THE USE OF THE PARAMETER PREDICTION METHOD TO PROJECT THE DIAMETER DISTRIBUTION IN NATURAL FOREST WITH THE WEIBULL FUNCTION
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509828670Keywords:
transition matrix, movement ratio, diametric structure prediction.Abstract
The objective of this study was to use the 3P (Three Parameters) Weibull Parameter Prediction method to predict the diameter distribution in a Mixed Ombrophilous forest fragment, comparing the results with predictions generated by the Transition Matrix and Movement Ratio methods. The data come from 100 permanent plots of 2,500 m² (50 m x 50 m) established in the National Forest of Irati, in Parana state, measured in the years of 2002, 2005, 2008 and 2011. For the Parameter Prediction method it has been fitted (stepwise) models for predictions for 3, 6 and 9 years, using as dependent variables, the 3P Weibull parameters b and c (a parameter was set at 10.02 cm corresponding to the minimum value of diameter measured) and, as the independent variables were tested N.ha-1, G.ha-1, dg, dmin, percentile diameters (dP), dmax and their transformations (inverse, logarithmic and quadratic). A survival model was adjusted to predict the future number of trees. The predictions obtained by the Parameter Prediction method for 2008 and 2011 have been compared with the predictions generated by the Transition Matrix and Movement Ratio methods using the Kolmogorov-Smirnov (KS) and Reynolds index (RI). The models were evaluated by the Schlaegel index (I.A.) and relative standard error of estimate in percentage (SYX%). The results indicated good fits for the 3P Weibull Parameter Prediction method. In comparison with the Transition Matrix and Movement Ratio approach, this method showed the best results according to the KS test, but according to IR, the best performance was found by the Transition Matrix method. All three methods evaluated had adherence between observed and theoretical distributions according to the KS test.
Downloads
References
AUSTREGÉSILO, S. L. et al. Comparação de métodos de prognose da estrutura diamétrica de uma Floresta Estacional Semidecidual Secundária. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 28, n. 2, p. 227-232, 2004.
BARRA, O. S. V. et al. Proposta Metodológica para ajuste ótimo da distribuição diamétrica Weibull 3P. Revista Floresta, Curitiba, v. 34, n. 3, p. 387-393, 2004.
BINKLEY, C.S. Is succession in hardwood forests a stationary Markov process? Forest Science, Bethesda, n. 26, p. 566–570, 1980.
BURK, E. T.; BURKHART, E. H. Diameter distributions and yields of natural stands of Loblolly Pine. Publication No. FWS-1-84. School of Forestry and Wildlife Resources. Virginia: Polytechnic Institute and State University, 1984. 20 p.
CAO, Q. V. Predicting Parameters of a Weibull Function for Modeling Diameter Distribution. Forest Science, Bethesda, v. 50, n. 5, p. 682-685, 2004.
CARVALHO, R. M. M. A.; SOARES, T. S.; VALVERDE, S. R. Caracterização do setor florestal: uma abordagem comparativa com outros setores da economia. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 15, n. 1, p. 105-118, 2010.
CUNHA, U. S. et al. Predição da estrutura diamétrica de espécies comerciais de terra firme da Amazônia por meio de Matriz de Transição. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 12, n. 1, p. 109-122, 2002.
GORGOSO, J. J.; ÁLVAREZ GONZÁLVEZ, J. G.; GRANDAS-ARIAS, J. A. Modelling diameter distributions of Betula Alba L. stands in northwest Spain with the two-parameter Weibull function. Revista Investigación Agraria: Sistemas y Recursos Forestales, Madrid, v. 16, n. 2, p. 113-123, 2007.
INSTITUTO CHICO MENDES DE CONSERVAÇÃO DA BIODIVERSIDADE. [Webite]. Disponível em: . Acesso em: 10 ago. 2011.
KENDALL, M.; STUART, A. The advanced theory of statistics. Londres: Charles Griffin, 1977. v. 1.
NEWTON, P. F.; LEI, Y.; ZHANG, S. Y.A parameter recovery model for estimating black spruce diameter distributions within the context of a stand density management diagram. The Forestry Chronicle, Mattawa, v. 80, n. 3, p. 49-358, 2004.
ORELLANA, E. Funções densidade de probabilidade no ajuste da distribuição diamétrica de um fragmento de Floresta Ombrófila Mista. 2009. 122 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) – Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, 2009.
PALAHÍ, M.; PUKKALA, T.; TRASOBARES, A. Calibrating Predicted Tree Diameter Distributions in Catalonia, Spain. Silva Fennica, Vantaa, v. 40, n. 3, p. 487-500, 2006.
PALAHÍ, M. et al. Comparison of beta, Johnson’s SB, Weibull and truncated Weibull functions for modeling the diameter distribution of forest stands in Catalonia (north-east of Spain). European Journal of Forest Research, Berlin, n. 126, p. 563-571, 2007.
PENNANEN, J. et al. Spatially explicit simulation of long-term boreal landscape dynamics: incorporating quantitive stand attributes. Ecological Modelling, Amsterdam, n. 180, p. 195-209, 2004.
PEUHKURINEN, J.; MALTAMO, M.; MALINEN, J. Estimating species-specific diameter distributions and saw log recoveries of boreal forests form airbone laser scanning data and aerial photographs: a distribution-based approach. Silva Fennica, Vantaa, v. 42, n. 4, p. 625-641, 2008.
PODLASKI, R. Suitability of the selected statistical distributions for fitting diameter data in distinguished development stages and phases of near-natural mixed forest in the Swietokrzyski National Park (Poland). Forest Ecology and Management, Amsterdam, n. 236, p. 393-402, 2006.
PULZ, F. A. et al. Acuracidade da predição da distribuição diamétrica de uma floresta inequiânea com a matriz de transição. Cerne, Lavras, v. 5, n. 1, p. 1-14, 1999.
QIN, J.; CAO, Q. V.; BLOUIN, D. C. Projection of a diameter distribution through time. Canadian Journal of Forest Research, Ottawa, n. 37, p. 188-194, 2007.
REYNOLDS JUNIOR, M. R.; BURK, T. E.; HUANG, W. C. Goodness-of-fit tests and model selection procedures for diameter distribution models. Forest Science, Bethesda, v. 34, n. 2, p. 373-399, 1988.
ROBINSON, A. Preserving correlation while modeling diameter distributions. Canadian Journal of Forest Research, Ottawa, v. 34, p. 221-232, 2004.
SCHNEIDER, P. R. et al. Estimativa dos parâmetros da função de densidade probabilística de Weibull por regressão aninhada em povoamento desbastado de Pinus taeda L. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 18, n. 3, p. 381-392, 2008.
SCOLFORO, J. R. S. et al. Modelo de produção para floresta nativa como base para o manejo sustentado. Cerne, Lavras, v. 2, n. 1, p. 112-137, 1996.
SIIPILEHTO, J.; SARKKOLA, S.; MEHTÄTALO, L. Comparing regression estimation techniques when predicting diameter distributions of Scots pine on drained peatlands. Silva Fennica, Vantaa, v. 41, n. 2, p. 333-349, 2007.
SIIPILEHTO, J. Modeling stand structure in young Scots pine dominated stands. Forest Ecology and Management, Amsterdam, n. 257, p. 223-232, 2009.
SOCHER, L. G. Dinâmica e biomassa aérea de um trecho de floresta ombrófila mista aluvial no município de araucária, Paraná. 2004. 87 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) - Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2004.
STEPKA, T. F. Modelagem da dinâmica e prognose da estrutura diamétrica de uma floresta ombrófila mista por meio de Matriz de Transição e Razão de Movimento. 2008. 138 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Irati, 2008.
TEIXEIRA, L. M. et al. Projeção da dinâmica da floresta natural de Terra-firme, região de Manaus-AM, com o uso da cadeia de transição probabilísitica de Markov. Revista Acta Amazonica, Manaus, v. 37, n. 3, p. 377-384, 2007.
TORRES-ROJO, J. M.; TORRES MARGAÑA, O. S.; MIRELES, M. A. Metodologia para mejorar la predicción de parametros de distribuciones diametricas. Revista Agrociencia, Texcoco, v. 34, n. 5, p. 627-637, 2000.
UMAÑA, C. L. A.; ALENCAR, J. C. Distribuições diamétricas da Floresta Tropical Úmida em uma área no município de Itacoatiara-AM. Revista Acta Amazonica, Manaus, v. 28, n. 2, p. 167-190, 1998.
VANCLAY, J. K. Modelling the growth and yield of tropical moist forests. Wallingford: CAB International, 1991. 151 p.
VAN LAAR, A; AKÇA, A. Forest Mensuration. [s. l.]: Springer-Verlag, 2007. 383 p.
WESTPHAL, C. et al. Is the reverse J-shaped diameter distribution universally applicable in European virgin beech forests? Forest Ecology and Management, Amsterdam, n. 223, p. 75-83, 2006.
