Modeling of the Commercial Volume Stock in an Ombrophilous Forest in the Southwest of the Amazon

Abstract

ABSTRACT:The abundance of tree species in tropical rainforests with different shapes and dimensions, as well as the great structural diversity, makes difficult the employment of form factors or equations to estimate individual volumes. However, the employment of equations at the population level makes possible to predict the volumetric stock per unit of area from forest attributes, excluding the necessity of individual tree volume evaluation. Thereby, the aim of this study was to select variables, fit statistical models and propose stand equations to estimate total and exploitable commercial volumes in an Amazon forest under concession regime. For this, variables commonly measured, like density and basal area, were inserted on traditional commercial volume models; besides the application of variables that considered the diversity and forest structure on models generated by the Stepwise process. After analysis, it was observed that the models obtained through Stepwise propitiated more precise estimation of the volumetric stock, reducing estimation errors and reducing problems with heteroscedasticity of residuals. The insertion of variables that express diversity and forest structure on the equations, like Shannon's and diametric variation indices and the commercial trees ratio, contribute to predictions' improvement, especially for the exploitable commercial volume, being recommended for the precise evaluation of timber potential of areas under Amazon forest concession. MODELAGEM DO ESTOQUE VOLUMÉTRICO COMERCIAL EM UMAFLORESTA OMBRÓFILA NO SUDOESTE DA AMAZÔNIA RESUMO: Nas florestas tropicais, a abundância de espécies arbóreas em diferentes formas e dimensões, bem como a elevada diversidade estrutural, dificulta o emprego de fatores de forma ou de equações para a estimativa de volumes individuais. Contudo, o emprego de equações de povoamento possibilita predizer o estoque volumétrico por unidade de área a partir de atributos da floresta, excluindo a necessidade da avaliação individual do volume das árvores. Com isso, o objetivo deste estudo foi selecionar variáveis, ajustar modelos estatísticos e propor equações de povoamento para a estimativa do volume comercial total e explorável em uma floresta sob regime de concessão na Amazônia. Para isso, medidas comumente mensuradas, como a densidade e a área basal, foram empregadas em modelos tradicionais da literatura; além da aplicação de variáveis que consideraram a diversidade e a estrutura florestal em modelos gerados pelo processo Stepwise. Desse modo, os modelos obtidos por Stepwise propiciaram estimativas mais precisas dos estoques volumétricos, reduzindo os erros de estimativa e reduzindo problemas de heterocedasticidade dos resíduos. Além disso, a inserção de variáveis que expressam a diversidade e a estrutura florestal nas equações, como os índices de Shannon e de variação diamétrica e a razão de indivíduos comerciais, contribuiu para a melhoria das predições, sobretudo para o volume comercial explorável, sendo então recomendadas para a avaliação precisa do pote...

Modelación del volumen de rodal para especies secundarias en bosques nativos de Mimosa scabrella en la región metropolitana de Curitiba, Paraná, Brasil

“…Entre tanto, en la presente investigación la ecuación del modelo 29 quedó en el puesto 16º en el desempeño general, con error estándar 19,8 % más que el primer lugar. Souza et al (2014), en la modelación de la biomasa de bracatinga en rodales nativos en la región de Curitiba y, Cysneiros et al (2016) en la modelación del volumen en el bosque húmedo tropical del Amazonas, seleccionaron el modelo de la variable combinada de Spurr (modelo 11) como el más eficiente para la estimación de la producción de leña por unidad de área, y la producción del volumen de madera extraíble, respectivamente. Sin embargo, en el cuadro 4 puede observarse que la ecuación del modelo 11 alcanzó el puesto 12º en el rendimiento general, con error estándar 14,1 % más que el primer lugar.…”

“…Este comportamiento para las ecuaciones obtenidas por proceso de selección de variables está dentro de lo esperado para el uso de esa metodología y conforme a lo observado en los trabajos de Machado et al (2008), Souza et al (2014), Cysneiros et al (2016) y Urbano et al (2017). En dicho proceso de selección, el algoritmo selecciona variables independientes que presentan alto poder explicativo de la variable dependiente, las cuales no son alto correlacionadas.…”

“…En la literatura forestal brasileña también se puede mencionar el trabajo de Figueiredo Filho et al (1982), Silva (1985), Rosot et al (1990), Machado y Pizatto (1998), Oliveira et al (2005) y Machado et al (2008). Recientemente, Cysneiros et al (2016) modelaron el volumen comercial por hectárea en un bosque tropical en el suroeste de la Amazonia.…”

Evaluation of forest inventory processes in a forest under concession in the southwestern Brazilian Amazon

“…The regional climate is classified as Kw with a well-defined dry period in winter, in accordance with the Köppen system. The mean annual precipitation is 2,400 mm with a mean annual temperature of 25 °C (Cysneiros et al 2016). The Jamari NF is the first to be under concession in Brazil, with an area of approximately 96,000 hectares currently under sustainable management by private companies, while the remaining area is destined to conservation and use by traditional populations (Amata 2013).…”

“…We assessed an area of 1,926.71 hectares within the Jamari NF area under concession in which a census for all trees with diameter at breast height greater than 40 cm was carried out in 2014-2015, before harvesting (Cysneiros et al 2016). All trees were georreferenced.…”