Análise estatística dos dados dendrométricos do inventário florístico florestal de Santa Catarina

Abstract

Esta dissertação tem por objetivo analisar estatisticamente as variáveis dendrométricas levantadas pelo Inventário Florístico Florestal do Estado de Santa Catarina, através do uso das ferramentas da estatística descritiva e inferencial, buscando estimar parâmetros que permitam comparações e acompanhamento futuro da estrutura florestal. Realizaram-se análises de variabilidade, cálculos de suficiência amostral e de estimadores de riqueza de espécies (aos quais foram computadas medidas de desempenho), ajuste de modelos hipsométricos e volumétricos e estimativas de variáveis dendrométricas (árvores vivas e mortas), realizando inferências com seus intervalos de confiança. Também foi investigada a diferença nas estimativas da variância entre e dentro das Unidades Amostrais, às quais verificou-se serem equivalentes. Foram estimados: diâmetro a altura do peito, altura do fuste, altura dominante, altura total, número de indivíduos, número de espécies (somente para árvores vivas), área basal e volume do fuste. Para a regeneração, estimaram-se altura total, número de indivíduos e número de espécies. Os dados utilizados para a realização destas estimativas provêm do Inventário Florístico-Florestal de Santa Catarina. Os mesmos têm origem em 418 Unidades Amostrais (conglomerados), implantadas no Estado de Santa Catarina, contemplando três regiões fitoecológicas: Floresta Estacional Decidual, Floresta Ombrófila Mista e Floresta Ombrófila Densa. Estes conglomerados são constituídos por quatro subunidades de 1.000 m2, onde foram levantados todos os indivíduos arbóreos com DAP ≥ 10cm. A implantação destas Unidades Amostrais deu-se sobre uma grade de pontos com distância de 10km x 10km para as Florestas Ombrófila Mista e Densa; na Floresta Estacional Decidual, a amostragem foi adensada para uma grade de 5km x 5km (devido à fragmentação). As análises de variabilidade entre as subunidades de cada Unidade Amostral revelaram que não existem diferenças significativas em sua maioria, sendo estas representativas de seus fragmentos. O cálculo de esforço amostral, realizado através da variabilidade das variáveis dendrométricas e curvas de suficiência florística e estabilidade, corroborou a hipótese estatística de suficiência, tanto nas regiões fitoecológicas quanto individualmente, na maior parte das Unidades Amostrais, para o estrato arbóreo. Já a regeneração necessita de um maior esforço amostral. O ajuste de modelos hipsométricos foi fundamentado em duas bases de dados: alturas medidas com o hipsômetro e alturas estimadas em campo pelo engenheiro; a concordância entre estes modelos foi testada através do teste F , legitimando a mesma. Os modelos volumétricos foram ajustados a partir da cubagem rigorosa do fuste e obteve-se um bom grau de qualidade no ajuste. As estimativas dendrométricas foram feitas com base na teoria dos intervalos de confiança, fornecendo parâmetros que apresentaram diferenças quando submetidos aos testes de hipóteses. Ao final, é apresentada uma proposta para o segundo ciclo do inventário, baseada na remensuração anual de 20% das Unidades Amostrais (selecionadas sistematicamente) e na estimativa das mudanças por meio de regressão.

This research intends to do a statistical analysis of the dendrometric variables collected by IFFSC, through use of descriptive and inferencial statistic methods, estimating parameters to be used as comparative and accompaniment values. We made variance analysis, sufficiency tests and species richness estimator evaluation (with their performance measures), adjust of hypsometric and volumetric models and estimates of dendrometric variables (to live and dead standing trees) with his confidence intervals. The difference of variance evaluation inside and between the plots was also investigated; the result shows that there is no significant difference between the values of variance. We estimate diameter at breast height, stem height, dominant height, total height, number of individuals, species richness (only for live trees), basal area and stem volume. The regeneration allowed estimates only for total height, number of individuals and species richness. The data base was provided by IFFSC. This data come from 418 sample units (conglomerates) assembled in Santa Catarina State, in three phytoecological regions: Seasonal Deciduous Forest, Mixed Ombrophylous Forest and Dense Ombrophylous Forest. This conglomerates are made by four subplots of 1.000 m2, where the field crowds measured all the tree individuals with DBH ≥10 cm. The conglomerates were assembled over a grid with dimensions 10km x 10km for the Mixed Ombrophylous Forest and Dense Ombrophylous Forest; in the Seasonal Deciduous Forest sampling was intensified to a grid of 5km x 5km (due to fragmentation). The ANOVA between the four subplots of each sample unit revealed that there’s no significant differences in most of them, so the fragments were appropriately sampled through his clusters. The sufficiency computations, made by the variability of dendrometric data and curves of floristic sufficiency and stabilization, revealed that the sample sufficiency for the phytoecological regions and for each sample plots was fully achieved, for the tree layer. The regeneration layer needs more sample effort. The hypsometric models adjust was made based in two data bases: measured heights (hypsometer) and estimated heights (visual method); the agreement between these models was proved by a F test. The volumetric models were adjusted based in the rigorous cubage of stems, providing a good adjust quality. The dendrometric estimates was made based in the confidence intervals theory, providing parameters that could be used to test hypothesis in significance tests. In the end, the author makes a proposal for the second cycle of the inventory, based on the annual remensuration of 20% of sample plots (systematically selected) and regression assisted changes estimates.