Modelagem da biomassa acima do solo para fitofisionomia Parque Cerrado, bioma cerrado

Abstract

Resumo: Os modelos matemáticos para estimar biomassa que não possuem como premissa a relação de dependência, existente entre os componentes da árvore e o total, ainda são poucos estudados em florestas nativas, sobretudo no bioma Cerrado. Nas estimativas de biomassa das árvores, o princípio da aditividade dos componentes da biomassa total acima do solo (AGB) e aditividade da AGB dos indivíduos em relação a AGB da parcela (unidade de área) deve ser respeitada. Aperfeiçoar as metodologias existentes e propor novas formas para estimar a AGB tem sido objeto de estudos de vários pesquisadores nos últimos anos. Sendo assim, a presente pesquisa teve como objetivo propor uma nova metodologia para estimar a biomassa arbórea, acima do solo, para fitofisionomia Parque Cerrado, por unidade de área e comparar essa metodologia com as estimativas realizadas por modelos que estimam a AGB por árvores individuais. Os dados de biomassa acima do solo para os componentes e total foram coletados, pelo método destrutivo, em dez parcelas de 10m x 10m com critério de inclusão de árvores de 5 cm de diâmetro à altura do peito (DAP). Modelos matemáticos para estimar a biomassa total e dos componentes, para árvores individuais foram ajustados independentemente pelo método dos mínimos quadrados ordinários e simultaneamente por NSUR (Regressão Não linear Aparentemente Relacionada). Foi avaliada a consistência biológica das equações nos dois métodos, além da presença de heteroscedasticidade, que, quando observada, foram reajustados após terem os pesos de seus coeficientes calculados pela estrutura de variância. Já para as estimativas de AGB por unidade de área e por espécie, os modelos propostos foram ajustados com o índice fitossociológico que resultou em maior correlação com a biomassa, que foi a Dominância Absoluta (DoA). Duas metodologias foram propostas para estimar a biomassa por unidade de área, com a DoA das espécies dentro da parcela e com a DoA de toda a amostragem, chamada de DoAe. O ajuste simultâneo com a condicionante de que a soma das biomassas das parcelas amostradas deve ser igual a soma das biomassas das espécies amostradas em todas as parcelas ,nova metodologia proposta, deve ser preferível a ser aplicada em inventários de biomassa em florestas nativas por obter alta precisão e acurácia. Os resultados demonstram que, enquanto a AGB observada em Mg.ha-1 é de 23,5, a metodologia que estima a biomassa por unidade de área, utilizando como variável de entrada a DoA da área total,estimou 23,6 Mg.ha-1, contra 24,3 Mg.ha-1 da metodologia que estima a biomassa por unidade de área e que se utiliza a DoA das espécies dentro da parcela e 30,4 Mg.ha-1 da metodologia que estima a biomassa para árvores individuais. A estimava gerada para AGB.ha-1 pela nova metodologia proposta difere do valor observado pela amostragem destrutiva em 0,48%, equanto a metodologia atualmente utilizada, que estima a AGB.ha-1 por árvores individuais, difeiriu em 32,56% do valor observado, demonstrando maior precisão do que a metodologia usualmente adotada para estimar a biomassa por unidade de área. Palavras-chave: Ajuste simultâneo. Dominância absoluta. Fitossociologia. Precisão.

Abstract: The mathematical models for estimating biomass that do not have as a premise the dependency relationship, existing between the components of tree and the total are still few studied in native forests, especially in the Cerrado biome. In tree biomass estimates, the principle of additivity of the components of the total above-ground biomasss (AGB) and additivity of the individuals AGB in relation to the AGB of the plot (area unit) must be respected. Improving existing methodologies and proposing new ways to estimate AGB has been the subject of studies by several researchers in recent years. Therefore, this research aimed to propose a new methodology to estimate the above-ground tree biomass for the Parque Cerrado phytophysiognomy, per unit area and to compare this methodology with the estimates made by models that estimate the AGB of individual trees. The aboveground biomass data for the components and total were collected, by the destructive method, in ten plots of 10m x 10m with the inclusion criterion of trees of 5 cm of diameter at the breast height (DAP). Mathematical models to estimate the total biomass and components, for individual trees, were adjusted independently by the method of ordinary least squares and simultaneously by NSUR (Nonlinear Seemingly Unrelated Regression). The biological consistency of the equations in the both methods was evaluated, in addition to the presence of heteroscedasticity, which, when observed, had their readjustments performed after having the weights of their coefficients calculated by the variance structure. For the AGB estimates per unit area, the proposed models were adjusted with the phytosociological index that obtained the highest correlation with biomass, absolute dominance (DoA). Two methodologies have been proposed to estimate the biomass per unit area, using the DoA of the species within the plot and with the DoA of the entire sample, called DoAe. The simultaneous adjustment with the condition that the sum of the biomass of the sampled plots must be equal to the sum of the species sampled in all plots, a new proposed methodology, it should be preferable to being applied to biomass inventories in native forests as it obtains high precision and accuracy. The results demonstrate that, while the AGB observed in Mg.ha-1 is 23,5, the methodology that estimates the biomass per unit area, using the DoA of the total area as an input variable, the conditioner estimated 23,6 Mg.ha-1, against 24,3 Mg.ha-1 of the methodology that estimates the biomass per unit area in wich the DoA of the species is used within the plot and 30,4 Mg.ha-1 of the methodology that estimates the biomass for invididual trees. The estimate generated for AGB.ha-1 by the proposed new methodology differs form the value observed by destructive sampling by 0,48%, while the methodology currently used, wich estimates AGB.ha-1 by individual trees, differed by 32,56% of the observed value, showing greater accuracy than the methodology usualy adopted to estimate biomass per unit area. Keywords: Simultaneous adjustment. Absolute dominance. Phytosociology. Precision.