No Inventário Florestal, calcular o volume total e comercial das árvores é parte essencial do estudo, pois se trata da variável de maior interesse em uma população. Em diversas atividades, torna-se necessário a descrição do estoque volumétrico de uma área de interesse, por exemplo, no licenciamento ambiental, no plano de manejo, supressão da vegetação, entre outros. Dessa forma, utiliza-se o volume de madeira na análise estatística para validar a amostragem, sendo que se considera a variável para calcular os lucros de um empreendimento florestal. Ademais, buscar as equações de volume mais adequadas no inventário florestal para determinada área de estudo, torna-se uma tarefa muito importante no processamento dos dados.
O que é volume de madeira?
A expressão quantitativa mais usada em florestas é o volume de madeira, o qual se constitui em informação imprescindível no inventário florestal e em planos de manejo florestal. Por isso, o volume de madeira é a medida utilizada para descrever o potencial produtivo de uma área de floresta. Essa medida é representada em metros cúbicos (m³) ou em metro estéreo. O volume em metros cúbicos é chamado de volume sólido, ou seja, é a quantidade efetiva de madeira em uma área. Por outro lado, o volume estéreo considera o volume de uma pilha de madeira, para isso utiliza a multiplicação das dimensões da pilha de madeira.
A saber, emprega-se o volume estéreo apenas para uma avaliação do estoque de madeira. E, por isso, utiliza-se o volume sólido de forma efetiva, uma vez que fornece uma medida real e passível de se vender, sem incorrer em prejuízos para o proprietário.
Para que serve o volume de madeira?
A obtenção do volume da madeira permite a comercialização do produto, assim como para embasar planos de manejo, licenciamento ambiental, recuperação de áreas degradadas, entre outros. Por meio do estoque volumétrico, destina-se a madeira para diferentes tipos de indústrias.
A destinação mais conhecida da madeira é para a indústria de móveis, em que se produz diversos equipamentos que utilizamos no dia a dia. No entanto, a produção de madeira tem sido grandemente destinada para a produção de celulose, uma matéria-prima empregada na indústria de papel. Além disso, pode-se utilizar a madeira para a fabricação de laminados, compensados, MDFs, entre outros. Por isso, deve-se obter um conhecimento preciso do volume de madeira, uma vez que a madeira é de suma importância em diversos ramos.
Formas de mensurar o volume de madeira
O volume de madeira pode ser obtido por meio da supressão da árvore ou por meio de estimativas realizadas mediante o uso de equações volumétricas. No caso da supressão da árvore pode-se calcular o volume por meio do método do xilômetro, que consiste na imersão das toras na água, e assim obter a variação do volume da água. Além disso, outro método é a cubagem rigorosa, que consiste no método de medir seções variáveis ou fixas ao longo da árvore. Também, realiza-se a cubagem rigorosa com a árvore em pé.
Em relação à estimativa de volume das árvores em pé, existem diversos métodos. No entanto, a melhor maneira de determinar o volume das árvores é pela utilização da equação de volume do povoamento. Para realização dessas estimativas utiliza-se medidas como diâmetro à 1,30 metros do solo (DAP) e altura.
Atualmente a maneira mais comum de se calcular o volume é em função do DAP e da altura, que são variáveis mensuradas diretamente em campo por meio da utilização de fitas diamétricas ou centimétricas, o que possibilita a obtenção de um dado mais confiável. Do ponto de vista técnico, as equações de volume no inventário florestal de dupla entrada (V= f (DAP; H)) são mais precisas estatisticamente.
Equações volumétricas tradicionais
A estimativa de volume da madeira é obtida com a utilização das duas variáveis dendrométricas supracitadas. Dessa forma, existem diversas equações para calcular o volume no inventário florestal, que serão descritas abaixo. Cabe destacar que, após a obtenção do volume por árvore, o volume total de madeira existente em uma dada área é a soma do volume de cada indivíduo localizado nesta área.
Fator de forma
Um dos métodos mais usuais de estimativa do volume é o fator de forma, que considera a conicidade das árvores, estabelecendo a relação entre o volume de madeira e o volume cilíndrico, por meio das medidas de DAP e altura comercial das árvores. No entanto, neste método, a estimativa da altura em florestas nativas pode gerar dúvidas devido à falta de visibilidade e inexperiência de quem coleta os dados, dentre outros fatores como a presença de sapopemas e variação do diâmetro ao longo do fuste (tronco).
Modelo Volumétrico
Conforme mencionado, considerando o volume cilíndrico multiplicado por um fator de forma teremos a seguinte equação:
Em que: V = volume, pi= 3,1416, DAP=diâmetro a 1,30 metros do solo, ht = altura e f = fator de forma.
Considerando que pi e f são uma constante, pode-se escrever a expressão anterior como:
𝑉=𝛽0DAP 2ℎ𝑡
Em que, o volume de uma árvore é dado em função do DAP e de sua altura.
Dessa forma, o modelo volumétrico acima se apresenta muito rígido, assumido que o DAP esteja elevado ao quadrado e a altura elevada a 1. Para tornar o modelo mais próximo da realidade, associou-se as variáveis diâmetro e altura aos parâmetros, respectivamente. Assim temos:
𝑉=𝛽0DAP 𝛽1ℎ𝑡 𝛽2
Assim, de forma mais simples, esse modelo é conhecido mundialmente como o Modelo Volumétrico de Schumacher e Hall, que é normalmente ajustado na sua forma linear.
Equações volumétricas mais utilizadas
Além do modelo de Schumacher e Hall, existem outras equações de volume no inventário florestal que consideram o DAP e a altura. Assim, os mais utilizados estão citados abaixo.
| Autor | Equação Volumétrica |
| Spurr | 𝑉=𝛽0+𝛽1DAP²ℎ𝑡 |
| Ogaya | 𝑉= DAP ²(𝛽0+𝛽1ℎ𝑡) |
| Stoate | 𝑉=𝛽0+𝛽1 DAP ²+𝛽2 DAP ²ℎ𝑡+𝛽3ℎ𝑡 |
| Naslund | 𝑉=𝛽1 DAP ²+𝛽2 DAP ²ℎ𝑡+𝛽3 DAP ℎ𝑡²+𝛽4ℎ𝑡² |
| Takata | 𝑉= DAP 2ℎ𝑡 𝛽0+𝛽1 DAP |
| Meyer | 𝑉=𝛽0+𝛽1 DAP +𝛽2 DAP ²+𝛽3 DAP ℎ𝑡+𝛽4 DAP ²ℎ𝑡+𝛽′𝑠 |
Em que: V = volume, DAP=diâmetro a 1,30 metros do solo, ht = altura total, 𝛽′𝑆= parâmetros para serem estimados
Outras Equações volumétricas
Além das equações de volume apresentadas, existem equações volumétricas específicas para o domínio de interesse, a fisionomia, a bacia estudada. Por exemplo, a Fundação Centro Tecnológico de Minas Gerais (CETEC), em 1995, desenvolveu equações para Minas Gerais e outros estados, conforme disponibilizado por Soares et. al. (2011).
As equações estão descritas a seguir.
Em que: Ryy: coeficiente de correlação, Ht: Altura total, em m, Hc: Altura comercial em m, DAP: Diâmetro a 1,30 metros do solo em cm.
Além das equações descritas, o Inventário Florestal de Minas Gerais propôs diversas equações volumétricas conforme a fitofisionomia e a bacia hidrográfica. Ademais, existem equações para estimar o volume de espécies específicas, como para o Barbatimão e a Candeia.
Aplicação no Mata Nativa
Independente da escolha da equação, todos os cálculos podem ser realizados de forma rápida e eficiente por meio da plataforma do Mata Nativa. Para tanto, o software pode ser acessado pelo seguinte link: Mata Nativa Web.
No sistema pode-se inserir todas as informações do projeto e realizar diversos cálculos. Além da obtenção da estimativa do volume, pode-se obter outros cálculos, a exemplo o do inventário florestal, bem como da descrição da vegetação.
Para descrever o processamento, vamos mostrar um exemplo. Primeiramente, o operador deve inserir todas as informações do projeto. Após inserir as informações, na aba fórmulas, é possível adicionar qualquer equação volumétrica, isto é, incluir a equação que melhor se adere ao seu objetivo e dados. Por exemplo, no software já tem a fórmula do volume cilíndrico salva.
Na maioria das vezes utilizamos outras fórmulas de estimativa de volume. Dessa forma, pode-se cadastrar o modelo na aba inserir. Ao clicar na aba, o usuário poderá acessar um leque de alternativas.
Após inserir todas as informações, deve-se clicar em calcular e na aba amostragem. Nesta última aba, deve-se selecionar o parâmetro de volume e assim calcular a variável conforme as fórmulas inseridas no software.
Por fim, após preencher todas as informações, basta clicar em calcular. Por fim, gerou-se todas as análises de forma rápida e confiável.
O Mata Nativa fornece uma plataforma completa que retorna cálculos e análises de qualquer equação volumétrica. Em caso de dúvida, entre em contato com nossos consultores para saber mais informações sobre o Mata Nativa ou acesse os conteúdos técnicos no nosso blog.
Links relacionados
- Livro dendrometria e Inventário Florestal. Soares et al., 2011.
Revisado por Kelly Marianne Guimarães Pereira em 23/05/2023.
