RESUMO O objetivo desse estudo é avaliar o ajuste das Redes Neurais Artificiais (RNA) para estimativa de altura e avaliação dos efeitos do consórcio em um plantio misto de Eucalyptus globulus (E) e Acacia mearnsii (A). O experimento foi instalado em 2005, em duas fazendas no município de Piratini - RS, onde foram plantadas as espécies Eucalyptus globulus (E) e Acacia mearnsii (A), em monocultura e plantio misto em linha simples (50%E:50%A - LS) e linhas duplas (50%E:50%A - LD). O treinamento e a avaliação das redes neurais foram realizados no software R-project com o pacote neuralnet. Todas as RNAs, desde as mais simples até as mais complexas apresentaram altos valores para Rŷy e baixos para Syx, VIÉS e RQEM, com resultados superiores nas RNA 3, 4 e 6, o que demostrou que as informações DAPmin, DAPmed e DAPmax são importantes atributos do povoamento. Além disso, as RNAs foram capazes de captar os diferentes padrões de crescimento demonstrados pelas espécies as diferentes formas de consórcio, sendo indicadas para a estimativa de altura em monoculturas e plantios mistos de Eucalyptus globulus e Acacia mearnsii, e apenas uma RNA pode ser necessária para representar toda a população.

ABSTRACT The objective of this study is to evaluate the fit of Artificial Neural Networks (ANN) for height estimation and evaluation of the effects of consortium in a mixed-species plantation of Eucalyptus globulus (E) and Acacia mearnsii (A). The experiment was installed in 2005, on two farms in the municipality of Piratini - RS, where was planted the species Eucalyptus globulus (E) and Acacia mearnsii (A), in monoculture and mixed in simple lines (50%E:50%A - SL), and double lines (50%E:50%A - DL). The training and evaluation of the networks were made in R-project with the package neuralnet. All ANNs, from the simplest to the most complex, showed high values for Rŷy and low for Syx, BIAS and RMSE, with superior results in ANN 3, 4, and 6, which demonstrates that the information of DBHmin, DBHmean, and DBHmax were important stand attributes. Furthermore, the ANNs were able to capture the different growth patterns shown by the species in the different forms of consortiums, therefore is indicated for the height estimation in monocultures and mixed plantations of Eucalyptus globulus and Acacia mearnsii, and only one ANN would be necessary to represent the entire population.

RESUMO Os objetivos desse trabalho foram propor equações aditivas de biomassa dos componentes (fuste e copa) com a biomassa total para a espécie acácia negra (Acacia mearnsii De Wild.) e demonstrar a inconsistência de equações de biomassa ajustadas independentemente. Dois procedimentos foram utilizados para ajustar equações não lineares de biomassa: i) independente e ii) sistemas de equações. O segundo procedimento, definido pela aplicação do modelo de regressão aparentemente não relacionada, apresenta melhores propriedades biológicas e estatísticas para estimar equações alométricas de biomassa dos componentes e biomassa total, quando comparado com a estimação independente. Uma propriedade efetiva desse procedimento é a aditividade, isto é, as estimativas de biomassa dos componentes são compatíveis com as de biomassa total. As equações ajustadas independentes não consideram a dependência entre os componentes de biomassa, assim, além das estimativas não serem aditivas, propriedade indesejável, resultarão em estimativas com maior variância.

ABSTRACT The objectives of this work were to propose additive equations for biomass components (stem and crown) and total biomass for black wattle (Acacia mearnsii De Wild.) and show the inconsistency of independently adjusted biomass equations. Two procedures were used to fit nonlinear equations of biomass: i) independent and ii) systems of equations. The second procedure, defined by the application of the seemingly unrelated regression model, has better biological and statistical properties to estimate allometric equations of biomass components and total biomass when compared with the independent estimation. An effective property of this procedure is the additivity, i.e., the estimates of component biomass are compatible with those of total biomass. Independent fitted adjusted equations do not consider the dependence between the biomass components, thus, besides the estimates being non-additive, which is an undesirable property, they will result in estimates with larger variance.

Biomass yield is a function of the conversion efficiency of photosynthetically active radiation intercepted in photoassimilates and varies depending on the conditions in which a plant is grown. Thus, this study sought to quantify the conversion efficiency of solar radiation intercepted by photosynthetically active biomass (εb) in black wattle stands (Acacia mearnsii De Wild.). A study was therefore conducted in 1-7 year-old stands of the species in two sites (to span one plantation cycle), in which intercepted photosynthetically active radiation (PARi), leaf area index, light extinction coefficient and biomass yield were determined. A system of equations is proposed, therefore, as photosynthetic radiation is intercepted and assimilates are converted, the system of equations estimates biomass yield, and at the same time predicts the biomass partition within the tree. The biomass yield of black wattle was linearly related to PARi and the εb of the total biomass of black wattle is 0.0021 kg MJ-1.

El rendimiento en biomasa es una función de la eficiencia de conversión de radiación fotosintéticamente activa interceptada en fotoasimilados y varía, dependiendo de las condiciones en que se cultiva una planta. Este estudio cuantificó la eficiencia de conversión de la radiación solar interceptada por la biomasa fotosintéticamente activa (εb) en rodales acacia negra (Acacia mearnsii). Se realizó un estudio en rodales de 1-7 años de edad en dos sitios (para abarcar el ciclo completo de cultivo de la especie), en que se determinaron la radiación fotosintéticamente activa interceptada (PARI), el índice de área foliar, el coeficiente de extinción de la luz y el rendimiento de biomasa. Se propuso un sistema de ecuaciones que expresó como la radiación fotosintética es interceptada y los asimilados se convierten. El sistema de ecuaciones estima el rendimiento de biomasa y al mismo tiempo predice la partición de la biomasa dentro del árbol. El rendimiento en biomasa de acacia negra se relacionó linealmente con RFAi y la εb de la biomasa total de acacia negra fue 0,0021 kg MJ"¹.

A fonte de energia de uma árvore provém da radiação solar e, dessa forma, a copa pode ser considerada o órgão da árvore que influencia na interceptação da energia fotossintética e, consequentemente, no crescimento da árvore. A influência do local de plantio, da idade do povoamento e dos elementos meteorológicos na relação entre o diâmetro de copa (DC) e o diâmetro a 1,30 metro do solo (DAP) da espécie Acacia mearsnii De Wild. foi alvo do presente estudo. Para tanto, um estudo da relação do DC com o DAP foi conduzido em povoamentos de acácia-negra, variando nas idades de 1 a 7 anos e em dois locais de cultivo. O DC é maior na medida em que aumenta o DAP, de forma a atingir uma relação logarítmica. O incremento em DC em função do DAP tendeu a diminuir em diferentes intensidades, sendo para as árvores com menores DAP e vice e versa. A relação de DC e DAP, ao longo da idade do povoamento e entre os locais de cultivos estudados, não foi a mesma, produzindo efeitos dependentes para esses fatores. As equações genéricas geradas para descrever tal relação podem ser utilizadas para a estimativa do DC, sendo os coeficientes correlacionados com a precipitação e a temperatura média máxima do ar.

The energy source of a tree comes from solar radiation, and the crown is considered the tree organ that influences the interception of photosynthetic energy and, consequently, its growth. The influence of growth location, age of population, and meteorological elements on the relationship between crown diameter (CD) and diameter at breast height (DBH) of Acacia mearnsii De Wild. (black wattle) was studied. To this end, the study of the relationship between CD and DBH was conducted in stands of 1-7-year-old black wattle trees in two cultivation sites. CD increases proportionally to the increase in DBH, following a logarithmic relationship. The increase in CD as a function of DBH tended to decrease at different intensities, with the largest relative CD increase for the smallest DBH increase, and vice versa. The relationship between CD and DBH for the different ages and locations of the stands varied, generating dependent effects for these factors. The general equations generated to describe this relationship can be used for CD estimate, and their coefficients are correlated with rainfall and average maximum air temperature.