Conduziu-se este estudo, com a finalidade de avaliar o efeito da introdução de variáveis ambientais introduzidas como modificadores da inclinação do modelo de Chapman-Richards, para a projeção de altura dominante. Para isso foram utilizados 1507 pares de dados de IFC provenientes de plantios clonais de eucalipto, localizados nos Estados do Espírito Santo e sul da Bahia. As variáveis ambientais foram introduzidas no modelo de altura dominante por ser essa variável chave em todo o sistema de prognose. O ajuste dos modelos foi realizado com 1360 pares de dados, sendo que o restante dos dados foram reservados para a validação do modelo. A escolha das variáveis ambientais foi feita pelo método de construção de modelos Backward. As variáveis ambientais indicadas pelo método Backward e inseridas no modelo de projeção foram: precipitação mensal média e radiação solar média. O ganho com a inclusão das variáveis climáticas na precisão das projeções da altura dominante foi de 19,8% em relação ao modelo sem variável ambiental. A metodologia de modelagem utilizada neste trabalho apresenta a vantagem de poder atualizar inventários com base no histórico climático e estimar produtividade em locais sem histórico de plantios.

This study investigated the behavior of climatic variables inserted as inclination modifiers of the Chapman-Richards model for estimating dominant height. Thus, 1507 data pairs from a Continuous Forestry Inventory of clonal eucalyptus stands were used. The stands are located in the States of Espírito Santo and southern Bahia. The climatic variables were inserted in the dominant height model because the model is a key variable in the whole prognosis system. The models were adjusted using 1360 data pairs, where the rest of the data was reserved for model validation. The climatic variables were selected by using the Backward model construction method. The climatic variables indicated by the Backward method and inserted in the model were: mean monthly precipitation and solar radiation. The inclusion of climatic variables in the model resulted in a precision gain of 19.8% for dominant height projection values when compared with the conventional model. The advantage of the method used in this study is the actualization of inventory data contemplating climatic history and productivity estimates in areas without prior plantation.

RESUMO Este trabalho teve como objetivo geral a avaliação de uma metodologia para estimativa do volume de madeira no inventário florestal considerando o perfil de qualidade do fuste das árvores. Foi utilizado um talhão com área de 4,31 ha, plantado com Eucalyptus sp. com idade de dezesseis anos, proveniente de propagação seminífera. O espaçamento inicial utilizado no plantio foi 3 m x 3 m, sendo feito um desbaste seletivo aos 8,6 anos de idade. Foram lançadas oito parcelas circulares de 855 m². Nessas parcelas, foram medidos o diâmetro na altura de 1,30 m (DAP) e altura total (HT) das árvores, sendo os fustes das árvores com DAP maior que 28 cm classificados de acordo com classes de qualidade definidas a priori. Os fustes das árvores das oito parcelas foram submetidos ao processo de otimização. Após a colheita de todas as árvores das oito parcelas, os fustes foram marcados por uma equipe treinada e passaram pelo processo de traçamento para posterior comparação dos volumes comerciais das toras traçadas com o volume obtido pelo método de otimização. O volume e o número de toras por classes de qualidade e sortimento, otimizado e colhido, diferiram significativamente pelo teste qui-quadrado a 5% de probabilidade. Concluiu-se, ao final, que há necessidade de padronização do treinamento das equipes de colheita e inventário florestal, e a metodologia de inventário apresentada necessita de ajustes antes de sua implementação.

ABSTRACT This work aims at evaluating a methodology in order to estimate the volume of wood in the forest inventory considering the stem taper quality of trees. A stand of 4.31 ha was used with an area planted with Eucalyptus sp. with sixteen years-old, originated from seminific propagation. The initial spacing used in the planting was 3 m x 3 m, being made a selective thinning at 8.6 years-old. Eight circular samples of 855 m2 were located. In those samples, the diameter in the height of 1.30 m (DBH) and the total height (HT) of the trees were measured, being the tree stems DBH larger than 28 cm classified in agreement with a priori defined quality classes. The tree stems of the eight samples were submitted to the optimization process. After the crop of all trees, the stems were marked by a trained team and were sawed to subsequent comparison to commercial volume obtained by the optimization method. The volume and the number of logs for quality classes and assortment, optimized and harvested, differed significantly from the qui-square test to 5% of probability. It was concluded that it is needed standardization of the exploration and inventory team training, and the presented inventory methodology should be improved before implementation.

RESUMO O presente estudo foi baseado na utilização da teoria dos modelos não-lineares de efeito misto em multiníveis para a modelagem do crescimento em altura de povoamentos clonais de Eucalyptus. A base de dados utilizada representa medições de árvores individuais, tomadas em diferentes locais e no tempo, sendo a mesma classificada de longidudinal, irregularmente espaçada, não-balanceada, com autocorrelação e com a presença de heterogeneidade de variância. O modelo logístico de três parâmetros foi utilizado para a estimativa do crescimento em altura. Os parâmetros do modelo foram estimados como de efeitos fixos e aleatórios em dois níveis: unidade amostral (nível 1) e árvore individual dentro das unidades amostrais (nível 2). A inclusão de tais níveis reduziu sensivelmente o erro padrão da estimativa para o modelo. As estimativas também foram melhoradas com a modelagem da heterogeneidade da variância, utilizando estruturas diagonais, e da autocorrelação, com a estrutura ARMA(2,1).

ABSTRACT This study was based on the application of the nonlinear multilevel mixed-effects theory in modeling the height growth of Eucalyptus plantation. The database was from individual tree measurements, taken from different sites and over time. This type of database is considered as longitudinal, irregularly spaced, unbalanced, with autocorrelation and heteroscedasticity. The tree-parameter logistic model was used to estimate the height growth with fixed and random effects in two levels: sample units (level 1) and trees inside sample units (level 2). By including both levels, the standard error of estimate was reduced significantly. Also, the estimates were improved by modeling the variance heterogeneity and the autocorrelation, using the ARMA(2,1) structure.

A proposta do presente estudo foi a modelagem do crescimento de povoamentos clonais de Eucalyptus, com base em modelos lineares mistos em multiníveis. A base de dados utilizada foi proveniente de povoamentos homogêneos, localizados na região costal brasileira, nos Estados do Espírito Santo e da Bahia. Foram utilizados dois níveis aleatórios de modelagem: unidades amostrais e árvores individuais dentro das unidades amostrais. Como exemplo de aplicação do método foi utilizado o logaritmo da área basal, como resposta, em função do inverso da idade, da altura total e da interação entre elas. Com a utilização de técnicas de modelagem baseada nos efeitos fixos e mistos, as estimativas dos parâmetros foram melhoradas significativamente. Também, com a modelagem da autocorrelação e da heterogeneidade da variância, partindo-se de um modelo homoscedástico para um modelo heteroscedástico auto-regressivo, com estrutura de variância positiva definida no nível 1 e com estrutura de correlação auto-regressiva de primeira ordem (AR1), os valores do logaritmo da máxima verossimilhança foram significativamente elevados.

The main purpose of this study was to apply the mixed-effects theory in modeling Eucalyptus stand growth. The database is from homogeneous stands located on Brazilian coastal region, Espírito Santo and Bahia States. We used two levels of sampling: sample units and individual trees inside of sample units. As an example, we considered the logarithm of the basal area as response variable and inverse of age, logarithm of the total height and their interaction as covariates. The parameter estimate quality of the linear model was significantly improved. Also, by modeling the heteroscedasticity and the autocorrelation (AR(1)), the log-likelyhood values were increased significantly.

Os objetivos deste estudo foram desenvolver um sistema para prognose do crescimento e da produção de Pinus taeda L. para simular e avaliar economicamente diversos regimes de manejo, visando produzir madeira livre de nós (clearwood) e madeira para múltiplos usos; e analisar a lucratividade dos regimes de manejo em diversas condições de sítio, espaçamento, taxas de desconto e preço da madeira, considerando plantios realizados em terras da própria empresa e em terras arrendadas. O modelo desenvolvido baseia-se no conceito de compatibilidade em área basal entre o modelo para o povoamento e o modelo por classe diamétrica. Utiliza-se a distribuição Weibull, que em conjunto com os atributos do povoamento permite fazer a prognose para diferentes estratos e idades desejadas. Aplica-se então o simulador de desbaste para obter a floresta remanescente desejada. A partir desta faz-se nova prognose até a idade desejada, e novamente aplica-se o simulador de desbaste. Este procedimento é repetido até o corte final, utilizando-se para tal do software SPPpinus - Sistema de Prognose da Produção para Pinus sp. Na análise econômica foram testados dois cenários, com diversos números, épocas e intensidade de desbaste, a partir de diferentes densidades iniciais de plantio, considerando vários níveis de produtividade. Foi realizada uma análise de sensibilidade da lucratividade dos regimes de manejo gerados, considerando três taxas de desconto, dois níveis de preço da madeira e as opções de plantar Pinus sp. em terras arrendadas e em terra da própria empresa, viabilizada através da integração do SSPpinus com o software de análise de investimento Invest. Concluiu-se que o modelo de crescimento e produção desenvolvido não apresentou tendenciosidade nas estimativas, sendo, portanto, um sistema preciso; os regimes de manejo com a realização de um desbaste pré-comercial seguido de dois desbastes comerciais e desrama devem ser adotados; arrendar terras para plantar Pinus taeda é uma opção lucrativa, contudo, para o estudo em questão, o plantio de Pinus taeda em terras próprias é mais lucrativo que o plantio em terras arrendadas; a densidade inicial de plantio ideal é de 833 árvores/ha, podendo-se também adotar 1.111 árvores/ha como alternativa; e a lucratividade dos regimes de manejo aumenta bastante quando se considera a elevação do preço da madeira, devido à melhoria de sua qualidade promovida pela desrama das árvores.

This study aimed to develop a prognosis system for growth and yield of Pinus taeda L. to simulate and evaluate several management regimes for the production of multiple use clearwood to analyze the economic feasibility for several sites, spacings, and wood discount rates and prices, based on owned and rented land plantations. The developed model was based on the compatibility of stand basal area model and diametric class model. The Weibull distribution was chosen to allow the prognosis for several strata and stand ages. A thinning simulator is then applied to obtain the desired remaining stand. A new prognosis is then made and a new thinning simulation applied. This procedure is repeated up to Pinus sp. the final cutting, using the SPPinus (Prognosis Yield System for Pinus sp.). For the economic analysis, two scenarios were compared, using various numbers, periods and thinning intensities, based on different initial planting intensities and various yield levels. A sensitivity analysis of the economic performance was conducted for each management regime, considering three discount rate levels, two wood price levels and the option of owing or renting land. It was concluded that: the model proposed did not present bias in volume and growth estimates; the management regime with a pre-commercial followed by two commercial thinnings should be adopted; renting land for Pinus sp. plantation is economically feasible but owing land is more profitable; the initial spacing should be of 833 trees/ha; and pruning improves wood quality that increases wood price, that will eventually enhance the economic feasibility of management regimes.

RESUMO Este estudo teve como objetivo simular e avaliar economicamente regimes de desbastes e de desrama para Pinus taeda, para obtenção de madeira livre de nós (clearwood) e de madeira para múltiplos usos. A área em estudo está situada no município de Jaguariaíva - PR. Foram testados dois cenários com diferentes números, épocas e intensidade de desbaste, com base em diferentes densidades iniciais de plantio, em diferentes níveis de produtividade, almejando a produção de madeira desramada, livre de nós, e de madeira não-desramada para vários usos. Os regimes de manejo gerados foram submetidos à análise de investimento a três taxas de desconto e a seis diferentes opções de preço da madeira desramada em relação à madeira não desramada, o que totalizou 86.022 diferentes opções de manejo. As simulações de crescimento, produção e desbastes foram obtidas com base no software PISAPRO. As análises econômicas foram realizadas valendo-se da maximização do valor presente líquido para uma série de infinitas rotações, utilizando, para tal, o software INVEST. Os regimes de manejo que apresentaram maiores rentabilidades, para as classes de sítio I e II e para os custos de produção e preços estipulados, foram aqueles com plantio de 833 árvores/ha e com corte final aos 21 anos, após a realização de três desbastes: sendo o primeiro um pré-comercial seguido de desrama aos 4 anos, mantendo 500 árvores/ha, o segundo um comercial aos 12 anos, mantendo 400 árvores/ha e o terceiro um comercial aos 14 anos mantendo 100 árvores/ha. Para a classe de sítio III, a melhor opção foi a adoção de regimes de manejo com plantio de 1.111 árvores/ha e corte final aos 20 anos, após a realização de um desbaste pré-comercial seguido de desrama aos 4 anos, mantendo 500 árvores/ha e de um desbaste comercial aos 12 anos, mantendo 200 árvores/ha. A segunda desrama, para as três classes de sítio, foi realizada entre 7 e 8 anos de idade.

ABSTRACT This study had the objective of simulating and evaluating economically thinning regimes and pruning for Pinus taeda, to obtain clearwood and wood for multiple uses. The area of study, is located in the county of Jaguariaiva, State of Paraná - Brazil. Two scenarios were tested with different numbers, time and thinning intensities from different initial planting densities, at different levels of productivity, aiming at the production of pruning wood, clearwood and no pruned wood for several uses. The generated management regimes were submitted, during the investment analysis, to 3 discount rates and for 6 different options of pruned wood prices related to no pruned wood, totaling 86,022 different management options. The growth, yield and thinning simulations were made by the PISAPRO software. The economic analyses were performed through the maximization of the present net value by using the INVEST software. The management regimes, which presented highest profitability for class I and II sites and for the stipulated prices, were those with 833 trees per hectare initially, and with final felling at 21 years after 3 thinning operations: a pre-commercial thinning followed by pruning at the age of 4 maintaining 500 trees/ha, a commercial thinning at the age of 12 maintaining 400 trees/ha and a third thinning (commercial) at the age of 14 maintaining 100 trees/ha. For the site III, the best option was the adoption of management the age of regimes with 1111 planted trees/ha and final cutting at 20 years, after the accomplishment of a pre-commercial thinning followed by pruning at the age of 4 maintaining 500 trees/ha and a commercial thinning at the age of 12 maintaining 200 trees/ha. The second pruning for the 3 classes for the site III was achieved between 7 and 8 years of age.

RESUMO O presente estudo teve como objetivos avaliar a: 1) exatidão das razões entre volumes compatíveis com sua respectiva função de afilamento; 2) os modelos polinomiais de potência inteira e dos modelos polinomiais de potências fracionárias e inteiras; 3) estudar a influência das classes de diâmetro, da produtividade dos sítios e das diferentes regiões na exatidão dos ajustes para representação do perfil do fuste de Pinus taeda na região nordeste do Paraná. Foram cubadas 304 árvores, utilizando-se do pentaprisma de Wheeler sobre tripé de base regulável com suunto acoplado. Nas proximidades de cada árvore cubada foi lançada uma parcela e medida a altura das árvores dominantes. Pôde-se efetuar assim a classificação de sítio no local de cada cubagem. Os diâmetros das árvores cubadas rigorosamente foram agrupados em classes, em intervalos de 5 cm. Para avaliação da exatidão das estimativas do perfil do fuste, foram utilizadas as seguintes estatísticas: coeficiente de determinação; erro padrão residual; desvio dos diâmetros em cada i-ésima posição no fuste; desvio padrão das diferenças dos diâmetros; soma do quadrado do resíduo relativo e porcentagem dos resíduos dos diâmetros. Verificou-se que o ajuste das equações de afilamento devem ser preferidos por sítio e classe de diâmetro, além da utilização do modelo polinomial de potências fracionárias e inteiras para as estimativas do perfil do fuste.

ABSTRACT The presento study has had as its objective: 1) to evaluate the accuracy of the ratio between volumes compatible with its respective taper function; 2) to evaluate the entire polynomial models and entire and fractionary polynomial models; 3) to study the influence of the diameter classes, site productivity and local effects on the accuracy of the estimates provided by the taper models along the stem profiles of Pinus taeda in the north-eastern region of Parana State. It were cubed 304 trees using a Wheeler's calyper on tripold with a regulated base and with a suunto hypsometer. Near each cubed tree, it was located a plot from which the height of the dominant trees was measured, allowing the accomplishment of site classification of each cubage local. The diameters of cubed trees were assorted in classes with 5 cm intervals. For evaluating the accuracy of the taper models in describing the stem profile, the following statistics were calculated for each measurement position along the stem: coefficient of determination; residual standard error deviation; deviation of the diameters in each position along the stem; standard deviations of the differences of the diameters; sum of square of the relative residue of diameters and the percentage of the residues of the diameters. The main result pointed out that the taper models must be fitted by site productivity and diameter classes, besides the use of the polynomial model of fractionaire and entire power.