Universidade Federal do
Amazonas
- UFAM
Programa Integrado de Pós-Graduação em Biologia
Tropical e Recursos Naturais - PIPG BTRN
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ANÁLISE DA VEGETAÇÃO DA CALHA DO
RIO MADEIRA,
REGIÃO SUDESTE DO ESTADO DO AMAZONAS.Luís Antônio de Araújo Pinto
Dissertação apresentada ao Programa de Biologia Tropical e Recursos Naturais do
Convênio INPA/UFAM, como parte dos
requisitos para obtenção do Título de Mestre em CIÊNCIAS DE FLORESTAS TROPICAIS.
Manaus - AM 2003
ANÁLISE DA
VEGETAÇÃO DA
CALHA DO
RIO MADEIRA,
REGIÃO SUDESTE DO ESTADO DO AMAZONAS.
Luís Antônio de Araújo Pinto
ORIENTADOR: GIL VIEIRA.
Dissertação apresentada ao Programa de
Biologia Tropical e Recursos Naturais do
Convênio INPA/UFAM, como parte dosrequisitos para obtenção do Título de Mestre
em CIÊNCIAS DE FLORESTAS TROPICAIS.
T
Manaus - AM
Dissertação de Mestrado
1. Análise da Vegetação - 2. Fitossociologia - 3. Inventário Florestal - 4.
Dendrometria - 5. Estado do Amazonas.
CDD 19 ed. 634.9
Sinopse
Aos meus pais José Maria e Terezinha, pelos
educadores que foram e valor que sempre deram a educação... Dedico
Ao meu orientador Dr. Gli Vieira, pela amizade, compreensão, e por ter acreditado na minha capacidade em realizar este trabalho.
Ao Coordenador do Curso de Mestrado em Ciências de Florestas Tropicais, Dr. José
Francisco de Carvalho Gonçalves, pela compreensão e estimulo nos momentos difíceis.
A Dra. Jeanine Maria Felfilli, professora do Curso de Ciências de Florestas Tropicais,
pelos ensinamentos, amizade e apoio.
Ao Instituto de Proteção Ambiental do Estado do Amazonas - IPAAM, por ceder os dados utilizados neste trabalho.
Aos queridos colegas do Instituto de Tecnologia da Amazônia - Utam, em particular
aos amigos José Brandão de Moura e João Bosco Soares, que tanto contribuíram
para minha formação como Engenheiro Florestal.
Aos colegas do Mestrado em Ciências de Florestas Tropicais, em particular Marco
Amaro, César Leandro, Luiz Augusto, Rodil, Jorge, Enir, Érika, Socorro e Ralph, uma
turma valorosa.
Resumo
No Estado do Amazonas, a principal ação visando o uso sustentável dos recursos naturais é
a formulação de uma legislação ambiental específica através de um sistema de monitoramento abrangente e participativo, conhecido como Projeto de Gestão Ambiental Integrado - PGAI/AM. O PGAI/AM, um dos componentes do Sub-Programa de Políticas de Recursos Naturais (SPRN), tendo apoio do Programa Piloto para Proteção das Florestas Tropicais (PPG-7), foi desenvolvido pelo Instituto de Proteção Ambiental do Estado do Amazonas - IPAAM. O inventário florestal, realizado pelo Instituto de Tecnologia da Amazônia - UTAM, sob a coordenação do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia
-INPA, em articulação com outros trabalhos contratados pelo Governo do Amazonas, como
levantamento sócio-econômico, de solos dentre outros, serviu de base para o zoneamento
ecológico e econômico da região Sudeste do Estado, tendo essa.região sido escolhida em
função do seu enorme potencial na exploração florestal. O inventário florestal foi realizado
pelo sistema de amostragem em conglomerados, com 32 unidades de amostras primárias, distribuídas pela região sudeste do estado, cobrindo uma área de 80.000 ha, onde foram
inventariados 39.539 indivíduos com diâmetro à altura do peito (DAP) maior ou igual a 20
cm. O banco de dados obtido a partir do inventário florestal foi utilizado para o
desenvolvimento desse trabalho. Os parâmetros dendrométricos estudados apresentaram
uma média de 119 árvores por hectare, 15,5170 m^.ha'^ de área basal média, e um volume
médio de 208,4042 m^.ha \ Somente 16% desse volume foi de espécies de importância
comercial. Os resultados da análise de distribuição por classe de diâmetro de espécies de importância econômica, revelaram diferentes padrões de distribuição dessas espécies quando comparada a distribuição apresentada pelos indivíduos de todas as espécies. A diversidade de espécies, estimada pelos índices de Diversidade de Shannon-Wiener e de
Simpson, foi alta para ambos, indicando uma vegetação bastante heterogênea em termos
de espécies existentes. Os índices de Sorensen e de Czekanowski, apresentaram dados significativos quanto ao agrupamento de unidades de amostra em função da similaridade de sua vegetação, mostrando dois grupos distintos. Na classificação dos dois grupos pelo Método TWINSPAN, as espécies de importância econômica tiveram um percentual de 16% dentre as espécies Não-preferenciais, 13% das Preferenciais Positivas, e 3% das Preferenciais Negativas. Das espécies de importância econômica estudadas neste trabalho 41% foram apontadas como Não-preferenciais. Estas espécies de ocorrência ampia são muito importantes para o manejo florestal. O trabalho demonstrou que não houve
resources Is the formulation of a speciflc environmental legislation through a system of wide monitoring and participation, known as Integrated Project of Environmental Administration -PGAI/AM. PGAI/AM, one of the componente of the Sub-program of Politics of Natural Resources (SPRN), having support from the Pllot Program for Protection of the Tropical
Forests (PPG-7), it was developed by the Institute of Environmental Protection of the State of Amazon - IPAAM. The forest inventory, was done by the Institute of Technology of the
Amazonian - UTAM, under the coordination of the National Institute of Researches of the
Amazonian - iNPA, in articulation with other acquired works by the Amazonas State Government, a socioeconomic survey, soils survey, among others, served as base for the ecological and economical zoning of the Southeast area of the State. This region was chosen its enormous potential in the forest exploration. The forest inventory was conducted
by the sampling system in conglomerate, with 32 units of primary samples, distributed aroud
the southeast area of the state, covering an area of 80.000 ha, where 39.539 individuais
were inventoried with diameter at the breast height (DBH) larger or equal to 20 cm. The
database obtained from the forest inventory was used for the development of that work. The
dendrometric parameters studied presented an average of 119 trees for hectare, 15,5170 m2.ha-1 of médium basal area, and a médium volume of 208,4042 m3.ha-1. Only 16% of
this volume was of species of commercial importance. The resuits of the distribution by class
of diameter of species of economical importance, revealed different pattems of distribution of
these species when compared to the distribution presented by the individuais of ali species.
The diversity of species, by the Indexes of Diversity of Shannon-Wiener and of Simpson, was
high for both, indicating a quite heterogeneous vegetation in terms of existent species. The
indexes of Sorensen and of Czekanowski indicate two different groups. In the classification
of the two groups by TWINSPAN method, the species of economical importance had a
percentage of 16% among the No-preferential species, 13% of the Preferential ones Positive,
and 3% of the Preferential Negativas. From the species of economical importance studied in
this work 41% were pointed as No-preferential. These species of wide occurrence are very
important for the forest management. The work demonstrated that there was not similarity in
Índice Geral
Agradecimentos üi
Resumo iv
Abstract v
índice Geral vi
índice de Figuras viii
índice de Tabelas ix 1. Introdução 1 2. Obietivos 5 2.1. Objetivo Geral 5 2.2. Objetivos Específicos 5 3. Revisão de Literatura 6 3.1. Populações 6 3.2. Análise da vegetação 7 3.2.1. Inventário Florestal 8 3.2.2. Composição Florística 9 3.2.3. Fitossociologia 9 3.2.4. Estrutura da Floresta 10 3.2.5. Diversidade da Vegetação 13 3.2.6. índices de Similaridades 16
3.2.7. Distribuição por Classe de Diâmetro 18
3.2.8. Técnicas de Análise Multivariada 20
3.3. Sistema de Informação Geográfica (SIG) 22
4. Material e Métodos 23
4.1. Caracterização do Espaço Geográfico 23
4.2. Inventário Florestal 26
4.2.1. Amostragem 26
4.2.2. Forma Estrutural dos Conglomerados
27
4.2.3. Trabalho de Campo 30
4.3. Análise da Vegetação 31
4.3.1. Composição Florística e Análise Estrutural da Floresta 31
4.3.2. Diversidade da Vegetação 31
4.3.3. Similaridade 32
4.3.4. Distribuição por Classe de Diâmetro 33
4.3.5. Função de Distribuição 35
4.3.6. Métodos de Ajuste para Selecionar a Melhor Função de Distribuição 39
5.1. Composição Florística 40
5.2. Curva Espécie
-
Área
49
5.3. Parâmetros Dendrométricos 50
5.3.1. Distribuição por Classe de Diâmetro 50
5.3.2. Função de Distribuição 57 5.4. Fitossociologia 58 5.4.1. Famílias 58 5.4.2. Espécies 58 5.4.3. Diversidade 63 5.4.4. Similaridade 65 6. Conclusões 69 7. Referências Biblioaráficas 92
Índice de Figuras
Figura 1. Localização dos Municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas,
e Unidades de Amostra Primárias 25
Figura 2. Tamanho e forma das Unidades de Amostras Primárias, Secundárias e
Terciárias 29
Figura 3. Comportamento da Distribuição Normal em relação à variância 35
Figura 4. Distribuição Log-normal 36
Figura 5. Distribuição Gama 37
Figura 6. Distribuição Weibull de dois parâmetros 38
Figura 7. Curva Espécie-Ârea para os indivíduos com DAP > 20,0 cm,
amostrados
nas 32 unidades de amostra primárias nos municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de influência da calha do Rio Madeira.49 Figura 8. Distribuição por Classe de Diâmetro de todos os indivíduos de todas as
espécies amostrados nas 32 unidades de amostra primárias nos
municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de
influência da calha do Rio Madeira 52
Figura 9. Distribuição por Classe de Diâmetro de algumas espécies de importância
econômica amostradas nas 32 unidades de amostra primárias nos
municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de
influência da calha do Rio Madeira 53
Figura 10. Distribuição por Classe de Diâmetro de algumas espécies de importância
econômica amostradas nas 32 unidades de amostra primárias nos
municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de
influência da calha do Rio Madeira 54
Figura 11. Distribuição por Classe de Diâmetro de algumas espécies de importância
econômica amostradas nas 32 unidades de amostra primárias nos
municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de
influência da calha do Rio Madeira 55
Figura 12. Distribuição por Classe de Diâmetro de algumas espécies de importância
econômica amostradas nas 32 unidades de amostra primárias nos
municípios da Região Sudeste do Estado do Amazonas na área de
influência da calha do Rio Madeira 56
Figura 13. índice de Valor de Importância (IVI) das 25 (vinte e cinco) Famílias mais
importantes, levantadas nas 32 Unidades de Amostra Primárias, Região Sudeste do Estado do Amazonas - Calha do Rio Madeira 60
Figura 14. índice de Valor de Importância (IVI) das 25
(vinte e cinco) Espécies mais
importantes, levantadas nas 32 Unidades de Amostra Primárias, Região Sudeste do Estado do Amazonas - Calha do Rio Madeira 60 Figura 15. Localização das Unidades de Amostras Primárias Separadas em Grupos
pelo Critério de Similaridade 33
Figura 16. Dendrograma do agrupamento das unidades de amostra primária quanto à similaridade de espécies - índice de Similaridade de Sorensen (Log e).
84
Figura 17. Dendrograma do agrupamento das unidades de amostra primária quanto
Tabela 1.
Tabela 2.
Tabela 3.
Tabela 4.
Índice de Tabelas
Número de unidades de amostra primárias, secundárias e terciárias,
aplicadas em cada município da Região Sudeste do Estado do
Amazonas. 28
Composição da Equipe de Campo utiiizada no Inventário Florestal da
Região Sudeste do Estado do Amazonas. 30
Consumo das espécies utilizadas peias serrarias do Estado do Amazonas
em 2000,
em percentagem..
33
Espécies e respectivas famílias com DAP > 20,0 cm, amostradas nas 32
unidades de amostra primárias nos municípios da Região Sudeste do
Estado do Amazonas na área de influência da calha do Rio Madeira. _ 41
Tabela 5. Espécies selecionadas para testar a Função de Distribuição mais
Ajustada, e respectivo percentual de utilização em serrarias no Estado do
Amazonas em 2000. 57
Tabeia 6. Espécies com respectivos valores do teste de Kolmogorov-Smirnov para
ajuste de funções de distribuição.
Tabeia?. 50 (cinqüenta) Famílias com maior índice de Valor de Importância,
levantadas nas 32 Unidades de Amostra Primárias, Região Sudeste do
Estado do Amazonas - Caiha do Rio Madeira. 61
Tabelas. 50 (cinqüenta) Espécies com maior índice de Valor de Importância,
levantadas nas 32 Unidades de Amostra Primárias, Região Sudeste do
Estado do Amazonas - Calha do Rio Madeira. 62
Tabela 9. índices de Diversidade de Simpson, Shannon-Wiener, Número de
Espécies das 32 Unidades de Amostra Primárias, Região Sudeste do
Estado do Amazonas - Calha do Rio Madeira. 64
Tabela 10. Espécies Preferenciais Negativas obtidas pelo Método TWINSPAN. 67 Tabeia 11. Espécies Preferenciais Positivas obtidas pelo Método TWINSPAN. _ 73 Tabela 12. Espécies Não-preferenciais obtidas pelo Método TWINSPAN. 79
Tabela 13. Matriz de Similaridade gerada pelo cálculo do índice de Similaridade de
Sorensen 85
Tabeia 14. Matriz de Similaridade gerada pelo cálculo do índice de Czekanowski
Das
florestas existentes no planeta, as tropicais representam cerca de 40%
do total,
e possuem mais da metade das espécies
(PRANCE,
1986). Pela estatística da FAO,
13% da área de floresta do mundo e 60% das florestas da América do Sul
encontram-se no Brasil (PÉLLICO NETTO & BRENA, 1997).
A região Amazônica é caracterizada por grandes extensões de florestas densas, com alta diversidade florística e grande biomassa, onde a distribuição da vegetação
está em função das características ambientais apresentadas (SHUBART, 1983). Na Amazônia estima-se que existam 6.000 espécies arbóreas, sendo comercializadas cerca de 100 espécies (ÂNGELO et ai., 2001). A região produz 75% da madeira em
tora do Brasil, porém, as exportações ainda são modestas - em torno de 4% do comércio global de madeiras tropicais (AMARAL et al., 1998), mas devem crescer com a exaustão dos recursos florestais do Sul e Sudeste do Brasil, e do
esgotamento progressivo das florestas tropicais da Ásia, hoje, responsáveis por 70%
do comércio internacional de madeiras tropicais, portanto, é provável que estejamos
apenas no início de uma grande era de exploração madeireira na Amazônia,
(
BARROS
&
VERÍSSIMO,
2002).
O Brasil é, portanto, o detentor da maior extensão de floresta tropical contínua do
mundo, com o estado do Amazonas possuindo a maior extensão da floresta
Amazônica nacional, de importância indiscutível sob o ponto de vista ambiental
destacado, principalmente, pela alta biodiversidade.
A Bacia Amazônica abrange uma área de, aproximadamente, 6,3 milhões de Km ,
sendo que destes, cerca de 5,0 milhões encontram-se em território brasileiro. Esta região é limitada à oeste pela Cordilheira dos Andes (com elevações de até 6.000
metros), ao norte pelo planalto das Guianas (com picos montanhosos de até 3.000
metros), ao sul pelo Planalto Central (altitudes típicas de 1.200 metros)
e à leste pelo
Acre, Amapá e parte dos estados do Tocantins, Mato Grosso e Maranhão (MARENGO et. ai., 1997). O Estado do Amazonas possui uma área de,
aproximadamente, 1,5 milhões de Km^,
tendo a região sudeste do estado, seguindo
a calha do Rio Madeira, uma área de 344.000 Km^, na qual encontram-se os
municípios objetos desse estudo, Apuí, Autazes, Barreirinha, Borba, Boa Vista do
Ramos, Humaltá, Manicoré, Maués, Nova Olinda do Norte, Novo Aripuanã, Parintins
e Urucurituba.
O inventário florestal é a parte da ciência florestal que visa avaliar as variáveis
qualitativas (vitalidade das árvores, qualidade do fuste, tendência de valorização) e
quantitativas (volume, área basal, biomassa, densidade) da floresta e suas
inter-relações, assim como dinâmicas de crescimento e sucessão florestal, servindo de base para a formulação de planos de utilização dos produtos florestais, manejo
sustentável integrado da floresta, bem como para alicerçar propostas de planos de desenvolvimento e política florestal de caráter regional ou nacional (QUEIROZ,
1998).
A análise da vegetação, nas diversas regiões do país, tem servido para os mais
variados propósitos, desde a simples descrição da vegetação, passando pelo estudo do comportamento específico de algumas espécies dentro da estrutura da floresta, bem como para o entendimento dos processos de dinâmica destas populações. Tais
informações são utilizadas para dar base na tomada de decisão nos projetos de Silvicultura e Manejo Florestal. Diversos trabalhos têm sido desenvolvidos em
diversas regiões do Brasil para analisar a vegetação local, dentre estes vários trabalhos podemos citar: AMARO (1996); MARIMOM (1998); IVANAUSKAS et al.
(1999); TABARELLI & MANTOVANI
(1999); PETRALLI et al. (2000); FONSECA &
RODRIGUES (2000); FIGUEIREDO et al. (2000).
No estudo da vegetação existe uma questão importante da Ecologia que deve ser abordada: explicar porque certas espécies ocorrem em grande número, enquanto outras são tão raras, e como a abundância das espécies flutua com o tempo. Nas Florestas Tropicais existem dois problemas ainda não resolvidos. Um deles é explicar as causas e a manutenção da enorme biodiversidade, enquanto o outro é
totalmente incluído no outro, (HUBBELL & FOSTER, 1986; PIRES-0'BRIEN &
0'BRIEN, 1995).
A floresta tropical constitui um ecossistema muito complexo, com uma composição florística extremamente heterogênea (JARDIM et al., 1993). O equilíbrio desse ecossistema pode ser facilmente rompido se houver uma perturbação mais intensa, provocando desta forma modificações irreversíveis, JARDIM et al. (1986/87). A floresta amazônica, neste sentido, apresenta um aspecto estrutural característico. Para aplicação de qualquer sistema de manejo com base no rendimento sustentável é imperativo que se conheça a estrutura dessas florestas. Por meio da análise estrutural, o silvicultor pode definir qual a técnica de manejo mais adequada para uma determinada região, (HIGUCHI et al., 1985; JARDIM & HOSOKAWA, 1986/87; VIEIRA & HOSOKAWA, 1989; LEAL FILHO, 2000).
Dentre os fatores limitantes à formulação de políticas para o setor florestal destaca-se o desconhecimento da extensão e situação dos recursos florestais do país, com o
grau de atualização necessário (PÉLLICO NETTO & BRENA, 1997).
O conhecimento do potencial madeireiro e uma das estratégias de uso e proteção
dos recursos naturais, que deve ter como base o conhecimento das características
do ambiente.
O Programa de Gestão Ambiental Integrado - PGAI, desenvolvido pelo Governo do Estado do Amazonas, através do Instituto de Proteção Ambiental do Amazonas -IPAAM, tem por objetivo contribuir para a proteção das áreas vulneráveis de alta biodiversidade e promover o uso sustentado dos recursos naturais pelas populações tradicionais. O programa visa auxiliar, orientar e indicar áreas com possibilidades de utilização para agricultura, pecuária, atividades florestais e as que devem permanecer preservadas devido à sua fragilidade ecológica.
Para concretização do PGAI vários levantamentos, de diversos componentes ambientais, foram realizados na calha do Rio Madeira, região sudeste do Estado do
Amazonas. A escolha desta região, como projeto piloto para Zoneamento
Ecológico-Econômico do Estado do Amazonas - ZEE, teve por base a intensa atividade tanto madeireira, como de outras ligadas ao setor de produção primaria. O levantamento
Para o ZEE, o inventário florestal é uma ferramenta indicadora do potencial dos
recursos florestais, por meio do inventário florestal busca-se indicar e estabelecer o
planejamento prévio das ações a serem implementadas, e reguladas no setor florestal por meio de tecnologias produtivas, bem como da valoração de produtos
madeireiros e os não madeireiros.
O inventário florestal feito para o ZEE, foi realizado pelo Instituto de Tecnologia da
Amazônia - UTAM, e gerou um banco de dados muito rico, tanto na qualidade
quanto em quantidade de informações. Foram mais de 39.000 árvores inventariadas, com as unidades de amostra primária cobrindo uma área de cerca de 80.000 hectares. Este volume de dados faz com que os resultados obtidos sejam bastante significativos e representativos para região estudada.
Através dos dados analisados, procurou-se, dentro de uma abordagem dos aspectos
fitossociológicos, extrair informações importantes para dar base ao Manejo Florestal,
enquanto que, em geral, os inventários florestais, feitos para elaboração de Planos
de Manejo, não levantam informações a não ser aquelas relacionadas à estimativa do volume de madeira a ser explorada.
Os resultados deste trabalho apresentaram informações da Região Sudeste do Estado do Amazonas, na área de abrangência da calha do Rio Madeira, quanto a sua composição florística, aspectos estruturais da floresta e aspectos fitossociológicos, importantes para se ter um perfil do potencial madeireiro da região.
2.1.Objetivo Geral
O principal objetivo deste trabalho é caracterizar a floresta através da análise fitossociológica da Região Sudeste do Estado do Amazonas, na área de influência da calha do Rio Madeira, apresentando sua composição florística, fazendo uma
abordagem dos aspectos fitossociológicos, tanto fisionômicos quanto estruturais,
indicando diversidade, similaridade e diferenças florísticas dos diversos pontos
amostrados.
2.2.0BJETÍVOS Específicos
a. Avaliar a composição florística da Região Sudeste do Estado do Amazonas, na área de influência da calha do Rio Madeira;
b. Caracterizar e comparar estruturalmente as amostras das áreas
inventariadas, ao longo da calha do Rio Madeira;
c. Comparar diversidade alfa e similaridade da vegetação entre as unidades de amostra primárias das áreas inventariadas;
d. Estudar o comportamento da distribuição de freqüência por classe de diâmetro de espécies de importância econômica da região estudada. e. Verificar a hipótese da existência de similaridade de espécies nas 32
3.1.Populações
População é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que ocorrem num certo
espaço. As populações podem ser caracterizadas por sua estrutura e dinâmica, essa
estrutura refere-se como os indivíduos ocupam o espaço, como estão distribuídos
em diferentes classes de idade, ou tamanho. Já a dinâmica refere-se à variação
quantitativa dos indivíduos e da estrutura no tempo, desta forma estudos de
populações visam: descrever a estrutura das populações, relacionando-as com variações no ambiente; analisar a dinâmica das populações e os fatores que a
influenciam; e conhecer as relações entre populações de espécies diferentes em uma comunidade (HUBBELL & FOSTER, 1986; SILVERTOWN & DOUST, 1993; MARTINS & SANTOS, 2001). Em uma população existem certos grupos de parâmetros que podem ser quantitativamente definidos, seja em condições
experimentais ou de campo, esta definição tem dois componentes, um genético (os
indivíduos pertencem às mesmas espécies) e um de espaço (os indivíduos vivem na mesma área), porém as populações não são nem geneticamente nem especialmente homogêneas, (SILVERTOWN & DOUST, 1993).
Populações têm vários tipos de estrutura: (a) a genética descreve o padrão de freqüência do gene e do genótípo; (b) a estrutura de espaço descreve a variação em densidade dentro de uma população; (c) as populações também têm uma estrutura
de idade que descreve os números relativos de indivíduos jovens e adultos; (d) e uma estrutura de tamanho que descreve os números relativos de indivíduos grandes
e pequenos. A Biologia de populações tenta explicar a origem destes tipos diferentes
de estrutura, entender como eles influenciam um ao outro, e como e por que eles
menos clara na natureza, desta forma, gerando várias definições desse conceito,
cada um procurando destacar algumas de suas propriedades gerais e atributos, os quais possam ser observados pelos estudiosos do assunto. Os indivíduos de uma
determinada espécie em um determinado local formam uma população. As
populações de espécies de planta, encontradas em um mesmo espaço geográfico,
são conhecidas como comunidades de planta, (PALMER & WHITE, 1994;
PINTO-COELHO, 2000).
3.2.Análise da vegetação
A vegetação é o componente que melhor caracteriza o ecossistema, sendo possível
obter informações importantes de outros componentes deste ecossistema através da análise da vegetação, como, por exemplo, pode-se inferir sobre os animais existentes em uma determinada região, bem como o clima e outros fatores abióticos.
A vegetação pode ser avaliada tanto pelo aspecto fisionômico quanto por sua
estrutura. A fisionomia está relacionada à aparência da vegetação, e pode ser avaliada quanto à altura, cor, exuberância, etc, quanto ao aspecto estrutural da vegetação em uma comunidade, são necessários conhecimentos de suas espécies, visto que está avaliação tem por base o grau de ocorrência mútua de uma espécie com outra, bem como o relacionamento entre as espécies (CARVALHO, 1982;
JARDIM et al., 1986/87; VIEIRA, 1987; HOSOKAWA et al., 1998).
A determinação do método de análise da vegetação depende diretamente do problema ou da abordagem a ser investigada. Podendo ser a simples avaliação de aspectos fisionômicos, como também podem apontar para coleta de dados mais
detalhados quantificando aspectos estruturais da vegetação capazes de descrever
com maior precisão a vegetação (FELFILLI, 2000).
Em relação ao manejo florestal, a análise da vegetação, feita através do inventário
florestal, deve dar o suporte técnico-científico necessário para que os objetivos do
manejo sejam atingidos, deve-se considerar, ainda, a complexidade da diversidade
importantes para estrutura de um inventário florestal, como: componentes
ecológicos, basicamente interpretados pelo índice de Valor de Importância das
Espécies; componentes florísticos, com informações da estrutura floristica, geralmente, relacionando número de espécies encontradas em função do tamanho
da área amostrai; componentes dasométricos, relacionados às diversas variáveis
dendrométricas; componentes de estocagem, esse está em função da estrutura diámetrica apresentada por cada espécie verificando dessa forma se a retirada das árvores com dimensões comerciais comprometerá a quantidade e qualidade da
regeneração florestal; e componentes qualitativos, que estão relacionados com a qualidade do fuste em relação a sua forma, tortuosidade e aspectos fitossanitários, (
QUEIROZ, 1998).
3.2.1. Inventário Florestal
Os inventários florestais regionais são instrumentos fundamentais para o
planejamento estratégico e controle do uso dos recursos florestais de interesse ou
distribuição regional, (PÉLLICO NETTO & BRENA, 1993).
Os primeiros trabalhos com inventários florestais regionais realizados na região Amazônica foram no período 1956 - 1961, realizados pela missão da FAO, outros foram realizados, posteriormente, pelo PROJETO RADAMBRASIL entre 1968
-1977 (QUEIROZ, 1998). Outros Inventários florestais foram feitos: PIO de Altamira,
realizado pelo INCRA em convênio com a UFPR, em 1975; Inventário dos
Reflorestamentos do POLOCENTRO, realizado pelo IBDF em convênio com a
FUPEF, em 1977; Inventário Florestal do Pinheiro no Sul do Brasil, realizado pelo
IBDF, em convênio com FUPEF, em 1978; Inventário das Florestas que margeiam a BR-364, entre Porto Velho e Rio Branco, realizado pelo INPA, em 1983/84, entre outros. Esses inventários regionais mencionados foram importantes para formulação de políticas significativas para o setor florestal brasileiro. Dentre as contribuições
desses inventários destaca-se o conhecimento do potencial de espécies comerciais
importantes na floresta tropical amazônica. A experiência internacional indica que os
inventários florestais regionais são imprescindíveis para formulação de
vegetação, seja através de variáveis qualitativas, seja por meio de variáveis
quantitativas. Enquanto que na caracterização qualitativa pode-se justificar uma abordagem subjetiva para a escolha das áreas da floresta que serão estudadas mais detalhadamente, a caracterização quantitativa só se justifica se a representatividade das áreas estudadas puder ser demonstrada objetivamente. A representatividade de uma amostra da floresta deve se fundamentar nos princípios da amostragem
estatística sendo necessário o entendimento dos conceitos básicos de probabilidade
e estatística que fundamentam a amostragem quantitativa para se compreender os
métodos e técnicas de levantamentos florestais.
Dentre os métodos de descrição da vegetação existem aqueles que tem como base
à análise fisionômica, estrutural ou florística da vegetação. Os métodos de descrição baseados na composição florística fazem a identificação das espécies vegetais de
uma determinada comunidade. No levantamento são identificados a família, gênero
e espécie dos indivíduos, e são registradas informações de aspectos dendrométricos e fitossociológicos (FELFILLI et ai., 2000).
3.2.3. Fitossociologia
A fitossociologia estuda as comunidades vegetais, sua origem, estrutura, classificação e sua inter-relação e dependência aos fatores biòticos em determinado ambiente, ou seja, cada indivíduo que habita determinado local atua sobre os
demais, assim como os fatores externos.
As tentativas de classificar a vegetação levaram a Fitossociologia, que é apontada
como sendo uma interdisciplina entre a Botânica e a Ecologia, onde o estudo das comunidades inclui não só a estrutura da vegetação, mas, também, diversos
aspectos dinâmicos, como competição, estrutura trófica, e a produtividade (PIRES 0'BRIEN & 0'BRIEN, 1995).
3.2.4. Estrutura da Floresta
Para que haja um aproveitamento racional e sobrevivência das florestas, é necessário a aplicação de técnicas silvicuiturais adequadas, baseadas em
fundamentos ecológicos de cada formação vegetai. Para aplicação de Projetos corretos de manejo, assim como para o aproveitamento permanente das florestas,
deve-se conhecer sua composição e sua estrutura. Os resultados das análises estruturais permitem fazer deduções sobre a origem, características ecológica e sinecoiógica, dinamismo e tendências do futuro desenvolvimento das florestas, elementos básicos, para o planejamento do manejo. Enquanto não se conhecer as
características estruturais de uma floresta, não pode existir seu aproveitamento racionai, isto é, as espécies constituintes, suas quantidades, distribuição e
dimensões encontradas em determinada área (HOSOKAWA, 1986).
Existem vários métodos para se fazer análise estrutural da floresta nos quais são estabelecidos requisitos a serem seguidos para que o sistema empregado tenha um resultado satisfatório, são eles: (a) que seja capaz de dar um quadro representativo da estrutura do tipo da floresta estudada; (b) que seja aplicável, não importando o tipo da floresta; (c) que os resultados sejam objetivos, livres de influências subjetivas por parte do investigador; (d) que os resultados de diferentes análises procedentes do mesmo ou de distintos tipos florestais sejam diretamente comparáveis; (e) que permitam a aplicação de métodos estatísticos na organização e análise dos dados, bem como na interpretação e comparação dos resultados (HOSOKAWA et al.,
1998).
A análise da estrutura horizontal da floresta, obtida por parâmetros como densidade,
freqüência e dominância das espécies, e a análise da estrutura vertical (posição
sociológica e regeneração), são importantes nos estudos fitossociológicos. Esses
caracterizam a condição de ocorrência em que se encontram as espécies e, quando somados na forma relativa, definem o IVI (índice de valor de importância) de uma
espécie em relação às demais existentes na floresta (HOSOKAWA et ai., 1998). Os métodos de análise estrutural utilizam elementos quantitativos como densidade, dominância e freqüência. Essa técnica, denominada analítica por LAMPRECHT em
1964 (LAMPRECHT, 1990), foi aplicada por LONGHI (1980) em uma floresta de
Araucaria angustifolia no sul do Brasil, e por CARVALHO
(1982) e VIEIRA (1987)
para a regeneração natural de uma floresta tropical na Amazônia. Diversos trabalhos utilizam esses parâmetros para analisar a floresta, dentre vários podemos citar:
BARROS (1986); MARTINS (1991) e VIEIRA (1996).
Os trabalhos citados descrevem a densidade absoluta (DA) como o número total de indivíduos de uma espécie em determinada área, e a densidade relativa (DR) como
a participação de uma determinada espécie sobre as demais. A
freqüência absoluta
(FA) mostra a ocorrência de cada espécie no total de unidades amostradas e a
freqüência relativa (FR) expressa a freqüência de uma espécie em relação às outras, sendo um parâmetro utilizado para dar uma visão de como as espécies se
distribuem na área, enquanto a dominância absoluta (DoA) é a forma de expressar o
espaço de superfície horizontal ocupado por determinada espécie, sendo calculada por meio da área basal, e a Dominância relativa (DoR) expressa o espaço horizontal
que uma espécie está ocupando, em relação às outras.
A espécie mais importante em termos de IVI é aquela que apresenta o maior sucesso em utilizar os recursos disponíveis em seu habitat (FELFILLI, 1993).
3.2.4.1. Densidade
Expressa o número de indivíduos com relação a uma unidade de área (geralmente,
por hectare). A
densidade mede a participação das diferentes espécies na floresta. A
densidade absoluta é definida como sendo o número total de indivíduos
pertencentes a uma determinada espécie, já a densidade relativa indica a
participação de cada espécie em percentagem do número total de indivíduos
levantados, considerando o número total igual a 100%,
(HOSOKAWA et al., 1998).
Alguns autores utilizam a expressão abundância no lugar de densidade. Densidade Absoluta
n
= area
n = número de indivíduos
área = unidade de área
Densidade Relativa
Z)„, = —*100
N
n = número de indivíduos da espécie i
3.2.4.2. Freqüência
Número de unidades de amostra (ua) em que determinada espécie ocorre. A
freqüência, de acordo com HOSOKAWA et aí. (1998), mede a regularidade da
distribuição horizontal de cada espécie sobre o terreno, ou seja, a dispersão média.
A determinação da freqüência consiste no controle da presença ou ausência das
espécies em cada subparcela, sendo a freqüência absoluta de uma espécie
expressa em percentagem das subparcelas em que ocorre, sendo o número total de
parcelas igual a 100%. A
freqüência relativa se calcula com base na soma total das
freqüências absolutas de uma parcela, que se considera igual a 100%.
Freqüência Absoluta
Fr . =
aos^
* 100
Pi = número de ua com ocorrência da espécie iP = número total de ua.
Freqüência Relativa
= *100
■
fabs^ = número de indivíduos da espécie i
3.2.4.3. Dominância
Área basal dos indivíduos de uma espécie, estimada com base no diâmetro à altura
do peito (DAP). A dominância permite medir a potencialidade produtiva da floresta. A
dominância absoluta é calculada pela soma das áreas basais dos indivíduos
pertencentes a uma determinada espécie.
Dominância Absoluta
gi = área basal total da espécie i d = diâmetro à altura do peito
^^abs ~
onde: g=^*
d'
area ' 4
Dominância Relativa
3.2.4.4. índice de Valor de importância (iVI)
Soma da densidade, freqüência e dominância relativas de uma determinada
espécie.
=
^„,
+
Fr^ +
Do
3.2.5. Diversidade da Vegetação
Uma das unidades básicas em que está organizada a biodiversidade são as comunidades (FELFILLI & FELFILLI, 2001). Uma das características fundamentais e mais evidentes de qualquer comunidade biológica é o seu grau de organização, que se traduz por uma certa distribuição das abundâncias específicas ou espectro de
freqüências relativas das várias espécies presentes (diversidade específica)
(MARTINS & SANTOS, 2001).
Os estudos de diversidade biológica dizem respeito á dispersão qualitativa e quantitativa de populações constituídas por diversas categorias de indivíduos. Esse tipo de estudo é usual em ecologia e biogeografia. Uma comunidade biológica é constituída, normalmente, por várias populações de espécies vegetais e/ou animais coexistindo no mesmo território (MACEDO, 1999). Uma comunidade apresenta
elevada diversidade se contém muitas espécies, e para um número fixo de espécies
a diversidade é tanto maior quanto menores forem as diferenças entre as freqüências relativas das várias espécies presentes.
Indivíduos de espécies diferentes podem reunir-se em comunidades, sendo estas
diferentes dependendo das interações das espécies entre si e o meio abiótico (clima,
solo, relevo, etc.) (MARTINS & SANTOS, 2001). Comunidades com diferentes composições específicas fazem parte de um certo tipo de vegetação, cuja fisionomia e estrutura podem variar no espaço e no tempo. Condições abióticas diferentes, conjugadas com fatores históricos, podem condicionar tipos diferentes de vegetação, que recobrem o planeta de pólo à pólo. Todos esses tipos de diferenças são englobados pelo conceito de biodiversidade. Segundo esses autores, essa palavra
originou-se da contração da expressão "biological diversity" (WILSON & PETER, 1988) e foi adotada por HUSTON (1994) englobando todos os níveis de variação
natural, do nível molecular e genético até o nível de espécies. Portanto, a biodiversidade seria uma estimativa da variação biótica.
A diversidade de uma comunidade biológica, portanto, está ligada a dois
componentes:
1. A riqueza em espécies, ou número de espécies existentes;
2. A homogeneidade, que depende da maior ou menor uniformidade da
distribuição de freqüências das espécies existentes.
Riqueza de espécies é o número de espécies presentes em uma determinada área e
Diversidade é o número de espécies e suas abundâncias em uma comunidade ou
habitat (FELFILLI, 2000). As medidas de riqueza estimam o número de espécies
presentes em uma comunidade, sem considerar sua estrutura de abundância.
Podemos diferenciar dois tipos de índices de riqueza: a riqueza específica numérica
(ou simplesmente riqueza específica) a qual refere-se ao número de espécies
presentes numa coleção com certo número de indivíduos, enquanto a riqueza específica (ou densidade de espécies) refere-se ao número de espécies presentes
numa certa área ou volume (MARTINS & SANTOS, 2001).
3.2.5.1. índices de Diversidade
Diversos índices matemáticos e modelos de distribuição estatística têm sido propostos para expressar e avaliar a diversidade biológica, alguns destes
incorporam tanto o conceito de riqueza em espécies como o de homogeneidade na sua definição, PINTO-COELHO (2000) e MARTINS & SANTOS (2001). A grande dificuldade na utilização destes tipos de índices compostos é a dificuldade de particularizar a contribuição de cada uma das suas componentes para o valor do índice, visto que o mesmo valor poderá ser obtido com grande riqueza de espécies e pouca homogeneidade ou vice-versa. Se dispusermos apenas do valor do índice, sem conhecer as suas componentes, essa particularização é impossível. Mesmo
assim, esses índices são úteis, nos estudos de monitoramento da dinâmica das
comunidades biológicas, para detecção de alterações na sua estrutura. índices de
diversidade são freqüentemente utilizados para quantificar a "variedade" de organismos de uma área, e são algumas vezes empregados para indicar a "saúde
uniformidade (=eqüitabilidade), e dessa forma podem dar resultados marcantemente diferentes.
Conceitualmente podemos diferenciar diversidade:
Diversidade Alfa -
número de espécies e suas abundâncias em uma determinada
área ou comunidade.Diversidade Beta - é a diversidade entre habitats, também chamada de diversidade
de habitats porque evidencia diferenças na composição das espécies entre
diferentes áreas ou meios.Diversidade Gama - número de espécies suas abundâncias em uma determinada
região considerando todas as comunidades presentes.
Os índices de diversidade mais utilizados são: índice de Diversidade de
Shannon-Wiener; índice de Diversidade de Simpson e são representativos dos dois principais
tipos de índices de diversidade (MARIMON, 1998).
Para avaliar a diversidade florística entre comunidades e para fazer comparações entre elas deve-se utilizar o índice de Diversidade de Shannon-Wiener ( FELFILLI &
SILVA JÚNIOR, 2001). Este índice estima a probabilidade de se identificar
corretamente um indivíduo escolhido ao acaso em uma população.
3.2.5.2. índice de Diversidade de Shannon-Wiener
H
=
-'^pi.Ln.{pi)
1=1
Onde:
H - índice de diversidade
Pi = proporção da amostra total que pertence à espécie i ni = número de indivíduos da espécie i
N = número total de indivíduos
Este índice assume que os indivíduos são amostrados de forma aleatória de uma
população infinitamente grande, assumindo, ainda que todas as espécies estão
representadas na amostra. Este índice é não-paramétrico, baseado na abundância
proporcional das espécies e expressa o grau de incerteza em prever qual seria a
espécie à qual um dado indivíduo pertenceria, se retirado aleatoriamente de uma
comunidade.
3.2.5.3. índice de Diversidade de Simpson Onde:
D = índice de diversidade
Pi = proporção da amostra total que pertence à espécie i
Uma medida que considera tanto a riqueza como a proporção (porcentagem) de
cada espécie.
D =
^
N{N-\)
índice de Diversidade de Simpson - para comunidade finita Onde:
ni = número de indivíduos da espécie 1
N = número total de indivíduos
índice de Simpson expressa a probabilidade de que dois indivíduos selecionados
aleatoriamente em uma comunidade pertençam a espécies diferentes, onde D é
influenciado por dois parâmetros - a eqüitabilidade da porcentagem de cada espécie
presente e a riqueza, (FELFILLI et al., 2000),
3.2.6. índices de Similaridades
Um dos meios mais simples de analisar a vegetação é observar o grau de
associação entre espécies e o nível de semelhança entre as unidades de amostras. Uma comunidade de plantas pode ser definida como agrupamento de espécies de
plantas que apresentam uma afinidade ou associação definida entre si. A
delimitação das comunidades pode ser estudada através do emprego do índice e da
porcentagem de similaridade, entre outros. Estes índices servem para predizer o
quanto um ecossistema é semelhante a um outro em termos de espécies presentes ou o quanto cada um dos ecossistemas estudados possuem de espécies comuns. Existem muitas formas para a avaliação similaridade ou dissimilaridade entre
amostras de vegetação. Existem índices que são qualitativos baseados em presença
e ausência, enquanto outros são quantitativos e tem por base a densidade das espécies ( MUELLER-DUMBOiS & ELLEMBERG, 1974; KENT & COKER, 1992).
Os índices de Sorensen e o de Czekanowski, ou correspondente Percentual de
Similaridade, são indicados para comparar a composição específica de duas
comunidades, ou amostras dentro de uma mesma comunidade (FELFILLI & SILVA
JÚNIOR, 2001).
3.2.6.1. índice de Serensen
O índice de Sorensen é baseado na presença ou ausência de espécies, sendo,
desta forma, um índice qualitativo. Quando duas áreas estão sendo comparadas o
índice de Sorensen dá um peso maior para as espécies comuns do que para as
espécies exclusivas, cada espécie tem a mesma chance de estar presente em
amostras que estão sendo comparadas.
CCs =
[—^l»100
(a+ 6) Onde:
c - número de espécies comuns às áreas a - número de espécies da área 1
b - número de espécies da área 2
Os valores de CCs variam entre O e 1 e os valores acima de 0,5 indicam similaridade
elevada entre as comunidades ou amostras (KENT & COKER, 1992).
3.2.6.2. índice de Czekanowski
O índice de Czekanowski, ou Percentual de Similaridade, é muito parecido com o
índice de Jaccard, porém é mais elaborado, podendo utilizar dados
quali-quantitativos. Os valores apresentados por este índice variam de O, completa
dissimilaridade, a 1, similaridade total ( FELFILLI, 2000).Ul
2*£min(xj^.)
SC = 1=1 m mHx^+íly,
1=1 «=i onde; SC - Indica de CzekanowskiXi e Yi - valores de densidade da espécie i m - número total de espécies
2niin(x,3;) '
somatório dos menores valores de densidade da espécie i quando esta
/=i '
ocorre em ambas as áreas;
3.2.7. Distribuição por Ciasse de Diâmetro
Os primeiros esforços para utilizar modelos matemáticos, na quantificação das
distribuições diamétricas na área florestal foram feitos em 1898, por De Licourfs. A
solução destes problemas tem grande importância prática, pois, a variável diâmetro
é bem correlacionada com variáveis de importância econômica tais como: volume;
qualidade de produtos; custos de exploração, etc.
(FINGER,
1982).
O estudo das distribuições permite conhecer as estruturas dos povoamentos,
entendendo como tal a distribuição de espécies e dimensões das árvores em relação
a um hectare. Portanto, a estrutura do povoamento demonstra os hábitos de
crescimento da espécie, das condições ambientais e práticas de manejo (FINGER,
1992).
A distribuição de freqüência é a apresentação tabular de dados referenciados a um
intervalo de classe. À eqüidistância dos intervalos de classe permite comparar as
observações em diferentes classes. O agrupamento de dados em tabelas de
freqüência elimina muitos detalhes originais, porém este procedimento traz a
vantagem de visualização do aspecto geral, o que torna possível uma maior clareza
e evidencia relações essenciais.
A distribuição do diâmetro das árvores por unidade de área é do maior interesse
para a prática florestal. A mesma teoria usada para a distribuição pode ser aplicada
As distribuições são classificadas em três tipos principais: Unimodal, Decrescente e
Multimodal (LOETSCH et ai., 1973).
As distribuições unimodais são características de povoamentos jovens eqüiâneos,
podendo ser ajustados pela função beta. As distribuições multimodais apresentam
pouca importância prática nos estudos florestais, ( BARROS, 1980).
As distribuições de diâmetro decrescentes podem ser encontradas, principalmente,
nas seguintes condições: a)
florestas naturais que apresentem árvores de todas as
idades; b) povoamentos florestais bem manejados que contenham indivíduos de
uma determinada espécie em todas as idades; c) florestas artificiais quando consideradas em seu conjunto, em relação a um Estado, Região ou País.
A distribuição diamétrica decrescente pode apresentar três tipos, em função do
decréscimo do número de árvores em classes sucessivas de diâmetro. Os três tipos
são:
o Tipo I: o número de árvores por unidade de área decresce nas classes
sucessivas de diâmetro em uma progressão geométrica uniforme.
o Tipo II: o número de árvores por unidade de área decresce nas classes sucessivas de diâmetro em uma progressão geométrica crescente. o Tipo III: o número de árvores por unidade de área decresce nas
classes sucessivas de diâmetro em uma progressão geométrica decrescente.
A forma da curva do número de árvores pelo diâmetro assemelha-se a de "J
invertido", e é chamada de exponencial negativa, sendo esta uma característica
essencial da distribuição de diâmetro de florestas multiâneas.
As freqüências representam a primeira expressão aproximada de homogeneidade
de um povoamento, as distribuições de freqüência por classes que apresentam altos
valores nas classes superiores ou com baixos valores nas classes inferiores indicam
uma composição florística homogênea, altos valores nas classes inferiores indicam
uma floresta com acentuada heterogeneidade florística. Os valores de freqüência
também dependem do tamanho das respectivas parcelas, quanto maior o tamanho
da parcela, maior é o número de espécies que passam a fazer parte das classes
superiores de freqüência. Portanto, só são comparáveis entre si os diagramas de
freqüência com parcelas de igual tamanho (LAMPRECHT, 1990).
Ainda segundo o mesmo autor, os dados relativos às tendências de
desenvolvimento poderão ser obtidos com a análise da distribuição do número de
árvores por classe de diâmetro de todo o povoamento segundo espécies, grupo de
espécies e assim por diante. As florestas tropicais apresentam um padrão de
distribuição diamétrica semelhante ao das florestas multiâneas. Em todos os casos,
as florestas tropicais mantêm um estoque suficientemente amplo de árvores finas
para substituir árvores de maior porte que venham a ser eliminadas. Neste sentido,
está plenamente assegurada a capacidade natural de sustentação
(BARROS,
1986).
3.2.8. Técnicas de Análise Muitivariada
A análise muitivariada pode ser aplicada a inúmeras situações práticas onde se
queira mensurar ou analisar os efeitos, ou relacionamentos, entre múltiplas variáveis, sendo conceituada como o conjunto de técnicas estatísticas que trata de
dados correspondentes às medidas de muitas variáveis simultaneamente.
Quando se trata de estudos de vários parâmetros observados, ou medidos sobre um
mesmo indivíduo ou unidade amostrai, pode-se recorrer a métodos de análise
muitivariada com o objetivo de melhor explicar a estrutura da massa de dados,
dentre os métodos mais usados estão a Análise Fatorial, a Análise de Grupamentos e a Análise Discriminante (ÂNGELO et ai., 1988).
3.2.8.1. Análise de Agrupamentos
A Análise de Agrupamentos, ou Análise de Cluster como também é conhecida,
consiste em agrupar indivíduos em um número restrito de grupos ou classes
homogêneas, e tal agrupamento é feito em função da similaridade de um parâmetro
medido (MALLO, 1985). Os métodos mais comuns de análise de agrupamentos
reúnem objetos similares em conjuntos, que por sua vez são reunidos em conjuntos
maiores e assim sucessivamente, o que fornece uma estrutura classificatòria
hierárquica, usualmente representada na forma de um dendrograma de
Vários são os algoritmos de agrupamento, com a capacidade para detectar
diferentes estruturas de aglomerados, e também sujeitos a diferentes tipos de erros.
Objetos que mudam de grupo ou grupos que mudam de conformação com diferentes
algoritmos indicam que há grupos mal delimitados ou elementos com características
intermediárias.
A análise de agrupamentos usa uma matriz dos n x n objetos, no qual registra-se a
similaridade ou distância entre cada par de objetos. Com esta matriz de
similaridades ou de distâncias, cada objeto é agrupado com o outro mais similar.
Estes pequenos grupos sâo então agregados aos grupos, ou elementos ainda nâo
grupados, mais similares, formando grupos maiores, até que se forme um grande
grupo com todos os elementos. Alternativamente a este procedimento aglomerante,
a análise pode iniciar-se com um grande grupo, que vai sendo dividido em grupos
com o máximo de diferença entre si (LONGHI, 1997).
Os métodos de grupamento (Cluster) podem ser de dois tipos: hierárquico e
nâo-hierárquico. Os métodos hierárquicos produzem uma seqüência de partições em
classes cada vez mais vastas, à semelhança das célebres classificações zoológicas
(espécies, gêneros, famílias, ordem, etc.). JOHNSON &
WICHERN
(1982)
definem o
método como sendo uma série de fusões sucessivas ou de divisões sucessivas.
Conforme o procedimento usado na formação das classes, as técnicas podem ser
divisivas ou aglomerativas. As técnicas aglomerativas começam pela fusão
sucessiva dos indivíduos que se combinam por suas semelhanças, repetindo o
procedimento até esgotar as possibilidades de combinação ou até que nâo fiquem
indivíduos isolados. Essas técnicas buscam a similaridade entre os indivíduos oucomunidades analisadas ( LONGHI, 1997).
3.2.8.2. Método de Classificação
O
método de classificação hierárquico divisível e politético mais popular em uso hoje
é uma aproximação híbrida que combina ordenação e classificação. Two-Way
Indicator Species Analysis ou TWINSPAN é uma técnica de classificação numérica
especificamente desenvolvida para classificação hierárquica de dados de
comunidade
(
URBAN,
2000). Esta técnica é baseada no conceito que um grupo de
de espécies caracterizando esse tipo de comunidade (espécies indicadoras). A cada passo do processo, o programa identifica espécies indicando grupos fortemente diferenciados. O resuitado finai, incorpora elementos de ordenação e classificação. A
Tabela gerada pelo TWINSPAN ordena os dados para exibir a relação, tão claramente quanto possível, entre as espécies e as amostras.
3.3.S1STEMA DE Informação Geográfica (SIG)
Trabalhar com geoinformação significa utilizar computadores como instrumentos de representação de dados espaciaimente referenciados, e implementar de diferentes formas a representação computacional do espaço geográfico. Geoprocessamento é uma tecnologia interdisciplinar que permite a convergência de diferentes disciplinas
científicas para o estudo de fenômenos ambientais e urbanos (CÂMARA &
MONTEIRO, 1999)
Sistema Geográfico de Informações (SIG), é uma tecnologia computacional consistindo de hardware e software que é usada para produzir, organizar e analisar informação.
Um conjunto de ferramentas compõe o Sistema Geográfico de Informações:
Cartografia; sistemas C.A.D. (Computer-Aided Design) e computação gráfica;
topografia e fotogrametria; análises espaciais (uso de dados rasterizados de mapas temáticos), interpolação de dados pontuais; e tecnologia de sensoriamento remoto. Estes conjuntos de ferramentas poderosos servem para reunir, armazenar,
recuperar, transformar, e exibir dados espaciais do mundo real para um conjunto
particular de propósitos (KIRCHNER, 1993).
Dados geográficos, ainda segundo o mesmo autor, servem para descrever os
objetos do mundo real em termos de:
a)
Suas posições em relação a um sistema de coordenadas
conhecidas;b)
Seus atributos que não são relacionados em termos de
posição (tais como cor, custo, incidência de doenças, idade, etc.) e;
4. Material e Métodos
4.1 .Caracterização do Espaço Geográfico
A Bacia Amazônica possui cerca de 6,3 milhões de Km^ sendo, 5,0 milhões em
território brasileiro. Esta região é limitada à oeste pela Cordilheira dos Andes, a norte
pelo planalto das Guianas, ao sul pelo Planalto Central e à leste pelo Oceano
Atlântico. Segundo o IBGE,
a área da Amazônia Legal no Brasil é de 5.032.925 Km^
nos estados do Pará, Amazonas, Rondônia, Roraima, Acre, Amapá e parte dosestados do Tocantins, Mato Grosso e Maranhão (MARENGO & NOBRE, 1997).
O Estado do Amazonas tem uma área de 1.549.586,0 Km^, 40,7% do espaço da
Região Norte, 18,4% do território brasileiro, qualificando este estado como o maior
em extensão territorial, (IBGE, 1991). Possui um número reduzido de municípios (62
em 1990), quando comparado ao seu tamanho. Quase 40% dos municípios
apresentam tamanhos superiores a 20.000 Km^. Essas grandes extensões
apresentam um acentuado contraste com os baixos quantitativos demográficos,
gerando desta forma uma baixa densidade demográfica, cerca de 1,36 hab/km^,
irregularmente distribuídos ao longo dos 10 (dez) grandes vales fluviais que cortam o estado (Amazonas/Solimões, Uatumã, Madeira, Negro, Purus, Japurá, Juruá, Jutaí,
Içá e Javari).
A região sudeste do estado possui uma área de 344.000 Km^, na qual encontram-se
os municípios objetos desse estudo, Apuí, Autazes, Barreirinha, Borba, Boa Vista do
Ramos, Humaitá, Manicoré, Maués, Nova Olinda do Norte, Novo Aripuanã, Parintins,
e Urucurituba.
Quanto aos aspectos geomorfológicos, o Estado do Amazonas situa-se, em sua maior parte, na depressão da Amazônia Central, área plana, de relevo dissecado por
vales fluviais, originando as formas de amplos topos tabulares. Ao longo dos
principais cursos fluviais forma-se outra unidade de relevo denominada planície interiorana, conhecida popularmente como várzea, sendo justamente nessas áreas onde se concentra a maior parcela das atividades produtivas do estado.
Com respeito à cobertura vegetal, IBGE (1991), a tipologia que domina a maior parte do território amazonense é a floresta ombrófila (densa e aberta). Esta tipologia
vegetal caracteriza-se pela presença de árvores de grande porte, de folhagens
sempre verdes e com alto coeficiente de transpiraçâo, reflexo do clima equatorial r quente e superúmido (temperaturas médias anuais acima de 25° C e precipitação
í
pluviométrica variando entre 2.000 e 3.000 mm de altura média anual). É nesse
i amplo domínio vegetal que se apóia uma das três mais importantes atividades
econômicas do estado: a extração de madeira e de subprodutos da floresta (raízes, folhas, resinas e cascas).
íl
V
A SOMI ^ Brr1 »/grtreí
100* M* 80* 70' 80' 80' 40' e do !:stad( >udes nazoras Legenda ímidades de AMOSTRAS PRIMARIAS APUt AUTA2ES BARRBRINHABOA VISTA DO RAMOS
S0R84
HUMA/TA
MAfeCORS
MACES
NOVA OUNDA DO NORTE
NOVOARIPUANA
PARINTINS
URUCURITUBA
Observação Técnica:
Base Cartográfica do Instituto de Proteção Ambiental do Estado do Amazonas - IPAAM
Figura t Localização dos Municípios da Região Sudeste
do Estado do Amazonas
■
Calha do Rio Madeira e das
32 Unidades de Amostra Primárias100 miòaiaIroM
4.2.INVENTÁRIO Florestal
Os dados utilizados para desenvolvimento desse trabalho foram coletados pela
equipe do Laboratório de Manejo Florestal do Instituto de Tecnologia da Amazônia
-Utam, executora do inventário florestal para o Zoneamento Ecológico Econômico do
Estado do Amazonas, do Instituto de Proteção Ambiental do Amazonas
-
IPAAM.
O
inventário florestal foi utilizado como indicador do potencial dos recursos florestais,
visando estabelecer o planejamento prévio das ações para desenvolvimento do
setor florestal do Estado.
As ações realizadas no Inventário Florestal foram:
a. Levantar a composição florística para a região sudeste/sul e para cada
um dos municípios inventariados;
b. Estimar o estoque florestal, referente à madeira em termos de
números de indivíduos, área basal e volume comercial com casca por
classe diamétrica e por qualidade do fuste para a região e por
município inventariado;
c. Estimar o estoque de massa da vegetação arbórea (fitomassa) em
termos de biomassa fresca acima do nível do solo para a região
sudeste/sul e para cada um dos municípios inventariados;
d. Estimar a importância de cada morfoespécies dentro da comunidade
florestal, através da análise estrutural (composição florística, estrutura horizontal e vertical e a distribuição diamétrica);
e. Analisar e sugerir a forma de aproveitamento dos recursos florestais
das áreas inventariadas, destacando as formas de usos da madeira.
4.2.1. Amostragem.
Em função da extensa área de floresta a ser coberta pelo inventário florestal, e
ainda, pela dificuldade de acesso e locação das unidades primárias, o método
adotado foi o de Amostragem em conglomerado, que de acordo com PELLICO et al.
(1997), é o método mais apropriado para esta situação. Outra importante vantagem
apontada por QUEIROZ
(1998), na utilização da amostragem por conglomerados em
florestas tropicais, é a sensível redução dos custos.A amostragem por conglomerados ou grupos é uma variação de qualquer processo
usa-se um grupo ou conglomerado de pequenas unidades. Os conglomerados sao
selecionados aleatoriamente na floresta, esta amostragem consiste em reunir em
grupos as subunidades de amostra, que em uma amostragem inteiramente aleatória
se dispersariam na floresta, tal procedimento torna o trabalho de campo mais
flexível, permitindo a determinação da estimativa de erro de amostragem para o
inventário florestal. Ainda, segundo o mesmo autor, a forma estrutural dos
conglomerados pode variar quanto à forma, tamanho e distribuição espacial.
As unidades de amostrais primárias foram locadas aleatoriamente dentro de cada
município, e as unidades amostrais secundárias e terciárias foram distribuídas
sistematicamente dentro de cada unidade primária.
4.2.2. Forma Estrutural dos Conglomerados
As unidades de amostra primárias são compostas por 05 (cinco) unidades
secundárias, dispostas em forma de cruz, possuindo cada uma 04 (quatro) unidades
de amostra terciárias com 0,5 ha cada (HIGUCHI et ai., 1982), Figura 02. Cada
unidade de amostra primária totalizou uma área de 2.500 hectares (5.000 X 5.000
m). As unidades secundárias de dois hectares cada foram dispostas em cruz, com
quatro unidades terciárias, na forma retangular, de 0,5 ha (20 X 250m).
A coleta dos dados foi feita nas unidades de amostra terciárias, e no levantamento
foram inventariados todos os indivíduos da vegetação arbórea com DAP (diâmetro à
altura do peito) igual ou superior a 20 cm, foram coletados, ainda, dados relativos a
regeneração natural compreendendo os indivíduos no intervalo de 5 <DAP ^0
cm.
Nos inventários florestais, quanto maior for o tamanho dos quadrantes, menor será o
número necessário dos mesmos. A decisão deve basear-se num conjunto
condições, incluindo a precisão requerida, a variabilidade da floresta, o tempo
disponível e o fator custo.
como se pode observar na Tabela 1 temos a distribuição do número de unidades de
amostra por município e na Figura 1 temos a localização destas unidades de
amostra que foram georeferenciadas com auxílio de um aparelho de GPS
Tabela 1. Número de unidades de amostra primárias, secundárias e terciárias, aplicadas em cada município da Região Sudeste do Estado do Amazonas.
Município Unidade de Amostra
Primária Unidade de Amostra Secundária Unidade de Amostra Terciária Apuí 4 20 80 Autazes 1 5 20 Barreirinha 2 10 40
Boa Vista do Ramos 1 5 20
Borba 6 30 120
Humaitá 3 15 60
Manicoré 4 20 80
Maués 2 10 40
Nova Olinda do Norte 1 5 20
Novo Aripuanâ 4 20 80
Parintins 3 15 60
650 m
A
Ln b o oJ
5.000 m 100 m 20 m 250 mFigura 2. Tamanho e forma das Unidades de Amostras Primárias, Secundárias e
4.2.3. Trabalho de Campo
O trabalho de campo foi desenvolvido com seguinte equipe técnica: 4 (quatro) engenheiros(as) florestais; 4 (quatro) parabotânico (identificadores com experiência no herbário do INPA); 4 (quatro) técnicos; 6 (seis) auxiliares de campo.
No campo as equipes foram divididas nas atividades de abertura de picadas e de Inventário florestal. As equipes foram divididas em dois grupos, cada grupo
composto por uma equipe de picada e outra de inventário, Tabela 2.
Tabela 2. Composição da Equipe de Campo utilizada no Inventário Florestal da
Região Sudeste do Estado do Amazonas.
ATIVIDADE COMPONENTES DAS EQUIPES
FUNÇÃO
Equipe de Picada • 2 Engenheiros florestais • 2 Técnicos • 6 Auxiliares de campo • Líder de equipe
• Guia, com uma bússola
• Abertura de picadas Equipe de Inventário • 2 Engenheiros florestais • 2 Técnicos • 4 parabotânicos • Líder de equipe • Mensuração • Identificação botânica
4.3.Análise da Vegetação
4.3.1. Composição Florística e Análise Estrutural da Floresta
A análise da composição florística foi realizada com o levantamento de todos os
indivíduos com diâmetro à altura do peito - DAP, > 20 cm presentes nas unidades de amostras, sendo estes identificados quanto à família, gênero e espécie botânica.
Os parâmetros medidos de cada indivíduo foram DAP e altura, sendo o diâmetro à
altura do peito foi medido utilizando-se fita diamétrica.
Para a análise estrutural da floresta foram utilizados os seguintes parâmetros
fitossociológicos: densidade, freqüência e dominância, absolutas e relativas, das
espécies. Os parâmetros somados na forma relativa definiram o IVI (índice de valor
de importância) de uma espécie em relação ás demais existentes na floresta em estudo.
O índice de Valor de Importância - IVI, foi calculado tanto para espécies quanto para
famílias, sendo os valores do IVI de cada família botânica calculado pela soma dos valores encontrados para todas as espécies de cada família.
4.3.2. Diversidade da Vegetação
Os índices utilizados para avaliar a diversidade da vegetação nas unidades de
amostra foram: índice de Diversidade de Shannon-Wiener; índice de Diversidade de
Simpson que de acordo com a literatura consultada são índices representativos dos
dois principais tipos de índices de diversidade. A aplicação destes índices serviu
para fazer comparações entre as unidades de amostra primárias, avaliando desta
forma a diversidade alfa, número de espécies e suas abundâncias em uma
