Improved tree height estimation of secondary forests in the Brazilian Amazon / Estimativa melhorada de altura de árvores em florestas secundárias da Amazônia brasileira

ABSTRACT

This paper presents a novel approach for estimating the height of individual trees in secondary forests at two study sites Manaus (central Amazon) and Santarém (eastern Amazon) in the Brazilian Amazon region. The approach consists of adjusting tree height-diameter at breast height (HDBH) models in each study site by ecological species groups pioneers, early secondary, and late secondary. Overall, the DBH and corresponding height (H) of 1,178 individual trees were measured during two field campaigns August 2014 in Manaus and September 2015 in Santarém. We tested the five most commonly used log-linear and nonlinear HDBH models, as determined by the available literature. The hyperbolic model H = a.DBH/(b+DBH) was found to present the best fit when evaluated using validation data. Significant differences in the fitted parameters were found between pioneer and secondary species from Manaus and Santarém by F-test, meaning that site-specific and also ecological-group HDBH models should be used to more accurately predict H as a function of DBH. This novel approach provides specific equations to estimate height of secondary forest trees for particular sites and ecological species groups. The presented set of equations will allow better biomass and carbon stock estimates in secondary forests of the Brazilian Amazon.

RESUMO

Este trabalho apresenta uma nova abordagem para a estimativa de altura de árvores em florestas secundárias em duas áreas de estudo na Amazônia brasileira Manaus (Amazônia central) e Santarém (Amazônia oriental). A abordagem consistiu em ajustar modelos hipsométricos separados por área de estudo e grupos ecológicos de espécies pioneiras, secundárias iniciais e secundárias tardias. No total, 1178 árvores foram medidas em diâmetro e altura em duas etapas de campo agosto de 2014 em Manaus e Setembro de 2015 em Santarém. Foram testados cinco modelos log-lineares e não lineares mais utilizados na literatura. O modelo hiperbólico H = a.D/(b+D) foi o que apresentou o melhor ajuste quando avaliado com os dados de validação. Diferenças significativas nos parâmetros de ajuste foram observadas entre as espécies pioneiras e secundárias de Manaus e Santarém pelo teste F, significando que equações específicas por grupos ecológicos e área de estudo deveriam ser utilizadas para estimar a altura (H) a partir do diâmetro (D) com maior acurácia. Esta nova abordagem fornece equações específicas para localidade e grupo ecológico, para estimar a altura das árvores em florestas secundárias. O conjunto de equações desenvolvidas permitirá melhorar as estimativas de biomassa e a quantificação dos estoques de carbono nas florestas secundárias da Amazônia brasileira.