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Como a altura da floresta e sua relação com a densidade da madeira variam na Amazônia brasileira
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Avanços recentes no sensoriamento remoto possibilitaram a estimativa em larga escala dos estoques de carbono florestal por meio de modelos baseados principalmente em métricas de altura do dossel. Embora a densidade da madeira considerados é considerada no processo de calibração da equação, o modelo final não utiliza diretamente, não incorporando a variação regional da densidade da madeira. Compreender a relação entre altura do dossel e densidade média da madeira em nível de floresta é essencial para avaliar a aplicabilidade desses modelos em escalas espaciais amplas, principalmente em florestas tropicas. A altura do dossel e a densidade da madeira em nível de floresta podem responder de forma distinta a gradientes ambientais, o que pode mascarar possíveis relações entre elas. Investigamos como a altura do dossel e a densidade média da madeira em nível de floresta variam ao longo de gradientes ambientais na Amazônia brasileira. Coletamos dados em 19 sítios distribuídos pela Amazônia, totalizando 55 parcelas amostradas com LiDAR terrestre (ground profiling LiDAR, light detection and ranging) e 46 parcelas com densidade média da madeira do tronco da comunidade (~50 árvores/parcela). Os gradientes ambientais foram caracterizados com dados climáticos e edáficos de bases de dados online e, quando disponíveis, dados de solo coletados em campo. Não encontramos correlação entre a altura média do dossel e a densidade média da madeira em nível de floresta. No entanto, observamos uma correlação negativa entre a altura máxima do dossel e a densidade média da madeira na maior parte da Amazônia brasileira, com exceção das florestas que ultrapassam 60 m de altura máxima. Esses resultados mostraram que precipitação, capacidade de drenagem do solo, disponibilidade de luz, temperaturas diurnas e noturnas, e a densidade de derrubadas por vento explicam 40% da variabilidade da altura média e máxima do dossel. Já a densidade média da madeira em nível de floresta tende a aumentar em áreas com menor secura atmosférica, maiores temperaturas médias, especialmente noturnas, maior densidade do solo e solos com melhor drenagem. De forma geral, nossos resultados sugerem que modelos de estimativa de biomassa baseados na altura máxima do dossel podem ter bom desempenho mesmo sem considerar a densidade da madeira, mas provavelmente possuem vieses maiores ao estimar a biomassa em regiões com florestas excepcionalmente altas.
Abstract:
Recent advances in remote sensing have enabled large-scale estimation of forest carbon stocks using models based mainly on canopy height metrics. Although wood density values are considered during calibration, the final model does not account for forest-level variation in wood density, overlooking an important source of regional variation in biomass. Understanding the relationship between canopy height and forest-level wood density is essential to understand the applicability of such models at broad spatial scales. Canopy height and forest-level wood density may respond differently to environmental gradients, which could mask relationships. We investigate how canopy height and forest-level wood density vary across environmental gradients in the Brazilian Amazon. We collected data in 19 sites across the Amazon, totaling 55 ground profiling LiDAR (light detection and ranging) sampled plots and 46 with community mean trunk wood density (~ 50 trees/plot). Environmental gradients were characterized using climate and soil data from online databases and, when available, soil data collected in the field. We found no correlation between mean canopy height and forest-level mean wood density. However, we found a negative correlation between maximum canopy height and mean wood density across most of the Brazilian Amazon, excluding forests exceeding 60 m in height. Our findings showed that precipitation, soil drainage capacity, light availability, daytime and nighttime temperatures and windthrow density controlled 40% of the mean and maximum canopy height variability. Forest-level mean wood density tends to increase in areas with lower atmospheric dryness, higher mean temperatures, particularly at night, higher soil bulk density, and better-drained soils. Overall, our results suggest that biomass models based on maximum canopy height may perform well even without considering wood density, they will likely fail to estimate biomass at exceptionally tall forest regions. as a predictor but may not be applicable for regions which have exceptionally tall forests.
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