Levantamento de Árvores: Método de Amostragem Trimestral Centrada em Pontos
49,345 Views
Overview
Uma série de métodos estão disponíveis para amostragem de comunidades florestais. Quarto centrado em pontos é um desses métodos. É usado para coletar informações sobre a densidade, frequência e cobertura de espécies de árvores encontradas em uma floresta. Essas informações fornecem a capacidade de estimar o número de árvores individuais encontradas, quantas vezes uma determinada árvore ocorre, quão comum a árvore é comparada a outras árvores e o tamanho da árvore. Em comparação com a análise padrão da trama, o método de trimestre centrado no ponto é mais eficiente, o que é uma grande vantagem. Em uma amostragem de terreno fixo, uma pequena parte da área total da floresta é examinada. Nesta pequena subsampleção, a densidade é determinada diretamente contando e identificando cada árvore. A razão entre o tamanho da subtrama e o tamanho geral da floresta é usada para determinar a densidade de toda a floresta.
Principles
No método de trimestre centrado no ponto, um ponto na floresta é identificado e a área ao seu redor é separada em quatro quartos. Em cada trimestre, é identificada a árvore mais próxima com diâmetro na altura mamária (dbh) de ≥ 40 cm. Esta é considerada a amostra de “árvore grande”. Em cada trimestre, é identificada a árvore mais próxima com dbh > 2,5 cm e < 40 cm. Esta é considerada a amostra de "árvore pequena". O dbh é o diâmetro (em cm) de uma árvore medida a 4,5 pés acima do grau existente. Identificar uma árvore grande e uma pequena árvore em cada quadrante fornece a capacidade de comparar a história excessiva (as árvores em uma floresta cujas coroas constituem a camada mais alta de vegetação em uma floresta, tipicamente formando o dossel) ao subsário (vegetação crescendo sob o dossel da floresta sem penetrá-la em qualquer medida).
Utilizando essas medidas, calcula-se a Área Basal e o Valor de Importância de cada espécie de árvore. A área basal é a área transversal (em m2) de uma única árvore na altura do peito (41/2 pés acima do solo). A área basal de todas as árvores de uma espécie pode ser calculada para entender a densidade da espécie em um local. Este é usado, em vez do número de árvores por área, para levar em conta o tamanho das árvores. O Valor de Importância de cada espécie é calculado para entender o domínio relativo dessa espécie em uma comunidade florestal. Baseia-se na forma como comumente uma espécie ocorre em toda a floresta, o número total de indivíduos da espécie e a quantidade total de área florestal ocupada pela espécie.
Procedure
1. Pesquisa de Árvores
- Estabeleça um transecto de 150 m na floresta.
- Coloque uma estaca a cada 50 m. Cada estaca (ponto) representa o centro de quatro direções de bússola (N, E, W, S) que dividem o local de amostragem em quatro trimestres.
- Em cada trimestre, a distância é medida da estaca para a árvore mais próxima ≥ 40 cm, independentemente das espécies. Apenas uma árvore grande por trimestre deve ser medida, de modo que um total de 16 árvores são registradas na categoria árvore grande. Regisso a distância em cm para cada um.
- Colete uma amostra de folha de cada árvore. Certifique-se de observar se as folhas estão opostas, alternadas ou wholred(Figura 1) antes de removê-las. Coloque a amostra no papel herbário, devidamente rotulada com o número da árvore, e coloque em uma prensa de plantas para identificação posterior.
- Utilizando uma fita de medição de campo, meça o diâmetro da árvore a 4,5 metros acima do grau existente (dbh). Grave o dbh. Se usar uma fita dbh, leia o diâmetro diretamente da fita. Se usar uma fita de medição regular, meça a circunferência da árvore e, em seguida, calcule o diâmetro usando a fórmula C = π d.
- Repita as etapas 1.3 – 1.5 para a árvore mais próxima 2,5 cm em cada quadrante. Essas árvores são rotuladas como a categoria de árvores pequenas.
- Utilizando as amostras de folhas, identifique as espécies de cada árvore nas 16 árvores de grande porte e nas 16 pequenas categorias de árvores.
Figura 1. Exemplos de arranjos de folhas opostas, alternativas e desarmadas.
2. Cálculos
(Faça análises separadas para árvores de grande porte e árvores pequenas.)
- Calcule a distância média ponto a árvore para toda a amostra de árvores grandes, independentemente das espécies. Calcule a distância média ponto a árvore para toda a amostra de árvores pequenas, independentemente das espécies.
- Calcule a densidade média (o número de árvores/hectare) tanto para as árvores grandes quanto para as árvores pequenas.
- Determine a densidade por espécies tanto para as árvores grandes quanto para árvores pequenas. Em seguida, conte o número de indivíduos na amostra para cada espécie e regise(Tabela 1). O número total de indivíduos contados é de 16.
Densidade Relativa = (número de indivíduos de uma espécie/16) x 100%
E
Densidade = (Densidade Relativa/100) x Densidade Média - Determine e regisse a área basal por espécies (Tabela 2).
- Converta as medidas de diâmetro em áreas para todas as árvores amostradas (a = π r2).
- Calcule a área basal média para cada espécie, ou seja, pegue a média.
- Para cada espécie, calcule a Área Basal e a Área Basal Relativa.
Área Basal = Densidade x Área Basal Média
E
Área Basal Relativa = (Área Basal / Área Basal Total) x 100
A Área Basal Total é a área basal total para todas as espécies (soma todos os BAs).
- Determinar e registrar frequência por espécie(Tabela 3).
Frequência = (não. de pontos em que as espécies ocorrem/total não. de pontos amostrados)
E
Frequência Relativa = (Frequência/Frequência Total para todas as espécies) x 100- A frequência de cada espécie é determinada comparando-se o número de pontos em que essa espécie ocorreu dos 4 pontos amostrados. Por exemplo, se um Elm americano for encontrado em todos os 4 pontos, a frequência seria 4/4 = 1. Se um Maple prateado for encontrado em 2 dos 4 pontos, a frequência seria 2/4 = 0,5.
- Calcular e registrar um Valor de Importância e Valor de Importância Relativa por espécies(Tabela 4).
Valor de Importância = Densidade Relativa + Frequência Relativa + Área Basal Relativa
E
Valor de Importância Relativa = (Valor de Importância /Total Imp. Valor para todas as espécies) x100 - Faça um gráfico que retrata o valor de importância para cada espécie no eixo y e a espécie no eixo x. Coloque-os no eixo y por ordem de valores de importância crescente. Deve haver uma linha para árvores grandes e uma linha para árvores pequenas.
Árvores grandes |
|||
| # de indivíduos | Densidade Relativa (%) | Densidade (árvores/hectare) |
|
| Espécies 1 ______ | |||
| Espécies 2 ______ | |||
| Espécies 3 ______ | |||
| Espécies 4 ______ | |||
| Espécies 5 ______ | |||
| Espécies 6 ______ | |||
Árvores Pequenas |
|||
| # de indivíduos | Densidade Relativa (%) | Densidade (árvores/hectare) |
|
| Espécies 1 ______ | |||
| Espécies 2 ______ | |||
| Espécies 3 ______ | |||
| Espécies 4 ______ | |||
| Espécies 5 ______ | |||
| Espécies 6 ______ | |||
Mesa 1. Uma tabela para preencher informações sobre a densidade de árvores grandes e pequenas.
Árvores grandes |
|||
| Área Basal Média (m2) |
Área Basal (m2) |
Área Basal Relativa | |
| Espécies 1 ____ | |||
| Espécie 2 ____ | |||
| Espécies 3 _____ | |||
| Espécies 4 _____ | |||
| Espécies 5 ____ | |||
| Espécies 6 ____ | |||
| TOTAL | Área Basal Total = | ||
Árvores Pequenas |
|||
| Área Basal Média (m2) |
Área Basal (m2) |
Área Basal Relativa | |
| Espécies 1 ____ | |||
| Espécie 2 ____ | |||
| Espécies 3 _____ | |||
| Espécies 4 _____ | |||
| Espécies 5 ____ | |||
| Espécies 6 ____ | |||
| TOTAL | Área Basal Total = | ||
Mesa 2. Uma mesa para preencher informações sobre a área basal de árvores grandes e pequenas.
Árvores grandes |
|||
| # de pontos | Frequência | Frequência Relativa | |
| Espécies 1 ____ | |||
| Espécie 2 ____ | |||
| Espécies 3 _____ | |||
| Espécies 4 _____ | |||
| Espécies 5 ____ | |||
| Espécies 6 ____ | |||
| TOTAL | Frequência Total = | ||
Árvores Pequenas |
|||
| # de pontos | Frequência | Frequência Relativa | |
| Espécies 1 ____ | |||
| Espécie 2 ____ | |||
| Espécies 3 _____ | |||
| Espécies 4 _____ | |||
| Espécies 5 ____ | |||
| Espécies 6 ____ | |||
| TOTAL | Frequência Total = | ||
Mesa 3. Uma tabela para preencher informações sobre a frequência de árvores grandes e pequenas.
Árvores grandes |
|||||
| Relativo Densidade |
Relativo Frequência |
Relativo Basal Área |
Importância Valor |
Relativo Importância Valor |
|
| Espécies 1 ____ | |||||
| Espécie 2 ____ | |||||
| Espécies 3 _____ | |||||
| Espécies 4 _____ | |||||
| Espécies 5 ____ | |||||
| Espécies 6 ____ | |||||
| Total IV = | |||||
Árvores Pequenas |
|||||
| Relativo Densidade |
Relativo Frequência |
Relativo Basal Área |
Importância Valor |
Relativo Importância Valor |
|
| Espécies 1 ____ | |||||
| Espécie 2 ____ | |||||
| Espécies 3 _____ | |||||
| Espécies 4 _____ | |||||
| Espécies 5 ____ | |||||
| Espécies 6 ____ | |||||
| Total IV = | |||||
Mesa 4. Uma tabela para preencher informações sobre o Valor de Importância e Valor de Importância Relativa de árvores grandes e pequenas.
Levantamentos de árvores são importantes para avaliar a biodiversidade nas florestas e elucidar a estrutura e a saúde das áreas florestais. O método de amostragem de trimestre centrado no ponto é uma técnica comum usada para quantificar a composição da floresta.
As florestas são um importante recurso natural e ajudam a manter o meio ambiente, ao mesmo tempo em que impactam na saúde e na qualidade de vida das populações humanas. Uma boa compreensão da composição das florestas é essencial para a manutenção desse recurso. Se uma floresta é muito diversificada, pode minimizar o impacto de pragas ou doenças específicas de espécies. Se árvores invasoras dominam a história, isso pode indicar o deslocamento futuro de árvores nativas.
A amostragem de trimestres centrados em pontos é um método comumente utilizado em comunidades florestais. É usado para coletar informações sobre a densidade, frequência e cobertura de espécies de árvores encontradas em uma floresta. Os dados coletados através desse método fornecem a capacidade de estimar com que frequência uma espécie de árvore ocorre, como as espécies comuns são em relação às outras, e os tamanhos das árvores, o que pode dar uma estimativa da idade da árvore, e o espaço que ocupam no ecossistema.
O método centrado no ponto tem vantagens em relação a outros tipos de pesquisa de árvores. É mais eficiente do que a análise padrão da trama porque requer apenas uma pequena amostragem em toda a floresta, em vez de examinar todas as árvores presentes. Embora menos trabalhoso, tem sido demonstrado para fornecer resultados comparáveis.
Este vídeo ilustrará como realizar uma amostra de trimestre centrada no ponto, como calcular dados relacionados a árvores e como analisar os resultados de uma pesquisa de árvores de trimestre centrada em pontos.
O método de pesquisa de árvores de quarto centrado no ponto produz três medidas quantitativas importantes para uma espécie específica de árvores: Densidade Relativa, Frequência Relativa e Área Basal Relativa. Esses três valores são então somados para dar um “Valor de Importância” dessa espécie, que pode ser convertido em um “Valor de Importância Relativa”. Esse valor proporciona uma quantificação numérica da prevalência e abundância de uma espécie de árvore dentro da floresta.
O método de trimestre centrado no ponto usa uma medição de árvore chamada Diâmetro na Altura da Mama, ou DBH. Isso é medido a 4,5 pés acima do grau existente. Após a ção de um local de pesquisa, é estabelecido um transect, um ponto na floresta ao longo desse transecte é escolhido, e a área ao seu redor se separou em quatro quartos. Em cada trimestre, é identificada a árvore mais próxima com DBH superior a 40 cm. Esta coleção é considerada a grande amostra de árvores.
Em seguida, em cada trimestre, é identificada a árvore mais próxima com um DBH superior a 2,5 cm, mas abaixo de 40 cm. Estes são rotulados como a pequena amostra de árvore. Identificar uma árvore grande e uma árvore pequena em cada quadrante permite a comparação da vegetação alta e desomante ao nível inferior de crescimento subjacente.
Utilizando essas medidas simples, a Área Basal e o Valor de Importância de cada espécie de árvore podem ser calculados. A Área Basal é a área transversal de uma única árvore em DBH. Calcular a área basal total de todas as árvores de uma espécie é uma maneira mais precisa de entender a densidade das espécies, e é usado em vez de número de árvores por local para levar em conta o tamanho das árvores.
O Valor de Importância de cada espécie é calculado para estimar o domínio relativo de uma determinada espécie em uma comunidade florestal. Ele leva em conta o quão comumente uma espécie ocorre em toda a floresta, número total de indivíduos da espécie, e a quantidade total de área florestal que a espécie ocupa.
Agora que estamos familiarizados com a importância das pesquisas de árvores e os princípios das pesquisas trimestrais centradas em pontos, vamos dar uma olhada em como elas são realizadas no campo.
Uma vez identificado um local de floresta, estabeleça um transecto de 150 m na floresta. Isso pode começar em qualquer lugar da floresta, mas deve, preferencialmente, estar longe da borda da floresta para minimizar os efeitos fronteiriços de fontes externas, como estradas.
Coloque uma estaca a cada 50 m ao longo do transecto. Cada estaca representa o centro de quatro direções de bússola que dividem o local de amostragem em quatro quartos. Estes podem ser numerados por localização de uma extremidade, se desejar.
Em cada trimestre, a distância é medida da estaca para a árvore mais próxima, de qualquer espécie, com mais de 40 cm de diâmetro. Apenas uma árvore grande por trimestre deve ser medida, de modo que um total de 16 árvores são registradas na categoria árvore grande. Regisso a distância até a estaca em centímetros para cada um.
Em cada árvore medida, observe se as folhas estão dispostas em um arranjo alternativo, whorled ou oposto. Em seguida, colete uma amostra de folha para cada uma das árvores medidas.
Coloque as amostras de folhas em papel herbário e rotule de acordo com o local de coleta, em seguida, coloque em uma prensa de plantas para identificação posterior.
Para cada árvore de amostra, usando fita de medição de campo, grave o DBH. Se usar fita DBH específica, leia o diâmetro diretamente. Com fita de medição regular, meça a circunferência da árvore e calcule o diâmetro usando a fórmula.
Em seguida, repita essas medidas para cada quadrante, em cada segmento do transect para a árvore mais próxima com menos de 40 cm e com mais de 2,5 cm de diâmetro. Registo-os em uma categoria separada, rotulada como árvores pequenas.
De volta ao laboratório, calcule a distância média ponto a árvore, densidade e área basal para cada espécie. Essas informações podem então ser usadas para gerar o Valor de Importância. Primeiro, utilizando um guia de identificação de árvores ou chave de identificação, identifique cada uma das árvores medidas nas categorias de árvores grandes e pequenas.
Calcule a distância média ponto a árvore para toda a amostra de árvores grandes e pequenas. Este é o valor médio para a distância do grupo de árvores até o ponto transect.
Em seguida, calcule a densidade média, ou número de árvores por hectare para as árvores grandes e pequenos grupos de árvores usando a equação mostrada. Regissua o número de indivíduos de cada espécie de árvore por grupo e determine a densidade por espécies tanto para a árvore grande quanto para o pequeno grupo de árvores.
Converta as medidas de diâmetro em áreas para todas as árvores amostradas. Calcule a área basal média para cada espécie calculando a média. A área basal de uma espécie é a área basal média dessa espécie vezes sua densidade. Em seguida, para cada espécie, calcule a Área Basal Relativa.
Determine a frequência em que cada espécie ocorre em cada grupo. Isso é determinado comparando o número de pontos em que essa espécie ocorreu dos 4 pontos amostrados. Por exemplo, se um olmo americano for encontrado em todos os quatro pontos de um quadrante, a frequência seria igual a 1. Se um Maple de Prata for encontrado em 2 de 4 pontos, a frequência seria igual a 0,5 Agora, determinar a frequência relativa de cada espécie, para cada grupo.
O Valor de Importância de uma espécie pode agora ser calculado. Adicione a densidade relativa à frequência relativa mais a área basal relativa. Por fim, determine o Valor de Importância Relativa para cada espécie.
Resumindo, insira esses dados em um gráfico que retrata o Valor de Importância para cada espécie no eixo Y, disposto em ordem de crescente importância, e o nome da espécie no eixo X. Os dados devem ser apresentados como uma barra para árvores grandes e um bar para árvores pequenas.
O valor de importância de uma espécie pode chegar a um máximo de 300 em um levantamento onde apenas uma espécie de árvore é observada. Alto Valor de Importância não significa necessariamente que uma espécie é importante para a saúde da floresta. Em vez disso, é apenas uma indicação de que a espécie é atualmente dominante na estrutura florestal.
Pesquisas de árvores são usadas para informar cientistas ou gerentes de terras sobre uma variedade de tópicos importantes. O método de trimestre centrado no ponto pode ser aplicado em uma variedade de cenários de coleta de informações.
Uma comunidade pode se beneficiar de um inventário de árvores para determinar a necessidade de um programa florestal se houver uma alta frequência de árvores mortas ou doentes na floresta local. Essas árvores podem provar um risco para a saúde de galhos caindo, ou um risco de infecção para outras pessoas. Encontrar muitas árvores mortas ou doentes em uma floresta levantaria preocupações para os cientistas ambientais, e pode ser indicadores iniciais de más condições ambientais, incluindo chuva ácida ou poluição de ozônio.
Conhecer a diversidade de espécies em uma floresta pode ajudar os gestores de terras a desenvolver estratégias de plantio. Eles podem ser informados para definir diretrizes para limitar ou eliminar o plantio de árvores comuns, ao mesmo tempo em que adicionam espécies benéficas novas ou incomuns para manter a diversidade. Os dados de uma pesquisa de árvores também podem permitir que os gestores calculem o valor dos serviços que espécies de árvores específicas fornecem, como controle de poluição do ar ou captura e armazenamento de carbono, e estratégias de plantio sob medida com base nesses dados.
Você acabou de assistir a introdução da JoVE ao Tree Surveying usando o método de trimestre centrado no ponto. Agora você deve entender a importância das pesquisas de árvores, como realizar uma pesquisa trimestral centrada em pontos e como calcular a estrutura florestal com base nas medições de sua pesquisa. Obrigado por assistir!
Results
O método de pesquisa de árvores de quarto centrado em pontos produz três medidas quantitativas: a densidade relativa, a frequência relativa e a área basal relativa. Esses três valores são somados para dar o Valor de Importância dessa espécie. Isso é então convertido em um valor de importância relativa(Tabela 5).
O valor de importância de uma espécie pode chegar a um máximo de 300 em uma pesquisa que encontra apenas uma espécie presente. Um valor de alta importância não significa necessariamente que a espécie é importante para a saúde da floresta; significa apenas que a espécie atualmente domina a estrutura florestal(Figura 2).
As árvores são um importante recurso natural que ajuda o meio ambiente, a saúde e a qualidade de vida em geral da cidade. Portanto, ter uma boa compreensão da composição da floresta é essencial para a manutenção desse recurso. Por exemplo, se a floresta é muito diversificada, pode ajudar a minimizar o impacto de um inseto ou doença específico da espécie. Se a subsetória mostrar uma alta frequência de árvores invasoras, pode indicar que elas estão começando a superar e deslocar as árvores nativas.
Figura 2. Um gráfico da importância das árvores em Sommes Woods.
Tabela de Dados: CATEGORIA GRANDE (dbh ≥ 40 cm) |
|||||||
| Número da árvore | Número do ponto | Quadrante | Espécies de árvores | Distância do ponto | Dap | ||
| centímetro | m | centímetro | m | ||||
| 1L | 1 | NE | Basswood americano | 500 | 5.0 | 49.1 | .491 |
| 2L | 1 | SE | Maple prateado | 12300 | 12.3 | 51.2 | .512 |
| 3L | 1 | NW | Elm americano | 530 | 5.3 | 72.3 | .723 |
| 4L | 1 | SW | Maple prateado | 620 | 6.2 | 50.1 | .501 |
| 5L | 2 | NE | Cinza Branca | 890 | 8.9 | 49.3 | .493 |
| 6L | 2 | SE | Carvalho Vermelho do Norte | 560 | 5.6 | 52.2 | .522 |
| 7L | 2 | NW | Elm americano | 10500 | 10.5 | 63.4 | .634 |
| 8L | 2 | SW | Cinza Branca | 12200 | 12.2 | 70.5 | .705 |
| 9L | 3 | NE | Carvalho Vermelho do Norte | 750 | 7.5 | 42.2 | .422 |
| 10L | 3 | SE | Elm americano | 880 | 8.8 | 45.1 | .451 |
| 11L | 3 | NW | Carvalho Vermelho do Norte | 13100 | 13.1 | 52.0 | .520 |
| 12L | 3 | SW | Cinza Branca | 14000 | 14.0 | 63.5 | .635 |
| 13L | 4 | NE | Maple prateado | 10200 | 10.2 | 70.1 | .701 |
| 14L | 4 | SE | Maple prateado | 650 | 6.5 | 72.6 | .726 |
| 15L | 4 | NW | Cinza Branca | 320 | 3.2 | 82.1 | .821 |
| 16L | 4 | SW | Carvalho Vermelho do Norte | 12200 | 12.2 | 42.5 | .425 |
Tabela de Dados: CATEGORIA PEQUENA (dbh < 40 cm) |
|||||||
| Número da árvore | Número do ponto | Quadrante | Espécies de árvores | Distância do ponto | Dap | ||
| centímetro | m | centímetro | m | ||||
| 1S | 1 | NE | Maple de Açúcar | 750 | 7.5 | 10.3 | .103 |
| 2S | 1 | SE | Cinza Branca | 520 | 5.2 | 12.1 | .121 |
| 3S | 1 | NW | Cinza Branca | 360 | 3.6 | 9.5 | .095 |
| 4S | 1 | SW | Amur Honeysuckle | 650 | 6.5 | 14.1 | .141 |
| 5S | 2 | NE | Bimes de trigo europeu | 330 | 3.3 | 3.4 | .034 |
| 6S | 2 | SE | Cinza Branca | 420 | 4.2 | 30.2 | .302 |
| 7S | 2 | NW | Maple de Açúcar | 510 | 5.1 | 22.5 | .225 |
| 8S | 2 | SW | Amur Honeysuckle | 660 | 6.6 | 17.2 | .171 |
| 9S | 3 | NE | Maple de Açúcar | 810 | 8.1 | 31.1 | .311 |
| 10S | 3 | SE | Amur Honeysuckle | 430 | 4.3 | 21.5 | .215 |
| 11S | 3 | NW | Cinza Branca | 370 | 3.7 | 18.0 | .180 |
| 12S | 3 | SW | Bimes de trigo europeu | 470 | 4.7 | 5.6 | .056 |
| 13S | 4 | NE | Bimes de trigo europeu | 820 | 8.2 | 6.2 | .062 |
| 14S | 4 | SE | Bimes de trigo europeu | 650 | 6.5 | 8.5 | .085 |
| 15S | 4 | NW | Bimes de trigo europeu | 490 | 4.9 | 9.1 | .091 |
| 16S | 4 | SW | Maple de Açúcar | 310 | 3.1 | 13.3 | .133 |
Mesa 5. Uma tabela detalhando os resultados representativos coletados a partir do método de pesquisa de árvores centrada no ponto.
Applications and Summary
As pesquisas de árvores são uma técnica importante tanto para as partes interessadas privadas quanto públicas. Eles podem fornecer informações úteis para permitir que os administradores de terras tossam decisões informadas. Uma comunidade pode querer fazer um inventário de árvores para determinar se há necessidade de um programa florestal. Por exemplo, a pesquisa pode revelar muitas árvores mortas ou doentes(Figura 3)e indicar a necessidade de mais plantios. A pesquisa também pode ajudar a comunidade a montar um cronograma de manutenção para evitar danos causados por árvores perigosas. Por fim, a pesquisa pode ajudar as comunidades com as decisões de gestão da terra. Conhecer a diversidade de espécies em uma floresta pode permitir que os gestores desenvolvam um plano de plantio (Figura 4). Por exemplo, eles podem definir diretrizes como: “Não plante árvores de uma espécie que compõe mais de x% da floresta”.
Pesquisas de árvores ajudam a quantificar o valor de uma floresta como um recurso natural. Conhecer a estrutura florestal permite que os gestores florestais calculem o valor dos serviços que as árvores prestam, como controle e controle da poluição do ar, captura e armazenamento de carbono e redução do uso de energia.
Figura 3. Uma foto de uma floresta com árvores potencialmente doentes. Uma pesquisa de árvores poderia ajudar a detectar a presença de árvores moribundas, para que os gestores pudessem plantar novas árvores para manter os níveis florestais.
Figura 4. Uma foto de uma floresta saudável e diversificada. Uma pesquisa de árvores poderia ajudar os gestores a desenvolver um plano para o plantio de árvores adequadas para manter níveis específicos de números de espécies (para que um tipo de árvore não assuma uma floresta, por exemplo).
Transcript
Tree surveys are important to evaluate biodiversity in forests and elucidate the structure and health of woodland areas. The point-centered quarter sampling method is a common technique used to quantify woodland composition.
Woodlands are an important natural resource, and help maintain the environment, while having an impact on the health and quality of life of human populations. A good understanding of the composition of forests is essential to maintaining this resource. If a forest is very diverse, it can minimize the impact from species-specific pests or disease. If invasive trees dominate the understory, this may indicate future displacement of native trees.
Point-centered quarter sampling is one commonly used method in forest communities. It is used to gather information on the density, frequency, and coverage of tree species found in a forest. Data collected via this method provide the ability to estimate how often a tree species occurs, how common species are relative to others, and the sizes of trees, which can give an estimation of age of the tree, and the space they occupy in the ecosystem.
The point-centered method has advantages over other tree survey types. It is more efficient than standard plot analysis because it requires only a small sampling across the woodland, as opposed to surveying all present trees. Though less labor intensive, it has been shown to provide comparable results.
This video will illustrate how to carry out a point-centered quarter sample, how to calculate related tree data, and how to analyze the findings of a point-centered quarter tree survey.
The point-centered quarter tree survey method produces three major quantitative measures for a specific tree species: Relative Density, Relative Frequency, and Relative Basal Area. These three values are then added together to give an “Importance Value” of that species, which can be converted into a “Relative Importance Value.” This value gives a numerical quantification of the prevalence and abundance of a tree species within the forest.
Point-centered quarter method uses a tree measurement called Diameter at Breast Height, or DBH. This is measured at 4.5 ft above existing grade. After a survey location has been selected a transect is established, a point in the forest along that transect is chosen, and the area around it separated into four quarters. In each quarter, the nearest tree with a DBH of greater than 40 cm is identified. This collection is considered the large tree sample.
Next, in each quarter, the nearest tree with a DBH of greater than 2.5 cm, but below 40 cm is identified. These are labeled the small tree sample. Identifying a large tree and small tree in each quadrant allows comparison of the high, canopy forming overstory vegetation to the lower level understory growth.
Using these simple measurements, Basal Area and Importance Value of each tree species can be calculated. The Basal Area is the cross-sectional area of a single tree at DBH. Calculating the total basal area of all trees of a species is a more accurate way to understand species density, and is used instead of number of trees per site to take into account the size of the trees.
The Importance Value of each species is calculated to estimate the relative dominance of a particular species in a forest community. It takes into account how commonly a species occurs across the forest, total number of individuals of the species, and the total amount of forest area that the species occupies.
Now that we are familiar with the importance of tree surveys and the principles of point-centered quarter surveys, let’s take a look at how these are carried out in the field.
Once a woodland site has been identified, establish a 150 m transect in the forest. This can begin anywhere in the woodland, but should preferably be away from the forest edge to minimize border effects from external sources, such as roads.
Place a stake every 50 m along the transect. Each stake represents the center of four compass directions that divide the sampling site into four quarters. These can be numbered by location from one end if desired.
In each quarter, the distance is measured from the stake to the nearest tree, of any species, larger than 40 cm in diameter. Only one large tree per quarter should be measured, so a total of 16 trees are recorded in the large tree category. Record the distance to the stake in centimeters for each.
At each measured tree, note if the leaves are arranged in an alternate, whorled, or opposite arrangement. Next, collect a leaf sample for each of the measured trees.
Place the leaf samples on herbarium paper and label according to collection site, then place in a plant press for later identification.
For each sample tree, using field measurement tape, record the DBH. If using specific DBH tape, read the diameter directly. With regular measuring tape, measure the tree circumference, then calculate the diameter using the formula.
Next, repeat these measurements for each quadrant, at each segment of the transect for the nearest tree less than 40 cm and greater than 2.5 cm in diameter. Record these in a separate category, labeled as small trees.
Back at the laboratory, calculate the mean point-to-tree distance, density, and basal area for each species. This information can then be used to generate the Importance Value. First, using a tree identification guide or ID key, identify each of the trees measured in both the large and small tree categories.
Calculate the mean point-to-tree distance for the entire sample of large and small trees. This is the mean value for the distance of the tree group to the transect point.
Next, calculate the average density, or number of trees per hectare for both the large tree and small tree groups using the equation shown. Record the number of individuals of each tree species per group, then determine density by species for both the large tree and small tree group.
Convert the diameter measurements into areas for all trees sampled. Calculate the mean basal area for each species by calculating the average. The basal area of a species is the average basal area of that species times its density. Next, for each species, calculate the Relative Basal Area.
Determine the frequency at which each species occurs in each group. This is determined by comparing the number of points at which that species occurred out of the 4 points sampled. For example, if an American elm is found at all four points of a quadrant, frequency would equal 1. If a Silver Maple is found at 2 of 4 points, frequency would be equal to 0.5 Now, determine the relative frequency of each species, for each group.
The Importance Value of a species can now be calculated. Add the relative density to relative frequency plus relative basal area. Finally, determine the Relative Importance Value for each species.
To summarize, input these data into a graph that depicts the Importance Value for each species on the Y-axis, arranged in order of increasing importance, and the species name on the X-axis. The data should be presented as one bar for large trees and one bar for small trees.
The importance value of a species can reach a maximum of 300 in a survey where only one tree species is observed. High Importance Value does not necessarily mean a species is important to the health of the forest. Instead, it is merely an indication that the species is currently dominant in the forest structure.
Tree surveys are used to inform scientists or land managers on a variety of important topics. The point-centered quarter method may be applied in a variety of information gathering scenarios.
A community may benefit from a tree inventory to determine a need for a forestry program if there is a high frequency of dead or diseased trees in local woodland. Such trees can prove a health risk from falling branches, or an infection risk to others. Finding many dead or diseased trees in a forest would raise concerns for environmental scientists, and may be early indicators of poor environmental conditions including acid rain or ozone pollution.
Knowing species diversity in a forest can help land managers develop planting strategies. They may be informed to set guidelines to limit or eliminate planting of common trees while adding in new or uncommon beneficial species to maintain diversity. Data from a tree survey may also allow managers to calculate the worth of the services specific tree species provide, such as air pollution control or carbon capture and storage, and tailor planting strategies based upon these data.
You’ve just watched JoVE’s introduction to Tree Surveying using the point-centered quarter method. You should now understand the importance of tree surveys, how to carry out a point-centered quarter survey, and how to calculate forest structure based on your survey measurements. Thanks for watching!
Tags
Identificação de árvores: como usar uma chave dicotômica
Environmental Science
81.1K Visualizações
Levantamento de Árvores: Método de Amostragem Trimestral Centrada em Pontos
Environmental Science
49.3K Visualizações
Uso de SIG para Investigar Florestas Urbanas
Environmental Science
12.5K Visualizações
Células de combustível de membrana de troca de prótons
Environmental Science
22.0K Visualizações
Biocombustíveis: Produzindo Etanol a partir de Material Celulósico
Environmental Science
53.1K Visualizações
Testes para alimentos geneticamente modificados
Environmental Science
89.5K Visualizações
Turbidez e Sólidos Totais em Águas Superficiais
Environmental Science
35.8K Visualizações
Oxigênio dissolvido em Águas Superficiais
Environmental Science
55.6K Visualizações
Nutrientes em Ecossistemas Aquáticos
Environmental Science
38.8K Visualizações
Medição de Ozônio Troposférico
Environmental Science
26.4K Visualizações
Determinação de NO<sub>x</sub> no escapamento do automóvel usando espectroscopia UV-VIS
Environmental Science
30.0K Visualizações
Análise de chumbo do solo usando espectroscopia de absorção atômica
Environmental Science
125.3K Visualizações
Análise de Carbono e Nitrogênio de Amostras Ambientais
Environmental Science
29.3K Visualizações
Análise de Nutrientes do Solo: Nitrogênio, Fósforo e Potássio
Environmental Science
215.6K Visualizações
Análise de Populações de Minhocas no Solo
Environmental Science
16.4K Visualizações