RESUMO Para a elaboração do plano de bacia se faz necessária a realização de estimativas da resposta hidrológica. Sendo assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar a simulação do comportamento hidrológico da bacia hidrográfica do Alto Canoas localizada em Santa Catarina, através de redes neurais artificiais Multi Layer Perceptron (MLP), bem como de analisar a contribuição das variáveis de entrada para a modelagem. Foram testados doze tratamentos com combinações de variáveis de precipitação, evapotranspiração (ET0) e vazão, além de transformações e deslocamentos temporais dessas, a fim de determinar as variáveis que promovessem o melhor desempenho da modelagem da vazão. A MLP foi treinada em modo open-loop utilizando parte das vazões observadas. As vazões foram simuladas em open-loop e closed-loop para o período de teste, sendo em closed-loop utilizado a vazão simulada no passo de tempo anterior como entrada. O algoritmo de aprendizado utilizado foi o de Levenberg-Marquardt. O tratamento que apresentou melhor desempenho (Nash e Sutcliffe (NS) = 0,9119, Raiz do Erro Médio Quadrático (RMS) = 14,29 m3/s) empregou a precipitação diária das quatro estações pluviométricas (Urubici, Vila Canoas, Lomba Alta e Anitápolis), precipitação das quatro estações com tempo de resposta de -2 dias, e vazão simulada do dia anterior. Apesar do baixo RMS, a vazão modelada pela MLP foi, em geral, superestimada.

ABSTRACT Estimatives of hydrological responses are needed for the watershed planning. The aim of this study was to evaluate the hydrological behavior simulation of the Upper Canoas basin using artificial neural networks Multi Layer Perceptron (MLP) method, as well as to analyze the contribution of the input variables for modeling. It were tested 12 treatments with combinations of variables such as precipitation, evapotranspiration (ET0) and discharge, as well as transformations and temporal displacements of these variables, in order to determine the variables that promoted the better performance on discharge modeling. The MLP was trained in open-loop mode using part of the observed discharges. The discharges for the whole series were simulated in closed-loop, using the discharge simulated on the previous time step as input. The learning algorithm used was the Levenberg-Marquardt. The treatment with the best performance (NS = 0.9119, RMS = 14.29 m3/s) employed the daily precipitation of the four rainfall stations (Urubici, Vila Canoas, Lomba Alta e Anitápolis), precipitation of the four stations with -2 days of response time, and simulated discharge from the previous day. Despite the low RMS, the modeled discharge using MLP was generally overestimated.

RESUMO A análise de mudanças na composição de espécies e estrutura da vegetação em cronosseqüências aprimora o conhecimento sobre os padrões de regeneração após o abandono das terras na Amazônia. Nosso objetivo foi realizar análise florístico-estrutural em florestas maduras (com / sem exploração madeireira) e em sucessões secundárias (inicial, intermediária e avançada) na região do Tapajós. A idade da regeneração e os locais das parcelas foram determinados usando imagens Landsat-5 TM (1984-2012). Na análise florística, foi determinada a suficiência amostral e os índices de Shannon-Weaver (H'), uniformidade de Pielou (J), Valor de Importância (VI) e alfa de Fisher (α). Foi aplicada análise de escalonamento multidimensional não-métrico (NMDS) para ordenação de similaridade. Na análise estrutural, o diâmetro à altura do peito (DAP), altura total da árvore (Ht), área basal (BA) e biomassa acima do solo (AGB) foram obtidos. As diferenças entre tipologias dos atributos florísticos-estruturais foram verificadas utilizando os testes de Tukey e Kolmogorov-Smirnov. Os resultados mostraram aumento dos índices H', J e alfa a partir da sucessão inicial até as florestas maduras da ordem de 47%, 33% e 91%, respectivamente. O estágio avançado apresentou mais espécies em comum com o estágio intermediário do que com a floresta madura. Foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os estágios iniciais e intermediários (p <0,05) para o DAP, BA e Ht. O retorno dos estoques de carbono mostrou uma variação de AGB de 14,97 t ha-1 (estágio inicial) para 321,47 t ha-1(florestas maduras). Além de AGB, Ht também foi um atributo importante para discriminar as tipologias.

ABSTRACT The analysis of changes in species composition and vegetation structure in chronosequences improves knowledge on the regeneration patterns following land abandonment in the Amazon. Here, the objective was to perform floristic-structural analysis in mature forests (with/without timber exploitation) and secondary successions (initial, intermediate and advanced vegetation regrowth) in the Tapajós region. The regrowth age and plot locations were determined using Landsat-5/Thematic Mapper images (1984-2012). For floristic analysis, we determined the sample sufficiency and the Shannon-Weaver (H'), Pielou evenness (J), Value of Importance (VI) and Fisher's alpha (α) indices. We applied the Non-metric Multidimensional Scaling (NMDS) for similarity ordination. For structural analysis, the diameter at the breast height (DBH), total tree height (Ht), basal area (BA) and the aboveground biomass (AGB) were obtained. We inspected the differences in floristic-structural attributes using Tukey and Kolmogorov-Smirnov tests. The results showed an increase in the H', J and α indices from initial regrowth to mature forests of the order of 47%, 33% and 91%, respectively. The advanced regrowth had more species in common with the intermediate stage than with the mature forest. Statistically significant differences between initial and intermediate stages (p<0.05) were observed for DBH, BA and Ht. The recovery of carbon stocks showed an AGB variation from 14.97 t ha-1 (initial regrowth) to 321.47 t ha-1 (mature forests). In addition to AGB, Ht was also important to discriminate the typologies.