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Doutoramento em Engenharia Florestal e dos Recursos Naturais - Instituto Superior de Agronomia The main objective of this dissertation was to develop a model to predict indicators of sustainable forest management in maritime pine (Pinus pinaster, Ait.) stands from Portugal. With this aim, a set of sub-models were developed, beginning by a system of equations for compatible prediction of total and merchantable volume, allowing for different definitions of tree volume. Data from stem analysis was used for model development. A dynamic model for dominant height growth was developed using also stem analysis data and applying the generalized algebraic difference approach (GADA). An annual individual tree growth and survival model was developed, using data from thinning experiments and containing irregularly time spaced measurements. The biomass and carbon stocks in the forest floor, understory, down deadwood and mineral soil were assessed in even-aged stands of maritime pine. The collected data was joined to other existing data in order to develop a set of equations to predict carbon stocks in the forest floor, understory, deadwood, and mineral soil, using stand, climate and soil variables-----------------------------------------O objectivo principal desta dissertação foi o desenvolvimento de um modelo para a predição de indicadores de gestão florestal sustentável em povoamentos de pinheiro bravo (Pinus pinaster, Ait.) em Portugal. Neste sentido desenvolveu-se um conjunto de sub-modelos, tendo-se iniciado por um sistema de equações para predição compatível de volume total e mercantil adequado a diferentes definições de volume, usando dados de análise de tronco. Também com base em dados de análise de tronco, foi desenvolvido um modelo dinâmico para o crescimento dos povoamentos em altura dominante, aplicando a metodologia das equações às diferenças algébricas generalizadas (GADA). Recorrendo a dados contendo medições irregularmente espaçadas no tempo, efectuadas em ensaios de desbastes, foi desenvolvido um modelo de previsão anual da probabilidade de sobrevivência e do crescimento da árvore individual em diâmetro e altura. Avaliou-se também a biomassa e stocks de carbono ao nível da folhada, vegetação no sub-coberto, madeira morta e no solo mineral, em povoamentos regulares de pinheiro bravo. Os dados recolhidos foram juntos a dados já existentes para desenvolver um conjunto de equações para a previsão de stocks de carbono na folhada, vegetação no sub-coberto, madeira morta e no solo mineral, usando variáveis do povoamento, do clima e do solo.

Doutoramento em Engenharia Florestal - Instituto Superior de Agronomia The aim of present thesis was the development of a tree growth model and a cone production model for umbrella pine (Pinus pinea L.) in pure and mixed, even and uneven aged stands at Charneca Miocénica e Pliocénica dos Vales do Tejo e do Sado (Portugal). To model tree level growth model submodels were built to predict height, crown diameter, crown length and diameter increment. Tree cone production was modeled in two stages. First, the cone production probability was modeled. In the second phase the cone fresh weight production was modeled given a no null production. To fit this submodels several methodologies have been used, namely non linear regression techniques without and with aleatory effects (mixed models) and logistic regression. Were selected the models with the best statistical values related to fitting quality and prediction capacity with biological meaning.----------------------------O objectivo proposto com a presente tese foi o desenvolvimento de um modelo que permita estimar o crescimento da árvore e produção de pinha ao nível da árvore para o pinheiro manso (Pinus pinea L.) em povoamentos puros e mistos, regulares e irregulares na Charneca Miocénica e Pliocénica dos Vales do Tejo e do Sado. O modelo de crescimento ao nível da árvore é composto por sub-modelos que predizem a altura, o diâmetro de copa, a profundidade de copa, o crescimento em diâmetro. A produção de pinha (peso fresco) é estimada em duas fases. Primeiro modela-se a probabilidade de ocorrência de pinha. Numa segunda fase modela-se o peso fresco de pinhas dado que a produção não é nula. No ajustamento dos vários sub-modelos utilizaram-se várias metodologias, nomeadamente técnicas de regressão não linear sem e com efeitos aleatórios (modelos mistos) e regressão logística. Na modelação com efeitos aleatórios seguiu-se as estratégias de introdução de efeitos aleatórios no modelo seleccionado sem efeitos aleatórios e a modelação de raiz com efeitos aleatórios seleccionando-se os modelos com melhor qualidade de ajustamento, capacidade preditiva e significado biológico.

Doutoramento em Engenharia Florestal e dos Recursos Florestais - Instituto Superior de Agronomia The present work had as main objective developing tools capable of simulating the evolution of Eucalyptus globulus forests in Portugal taking into account disturbance factors, such as market demands, hazards occurrence, land use changes, forest management and/or climate changes. Some conceptual work was done concerning the definition of different forest management alternatives while at the same time the E. globulus current management was described. SIMPLOT, a regional simulator based on national forest inventory plots was developed and validated. This simulation tool, mainly driven by wood and biomass demands, takes into account the occurrence of hazards, land use changes and the changes between different forest management alternatives allowing accessing its long-term impacts, namely on wood production and carbon sequestration. Some of the empirical growth models available for this species in Portugal were integrated into this simulator. However, the need to forecast the growth of highly stocked stands managed for bioenergy lead to the development of a new model. In order to account for climate changes, a process-based model was required. Therefore, the applicability of 3PG process-based model at a regional scale was tested for planted and coppice stands. Two forest level simulators, 3PG-Out+ and GLOBULUS, were developed along this study.