Modelagem da dinâmica de florestas inequiâneas: uma aplicação da dinâmica de sistemas

Abstract

Este estudo teve por objetivo propor um modelo para explicar a dinâmica de uma floresta inequiânea, utilizando a abordagem de dinâmica de sistemas, bem como atestar sua aplicabilidade na modelagem da distribuição por classes de diâmetro. Para isso, representou-se as relações causais existentes entre os processos dinâmicos, responsáveis pelas mudanças na estrutura florestal, e a própria estrutura da floresta. Para calibragem do modelo, utilizou-se dados provenientes de dez parcelas permanentes instaladas em fragmento florestal no município de Viçosa, medidas nos anos de 1994, 1997, 2000, 2004 e 2008. Para validar o modelo, utilizou-se os dados do ano de 2012. O trabalho foi dividido em três capítulos, em que no capítulo I foi feito o diagrama de fluxo representando as relações causais entre os processos dinâmicos que regem as mudanças da floresta e sua estrutura. No capítulo II foi feita a calibragem e a validação do modelo proposto. Na avaliação do modelo, verificou-se: a estrutura diamétrica projetada, por meio de testes de aderência; o ingresso e a mortalidade, por meio do coeficiente de correlação e da média das diferenças absolutas. No capítulo III foi avaliada a aplicabilidade do modelo proposto para estudar a dinâmica da biomassa e carbono total, sendo que a avaliação do modelo foi realizada utilizando o coeficiente de correlação e a média das diferenças absolutas. Após as análises, verificou-se que o modelo proposto pode ser utilizado para estudar a dinâmica florestal, no que concerne a distribuição da área basal por classe de diâmetro, ingresso e mortalidade, além da dinâmica da biomassa e carbono. O modelo conseguiu captar com precisão a dinâmica existente nas classes diamétricas menores, algo que muitos métodos, como a cadeia de markov, não conseguem fazer com a mesma sensibilidade, em função da alta dinâmica existente nestas classes. Os resultados confirmaram o potencial de utilização da dinâmica de sistemas para modelar a dinâmica florestal, sendo que o modelo proposto pode ter usado na decisão sobre prescrições silviculturais e na formulação de projetos de neutralização de carbono, dentre outras aplicações.

This study aims to propose a model that explains the dynamics in uneven-aged forest, using system dynamics approach, as well as verify its applicability on diametric distribution modeling. For this, I represented the causal relations between dynamics processes, that cause changes on forest structure, and the forest itself. To calibrate the model, I used data from 10 permanent plots installed on a forest fragment in Viçosa, that were measured in 1994, 1997, 2000, 2004 and 2008. The data measured in 2012 was used to validate the model. The work was divided in three chapters, in chapter I was done a flux diagram representing the causal relations between dynamics processes, that changes the forest, and the forest itself. In Chapter II was done a calibration and validation of the proposed model. On its evaluation were verified: the projected diametric distribution, by the adherence tests; the ingrowth and mortality, by Correlation Coefficient and Mean of Absolute Differences. In chapter III was evaluated the possibility to use the proposed model to study the dynamics of biomass and carbon, by Correlation Coefficient and Mean of Absolute Differences. After all analyses, I verified that the proposed model can be used to study the forest dynamics, regarding the distribution of basal area per diameter class, ingrowth and mortality, and the dynamic of biomass and carbon. I observed that the model can accurately capture the dynamics in the smaller diameter classes, what some methods, like Markov chain, can’t do with the same sensibility in function of the high dynamics existent on those classes. The results confirm the potential of system dynamics applicability to model the forest dynamics, and the proposed model can be used on decisions about silvicultural prescriptions and formulation of carbon neutralization projects, among other applications.