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Título: Lógica fuzzy na determinação de fragmentos florestais para coleta de sementes
Autor(es): Peluzio, Telma Machado de Oliveira
Orientador: Santos, Alexandre Rosa dos
Coorientador: Fiedler, Nilton César
Kunz, Sustanis Horn
Palavras-chave: Áreas degradadas
Floresta Atlântica
Degraded areas
Nature conservation
Environmental geotechnology
Atlantic forest
Geographic information systems
Data do documento: 17-Fev-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A floresta tropical brasileira encontra-se fragmentada em decorrência da grande exploração no processo de colonização do país. Para manutenção e proteção dos diferentes ecossistemas foram adotados uma série de instrumentos legais, que quando associados ao ferramental tecnológico e matemático, em especial a lógica Fuzzy, possibilita a adoção de critérios mais próximos do pensamento humano. No presente trabalho, objetivou-se selecionar fragmentos florestais potenciais com maior grau de conservação para a coleta de sementes que atendam as exigências legais, por meio da utilização e associação da ecologia da paisagem à lógica Fuzzy. O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do rio Itapemirim no estado do Espírito Santo, por meio das seguintes etapas: obtenção da imagem de satélite Landsat 8; fotointerpretação e classificação dos fragmentos florestais por classe de tamanho em que: A menor que 5 ha, B entre 5,1 e 50 ha, C entre 50,1 e 300 ha, e D maior que 300 ha; avaliação da dinâmica dos índices de métricas da paisagem de área, densidade e tamanho, forma, borda, área central e proximidade; aplicação da lógica Fuzzy e as suas respectivas funções de pertinência Small e Large, e a função de sobreposição Gamma; seleção de fragmentos florestais potenciais com maior grau de conservação das sementes para coleta e; avaliação da estrutura, riqueza florística, diversidade de Shannon Wiener, equabilidade de Pielou, dissimilaridade de Bray-Curtis, qualidade e sanidade do fuste conforme norma da Sociedade Florestal Brasileira e o índice de Payandeh para avaliar o padrão de distribuição espacial entre fragmentos florestais classificados como alto e baixo potencial para coleta de sementes. Foram determinados 7.515 fragmentos florestais, ocupando 19,21% da área de estudo. A classe de tamanho A possui menor área territorial, maior número de fragmentos e risco de extinção devido ao aumento da borda. A classe D possui menor número de fragmentos, maior área e melhor condição para a coleta de sementes, mesmo com o aumento da borda. Foram selecionados dois fragmentos classificados, respectivamente, como de alto (Fragmento 1) e baixo (Fragmento 2) potencial para coleta de sementes florestais. No fragmento 1 foram amostrados 1.670 indivíduos, correspondendo a 172 espécies, 103 gêneros e 40 famílias botânicas. No fragmento 2 amostraram-se 1.526 indivíduos, 135 espécies, 92 gêneros e 40 famílias botânicas. O fragmento 1 apresentou menor valor para os índices de diversidade de Shannon-Wiener, Pielou e Jackknife; maior área basal e número de indivíduos por hectare, melhor qualidade e sanidade do fuste entre os indivíduos arbóreos e melhor distribuição espacial que o fragmento 2. A análise dos dados de campo permite confirmar que a lógica Fuzzy foi eficaz na determinação de fragmentos potenciais para coleta de sementes florestais com maior grau de conservação, baseada na determinação da riqueza dos fragmentos. O fragmento 1 possui maior riqueza, maior área basal, menor diversidade, melhor qualidade e sanidade do fuste, e melhor distribuição espacial que o fragmento 2. A metodologia pode ser adaptada para outras zonas e diferentes biomas do planeta.
The Brazilian rain forest is fragmented due to the great exploitation in the process of colonization of the country. For the maintenance and protection of the different ecosystems, a series of legal instruments were adopted, which, when associated to the technological and mathematical tools, especially the Fuzzy logic, allow the adoption of criteria closer to human thought. In the present work, the objective was to select potential forest fragments with a higher degree of conservation for the collection of seeds that meet legal requirements, through the use and association of landscape ecology with Fuzzy logic. The study was carried out in the Itapemirim river basin in the state of Espírito Santo, through the following steps: obtaining the Landsat 8 satellite image; photointerpretation and classification of forest fragments by size class in which: A less than 5 ha, B between 5.1 and 50 ha, C between 50.1 and 300 ha, and D greater than 300 ha; evaluation of the dynamics of the metrics indexes of the area landscape, density and size, shape, border, central area and proximity; application of the Fuzzy logic and their respective Small and Large membership functions, and the Gamma overlay function; selection of potential forest fragments with higher degree of conservation of the seeds for collection; Shannon Wiener diversity, Pielou equability, Bray-Curtis dissimilarity, quality and stem health according to the Brazilian Forestry Society standard, and the Payandeh index to evaluate the pattern of spatial distribution among forest fragments classified as high and low potential for seed collection. 7,515 forest fragments were determined, occupying 19.21% of the study area. Size class A has a smaller territorial area, greater number of fragments and extinction risk due to increased edge. Class D has lower number of fragments, larger area and better condition for seed collection, even with increased edge. Two fragments classified as high (Fragment 1) and low (Fragment 2) were selected, respectively, for the collection of forest seeds. In fragment 1; 1,670 individuals were sampled, corresponding to 172 species, 103 genera and 40 botanical families. In fragment 2; 1,526 individuals, 135 species, 92 genera and 40 botanical families were sampled. Fragment 1 presented lower values for the diversity indexes of Shannon-Wiener, Pielou and Jackknife; Higher basal area and number of individuals per hectare, better quality and stem health among tree individuals and better spatial distribution than fragment 2. Field data analysis allows to confirm that Fuzzy logic was effective in determining potential fragments for collection of forest seeds with higher degree of conservation, based on the determination of the richness of the fragments. Fragment 1 has greater richness, higher basal area, lower diversity, better quality and health of the stem, and better spatial distribution than fragment 2. The methodology can be adapted to other zones and different biomes of the planet.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7705
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