ABSTRACT Accurate wood volume predictions are critical in hyperdiverse forests because each species has specific size and shape traits. Although generic models at a multispecies level were widely used in Amazonian managed forests, they are subject to more significant bias due to interspecific variability. We used an extensive database of wood volume collected in managed forests to test the hypothesis that generic models violate the independence assumption due to that predictions vary with species-specific size. Our hypothesis was proved as residuals of the generic model were conditioned to species and specific size. The multilevel models were more accurate both in fitting and validation procedures, and accounted for variance derived from species and specific size, providing a more reliable prediction. However, we found that the size-specific models have a similar predictive ability to species-specific models for new predictions. This implies more practical estimates in hyperdiverse forests where fitting species-specific models can be complex. The findings are crucial for sustainable forest management as they allow for more reliable wood volume estimates, leading to less financial uncertainty and preventing damage to forest stocks through under or over-exploitation.

RESUMO Previsões precisas do volume de madeira são críticas em florestas hiperdiversas, pois cada espécie tem características específicas de tamanho e forma. Embora modelos genéricos em nível multiespécie sejam amplamente utilizados em florestas manejadas na Amazônia, eles estão sujeitos a maiores vieses devido à variabilidade interespecífica. Usamos um extenso banco de dados de volume de madeira coletado em florestas manejadas para testar a hipótese de que modelos genéricos violam a suposição de independência, pois as previsões variam de acordo com o tamanho específico da espécie. Nossa hipótese foi comprovada pois os resíduos do modelo genérico foram condicionados à espécie e ao tamanho específico. Os modelos multiníveis foram mais precisos nos procedimentos de ajuste e de validação e contabilizaram a variância derivada de espécies e do tamanho específico, fornecendo previsões mais confiáveis. Descobrimos que os modelos específicos de tamanho têm capacidade preditiva semelhante aos específicos da espécie para novas previsões. Isto implica em estimativas mais práticas em florestas hiperdiversas, onde pode ser complexo o ajuste de modelos específicos por espécies. As conclusões são cruciais para o manejo florestal sustentável, pois permitem estimativas mais confiáveis do volume de madeira, conduzindo a menor incerteza financeira e evitando danos aos estoques florestais devido à sub ou superexploração.

RESUMO O conhecimento do efeito das variáveis ambientais na distribuição das espécies arbóreas é de grande importância, pois contribui para uma maior eficiência no manejo de florestas e na conservação de áreas degradadas. Com o objetivo de identificar estes efeitos para espécies nativas da região Oeste do Paraná, foram instaladas 21 parcelas de 2.000 m2 no Parque Nacional do Iguaçu. As parcelas foram distribuídas ao longo do gradiente de altitude, entre 150 e 750 m, e em diferentes posições nas rampas de drenagem, desde as margens dos rios até as regiões de platô. Após o processamento dos dados, realizado por meio da Análise de Correspondência Canônica, foram identificadas espécies que se distribuem na vegetação de acordo com as variações de altitude, umidade, fertilidade, saturação por alumínio e teor de argila do solo. Algumas espécies apresentaram tolerância às variações ambientais, característica típica de espécies de ampla ocorrência geográfica.

ABSTRACT The knowledge of the environmental variable seffect on the distribution of tree species is of great importance, since it contributes to a greater efficiency on the management of forests and on the conservation of degraded areas. In order to identify these effects on native species from the western region of Paraná, 21 plots of 2,000 m2 were installed in the Iguaçu National Park. The plots were distributed along the altitude gradient, between 150 and 750 m, and in different positions of the drainage ramps, from the river banks to the plateau regions. After the data processing carried out by Canonical Correspondence Analysis, it was identified species that are distributed in the vegetation according to the variations of altitude, humidity, fertility, saturation by aluminum and soil clay content. Some species presented tolerance to the environmental variations, a typical characteristic of species of wide geographic occurrence.

O modelo SYMFOR foi utilizado para simular os processos ecológicos de crescimento, mortalidade e recrutamento e o manejo de uma floresta de terra firme na Amazônia Oriental. Na simulação foram utilizadas todas as árvores com DAP ≥ 5 cm, medidas em 40 parcelas permanentes de 1,0 ha, sendo 36 exploradas e quatro não exploradas. As parcelas foram medidas em 1984, exploradas em 1985 e remedidas em 1986, 1988, 1990, 1994, 1996 e 2004. Usaram-se dez grupos de espécies para descrever os processos naturais e o comportamento de cada árvore. Na avaliação do desempenho do modelo, os resultados da simulação foram comparados com os dados reais que descrevem a recuperação da floresta dezenove anos após a exploração. Os tratamentos, combinações de intensidades de exploração (15%, 25% e 35% do volume total das árvores com DAP > 60 cm) com intensidades de desbastes (0%, 30%, 50% e 70% da área basal original), foram analisados como estratégias de manejo. O modelo foi aplicado também para simular o manejo florestal atualmente praticado na Amazônia, com extração de 30 m³ ha-1 e com um ciclo de corte de 30 anos. Resultados mostram que a semelhança entre os dados observados e simulados pelo SYMFOR validou o modelo para representar a dinâmica da floresta não explorada. Na simulação das práticas atuais de manejos aplicados na floresta amazônica, sugere-se que os benefícios financeiros diminuem com as sucessivas colheitas e, conseqüentemente, o rendimento de volume de madeira não é sustentável.

The SYMFOR model was used to simulate the ecological processes of tree growth, mortality and recruitment, and the forest management processes, in the terra firme forests of the eastern Amazon. The simulation utilized all the trees that have a diameter greater than 5 cm, from 40 permanent sample plots of 1 ha each (36 logged and 4 unlogged). The stand was measured in 1984, logged in 1985 and remeasured in 1986, 1988, 1990, 1994, 1996 and 2004. Ten species groups are used to describe the natural processes affecting tree behavior. Model performance compares the simulation results with real data describing the forest recovery for 19 years following logging. The treatments, combinations of logging intensities (15%, 25% and 35% of the total volume of the trees higher than 60 cm of DBH had been tested) and thinning intensities (0%, 30%, 50% and 70% of the original basal area) were analyzed as management strategies. The model was applied to simulate current forest management practice in the Brazilian Amazon, with 30 m³ ha−1 of timber extracted with a cutting cycle of 30 years. Results show that the similarity among observed and simulated data for SYMFOR validated the model to represent the dynamics of the unlogged forest. In the simulation of the current management practice applied in the Amazon forest, it is suggested that the financial benefits decrease with successive harvests and, consequently, the timber volume cannot be sustained.

Este estudo teve como objetivo principal projetar a distribuição diamétrica da floresta manejada através de um sistema de equações diferenciais de primeira ordem, ajustado para cada tratamento. Os dados básicos foram obtidos no Projeto Bom Manejo (Embrapa Amazônia Oriental/CIFOR/ITTO), na Companhia Florestal Monte Dourado (Jarí), Vitória do Jarí - AP. O delineamento é em blocos ao acaso com três repetições. Os tratamentos são combinações de intensidades de exploração (15%, 25% e 35% do volume total das árvores com mais de 60 cm de DAP) com intensidades de desbastes (0%, 30%, 50% e 70% da área basal original). Utilizou-se como controle a floresta não explorada. Na área experimental estão locadas 40 parcelas permanentes de 1,0 ha cada, sendo 36 exploradas e quatro não exploradas. O povoamento foi medido em 1984, explorado em 1985 e remedido em 1986, 1988, 1990, 1994, 1996 e 2004. Foram medidas todas as árvores com DAP ≥ 20 cm. Conquanto esse sistema de equações mantenha a simplicidade de abordagem do problema inerente aos modelos baseados em matrizes de transição, também apresenta sobre estes últimos a vantagem adicional de permitir a obtenção dos valores das variáveis de estado do sistema para qualquer ponto no tempo, não se restringindo a intervalos múltiplos do intervalo original usado na derivação da matriz de transição. Assim, o método foi constatado para diferentes períodos de avaliações e os resultados mostraram que nem os períodos de projeções mais longos (ponto de equilíbrio) serão suficientes para restaurar as condições iniciais do povoamento.

The aim of this study was to evaluate the prognosis of the diameter structure of an experimentally managed forest, utilizing a system of differential equations of the first order, adjusted for each treatment. The basic data were obtained from the Bom Manejo Projet (Embrapa Eastern Amazon/CIFOR/ITTO), carried out in the Monte Dourado Forest Company (Jarí) area, Vitória do Jari, Amapá, Brazil. The statistical delineation was designed as random blocks with three replications. The treatments applied were combinations of logging intensities (15%, 25% and 35% of the total volume of the trees larger than 60 cm of DBH) and thinning intensities (0%, 30%, 50% and 70% of the original basal area). The non-logged forest was used for the control plots. Stand development was monitored through 40 permanent sample plots of 1 ha each (36 logged and 4 unlogged). The stand was measured in 1984, logged in 1985 and remeasured in 1986, 1988, 1990, 1994, 1996 and 2004. All the trees with DBH ≥ 20 cm were measured. While keeping the same simplicity of transition matrix based models, the proposed model allows for determining the state of the system for any given point in time, not being confined just for multiplying time intervals as was the former. This method was verified for different evaluation periods and the results showed that not even the longer periods of projections (break-even point) will be enough to restore the initial conditions of the stand.

ABSTRACT The bark volume of the first butt section was used as an independent variable in volumetric models to predict the bark’s volume of Pinus elliottii in the north coastal plain of Santa Catarina. The proposed model was compared with other models including the combined variable (Spurr) and Shumacher and Hall. The equation that used diameter measurements with and without bark in the first butt was selected as the more efficient, based on the fit index and the standard error.

RESUMO O volume de casca da primeira tora da árvore foi usado como variável independente em modelos volumétricos para estimar o volume de casca de Pinus elliottii, no litoral norte de Santa Catarina. O modelo foi comparado com outros modelos volumétricos, entre os quais o da variável combinada (Spurr) e o de Schumacher e Hall. A equação que utiliza medidas de diâmetros com e sem casca na primeira tora foi selecionada como a mais eficiente, com base no índice de ajuste e erro padrão da estimativa.