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Estimativas da dinâmica de carbono na biomassa lenhosa de terra firme na reserva de desenvolvimento sustentável amanã por métodos dendrocronológicos
Get PDFForests upland are known to be dense, with high diversity of species. As a result, contribute to store a large amount of carbon in biomass. This study estimated C-storage and C-sequestration in woody biomass in the Sustainable Development Reserve Amanã where such information is still lacking. In three plots of 1 hectare each, were inventoried all trees above 10 cm DBH (diameter at breast height). Of all the trees were measured DBH. Height was measured in 919 individuals for the other trees the height was estimated by a regression model nonlinear correlation between DBH and height. Of all the species were estimated wood densities relating dry weight to fresh volume. Of all the species were estimated ages and diameter increment rates using growth rings that form the trees each year due to seasonality of precipitation distinct. DBH, height and density of all trees were used to estimate woody biomass and its C-storage (50%) through three models were fitted. A multiple regression model was calibrated to estimate the age of the tree through the DBH and the density of wood. Thus it was possible to describe the age structure of the forest and to estimate the changes in carbon stock in the years which allows estimates of carbon sequestration in woody biomass. From the dendrochronological analysis determined the wood density of some species (0.18 to 0.92 g cm-3) and age of the forest (295 years). These data added to the floristic survey allowed us to apply allometric models that estimated biomass of 188 to 213 Mg ha-1. The C-storage was estimated between 94 to 106 Mg ha-1. The C-sequestration ranged from 2.4 to 3.1 mg ha-1 yr-1 and the C-turnover in place is estimated between 34 to 43 years. Comparing these results with other estimates for land near Manaus, floodplain and Sustainable Development Reserve Mamirauá and igapó Sustainable Development Reserve Amanã, there was a resemblance to the floodplain. This led us to conclude that the upland site that has similar yield to the floodplain is very likely that the study site is a terrace or ancient Holocene floodplain.Florestas de terra-firme são conhecidas por serem densas, com diversidade alta de espécies. Por conseqüência, contribuem para estocar uma grande quantidade de carbono na biomassa. Neste estudo foram estimadas estoques e seqüestro de carbono na biomassa lenhosa na Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã onde tais informações ainda carecem. Em três parcelas, de 1 hectare cada uma, foram inventariadas todas as árvores acima de 10 cm DAP (diâmetro a altura do peito). De todas as árvores foram medidas o DAP. A altura foi medida de 919 indivíduos, para as outras árvores a altura foi estimada através de um modelo de regressão não-linear significativa entre DAP e altura. De todas as espécies foram estimadas densidades de madeira relacionando o peso seco com volume fresco. De todas as espécies foram estimadas idades e taxas de incremento diamétrico utilizando anéis de crescimento que as árvores formam anualmente devido da sazonalidade distinta de precipitação. DAP, altura e densidade da madeira de todas as árvores foram utilizadas para estimar biomassa lenhosa e seu estoque de carbono (50%) através de três modelos alométricos. Um modelo de regressão múltipla foi calibrado para estimar a idade da árvore através do DAP e a densidade da madeira. Dessa maneira foi possível descrever a estrutura etária da floresta e estimar as mudanças do estoque de carbono entre os anos que permite uma estimativas do seqüestro de carbono na biomassa lenhosa. A partir das análises dendrocronólogicas determinou-se a densidade de algumas espécies (0,18 a 0,92 g cm-3) e a idade da floresta (295 anos). Esses dados somados aos do inventário florístico permitiu-nos aplicar modelos alométricos que estimaram a biomassa entre 188 a 213 Mg ha-1. O estoque de carbono foi estimado entre 94 a 106 Mg ha-1. O seqüestro de carbono variou entre 2,4 a 3,1 Mg ha-1 ano-1 e o tempo de residência de carbono no local está estimado entre 34 a 43 anos. Comparando esses resultados com outros estimativas para terra firme próximo a Manaus, várzea da RDS Mamirauá e igapó de RDS Amanã, verificou-se uma semelhança com a várzea. Isso possibilitou concluir que a terra-firme desse local possui produtividade semelhante à várzea sendo muito provável que o local de estudo seja um terraço holocênico ou antiga várzea
Produtividade de florestas num gradiente hídrico no interflúvio Purús Madeira
Get PDFThe ongoing demand for information of forest productivity has increased the number of permanent monitoring plots across the Amazon. Those plots, however, do not comprise the whole diversity of forest types in the Amazon. In this study we estimate wood biomass productivity was estimated and related to hydrological and edaphic conditions. Forest productivity was estimated by a combination of tree-ring data and allometric equations for biomass estimation for eight plots distributed along 600 km on the Purus-Madeira interfluvial area that is crossed by the BR-319 highway, and related to hydrological and edaphic conditions. Estimated mean productivity was5.6±1.1 Mgha-1year-1. There was a strong relationship between tree age and diameter, as well as between mean diameter increment and mean wood density of the plot. Wood biomass productivity was positively related to soil water saturation and negatively related to the iron content on the shallow surface of the soil. Also, the mean plot age was negatively related to the soil water saturation condition. Three hypotheses were raised to explain these results: (1) the reduction of iron molecules on the saturated soils with plinthite layers close to the surface leaves available phosphorous for the plants; (2) the poor structure of the saturated soils creates an environmental filter selecting tree species of faster growth rates and shorter life spans and (3) the plants on saturated soil are favored during the dry season, by not having restrictions in soil water availability.A crescente demanda por informações sobre produtividade florestal levou nos últimos anos a um aumento no número de parcelas permanentes estabelecidas na Amazônia. Entretanto, apesar deste esforço, a diversidade dos ambientes da região ainda não esta suficientemente abrangida. Neste estudo a produtividade das florestas foi estimada e relacionada com fatores hídricos e edáficos em 8 parcelas permanentes distribuídas ao longo de 600 km no interflúvio Purús-Madeira. As estimativas foram realizadas pela combinação de dados de análises de anéis de crescimento da madeira com equações alométricas de estimativa de biomassa lenhosa. O valor médiode produtividade estimado foi5,6±1,1 Mg ha-1ano-1. A idade estimada das árvores teve forte relação com o diâmetro, e o incremento médio em diâmetro da parcela teve forte relação com a densidade média da madeira. Foi encontrada uma (a) relação positiva entre a produtividade da biomassa lenhosa e a condição de saturação de água do solo; (b) uma correlação negativa entre a produtividade e o teor de ferro nas camadas superficiais do solo e (c) uma relação negativa entre a idade média das árvores e as condições de saturação d‟água do solo. Três hipóteses foram levantadas para esses resultados: (1) os solos mais saturados apresentam camada de plintita onde ocorre redução do ferro e liberação de fósforo para as plantas aumentando a produtividade; (2) o gradiente de saturação e a má estrutura do solo selecionam espécies adaptadas com maior produtividade e com ciclos de vida mais curtos e (3) árvores de ambientes saturados de água são favorecidas durante a estação seca, tendo fase de crescimento mais longa
Modelos de crescimento de quatro espécies madeireiras de floresta de várzea da amazônia central por meio de métodos dendrocronológicos
Get PDFTimber harvesting is an important economic activity in nutrient-rich floodplain forests (várzea) of Central Amazonia. In the Western Amazon basin of Brazil and Peru, access to terra firme forests is restricted due to the absence of a road network. Still, 60 90% of the local and regional markets are provided with timber obtained from the floodplain forests. Costs for logging are lower in the floodplain forests (US 14.32 m 3) due to the easier access and lower energy costs. Timber harvesting is based on a forest management plan applying felling cycles of 25-35 year an diameter cutting limits of 50 cm. Tree-ring analysis (dendrochronology) is a powerful tool to determine tree ages and wood growth providing data for long-term growth patterns and forest dynamic as a basis for the development of sustainable forest management systems. This study aims to model growth patterns of Hura crepitans L. (Euphorbiaceae), Cedrela odorata L. (Meliaceae), Ocotea cymbarum Mez (Lauraceae), and Sterculia elata Ducke. (Malvaceae), tree species of commercial importance in the central Amazonian várzea. Based on the growth patterns species-specific felling cycles and minimum logging diameter are estimated to support the development of future management plans towards sustainability in the Mamirauá Reserve of Sustainable Development (MRSD). From every tree species tree heights and diameter at breast height ≥ 10cm were measured from 20 individuals. A total of 20 stem disks and 110 cores of 5 mm diameter were collected using an increment borer. The cores were progressively polished with sanding paper to describe and analyze wood anatomical patterns as a key for a successful dendrochronological study. The analyses were performed in the Dendrochronology Laboratory of INPA/Max-Planck project in Manaus. Tree age was determined by ring-counting and diameter increment rates were determined by ring-width measurements using a digital measuring device (LINTAB). Based on the data set of tree age, diameter and tree height, growth models were developed for each species based on significant age-diameter and diameter-height relationships to estimate volume growth. The diameter of the maximum current volume increment was defined as minimum logging diameter (MLD). The MLD of the studied tree species varied between 37,6 cm (C. odorata) and 128,8 cm (H. crepitans). The felling cycle was estimated by the mean passage time of 10 cm diameter classes until reaching the derived MLD. Felling cycles varied between 9,7 years (H. crepitans and S. elata) and 12,0 years (C. odorata), much lower than applied in the current management practices based on forest legislation and normative instruction of the Brazilian Environmental Agencies (IBAMA). The results indicate that current forest management practices are inefficient to manage the timber stocks of the studied commercial tree species. Management plans must consider species-specific growth rates to guarantee a sustainable forest management.
viA exploração madeireira tem papel de destaque nas Florestas de Várzea devido à facilidade de acesso aos recursos, alta abundância natural de espécies madeireiras e tipo de operação de extração acarretando baixos custos da madeira. Atualmente os planos de manejo florestal são baseados em normas restritivas de ciclos de corte entre 25 e 35 anos e diâmetro mínimo de derrubada (DMD) de 50 cm, o que têm ocasionado superexploração e subutilização do potencial madeireiro. Neste sentido, a Dendrocronologia, método baseado na análise de anéis anuais na madeira, torna-se importante ferramenta, fornecendo dados de longos períodos de crescimento e estimativas acuradas da idade das árvores, para o entendimento da dinâmica da floresta e desenvolvimento de sistemas de manejo florestal sustentados. Este trabalho teve como objetivo modelar padrões de crescimento da madeira de Hura crepitans L. (Euphorbiaceae), Cedrela odorata L. (Meliaceae), Ocotea cymbarum Mez (Lauraceae), Sterculia elata Ducke. (Malvaceae), espécies de importância econômica na exploração madeireira das Florestas de Várzea da Amazônia, para definir ciclos de corte e diâmetro mínimo de derrubada subsidiando futuros planos de manejo florestal sustentável dentro da MRDS. Para tanto, foram selecionados 20 indivíduos de cada espécie e feitas medidas do diâmetro na altura do peito (DAP) com ≥ 10 cm e estimativas da altura das árvores. Amostras de 5 mm de diâmetro da madeira foram coletadas com auxílio de broca dendrocronológica, coladas em suporte de madeira e lixadas em seqüência progressiva até granulação de 600. As análises foram realizadas no Laboratório de Dendrocronologia do Projeto INPA/Max-Planck em Manaus. A determinação da idade foi feita por contagem direta dos anéis e taxas de incremento radial foram geradas por medições da largura dos anéis com o sistema de análise digital com precisão de 0,01 mm (LINTAB), permitindo construção de curvas cumulativas do diâmetro médio para cada indivíduo. Os resultados mostram que as quatro espécies apresentam comportamentos de crescimento arbóreo diferenciados
Estimativas de biomassa lenhosa, estoque e seqüestro de carbono acima do solo ao longo do gradiente de inundação em uma floresta de igapó alagada por água preta na Amazônia Central
Get PDFFloodplain forests play an important role in the biogeochemical cycles. However, little is known about the amount of carbon that these forests are able to store. In this study, we estimate aboveground woody biomass, carbon stock and sink, and residence time of carbon in biomass in three flooding levels of the black-water igapó forests of the Amanã Sustainable Development Reserve, Central Amazonia. Additionally, dendrochronological methods were applied to determine forest age, annual radial increment and wood density of tree species in the different levels of inundation. To collect data, we used 11 625-m2 plots where all trees with DBH ≥ 10 cm were identified and measured in DBH and height. Estimates were made by using allometric regression models which take into account different variables of vegetation. We observed a change on floristic composition and an increase on species richness along the gradient of inundation. However, with the exception of tree height that was larger in the high igapó (smaller flooding time), low, middle and high igapó forests did not differ in terms of DBH, age, annual radial increment, and woody density. Forests were estimated to be between 261 and 337 yrs-old, being considered as mature forests. Of the six allometric equations evaluated, only the three which consider simultaneously the parameters DBH, woody density and tree height estimated similar values of woody biomass and carbon stock. In average, low igapó presented biomass of 180 Mg/ha, which is significantly fewer than middle and high igapós (232 and 229 Mg/ha, respectively). The same was found for carbon stock, which was respectively 90, 116 and 115 Mg C/ha in the low, middle and high portions. We observed a tendency of increase on carbon sink from 1.2 in the low portion to 2.0 Mg C/ha/year in the high portion, but mean residence time of carbon did not differ significantly among igapós (54, 57 and 78 years). Compared to high productive várzeas, the igapós of Amanã present a slow growth dynamic and therefore a low potential for timber exploitation. Further studies evaluating growth in species level are required to a better understanding of the carbon dynamics of this igapó.Florestas alagáveis exercem um papel importante nos ciclos biogeoquímicos. Entretanto, pouco se conhece a respeito da quantidade de carbono que estas florestas são capazes de estocar. Neste estudo, foram estimados a biomassa lenhosa, o estoque, o seqüestro e o tempo de residência do carbono na biomassa acima do solo em florestas de igapó alagadas por água preta em três cotas de inundação da Reserva de Desenvolvimento Sustentável Amanã, Amazônia Central. Adicionalmente, métodos dendrocronológicos foram empregados para determinar a idade das florestas, o incremento radial anual e a densidade da madeira das espécies arbóreas das diferentes cotas de inundação. Para a coleta de dados, utilizou-se 11 parcelas de 625 m2 onde todas as árvores com DAP ≥ 10 cm foram identificadas e aferidas em DAP e altura. As estimativas foram realizadas através de seis modelos alométricos que levam em consideração diferentes variáveis da vegetação. Houve uma mudança na composição florística e um aumento da riqueza de espécies ao longo do gradiente de inundação. Entretanto, com exceção da altura das árvores, que foi maior no igapó alto (menor período de alagamento), as florestas dos igapós baixo, médio e alto não diferiram com relação aos valores médios de DAP, idade, incremento radial anual e densidade da madeira. A idade das florestas foi estimada entre 261 e 337 anos, sendo consideradas florestas maduras. Das seis equações alométricas utilizadas, apenas três que consideravam simultaneamente os parâmetros DAP, densidade da madeira e altura das árvores estimaram valores semelhantes de biomassa lenhosa e estoque de carbono. Em média, o igapó baixo apresentou uma biomassa de 180 Mg/ha, sendo significativamente menor do que os igapós médio e alto (232 e 229 Mg/ha, respectivamente). O mesmo foi observado para o estoque de carbono, que foi respectivamente de 90, 116 e 115 Mg C/ha nas cotas baixa, média e alta. Houve uma tendência ao aumento do seqüestro de carbono de 1,2 na cota baixa para 2,0 Mg C/ha/ano na cota alta, mas o tempo médio de residência do carbono não diferiu significativamente entre os igapós (54, 57 e 78 anos). Comparado a várzeas com alta produtividade, o igapó de Amanã apresenta uma dinâmica de crescimento lenta e conseqüentemente um baixo potencial de exploração para fins madeireiros. Futuros estudos avaliando o crescimento ao nível de espécie são necessários para o melhor entendimento da dinâmica deste igapó
Previsão e monitoramento do evento extremo da cheia de 2009
Get PDFThe present study evaluates the possible impact of sea surface temperatures (SSTs) of the Atlantic and Pacific oceans on the high-water regime of Amazonian Rivers and to analyze the development of the extreme flood in 2009. The year 2009 presented unusual climatic conditions. From the beginning of 2009 the water levels of the rivers in the Amazon region was monitored, which permitted an analysis of the movement of the flood along the mainstem of the Solimões-Amazonas. Once the hydrological event in 2009 has been characterized, statistical instruments and data on water levels, SSTs and OLR (Outgoing Longwave Radiation) have been configured to model this event by its principal hydrological stations in Amazonia. The analysis of the flood in 2009 indicated an intense increase in the western part of the basin at the beginning of the year. Afterwards the flood wave move eastwards in a smoothed form due to the presence of large floodplain areas (várzeas), but contributing that many Amazonian rivers passed over their historical flood levels. The study on the influence of SSTs and the high-water regime of the rivers was performed with the aim to construct regressive stochastical forecast models. The correlation between the studied hydrological stations and the regions of the Atlantic and Pacific oceans, indicated a spatial variation within the basin. From the six analyzed stations, models for Óbidos and Manaus were constructed with the capacity to forecast flood events with three and one months in advance, respectively. This study indicates that still improvements can be incorporated in the model to forecast floods.O presente trabalho consiste num estudo sobre a possível influência de anomalias de temperatura da superfície do mar (TSMs) do Atlântico e Pacífico no regime de cheia dos rios amazônicos e de como se desenvolveu a maior cheia dos últimos tempos (2009). O ano de 2009 foi um ano atípico do ponto de vista das condições climáticas. Desde o início do ano de 2009 foi feito um acompanhamento dos níveis dos rios da região amazônica, permitindo o estudo do deslocamento da onda de cheia ao longo da calha do rio principal Solimões-Amazonas. Uma vez caracterizado o evento de cheia em 2009, buscou-se a partir de ferramental estatístico e dados de cota, TSMs e ROL (Radiação de Onda Longa) modelar o evento e seu efeito nas cotas das principais estações hidrométricas da Amazônia. O estudo da cheia de 2009 mostrou que houve um aumento intenso e rápido na parte oeste da bacia no início de 2009 deslocando-se em seguida para leste de forma mais arrefecida devido à presença de grandes áreas de várzeas, mas contribuiu para que muitos rios superassem sua marca histórica. O estudo da influência das TSMs no regime dos rios foi feito com a finalidade de se construir um modelo regressivo estocástico de previsão. A correlação entre as estações de estudo e as regiões dos Oceanos Atlântico e Pacífico, apresentaram uma variação espacial dentro da bacia. Das seis estações propostas para a criação do modelo a estação de Óbidos, com previsão de até três meses, e Manaus, com um mês de previsão, tiveram resultados satisfatórios. Este trabalho é consciente de que melhorias podem ainda ser incorporadas no modelo de previsão de cheias
Relações entre niveis mensais d?água na Amazônia Central (Manaus) e anomalias de temperaturas superficiais dos oceânos tropicais (Pacífico e Atlântico)
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