ABSTRACT
Introduction: Estimating aboveground biomass (AGB) in protected forests is a challenge, due to high costs and legal restrictions for direct assessments, and also to frequently weak estimation provided by general AGB equations. Objective: We propose a new approach that uses dead fallen trees (DFTs) to improve AGB estimation. We aim to analyse if the adjustment of allometric models based on DFTs provides a suitable local equation for AGB estimation or helps to validate existing pantropical or regional allometric equations. Methods: The study was carried out at the Dois Irmãos State Park (PEDI), Pernambuco, Northeast Brazil. Along 4 000 m, using the line intersect technique, we sampled 37 recent dead fallen trees ranging from 7.6 to 92.3 cm in diameter and from 8.6 to 29.4 m in height. Nine models were adjusted, and the best equation (local) was compared to regional and pantropical equations. Results: Oneequation (AGBkg= 1.5292* DBH2.0601*TH-0.2187) produced biomass estimates which did not differ from the observed values (P > 0.05). Differently from the others, this equation overestimated AGB in only 2.8 % and, along with other parameters of analysis (R2 adj and Syx %) had the best overall performance. Analysing the performance of the local equationversusavailable equations for estimating AGB, we found that only the local and the pantropical equations by Pearson et al. (2005) estimated values that were not significantly different from observed values. However, the local equation is more appropriate for local estimation of AGB, since it has the lowest RSME and CV. Conclusions: Based on the proposed approach, we were able to offer a local equation for tree AGB estimation based on fallen trees. The DFT method is efficient regarding time and costs, avoiding tree logging in protected forests and helps to guide the choice of a proper equation for forest AGB demands.
Introducción: La estimación de la biomasa aérea (AGB) en los bosques protegidos es un desafío, debido a los altos costos y las restricciones legales para las evaluaciones directas, y también a una estimación con frecuencia débil proporcionada por las ecuaciones generales de AGB. Objetivo: Proponemos un nuevo enfoque que utiliza los árboles muertos caídos (DFT) para mejorar la estimación de AGB. Nuestro objetivo es responder si el ajuste de modelos alométricos basados en DFT proporciona una ecuación local adecuada para la estimación de AGB o ayuda a validar las ecuaciones alométricas pantropicales o regionales existentes. Métodos: El estudio se realizó en el Parque Estatal Dois Irmãos (PEDI), Pernambuco, Nordeste de Brasil. En el espacio de 4 000 m, utilizando la técnica de intersección de líneas, se tomaron muestras de 37 árboles muertos recientemente que van desde 7.6 a 92.3 cm de diámetro y 8.6 a 29.4 m de altura. Se ajustaron nueve modelos y se comparó la mejor ecuación (local) con las ecuaciones regionales y pantropicales. Resultados: Una ecuación (AGBkg = 1.5292 * DBH2.0601 * TH-0.2187) determinó estimaciones de biomasa que no diferían de los valores observados (p> 0.05). A diferencia de las otras, esta ecuación sobreestimó AGB en solo 2.8 % y, junto con otros parámetros de análisis (R2 adj y Syx %), presentó el mejor rendimiento general. Analizando el rendimiento de la ecuación local versus las ecuaciones disponibles para estimar AGB, encontramos que solo las ecuaciones locales y pantropicales de Pearson et al. (2005) estimaron valores que no fueron significativamente diferentes de los valores observados. Sin embargo, la ecuación local es más apropiada para la estimación local de AGB, ya que tiene el RSME y CV más bajos. Conclusiones: Con base en el enfoque propuesto, pudimos proponer una ecuación local para la estimación de AGB basada en árboles caídos. La estimación basada en DFT es eficiente en términos de tiempo y costo, evita la tala de árboles en bosques protegidos y ayuda a guiar la elección de una ecuación adecuada para las demandas de AGB forestales.
ABSTRACT
The forest understory is made up of resident and transitory species and can be much richer than the canopy. With the purpose to describe the contribution of these groups to the woody understory, five Atlantic Forest fragments were selected and studied in Northeastern Brazil. In order to analyze the understory’s structure, the sample included woody individuals with circumference at breast height (CBH) smaller than 15cm and circumference at ground level (CGL) greater than 3cm, regardless of height. The recorded species were quantified and classified into functional stratification categories (resident and transitory), and the floristic similarity between the understory and the tree stratum was calculated. Species’ importance in the understory was analyzed by height and total natural regeneration classes based on a regeneration index. The understory was richer in species (median=63.8, SD=21.72, n=5 fragments) than the tree stratum (43.8, 18.14, 5), and the similarity between these components was relatively high (median=0.54, SD=0.09). The results also showed that the studied understory in the forest fragments was mainly composed by transitory species (median=67.01%, SD=3.76), that were well distributed among height classes and had the highest densities, which may favor their future presence in the canopy’s structure and composition. The typical understory species were grouped into two strata: the lower understory, made up of species that generally do not reach more than 4m in height (mostly species from families Piperaceae, Rubiaceae and Melastomataceae); and the upper understory, with intermediate heights between the lower understory and the canopy, but with average heights that were not higher than 10m (mainly of species from families Anonnaceae, Clusiaceae and Myrtaceae). These families’ richness was commonly used as an indicator of the vegetation’s successional stage; however, such results must be seen with caution as they show that these families co-occurred and were highly important in different strata. Studying the understory is fundamental because it represents a floristically rich stratum with a unique structure, which promotes the natural regeneration of the tree stratum.
El sotobosque forestal está compuesto por especies residentes y transitorias. Con el objetivo de describir la contribución de esos grupos en el sotobosque leñoso, cinco fragmentos de Bosque Atlántico fueron seleccionados en el nordeste de Brasil. El muestreo incluyó individuos con circunferencia a la altura del pecho (CPA)<15cm y con circunferencia a la altura del suelo (CAS)≥3cm. Las especies fueron cuantificadas y clasificadas en residentes o transitorias y la similitud florística entre el sotobosque y el dosel fue calculada. El sotobosque se mostró más rico en especies (mediana=63.8, DS=21.72, n=5 fragmentos) que el dosel (43.8, 18.14, 5) y la similitud entre esos componentes fue relativamente alta (0.54, 0.09). El sotobosque está compuesto principalmente de especies transitorias (mediana=67.01%, DS=3.76) las cuales están bien distribuidas entre las clases de altura y presentan las mayoresdensidades. Las especies residentes fueron agrupadas en dos estratos: el sotobosque bajo (<4m de altura, la mayoría Piperaceae, Rubiaceae y Melastomataceae); y el sotobosque superior (altura media <10m, principalmente Anonnaceae, Clusiaceae y Myrtaceae). El estudio del sotobosque es fundamental porque es un estrato florísticamente rico con un estructura única, lo cual promueve la regeneración natural del estrato arbóreo.