RESUMO

One-fourth of Brazilian Amazonia is managed for timber production, but only a small portion of active logging sites follow sustainable forest management plans (SFMPs). Amazon forests without SFMPs are susceptible to deforestation because such plans integrate the use of forest products and conservation goals by allowing selective wood extraction following regulations aimed at reducing the long-term impact of logging. However, it remains uncertain whether reduced-impact selective logging typical of SFMPs (17-20 m3 ha-1 yr-1 of 38-70 species) changes forest regeneration, carbon (C) stocks, and nutrient cycling. Here, we tested the hypothesis that litter and soil biogeochemical parameters serve as indicators of sustainable logging as forest regeneration, C stocks, and C-to-nutrient ratios in soil and litter become progressively similar to those of primary forests as time elapses after logging. We used a chronosequence spanning nine years since logging to relate litter and soil (at 0-10, 10-30, 30-50 cm depth) C stocks and 12 and 15 biogeochemical parameters, respectively, as well as canopy cover and tree seedling density (10-150 cm tall) in upland evergreen Amazon forests. In one unlogged and four logged stands sampled three, five, seven, and nine years after logging, we compared 15 permanent plots (three replicated 0.5 ha plots per time-since-logging category). We found that five parameters explained >80% of the variation in soil and litter properties among logged and unlogged stands. Litter parameters were more sensitive to logging than soil parameters, as litter C stocks and C-to-nutrient ratios increased systematically after logging. Canopy cover decreased over time and was ~14% lower nine years after logging. Total seedling density did not change consistently over time but was ~54% higher seven years after logging. Our data suggest that the SFMP guidelines have served the purpose of maintaining soil quality and forest regeneration. Litter and soil parameters can be useful indicators of sustainable forest management in upland evergreen forests in Central Amazonia.

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RESUMO

Reduced-impact logging is a well known practice applied in most sustainable forest management plans in the Amazon. Nevertheless, there are still ways to improve the operational planning process. Therefore, the aim of this study was to create an integer linear programming (ILP) to fill in the knowledge gaps in the decision support system of reduced impact logging explorations. The minimization of harvest tree distance to wood log landing was assessed. Forest structure aspects, income and wood production were set in the model, as well as the adjacency constraints. Data are from a dense ombrophylous forest in the western Brazilian Amazon. We applied the phytosociological analysis and BDq method to define the selective logging criteria. Then, ILP models were formulated to allow the application of the constraints. Finally, 32 scenarios (unbalanced forest, UF, and balanced forest, BF) were generated and compared with real executed plans (RE). Robust results were achieved and the expected finding of each scenario was met. The feasibility to integrate ILP models in uneven-aged forest management projects was endorsed. Consequently, the UF and BF scenarios tested were efficient and concise, introducing new advances for forest management plans in the Amazon. The proposed models have a high potential to improve the selective logging activities in the Amazon forest.(AU)

A exploração de impacto reduzido é uma prática bem conhecida e aplicada na maioria dos planos de manejo florestal sustentável na Amazônia. Todavia, ainda há a possibilidade de melhoria do processo de planejamento da operação. Diante da falta de métodos auxiliares à tomada de decisão, o objetivo do trabalho foi desenvolver modelos de programação linear inteira (PLI) para suprir esta demanda. Considerou-se a minimização da distância entre as árvores exploradas e os pátios de estocagem de madeira. Aspectos estruturais, econômicos e produtivos foram incorporados ao modelo, bem como restrições de adjacência. Os dados derivam de uma floresta ombrófila densa na Amazônia Ocidental. Previamente, utilizou-se uma análise fitossociológica e o método BDq como critério de remoção. Posteriormente, modelos de PLI foram formulados para exemplificar as aplicações. Finalmente, 32 cenários (para floresta desbalaceada, UF, e floresta balanceada, BF) foram gerados e comparados com o plano executado no campo (RE). Resultados robustos foram obtidos e atenderam às expectativas de cada cenário. A viabilidade da integração dos modelos de PLI em projetos de manejo de florestas ineqüiâneas foi testado. Os cenários UF e BF testados foram eficientes e concisos, confirmando seu potencial para aumentar a eficiência de planos de exploração madeireira e manejo florestal na Amazônia.(AU)

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RESUMO

ABSTRACT Reduced-impact logging is a well known practice applied in most sustainable forest management plans in the Amazon. Nevertheless, there are still ways to improve the operational planning process. Therefore, the aim of this study was to create an integer linear programming (ILP) to fill in the knowledge gaps in the decision support system of reduced impact logging explorations. The minimization of harvest tree distance to wood log landing was assessed. Forest structure aspects, income and wood production were set in the model, as well as the adjacency constraints. Data are from a dense ombrophylous forest in the western Brazilian Amazon. We applied the phytosociological analysis and BDq method to define the selective logging criteria. Then, ILP models were formulated to allow the application of the constraints. Finally, 32 scenarios (unbalanced forest, UF, and balanced forest, BF) were generated and compared with real executed plans (RE). Robust results were achieved and the expected finding of each scenario was met. The feasibility to integrate ILP models in uneven-aged forest management projects was endorsed. Consequently, the UF and BF scenarios tested were efficient and concise, introducing new advances for forest management plans in the Amazon. The proposed models have a high potential to improve the selective logging activities in the Amazon forest.

RESUMO A exploração de impacto reduzido é uma prática bem conhecida e aplicada na maioria dos planos de manejo florestal sustentável na Amazônia. Todavia, ainda há a possibilidade de melhoria do processo de planejamento da operação. Diante da falta de métodos auxiliares à tomada de decisão, o objetivo do trabalho foi desenvolver modelos de programação linear inteira (PLI) para suprir esta demanda. Considerou-se a minimização da distância entre as árvores exploradas e os pátios de estocagem de madeira. Aspectos estruturais, econômicos e produtivos foram incorporados ao modelo, bem como restrições de adjacência. Os dados derivam de uma floresta ombrófila densa na Amazônia Ocidental. Previamente, utilizou-se uma análise fitossociológica e o método BDq como critério de remoção. Posteriormente, modelos de PLI foram formulados para exemplificar as aplicações. Finalmente, 32 cenários (para floresta desbalaceada, UF, e floresta balanceada, BF) foram gerados e comparados com o plano executado no campo (RE). Resultados robustos foram obtidos e atenderam às expectativas de cada cenário. A viabilidade da integração dos modelos de PLI em projetos de manejo de florestas ineqüiâneas foi testado. Os cenários UF e BF testados foram eficientes e concisos, confirmando seu potencial para aumentar a eficiência de planos de exploração madeireira e manejo florestal na Amazônia.

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Changes in the forest structure were analyzed considering two harvest intensities in 108ha of primary forest in the Rio Capim Forest Management Unit, belonging to Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., in the municipality of Paragominas, Pará. Data were collected in 2003 (before harvesting) and 2004 (after harvesting) in 36 0.25ha permanent sample plots, randomly distributed in the area (12 in unlogged forest, 12 in logged forest and 12 in logged forest plus extraction of coarse woody debris). Before logging (2003), 4469 trees with DBH > 10cm were recorded in the 36 plots (9ha sample). Seven months after logging (2004), the number of trees increased to 4531 but only 4330 were found alive. Lecythis idatimon, Poecilanthe effusa, Rinorea flavescens, Eschweilera grandiflora, Eschweilera pedicellata, Inga sp., Protium spp., Vouacapoua americana, Guatteria poeppigiana and Eschweilera coriacea were the ten most important species both before and after logging. Forest structure, in the two harvest intensities, had significant changes due to the logging. But there were no significant changes between the two logged areas, suggesting that the extraction of the coarse woody debris after logging did not cause significant damage to the remaining forest. Forest structure changed slightly after logging but these changes were not significant among the three communities. Despite the reduction in adult tree stock of commercial species due to logging and coarse woody debris extraction, the stand kept characteristics similar to the original forest. Studies on natural regeneration (DBH 10cm), pos-harvesting silviculture and growth of the forest are recommended.

Foram estudadas as mudanças na estrutura de 108ha de uma floresta primária submetida a duas intensidades de colheita de madeira, na Fazenda Rio Capim, pertencente à Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., no município de Paragominas, Pará. Os dados foram coletados, em dois períodos (2003, antes da exploração, e 2004, após a exploração) em 36 parcelas permanentes quadradas de 0,25ha, estabelecidas aleatoriamente na área, sendo12 em floresta não-explorada: Testemunha - T0; 12 em floresta explorada com colheita apenas do fuste comercial das árvores: Tratamento - T1; e 12 em floresta explorada com colheita do fuste e dos resíduos lenhosos: Tratamento - T2. Em 2003 foram registrados 4469 indivíduos com DAP > 10cm, nas 36 parcelas amostradas (9ha). Sete meses após a exploração (2004), foram observados na área 4531 indivíduos com DAP > 10cm, sendo 4330 vivos. Lecythis idatimon, Poecilanthe effusa, Rinorea flavescens, Eschweilera grandiflora, Eschweilera pedicellata, Inga sp., Protium spp., Vouacapoua americana, Guatteria poeppigiana e Eschweilera coriacea foram as dez espécies mais importantes, tanto antes como após a exploração. A estrutura da floresta, tanto no T1 como no T2, sofreu alterações significantes devido à exploração a que foi submetida. Entretanto, não foram verificadas diferenças significativas entre os três tratamentos, sugerindo que com a intensidade de exploração aplicada, mais a retirada adicional dos resíduos, a floresta manteve as características semelhantes à floresta original, apesar do menor estoque de árvores adultas de espécies comerciais. Recomendam-se estudos sobre a regeneração natural (DAP 10cm), silvicultura pós-colheita e crescimento da floresta.

RESUMO

This work compares the volumes of coarse woody debris produced in an area, with the another one logged forest by reduced impact logging methods, in called property Farm Saint Marta (3º04'S, 49º14'W). This locates-itself in the hidrográfic basin of the medium river Moju, city homonym, Northeast of the State of Pará, Eastern Amazônia. The studies had been carried through in total area of 426Ha, referring the 4 Units of Work immediate of forest management areas. Two of these units had been explored by reduced impact logging, totalizing 217Ha, and the others two in undisturberd forest totalizing 209Ha. It was used line intercept sampling for as method to quantify the coarse woody debris in 6,000 m of lines for each situation, totalizing 12,000 m of sampling lines. The fallen woody debris was measured on the forest floor, with superior diameter 10 cm, considering the diameter and the state of decomposition of the measured parts. The estimated volume was 82 m³ha-1 in undisturbed forest and 137 m3ha-1 in logged forest by reduced impact logging methods.

Neste trabalho são comparados os volumes de resíduos lenhosos, produzidos em uma área de floresta não explorada, com os de outra de floresta explorada, na propriedade denominada Fazenda Santa Marta (3º04'S, 49º14'W). Localizada na bacia hidrográfica do médio rio Moju, município homônimo, Nordeste do Estado do Pará, Amazônia Oriental. Os estudos foram realizados em área total de 426 ha, referentes a 4 Unidades de Trabalho das Unidades de Produção, sendo duas exploradas utilizando técnicas de impacto reduzido, totalizando 217 ha e as outras duas em floresta não exploradas, totalizando 209 ha. Foi testada a metodologia "amostragem por linha interceptora" como método para coleta e processamento dos dados sobre os resíduos lenhosos, em que foram utilizados 6.000 m de transectos para cada situação, totalizando 12.000 m de linhas de amostragem. Mediu-se todo o material lenhoso ainda caído sobre o piso florestal, com diâmetro superior a 10 cm, considerando o estado de decomposição das peças medidas. O volume médio estimado foi 82 m³ha-1 para floresta não explorada e 137 m³ha-1 para floresta após exploração de impacto reduzido.

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This work compares the volumes of coarse woody debris produced in an area, with the another one logged forest by reduced impact logging methods, in called property Farm Saint Marta (3º04'S, 49º14'W). This locates-itself in the hidrográfic basin of the medium river Moju, city homonym, Northeast of the State of Pará, Eastern Amazônia. The studies had been carried through in total area of 426Ha, referring the 4 Units of Work immediate of forest management areas. Two of these units had been explored by reduced impact logging, totalizing 217Ha, and the others two in undisturberd forest totalizing 209Ha. It was used line intercept sampling for as method to quantify the coarse woody debris in 6,000 m of lines for each situation, totalizing 12,000 m of sampling lines. The fallen woody debris was measured on the forest floor, with superior diameter 10 cm, considering the diameter and the state of decomposition of the measured parts. The estimated volume was 82 m³ha-1 in undisturbed forest and 137 m3ha-1 in logged forest by reduced impact logging methods.

Neste trabalho são comparados os volumes de resíduos lenhosos, produzidos em uma área de floresta não explorada, com os de outra de floresta explorada, na propriedade denominada Fazenda Santa Marta (3º04'S, 49º14'W). Localizada na bacia hidrográfica do médio rio Moju, município homônimo, Nordeste do Estado do Pará, Amazônia Oriental. Os estudos foram realizados em área total de 426 ha, referentes a 4 Unidades de Trabalho das Unidades de Produção, sendo duas exploradas utilizando técnicas de impacto reduzido, totalizando 217 ha e as outras duas em floresta não exploradas, totalizando 209 ha. Foi testada a metodologia "amostragem por linha interceptora" como método para coleta e processamento dos dados sobre os resíduos lenhosos, em que foram utilizados 6.000 m de transectos para cada situação, totalizando 12.000 m de linhas de amostragem. Mediu-se todo o material lenhoso ainda caído sobre o piso florestal, com diâmetro superior a 10 cm, considerando o estado de decomposição das peças medidas. O volume médio estimado foi 82 m³ha-1 para floresta não explorada e 137 m³ha-1 para floresta após exploração de impacto reduzido.

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Changes in the forest structure were analyzed considering two harvest intensities in 108ha of primary forest in the Rio Capim Forest Management Unit, belonging to Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., in the municipality of Paragominas, Pará. Data were collected in 2003 (before harvesting) and 2004 (after harvesting) in 36 0.25ha permanent sample plots, randomly distributed in the area (12 in unlogged forest, 12 in logged forest and 12 in logged forest plus extraction of coarse woody debris). Before logging (2003), 4469 trees with DBH > 10cm were recorded in the 36 plots (9ha sample). Seven months after logging (2004), the number of trees increased to 4531 but only 4330 were found alive. Lecythis idatimon, Poecilanthe effusa, Rinorea flavescens, Eschweilera grandiflora, Eschweilera pedicellata, Inga sp., Protium spp., Vouacapoua americana, Guatteria poeppigiana and Eschweilera coriacea were the ten most important species both before and after logging. Forest structure, in the two harvest intensities, had significant changes due to the logging. But there were no significant changes between the two logged areas, suggesting that the extraction of the coarse woody debris after logging did not cause significant damage to the remaining forest. Forest structure changed slightly after logging but these changes were not significant among the three communities. Despite the reduction in adult tree stock of commercial species due to logging and coarse woody debris extraction, the stand kept characteristics similar to the original forest. Studies on natural regeneration (DBH 10cm), pos-harvesting silviculture and growth of the forest are recommended.

Foram estudadas as mudanças na estrutura de 108ha de uma floresta primária submetida a duas intensidades de colheita de madeira, na Fazenda Rio Capim, pertencente à Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., no município de Paragominas, Pará. Os dados foram coletados, em dois períodos (2003, antes da exploração, e 2004, após a exploração) em 36 parcelas permanentes quadradas de 0,25ha, estabelecidas aleatoriamente na área, sendo12 em floresta não-explorada: Testemunha - T0; 12 em floresta explorada com colheita apenas do fuste comercial das árvores: Tratamento - T1; e 12 em floresta explorada com colheita do fuste e dos resíduos lenhosos: Tratamento - T2. Em 2003 foram registrados 4469 indivíduos com DAP > 10cm, nas 36 parcelas amostradas (9ha). Sete meses após a exploração (2004), foram observados na área 4531 indivíduos com DAP > 10cm, sendo 4330 vivos. Lecythis idatimon, Poecilanthe effusa, Rinorea flavescens, Eschweilera grandiflora, Eschweilera pedicellata, Inga sp., Protium spp., Vouacapoua americana, Guatteria poeppigiana e Eschweilera coriacea foram as dez espécies mais importantes, tanto antes como após a exploração. A estrutura da floresta, tanto no T1 como no T2, sofreu alterações significantes devido à exploração a que foi submetida. Entretanto, não foram verificadas diferenças significativas entre os três tratamentos, sugerindo que com a intensidade de exploração aplicada, mais a retirada adicional dos resíduos, a floresta manteve as características semelhantes à floresta original, apesar do menor estoque de árvores adultas de espécies comerciais. Recomendam-se estudos sobre a regeneração natural (DAP 10cm), silvicultura pós-colheita e crescimento da floresta.