4. Proposta de Conceção de um Sistema de Suporte à Decisão para Pinus pinaster em
4.2. Estrutura e Componentes do SSD proposto
4.2.1. Dados do Estudo
Os dados de inventário utilizados na realização de simulações neste trabalho advêm da inventariação realizada em baldios do concelho de Ribeira de Pena, distrito Vila Real, por protocolo entre o Departamento Florestal da UTAD e a Associação Florestal de Ribeira de Pena. A área de estudo engloba os baldios de Canedo, Seirós, Melhe, Santa Marinha Norte e Santo Aleixo, do Perímetro Florestal do Barroso, totalizando cerca de 4432 ha (Mota, 2011).
Dos baldios inventariados foi escolhido o Baldio de Santo Aleixo como caso de estudo. Este baldio foi escolhido por apresentar um maior número de parcelas inventariadas do que os restantes, 65, o que permite uma maior variedade de resultados.
A informação disponível para cada parcela respeita a (Mota, 2011): Designação da parcela;
Área da parcela (ha);
Idade da parcela (Id6, anos)); Altura dominante (hd, m); Número de árvores (N, árv/ha); Diâmetro médio (dg, cm).
A partir destes dados foi recuperado o valor da área basal (G, m2/ha), fazendo uso da expressão: 𝐺 =𝜋 4( 𝑑𝑔 100) 2𝑁
Procedeu-se ainda à estimação do valor do diâmetro médio das árvores dominantes, designado de diâmetro dominante (dd, cm), o qual é uma das variáveis de
6 Neste trabalho, adota-se, doravante, o símbolo Id para designar a idade da parcela, em vez do símbolo
internacional t por motivos de formulação do modelo matemático apresentado posteriormente no trabalho, em que t é a designação para cada período do horizonte de planeamento (T).
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entrada cujo valor é requerido para inicialização do ModisPinaster. Neste estudo estimou-se dd como função linear de dg (T. Fonseca, com. pess):
𝑑𝑑 = 6.6066 + (0.9902 𝑑𝑔)
Os dados foram organizados numa folha de cálculo, de modo a facilitar a sua compreensão. No Quadro 1 consta a caraterização de algumas das parcelas do baldio de Santo Aleixo, sendo apresentada em anexo (Anexo 2) a lista detalhada dos valores utilizados na realização do trabalho. No Quadro 2 são apresentadas as estatísticas sumárias das variáveis do povoamento apuradas para a totalidade das parcelas. A idade (anos) base corresponde ao ano de 2012.
Quadro 1 - Exemplo de dados de inventário utilizados como dados de entrada no Modelo ModisPinaster
Designação_Parcela Área (ha) Id (anos) hd (m) N (árv/ha) G (m2/ha) dd (cm) dg (cm) "StAleixo-132a1" 6.17 28 14.4 735 34.7 30.9 24.5 "StAleixo-133a3" 9.02 29 15.8 1206 42.2 27.5 21.1 "StAleixo-136a1" 8.10 28 14.9 948 40.8 29.8 23.4 "StAleixo-138c" 4.55 34 17.1 833 58.5 36.2 29.9 "StAleixo-140a1" 8.93 35 19.2 367 39.7 43.3 37.1 "StAleixo-142b1" 4.88 24 14.7 1933 50.8 24.7 18.3 "StAleixo-143aa4" 7.08 32 19.0 453 34.0 37.2 30.9 "StAleixo-143ca" 3.93 28 14.2 533 27.4 32.0 25.6 "StAleixo-144a5" 9.03 41 22.5 339 35.9 43.0 36.7 "StAleixo-146b" 9.18 42 22.1 367 45.2 45.8 39.6 "StAleixo-148b1" 9.30 23 12.2 1513 38.1 24.3 17.9 "StAleixo-150a1" 9.08 34 17.5 467 31.9 35.8 29.5 "StAleixo-152a2" 4.46 27 18.8 733 43.2 33.7 27.4 "StAleixo-153ba" 3.12 28 14.2 533 27.4 32.0 25.6
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Quadro 2 - Estatísticas sumárias das variáveis do povoamento de Santo Aleixo
Baldio Santo Aleixo
(2012) Mínimo Média Máximo Desvio Padrão
Coeficiente de Variação (%) Id (anos) 23 32 47 6.2 19.4 hd (m) 12.2 17.5 22.5 3.0 17.0 N (árv/ha) 339 707 1933 374.9 53.1 G (m2/ha) 24.9 37.3 58.5 8.0 21.6
Estas variáveis (Quadro 1) são indispensáveis como informação de entrada no modelo ModisPinaster, como se pode observar na Figura 17. Os valores de inclinação e exposição não constavam do inventário, por isso foram declarados como tomando o valor de zero7. Admitiu-se um diâmetro mercantil de 7 centímetros.
Após a inicialização com os dados de entrada no ModisPinaster, segue-se a realização das simulações, as quais incluem evoluções anuais que representam o crescimento do povoamento no período de simulação e, as práticas de gestão (simulação de desbastes mecânicos ou seletivos e corte raso) permitindo prever a evolução do povoamento no intervalo de tempo escolhido. Estas evoluções foram simuladas considerando a variação do índice de densidade do povoamento (SDI) entre 35% e 55%. Ou seja, quando o povoamento atinge um valor máximo estipulado de SDI igual a 55%, o modelo simula a realização de um desbaste seletivo, pelo baixo, até o povoamento apresentar um SDI igual a 35% (Figura 18).
7 Refira-se que as variáveis Inclinação e Exposição são requeridas no módulo associado à estimativa de
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Figura 17 - Interface de inicialização do modelo ModisPinaster onde se pode observar os dados de entrada que são necessários ao seu funcionamento. Esses campos já se encontram preenchidos com valores exemplo de uma das parcelas em estudo.
Figura 18 - Cenário de simulação de evolução das características do povoamento (dos 27 até aos 40 anos de idade, admitindo como limites de SDI valores de 55 e 35%)
As simulações foram realizadas para dois cenários diferentes para que se opte por aquele que permite ao utilizador obter um maior rendimento do povoamento de pinheiro-bravo. O cenário1 consiste em manter o povoamento até aos 25 anos de idade e, com essa idade, realizar corte raso ou então, caso a situação de partida respeite a um povoamento que já tenha ultrapassado os 25 anos, realizar corte raso a essa idade, e depois simular o crescimento do novo povoamento por mais 25 anos e realizar
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novamente um corte raso. O cenário 2 consiste em deixar que o povoamento desenvolva até aos 40 anos de idade e realizar corte raso a essa idade (Figura 19).
Como referido anteriormente, o ModisPinaster faz a simulação de desbastes seletivos, os quais, quando uma parcela é intervencionada segundo o cenário 2, são tidos em conta como resultado da simulação. O valor de volume que é extraído em desbaste ao longo do horizonte de planeamento é adicionado ao volume que é extraído no final do horizonte de planeamento (Figura 19).
Figura 19 - Cenários de otimização
Admitiu-se, no caso de estudo, num horizonte de planeamento de 30 anos e teve- se como objetivo solucionar este problema: Será melhor esperar que um povoamento se desenvolva até uma idade de revolução tardia, no exemplo 40 anos, e se realize apenas um corte raso ou o rendimento em volume será maior se se realizar dois cortes rasos nesse mesmo período de tempo? Para responder a esta pergunta, recorre-se a um modelo matemático que indicará, para cada uma das parcelas, o que fazer e quando fazer de modo a obter a solução ótima.
O ModisPinaster apresenta várias informações de saída que podem ser usadas no estudo do problema e na análise da solução. No caso deste trabalho optou-se pela análise da tabela de produção do povoamento que fornece valores de número de árvores por hectare (N), área basal (G), volume (V) total e mercantil, altura média (hg) e diâmetro médio (dg) para diferentes idades, ou seja, desde a idade no período inicial, até à idade de término da evolução. Apesar do presente estudo ser feito aos 25 e 40 anos de idade das parcelas, fez-se uma anotação de valores de volume até aos 50 anos pois,
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devido às restrições de área máxima das clareiras com período de exclusão, como se verá mais adiante, o corte raso pode não acontecer exatamente aos 40 anos, mas sim algum tempo depois.
Dos valores fornecidos pela tabela de produção do ModisPinaster, usou-se como indicadores da produção os valores de volume total (V, m3ha-1). Este valor foi registado para cada idade, assim como o valor que deveria ser retirado em desbaste, caso este ocorresse durante a simulação.
Os dados, depois de extraídos do ModisPinaster, foram organizados e agrupados numa folha de cálculo. Nessa folha de cálculo encontram-se caraterizadas todas as parcelas, com as informações necessárias para o modelo de otimização (dados de inventário, área, volume total desde a idade inicial até aos 50 anos e volume que é retirado em desbaste, segundo as simulações realizadas no modelo ModisPinaster).
Contudo, e de forma a conseguir caracterizar o povoamento no final do horizonte de planeamento de 30 anos, foi necessário ter conhecimento do volume existente em idades anteriores à idade inicial. Como o ModisPinaster não executa simulações para idades inferiores à registada como valor inicial de entrada, teve de se obter, de modo indireto, estimativas do volume a essas idades. Para tal, foi inicialmente calculado o índice de qualidade da estação (SI, m; idade de referência de 35 anos) para cada parcela através do modelo desenvolvido por Marques (1987):
𝑆𝐼 = 17.38 − [𝑒𝑥𝑝(4.04764−
8.75819
𝑡0.56087)− ℎ𝑑] × (0.865685 − 0.00804747𝑡
+ 0.000994305𝑡2− 0.0000187066𝑡3)
Após o cálculo do SI para cada uma das parcelas, identificou-se se a qualidade da estação era baixa, média ou alta. Usando as tabelas de produção de Moreira e Fonseca (2002) identificou-se, por classe de qualidade, os valores de acréscimo corrente (Ac, m3ha-1ano-1) aí registados por quinquénios. As estimativas dos valores de Ac, a uma idade específica, e por classes de qualidade de estação foram obtidas após o ajustamento de linhas de tendência aos pares de valores (Ac e idade), usando valores de Ac
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registados nas tabelas de produção. O volume à idade anterior (Id-1) foi estimado por subtração do valor de acréscimo corrente ao valor de volume à idade inicial.
Finalizado este processo, dispôs-se de todos os dados necessários para a construção do modelo matemático que fornecerá respostas ao problema de maximização de volume do povoamento e das intervenções a realizar para que tal aconteça.