RESUMO Este trabalho teve por objetivo verificar as diferenças da intensidade da radiação frente às distintas faces de exposição do relevo e quantificar estes efeitos no índice de área foliar (IAF) e outras variáveis que expressam a produtividade de florestas de eucalipto, para simulações em um modelo de crescimento de plantios florestais. O estudo foi realizado em duas localidades de contrastes edafoclimáticos, localizadas na bacia do Rio Doce, MG. Trabalhou-se em dois talhões com plantios em idades de 32 meses, tendo sido alocadas parcelas fixas em locais com a face de exposição norte e sul. Os dados meteorológicos foram obtidos de duas estações meteorológicas automáticas localizadas próximas às localidades de estudo. A radiação solar foi corrigida em função das inclinações efaces de exposição do terreno, tendo em vista que esta é mensurada no plano, perpendicularmente à vertical do local. Foram utilizados os valores do IAF coletados em campo. Para as simulações comparativas na variação da produtividade, utilizou-se o modelo mecanístico 3PG considerando as faces de exposição do relevo. Verificou-se que na maior parte do ano, as faces sul apresentaram menor disponibilidade de radiação solar incidente resultando em perdas de até 66% em comparação à mesma superfície considerada plana, podendo estar relacionada à localização geográfica e maior declividade do terreno nessa face de exposição. Maiores valores foram obtidos para os plantios localizados naface norte nas variáveis IAF, volume e incremento médio anual de madeira. Esta tendência se repetiu nas simulações do modelo 3PG.

ABSTRACT This study aimed to verify the differences in radiation intensity as a function of distinct relief exposure surfaces and to quantify these effects on the leaf area index (LAI) and other variables expressing eucalyptus forest productivity for simulations in a process-based growth model. The study was carried out at two contrasting edaphoclimatic locations in the Rio Doce basin in Minas Gerais, Brazil. Two stands with 32-year-old plantations were used, allocating fixed plots in locations with northern and southern exposure surfaces. The meteorological data were obtained from two automated weather stations located near the study sites. Solar radiation was corrected for terrain inclination and exposure surfaces, as it is measured based on the plane, perpendicularly to the vertical location. The LAI values collected in the field were used. For the comparative simulations in productivity variation, the mechanistic 3PG model was used, considering the relief exposure surfaces. It was verified that during most of the year, the southern surfaces showed lower availability of incident solar radiation, resulting in up to 66% losses, compared to the same surface considered plane, probably related to its geographical location and higher declivity. Higher values were obtained for the plantings located on the northern surface for the variables LAI, volume and mean annual wood increase, with this tendency being repeated in the 3PG model simulations.

RESUMOEste trabalho teve como objetivo ajustar modelos de regressão entre o índice de área foliar (IAF) de plantios de Eucalyptusgrandis x urophylla e índices de vegetação (IVs) de imagens TM - Landsat 5. O estudo foi realizado em plantios com diferentes idades localizados na porção mineira da bacia hidrográfica do rio Doce, entre os anos de 2008 e 2011. O IAF foi medido em campo, de forma não destrutiva, com o equipamento LAI-2000. Os IVs utilizados foram o Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), o Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI) e o Simple Ratio (SR). O melhor modelo foi ajustado a partir do NDVI, com coeficiente de determinação de 0,73 e erro quadrático médio da raiz de 0,37 m² m–2(19%). Pode-se concluir que os valores de IAF podem ser estimados pelos modelos de regressão ajustados a partir dos IVs derivados do TM - Landsat.

ABSTRACTThe objective of the present study was to fit regression models to the measured leaf area in eucalyptus forests and vegetation indices derived from Landsat-5 TM images. The study was carried out in commercial plantations located in the basin of the Doce River, Minas Gerais state, between 2008 and 2011. Leaf area was measured in the field, non-destructively, with the LAI-2000 device. The following indices were used: Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil Adjusted Vegetation Index (SAVI), and Simple Ratio (SR). The best model was adjusted from the NDVI, with a correlation coefficient of 0.73 and root mean square error of 0.37 m² m–2 (19%). We conclude that the leaf area index can be estimated by the regression models fit to the vegetation indices derived from the Landsat - 5 TM images.

O objetivo deste estudo foi estimar o Índice de Área Foliar (IAF) por métodos indiretos em plantios clonais de eucalipto em dois distintos sítios físico-climáticos, durante as estações seca e chuvosa. O estudo foi feito em quatro talhões, dois jovens e dois adultos, localizado na bacia do Rio Doce, leste de Minas Gerais, situados em áreas de baixas e altas altitudes. Nove parcelas foram alocadas em cada talhão. Dados experimentais foram coletados em períodos secos e chuvosos. As medidas indiretas do IAF foram feitas usando o LAI-2000 e câmeras com lentes hemisféricas. Para verificar a precisão da estimativa foi realizada a análise destrutiva. As medias do LAI-2000 foram aquelas que melhores correlacionaram com os dados de IAF observados (R=0,9), embora as fotos hemisféricas apresentem bom potencial de uso. Foi verificado que os valores de IAF dos talhões de maiores altitudes foram maiores comparados às regiões baixas, o que também foi observado pelos métodos indiretos. A análise destrutiva indica baixos valores de IAF medidos na época seca, embora esta variação seja significativamente somente nos talhões das regiões mais altas. Este comportamento é também observado nas estimativas do LAI-2000, diferente das fotografias hemisféricas que não identificaram a sazonalidade do LAI.

The objective of this study was to estimate the Leaf Area Index (LAI) by indirect methods in plantations of Eucalyptus clones in two distinct physical-climatic sites, during the dry and rainy periods. The study was performed in four young and adult Eucalyptus stands, located in Rio Doce basin, eastern Minas Gerais state (Brazil) situated in areas of lower and higher altitudes. Nine plots were allocated in each stand. Experimental data were collected in months representing the driest and the wettest periods. LAI indirect measurements were performed using the LAI-2000 equipment and cameras with hemispherical lens. To verify the accuracy of estimation, a destructive analysis was also performed. The LAI measurements by the LAI-2000 was the one which best correlated with the observed LAI (R =0.90), although the hemispherical photos had presented good potential use. It is verified that the LAI of stands in the higher altitudes region, surpassed those of lower altitudes, which was also observed by the indirect methods. The destructive analysis indicates lower values of LAI measured in the dry season although this variation is only significant for higher altitudes. This behavior is also observed for estimates with the LAI-2000, different from the hemispherical photographs which did not identify seasonality of LAI.

The genus Eucalyptus presents a large commercial potential and it is the arboreal species most planted in Brazil. Perspectives of climate change in the future projections of the IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) indicate that productivity losses may occur in diverse agricultural and forestry crops. The objective of this study was to determine the zones apt for planting of eucalyptus based on relief and climate data for current and future scenarios. The study was developed in the state of Espírito Santo, Brazil, and normal climatological data was obtained from rain gauges. The water balance was calculated by the Tornthwaite and Mather methodology. Temperature was estimated using data of latitude and altitude. Data from the SRTM were used to obtain the altitude and zone of agricultural mechanization, based on slopes. For interpolation of the data, the inverse square distance method was used. The future data were estimated by the HADCM3 model of the IPCC in scenarios: A (pessimistic) and B (optimistic) for the years of 2020, 2050 and 2080. It is estimated that the zones suitable for planting are reduced in both scenarios, diminishing by 71.1% and 82% for scenarios A and B, respectively in the year 2080. The water deficit acted as a limiting factor for planting. Due to the complexity of interactions of biotic and abiotic factors, new capability studies should be performed in the context of climate change.

El género Eucalyptus presenta gran potencial con fines comerciales y es la especie de árbol más plantada en Brasil. Las perspectivas del cambio climático en las proyecciones futuras del IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) indican que se pueden producir pérdidas significativas en las actividades agrícolas y forestales. El objetivo de este estudio fue determinar las zonas aptas para plantaciones de Eucalyptus grandis, sobre la base de datos climatológicos y de relieve en los escenarios futuros. El trabajo fue desarrollado en la provincia del Espirito Santo (ES-Brasil). Fueron utilizadas las normales de clima obtenidas de estaciones pluviométricas. El balance de agua se calculó por el método de Tornthwaite y Mather. Se estimó la temperatura con base en los datos de latitud y altitud. Se utilizaron los datos SRTM para obtener la altitud y la declividad para las zonas de mecanización agrícola. Para la interpolación de los datos se utilizó el método del inverso del cuadrado de la distancia. Los datos de escenarios futuros se obtuvieron del modelo HADCM3 del IPCC en escenarios A (pesimista) y B (optimista) estimados para los años de 2020, 2050 y 2080. Se estima que las zonas aptas para plantaciones se redujeron en ambos escenarios, llegando a la reducción de 71,7% y 82,5% en el escenario A y B, respectivamente para el año de 2080. El déficit de agua actuó como un factor limitante en la plantación. Deben llevarse a cabo nuevos estudios relacionando la aptitud de la especie en el contexto del cambio climático.

Este trabalho teve como objetivo definir sítios ambientais homogêneos no Estado do Espírito Santo, a fim de indicar o uso potencial do solo de todo o seu território. Técnicas estatísticas multivariadas foram empregadas sobre informações do relevo, coordenadas geográficas, dados do solo e clima. A disponibilidade hídrica e a evapotranspiração real e potencial foram determinadas a partir do resultado do balanço hídrico climatológico. Inicialmente, foi executada a análise de componentes principais (ACP) sobre os dados climáticos e, em seguida, a de agrupamento nas informações do relevo, solo, nos escores climáticos provenientes da ACP e nas coordenadas geográficas. Os dois primeiros eixos da ACP explicam cerca de 85,3% da variância total acumulada. Após a rotação dos componentes principais, as melhores variáveis correlacionadas ao primeiro eixo foram a amplitude térmica, a temperatura média anual, seguida da evapotranspiração real. Foram definidos seis sítios ambientais para o Estado do Espírito Santo e alguns apresentaram similaridades ao clima. As variáveis topográficas foram os fatores de maior influência na diferenciação dos sítios. A metodologia se mostrou adequada na definição dos sítios.

The objective of this study was to define homogeneous environmental sites in the state of Espírito Santo, Brazil which may possibly be used to indicate potential soil use for the entire state. Multivariate statistics techniques were employed using information of the relief and geographical coordinates, as well as soil and climatic data. Water availability and real and potential evapotranspiration were determined from the results of the climatological water balance. Initially a principal component analysis (PCA) for the climatological data was performed. Subsequently, a grouping analysis was executed on the relief, soil and climatic data provided by the PCA and geographical coordinates. The first two axes of the PCA define roughly 85.3% of the total accumulated variance. After rotation of the principal components, the variables that best correlated to the first axis were the thermal amplitude, average annual temperature, followed by real evapotranspiration. Six environmental sites were defined for the state of Espirito Santo, some presenting climatic similarities. The topographic variables were the factors of greatest influence on the sites differentiation. The methodology was appropriate in defining the sites.