricas tradicionais e obtidas pelo procedimento stepwise; (ii) fatores de expansão de biomassa, considerando diferentes abordagens para a obtenção da variável biomassa do fuste e (iii) fatores de expansão e conversão de biomassa, considerando diferentes abordagens para a obtenção da variável volume do fuste. A média da produção individual de biomassa aérea e carbono orgânico foi de 2126,5 kg.ind-1 e 935,8 kg.ind-1, respectivamente. Os modelos tradicionais e stepwise apresentaram estatísticas de ajustes satisfatórias aos dados do estudo. A abordagem simultânea não resultou em expressivas mudanças nas estatísticas de ajuste das equações quando comparada à abordagem independente, todavia tem como vantagem a garantia da aditividade, menores intervalos de confiança dos coeficientes e, consequentemente, estimadores mais eficientes, sendo esta a abordagem mais adequada para a estimativa da biomassa total e dos respectivos componentes. Em relação às diferentes metodologias avaliadas para estimar a biomassa aérea total, as abordagens que consideram os sistemas de equações alométricas apresentaram resultados interessantes, tanto do ponto de vista da precisão das estimativas quanto da sua aplicabilidade. A abordagem considerando a variável volume cubado apresentou bons resultados, todavia, a mesma deve ser aplicada associando-a ao fator de expansão e conversão específico, sendo que o produto entre o volume do fuste e a densidade média da espécie não pode ser considerada como variável correspondente à biomassa do fuste. A abordagem correspondente à estimativa do volume do fuste não se configurou em um bom estimador da biomassa aérea total, apresentando o pior desempenho entre as abordagens avaliadas. Palavras-chave: aditividade; fatores de biomassa; modelagem independente; modelagem simultânea.

Abstract: The aims of this work were to quantify total aboveground biomass and organic carbon in native trees of Araucaria angustifolia (Bertol.) Kuntze. and to evaluate aspects related to biomass modeling, in addition to comparing the estimates of total aboveground biomass obtained by different methodologies. The work was carried out in a fragment of Mixed Ombrophilous Forest located in Fernandes Pinheiro, Paraná. The aboveground biomass was quantified by the direct method, by sampling 29 trees with DBH ? 40 cm. Traditional models of the literature that have as independent variables the diameter and height or a variation of these were adjusted. To evaluate the effects of the morphometric and qualitative variables and the age of the trees in the modeling, equations were developed by the stepwise procedure. The biomass modeling was performed by two different techniques, (i) independent adjustment, which does not consider the additivity principle; (ii) simultaneous adjustment, which considers the additivity principle. The aboveground biomass estimates obtained by three different approaches were evaluated: (i) systems of traditional equations obtained by the stepwise procedure; (ii) biomass expansion factors, considering different approaches to obtain the variable biomass of the stem and (iii) biomass expansion and conversion factors, considering different approaches to obtain the variable stem volume. The average individual production of aboveground biomass and organic carbon was 2126.5 kg.ind-1 and 935.8 kg.ind-1, respectively. The traditional and stepwise models presented satisfactory adjustment statistics to the study data. The simultaneous approach did not result in significant changes in the equation adjustment statistics when compared to the independent approach, but has the advantage of additivity, lower confidence intervals of the coefficients and, consequently, more efficient estimators, being this the most appropriate approach for estimating of the total biomass and its components. In relation to the different methodologies evaluated to estimate aboveground biomass, the approaches that consider the allometric equation systems presented interesting results, both from the point of view of the accuracy of the estimates and their applicability. The approach considering the variable cubed volume presented good results, however, it should be applied by associating it with the specific BCEF, and the product between the stem volume and the average density of the species should not be considered as a variable corresponding to the stem biomass. The approach corresponding to the estimate of the stem volume did not constitute a good estimator of the aboveground biomass, presenting the worst performance among the evaluated approaches. Keywords: additivity; biomass factors; independent modeling; simultaneous modeling.