1.2: Levantamento de Árvores: Método de Amostragem Trimestral Centrada em Pontos

1. Pesquisa de Árvores

1. Estabeleça um transecto de 150 m na floresta.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Repita as etapas 1.3 – 1.5 para a árvore mais próxima < 40 cm e > 2,5 cm em cada quadrante. Essas árvores são rotuladas como a categoria de árvores pequenas.
7. 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.)

1. 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.
2. Calcule a densidade média (o número de árvores/hectare) tanto para as árvores grandes quanto para as árvores pequenas.
         
3. 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
4. Determine e regisse a área basal por espécies (Tabela 2).
   1. Converta as medidas de diâmetro em áreas para todas as árvores amostradas (a = π r²).
   2. Calcule a área basal média para cada espécie, ou seja, pegue a média.
   3. 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).
5. 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
   1. 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.
6. 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
7. 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.

Mesa 1. Uma tabela para preencher informações sobre a densidade de árvores grandes e pequenas.

Mesa 2. Uma mesa para preencher informações sobre a área basal de árvores grandes e pequenas.

Mesa 3. Uma tabela para preencher informações sobre a frequência de árvores grandes e pequenas.

Mesa 4. Uma tabela para preencher informações sobre o Valor de Importância e Valor de Importância Relativa de árvores grandes e pequenas.

Levantamentos florestais são importantes para avaliar a biodiversidade em florestas e elucidar a estrutura e a saúde das áreas florestais. O método de amostragem de quarto centrado no ponto é uma técnica comum usada para quantificar a composição da floresta.

As florestas são um recurso natural importante e ajudam a manter o meio ambiente, ao mesmo tempo em que têm impacto na saúde e na qualidade de vida das populações humanas. Uma boa compreensão da composição das florestas é essencial para manter esse recurso. Se uma floresta for muito diversa, ela pode minimizar o impacto de pragas ou doenças específicas da espécie. Se as árvores invasoras dominarem o sub-bosque, isso pode indicar o deslocamento futuro de árvores nativas.

A amostragem trimestral centrada no ponto é um método comumente usado 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 por meio desse método fornecem a capacidade de estimar com que frequência uma espécie de árvore ocorre, quão comuns as espécies são em relação a outras e os tamanhos das árvores, o que pode fornecer uma estimativa da idade da árvore e do espaço que ocupam no ecossistema.

O método centrado no ponto tem vantagens sobre outros tipos de levantamento de árvore. É mais eficiente do que a análise de parcela padrão porque requer apenas uma pequena amostragem em toda a floresta, em vez de pesquisar todas as árvores presentes. Embora menos trabalhoso, demonstrou fornecer resultados comparáveis.

Este vídeo ilustrará como realizar uma amostra de trimestre centrado no ponto, como calcular os dados da árvore relacionada e como analisar os resultados de uma pesquisa de árvore do quarto centrado no ponto.

O método de levantamento de um quarto de árvore centrado no ponto produz três medidas quantitativas principais para uma espécie de árvore específica: 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". Este valor fornece uma quantificação numérica da prevalência e abundância de uma espécie de árvore dentro da floresta.

O método do quarto centrado no ponto usa uma medida de árvore chamada Diâmetro na altura do peito, ou DAP. Isso é medido a 4,5 pés acima do grau existente. Depois que um local de pesquisa foi selecionado, um transecto é estabelecido, um ponto na floresta ao longo desse transecto é escolhido e a área ao redor dele separada em quatro quartos. Em cada trimestre, a árvore mais próxima com DAP superior a 40 cm é identificada. Esta coleção é considerada a amostra de árvore grande.

Em seguida, em cada trimestre, é identificada a árvore mais próxima com DAP maior que 2,5 cm, mas abaixo de 40 cm. Estes são rotulados como amostra de árvore pequena. A identificação de uma árvore grande e uma árvore pequena em cada quadrante permite a comparação da vegetação de sobre-bosque de formação de dossel alto com o crescimento do sub-bosque de nível inferior.

Usando essas medições simples, a área basal e o valor de importância de cada espécie de árvore podem ser calculados. A área basal é a área da seção transversal de uma única árvore no DAP. Calcular a área basal total de todas as árvores de uma espécie é uma maneira mais precisa de entender a densidade de espécies e é usado em vez do número de árvores por local para levar em consideração o tamanho das árvores.

O Valor de Importância de cada espécie é calculado para estimar a dominância relativa de uma determinada espécie em uma comunidade florestal. Ele leva em consideração a frequência com que uma espécie ocorre na floresta, o número total de indivíduos da espécie e a quantidade total de área florestal que a espécie ocupa.

Agora que estamos familiarizados com a importância dos levantamentos de árvores e os princípios dos levantamentos trimestrais centrados no ponto, vamos dar uma olhada em como eles são realizados 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 ser preferencialmente longe da borda da floresta para minimizar os efeitos de borda de fontes externas, como estradas.

Coloque uma estaca a cada 50 m ao longo do transecto. Cada estaca representa o centro de quatro direções da bússola que dividem o local de amostragem em quatro quartos. Eles podem ser numerados por localização em uma extremidade, se desejado.

Em cada trimestre, a distância é medida da estaca até a árvore mais próxima, de qualquer espécie, maior que 40 cm de diâmetro. Apenas uma árvore grande por trimestre deve ser medida, portanto, um total de 16 árvores são registradas na categoria de árvores grandes. Registre a distância até a estaca em centímetros para cada um.

Em cada árvore medida, observe se as folhas estão dispostas em um arranjo alternativo, espiralado ou oposto. Em seguida, colete uma amostra de folha para cada uma das árvores medidas.

Coloque as amostras de folhas em papel de herbário e rotule de acordo com o local de coleta, depois coloque em uma prensa de plantas para posterior identificação.

Para cada árvore de amostra, usando fita métrica de campo, registre o DAP. Se estiver usando fita DAP específica, leia o diâmetro diretamente. Com fita métrica comum, meça a circunferência da árvore e calcule o diâmetro usando a fórmula.

Em seguida, repita essas medidas para cada quadrante, em cada segmento do transecto para a árvore mais próxima com menos de 40 cm e mais de 2,5 cm de diâmetro. Registre-os em uma categoria separada, rotulada como pequenas árvores.

De volta ao laboratório, calcule a distância média ponto-árvore, densidade e área basal para cada espécie. Essas informações podem ser usadas para gerar o Valor de Importância. Primeiro, usando 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-árvore para toda a amostra de árvores grandes e pequenas. Este é o valor médio para a distância do grupo de árvores ao ponto do transecto.

Em seguida, calcule a densidade média ou o número de árvores por hectare para os grupos de árvores grandes e pequenas usando a equação mostrada. Registre o número de indivíduos de cada espécie de árvore por grupo e, em seguida, determine a densidade por espécie para o grupo de árvores grandes e pequenas.

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 com 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 bordo prateado for encontrado em 2 de 4 pontos, a frequência seria igual a 0,5 Agora, determine a frequência relativa de cada espécie, para cada grupo.

O valor de importância de uma espécie agora pode ser calculado. Adicione a densidade relativa à frequência relativa mais a área basal relativa. Finalmente, determine o Valor de Importância Relativa para cada espécie.

Para resumir, insira esses dados em um gráfico que ilustre o Valor de Importância para cada espécie no eixo Y, organizado em ordem crescente de importância, e o nome da espécie no eixo X. Os dados devem ser apresentados como uma barra para árvores grandes e uma barra para árvores pequenas.

O valor de importância de uma espécie pode chegar a um máximo de 300 em uma pesquisa onde apenas uma espécie de árvore é observada. O valor de alta importância não significa necessariamente que uma espécie seja importante para a saúde da floresta. Em vez disso, é apenas uma indicação de que a espécie é atualmente dominante na estrutura da floresta.

Os levantamentos de árvores são usados para informar cientistas ou administradores de terras sobre uma variedade de tópicos importantes. O método do quarto 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 ser um risco para a saúde devido à queda de galhos 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 um indicador precoce de más condições ambientais, incluindo chuva ácida ou poluição por 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, adicionando espécies benéficas novas ou incomuns para manter a diversidade. Os dados de uma pesquisa de árvores também podem permitir que os gerentes calculem o valor dos serviços que espécies de árvores específicas fornecem, como controle da poluição do ar ou captura e armazenamento de carbono, e adaptem estratégias de plantio com base nesses dados.

Você acabou de assistir à introdução de JoVE ao Levantamento de Árvores usando o método do quarto centrado no ponto. Agora você deve entender a importância dos levantamentos de árvores, como realizar um levantamento trimestral centrado no ponto e como calcular a estrutura da floresta com base em suas medições de levantamento. Obrigado por assistir!