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Geotecnologia aplicada à silvicultura de precisão e aos modelos ecofisiológicos
Clayton Alcarde Alvares
José Leonardo de Moraes Gonçalves
II Encontro Brasileiro de Silvicultura
11 e 12 de abril de 2011
1 Doutorando LCF/ESALQ/USP, Pesquisador do Instituto de Pesquisase Estudos Florestais (IPEF) <[email protected]>2 Professor Titular Departamento de Ciências Florestais daESALQ/USP <[email protected]>
Objetivos da modelagem ecofisiológica
- Elaborar e organizar um modelo espacial de produtividade florestal
- Estabelecer e adicionar vínculos edáficos ao modelo original 3-PG
- Calibrar e validar o modelo ecofisiológico para Capão Bonito
- Construir um mapa de qualidade de sítio florestal
- Elaborar uma ferramenta de apoio ao planejamento, silvicultura emanejo florestal
AgriSilvicultura de precisão “tradicional”
- Aplicação operacionais
- preparo do solo
- adubação de base
- plantio mecanizado
- aplicação de herbicida
- aplicação de formicida
- colheita
- Gerar informações georreferenciadas durante as operações- Gerar informações georreferenciadas durante as operações
- Uso no controle e monitoramento de rendimento das operações
- Tomada de decisão para procedimentos de rotina
- Aplicações em pesquisa
- Mapeamento da produtividade
- Mapeamento da fertilidade do solo
- Relações e interpretações lineares de causa-efeito
>>> Incluir os dados em modelos ecofisiológicos (simulação de
cenários)
Modelagem cartográfica3PGIS
Physiological Processes Predicting Growth in Geographical Information System
Apresenta dimensão temporal e espacial
Foi programado em linguagem computacional do tipo VBA (Visual Basic for
Applications), associado ao ArcGIS 9.2 (ESRI, 2006)
O Distrito Florestal de Capão Bonito foi dividido e organizado em células (grid)quadradas com lado de 100 mquadradas com lado de 100 m
Criação e associação de um ponto localizado no centro geométrico do polígono(ponto centróide). É a feição cartográfica que carrega todos os dados pertinentes aesse local indiviso, dentro ou fora do modelo
Além das coordenadas UTM do ponto centróide, foi estabelecido um sistemadestinatário alfanumérico para as células. As colunas (eixo x) apresentam índicealfabético seqüencial e as linhas (eixo y) são representadas por série ordinal
Modelo 3-PG
Rad. global
Rad. líquida
InsolaçãoTemperatura
Geadas
UR
Modificado de Sands (2001)
CAD
Textura e MOS
Parcelas - amostragemPPT
Estrutura do modelo em Capão Bonito
( )810
0,42EhaAMM
∗=
Embrapa (1985)
Conceito de área mínima mapeável
Escala de publicação1:15.000
Análise geoestatística dos dados de solos
Mapa identificando a distribuição da coleção deperfis e tradagens, a quantidade de registro depontos e o tipo de solo ao longo do DistritoFlorestal de Capão Bonito.
Esquema ilustrativo da avaliação dendrométrica e nutricional.
N, P, K, Ca,
Mg, S, B,
Cu, Zn, Mn
e Fe
Inventário florestal (mensuração dosdiâmetros) na parcela selecionada.
Seleção da árvore média ederrubada com motosserra.
Mensuração da biomassa (lenho,casca, galho e folha) das árvorescom balança digital.
Cinco estações meteorológicas de superfície
Três estações meteorológicas convencionais
Estação meteorológica automática (viveiro)
Levantamento de dados climáticos
Estação meteorológica automática (CIIAGRO/IAC)
Dados diários foram organizados e compilados em médias ou totais mensais para o período de janeiro de 2002 a dezembro de
2006.
Temperatura
y = temperatura média mensal máxima ou mínima (oC); x = altitude do local (m);x2 = latitude em minutos (valores positivos);a, b e c são os coeficientes do modelo.
Constante (a)Coeficiente angular da altitude
(b)Coeficiente angular da latitude
(c)Mês Tmax Tmin Tmax Tmin Tmax Tmin
Janeiro 38,47 26,82 -0,0075 -0,0058 -0,0030 -0,0035Fevereiro 38,65 26,37 -0,0079 -0,0058 -0,0029 -0,0030Março 41,30 27,29 -0,0077 -0,0059 -0,0052 -0,0042Abril 47,63 26,42 -0,0075 -0,0057 -0,0112 -0,0056Abril 47,63 26,42 -0,0075 -0,0057 -0,0112 -0,0056Maio 48,76 24,88 -0,0070 -0,0058 -0,0137 -0,0064Junho 49,81 26,19 -0,0068 -0,0059 -0,0154 -0,0084Julho 51,51 26,05 -0,0070 -0,0057 -0,0164 -0,0088Agosto 59,57 30,24 -0,0076 -0,0061 -0,0205 -0,0107Setembro 63,40 33,93 -0,0067 -0,0062 -0,0230 -0,0119Outubro 57,36 35,32 -0,0073 -0,0057 -0,0179 -0,0119Novembro 48,68 32,21 -0,0078 -0,0058 -0,0109 -0,0089Dezembro 43,83 29,21 -0,0077 -0,0059 -0,0074 -0,0057
Pedro Júnior et al. (1991)
Geada
(Austrália)
Região de Manduri Sentelhas et al. (1995)
A temperatura mínima do ar no abrigometeorológico é importante no levantamento degeadas (Camargo et al., 1993).No entanto, é a temperatura mínima observadasobre a relva, na noite da geada, que dará anoção exata do nível de dano ocorrido (Bootsma,1976).
Temperatura do ar no abrigo meteorológico
Temperatura da relva
∆t
Tar > Trelva
Estação meteorológica Santa Inês
< 3,5 oC no abrigo
noite de geada
Estimativa de geadas
Relação entre a temperatura média mínima mensal e a ocorrência de dias com geadas no mês para o Distrito Florestal de Capão Bonito (Estações
meteorológicas de Boa Esperança, Santa Inês, Santa Fé e de Capão Bonito/CIIAGRO/IAC).
Estimativa da umidade relativa
Observado
Altitude
Histórico dos valores médios mensais observados de umidade relativa nas estações meteorológicas de Boa Esperança, Santa Inês e Santa Fé do Distrito Florestal de Capão Bonito.
Latitude
Longitude
Estimativa da precipitação
Interpolação
tendência
Histórico dos valores totais mensais observados de precipitação nas estações meteorológicas de Boa
Esperança, Santa Inês e Santa Fé do Distrito Florestal de Capão Bonito.
tendência
Estimativa de água no solo
Influência do teor de argila na retenção de água no solo na condição de Capacidade de Campo (C.C.) (a) e no Ponto de Murcha Permanente (P.M.P.) (b) em solos do Distrito Florestal de
Capão Bonito.
Intervalo CADSolos Capão Bonito
Interpretação e usopara o manejo
Classes de CADOliveira e Paula (1988)
Parâmetro fração casca + galho
CompartimentoTextura do
solo
Coeficiente Estatística
a b c R2 N
Lenho
Total 0,03240 1,52626 1,40378 0,84 60
Arenosa 0,00843 1,23673 2,05694 0,83 24
Media 0,05771 1,31879 1,40921 0,82 21
Argilosa 0,16194 1,92885 0,57793 0,70 15
Total 0,02144 1,32384 1,11834 0,66 60
Arenosa 0,12131 1,66058 0,30347 0,67 24
Bi = biomassa do compartimento i da árvore (kg árvore-1); DAP = diâmetro à altura do peito (cm); H = altura total (m); a, b e c são os coeficientes do
modelo.
CascaArenosa 0,12131 1,66058 0,30347 0,67 24
Media 0,02113 0,50624 1,82820 0,59 21
Argilosa 0,30706 1,46118 0,22121 0,46 15
Galho
Total 0,00053 1,76397 1,62607 0,84 60
Arenosa 0,00009 1,45894 2,41500 0,83 24
Media 0,00107 1,50720 1,63863 0,83 21
Argilosa 0,00427 2,18097 0,64714 0,70 15
Folha
Total 0,00043 1,67485 1,55038 0,84 60
Arenosa 0,00009 1,38506 2,27772 0,83 24
Media 0,00080 1,43777 1,56814 0,82 21
Argilosa 0,00302 2,08080 0,62197 0,69 15
Coeficientes e estatística dos modelos de regressão para determinação da biomassa dos compartimentos do material genético C219H, segundo
a textura dos solos de Capão Bonito.
Produtividade do Distrito Florestal de Capão Bonito
ICA janeiro = (Vol_jan – Vol_dez)/(1/12)ICA junho = (Vol_jun – Vol_mai)/(1/12)
Simulados x observado
AGROMETEOROLOGIA E MODELAGEM DA PRODUTIVIDADE DO EUCALIPTO(Alvares & Gonçalves, 2009)
Rumos e expectativas
- Calibrar e aplicar a metodologia para outros materiais genéticos;
- Incluir conceitos ecológicos ao modelo, como a produção de água nasmicrobacias de Capão Bonito e o potencial de subtração de C da atmosfera;
- Estruturar recursos humanos e tecnológicos;
- Utilizar o trabalho para apoiar as etapas de planejamento, silvicultura emanejo garantindo a competitividade, a lucratividade e a sustentabilidade dasempresas florestais.
- Aplicar o modelo em amplas regiões do Brasil (3PG Brazil)
Recente convênio
Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais (IPEF, www.ipef.br)
Forest Productivity Cooperative (FPC, USA, www.forestproductivitycoop.org)
Inicia-se no Brasil, ainda em 2011, o projeto de modelagem e mapeamento da produtividade do Eucalyptus
no Brasil, e determinação dos seus fatores limitantes (clima e solos).
3-PG BrazilSupervisão: José Luiz Stape
no Brasil, e determinação dos seus fatores limitantes (clima e solos).
Base de dados (principais)
“Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial (BEPP)” (www.ipef.br/bepp)
“Programa Parcelas Gêmeas de Inventário (PPGI)” (www.ipef.br/ppgi)
Objetivo: obter, no curto prazo, resultados úteis e satisfatórios para os principais pólos florestais do Brasil.