Abstract To characterize the spatial variation behavior of the tree attributes of tropical species in agroforestry systems is important for its management, and in this sense, geostatistics stands out for using techniques able of characterizing this variation. In this work, geostatistical methods were used to evaluate and map spatial variability of diameter (dbh) at 1.3 m from the ground level, commercial height (hc) and commercial volume (vc) of trees Swietenia macrophylla King, planted in an agroforestry system in the Brazilian Amazon. The field sampling was carried out based on a grid of 50 m × 50 m, which resulted in 36 systematics point. At each point, a circular plot of 500 m2 was installed to measure the variables dbh, hc. The vc of trees in the portions was estimated with the best equation adjusted to the 108 trees cubing data. Next, the spatial distribution standard of these variable were modeled with geostatistics and ordinary kriging was used to generate maps with predictions and uncertainties of the variables. The Schumacher-Hall’s model resulted in the best equation for the estimation of vc, and the systematic grid was efficient to detect the spatial patterns of these variables, because the adjusted semivariograms models demonstrated the strong spatial dependence on the dbh, hc and vc, being possible, make precise interpolations, generating cross-validation results without trend, mainly for vc that presented the best adjusted theoretical model.

Resumen La caracterización del comportamiento de la variación espacial de atributos dendrométricos de especies tropicales en sistemas agroforestales es importante para su manejo y, en ese sentido, la geoestadística se destaca por utilizar técnicas capaces de caracterizar esa variación. Se utilizaron métodos geoestadísticos para evaluar y mapear la variabilidad espacial del diámetro a 1.3 m del nivel del suelo (dap), de la altura comercial (hc) y del volumen comercial (vc) de árboles de Swietenia macrophylla King, plantadas en un sistema agroforestal en la Amazonia brasileña. El muestreo de campo se realizó con base en una cuadrícula de 50 m × 50 m, que resultó en 36 puntos sistemáticos. En cada punto, se instaló una parcela circular de 500 m2 para medir el dap y la hc. El vc fue estimado con la ecuación mejor ajustada a los datos de cubicación de 108 árboles. Luego se modelaron los patrones de distribución espacial de las variables por medio de la geoestadística y se utilizó kriging ordinario para generar mapas con predicciones e incertidumbres de las variables. El modelo de Schumacher-Hall resultó en la mejor ecuación para estimar el vc y la cuadrícula sistemática utilizada mostró ser eficiente para detectar los patrones espaciales de esas variables. Los modelos de semivariogramas ajustados demostraron la fuerte dependencia espacial del dap, de la hc y del vc, lo que permitió hacer interpolaciones precisas, generando resultados de validación cruzada sin tendencia, principalmente para vc que presentó el modelo teórico mejor ajustado.

Resumo O trabalho objetivou mapear a cobertura e uso do solo na área da bacia hidrográfica do rio Peixe-Boi, nordeste paraense, identificar conflitos de uso nas áreas de preservação permanente e investigar a relação deles com a qualidade da água. Utilizou-se imagem do sensor LISS-3 do satélite Resourcesat com resolução espacial de 23,5 m para classificação supervisionada e obtenção de classes de uso e cobertura da terra com base em 22 amostras de treinamento. Para se determinar a qualidade da água foram coletados 28 pontos amostrais nas redes de drenagem. A relação entre antropização e qualidade da água foi analisada a partir das observações das mudanças de uso da terra, por meio de imagens de satélite e coletas in loco das amostras de água. Os resultados obtidos revelam que 46% das APPs encontra-se em conflito de uso, sobretudo pela ocupação indevida das classes área urbana, solo exposto e especialmente pastagem com mais de 84% da área em conflito de uso. Em alguns pontos amostrais, foram observados níveis críticos de oxigênio dissolvido chegando a 2,14 mg L-1 e pH de 5,12, valores abaixo do estabelecido pela resolução 357/05 do CONAMA para água doce. Constatou-se que as piores condições de qualidade da água podem estar relacionadas às áreas de uso e ocupação irregulares dentro das APPs. Diante do exposto, verifica-se a necessidade, emergencial, de planejamento do uso e ocupação das terras na área da bacia hidrográfica do rio Peixe-Boi para a recuperação ambiental e da qualidade da água.

Abstract This study mapped the land use and land cover of the catchment area of the Peixe-Boi River watershed, in northeast Pará, in order to identify conflicts of land use in the permanent preservation areas, and to relate them to water quality. We used LISS-3 sensor imagery from the Resourcesat satellite with a spatial resolution of 23.5 m for supervised classification of land use and land cover based on 22 training samples. Water quality was determined based on 28 sampling points in drainage network. The relationship between human disturbance and water quality was analyzed based on observations of land use changes using satellite imagery and in situ collection of water samples. The results show that 46% of the permanent preservation areas have conflicted uses, especially with respect to urban squatters, exposed soil and, most notably, pasture, with over 84 % of the area in conflict. Critical levels of dissolved oxygen reaching 2.14 mg L-1 and pH of 5.12 were observed in some sampling points. These values are below the fresh water standards set by Resolution 357/05 of CONAMA. The poorest water quality may be related to irregular use and occupation of areas within the permanent preservation areas. There is therefore an urgent need to develop a plan for the sustainable use and occupation of catchment area land in the Peixe-Boi River watershed in order to restore the environment and improve water quality.