Modelos de crescimento são ferramentas que podem

SUSTENTABILIDADE

DA PRODUÇÃO

VOLUMÉTRICA: UM ESTUDO DE CASO

NA FLORESTA NACIONAL

DO TAPAJÓS

COM O AUXÍLIO DO

MODELO DE

CRESCIMENTO

CAFOGROM

Denis Alder; José Natalino Macedo Silva

INTRODUÇÃO

M

odelos de crescimento são ferramentas que po-dem ajudar de muitas maneiras pesquisadores e especialistas em manejo. Por exemplo, podem predizer a produção futura da floresta e, com isso, ajudar a investigar a resposta do povoamento a diferentes opções silviculturais (Vanclay, 1994; Alder, 1995); engenheiros florestais podem querer saber qual o efeito a longo prazo na floresta e nas futuras colheitas, de uma decisão silvicultural, tal como a mudança do diâmetro de abate na explora-ção. Esses modelos permitem examinar os resultados prováveis, tanto da utilização de um determinado diâmetro de corte, como de diâmetros alternativos, ajudando a decidir qual o mais conveniente.

O desenvolvimento de modelos de crescimento para flo-restas tropicais requer séries de medições de crescimento em parce-las permanentes, daí a importância dessas parcelas para a pesquisa. No Brasil, a pesquisa com a aplicação e o desenvolvimento de mode-los de crescimento para florestas tropicais é recente, mas tem conse-guido avanços significativos, (Higuchi, 1987; Silva, 1989; Biot et aI. 1997; Alder, 1995; Alder, 1998a; Alder

&

Silva, 2000).

A Embrapa Amazônia Oriental, com a cooperação técni-ca do governo britânico, vem trabalhando desde 1994 no desenvol-vimento e aperfeiçoamento de um modelo de crescimento e produ-ção para florestas de terra firme da Amazônia brasileira, chamado

Cafogrom-CPA

TU

Amazon Forest Growth Mode/, ou modelo do CPATU para o crescimento da floresta amazônica. Este modelo já está em sua terceira versão. Este trabalho trata de uma aplicação

A Silvicultura naAmazônia Oriental- Contribuições doProjeto EmbrapalDFID

prática do modelo em um estudo de caso na Floresta Nacional do Tapajós, onde se examina a sustentabilidade da produção volumétrica em resposta

à

aplicação de algumas alternativas de manejo.

MATERIAL E MÉTODOS

Descrição sucinta do mod

el

o de crescimento C

a

fogrom

o

Cafogrom é um modelo matemático para simular o cres-cimento de florestas tropicais naturais. Baseia-se em funções empíricas para projetar o desenvolvimento de grupamentos de árvores ("cohorts'l de vários tamanhos, organizados em grupos de espécies e considera os processos de crescimento em diâmetro, recrutamento e mortalida-de. Estes grupos são também diferenciados em árvores sãs e danificadas, além de árvores do dossel superior e do sub-bosque.

O modelo foi desenvolvido a partir de dados de 136 par-celas permanentes estabelecidas na Floresta Nacional do Tapajós e no Jari, em área da Empresa Jarcel Celulose S.A. Foram utilizadas 52 mil árvores de 486 espécies, totalizando 217 mil registros. A descrição completa do modelo e de seu desenvolvimento é apre-sentada em Alder

&

Silva (2000).

Os estão localizados nas regiões do Tapajós (2° 45' S; 55° 00' W) e Jari (00 55' S; 52° 20' W). As parcelas situadas na Flona do Tapajós são de 0,25 hectare em área (50 m x 50 m) e as árvores são medidas até o diâmetro mínimo de 5 em. No Jari, a área das parcelas é de 1 ha (100 m x 100 m) e o diâmetro mínimo de medição é de 20 em, mas uma subamostragem é feita para medir diâmetros até 5 em em subparcelas de 0,01 hectare.

O Cafogrom trabalha em conexão com o programa CIMIR - Cálculo de Incremento, Mortalidade e Recrutamento - que lê os dados de parcelas permanentes gerados pelo programa Inventário Florestal Contínuo - SFC e efetua os cálculos desses parâmetros que são usados para o ajuste das funções de crescimento.

A Silvicultura naAmazônia Oriental -Contribuições do Projeto Embrapa/DFID

Br

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As áreas experimentais foram submetidas avários

trata-mentos (Silva et aI. 1996). O experimento situado no Km 67 da

Rodovia Santarém-Cuiabá (doravante referido apenas como Km 67),

compreende uma área de 64 hectares. A exploração florestal ocorreu

em 1979 e removeu cerca de 75 m3 ha': As parcelas permanentes

foram estabelecidas em 1981 e remedidas periodicamente desde

en-tão. Nenhum tratamento silvicultural pós-exploratório foi realizado.

O experimento situado no Km 114 da mesma rodovia

(doravante referido apenas como Km 114) totaliza 144 hectares. A

exploração florestal foi realizada em 1982, removendo 90 m3 ha'.

As parcelas permanentes foram estabelecidas em 1981, sendo

remedidas periodicamente. Em 1994 aplicaram-se tratamentos de

desbastes na floresta, mas o efeito desses tratamentos ainda não

se fazia sentir, já que a última medição incorporada no

desenvolvi-mento do modelo data de 1995.

RES

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aliação do modelo

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to do Km 6

7

O desenvolvimento do povoamento do experimento

silvicultural instalado no Tapajós- Km 67, usando dados reais, foi

comparado com o desenvolvimento simulado pelo Cafogrom, no

período de 1981 a 1997. A comparação dos estoques dos povoa

-mentos real e simulado é mostrada na Figura 1. Em ambos os

ca-sos, as linhas inferiores mostram as espécies comerciais e as

supe-riores todas as espécies com DAP 2 25 em.

O desempenho do modelo foi razoavelmente bom. No

caso da linha superior, que mostra todas as espécies, o modelo

subestimou, de um modo geral, o desenvolvimento do número de

árvores com DAP 2 25cm. No caso das espécies comerciais, no

entanto, o modelo foi muito preciso.

A Silvicultura naAmazônia Oriental -Contribuições doProjeto Embrapa/DFID

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Figura 1. Estoques real e simulado, Km 67.

-Todas SPP -<>-Comerciais -Comerciais, modelo--Todas sps,modelo

Na Figura 2 são mostrados os volumes das árvores com DAP ::::45cm, para espécies comerciais, e todas as espécies no experimento do Km 67.

É

interessante notar que, enquanto o mo-delo subestima os números totais de árvores (Figura 1), ele supe

-restima os volumes. Isso sugere uma ligeira tendenciosidade na distribuição dos diâmetros, com poucas árvores crescendo na clas

-se 25cm. Aquelas que já fazem parte dessa classe têm um incre -mento demasiadamente alto ou mortalidade muito baixa, No caso do volume comercial, tal como para o número de árvores, o modelo mostrou-se muito preciso,

O ganho no volume comercial acima de 45cm de DAP foi de 12m3 ha' ao longo de 16 anos, ou um incremento médio anual de 0,75 m3ha' ano-I, que é bem típico em florestas tropicais,

A Silviculrura naAmazônia Oriental -Contribuições do Projeto Embrapa/DFID

Ano

Figura 2. Comparação dos povoamentos real e simulado do Km 67 - v

olu-me.

Simula

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ento do Km 114

o

experimento do Km 114 representa uma sene mais

curta de medições em comparação com o Km 67, mas permite

acompanhar, com o modelo, uma exploração controlada e a c

om-paração de dados simulados com dados reais. O experimento tam -bém inclui uma série de parcelas em que não ocorreu exploração, nem tratamento silvicultural, sendo usadas como controle. Esses

dados são muito úteis para averificação da validade do modelo em

relação a um povoamento totalmente estocado.

Na Figura 3 comparam-se o crescimento do volume c o-mercial (árvores com DAP ~ 45 cm) do povoamento de controle

com o povoamento explorado. Constata-se que, em ambos os ca -sos, o crescimento líquido do volume de madeira foi muito pequeno

no período de 1981-1995. Ao observar-se o desenvolvimento pro -jetado pelo modelo, embora não sendo um processo fácil, esse fato

é reproduzido (Figura 3). Isso indica que o povoamento foi muito dinâmico, em termos de regeneração e recrutamento, crescimento

do diâmetro e mortalidade, porém esses processos estão em equilí -brio.

A Silvicultura na Amazônia Oriental -Contribuições doProjeto Embrapa/DFID 100.00 -,..._-. --o ,---, ---Km 114,n8 ---,(m 114,ne.modelo --o-··-·Km"1~~~lq)I. -Km114, expl.modelo 120.00 60.00 ;

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Figura3. Comparação dos povoamentos real e simulado: - Km 114.

Na Figura 3 deixa-se claro também que a redução do volume ocasionado pela exploração não provoca uma resposta rápi

-da no crescimento das árvores residuais, as quais parecem muito estáticas. De fato há 'cohorts' de árvores mais novas que se

esta-belecem após a colheita e que podem vir a atingir o tamanho

comer-cial, mas o modelo indica, pela tendência da curva, que várias déca

-das poderão ser necessárias. O povoamento residual mostra de fato

uma leve resposta, mas isso é quase praticamente cancelado pelo

aumento da mortalidade após a colheita.

O gráfico do número de árvores para esses experimen

-tos é interessante, como pode ser visto na Figura 4. O estoque

inicial na área explorada foi ligeiramente superior ao controle, de

modo que, após a colheita, ambas as áreas têm aproximadamente

40 árvores comerciais com DAP

>

25cm por hectare.

É

interessan

-te observar como o modelo simula bem, tanto o desenvolvimento

do povoamento explorado, como o do não-explorado (controle).

ASilviculrura naAmazônia Orienral -Conrribuições do Projeto Embrapa/DFID 60,----,----,-- --,----20+~--~-4~---;---+--- -,.-~---"~---~-"---- -~-10 o~---,----.---~---,--~----~--~--~ 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 Ano Km114,ne - Km 114,ne,modelo -o- Km 114,expl. Km 114,expl.modelo

Figura 4, Comparação dos povoamentos real e simulado ~ Km 114,

Implica

ç

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a

ra o manejo flore

s

tal

Esta seção discute as implicações para o manejo flores

-tal quando se aplica o modelo calibrado, conforme visto nas seções

anteriores, em algumas situações comuns, incluindo a

sustentabilidade dos ciclos de corte, o efeito do desbaste no

cresci-mento e o corte anual permitido.

Tem sido proposto um ciclo de corte de 30 anos para as

florestas de terra firme da Amazônia brasileira (Silva, 1989). O

exa-me desse cenário para a Floresta do Tapajós, Km 67, é mostrado na

Figura 5. As barras representam o volume extraído (colheita) e a linha

contínua superior (vermelha) mostra o volume comercial acima de

45cm, em m3 ha' em relação ao eixo esquerdo. A linha interrompida

superior e a linha azul, inferior, mostram o número de árvores com

DAP ~ 25 em, lidos no eixo direito. Neste, e em todos os gráficos

seguintes, as espécies comerciais são designadas como A e B, as

espécies potenciais como C e as espécies não comerciais como D e

E. Prod significa o volume produzido ao final do ciclo de corte.

ASilvicultura naAmazônia Oriental - Contribuições doProjeto Embrapa/DFID 60.0

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50.0 100 Arv/ha 40.0 80 O)~ §Jl 30.0 60 õ-S >~ 20.0 40 10.0 20 0.0 o o 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 '6065 70 75 80 85 90 95 100 105 Ano

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Figura 5. Km 67, ciclo de corte de 30 anos, limitado a 6 m2/ha.

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A Silvicultura na Amazônia Oriental- Contribuições do Projeto Embrapa/DFID

Ao se assumir que o corte pode ser estendido a espécies

não-comerciais atualmente, mas que normalmente atingem gran -des dimensões (espécies chamadas potenciais ou potencialmente

comerciais), obtêm-se os resultados mostrados na Figura 6.

Km 67, ciclo de corte de 30anos, limite de corte 3,6 m2/ha 60.0 50.0

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Figura 6. Um cenário com a exploração deespécies potenciais no segundo

e terceiro ciclos.

Aqui, o primeiro corte é realizado da mesma maneira

anterior. O segundo é constituído, predominantemente, de

espéci-es que atualmente não possuem valor comercial, e a produção total

é similar a do primeiro ciclo (51

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/

ha

l.

Entretanto, no terceiro ciclo,

a produtividade é novamente reduzida por perda de estoque.

As implicações são claras. Em uma floresta como a do

Tapajós, assumindo-se um ciclo de corte de 30 anos e utilizando-se

como único critério para a colheita o corte não controlado de árvo -res com DAP ~ 45cm, isso não seria sustentável. Observa-se uma

clara tendência de diminuição da produção, mesmo considerando o

ingresso das espécies potenciais nas colheitas futuras (Figura 6).

ASilvicultura na Amazônia Oriental - Contribuições doProjeto EmbrapalDFID

o

crescimento volumétrico líquido de espécies comerci

-ais com DAP ~ 45cm foi estimado pelo modelo como sendo

0,66 m3 ha' ano:'. ao longo de 30 anos. Limitando a colheita a esse

nível, seria possível ter uma produção sustentável.

O resultado desse cenário é mostrado na Figura 7.

Pro-dutividades de 27-28 rn' ha'. em ciclos de 30 anos, seriam susten

-táveis durante 200 anos. A lista de espécies a explorar após o

segundo ciclo de corte deverá incluir aproximadamente 66% das

espécies não-comerciais atuais. Os cortes deveriam retirar quatro a

seis árvores por hectare, sujeitos a um limite máximo de 2 m2 ha'.

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Figura 7. Tapajós, Km 67, ciclo de corte de 30 anos, limitado a 2 m2jha.

É

possível melhorar significativamente esse regime de

manejo, mediante a aplicação de desbastes ou tratamentos do

po-voamento? Resultados da simulação de um regime de desbaste em

que todas as espécies pioneiras com DAP

>

20 cm foram

elimina-das, bem como as árvores defeituosas remanescentes após a

co-lheita, revelaram que esse regime não afetou a produtividade. Essa

questão, no entanto, merece ser mais estudada, sendo provável

que, como nas versões anteriores do Cafogrom, o modelo indique

uma resposta limitada ao desbaste, que não se traduz em qualquer

aumento substancial na produtividade.

ASilvicultura naAmazônia Oriental -Contribuições do Projero Embrapa/DFID

Esses resultados são consistentes com os obtidos em outros países, como Costa Rica, México e Papua Nova Guiné (Alder,

1995,1997, 1998b, 1999). A produtividade média a longo prazo l

i-geiramente inferior a 1 m3ha-1ano-1 é também consistente com ou

-tras estimativas na literatura (por exemplo, Dawkins, 1964).

CONCLUSÕES

A simulação do desenvolvimento da floresta em ciclos de corte de 30 anos, onde se extrai 75 m" ha' na primeira colheita e nos cortes seguintes as espécies comerciais com DAP ~ 45 cm,

revela uma situação de-insustentabilidade a partir do terceiro ciclo;

Um cenário onde o corte é limitado a quatro a seis árvo-res por ha, equivalente a uma área basal de 2 m2 ha' ou um volume

de 27-28 m' ha'. a produção mostra ser sustentável por um perío

-do projeta-do de 200 anos.

A Silviculrura na Amazônia Oriental- Contribuições doProjeto Embrapa/DFID

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