caracterização e análise do coberto vegetal lenhoso e o seu...

Caracterização e análise do coberto vegetal lenhoso e o seu contributo para a

Avaliação dos impactes dos fogos florestais Avaliação dos impactes dos fogos florestais nos recursos hídricos subterrâneos nos recursos hídricos subterrâneos

= POCI / AGR / 59180 / 2004 == POCI / AGR / 59180 / 2004 =

vegetal lenhoso e o seu contributo para a produção de cinzas resultantes de

incêndios florestais

Conferências CTC

ESA-IPCB, 6 de Julho de 2011

Luís Quinta-NovaPaulo Fernandez

• Proceder a uma caracterização da composição das comunidades

vegetais a uma escala mais pormenorizada, com especial incidência

no estudo das espécies arbóreas e arbustivas.

OBJECTIVOS

Caracterização e análise do coberto vegetal lenhoso e o seu contributo para a produção de cinzas

resultantes de incêndios florestais

Conferência CTCESA-IPCB, 6 de Julho de 2011

• Elaboração de uma metodologia de análise espacial para integração

de diferentes variáveis com influência na quantidade e qualidade dos

recursos hídricos.

• Desenvolvimento de uma metodologia de amostragem e recolha do

material vegetal para incinerar.


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

Bacia do Caratão

Bacia do Carvoeiro

BACIAS ESTUDADAS (1.ª FASE)



Bacia da Quebrada


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


BaciasAno do

incêndioCaudais Observações

Caratão

Áreas não

19982003

Monitorização desde 1997

BACIAS ESTUDADAS (1.ª FASE)



Áreas não ardidas

recentemente

Carvoeiro 2003Sem

monitorização

Quebrada Área não ardidaSem

monitorização

Área de controlo de qualidade e

quantidade de água


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


• Foi definida uma grelha de pontos equidistantes de 160 m.

METODOLOGIA – Caracterização da vegetação

• Parcelas de amostragem com uma área de 200 m 2 centradasnesses pontos.




(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

• Recolha de amostras de terra por inventário florístico.

• Inventariação das espécies vegetais lenhosas - métodofitossociológico de Braun-Blanquet (KENT & COKER, 1994).

• Análise estatística multivariada: método aglomerativo UP GMA eAnálise Canónica de Correspondências (ACC).


Distribuição espacial das amostras nas bacias hidrográficas



!(

!(

!(

!(

!(

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!(

!(

!( !( !( !( !( !(

!( !( !( !(

!(!( !( !(

!(

!(

!(

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!(

!(

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!( !(

!(!(

9

8

7

65

4

32

1

36 35

3433

3231

30

29

2827

26

25

24

23222120

19181716

151413121110

219500 220000 220500 221000 221500

294

000

294

000

294 5

00

2945

00

295

000

295

000

295 5

00

2955

00

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

Projecção - Transverse MercatorElipsóide - Datum Lisboa Hayford

LOCALIZAÇÃO :

REDE DE AMOSTRAGEM :

REDE DE AMOSTRAGEM(Bacia de Quebradas)

´

ALTITUDE :

!( Amostras

Bacia Hidrográfica

� Secção de Controle

Máx : 1090

Min : 30

Bacia da Quebrada


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

�

!(!(

219500 220000 220500 221000 221500

0 10,5km

Coordenadas - Lisboa Hayford Gauss IgeoE

Avaliação do Impacte dosFogos Florestais nos Recursos

Hídricos Subterrâneos

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!( !( !( !(

!( !( !( !( !(

!( !( !( !( !( !(

!( !( !( !( !( !(

!(

!(

!(

!(

!(

�

98

7

6

5

4

3

2

1

3332

31

30

29

282726252423

222120191817

1615141312

1110

215000

215000

215500

215500

216000

216000

292 0

00

2920

00

292

500

292

500

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

0 10,5km

Projecção - Transverse MercatorElipsóide - Datum Lisboa HayfordCoordenadas - Lisboa Hayford Gauss IgeoE

LOCALIZAÇÃO :




REDE DE AMOSTRAGEM(Bacia do Caratão)

´

Bacia Hidrográfica


ALTITUDE :

!( Amostras

Máx : 1090

Min : 30

!(

!( !(

!(

!(

!(

!(

!( !( !( !(

!(

!( !( !( !( !( !( !(

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!(

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98

7

6

5

432

1

3635

34

33

3231302928

27

26252423

22

21

20

19181716151413

12

1110

216000

216000

216500

216500

217000

217000

217500

217500

294 0

00

2940

00

294 5

00

2945

00

295 0

00

2950

00

295 5

00

2955

00

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

0 10,5km


LOCALIZAÇÃO :




REDE DE AMOSTRAGEM(Bacia do Carvoeiro)

´

Bacia Hidrográfica


ALTITUDE :

!( Amostras

Máx : 1090

Min : 30

Bacia do Carvoeiro

Bacia do Caratão


INVENTÁRIOS FLORÍSTICOS

Método de Braun-Blanquet (KENT & COKER, 1994)

• Fisiográficos • Geologia • Hidrogeologia • VegetaçãoAltitude Afloramentos Reduzida Espécie:



Exposição

Inclinação

Topo, Encosta; Vale.

Natureza das rochas

Erosão

Mediana

Elevada

1. Isolada

2. Pequenos tufos

3. Grandes tufos

4. Tapetes descontínuos

5. Tapetes contínuos


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


Inventários florísticos – Bacia do Carvoeiro



N.º DE INVENTÁRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Exposição SE SE SO S N S SO SE E SE NO N N NE NE SO SE NO NO NE NE NE NO NE NO E

Altitude (m) 321 412 418 414 403 411 418 429 387 392 415 422 428 441 393 392 380 390 405 432 423 417 412 386 397 396

Inclinação (º) 5 5 10 18 12 13 9 14 10 9 10 11 12 8 9 18 13 8 5 11 3 12 5 1 9 19 10

Rocha Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q

N.º de espécies_lenhosas 4 12 8 5 5 6 5 6 12 6 4 7 7 7 12 7 14 13 10 6 6 5 7 7 7 8

Pinus pinaster 3 3 4 5 4 4 4 3 3 3 4 2 4 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 2 4 5

Eucalyptus globulus 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Cistus ladanifer 0 1 1 1 1 0 0 1 2 2 2 1 0 0 2 0 3 1 2 0 1 0 2 0 2 1Cistus ladanifer 0 1 1 1 1 0 0 1 2 2 2 1 0 0 2 0 3 1 2 0 1 0 2 0 2 1

Cistus salvifolius 0 2 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 2 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

Cistus popolifolius 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Cistus monspeliensis 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 1 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Chamaespartium tridentatum 2 1 2 2 2 2 2 2 2 0 0 2 2 2 2 2 2 2 0 2 2 2 2 2 2 2

Calluna vulgaris 1 3 2 0 0 1 1 2 2 3 0 2 2 0 2 2 3 2 0 2 1 1 0 2 0 0

Lavandula stoechas 0 2 1 0 0 0 0 0 3 2 0 2 0 0 0 0 1 3 2 0 0 0 0 0 0 1

Halimium ocymoides 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 2 3 1 2 3 0 0 2 0 2 0 0 0 0 0 0

Phyllirea angustifolia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 2 2 2

Genista triacanthos 0 2 1 2 1 2 0 1 3 3 0 2 0 2 2 2 2 3 3 2 0 2 2 0 0 2

Myrtus communis 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Erica umbellata 2 0 1 2 2 3 2 3 1 0 0 0 2 2 2 2 1 1 2 2 2 0 2 2 2 2

Quercus coccifera 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

Quercus rotundifolia 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 0 0 0 0 0 0 0

Quercus suber 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0

Rubus ulmifolius 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

Arbutus unedo 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 2 1 0 0 0 1 2 0 0

Ulex minor 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2 0 1 0 2 0 2 2 0 0 0 0

Lithodora prostata 0 0 1 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 1 2 2 0 0 0 0 1 2 2

Inventários florísticos – Bacia do Carvoeiro (cont.)



N.º DE INVENTÁRIO 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Exposição S SE NE SO S NO E E E O

Altitude (m) 364 404 388 350 347 346 401 368 319 336

Inclinação (º) 12 3 21 30 26 12 3 23 6 12

Rocha Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q

N.º de espécies_lenhosas 9 4 8 10 7 8 5 8 6 4

Pinus pinaster 2 4 2 3 3 4 4 3 2 3

Eucalyptus globulus 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0

Cistus ladanifer 1 2 1 2 1 2 2 0 0 0Cistus ladanifer 1 2 1 2 1 2 2 0 0 0

Cistus salvifolius 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Cistus popolifolius 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Cistus monspeliensis 1 0 0 2 0 2 0 0 0 0

Chamaespartium tridentatum 1 2 2 2 2 1 2 2 0 2

Calluna vulgaris 2 0 0 2 2 0 0 2 2 2

Lavandula stoechas 3 0 0 3 0 0 0 0 0 0

Halimium ocymoides 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0

Phyllirea angustifolia 2 0 2 2 2 0 0 2 0 0

Genista triacanthos 2 0 2 0 2 2 2 2 0 0

Myrtus communis 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Erica umbellata 2 2 1 2 2 3 2 2 0 3

Quercus coccifera 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

Quercus rotundifolia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Quercus suber 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0

Rubus ulmifolius 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0

Arbutus unedo 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0

Ulex minor 0 0 2 0 0 0 0 0 5 0

Lithodora prostata 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0

Caracterização pedológica - Bacia do Carvoeiro



Análise sumária

• pH

• matéria orgânica (%)

• Fósforo assimilável (ppm)

• Potássio assimilável (ppm)

tojo-molar(Genista triacanthos )

urze (Erica sp.)

roselha - pequena (Cistus crispus )

esteva (Cistus ladannifer )



Material vegetal recolhido para incineração

carqueja (Chamaespartium

tridentatum )

sargaço(Halimium sp.)

rosmaninho(Lavandula stoechas )

queiroga (Calluna vulgaris )


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)




Inventários florísticos – Parâmetros da vegetação

Estratificação Distribuição por espécie

! !!!

216000 216500 217000 217500

295 5

00

2955

00

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

CARTA DE ESTRATIFICAÇÃO

´! !

!h

216000 216500 217000 217500

295

500

295

500

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

CARTA DE DISTRIBUIÇÃO

Erica umbellata

´


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

! !

! ! ! !

! ! !

! !

!! !

! !! ! !

!

! ! !

!

!! !

!

! ! !

!�

CARVOEIRO

216000 216500 217000 217500

294

000

294

000

294

500

294

500

295

000

295

000

0 10,5km


LOCALIZAÇÃO :

GRELHA DE AMOSTRAGEM :

Bacia Hidrográfica




! 25 - 50 cm

! 50 - 100 cm

�

! !

!

! !

! ! ! ! !

!

! ! ! ! !!

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!!

!

! !

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h h

h

h

h

h

216000 216500 217000 217500

294

000

294

000

294 5

00

2945

00

295

000

295

000

0 10,5km


LOCALIZAÇÃO :


Bacia Hidrográfica




h Ausência

! Isolado

! Pequenos Tufos

! Tufos ou Grupos




! ! !!

216000 216500 217000 217500

295 5

00

2955

00

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

CARTA DE COBERTURA

´

Grau de cobertura

!( !(!( !(

216000 216500 217000 217500

295 5

00

2955

00

MAÇÃO

ENVENDOS

CARVOEIRO

313312

323322

CARTA DE RIQUEZAESPECIFICA

(Bacia do Carvoeiro)

Riqueza específica

Inventários florísticos – Parâmetros da vegetação


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

! ! ! !

! ! !

!

!

!

!

!

!

!

! ! ! !

!

!!

! ! ! !

! ! ! !

!!

!

�

216000 216500 217000 217500

294 0

00

2940

00

294 5

00

2945

00

295 0

00

2950

00

0 10,5km


LOCALIZAÇÃO :


Bacia Hidrográfica




! 0 - 10 %

! 10 - 30 %

! 30 - 50 %

! > 50 %

!(

!( !( !( !(

!(

!(

!( !( !(

!(!( !( !(

!(!( !( !( !( !(

!( !( !(

!(!(

!( !(!(

!(

!(

!(!(

�

216000 216500 217000 217500

294 0

00

2940

00

294 5

00

2945

00

295 0

00

2950

00

323322

0 10,5km


REDE DE AMOSTRAGEM:(Nº de Espécies por Inventário)

LOCALIZAÇÃO :

Bacia Hidrográfica




!( 3 - 5

!( 6 - 8

!( 9 - 11

!( 12 - 14




Análise Classificativa

Análise aglomerativa (modo Q, UPGMA) dos valores de dissimililaridade das comunidades vegetais (Bacia Hidrográfica do Carvoei ro)



Análise Canónica de Correspondências

Diagrama de ordenação das espécies nos eixos canóni cos correspondentes às variáveis consideradas (Bacia Hidrográfica do Carat ão)

• Caracterizar a situação anterior e posterior à ocorrência dos

fogos (tipo de coberto vegetal, (sua) densidade, volume de

biomassa combustível);

OBJECTIVOS - ESTIMATIVA DA BIOMASSA FLORESTAL



• Determinar quais são as substâncias poluentes (composição das

cinzas) e a sua quantidade em função do coberto vegetal.


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


ESTIMATIVA DA BIOMASSA FLORESTAL

Parâmetros avaliados

• Composição (Puro / Misto)

• Estrutura (Regular / Irregular)

• Grau de Cobertura



• Grau de Cobertura

• Regime cultural (Alto Fuste / Talhadia / Talhadia M ista)

• Rotação (1.ª / 2.ª / 3.ª / Indeterminada)

• Tipo de Corte (Raso/ Algumas Árvores/ Área Cortada)

• Espécie, DAP, Altura das árvores de amostra, Altura das árvores dominantes, Idade


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


ESTIMATIVA DA BIOMASSA FLORESTAL

Métodos Utilizados

• Estimativa de Biomassa dos Povoamentos de Eucalipto(Soares & Tomé , 2000)

• Avaliação Indirecta da Carga de Combustível em Pinhal Bravo(Fernandes et al., 2002)



(Fernandes et al., 2002)

• Estimating Net Primary Production in Pinus PinasterEcosystems in Portugal (Lopes, 2005)

• Avaliação da Potencialidade de Produção de BiomassaResidual dos Povoamentos Florestais. Contribuição para aelaboração de um Atlas dos resíduos da Floresta e Aplicaçãoda Biomassa do Espaço Atlântico (Páscoa, et al ., 2006).


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)


Quantidade de Biomassa (Árvores)

Interpolação Espacial - Kriging



!! !

!

!

!

!

! ! ! !

!

Legenda

! Pontos de Amostragem


Bacia hidrográfica - Carvoeiro


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

�

! ! ! ! ! ! !

!

!

!

! ! ! !

!

!! ! ! !

!

!

!

!

Biomassa (ton/ha)

9,525 - 26,126

26,127 - 34,602

34,603 - 42,726

42,727 - 99,590


Quantidade de Biomassa (Árvores)

Interpolação Espacial - IDW



!! !

!

!

!

!

! ! ! !

!

Legenda





(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

�

! ! ! ! ! ! !

!

!

!

! ! ! !

!

!! ! ! !

!

!

!

!

Biomassa (ton/ha)

0,028 - 19,628

19,629 - 29,427

29,428 - 43,310

43,311 - 208,271


Quantidade de Biomassa (Matos)

Interpolação Espacial - Kriging



!! !

!

!

!

!

! ! ! !

!

Legenda





(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

�

!

! ! ! ! ! ! !

!

!

!

! ! ! !

!

!! ! ! !

!

!

!

!


Biomassa (ton/ha)

0,0104 - 0,0407

0,0408 - 0,0545

0,0546 - 0,0700

0,0701 - 0,1206


Quantidade de Biomassa (Matos)

Interpolação Espacial - IDW



!! !

!

!

!

!

! ! ! !

!

Legenda





(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

�

! ! ! ! ! ! !

!

!

!

! ! ! !

!

!! ! ! !

!

!

!

!


Biomassa (ton/ha)

0,0032 - 0,0275

0,0276 - 0,0357

0,0358 - 0,0681

0,0682 - 0,6929


INTERPOLAÇÃO ESPACIAL



A selecção do método de interpolação mais ajustado à

modelação geográfica da variável?

• Inspecção visual dos mapas produzidos ;


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

• Inspecção visual dos mapas produzidos ;

• Estudo dos erros de estimação dos modelos de

interpolação espacial.


O ERRO QUADRÁTICO MÉDIO (EQM)



n representa o número de observações do fenómeno di sponíveis

f’ (x i, yj) representa uma estimativa do fenómeno para a posi ção geográfica i

f (x i, yj) representa uma observação do fenómeno para a posi ção geográfica i

( )∑ = −= ni iiii yxfyxfnEQM 12' ),(),(/1

Inte

rpol

ação

Esp

acia

l 0,003550,00360

0,00365


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

Inte

rpol

ação

Esp

acia

l

Bio

mas

sa -

Mat

os

0,00310

0,00315

0,00320

0,00325

0,00330

0,00335

0,00340

0,00345

0,00350

0,00355

IDW Kriging -Circular Kriging -Exponencial Kriging -Esférico

EQ

M


O ERRO QUADRÁTICO MÉDIO (EQM)



Inte

rpol

ação

Esp

acia

l

Arb

óreo

800

1000

1200


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

Inte

rpol

ação

Esp

acia

l

Bio

mas

sa -

Arb

óreo

0

200

400

600

IDW Kriging -Circular Kriging -Exponencial Kriging -Esférico

EQ

M


2ª Fase




(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

Vale do Zêzere a Vale do Zêzere a

montante de montante de

ManteigasManteigas

Área ardida em 2005Área ardida em 2006

Bacia do Bacia do

PenhascosoPenhascoso


2ª Fase



Bacia do Bacia do PenhascosoPenhascoso

-- Ocupação do Solo Ocupação do Solo --


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

(em hectares)


2ª Fase



Vale do Zêzere Vale do Zêzere

-- Ocupação do Solo Ocupação do Solo --


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

(em hectares)


2ª Fase



Vale do Zêzere Vale do Zêzere


(POCI / AGR / 59180 / 2004)(POCI / AGR / 59180 / 2004)

-- Biomassa ardida Biomassa ardida --


caracterização e análise do coberto vegetal lenhoso e o seu...

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