PRODUCTIVITY, CROWN MORPHOMETRY, AND VERTICAL STRUCTURE IN A EUCALYPTUS STAND

Authors

  • Bruno Oliveira Lafetá Instituto Federal de Minas gerais https://orcid.org/0000-0003-2913-6617
  • Gracielle Maria Pereira Reis Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil. https://orcid.org/0009-0003-9694-4830
  • Ivan Costa Ilhéu Fontan Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-4143-5433
  • Luiz Flávio Nunes Costa Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-4383-3128
  • Ricardo Souza Nunes Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil. https://orcid.org/0009-0003-3101-3920
  • Jonathan da Rocha Miranda Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-9236-1369

DOI:

https://doi.org/10.18066/revistaunivap.v32i74.4745

Keywords:

Morphometry, Vertical structure, Weibull function, Silviculture

Abstract

This study aimed to evaluate the variation of crown morphometric indices across different height classes in a Eucalyptus grandis stand located in the municipality of Peçanha, Minas Gerais, Brazil. The research was conducted in an 11.6-hectare stand with a 3×3 m spacing, where an experimental plot of 8,000 m² was installed, representing a 6.90% sampling intensity. A total of 837 trees were measured for diameter at breast height, total height, and crown insertion height using a mechanical caliper and electronic hypsometer. Based on these variables, morphometric indices were calculated: crown proportion, crown shape, slenderness ratio, crown cover index, salience index, and crown area. The trees were classified into three height strata, and the data were fitted to the two-parameter Weibull function, with statistical validation using the Kolmogorov-Smirnov test. The results indicated that trees in the upper stratum showed larger crown dimensions and volume, while those in the lower stratum exhibited higher slenderness ratios and salience indices, reflecting greater competition for light. Crown morphometry proved to be an effective tool for diagnosing tree vitality and competition in forest stands, guiding silvicultural practices such as selective thinning and promoting the optimization of growth and wood production.

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Author Biographies

Bruno Oliveira Lafetá, Instituto Federal de Minas gerais

Professor no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais (IFMG) - Campus São João Evangelista, onde desempenhou a função de Coordenador de Curso nos níveis técnico (Técnico em Meio Ambiente), tecnológico (Tecnologia em Silvicultura) e superior (Engenharia Florestal). Possui graduação em Engenharia Florestal, mestrado e doutorado em Ciência Florestal, todos pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM). Especialista em Docência pelo IFMG. Durante o mestrado, realizou mobilidade acadêmica (PROCAD) no Programa de Pós-Graduação em Solos e Nutrição de Plantas na Universidade Federal de Viçosa (UFV). A trajetória profissional no IFMG abrangeu uma ampla diversidade de disciplinas, desde o eixo básico (exemplo: Matemática básica e Estatística) até o profissionalizante. Exerce a função de avaliador de cursos superiores desde 2016 (Guia da Faculdade/Guia do Estudante). Experiências anteriores envolvem a docência na Universidade Federal de Minas Gerais em 2012/2013. Tem uma sólida experiência em Programação em ambiente R, Estatística, Geoprocessamento, Econometria básica, Amostragem, Mensuração, Modelagem, Mineração de dados, Ecologia, Nutrição de plantas, Silvicultura, Estoque de carbono e Estrutura, dinâmica e manejo florestal. Também, atua com inteligências artificiais, como: Redes Neurais Artificiais (RNA), Support Vector Machine (SVM) e Random Forest (RF).

Gracielle Maria Pereira Reis, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil.

Bacharel no curso de Engenharia Florestal, no IFMG Campus São João Evangelista. Participou do projeto de extensão "Capacitação de um Agente Multiplicador para atuar em Ações de Assistência Técnica e Extensão Rural em Viveiro de Produção Mudas Florestais Nativas" no campus, como bolsista, nesse projeto, além de ajudar a coordenar o grupo de voluntários que participavam do projeto, ajudava também no processo de organização e manutenção do viveiro. Participou durante dois meses do projeto aprendiz na reprografia, onde ganhou experiência com atendimento ao público. Também participou durante um ano em um projeto de monitoria, onde ajudou alunos com dificuldade em calculo I, ganhando experiência em interação com diferentes pessoas.

Ivan Costa Ilhéu Fontan, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil.

Possui graduação em Engenharia Florestal (2005), Mestrado em Ciência Florestal (2007) e Especialização em Proteção de Plantas (2013) pela Universidade Federal de Viçosa, Licenciatura em Biologia (2016) pelo Centro Universitário Claretiano e Doutorado em Produção Vegetal (2022) pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri. Atuou como Analista Ambiental do Instituto Estadual de Florestas de Minas Gerais IEF/MG (2006-2007), Analista Florestal (2007-2009) e Especialista de Pesquisa e Desenvolvimento (2009-2014) na PLANTAR S/A. Foi Professor no Instituto de Ensino Superior da Região Serrana FARESE/ES (2014-2015), Professor Substituto e Pesquisador no Instituto Federal do Espírito Santo IFES, Campus Ibatiba (2015-2017). Atualmente é Professor Efetivo e Pesquisador no Instituto Federal de Minas Gerais IFMG, Campus São João Evangelista (2017-atual). Tem experiência nas áreas de Recursos Florestais, Engenharia Florestal, Silvicultura, Viveiros Florestais, Meio Ambiente, Sistemas Agroflorestais e Agroecologia. Coordena projetos de ensino, pesquisa e extensão ligados ao estabelecimento de sistemas de produção agrícola e florestal mais sustentáveis, baseados em princípios agroecológicos e sintrópicos de regeneração do solo.

Luiz Flávio Nunes Costa , Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil.

Graduando em Engenharia Florestal pelo Instituto Federal de Minas Gerais – Campus São João Evangelista. Atuou como Vice-Presidente da Empresa Júnior - Floreste Júnior, onde participou da organização de eventos, parcerias institucionais e ações de extensão. Colaborou como voluntário nas atividades do viveiro de mudas da instituição, contribuindo para a produção e manejo de espécies florestais nativas. Atualmente, integra o Núcleo de Estudos em Manejo Florestal (NEMFLOR), onde desenvolve atividades voltadas à pesquisa e extensão no setor florestal.

Ricardo Souza Nunes, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil.

Técnico em Agrimensura pelo Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia de Minas Gerais - Campus São João Evangelista (IFMG-SJE).Dicente do curso Engenharia Florestal também pelo IFMG - SJE.

Jonathan da Rocha Miranda, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas Gerais, Campus São João Evangelista, Departamento de Engenharia Florestal. MG, Brasil.

Formado em Engenharia Agrícola e Ambiental pela UFMG, com mestrado em Recursos Hídricos e doutorado em Engenharia Agrícola pela UFLA. Possui experiência em processamento de imagens de satélite para monitoramento ambiental e agrícola, utilizando técnicas de machine learning. Além disso, tem experiência em sensoriamento remoto, geoprocessamento e manejo de irrigação.

References

Alves, L. L., Lafetá, B. O., Fontan, I. C. I., Alves, Í. T., Penido, T. M. A., Oliveira, A. F., & Perpétuo, I. A. (2020). Krigagem para a estimativa da altura de árvores de eucalipto em área de declive. In C. A. Felsemburgh, (org.). Empreendedorismo e Inovação na Engenharia Florestal 2 (pp. 129-140). Atena.

Andrade, V. C. L., Martins, S. V., Calegario, N., & Chichorro, J. F. (2006). Influência de três sistemas de amostragem na estimativa da relação hipsométrica e do volume de árvores em um fragmento de Mata Atlântica. Scientia Forestalis, 70, 31-37. http://www.bibliotecaflorestal.ufv.br:80/handle/123456789/16896

Bailey, R. L., & Dell, T. R. (1973). Quantifying diameter distributions with the Weibull function. Forest Science, 19(2), 97–104. 10.1093/forestscience/19.2.97

Binkley, D., Stape, J. x E. L., Ryan, M. G., Barnard, H., & Fownes, J. H. (2002). Age-related Decline in Forest Ecosystem Growth: An Individual-Tree, Stand-Structure Hypothesis. Ecosystems, 5(1), 58–67. https://doi.org/10.1007/s10021-001-0055-7

Campoe, O. C., Stape, J. L., Nouvellon, Y., Laclau, J., Bauerle, W. L., Binkley, D., & Maire, G. L. (2013). Stem production, light absorption and light use efficiency between dominant and non-dominant trees of Eucalyptus grandis across a productivity gradient in Brazil. Forest Ecology and Management, 288, 14–20. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.07.035

Campos, J. C. C., & Leite, H. G. (2017). Mensuração florestal: Perguntas e respostas (5ª ed.). Editora UFV.

Diamantopoulou, M. J., Özçelík, R., Crecente-Campo, F., & Eler, Ü. (2015). Estimation of Weibull function parameters for modelling tree diameter distribution using least squares and artificial neural networks methods. Biosystems Engineering, 133, 33–45. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2015.02.013

Durlo, M. A., & Denardi, L. (1998). Morfometria de <i>Cabralea canjerana</i>, em mata secundaria nativa do Rio Grande do Sul. Ciência Florestal, 8(1), 55–66. https://doi.org/10.5902/19805098351

Eloy, E., Caron, B. O., SOUZA, V., Behling, A., & Elli, E. F. (2012). Influência do espaçamento na altura e diâmetro da copa de quatro espécies arbóreas. Enciclopédia Biosfera, 8(14), 675.

Ferreira, G. W. D., Filho, A. C. F., Pinto, A. L. R., & Scolforo, J. R. S. (2014). Influência do desbaste na forma do fuste de povoamentos naturais de Eremanthus incanus (Less.) Less. Semina Ciências Agrárias, 35(4), 1707. https://doi.org/10.5433/1679-0359.2014v35n4p1707

Gibbons, J. D., & Chakraborti, S. (1992). Nonparametric statistical inference (3rd ed.). Marcel Dekker.

Hofman, J., Bartholomeus, H., Janssen, S., Calders, K., Wuyts, K., Wittenberghe, S. V., & Samson, R. (2016). Influence of tree crown characteristics on the local PM 10 distribution inside an urban street canyon in Antwerp (Belgium): A model and experimental approach. Urban Forestry & Urban Greening, 20, 265–276. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2016.09.013

Hunt, M., Battaglia, M., Davidson, N., & Unwin, G. (2006). Competition between plantation Eucalyptus nitens and Acacia dealbata weeds in northeastern Tasmania. Forest Ecology and Management, 233(2–3), 260–274. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.05.017

Köppen, W. (1936). Das geographische System der Klimate. Gerbrüder Bornträger.

Maire, G. L., Nouvellon, Y., Christina, M., Ponzoni, F. J., Gonçalves, J. L. de M., Bouillet, J., & Laclau, J. (2013). Tree and stand light use efficiencies over a full rotation of single- and mixed-species Eucalyptus grandis and Acacia mangium plantations. Forest Ecology and Management, 288, 31–42. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.03.005

Mamashita, T., Larocque, G. R., DesRochers, A., Beaulieu, J., Thomas, B. R., Mosseler, A., Major, J. E., & Sidders, D. (2015). Short-term growth and morphological responses to nitrogen availability and plant density in hybrid poplars and willows. Biomass and Bioenergy, 81, 88–97. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2015.06.003

Menalled, F. D., & Kelty, M. J. (2001). Crown structure and biomass allocation strategies of three juvenile tropical tree species. Plant Ecology, 152(1), 1–11. https://doi.org/10.1023/a:1011495916036

Nascimento, R. G. M., do Amaral Machado, S., Figueiredo Filho, A., & Higuchi, N. (2012). Modelo de projeção por classe diamétrica para florestas nativas: enfoque na função probabilística de Weibull. Pesquisa Florestal Brasileira, 32(70), 209-209. https://doi.org/10.4336/2012.pfb.32.70.93

Orellana, E., & Koehler, A. B. (2008). Relações morfométricas de Ocotea odorifera (Vell.) Rohwer. Revista Acadêmica Ciência Animal, 6(2), 229-237. https://doi.org/10.7213/cienciaanimal.v6i2.10496

Otto, M. S. G., Hubbard, R. M., Binkley, D., & Stape, J. L. (2014). Dominant clonal Eucalyptus grandis × urophylla trees use water more efficiently. Forest Ecology and Management, 328, 117–121. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.05.032

Perpétuo, I. A., Lafetá, B. O., Fontan, I. D. C. I., da Rocha Miranda, J., dos Santos Vieira, D., Aguiar, L. C., & Ribeiro, C. H. L. (2024). Morfometria da copa e fuste da arborização urbana de São João Evangelista-MG, Brasil. Revista Espinhaço, 13(1). https://doi.org/10.5281/zenodo.13946242

R core team. (2018). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing.

Reis, L. P., Souza, A. L. de, Mazzei, L., Reis, P. C. M. dos R., Leite, H. G., Soares, C. P. B., Torres, C. M. M. E., Silva, L. F. da, & Ruschel, A. R. (2016). Prognosis on the diameter of individual trees on the eastern region of the amazon using artificial neural networks. Forest Ecology and Management, 382, 161–167. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.10.022

Santana, R. C., Fontan, I. C. I., & Oliveira, S. L. (2014). Implantação, manutenção e produtividade dos povoamentos. In A. B. do Vale, J. M. M. Pires, M. C. Cardoso, M. B. Vilar, C. B., Costa, & A. de P. Nacif (Org.). Eucaliptocultura no Brasil: Silvicultura, manejo e ambiência (pp. 161–186). SIF.

Schumacher, F. X., & Hall, F. S. (1933). Logarithmic expression of timber-tree volume. Journal of Agricultural Research, 47(9), 719–734.

Scolforo, J. R. S., & Mello, J. D. (2006). Inventário florestal. UFLA; Faepe.

Silva, V. V., Nicoletti, M. F., Dobner Jr, M., & Vaz, D. R. (2023). Manejo da Floresta Ombrófila Mista a partir da distribuição diamétrica: Uma revisão bibliográfica. BIOFIX Scientific Journal, 8(1), 24. https://doi.org/10.5380/biofix.v8i1.87163

Sterba, H. (1991). Forstliche Ertragslehre. Universität für Bodenkultur.

Taiz, L., Zeiger, E., Møller, I. M., & Murphy, A. (2017). Fisiologia e desenvolvimento vegetal (6ª ed.). Artmed.

Tonini, H., & Arco-Verde, M. F. (2005). Morfologia da copa para avaliar o espaço vital de quatro espécies nativas da Amazônia. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 40(7), 633–638. https://doi.org/10.1590/s0100-204x2005000700002

Trindade, R. N. R., Lafetá, B. O., Aguiar, V. F., Silva, A. G. D., Ferraro, A. C., Penido, T. M. A., & Vieira, D. D. S. (2019). Morfometria da copa de povoamentos de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden x E. urophylla S. T. Blake em diferentes espaçamentos de plantio. Scientia Forestalis, 47(121), 83-91. https://doi.org/10.18671/scifor.v47n121.08

Uria-Diez, J., & Pommerening, A. (2017). Crown plasticity in Scots pine ( Pinus sylvestris L.) as a strategy of adaptation to competition and environmental factors. Ecological Modelling, 356, 117–126. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2017.03.018

Vera, D. E., Laura, V. A., Ferreira, A. D., & Couto, A. M. (2022). Crescimento e forma do eucalipto em função da densidade de plantio. Ciência Florestal, 32(1), 504–522. https://doi.org/10.5902/1980509848402

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Published

2026-07-01

How to Cite

Lafetá, B. O., Reis, G. M. P., Fontan, I. C. I., Costa , L. F. N., Nunes, R. S., & Miranda, J. da R. (2026). PRODUCTIVITY, CROWN MORPHOMETRY, AND VERTICAL STRUCTURE IN A EUCALYPTUS STAND. Revista Univap, 32(74). https://doi.org/10.18066/revistaunivap.v32i74.4745

Issue

Vol. 32 No. 74 (2026): Revista Univap

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Ciências Exatas e da Terra

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