Álgebra elementar
Rich, Barnett
imp. 1975
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Lições de dendrometria e inventário florestal, programa e apontamentos.
Lições de dendrometria e inventário florestal: programa e apontamentos.
Comunicação oral apresentada no III Congresso Florestal Nacional que decorreu de 17 a 17 de Dezembro de 1994, na Figueira da Foz.
Poster apresentado no III Congresso Nacional Florestal que decorreu na Figueira da Foz de 15 a 17 de Dezembro de 1994.
Tese de Doutoramento apresentada no Instituto Superior de Agronomia em 2004.
Poster apresentado na IUFRO Conference - Mixed and Pure Forests in a Changing World, que decorreu de 6 a 8 de Outubro de 2010, na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, em Vila Real.
Poster apresentado na IUFRO Conference - Mixed and Pure Forests in a Changing World, que decorreu de 6 a 8 deOutubro na Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, em Vila Real.
Documento apresentado na 3.ª Conferência Engenharia que decorreu na Universidade da Beira Interior - Covilhã, de 21 a 23 de Novembro de 2005.
Face à importância do conhecimento do volume das árvores e do volume dos povoamento florestais para a comercialização do lenho da árvore, este trabalho apresenta alguns modelos de predição do volume do pinheiro bravo na Região de Castelo Branco.
É apresentado o modelo PBIRROL - modelo de crescimento e produção para os povoamentos de pinheiro bravo de estrutura irregural do concelho de Oleiros.
Dissertação apresentada ao Instituto Superior de Agronomia da Universidade Técnica de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Produção Vegetal.
Com base na aplicação do método de análise de tronco, pretendeu-se pesquisar as funções de crescimento que melhor se ajustavam às características do crescimento em altura dos povoamentos de pinheiro bravo na região de Castelo Branco.
Constou esta análise do ajustamento de diversos modelos do crescimento (funções empíricas: Parábola, Potência, Hipérbole, Korsun, Freese e Hossfeld; funções de base biológica: Schumacher, Logística e Gompertz). A selecção do melhor modelo teve como critérios as propriedades estatísticas destes, através da análise de diversos parâmetros de qualidade e de predição assim como, da análise do comportamento biológico e facilidade de aplicação prática dos modelos em questão. Deste modo seleccionaram-se como melhores modelos as funções de Freese e Schumacher, a primeira de melhor capacidade preditiva embora com algumas limitações de aplicação e a segunda como melhor modelo conceptual na descrição do fenómeno biológico do crescimento em altura das árvores da zona em estudo.
Seven silvicultural scenarios for pure and even aged maritime pine stands were simulated using a diameter class
growth and yield model, for three levels of site index (low, medium and high). Total and merchantable yield along
rotation and mean annual increment at rotation age were simulated. Revenue obtained from sale of standing timber
(three commercial thinning and final harvest) was estimated. Costs paid for stand establishment (site preparation and
plantation) and treatments (release, pre-commercial thinning and pruning) were also estimated. For each scenario, a
cash-flow was simulated and economic efficiency was assessed using the net present value of an infinitive series of
rotations (NPVIS) and the internal rate of return (IRR). The economic analysis results proved the selection of an intensive
management stand prescription that is used as a guide for reforestation projects, using artificial regeneration by plantation,
when the main goal is round wood yield. For areas of natural regeneration, a fully stocked stand prescription, pulp wood
yield oriented, was selected. This prescription enables saving in site preparation and plantation costs, being at the moment
the most suitable for the existing naturally regenerated maritime pine stands of Portuguese private forest areas.
Uneven aged maritime pine stands established by natural regeneration have a great expression in Portugal. These stands being overstocked, as opposed to those established from plantations, provide straight and cylindrical tree boles and logs with less knots that makes them very suitable for certain industrial purposes. Therefore, the aim of this study was to fit a set of equations to predict total volume and merchantable volumes to any merchantable limit for uneven aged maritime pine stands established by natural regeneration in the central inland region of Portugal. Data were collected in 30 circular sampling plots of 500 m2 of area, on 1426 trees and 314 sample trees for volume assessment, corresponding to 2353 diameter/height measurements. A total height equation, a total volume equation, a volume ratio equation to any top height limit and a taper equation, over bark, were fitted. To select among the best models, several statistics were computed during model fitting and the independent validation procedure to evaluate model fitting, collinearity and prediction performances. A ranking index was used to support the final decision. The models selected were then fitted again using robust regression and weighted regression techniques, because studentized residuals distribution normality and homogeneity assumptions were not observed. This research showed that the models selected for these stands were not the same as those selected in previous studies for the species in this region, suggesting that these results may be due to the influence of stand density conditions on diameter and total height growth, and consequently, on stem form and volume. This set of equations will also be included as components in a single tree growth and yield model developed for these stands.
Detecção remota e modelação em gestão florestal.
Os modelos de crescimento e produção apresentam-se atualmente, como das principais ferramentas para o ordenamento e gestão da floresta. Alguns dos usos mais importantes dos modelos incluem a capacidade de predizer a produção futura e de explorar as opções de intervenção silvícola.
O volume da árvore e consequentemente o volume dos povoamentos são variáveis cujo conhecimento é vital para a comercialização do lenho da árvore. O preço da venda da madeira de pinheiro bravo varia consoante a sua utilização e o local da venda.
Os espaços verdes urbanos (EVU) são componentes
indispensáveis na qualidade ambiental urbana
refletindo-se na qualidade de vida dos cidadãos.
As árvores encontram-se integradas de diversas
formas nos EVU. Foi objetivo deste estudo analisar
os EVU da cidade de Castelo Branco e avaliar a
diversidade e representatividade das espécies
arbóreas da sua floresta urbana. Assim, realizou-se
uma síntese do inventário de 2002 e do cadastro
arbóreo urbano de 2007, 2011, 2012 e 2013. Em 2002
foram inventariados 1415 exemplares em que as três
espécies mais representativas foram o lodão-bastardo
(Celtis australis L.), a olaia (Cersis siliquastrum L.) e
o bordo-negundo (Acer negundo L.). Da análise dos
dados do cadastro arbóreo de 2007 observou-se nas
zonas antigas da cidade que o arvoredo apresenta
um estado fitossanitário preocupante. Tal pode ser
imputado à prática continuada de podas camarárias
que debilitaram as árvores e as tornaram vulneráveis
ao ataque de agentes patogénicos.cidade, problemas com a tutoragem e uma percentagem
significativa de árvores com feridas no tronco que carecem
de tratamento fitossanitário. E ainda, a necessidade urgente
de remoção/substituição das grelhas metálicas que estão a
provocar feridas na base do tronco. Por fim, reforça-se a
importância da criação e manutenção de uma base de dados
geográfica em SIG e da elaboração de um manual de medição
e procedimentos para o adequado planeamento das
intervenções a realizar na floresta urbana da cidade.
Palavras-chave: Base de dados geográfica, Cadastro arbóreo
Sistemas de Informação Geográfica (SIG/GIS) : planeamento do solo e gestão ambiental.
A integração de árvores no projeto urbano melhora a estética e a qualidade ambiental. Para o efeito, há que encontrar a árvore certa para o local certo (i.e., constrangimentos e potencialidades do local versus necessidades e características de cada espécie). Na escolha das espécies deverá atender-se às qualidades estéticas diferenciadoras como o porte das árvores, tipo de tronco, forma da copa, tipo de ramificação, tipo e coloração das folhas e flores e tipo de fruto. O presente estudo teve como objetivo principal dar visibilidade a algumas das qualidades estéticas de árvores da floresta urbana da cidade de Castelo Branco, bem como, dar notícia da execução de podas e danos nas árvores urbanas. Por último, destacou-se o valor que este património arbóreo representa ao qual se associam os benefícios ambientais que proporcionam e os efeitos positivos na saúde e bem-estar dos cidadãos. Para a proteção deste património enfatiza-se a necessidade: i) pela sensibilização dos responsáveis municipais para a aplicação de boas práticas (e.g., podas e danos); ii) pela exigência de formação em boas práticas em arboricultura aos prestadores de serviços e equipas técnicas municipais; e iii) pelo fortalecimento de iniciativas locais que fomentem uma participação ativa dos cidadãos na proteção deste património.
Wildfires are a major environmental issue that have an impact on land degradation. Remote
sensing spectral indices provide valuable information for short-term mitigation and rehabilitation
after wildfires. A study area in the Centre inland of Portugal occupied with Maritime pine and
Eucalypts forests and affected by wildfires in 2003, 2017 and 2020 was used. The aims of the study
were twofold: (1) to compute the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and with forest
inventory data derivate a Maritime pine production model, differentiate evergreen coniferous forests
(e.g., Maritime pine), evergreen broadleaved forests (e.g., Eucalypts), and shrubland, and monitor
vegetation and its post-fire recovery; and (2) to compute the Normalized Burn Ratio (NBR) difference
between pre-fire and post-fire dates for burn severity levels assessment. The plots of a previous forest
inventory were used to follow the NDVI values in 2007 and from 2020 to 2022. An aerial coverage
in 2007 and the Sentinel-2 imagery in 2020–2022 were used. Linear models fitted maritime pine
production with the transformed NDVI by age, showing a fitting efficiency of 60%. The stratification
of cover types by stand development stage and fire occurrence was possible using the NDVI time
curve, which also showed the impact of fire and of low precipitation. Cover types were ranked by
decreasing NDVI values as follows: mature Eucalypts plantations, young Maritime pine regeneration,
mature Maritime pine, young Eucalypts plantations, Strawberry tree shrubland, Eucalypts plantations
post-fire, Maritime pine post-fire, tall shrubland, and short shrubland. Vegetation post-fire recovery
was lower in higher burn severity level areas. Maritime pine areas have lost their natural regeneration
capability due to the wildfires’ short cycles. Spectral indices were effective tools to differentiate cover
types and assist in the evaluation of forest and shrubland conditions.
Ferramentas de apoio à gestão da floresta de pinheiro bravo.
Lição proferida na Universidade Aberta no âmbito das Provas Públicas para a obtenção do título de agregado. O documento depositado é constituído por dois ficheiros: a lição propriamente dita e o relatório concomitante.
O planeamento integrado da paisagem, com compartimentação em parcelas florestais que permitam obter uma produção anual constante e que considerem a introdução de novas espécies nas parcelas em final de ciclo, contribui para uma floresta mais diversa, sustentável e resiliente
The original publication is available at www.springerlink.com
In this study an agro-forestry area of cork oak partial affected by fire was considered. Even though having a forest management plan, the existing management compartments didn’t allow for a sustainable cork annual harvest. To achieve sustainability the area control method for forest regulation was first applied, using a cycle of nine years through a 27 years planning horizon. Later, cork annual yield was also considered in the forest regulation analysis. Cork yield was simulated along the 27 years period using the individual tree growth and yield model Suber. Finally, the proposed management unit compartments were produced as vector layer a GIS and the attribute table organized with all the information available in order to support forest management.
Contém os resumos das comunicações e dos pósteres apresentados no II Encontro de Sistemas de Informação Geográfica.
A classificação é um processo através do qual se procede à transposição dos níveis radiométricos das imagens com o objectivo de
identificar um tipo de fenómeno específico presente na imagem, e baseia-se na reflectividade das superfícies em função da sua
composição, temperatura ou humidade, entre outros. Nos processos de classificação utilizam-se operações genéricas dos modelos
matriciais, de forma a obter novas imagens mais adequadas à identificação desse fenómeno.
Este estudo tem como objectivo elaborar uma avaliação comparativa do processo de classificação supervisionada em três softwares
(Idrisi Andes, PCI – Geomatics v10.0 e ENVI 4.4) para a área de estudo correspondente à folha nº 331 da Carta Militar de Portugal
Continental. As questões em análise foram as seguintes: qual o software mais adequado para desenvolver classificação supervisionada
de imagens e qual o efeito da redução do número de classes e do aumento do número de bandas no resultado final.
Em Portugal Continental o uso dominante do solo é florestal (36% em 2010) no entanto, a área florestal durante o período entre 1995-2010 tem vindo a diminuir, sendo que os incêndios florestais têm tido um papel determinante.
Os objetivos deste estudo foram analisar
as mudanças na ocupação do solo ocorridas no período de 1990-2007 na freguesia de Sarnadas de S. Simão e calcular um conjunto de métricas da paisagem para a ocupação do solo em 1990 e em 2007 de forma a avaliar as consequências dos incêndios ao nível da paisagem. Para o efeito utilizaram-se as cartas de ocupação do solo COS’90 e COS’07 de nível 2. A legenda da COS’90 foi harmonizada com a da COS’07 e esta última foi atualizada e detalhada por fotointerpretação para o nível 5. Verificou-se que a classe “Florestas, meios naturais e seminaturais” foi onde ocorreram a maioria das mudanças,em especial com a redução da área de “Florestas de pinheiro bravo” e o aumento da área de “Florestas abertas de pinheiro bravo”. Das métricas calculadas verificou-se que o número de manchas aumentou mas o seu tamanho
diminuiu, a densidade de fronteira das manchas também aumentou e o índice médio de forma diminuiu. O valor do índice de diversidade de Shannon aumentou. Por fim,
confirmou-se que 81% das áreas onde se registaram alterações coincidiram com as áreas que foram ardidas. Dos resultados obtidos poder-se-á afirmar que o efeito
dos incêndios pode ser encarado como uma oportunidade para promover mosaicos de espécies, como sugerido no Plano Diretor Municipal, promovendo o aumento da biodiversidade da paisagem e mitigando o perigo de incêndio.
Em Portugal Continental o uso dominante do solo é florestal (36% em 2010) no
entanto, a área florestal durante o período entre 1995-2010 tem vindo a diminuir, sendo
que os incêndios florestais têm tido um papel determinante.
Os objetivos deste estudo foram analisar as mudanças na ocupação do solo ocorridas
no período de 1990-2007 na freguesia de Sarnadas de S. Simão e calcular um conjunto
de métricas da paisagem para a ocupação do solo em 1990 e em 2007 de forma a avaliar
as consequências dos incêndios ao nível da paisagem.
Para o efeito utilizaram-se as cartas de ocupação do solo COS’90 e COS’07 de nível
2. A legenda da COS’90 foi harmonizada com a da COS’07 e esta última foi atualizada
e detalhada por fotointerpretação para o nível 5.
Verificou-se que a classe “Florestas, meios naturais e seminaturais” foi onde
ocorreram a maioria das mudanças, em especial com a redução da área de “Florestas de
pinheiro bravo” e o aumento da área de “Florestas abertas de pinheiro bravo”. Das
métricas calculadas verificou-se que o número de manchas aumentou mas o seu
tamanho diminuiu, a densidade de fronteira das manchas também aumentou e o índice
médio de forma diminuiu. O valor do índice de diversidade de Shannon aumentou. Por
fim, confirmou-se que 81% das áreas onde se registaram alterações coincidiram com as
áreas que foram ardidas.
Dos resultados obtidos poder-se-á afirmar que o efeito dos incêndios pode ser
encarado como uma oportunidade para promover mosaicos de espécies, como sugerido
no Plano Diretor Municipal, promovendo o aumento da biodiversidade da paisagem e
mitigando o perigo de incêndio.
Em Portugal a distribuição das instituições
de ensino superior decalca grandemente a rede
urbana nacional. Neste estudo é argumentado
que a distribuição territorial das Instituições
de Ensino Superior Público (IESP) em Portugal
é determinante para melhorar a desigualdade
de oportunidades de acesso ao ensino superior
público, principalmente das regiões rurais
do interior do país. Para o efeito, realizou-se
uma análise espacial através de metodologias
de análise de redes num Sistema de Informação
Geográfica onde se determinaram as áreas
de abrangência de cada IESP com critérios
de distância (15 e 30 km)
e de tempo (15, 30 e 40 minutos). Encontrou-se pelo menos uma IESP em cada distrito de
Portugal Continental embora em 75% do espaço territorial
o acesso a uma IESP se encontre a distâncias de deslocação
superiores a 30 km. Em 55% do espaço territorial o acesso
encontra-se a tempos de deslocação superiores a 40 minutos.
Confirmou-se a notória assimetria da rede entre litoral
e interior do país. A maioria das IESP que se encontram
distanciadas entre si a 30 ou menos km, estão situadas
no litoral (98%), das quais 72% nos distritos de Lisboa e
Setúbal. Defende-se a necessidade da definição de regras
de acesso ao ensino superior que deem primazia por um
lado, ao acesso às instituições de ensino superior público,
e por outro, que estimulem o acesso ao ensino superior nas
regiões do país mais desfavorecidas.
Desenvolvimento de uma metodologia de análise espacial com recurso à análise espacial multicritério (Processo Analítico Hierárquico - AHP), tendo por base variáveis biofísicas e condicionantes legais que possibilitem definir a compartimentação e organização espacial da área a gerir, na perspetiva da multifuncionalidade dos espaços florestais, contemplando: a função de produção; a função de proteção; a função de conservação de habitats, fauna e da flora e de geomonumentos; a função de silvopastorícia, caça e pesca nas águas interiores; e a função de recreio, enquadramento e estética da paisagem.
Development of a spatial analysis methodology using Spatial Multicriteria Analysis (Analytic Hierarchy Process - AHP), based in biophysical data and legal constraints that could be useful to land use planning, in a perspective of forest areas multifunctionality.
Comunicação da qual só está disponível o resumo.
Comunicação da qual só está disponível o resumo.
Património arbóreo. Cidade de Castelo Branco
Poster apresentado no II Encontro de Sistemas de Informação Geográfica que decorreu, de 19 a 20 de Maio de 2011 na Escola Superior Agrária do Instituto Politéncio de Castelo Branco.
Debatendo-se a agricultura portuguesa com graves estrangulamentos sócio-estruturais e carecendo de urgente modernização, o ensino será um dos vectores fundamentais no desenvolvimento regional e nacional. A distribuição etária e a qualificação dos empresários agrícolas são factores que constituem a base da nossa afirmação; daí a necessidade de formar jovens com capacidade de resposta às exigências do sector.
Nesse sentido, a presente comunicação tem o objectivo de relacionar o ensino agrícola com a agricultura, realçando a importância do seu papel no desenvolvimento.
Dado que exercemos a nossa actividade profissional como docentes da Escola Superior Agrária de castelo Branco, será lógico que restrinjamos a nossa abordagem á realidade que melhor conhecemos: a ESA de Castelo Branco e a região da Beira Interior.
Este trabalho foi desenvolvido no âmbido do Projecto Final do Mestrado em SIG. Consistiu no estudo da evolução da paisagem a partir de cartas de coberto/uso do solo obtidas por detecção remota, num período de 17 anos (1990-2007), na região Interior Centro do país (Beira Interior Sul e Pinhal Interior Sul), bem como a influência da dinâmica das unidades de paisagem sobre as aves nidificantes dessa região, utilizando softwares específicos.
Constituíu-se como objectivo deste trabalho, analisar a dinâmica temporal da paisagem na referida área e verificar a sua correlação com a dinâmica populacional da avifauna nidificante, pressupondo-se que tenha ocorrido alteração nessa mesma região. Propõe-se com este estudo verificar a hipótese de haver correlação entre a composição e estrutura da paisagem com a riqueza de espécies nidificantes.
Na metodologia, foram usadas métricas de paisagem para quantificar a paisagem da área de estudo em duas datas distintas (1990 e 2006) a partir de informação do CORINE Land Cover 1990 e CORINE Land Cover 2006, bem como dos Atlas das Aves Nidificantes de 1989 e 2005, de modo a extrair a informação relativa à presença/ausência das espécies de avifauna nidificante. Paralelamente, foi feita uma harmonização das classes de ocupação de solo com os habitats caracterizantes dos grupos de espécies de aves. Finalmente, foi feita uma análise temporal da variação das unidades de paisagem e paralelamente a análise da variação do número de espécies para posterior verificação da correlação entre estas duas variáveis.
Os resultados revelaram que houve fragmentação da paisagem, principalmente a nível dos sistemas florestais, ao longo dos 16 anos. Em termos de recolha de informação, a escala revelou ser um elemento fulcral na análise e comparação dos dados, visto a informação presente nos dois Atlas ter sido recolhida a diferentes escalas. Por fim, existe correlação entre a estrutura e composição que define a paisagem com a riqueza de espécies presentes, com excepção das classes relativas a florestas e tecido urbano. Em suma, os resultados demonstraram que os SIGs são muito úteis para estes processos de verificação e validação de fenómenos, como também para uma visão prospectiva dos mesmos.
O trabalho consistiu na verificação da hipótese da existência de correlação entre a composição e estrutura da paisagem e a riqueza de espécies nidificantes, bem como a evolução desta correlação em resultado das alterações da ocupação do solo entre 1990 a 2006, nas regiões da Beira Interior Sul e Pinhal Interior Sul.
Foi utilizada uma ferramenta SIG para avaliar e caracterizar a estrutura espacial e temporal das unidades da paisagem e da riqueza específica das aves, aliadas a métodos de análise estatística. Foi realizada uma análise de correlação dos dados para verificar a relação entre as variáveis referentes à paisagem e o índice de riqueza específica, seguida da Análise Canónica de Correspondências de modo a verificar a relação entre as espécies de aves nidificantes e a ocupação do solo. Através da Análise Discriminante classificou-se a diversidade das espécies em três níveis de riqueza específica.
Procedeu-se, igualmente, à interpolação espacial de modo a analisar a distribuição geográfica da riqueza específica avifaunística na área de estudo.
Os resultados revelaram que houve fragmentação da paisagem, evoluindo para uma maior heterogeneidade em 2006. Verificou-se existência de correlação entre a estrutura e composição da paisagem com a riqueza de espécies, registando-se o aumento do número de espécies.
Foi demonstrado que através da utilização de um SIG, aliada à análise de dados é facilitada a percepção e compreensão espacial de fenómenos.
Portuguese forest area has a great expression being around 39%. Since the last centuries the Quercus suber L.(cork oak) areas have increased, reaching to 715 922 ha (23%) according to the last National forest inventory. Afforestation programmes financed by the European Union and the existing protection laws for the species are one of the main reasons for this increase. These efforts are important to promote for these stands a distribution by age class that ensure cork oak forest sustainability (only 14% of the existing even-aged stands are young stands with less than 10 years). In this study, the programme – Afforestation of Agricultural Land – in the region of Beira Interior Sul was analysed, to assess afforestation success during the period of 2001 to 2011.
Esta publicação reúne os resumos das comunicações apresentadas no IV Encontro de Sistemas de Informação
Geográfica, sob a forma de comunicações orais e pósteres e inclui, ainda, o programa científico do encontro.
Este estudo consistiu na verificação da hipótese da existência de correlação entre a composição e estrutura da paisagem e a riqueza de espécies nidificantes nas regiões da Beira Interior Sul e Pinhal Interior Sul a partir da cartografia CLC 2006 e da informação presente no Atlas das Aves Nidificantes em Portugal. Foi utilizada uma ferramenta SIG para avaliar e caracterizar a estrutura espacial das unidades de paisagem e da riqueza específica das aves, aliadas a métodos de análise estatística. Realizou-se uma análise de correlação dos dados para verificar a relação entre as variáveis referentes à paisagem e o índice de riqueza específica, seguida da análise canónica de correspondências de modo a verificar a relação entre as espécies de aves e a ocupação do solo. Através da análise discriminante classificou-se a diversidade das espécies em três níveis de riqueza específica. Recorreu-se, igualmente, à geoestatística de modo a analisar a distribuição geográfica da riqueza avifaunística na área de estudo. Verificou-se a existência de correlação entre a estrutura e composição da paisagem com a riqueza de espécies. Os resultados revelaram que a heterogeneidade da paisagem beneficia a riqueza de espécies de aves na área em estudo, estando as diversas comunidades de aves associadas a diferentes habitats.
A publicação contém os resumos das comunicações e dos pósteres apresentados no III Encontro de Sistemas de Informação Geográfica.
Contém os resumos das comunicações apresentadas durante o encontro.
Forest fires and forest biodiversity are related issues of major concern in Mediterranean countries and require an integrated approach to landscape planning. The aim of this study was to develop a GIS approach for regulating forest production while promoting landscape diversity and mitigating fire hazard. A study area located in the centre of Portugal was chosen. The area was primarily occupied by maritime pine and had a high fire hazard, low tree species diversity and an extensive protection area. The classical area control method was used to assist in forest production regulation. Species suitability maps were produced for 21 recommended species for afforestation in the study area. Maritime pine management compartments were defined, and a 50-year harvesting plan was proposed. In each harvested compartment, protection areas were identified for species conversion (e.g., native oaks and/or broadleaves). Afforestation species were proposed according to the species suitability maps produced earlier. Low flammability species that produce high-quality wood, non-wood products and landscape enhancement were preferred. A comparison of the land cover in the study area in 2007 to that anticipated in 2064 via the proposed plan showed that a more fragmented landscape structure could be achieved by introducing 16 species of lower flammability than maritime pine into the study area. This study proved the usefulness of this methodological approach for guiding sustainable changes in homogeneous, unmanaged forest landscapes prone to fire. Further research is needed regarding integrated planning approaches that incorporate environmental, economic and social dimensions (e.g., human desertification of rural areas).
Productivity is very dependent on the environmental and biotic factors present at the site
where the forest species of interest is present. Forest site productivity is usually assessed using empirical
models applied to inventory data providing discrete predictions. While the use of GIS-based models enables
building a site productivity distribution map. Therefore, the aim of this study was to derive a productivity
index using multivariate statistics and coupled GIS-geostatistics to obtain a forest productivity map. To that
end, a study area vastly covered by naturally regenerated forests of maritime pine in central Portugal was
used. First, a productivity index (PI) was built based on Factorial Correspondence Analysis (FCA) by incorporating
a classical site index for the species and region (Sh25 - height index model) and GIS-derived environmental
variables (slope and aspect). After, the PI map was obtained by multi-Gaussian kriging and used as a GIS layer
to evaluate maritime pine areas by productivity class (e.g., low, intermediate and high). In the end, the area
control method was applied to assess the size and the number of compartments to establish by productivity
class. The management compartments of equal productivity were digitized as GIS layer and organized in a
temporal progression of stands’ age regularly available for cutting each year during a 50-year schedule. The
methodological approach developed in this study proved that can be used to build forest productivity maps
which are crucial tools to support forest production regulation.
Eucalyptus and maritime pine forests provide most of the wood harvested in Portugal. Due mainly to forest fires maritime pine forest has been converted to eucalyptus plantations. In the central inland of Portugal these species are well represented, and their productivities are quite the same. The objectives of the study were: (1) to assess average wood volume, biomass production and carbon content of eucalyptus plantations and naturally regenerated maritime pine stands; (2) to evaluate biomass nutrients concentration of eucalyptus sprouts selection and maritime pine non-commercial thinning; (3) to analyse these forests cover change in relation to the annual burnt areas; and (4) to produce the species ecological envelope maps to foresee future environmental impacts of these forests current distribution. Simulation models were used to assess wood volume, biomass production and carbon content. Field data was collected to evaluate biomass nutrients concentration and to validated simulated data. Forest inventory data and forest cover maps were used to analyse forest cover change. Biogeographical variables were used to produce species ecological envelope maps. It was found that eucalyptus plantations provide higher mean annual wood volume, biomass production and carbon content. Biomass nutrients concentration in eucalyptus sprouts selection were higher than in maritime pine non-commercial thinning, particularly in calcium and potassium. Overall eucalyptus forests area did not increase substantially but the fires in maritime pine forests gave the opportunity for eucalyptus afforestation. That has precluded the opportunity for introducing native broadleaves to respond to climate changes, improve landscape biodiversity and mitigate fire hazard. Implementing good management practices to prevent losses of soil fertility by nutrients exhaustion, organic matter depletion or erosion were found more relevant in eucalyptus plantations than in naturally maritime pine forest. Species ecological envelope maps and production simulation models are key tools for supporting decision in afforestation planning.
This paper presents a GIS methodological approach for mapping forest landscape multifunctionality. The aims of the present study were: (1) to integrate and prioritize production and protection functions by multicriteria spatial analysis using the Analytic Hierarchy Process (AHP); and (2) to produce a multifunctionality map (e.g., production, protection, conservation and recreation) for a forest management unit. For this, a study area in inner Portugal occupied by forest and with an important protection area was selected. Based on maps for functions identified in the study area, it was possible to improve the scenic value and the biodiversity of the landscape to mitigate fire hazard and to diversify goods and services. The developed methodology is a key tool for producing maps for decision making support in integrated landscape planning and forest management.
Research Highlights: Modelling species’ distribution and productivity is key to support integrated landscape planning, species’ afforestation, and sustainable forest management. Background and Objectives: Maritime pine (Pinus pinaster Aiton) forests in Portugal were lately affected by wildfires and measures to overcome this situation are needed. The aims of this study were: (1) to model species’ spatial distribution and productivity using a machine learning (ML) regression approach to produce current species’ distribution and productivity maps; (2) to model the species’ spatial productivity using a stochastic sequential simulation approach to produce the species’ current productivity map; (3) to produce the species’ potential distribution map, by using a ML classification approach to define species’ ecological envelope thresholds; and (4) to identify present and future key factors for the species’ afforestation and management. Materials and Methods: Spatial land cover/land use data, inventory, and environmental data (climate, topography, and soil) were used in a coupled ML regression and stochastic sequential simulation approaches to model species’ current and potential distributions and productivity. Results: Maritime pine spatial distribution modelling by the ML approach provided 69% fitting efficiency, while species productivity modelling achieved only 43%. The species’ potential area covered 60% of the country’s area, where 78% of the species’ forest inventory plots (1995) were found. The change in the Maritime pine stands’ age structure observed in the last decades is causing the species’ recovery by natural regeneration to be at risk.
Conclusions: The maps produced allow for best site identification for species afforestation, wood production regulation support, landscape planning considering species’ diversity, and fire hazard mitigation. These maps were obtained by modelling using environmental covariates, such as climate attributes, so their projection in future climate change scenarios can be performed.
Poster apresentado no II Encontro de Sistemas de Informação Geográfica que decorreu de 19 a 20 de Maio de 2011 na Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco.
Segundo os dados do último Inventário Florestal Nacional (IFN6 – 2010), a floresta
representa 35% da ocupação do solo de Portugal Continental. O eucalipto é a principal
ocupação florestal do Continente seguindo-se o sobreiro e o pinheiro bravo. A área total
de pinheiro bravo tem vindo a diminuir por contraste ao aumento da área de eucalipto,
uma espécie exótica. A ocorrência dos incêndios florestais tem tido uma influência
muito importante na dinâmica anterior. Daí a análise dos padrões da paisagem e dos
vetores de mudança serem essenciais para efeitos da conservação/promoção da
biodiversidade e da mitigação do perigo de incêndio os quais devem ser incorporados
nos programas de gestão florestal.
Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) têm vindo a ser extensivamente usados
em Silvicultura para apoiar a gestão florestal, quer ao nível do inventário e
monitorização de recursos mas também na análise, modelação e simulação para o apoio
à tomada de decisão. Visto que os SIG têm a possibilidade de incorporar a componente
espacial no planeamento do uso do solo e nos modelos de simulação, o
desenvolvimento de ligações entre os modelos florestais e o SIG proporciona aos
gestores florestais uma maior flexibilidade na determinação da produtividade das
espécies e das suas exigências, e permite aos decisores políticos uma oportunidade
acrescida para avaliar os efeitos de critérios de gestão alternativos da floresta.
Pretende-se com este trabalho apresentar dois estudos de caso de aplicações SIG
desenvolvidas respetivamente, no âmbito dos cursos de mestrado em SIG e em
Tecnologias da Sustentabilidade dos Sistemas Florestais do IPCB, cujos resultados
constituem elementos de suporte fundamentais para a gestão sustentável dos espaços
florestais. Assim, apresentam-se as cartas de aptidão para quatro espécies e a carta de
potencialidade produtiva para o pinheiro bravo desenvolvidas em ambiente SIG para
uma área de estudo dominantemente ocupada por florestas e de elevado perigo de
incêndio.
A cartografia de aptidão das espécies recomendadas para a área de estudo em
conjugação com a cartografia da potencialidade produtiva do pinheiro bravo permite
suportar a planificação do uso do solo segundo as funções identificadas nos Planos
Regionais de Ordenamento Florestal: produção; proteção; conservação dos habitats, de
espécies de fauna e da flora e de geomonumentos; silvopastorícia, caça e pesca em águas interiores; e recreio, enquadramento e estética paisagem. Nas áreas com função
produção permitirá implementar um plano de gestão florestal sustentável por forma a
aumentar a produtividade da floresta de pinheiro bravo.
Em projetos futuros pretende-se desenvolver aplicações SIG para a simulação ou o
processamento de modelos, sabendo porém que esta é uma das áreas mais desafiadoras
em SIG. Perspetiva-se porém, que se venham a observar futuros desenvolvimentos nesta
área à medida que a investigação e as ferramentas para apoiar este tipo de aplicação se
tornem mais frequentes.
É consensual que a escolha dos usos mais adequados às aptidões edafo-climáticas, complementada com critérios socioeconómicos, promove uma utilização sustentável dos espaços rurais. Existem, no entanto, diferentes metodologias utilizadas para a definição da capacidade e potencialidade do solo para a implementação de usos agroflorestais ou para a manutenção de ecossistemas naturais e seminaturais, nomeadamente culturas agrícolas, povoamentos florestais, territórios agro-silvo-pastoris e áreas prioritárias para a conservação da natureza. Muitas dessas metodologias recorrem a sistemas de apoio à decisão, baseados na análise espacial multicritério. Neste estudo pretendeu-se determinar os diferentes níveis de aptidão para as espécies florestais mais representativas da região centro de Portugal. Para o efeito recorreu-se a um conjunto de variáveis climáticas, edáficas e topográficas, tendo como base um modelo digital do terreno, cartografia de solos e cartografia fitossociológica e biogeográfica. Paralelamente, foram recolhidos dados das normais climatológicas de várias estações meteorológicas para o cálculo de índices bioclimáticos. Foi, ainda, utilizada uma abordagem estocástica, na estimativa dos valores dos índices bioclimáticos ensaiados, e discutidos os resultados no contexto da incerteza espacial associada. Por fim, a avaliação da aptidão das espécies florestais consideradas foi efetuada com recurso ao método de análise espacial multicritério Analytic Hierarchy Process (AHP) metodologia que permite a exploração da aptidão natural do território, contribuindo para uma reflexão sobre a adequação das ocupações atuais e futuras face à capacidade de carga do meio. Do ponto de vista instrumental, a exploração da metodologia pode assumir um interesse como auxiliar para os agentes da administração pública com funções na área do planeamento e gestão do território.
Portugal é um país com forte vocação florestal, sendo que a floresta tem um papel primordial quer do ponto de vista social quer económico. Dada a sua importância é necessário uma gestão sustentável da mesma através de administração e uso a um ritmo que mantenham a sua biodiversidade, produtividade, capacidade de regeneração, vitalidade e potencialidades para satisfazer funções ecológicas, económicas e sociais relevantes, a um nível local e nacional, sem prejuízo de outros ecossistemas. As principais tendências de mudança da ocupação do solo em Portugal continental nas últimas duas décadas resultam da ação dos incêndios florestais e ainda do crescente abandono de territórios agrícolas. Pretende-se apresentar o trabalho de investigação que tem sido desenvolvido na ESA-IPCB com o intuito de propor novos modelos de gestão dos territórios de matriz florestal, introduzindo uma maior diversidade estrutural na paisagem através da promoção de mosaicos de espécies, nomeadamente reconvertendo áreas para povoamentos mistos de resinosas e folhosas. Para o efeito, o ordenamento dos espaços de vocação florestal deve se basear numa perspetiva de multifuncionalidade que integre diferentes funções, designadamente funções de produção, de proteção, de conservação e de recreio, permitindo a definição de modelos de silvicultura sustentáveis para cada unidade espacial face à sua aptidão dominante. Estas metodologias baseadas na análise multicritério permitem produzir cartografia de suporte à decisão no planeamento integrado da paisagem, quer no âmbito dos planos de ordenamento florestal, quer à escala dos planos de gestão florestal.
Research Highlights: This study bridges a gap of knowledge about the maximum size–density trajectory for juvenile stands of maritime pine. The continuity of the trajectory along the development stages to maturity is assured with a straightforward approach providing support to determine optimum density along all the revolution periods for the species. Background and Objectives: Forest fire is a significant threat to forests in the Mediterranean regions, but also a natural disturbance that plays a vital role in the perpetuation of forest stands. In recent decades, there has been an increase of burnt area in maritime forests in Portugal, followed by an increased interest in managing the natural and usually abundant regeneration occurring after the fires. The gap in the knowledge of growth dynamics for juvenile stages, for these forest systems, currently constrains their correct management, for forest planning, particularly in determining the optimal densities. The study aims to identify the maximum attainable density trajectory at the early stages of development of the species that could support a non-empirical definition of silvicultural prescriptions and thinning decisions, along the revolution. Materials and Methods: A representative data set collected in stands regenerated after fire supports the analysis of the maximum size–density trajectory for the species. Results: The maximum size–density trajectory for the juvenile stands deviates from the expected trajectory defined in the self-thinning line published for the species. Significant deviation occurs at the lower end of the line, indicating the need for a reevaluation of the existing self-thinning line. We propose a new self-thinning model for the species that explicitly considers the behavior of size–density for juvenile stands. The new model assures a logical continuity for the trajectory from
the young stages of development to maturity. Conclusions: The proposed model based on the maximum attainable size–density trajectory provides ecological-based support to define silvicultural guidelines for management of the species.
There are various methodologies for defining soil uses to promote sustainable utilization of rural land. Many of these methods rely on decision support systems based on multicriteria spatial analysis. In this study, a two-step spatial approach was performed to produce forest species suitability maps. The objectives of the study were: (1) to produce bioclimatic indices maps using a geostatistical approach based on climate data; (2) to produce biogeophysical suitability maps for the main Portuguese forest species by multicriteria spatial analysis using the analytic hierarchy process (AHP) integrating three factors (terrain slope, soil diagnostic features and bioclimatic indices); and (3) to conduct a comparative analysis of the current forest species area distributions to these species biogeophysical suitability areas. With these objectives, the Centro region of Portugal was used as the study area. Our methodological approach allowed us to assess the biogeophysical suitability of Maritime pine, Eucalyptus, Cork oak and Holm oak in the Centro region of Portugal. The findings in this study emphasize the potential that the Centro region of Portugal has for expanding the spread of native oaks as recommended by the National Strategy for Forests to respond to climate changes, improve landscape biodiversity and mitigate fire hazards. The species biogeophysical suitability maps may be important tools for decision support in landscape planning to define species’ priority afforestation areas. From an instrumental point of view, the use of this methodology may interest stakeholders and others with roles in planning and land management. Further investigation is needed to integrate the impact of climate change in forest species spatial modeling to assist in supporting future national strategies for forests.
There are various methodologies for defining soil uses to promote sustainable utilization of rural land. Many of these methods rely on decision support systems based on multicriteria spatial analysis. In this study, a two-step spatial approach was performed to produce forest species suitability maps. The objectives of the study were: (1) to produce bioclimatic indices maps using a geostatistical approach based on climate data; (2) to produce biogeophysical suitability maps for the main Portuguese forest species by multicriteria spatial analysis using the analytic hierarchy process (AHP) integrating three factors (terrain slope, soil diagnostic features and bioclimatic indices); and (3) to con- duct a comparative analysis of the current forest species area distributions to these species biogeophysical suitability areas. With these objectives, the Centro region of Portugal was used as the study area. Our methodological approach allowed us to assess the biogeophysical suitability of Maritime pine, Eucalyptus, Cork oak and Holm oak in the Centro region of Portugal. The findings in this study emphasize the potential that the Centro region of Portugal has for expanding the spread of native oaks as recommended by the National Strategy for Forests to respond to climate changes, improve landscape biodiversity and mitigate fire hazards. The species biogeophysical suitability maps may be important tools for decision support in landscape planning to define species priority afforestation areas. From an instrumental point of view, the use of this methodology may interest stakeholders and others with roles in planning and land management. Further investigation is needed to integrate the impact of climate change in forest species spatial modeling to assist in supporting future national strategies for forests.
Species ecological envelope maps were obtained for the two main Portuguese wood-production species (Eucalyptus globulus Labill. and Pinus pinaster Aiton) and projected future climate change scenarios. A machine learning approach was used to understand the most influential environmental variables that may explain current species distribution and productivity. Background and Objectives: The aims of the study were: (1) to map species potential suitability areas using ecological envelopes in the present and to project them in the future under climate change scenarios; (2) to map species current distributions; (3) to map species current productivity; and (4) to explore the most influential environmental variables on species current distribution and productivity. Materials and Methods: Climate, elevation data, and soil data sets were used to obtain present and future species ecological envelopes under two climate change scenarios. The o cial land cover maps were used to map species distributions. Forest inventory data were used to map the species productivity by
geostatistical techniques. A Bayesian machine learning approach, supported by species distributions and productivity data, was used to explore the most influential environmental variables on species distribution and productivity and to validate species ecological envelopes. Results: The species ecological envelope methodology was found to be robust. Species’ ecological envelopes showed a high potential for both species’ a orestation. In the future, a decrease in the country’s area potentiality was forecasted for both species. The distribution of maritime pine was found to be mainly determined by precipitation-related variables, but the elevation and temperature-related variables were very important to di erentiate species productivity. For eucalypts, species distribution was mainly explained by temperature-related variables, as well as the species productivity. Conclusions: These findings are key to support recommendations for future a orestation and will bring value to policy-makers and environmental authorities in policy formulation under climate change scenarios.
To date, a variety of species potential distribution mapping approaches have been used,
and the agreement in maps produced with different methodological approaches should be assessed.
The aims of this study were: (1) to model Maritime pine potential distributions for the present and
for the future under two climate change scenarios using the machine learning Maximum Entropy
algorithm (MaxEnt); (2) to update the species ecological envelope maps using the same environmental
data set and climate change scenarios; and (3) to perform an agreement analysis for the species
distribution maps produced with both methodological approaches. The species distribution
maps produced by each of the methodological approaches under study were reclassified into presence–
absence binary maps of species to perform the agreement analysis. The results showed that
the MaxEnt-predicted map for the present matched well the species’ current distribution, but the
species ecological envelope map, also for the present, was closer to the species’ empiric potential
distribution. Climate change impacts on the species’ future distributions maps using the MaxEnt
were moderate, but areas were relocated. The 47.3% suitability area (regular-medium-high), in the
present, increased in future climate change scenarios to 48.7%–48.3%. Conversely, the impacts in
species ecological envelopes maps were higher and with greater future losses than the latter. The
76.5% suitability area (regular-favourable-optimum), in the present, decreased in future climate
change scenarios to 58.2%–51.6%. The two approaches combination resulted in a 44% concordance
for the species occupancy in the present, decreasing around 30%–35% in the future under the climate
change scenarios. Both methodologies proved to be complementary to set species’ best suitability
areas, which are key as support decision tools for planning afforestation and forest management
to attain fire-resilient landscapes, enhanced forest ecosystems biodiversity, functionality and
productivity.
A obra é constituída pelos resumos das comunicações apresentadas pelos docentes da Escola Superior Agrária do Instituto Politécnico de Castelo Branco e são referentes aos projetos de investigação nos quais estão envolvidos.
A publicação contém os resumos das comunicações apresentadas no Seminário "“Paisagens Fire-Smart. Criando Territórios Resilientes ao Fogo”
