Ứng dụng phương trình đường sinh lập biểu thể tích bộ phận thân cho một số loài cây rừng tự nhiên: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................................ I

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... II

DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. IV

DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................... VI

ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................................... 1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƢỢNG

NGHIÊN CỨU ............................................................................................................ 4

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................. 4

1.1.1. Trên thế giới ........................................................................................... 4

1.1.1.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây ............................................................ 4

1.1.1.2. Nghiên cứu về đƣờng sinh thân cây đối với loài cây gỗ ...................... 6

1.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 10

1.1.2.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây rừng Việt Nam ................................ 10

1.1.2.2. Nghiên cứu ứng dụng đƣờng sinh để lập biểu trong điều tra rừng .... 13

1.2. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu ............................................................ 19

1.3. Giới hạn nghiên cứu ............................................................................... 20

Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 24

1.4. Ý kiến thảo luận ..................................................................................... 21

2.1. Mục tiêu ................................................................................................... 24

2.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 24

2.2.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây và bộ phận của thân cây ................ 24

2.2.2. Nghiên cứu qui luật độ cao tương đối gỗ to thân cây (h7%) ............. 24

2.2.3. Nghiên cứu qui luật độ cao tương đối gỗ dưới cành (hdc%) .............. 24

2.2.4. Lựa chọn phương pháp lập biểu v7 và vdc từ phương trình đường sinh thân cây ........................................................................................................... 25

2.2.5. Lập biểu thể tích gỗ dưới cành và gỗ to thân cây ............................... 25

2.2.6. Kiểm nghiệm biểu ................................................................................. 25

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 25

2.3.1. Quan điểm phương pháp luận............................................................. 25

2.3.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ............................................... 27

2.3.2.1. Phƣơng pháp thu thập ........................................................................ 27

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ................................................ 39

2.3.2.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu .................................................................. 29

3.1. Khái quát về số liệu nghiên cứu ............................................................. 39

3.2. Nghiên cứu hình số tự nhiên .................................................................. 42

3.2.1. Nghiên cứu qui luật hình số tự nhiên gỗ dưới cành (f01.dc) ............... 43

3.2.1.1. Quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ dƣới cành (N/f01dc)

......................................................................................................................... 43

3.2.1.2. Kiểm tra sự phụ thuộc hình số tự nhiên dƣới cành vào yếu tố loài cây

......................................................................................................................... 46

3.2.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ của hình số tự nhiên dƣới cành với hình số

tự nhiên thân cây (f01.dc- f01) ........................................................................... 48

3.2.2. Nghiên cứu qui luật hình số tự nhiên gỗ to (f01.7) .............................. 53

3.2.2.1. Quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ to (N/f01.7) ........... 53 3.2.2.2. Kiểm tra sự phụ thuộc hình số tự nhiên gỗ to vào yếu tố loài cây .... 55

3.2.2.3. Nghiên cứu mối quan hệ của hình số tự nhiên gỗ to với hình số tự

nhiên thân cây (f01.7 - f01) ................................................................................ 56

3.3. Nghiên cứu một số qui luật độ cao tƣơng đối bộ phận thân cây (hdc% và h7%) ........................................................................................................... 60 3.3.1. Độ cao tương đối dưới cành (hdc%) các loài cây nghiên cứu ............ 60

3.3.1.1. Quy luật phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối dƣới cành (N/hdc%) 60

3.3.1.2. Kiểm tra sự phụ thuộc độ cao tƣơng đối dƣới cành vào yếu tố loài

cây ................................................................................................................... 62

3.3.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ của độ cao tƣơng đối dƣới cành với đƣờng

kính ngang ngực và chiều cao men thân (hdc% - d1.3 và hdc% - h) ................. 63

iii

3.3.2. Đặc điểm độ cao tương đối gỗ to (h7%) thân cây ............................... 66

3.3.2.1. Quy luật phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối (N/h7%) ................. 66

3.3.2.2. Kiểm tra sự phụ thuộc độ cao tƣơng đối gỗ to vào yếu tố loài cây 68

3.3.2.3. Nghiên cứu mối quan hệ của độ cao tƣơng đối gỗ to với đƣờng kính

ngang ngực và chiều cao men thân (h7% - d1.3 và h7% - h) ............................ 69

3.3.2.4. Xác lập quan hệ h7% với d1.3 hoặc h thân cây .................................. 71

3.4. Đề xuất phƣơng pháp lập biểu thể tích dƣới cành và thể tích gỗ to

thân cây từ phƣơng trình đƣờng sinh đã có ............................................... 74

3.4.1. Phương pháp 1 ..................................................................................... 74

3.4.2. Phương pháp 2 ..................................................................................... 74

3.4.3. Lựa chọn phương pháp lập biểu thể tích dưới cành và gỗ to thân cây . 75

3.5. Lập biểu thể tích dƣới cành và thể tích gỗ to thân cây rừng tự nhiên ............... 77

3.6. Kiểm nghiệm, đánh giá và hƣớng dẫn sử dụng biểu .......................... 80

3.6.1. Kiểm tra biểu ........................................................................................ 80

3.6.1.1. Kiểm tra tính thích ứng của phƣơng pháp lập biểu ............................ 80

3.6.1.2. Kiểm nghiệm sai số của biểu khi sử dụng trong thực tiễn ................. 81

3.5.2. Hướng dẫn sử dụng biểu ..................................................................... 83

3.5.2.1. Sử dụng biểu xác định trữ lƣợng gỗ dƣới cành, gỗ to lâm phần ........ 83

3.5.2.2. Sử dụng biểu để xác định tổng thể tích gỗ dƣới cành hoặc gỗ to của

một tập hợp (n) cây đứng trong lâm phần ....................................................... 83

Chƣơng 4. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ............................................... 85

3.5.2.3. Sử dụng biểu để xác định thể tích dƣới cành và gỗ to 1 cây cá lẻ .... 83

4.1. Kết luận ................................................................................................... 85

4.2. Tồn tại ...................................................................................................... 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO

4.3. Kiến nghị ................................................................................................. 87

PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Luận văn với đề tài “Ứng dụng phương trình đường sinh lập biểu thể tích bộ phận thân cho một số loài cây rừng tự nhiên” đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Lâm nghiệp theo chƣơng trình đào tạo cao học lâm nghiệp khóa 15 (2007 -2009).

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của: Ban giám hiệu, Khoa Đào tạo Sau đại học và các thầy cô giáo trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tập thể cán bộ công nhân viên Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phú Thọ.

Nhân dịp này cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến các Thầy, Cô giáo đã giảng dạy tôi sau nhiều năm ngồi trên ghế nhà trƣờng. Đặc biệt là TS. Phạm Ngọc Giao - ngƣời hƣớng dẫn khoa học - đã tận tình giúp đỡ và có những ý kiến chỉ dẫn quý báu, dành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn.

Qua quá trình làm việc khẩn trƣơng và nghiêm túc, tôi xin cam đoan số liệu trong luận văn là trung thực không sao chép của bất kỳ tác giả nào. Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, nhƣng chắc chắn luận văn còn tồn tại nhiều thiếu sót, hạn chế. Rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quí báu từ các nhà khoa học, từ bạn bè và đồng nghiệp để luận văn thêm hoàn thiện và có thể ứng dụng vào thực tiễn.

Cuối cùng kết quả này một phần đƣợc dành cho gia đình, nguồn cổ vũ

tinh thần và mong muốn kết quả tốt đẹp nhất

Hà Nội, tháng 10 năm 2009

Tác giả

Lê Thị Yến

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Đƣờng kính ngang ngực d1.3

Đƣờng kính ở vị trí 1/10 thân cây d01

h Chiều cao thân cây

Chiều cao dƣới cành hdc

Chiều cao gỗ to h7

Thể tích thân cây cả vỏ vcv

Thể tích gỗ to thân cây v7

Thể tích gỗ dƣới cành vdc

Độ cao tƣơng đối gỗ to h7%

Độ cao tƣơng đối bình quân gỗ to

Độ cao tƣơng đối dƣới cành hdc%

Độ cao tƣơng đối bình quân dƣới cành

Hình số tự nhiên f01

Hình số tự nhiên gỗ to f01.7

Hình số tự nhiên bình quân gỗ to

Hình số tự nhiên bình quân dƣới cành

Hình số tự nhiên dƣới cành f01.dc

Chỉ số hình dạng thân cây (hình số thƣờng) f1.3

η Tỷ tƣơng quan

η2 Tỷ tƣơng quan bình phƣơng

Fη,r, Fr Tiêu chuẩn F của Fisher

iii

Lôgarit cơ số e ln

Dung lƣợng quan sát n

Hệ số tƣơng quan R

Hệ số xác định của phƣơng trình R2

2 qh

Hệ số bạnh Hohenald

Trị số bình quân của đại lƣợng quan sát

S2 Phƣơng sai mẫu

S Sai tiêu chuẩn

Độ lệch phân bố Sk

Độ nhọn Ex

S% Hệ số biến động

P% Hệ số chính xác

Δ% Sai số tƣơng đối

Sai số bình quân

b, χ2

χ2 Tiêu chuẩn χ2 Pearson

Sai số hệ số tự do a Sa

Sai số hệ số hồi qui b Sb

Tổ HD Tổ hình dạng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Phiếu điều tra cây ngả 28

Bảng 2.2 Tài liệu cơ sở loài cây 29

Bảng 3.1 Khái quát về số liệu nghiên cứu 39

Bảng 3.2 Danh sách phân loại và chia tổ hình dạng của 15 loài 41

Bảng 3.3 Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật 45

phân bố N /f01.dc theo hàm Weibull

47 Bảng 3.4 Kiểm tra sai dị của f01.dc giữa 15 loài nghiên cứu

49 Bảng 3.5 Kiểm tra mối quan hệ giữa f01.dc với f01

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả phân tích và kiểm tra tồn tại tƣơng 51

quan dạng f01.dc = a + b*f01

Bảng 3.7 Kiểm tra sự thuần nhất các phƣơng trình tƣơng quan 52

giữa f01.dc với f01

Bảng 3.8 Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật 54

phân bố N/f01.7 theo hàm Weibull

55 Bảng 3.9 Kiểm tra sai dị của f01.7 giữa 15 loài nghiên cứu

56 Bảng 3.10 Kiểm tra mối quan hệ giữa f01.7 và f01

Bảng 3.11 Tổng hợp kết quả phân tích và kiểm tra tồn tại tƣơng 58

quan dạng f01.7 = a + b*f01

Bảng 3.12 Kiểm tra sự thuần nhất các phƣơng trình tƣơng quan 59

giữa f01.7 với f01

Bảng 3.13 Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật 61

phân bố N/hdc% theo hàm Weibull

63 Bảng 3.14 Kiểm tra sai dị của hdc% giữa 15 loài nghiên cứu

Bảng 3.15 Khẳng định mối quan hệ và tồn tại tỷ tƣơng quan của 64

hdc% với d1.3 và hdc% với h

65 Bảng 3.16 Quan hệ giữa hdc% với d1.3 và h cho một số loài cây

Bảng 3.17 Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật 67

phân bố N / h7% theo hàm Weibull

68 Bảng 3.18 Kiểm tra sai dị của h7% giữa 15 loài nghiên cứu

70 Bảng 3.19 Kiểm tra sự phụ thuộc của h7% vào d1.3 và h thân cây

72 Bảng 3.20 Tƣơng quan h7% = a + b*d1.3 + c*d1.3 cho 15 loài

nghiên cứu

73 Bảng 3.21 Tƣơng quan h7% = a + b*ln(h) cho 15 loài nghiên cứu

78 Bảng 3.22 Kết quả về giá trị bình quân của hình số tự nhiên (f01,

f01.dc, f01.7 ) của các tổ hình dạng

Bảng 3.23 Biểu thể tích dƣới cành, thể tích gỗ to và thể tích thân 79

cây đứng rừng tự nhiên - tổ hình dạng 3 (trích đoạn)

Bảng 3.24 Kiểm tra tính hợp lý của phƣơng pháp lập biểu 80

81 Bảng 3.25 Sai số xác định vdc và v7 từ biểu thể tích mới lập

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Phƣơng pháp chia đoạn để đo cây tiêu chuẩn 27

44 Hình 3.1 Biểu đồ phân bố N / f01.dc của loài cây Bời Lời, Kiền Kiền,

Hoàng Mang, Lim Xanh.

50 Hình 3.2 Biểu đồ đám mây biểu thị mối quan hệ của f01.dc - f01 loài Bời

Lời, Hoàng mang, Kiền Kiền và Lim Xanh

53 Hình 3.3 Biểu đồ phân bố N/f01.7 của loài cây Bời Lời và Lim Xanh

57 Hình 3.4 Biểu đồ đám mây biểu thị mối quan hệ của f01.7 - f01 loài Bời

Lời và Lim Xanh

61 Hình 3.5 Biểu đồ phân bố N/hdc% của loài cây Bời Lời và Lim Xanh

66 Hình 3.6 Biểu đồ phân bố N/h7% của loài cây Kiền kiền, Lim xanh,

Máu Chó và Re

71 Hình 3.7 Biểu đồ đám mây biểu thị mối quan hệ của (h7% - d1.3) và

(h7% - h) loài cây Hoàng Mang và Lim Xanh

ĐẶT VẤN ĐỀ

Một trong những mục tiêu và nhiệm vụ của điều tra rừng là đánh giá

đƣợc số lƣợng và chất lƣợng tài nguyên gỗ của rừng. Theo Phạm Ngọc Giao

(2004) [4] số lƣợng tài nguyên gỗ đƣợc biểu thị thông qua một nhân tố tổng

hợp là trữ lƣợng cây đứng (có d1.3 ≥ 6 cm), còn chất lƣợng đƣợc đánh giá qua

nhân tố trữ lƣợng sản phẩm mà rừng có thể cung cấp đƣợc. Ở rừng tự nhiên

nhiệm vụ thứ nhất đã đƣợc khoa học điều tra rừng giải quyết tƣơng đối toàn

diện thể hiện qua biểu thể tích toàn quốc (biểu thể tích 2 nhân tố thân cây cả

vỏ lập cho tổ loài cây có hình dạng thuần nhất và sử dụng cho toàn quốc).

Biểu này đƣợc GS.TSKH Nguyễn Ngọc Lung và các cộng sự thuộc Viện

khoa học lâm nghiệp Việt Nam xây dựng trên cơ sở ứng dụng và phát triển

phƣơng pháp hệ đƣờng sinh thân cây do GS.TSKH Đồng Sỹ Hiền đề xuất vào

những năm đầu thập niên 70 của thế kỷ 20. Nhiệm vụ xác định trữ lƣợng sản

phẩm cho đến nay còn chƣa đƣợc giải quyết cả về mặt lí luận và thực tiễn.

Tồn tại này khiến cho số liệu điều tra rừng công bố theo định kỳ hoặc hàng

năm còn thiếu đầy đủ và chƣa đáp ứng đòi hỏi của thực tiễn, đặc biệt khi cần

lập các kế hoạch sản xuất và điều chế rừng, định giá rừng... Nguyên nhân của

hạn chế này là chƣa lập đƣợc biểu sản phẩm (một công cụ không thể thiếu

đƣợc) cho rừng hỗn giao khác tuổi.

Nhƣ đã biết thân cây gỗ là tổ hợp của nhiều bộ phận, mỗi bộ phận có

kích thƣớc, hình dạng, phẩm chất và giá trị sử dụng khác nhau. Biểu sản phẩm

chính là một loại biểu không chỉ cho thể tích của thân cây mà quan trọng hơn

là thể tích của từng bộ phận của cây phù hợp với tiêu chuẩn qui định thống

nhất của quốc gia. Việc lập biểu sản phẩm cho cây rừng tự nhiên đến nay còn

chƣa giải quyết đƣợc những vấn đề về lí luận và thực tiễn do sự phức tạp của

qui luật kết cấu sản phẩm của lâm phần hỗn giao, khác tuổi lại đã bị tác động

bất qui tắc lâu dài của con ngƣời.

Tuy nhiên thực tiễn cũng cho thấy một thân cây gỗ sinh trƣởng phát

triển bình thƣờng là tổng hợp của ba bộ phận: Thân dƣới cành, thân trong tán

và ngọn cây. Thể tích ba bộ phận này tùy thuộc vào kích thƣớc và hình dạng

mà không bị chi phối bởi các yếu tố phẩm chất và tiêu chuẩn qui định cứng

nhắc của con ngƣời nhƣ sản phẩm gỗ đã đề cập ở trên. Theo Nguyễn Ngọc

Lung (1971) [8] chiều cao gỗ dƣới cành chỉ bằng 20 - 28% chiều cao nhƣng

chiếm 60 - 90% thể tích thân cây và là bộ phận chủ yếu tạo ra các sản phẩm

gỗ tròn kích thƣớc lớn hiện nay. Theo Phạm Ngọc Giao (2004) [4] gỗ to thân

cây thƣờng chiếm hơn 90% thể tích thân cây và là bộ phận chủ yếu tạo ra các

sản phẩm khi khai thác cây gỗ. Trong bối cảnh chƣa có biểu sản phẩm cho

rừng tự nhiên, việc xác định thể tích gỗ dƣới cành hoặc gỗ to thân cây là đòi

hỏi bức thiết của thực tiễn điều tra rừng và có thể xem nhƣ là một giải pháp

tình thế hiện nay.

Cũng vì lẽ đó khi lập một biểu thể tích thân cây ngƣời ta thƣờng đồng

thời công bố những số liệu cho phép xác định thể tích của các bộ phận nói

trên (thể tích dƣới cành, thể tích gỗ to của thân cây). Trong cuốn Sổ tay điều

tra quy hoạch rừng (1995) [14] đã công bố chỉ tiêu tỷ lệ chiều cao đoạn gỗ

dƣới cành (Pht%) và tỉ lệ thể tích đoạn thân dƣới cành (Pvdc%) cho 75 loài

cây các tỉnh phía Bắc, 19 loài cây vùng Duyên Hải Trung Bộ, 23 loài vùng

Tây Nguyên và 21 loài Đông Nam Bộ. Tuy nhiên số liệu này mới chỉ đúc kết

trên cơ sở tính toán trị số bình quân giản đơn ở một dung lƣợng mẫu thực

nghiệm có hạn nên khi sử dụng trong thực tiễn còn có những băn khoăn nhất

định. Chẳng hạn tính đại diện của các trị số này nhƣ thế nào? Chúng có phụ

thuộc vào kích thƣớc (đƣờng kính ngang ngực và chiều cao thân cây) hay

không? Sai số khi sử dụng để xác định thể tích thân cây dƣới cành là bao

nhiêu?... Phạm Thế Anh (2008) [1] đã kiểm tra 32 cây Lim Xanh, 33 cây Táu

Mật và cho biết sai số bình quân khi dùng phƣơng pháp này xác định thể tích

dƣới cành một cây riêng lẻ là 17,6% và 24%. Chúng tôi cũng kiểm nghiệm

ở 50 cây Dẻ, 50 cây Dung, 72 cây Lim Xanh, 38 cây Sến Mật, 31 cây Trƣờng

Mật và 41 cây Vên Vên thấy sai số lần lƣợt là: 23,4%, 18,9%, 25,1%,

18,5%, 63,6% và 17,1%. Khi xác định tổng thể tích dƣới cành của hàng

loạt thân cây, sai số tƣơng ứng của các loài cây nêu trên lần lƣợt là: 10,8%,

6,2%, 18,7%, 9,8%, -25,7% và 5,8%. Nhìn chung các kết quả kiểm tra đều

cho thấy sai số vƣợt quá giới hạn cho phép thƣờng dùng trong thực tiễn là

<15% với cây riêng lẻ và < 10% với tổng thể cây riêng lẻ. Đặc biệt khi dùng

tiêu chuẩn Wilcoxon kiểm tra chênh lệch thể tích dƣới cành xác định theo

phƣơng pháp nói trên và thể tích thực cho thấy có sai dị rõ rệt ( U >1,96)

trong tất cả các loài cây kiểm tra.

Trƣớc thực trạng trên, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn quyết

định phải xây dựng biểu thể tích thân, cành, ngọn mới cho rừng tự nhiên và

nhiệm vụ này đƣợc giao cho các nhà khoa học thuộc trƣờng Đại học lâm

nghiệp thực hiện từ năm 2009.

Nhằm góp phần định hƣớng giải quyết vấn đề nêu trên, đề tài “Ứng

dụng phƣơng trình đƣờng sinh lập biểu thể tích bộ phận thân cho một số

loài cây rừng tự nhiên” đƣợc lựa chọn nghiên cứu và có thể xem là một

công trình nhỏ góp phần từng bƣớc hoàn thiện biểu thể tích đáp ứng đòi hỏi

của thực tiễn công tác điều tra rừng tự nhiên hiện nay.

Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu về hình dạng và đƣờng sinh thân cây rừng làm cơ sở khoa

học phục vụ công tác điều tra, kinh doanh rừng hiệu quả. Rất nhiều tác giả

trong và ngoài nƣớc đã nghiên cứu lĩnh vực này cho các đối tƣợng, bằng các

phƣơng pháp khác nhau và nhằm các mục đích khác nhau. Vì vậy, trong

khuôn khổ một đề tài thạc sỹ, tác giả chỉ khái quát một số công trình tiêu biểu

trong và ngoài nƣớc có liên quan tới nội dung nghiên cứu của đề tài để làm cơ

sở định hƣớng cho việc lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu.

1.1.1. Trên thế giới

1.1.1.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây

Thân cây rừng là một khối lập thể và trong thực tiễn cũng đã gặp nhiều

trƣờng hợp các cây rừng có kích thƣớc cơ bản giống nhau (cùng chiều cao và

cùng đƣờng kính lấy ở vị trí quy chuẩn nào đó, ví dụ ở cách gốc cây 1,3m),

song thể tích của chúng lại rất khác nhau. Vì vậy có thể nói: “Trong mối liên

hệ nhất định giữa chiều cao với đường kính, hình dạng trở thành nhân tố

quyết định thể tích thân cây rừng” Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao (1997)

[6] là cơ sở khoa học của Điều tra rừng.

-Về hình dạng tiết diện ngang thân cây, rất nhiều các tác giả nhƣ: X.R.

Oxetrov, I.IA. Đobrovlianxki, H.Beckman, B.Matem, H.E. Wolff, O.

Wiilfing… đã đi tìm sai số tƣơng đối khi tính diện tích tiết diện ngang bằng

những công thức đơn giản từ đó rút ra kết luận: Trong khoa học đo cây có thể

coi tiết diện ngang là hình tròn và thân cây hoặc bộ phận của nó đƣợc xem

nhƣ các thể hình học tròn xoay đầy hay cụt - Phạm Ngọc Giao (2004)[5]

- Về hình dạng tiết diện dọc thân cây đƣợc nhiều tác giả quan tâm và

kết quả đạt đƣợc cũng rất phong phú, đa dạng:

+ Một số tác giả nhƣ: A.Shiffel (1899-1902), W.Hohenadl (1922-

1923), N.V.Tretiakov (1952) nghiên cứu hình dạng tiết diện dọc bằng cách

trực tiếp biểu thị hình dạng thân cây thông qua việc so sánh đƣờng kính đo ở

các vị trí khác nhau trên thân cây với một đƣờng kính lấy ở vị trí nào đó trên

phần gốc cây làm chuẩn.

+ Các tác giả Mendeleev (1899), Belanovxki (1917), Wimmonauer

(1918), Miller (1960), Wanthoz (1964), Giurgiu (1963), Heijbel (1965),

Ozumi (1965)… không đi vào nghiên cứu những nguyên nhân phức tạp tác

động đến hình dạng thân cây mà trên cơ sở nhìn nhận kết quả tổng hợp hình

thành nên thân cây để đặt mục tiêu xác định dạng đƣờng sinh của nó.

+ Zakharov V. K (1955, 1957, 1958, 1961, 1965) khi nghiên cứu liên

hệ giữa các nhân tố hình dạng tƣơng đối (hình số và hệ số thon tự nhiên) với

các nhân tố đƣờng kính, chiều cao cho các loài cây chính của Belorussi đã

nhận thấy chúng không có sự phụ thuộc vào nhau. Nghiên cứu của các tác giả

Floreseu I. (1964), Heger L. (1965) cũng cho kết luận tƣơng tự (theo Đồng Sỹ

Hiền (1971) [7]).

+ Dittmar (1958) thấy rằng có trƣờng hợp hình số tự nhiên không phụ

thuộc vào đƣờng kính ngang ngực, nhƣng cũng có những trƣờng hợp lại phụ

thuộc, chủ yếu là rừng non, rừng nhiều tầng hoặc chăm sóc kém không thuần

nhất về đƣờng kính và chiều cao. Các nghiên cứu của Altherr (1953, 1963),

Krauter G. (1961) cũng cho kết luận có sự phụ thuộc giữa hình số tự nhiên và

đƣờng kính ngang ngực (theo Đồng Sỹ Hiền (1971) [7]).

+ Grochowski J. (1962) khi nghiên cứu lâm phần Thông rụng lá nhận thấy

hình số tự nhiên có liên hệ với chiều cao. Còn tác giả Glazov N. M. (1963) khi

nghiên cứu loài Thông rụng lá ở vùng Amour đã phủ nhận quan điểm của

Zakharov V. K. và khẳng định rằng hệ số thon tự nhiên có phụ thuộc vào đƣờng

kính.

Những kết luận khác nhau của các tác giả nói trên có khi trái ngƣợc hẳn

với nhau về tính độc lập của hình số và hệ số thon tự nhiên, có thể làm cho

chúng ta phân vân và cho thấy rõ ràng không thể chấp nhận bất kỳ một quan

điểm nào một cách giản đơn, mà phải tiến hành nghiên cứu và tìm ra các quy

luật.

1.1.1.2. Nghiên cứu về đường sinh thân cây đối với loài cây gỗ

Khi nghiên cứu về tiết diện ngang, tiết diện dọc thân cây, các tác giả đã

đi đến kết luận nhƣ sau: “Trong nhiều trường hợp có thể coi tiết diện ngang

thân cây là hình tròn và thân cây như một thể tròn xoay mà đường sinh là

giới hạn của mặt cắt dọc thân cây và trục xoay của nó là trục của thân cây

theo chiều cao. Nếu biết được phương trình đường sinh thì vấn đề xác định

thân cây trở thành bài toán trong hình học phẳng với những phép tính chính

xác và giản đơn" Phạm Ngọc Giao (2004) [5]

Nhƣ đã biết, phƣơng trình tổng quát đƣờng sinh của khối hình học tròn

xoay có dạng:

(1.1) ya = c xb

Trong đó: - y là bán kính

- x là khoảng cách từ ngọn cây đến bán kính y

- a, b là số mũ tƣơng ứng của y và x,

- c là hệ số của phƣơng trình.

Theo Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao (1997) [6] phƣơng trình thích

hợp cho thân cây gỗ là:

y2 = A.xm (1.2)

Trong đó: - y là đƣờng kính, bán kính hoặc hệ số thon ở vị trí bất kỳ

trên thân cây.

- x là độ cao tƣơng ứng của y tính từ ngọn cây

- A là hệ số của phƣơng trình

Tùy theo m = 0; 1; 2; 3 mà có phƣơng trình đƣờng sinh là thể viên trụ,

paraboloit bậc 2, nón hay neiloid.

Từ lâu ngƣời ta đã cố gắng tiếp cận đƣờng sinh thân cây bằng một hàm

toán học, trong đó có các tác giả A.G H jer (1903), T. Jonhnson (1911), L

Tiren (1922); W, Hohenadl (1924); H.Ptherson (1926); C.E.Behte (1927); I.

Heijbel (1928); H.E.Wolff, V.Wiiejing (1930,1933); V.Edgren và P. Nylinder

(1949).

- Mendeleev D.I (1899), Belanovxki I.G (1917) và Wimmenauer K

(1918) đã định dạng phƣơng trình đƣờng sinh và biểu thị nó bằng phƣơng

trình toán học, xem đƣờng kính y nhƣ là một hàm của chiều cao x:

Y = F(x) (1.3)

Mendeleev D.I, Belanovxki I.G đã biểu thị hàm (1.3) dạng bậc 2 và 3

còn Wimmenauer K đề nghị biểu thị hàm (1.2) dạng bậc 4.

(1.4)

(1.5)

Y = a + bx + cx2 Y = a + bx + cx2 + dx3 Y = a + bx + cx2 + dx3 + ex4 (1.6)

Do các phƣơng trình toán học thƣờng rất cứng nhắc nên việc sử dụng

để xác định đƣờng kính ở các vị trí trên cao thƣờng mắc sai số đáng kể. Việc

tính toán tốn nhiều công thức, thời gian cũng là một nhƣợc điểm đáng lƣu ý.

- Wauthoz (1961) đã xây dựng phƣơng pháp xác định thể tích thân cây

và lập biểu thể tích thân cây đƣợc tính nhƣ sau:

(1.7) V =

Trong đó: g0 là tiết diện ngang ở cổ rễ thân cây.

- Heijbel. I (1965), ở Thụy Điển đã sử dụng 3 phƣơng trình kết hợp lại

tiếp cận phƣơng trình đƣờng sinh thân cây.

n =

i - Ktg. [K( n -

i)]

(1.8)

;

Trong đó: - n là hệ số độ thon tự nhiên: n=

;

- n là chiều cao tƣơng đối: n =

- K,

i: là những hệ số cố định.

Khi đó thể tích cơ bản sẽ là:

i - Ktg. [ K( n -

i)]2}.dn

Vg = (1.9)

- Petrovxki. V.S (1963, 1964) ở Liên Xô cũ, biểu thị quan hệ đƣờng

kính lấy ở vị trí bất kỳ với khoảng cách L từ đƣờng kính đó đến gốc bằng

phƣơng trình Parabol sau:

X2 = 2.P.(y - h) (1.10)

Trong đó: - P là thông số tiêu đỉnh của đƣờng sinh;

- X, y lần lƣợt là tọa độ parabol;

- H là chiều cao của thân bớt đi 1m.

Từ đó thể tích thân cây đƣợc xác định theo công thức cơ bản sau:

(1.11) V = = .M .H

Trong đó: M tùy thuộc vào loài cây.

Nhìn chung các nghiên cứu về phƣơng trình đƣờng sinh đã đạt đƣợc

những kết quả nhất định. Tuy nhiên, các kết quả trên mới chỉ ứng dụng cho

một số loài cây gỗ cụ thể nào đó chứ chƣa có đúc kết thành một hƣớng đi

chung cho nhiều loài cây rừng. Đồng thời các kết quả đó chỉ phù hợp cho

những loài ở châu Âu. Còn những loài khác ở rừng nhiệt đới chƣa có nghiên

cứu nhiều.

Chỉ khi xuất hiện máy tính tốc độ cao mới cho phép kiểm tra phƣơng

trình đƣờng sinh bằng các tiêu chuẩn thống kê và tạo khả năng ứng dụng

đƣờng sinh trong thực tiễn điều tra. Trong đó J. Fries và B. Mate,rn (1965) đã

đƣa ra một hệ phƣơng trình đƣờng sinh cho loài Cáng Lò. Trọng tâm của hệ

thống này là tạo ra một đa thức bậc cao (có thể tới bậc thứ 58). Biến phụ

thuộc là d và biến độc lập là độ cao tƣơng ứng với những bậc khác nhau kể từ

x = 0 (ngọn cây) đến x = 1 (mặt đất).

Trị số x = 0,99 biểu thị vị trí chuẩn của mặt cắt gốc chặt. Chỉ với bậc 3

là có thể thỏa mãn khi biểu diễn hình dạng của thân cây.

- D. Bruce, R.O Cuttis và C. Van Coevering (1968) đã dùng một đa

thức bậc rất cao để biểu thị đƣờng sinh loài Thông đỏ. Để biểu diễn đƣờng

sinh thân cây, họ dùng đến bậc 40 cho trị số x, với x đƣợc tính bằng:

x =

(1.12)

Trong đó: - H là chiều cao thân cây

- Hm là chiều cao đo bằng đơn vị "foot" (ft)

Ngƣời ta cũng chọn biến phụ thuộc là tỷ số của đƣờng kính bất kỳ bình phƣơng (bib)2 với đƣờng kính ở vị trí chuẩn bình phƣơng (dbhs ob)2 ( tức là

đƣờng kính ngang ngực ).

- A. Kozak, D.D Munro và J.D. Smith (1969) cho rằng có thể dùng

phƣơng trình đơn giản hơn cũng đã đảm bảo mô tả đƣờng sinh thân cây. Qua

nghiên cứu họ đã chọn hàm Parabol bậc 2 nhƣ sau:

(1.13)

Trong đó: - d là đƣờng kính ở vị trí bất kỳ trên thân cây tính bằng ft

- h là độ cao của d tính từ mặt đất

- D là đƣờng kính ngang ngực tính bằng in

- H là Chiều cao thân cây tính bằng foot

- bo, b1, b2 là các hệ số hồi qui

Dạng phƣơng trình này đƣợc dùng cho 19 loài cây và nhóm loài cây ở

Columbia thuộc Anh. Với nhóm 9 loài cây, phƣơng trình này cho phép tìm d

với sai số < 1in, còn 1 nhóm 6 loài khác < 1,5in. Sai số hệ thống trung bình

khi xác định d ở 0,7H dao động trong khoảng từ - 0,7in (loài Linh Sam đỏ

ven biển) đến +1,39in (Loài Tuyết tùng ven biển) và với nhóm 9 loài cây sai

số ≤ 0,25in.

- K. Pfeiffe (1967) cho rằng với thân cây nhìn thấy rõ nếu đo d ở các

độ cao khác nhau bằng thƣớc Barr và Stroud cũng mắc sai số từ 0,25 0,5in

so với trị số thực. Căn cứ vào đó A. Kozak, D.D Munro và J.D. Smith thừa

nhận rằng không cần phải đo hoặc ƣớc lƣợng đƣờng kính dƣới cành (dbole) mà

có thể tính qua phƣơng trình đƣờng sinh sẽ đơn giản và đỡ tốn kém hơn

nhiều.

Theo Loetsch, Z hrer, Haller (1973) nếu sử dụng phƣơng trình đƣờng

sinh trong kiểm kê tài nguyên rừng thì việc trƣớc tiên là cần biết sai số vốn có

của nó là bao nhiêu. Nếu vậy sai số cho việc sử dụng đƣợc thể hiện ở độ chính

xác định đƣờng kính ở vị trí nhỏ nhất đƣợc qui định trƣớc hoặc độ cao khác

nhau trên cây sẽ quyết định sai số thể tích khi tích phân phƣơng trình đƣờng

sinh. Khi chia thân cây thành 3 phần (gốc, thân, ngọn) và lập phƣơng trình

đƣờng sinh riêng cho từng bộ phận thì kết quả sẽ chính xác hơn. Ở các nƣớc

nhiệt đới việc lập phƣơng trình đƣờng sinh cho bộ phận thân cây từ gốc chặt

đến vị trí dƣới cành có thể đảm bảo thõa mãn trong kiểm kê tài nguyên rừng.

1.1.2. Ở Việt Nam

1.1.2.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây rừng Việt Nam

Hình dạng thân cây gỗ rừng tự nhiên Việt Nam đƣợc bắt đầu nghiên

cứu từ giữa thập niên 50 của thể kỷ 20. Năm 1956 - 1958 các chuyên gia

Cộng hòa dân chủ Đức (nay là Cộng hòa liên bang Đức) đã nghiên cứu đặc

điểm hình dạng của 6 loài cây thƣờng gặp ở các tỉnh phía Bắc thông qua chỉ

tiêu hình số f01 sử dụng rộng rãi ở nƣớc Đức. Các tác giả kết luận về cơ bản

hình dạng thân cây các loài cây khác nhau là thuần nhất với nhau và lấy đó

làm tiền đề lập biểu thể tích chung cho các loài cây rừng tự nhiên (Biểu thể

tích tạm thời nƣớc Việt Nam Dân chủ cộng hòa).

Năm 1962 - 1964, đoàn chuyên gia Trung Quốc đã sử dụng chỉ tiêu

q2/1 của Tretchiacov để nghiên cứu hình dạng thân cây làm cơ sở lập biểu thể

tích theo cấp chiều cao rừng tự nhiên khu sông Hiếu - Nghệ Tĩnh (theo Đồng

Sỹ Hiền (1971) [7]). Kết quả kiểm tra sai dị bình quân ở 24 loài cây

thƣờng gặp bằng tiêu chuẩn t của Student các tác giả cũng kết luận là thuần

nhất. từ đó đã lập biểu thể tích thân cây đứng theo cấp chiều cao vùng lƣu vực

Sông Hiếu - Nghệ An và còn đƣợc sử dụng cho đến ngày nay. Cũng trong

thời gian này, rút kinh nghiệm của các tác giả đi trƣớc, Đồng sỹ Hiền và các

cộng sự thuộc tổ lập biểu Viện khoa học lâm nghiệp đặt vấn đề nghiên cứu

sâu sắc và toàn diện hơn về hình dạng thân cây thân cây rừng Việt Nam từ

nguồn tài liệu thực nghiệm phong phú, bằng phƣơng pháp nghiên cứu khoa

học và hiện đại các tác giả đã rút ra những kết quả có tính định hƣớng cho

khoa học điều tra rừng Việt Nam đó là:

- Dãy số thon của Hohenalld thể hiện trung thực và toàn diện hình dạng

thân cây gỗ rừng Việt Nam và đồng thời là tài liệu cơ sở tốt nhất để lập

phƣơng trình đƣờng sinh thân cây.

- Hình số tự nhiên (f01) là chỉ tiêu cô đọng biểu thị trung thực hình dạng

thân cây, đại lƣợng này chính bằng tích phân của phƣơng trình đƣờng sinh

thân cây đã nói trên.

- Hình dạng trung bình của một loài cây thể hiện ở sự ổn định của dãy

số thon, bậc và vị trí điểm uốn phƣơng trình đƣờng sinh cũng nhƣ hình số tự

nhiên bình quân của loài đó.

- Hình dạng thân cây rừng Việt Nam phụ thuộc chủ yếu vào loài, phụ

thuộc không đáng kể vào yếu tố địa phƣơng.

Từ những kết luận trên, công tác điều tra nói chung và lập biểu thể tích

nói riêng cần thực hiện theo nhóm loài cây có hình dạng thuần nhất và không

cần thiết phải mang tính địa phƣơng. Đó chính là cơ sở để Nguyễn Ngọc

Lung (1971) xây dựng biểu thể tích toàn quốc theo 5 tổ hình dạng cho các loài

cây rừng tự nhiên đang đƣợc sử dụng rộng rãi hiện nay.

Bên cạnh đối tƣợng rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, theo phƣơng

pháp hệ nghiên cứu hình dạng do GS.TSKH Đồng Sỹ Hiền (1970) xây dựng,

nhiều tác giả đã triển khai nghiên cứu cho các đối tƣợng khác để làm cơ sở

xây dựng biểu thể tích và phƣơng pháp điều tra cho các kiểu rừng trồng phổ

biến hiện nay (Vũ Đình Phƣơng (1972), Phạm Ngọc Giao (1976). Nguyễn

Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999).

Đồng Sỹ Hiền (1971) [6] nghiên cứu đƣờng sinh thân cây rừng nƣớc ta

và đi đến kết luận: “tính ổn định hình dạng thân cây theo loài còn thể hiện rõ

rệt ở sự ổn định của bậc vị trí tƣơng đối các điểm uốn của phƣơng trình đƣờng

sinh thân cây”. Hình số (f1,3) và hình suất (q2) đã đƣợc đề cập khi nghiên cứu

về hình dạng thân cây rừng tự nhiên và rừng trồng ở nƣớc ta cũng mới đƣợc

tiến hành ở Việt Nam từ những năm 1960 trở lại đây. Năm 1962 xuất phát từ

dãy số thon, Đồng Sỹ Hiền nghiên cứu khá tỷ mỷ cho cây rừng tự nhiên. Tác

giả đƣa ra kết luận :

- Phân bố N-f1,3; N-q2 tiệm cận với phân bố chuẩn.

- Biến động của f1,3 và q2 trong khoảng ± 6-12%.

- Giữa f1,3 và q2 tồn tại mối liên hệ mật thiết dƣới nhiều dạng phƣơng

trình phổ biến nhƣng khả năng thuần nhất của từng dạng tƣơng quan giữa các

loài cây không cao.

Vũ Đình Phƣơng (1987) nghiên cứu phân bố N-f1,3 cho loài Bồ đề tự

nhiên vùng Yên Bái đã có kết luận chỉ tiêu này khá ổn định khi lâm phần ở

các tuổi, mật độ khác nhau. Từ đó ông đã xác lập tƣơng quan:

(1.14) fd = 1,752880 + 0,436104.d

Và dùng để xây dựng biểu thể tích hai nhân tố cho đối tƣợng trên.

Nghiên cứu hình dạng thân cây Thông nhựa và Thông đuôi ngựa, Phạm

Ngọc Giao (1987) , Nguyễn Đức Bôn (1978) đã phát hiện và xác lập quan hệ

dƣới đây cho vùng Đông Bắc:

(1.15) f1,3 = a + b/d2 + c/d2.h

Nhìn chung nghiên cứu hình dạng thân cây thông qua tìm hiểu và xác

lập qui luật của dãy số thon Hohenald và hình số tự nhiên cho các loài cây

rừng Việt Nam đã đƣợc giải quyết tƣơng đối đầy đủ và đƣa ra những khái

niệm khá thống nhất. Tuy nhiên hình dạng của một bộ phận của thân cây ( thí

dụ gỗ dƣới cành, gỗ to, cành cây...) còn ít đƣợc quan tâm nghiên cứu và chƣa

có kết quả nào đƣợc chính thức công bố.

1.1.2.2. Nghiên cứu ứng dụng đường sinh để lập biểu trong điều tra rừng

Đƣờng sinh thân cây là đƣờng cong phức tạp và để biểu diễn nó cần

phải dùng phƣơng trình dƣới dạng đa thức bậc cao. Việc giải các hàm Parabol

bậc cao rất phức tạp và khó khăn, đặc biệt là khi phải xử lý số liệu thực

nghiệm bằng tay hoặc bằng máy tính cơ học với tốc độ thấp. Vì vậy cho tới

trƣớc năm 1950 việc ứng dụng đƣờng sinh trong điều tra rừng chủ yếu chỉ

dừng ở phạm vi lý thuyết nhiều hơn. Từ năm 1950 nhờ sự phát triển của công

nghệ tính toán vấn đề này mới đƣợc quan tâm trở lại của các nhà điều tra

rừng. Theo Phạm Ngọc Giao (2004) [5] ở Việt Nam vào những năm 1960

cùng với nhiều tác giả nƣớc ngoài De Giugiu (1963), Miller (1960), Wanthor

(1964) và Ozumi (1965).... GS. Đồng Sĩ Hiền đã đặt nền móng và xây dựng

phƣơng pháp hệ đƣờng sinh ứng dụng vào công tác điều tra rừng trên cơ sở

khoa học và thực tiễn vững chắc. Đóng góp này đã đƣợc thừa nhận và ứng

dụng rộng rãi hiện nay. Những kết luận cơ bản của phƣơng pháp hệ đƣờng

sinh của GS-TSKH Đồng Sĩ Hiền có thể tóm tắt nhƣ sau:

- Dùng dãy số thon (koi) do Hohenald đề xuất thành 11 điểm tựa để tiếp

cận phƣơng trình đƣờng sinh cho thân cây gỗ.

- Coi đƣờng sinh thân cây là một đa thức bậc cao không định bậc có

dạng tổng quát là:

(1.16) y = b0 + b1.x1 + b2.x2 + .... + bk.xk

Với y = thì:

- doi lần lƣợt là đƣờng kính ở 0, 1/10, 2/10,... 9/10 chiều cao

thân cây.

- x là độ cao tƣơng đối của y khi lấy là ngọn cây làm gốc tọa độ

- k là bậc tự do của phƣơng trình đƣờng sinh tuỳ thuộc vào đặc tính

sinh học của thân cây gỗ

- b0, b1, b2, ...bk là hệ số của phƣơng trình.

- Tích phân có giới hạn phƣơng trình (1.16) sẽ thu đƣợc phƣơng trình

thể tích tƣơng đối của thân cây (tức là thể tích thân cây đã đƣợc so với thể tích

của một hình viên trụ có tiết diện đáy là tiết diện ngang ở 1/10 chiều cao thân

cây, còn chiều cao bằng chiều cao thân cây đƣợc lấy làm 1 đơn vị). Đó chính

là hình số tự nhiên (một chỉ tiêu cô đọng, biểu thị trung thực hình dạng thân

cây gỗ nhƣ đã đề cập ở trên):

(1.17) f01 = b1.x1 + b2.x2 + ... + b2k+1.x2k+1

Khi thay x bằng 1 đơn vị, từ (1.16) sẽ tính đƣợc f01 thân cây. Từ đó thể

tích thân cây sẽ bằng:

v = (1.18)

v = (1.19)

Với hệ số bạnh của Hohenald: luôn tìm đƣợc cho mọi h khác

nhau khi đã có phƣơng trình (1.16).

Khi thay x bằng độ cao tƣơng đối của một bộ phận nào đó trên thân cây

vào (1.17) sẽ tính đƣợc hình số tự nhiên của bộ phận nào đó ( ký hiệu f01j) và

thể tích tƣơng ứng của nó là:

vj = (1.20)

(1.21) vj =

Luận điểm trên cho phép rút ra nhận định: Các thân cây thuộc loài khác

nhau nếu tuân theo cùng phƣơng trình đƣờng sinh sẽ có hình số giống nhau.

Và ngƣợc lại các loài cây có hình số tự nhiên tƣơng tự nhau sẽ có phƣơng

trình đƣờng sinh giống nhau.

Theo nguyên tắc này, từ nguồn tài liệu thực nghiệm phong phú,

Nguyễn Ngọc Lung chia những loài cây rừng tự nhiên thành 5 tổ hình dạng

đảm bảo các loài trong một tổ có f01 thuần nhất với nhau và giữa các tổ lại sai

khác nhau rõ rệt. Sau đó tác giả xác lập phƣơng trình đƣờng sinh cho từng tổ

hình dạng và sử dụng để lập biểu thể tích thân cây rừng tự nhiên ở Việt Nam

(xem Nguyễn Ngọc Lung (1971) [9], Viện Điều tra qui hoạch rừng (1995)

[17]). Về thể tích gỗ to thân cây và gỗ dƣới cành, tác giả đề xuất phƣơng

hƣớng nhƣ sau:

- Với thể tích gỗ to thân cây (đoạn gỗ từ cổ rễ cây hay mặt đất đến vị

trí cao nhất trên cây có đường kính cả vỏ bằng 6 cm):

+ Trƣớc hết tính d01 cho từng cỡ kính thuộc từng cỡ chiều cao theo

công thức:

= (1.22)

Trong đó:

- d0: là đƣờng kính ở 1/10 chiều cao của cây có đƣờng kính ngang

ngực là d1.3 và chiều cao h nào đó.

- qh: là hệ số bạnh Hohenald ứng với chiều cao h nói trên đƣợc tính từ

phƣơng trình (1.16) tƣơng ứng của thân cây.

+ Tiếp theo tính hệ số thon cho đƣờng kính giới hạn của gỗ to theo

công thức:

k0i = (1.23)

+ Thay koi của gỗ to vào vị trí biến phụ thuộc y của phƣơng trình

đƣờng sinh tƣơng ứng sẽ tìm đƣợc x đó là độ cao tƣơng đối của vị trí 6 cm

trên thân cây.

+ Thay tiếp x vào phƣơng trình tích phân đƣờng sinh (1.17) sẽ đƣợc

hình số tự nhiên của gỗ to thân cây có đƣờng kính (d1.3) và chiều cao (h) nói

trên. Cuối cùng tính thể tích bộ phận gỗ to thân cây có đƣờng kính và chiều

cao nói trên bằng công thức (1.20) hoặc (1.21).

+ Để khắc phục việc tính toán phức tạp, tác giả đã tính sẵn các trị số

cần suy diễn trên cơ sở phƣơng trình đƣờng sinh (1.16) và tích phân đƣờng

sinh (1.17) và vẽ lên giấy kẻ li cho phép tra đƣợc kết quả với độ chính xác tới

số lẻ thứ 3 sau dấu phẩy.

- Phương hướng giải quyết với thể tích gỗ dưới cành thực hiện như sau:

+ Tính chiều cao tƣơng đối gỗ dƣới cành cho từng cây mẫu thuộc từng

loài cây theo công thức:

(1.24)

Với: - hdc là chiều cao (chiều dài) đoạn gỗ dƣới cành

- h là chiều cao thân cây

+ Nghiên cứu qui luật phân bố số cây theo Ph% cho từng loài dẫn đến

kết luận về cơ bản phù hợp dạng đƣờng cong 1 đỉnh gần với phân bố chuẩn.

Tứ đó có thể dùng Ph% bình quân với tính đại diện cao cho chiều cao tƣơng

đối đoạn gỗ dƣới cành các cây rừng trong cùng một loài.

+ Kiểm tra sự phụ thuộc của Ph% vào d1.3 hoặc h và dẫn tới kết luận

không tồn tại thực sự. Từ đó có thể dùng Ph% chung cho cây gỗ có đƣờng

kính và chiều cao khác nhau.

+ Kiểm tra sai dị Ph% giữa các loài cây dẫn tới kết luận chúng không

hoàn toàn thuần nhất. Từ đó tác giả đã chia các loài cây nghiên cứu thành 1 số

nhóm loài với nguyên tắc ph% các loài trong một nhóm thuần nhất với nhau

nhƣng giữa các nhóm lại có sai dị rõ rệt. Từ đó có thể dùng ph% bình quân

cho từng nhóm loài kể trên. Tuy nhiên nhóm loài cây thuần nhất về ph% lại

không tƣơng ứng với tổ loài cây thuần nhất về hình dạng f01. Vì vậy muốn lập

biểu thể tích dƣới cành theo hƣớng này cần thực hiện các bƣớc sau:

+ Trƣớc hết chia các loài cây thành các nhóm thuần nhất với nhau về

ph%. Trong mỗi nhóm thuần nhất về ph% lại chia thành một số tổ thuần nhất

về f01. Ứng với tổ thuần nhất về f01 thuộc một nhóm thuần nhất về ph% sẽ

dùng phƣơng trình tích phân (1.17) tƣơng ứng với tổ hình dạng đó và trị số

ph% bình quân của nhóm thuần nhất về Ph% để tính hình số tự nhiên đoạn gỗ

dƣới cành (f01j). Từ đó tính thể tích gỗ dƣới cành cho từng cỡ đƣờng kính và

chiều cao thuộc tổ hình dạng và nhóm loài thuần nhất về ph% nói trên theo

các công thức (1.18) và (1.19).

Mặc dù phƣơng hƣớng giải quyết vấn đề thể tích gỗ to và gỗ dƣới cành

đã đƣợc thử nghiệm và xây dựng hoàn chỉnh, nhƣng do hạn chế về tài liệu nên

tác giả chƣa có điều kiện công bố các kết quả cuối cùng trên các ấn phẩm

chuyên môn nhƣ: Báo cáo tổng kết đề tài lập biểu (1971) [8] hoặc Sổ tay điều

tra rừng (1995) [17].

Phƣơng pháp hệ đƣờng sinh do Đồng Sĩ Hiền (1970) đề xuất còn đƣợc

nhiều tác giả ứng dụng để lập biểu thể tích thân cây hoặc biểu sản phẩm cho

một số kiểu rừng trồng thuần loài ở Việt Nam. Một số kết quả đƣợc điểm lại

nhƣ sau:

- Nguyễn Ngọc Lung (1971) [8] đã đƣa ra các luận điểm cơ bản về cơ

sở lý luận của việc lập biểu thể tích và độ thon thân cây rừng hỗn loài lá rộng

nƣớc Việt Nam Dân chủ cộng hòa.

- Nguyễn Ngọc Lung và Đào Xuân Khanh (1999) lập biểu thể tích và

biểu sản phẩm Thông ba lá Lâm Đồng bằng phƣơng trình đƣờng sinh thân cây

[10]

- Tác giả Vũ Nhâm (1988), đã ứng dụng phƣơng pháp trên để lập biểu

thể tích cây đứng và biểu thƣơng phẩm cho loài Thông đuôi ngựa (P.

masoniana) vùng Đông Bắc [12]. Về phƣơng pháp lập biểu có thể tóm tắt nhƣ

+ Sản phẩm đƣợc phân chia trên biểu độ thon tƣơng ứng với cỡ d và h.

) đƣợc suy diễn từ phƣơng trình biểu thị Trong đó, hệ số thon Koi (Koi =

quan hệ giữa Koi với chiều cao tƣơng đối thân cây.

+ Thể tích mỗi loại sản phẩm trên cây bình quân đƣợc tính bằng tích

phân từ phƣơng trình đƣờng sinh thân cây.

- Tác giả Bảo Huy, Tăng Công Tráng (1997), cũng đã sử dụng phƣơng

pháp trên để lập biểu thể tích và biểu thƣơng phẩm cho loài Xoan mộc, Bằng

lăng và nhóm loài cây ƣu thế ở rừng tự nhiên Tây Nguyên [13]

- Phạm Xuân Hoàn và Hoàng Xuân Xuân Y (1999) đã nghiên cứu và

lập biểu sản phẩm Quế (Cinamomum casia) trồng ở Yên Bái bằng phƣơng

trình đƣờng sinh thân cây (Tạp chí Lâm nghiệp tháng 8 năm 1999) đã thu

đƣợc phƣơng trình đƣờng sinh dạng tuyến tính bậc cao. Từ đó xác định hình

vỏ = 0,43306 và f01vỏ = 0,07581.

số tự nhiên trong công thức xác định thể tích nhƣ sau: f01vỏ = 0,50887; f01không

- Tác giả Trần Văn Cẩn, đề tài tốt nghiệp năm 1999 đã nghiên cứu lập

biểu thể tích từ phƣơng trình đƣờng sinh thân cây Mỡ (Glauca ...) trồng tại

vùng nguyên liệu giấy [3]. Kết quả thu đƣợc đối với phƣơng trình đƣờng sinh

thân cây có vỏ là:

y = 3,6194.x - 9,9123x2 + 19,6282x3 - 20,8944x4 + 8,7576x5 (1.25)

- Nguyễn Trọng Bình (2002) dùng phƣơng pháp đƣờng sinh thân cây

lập biểu thể tích và biểu sản phẩm keo lai (Acacia hybrid) trong độ tuổi ≤ 10

năm.

Tuy nhiên các tác giả nói trên thƣờng không đi sâu giải quyết vấn đề

lập biểu thể tích dƣới cành và gỗ to thân cây cho đối tƣợng nghiên cứu của

mình. Gần đây nhất (2008-2009) dƣới chỉ đạo của bộ môn ĐTQH rừng, nhóm

sinh viên trƣờng ĐHLN đã nghiên cứu một số vấn đề xoay quanh việc lập

biểu thể tích bộ phận thân cây thông qua khóa luận tốt nghiệp với những kết

quả tƣơng đối khả quan:

- Lê Linh Ly (2009) [11] khẳng định thực sự tồn tại quan hệ chặt chẽ

giữa thể tích đoạn gỗ dƣới cành với d1.3 và h thân cây dƣới dạng hàm

Schumacher - Hann và quan hệ rất chặt với thể tích thân cây theo dạng tuyến

tính bậc một

- Trịnh Thị Thành (2009) [14] khẳng định giữa hình số thƣờng đoạn gỗ

dƣới cành quan hệ mật thiết với hình số thƣờng thân cây theo dạng tuyến tính

bậc nhất. Các dạng quan hệ nêu trên đều thuần nhất khi thử nghiệm cho loài

cây: Dung, Giổi, Máu Chó, Re, Dẻ và Vải rừng. Từ đó các tác giả đã thử

nghiệm thành công việc lập biểu thể tích dƣới cành chung cho 6 loài cây nói

trên.

1.2. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu

Rừng tự nhiên của Việt Nam có nhiều loài cây, cây rừng nhiệt đới có

những đặc điểm về hình dạng thân cây rất đa dạng, đã đƣợc nhiều tác giả đúc

kết trong giáo trình Điều tra rừng (Anoutchin (1971), Zakharov (1967), Vũ

Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997). Tuy nhiên đối tƣợng nghiên cứu của đề

tài là bộ phận thân cây rừng gồm gỗ to thân cây, gỗ dƣới cành của một số loài

cây rừng tự nhiên nên còn có những đặc điểm nhƣ sau:

Hình dạng thân cây và quy luật hình thành đoạn thân dƣới cành hoặc

đoạn gỗ to giữa các loài có thể rất khác nhau vì ngoài yếu tố loài cây, tuổi

cây còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhƣ vị trí sống trong quần thụ, mật

độ, độ tàn che của rừng. Nhƣng hình dạng một bộ phận thân cây có thể ổn

định hơn. Những đặc điểm trên sẽ đƣợc cân nhắc đầy đủ khi thực hiện đề tài.

Trên cơ sở đảm bảo dung lƣợng mẫu đủ lớn (mỗi đơn vị loài cây có n

≥ 30 cây), hạn chế mức tối đa việc chặt bổ xung cây mẫu và đáp ứng tính đại

diện trong thực tiễn điều tra rừng, đề tài lựa chọn 15 loài để nghiên cứu. Các

loài cây này cần có đặc điểm sau:

- Là những loài thƣờng gặp trong tổ thành rừng tự nhiên thuộc khu vực

từ Bắc Trung Bộ trở ra.

- Có mặt ở các tổ hình dạng theo phân cấp thông dụng hiện nay (Xem

Sổ Tay điều tra quy hoạch rừng (1995), đặc biệt là tổ 2, 3, 4 là tổ bao gồm đại

đa số cây rừng tự nhiên. Thuộc những loài cây gỗ từ trung bình trở lên và có

kích thƣớc các cây mẫu đại diện từ nhỏ đến lớn.

- Có mặt ở các nhóm gỗ phổ biến theo phân loại hiện nay (xem trong

Sổ tay ĐTQH rừng (1995)).

- Có đặc điểm phân cành rõ rệt và hình thành trục chính của thân cây

tƣơng đối rõ rệt.

1.3. Giới hạn nghiên cứu

Lập biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây 15 loài cây phổ biến

trong rừng tự nhiên đã qua tác động hiện nay, trên cơ sở phƣơng trình đƣờng

sinh cho từng tổ hình dạng do tác giả Nguyễn Ngọc Lung công bố năm 1971

1.4. Ý kiến thảo luận

Ở nƣớc ngoài vấn đề lập biểu thể tích dƣới cành hoặc gỗ to thân cây

thƣờng đƣợc giải quyết thông qua nghiên cứu qui luật của tỉ suất gỗ dƣới cành

hoặc gỗ to cho từng loài cây (Bertram Husch, Thomasw. Beers, John A.

Kershaw. JR (2003) [18]).

Phƣơng pháp hệ đƣờng sinh thân cây gỗ rừng Việt Nam do GS.TSKH

Đồng Sĩ Hiền xây dựng đƣợc ứng dụng vào công tác điều tra rừng rất đa

dạng. Vấn đề ứng dụng phƣơng trình đƣờng sinh để lập biểu thể tích thân cây

đứng đã đƣợc giải quyết trọn vẹn về lí luận và thực tiễn nên hầu nhƣ không

phải thảo luận gì thêm. Việc lập mới phƣơng trình đƣờng sinh thân cây cũng

nằm ngoài giới hạn của đề tài nên chúng tôi cũng không đề cập đến ở đây.

Điều quan tâm chính của đề tài là ứng dụng phƣơng trình đƣờng sinh thân cây

đã có để lập biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây ở rừng tự nhiên nên

nhƣ thế nào nhằm đảm bảo yều cầu về mặt khoa học và thực tiễn. Cho đến

nay lĩnh vực này mới đƣợc GS.TSKH Đồng Sĩ Hiền (1970 -1974) gợi ý mang

tính định hƣớng và GS.TSKH Nguyễn Ngọc Lung (1971) giải quyết ở mức độ

thử nghiệm nên có thể nói kết quả để đề tài tham khảo còn rất hạn chế. Về

phƣơng pháp lập biểu thể tích gỗ to của Nguyễn Ngọc Lung (1971) [9] tƣơng

đối đơn giản và chính xác về mặt toán học nhƣng về mặt thực tiễn sinh học

của các loài cây chƣa đƣợc rõ rệt. Cụ thể phƣơng pháp này phải chấp nhận giả

thuyết là: Độ cao tƣơng đối của đoạn gỗ to thân các loài cây ký hiệu ph6%

trong một tổ hình dạng là thuần nhất và đại lƣợng này chỉ phụ thuộc vào d1.3

và h của thân cây. Giả thuyết này chƣa đƣợc tác giả kiểm tra bằng thực

nghiệm hoặc chứng minh bằng lí luận toán học đơn thuần. Trƣờng hợp ph6%

không thuần nhất rõ ràng phải chia các loài trong 1 tổ hình dạng thành một số

nhóm để đảm bảo các loài trong một nhóm thuộc tổ hình dạng nào đó có ph%

giống nhau nhƣ trƣờng hợp đối với thể tích dƣới cành.

Cách giải quyết thể tích dƣới cành của tác giả đi trƣớc đã đề cập ở trên

mặc dù phức tạp hơn thể tích gỗ to nhƣng đảm bảo tính khoa học cần thiết.

Tuy nhiên theo cách này sẽ thu đƣợc rất nhiều biểu thể tích dƣới cành (mỗi

biểu ứng với nhóm loài cây có ph% thuần nhất thuộc 1 tổ hình dạng thân cây

giống nhau). Thí dụ theo tác giả dự kiến cần chia thành 4 nhóm loài cây có

ph% thuần nhất, kết hợp với 5 tổ loài cây có f01 thuần nhất hiện tại đã đƣợc

thừa nhận sẽ tạo ra 20 biểu thể tích dƣới cành khác nhau. Điều này dẫn tới

việc sử dụng trong thực tiễn sẽ rất phức tạp và quan trọng hơn là không gắn

đƣợc biểu thể tích dƣới cành vào biểu thể tích thân cây hiện hành. Vấn đề này

cũng phức tạp hơn khi muốn tạo nên một biểu đồng thời cung cấp số liệu thể

tích thân cây, thể tích dƣới cành và thể tích gỗ to cho những cây gỗ có kích

thƣớc khác nhau nhƣ thực tiễn mong đợi. Những kinh nghiệm nêu trên cần

đƣợc xem xét nghiêm túc khi thực hiện đề tài này.

Qua lược sử, đặc điểm đối tượng nghiên cứu và phân tích trên, đề tài

nhận thấy một số vấn đề cơ bản cần lưu ý như sau:

- Với rừng tự nhiên Việt Nam, phƣơng trình đƣờng sinh đã đƣợc thiết

lập và dùng để lập biểu thể tích cho các loài cây thuộc từng tổ hình dạng

thuần nhất (5 tổ hình dạng) và chung cho mọi loài cây. Việc thiết lập phƣơng

trình đòi hỏi phải có nguồn tài liệu cây ngả rất lớn và đƣợc thu thập rất công

phu. Vì vậy đề tài không đặt vấn đề lập phƣơng trình đƣờng sinh mới mà chỉ

sử dụng các phƣơng trình đã có, nếu cần thiết sẽ tiến hành kiểm tra để đánh

giá tính thích ứng hoặc điều chỉnh một vài thông số của nó.

- Do số loài cây trong rừng tự nhiên rất nhiều, nhƣng số lƣợng cây của

từng loài xuất hiện trong một đơn vị nghiên cứu (lâm phần) thƣờng rất ít, vì

vậy chỉ có khả năng chọn một số loài cây có tần suất xuất hiện cao trong thực

tiễn hiện nay làm đối tƣợng nghiên cứu. Mặt khác dựa vào kết luận của các

tác giả đi trƣớc (hình dạng phụ thuộc chủ yếu vào loài, phụ thuộc không đáng

kể vào địa phƣơng), đề tài cố gắng tập hợp tài liệu đã có ở nhiều vùng khác

nhau để đảm bảo dung lƣợng cần thiết cho mỗi loài nghiên cứu.

- Đối với một cây rừng ngoài thân cây là đại lƣợng phổ biến nhất còn

nhiều bộ phận khác nhƣ gỗ to cành cây, ngọn cây ... cần điều tra. Trong điều

kiện nghiên cứu của đề tài chỉ cho phép tìm hiểu hai bộ phận là gỗ dƣới cành

và gỗ to thân cây (hay bộ phận gỗ kinh tế) của thân cây.

- Đề tài không đặt vấn đề lập một biểu thể tích thân cây, gỗ to thân cây

và gỗ dƣới cành mới cho đối tƣợng nghiên cứu mà chỉ theo hƣớng bổ xung

hai đại lƣợng còn thiếu vào biểu hiện hành.

Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu

- Về lý luận: Xây dựng một số cơ sở khoa học cơ bản để ứng dụng

phƣơng trình đƣờng sinh lập biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây cho

một số loài cây rừng tự nhiên.

- Về thực tiễn: Lập đƣợc biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây

bằng phƣơng trình đƣờng sinh cho đối tƣợng nghiên cứu.

2.2. Nội dung nghiên cứu

Nhằm đạt đƣợc mục tiêu đặt ra đề tài xác định các nội dung cần nghiên

cứu nhƣ sau:

2.2.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây và bộ phận của thân cây

2.2.1.1. Nghiên cứu qui luật hình số tự nhiên của bộ phận thân cây (f01.dc; f01.7)

2.2.1.2. Nghiên cứu qui luật tƣơng quan hình số tự nhiên dƣới cành (f01.dc) với

hình số tự nhiên thân cây (f01)

2.2.1.3. Nghiên cứu qui luật tƣơng quan hình số tự nhiên gỗ to (f01.7) với hình

số tự nhiên thân cây (f01)

2.2.2. Nghiên cứu qui luật độ cao tƣơng đối gỗ to thân cây (h7%)

2.2.2.1. Qui luật phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối gỗ to thân cây

2.2.2.2. Nghiên cứu sự phụ thuộc độ cao tƣơng đối gỗ to thân cây vào loài

2.2.2.3. Nghiên cứu qui luật tƣơng quan giữa độ cao tƣơng đối to thân cây vào

đƣờng kính ngang ngực và chiều cao men thân (h7% - d1.3); (h7% - h)

2.2.3. Nghiên cứu qui luật độ cao tƣơng đối gỗ dƣới cành (hdc%)

2.2.3.1. Qui luật phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối gỗ dƣới cành

2.2.3.2. Nghiên cứu sự phụ thuộc độ cao tƣơng đối gỗ dƣới cành vào loài

2.2.3.3. Nghiên cứu qui luật tƣơng quan giữa độ cao tƣơng đối gỗ dƣới cành

vào đƣờng kính ngang ngực và chiều cao men thân (h7% - d1.3); (h7% - h)

2.2.4. Lựa chọn phƣơng pháp lập biểu v7 và vdc từ phƣơng trình đƣờng

sinh thân cây

2.2.5. Lập biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây

2.2.6. Kiểm nghiệm biểu

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu

Các nội dung nghiên cứu đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp khoa học

chủ yếu nhƣ sau:

2.3.1. Quan điểm phƣơng pháp luận

Đề tài đƣợc thực hiện trên cơ sở quan điểm và phƣơng pháp luận nhƣ

Thân cây gỗ và các bộ phận của nó đƣợc xem nhƣ những khối hình học

tròn xoay đầy hoặc cụt nhƣng chúng cũng là một cơ thể sinh vật học hoàn

chỉnh. Là khối hình học tròn xoay nên trong quá trình sinh trƣởng phát triển,

thân cây và bộ phận của nó sẽ tuân theo những qui luật toán học xác định.

Tuy nhiên do cũng là chỉnh thể sinh vật nên chúng cũng có những qui luật

sinh học nhất định mà những qui luật này thƣờng rất đa dạng và phong phú.

Vì vậy chỉ bằng những thực nghiệm trên mẫu nghiên cứu tƣơng đối đủ lớn

mới có thể xác lập đƣợc các qui luật vừa mang tính toán học chính xác vừa

thể hiện đƣợc đặc điểm sinh học phong phú của đối tƣợng cây gỗ. Đó chính là

cơ sở khoa học để giải quyết vấn đề đặt ra của đề tài.

Thân cây là tổng hợp của 3 bộ phận: thân dƣới cành, thân trong tán và

ngọn cây. Thân dƣới cành là bộ phận kể từ mặt đất (cổ rễ cây) đến vị trí cành

sống thấp nhất tham gia tạo nên tán chính của cây. Thân cây trong tán là bộ

phận từ vị trí dƣới cành nói trên đến độ cao cao nhất mà ở đó đƣờng kính

bằng đƣờng kính giới hạn qui định nào đó. Trong đề tài này đƣờng kính giới

hạn là 7cm tính cả vỏ, vì theo "Sổ tay điều tra qui hoạch rừng" (Viện điều tra

QHR (1995) [17] loại sản phẩm gỗ tròn nhỏ nhất (gỗ trụ mỏ ngắn) có đƣờng

kính không vỏ đầu nhỏ là 6cm. Ngọn cây là phần còn lại của thân cây đƣợc

coi nhƣ một thể hình nón nếu chiều dài của nó ≤ 3m. Thân cây dƣới cành và

trong tán tạo nên bộ phận gỗ to hay còn gọi là gỗ kinh tế thân cây. Đây cũng

chính là phần gỗ đƣợc các nhà kinh doanh quan tâm và có giá trị sử dụng

quan trọng nhất trong chế biến lâm sản.

Biểu thể tích thân cây và bộ phận của nó là loại biểu ghi thể tích thân

cây, thể tích dƣới cành, thể tích gỗ to theo từng tổ hợp kích thƣớc đƣờng kính

và chiều cao tƣơng ứng với một hình dạng trung bình nào đó. Xây dựng hoàn

chỉnh một biểu thể tích loại này là một việc làm rất phức tạp đòi hỏi nhiều

công sức, thời gian và nguồn lực dồi dào vƣợt khỏi điều kiện cho phép của

một học viên cao học thực hiện luận văn tốt nghiệp. Vì vậy khi thực hiện đề

tài cần triệt để vận dụng những kết qủa đã đƣợc thừa nhận và khai thác sử

dụng những tài liệu gốc của các tác giả đi trƣớc đã đƣợc công bố và lƣu trữ

hợp pháp. Đồng thời cố gắng xây dựng biểu theo hƣớng bổ xung hoàn chỉnh

biểu thể tích toàn quốc hiện hành nhằm thuận tiện cho ngƣời sử dụng và

thống nhất độ tin cậy các kết quả điều tra trữ lƣợng sau này ở thực tiễn.

Trong điều kiện hạn chế về nguồn tài liệu thực nghiệm đề tài cần triệt

để ứng dụng phƣơng pháp toán học thống kê và sử dụng các chƣơng trình tính

toán tự động trên máy tính để xử lý số liệu và xây dựng những kết luận mang

tính khách quan đảm bảo độ tin cậy nhất định. Mức độ sai số dự kiến là: Khi

dùng biểu xác định thể tích bộ phận thân cây riêng lẻ sai số trung bình không

vƣợt quá 15% và xác định tổng thể tích bộ phận cho một tập hợp cây riêng

lẻ (trữ lƣợng bộ phận thân cây) sai số không vƣợt quá ± 10% đồng thời biểu

không đƣợc mắc sai số hệ thống.

Những vấn đề nêu trên đƣợc dùng làm định hƣớng khoa học khi lựa

chọn phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu của đề tài.

2.3.2. Phƣơng pháp thu thập và xử lý số liệu

2.3.2.1. Phương pháp thu thập

Để đảm bảo dung lƣợng nghiên cứu đề tài chủ yếu kế thừa tài liệu của

Viện điều tra quy hoạch, Viện khoa học lâm nghiệp và Trƣờng Đại học lâm

nghiệp làm số liệu nghiên cứu, phƣơng pháp thu thập số liệu nhƣ sau:

a. Thu thập số liệu ngoài thực địa:

- Mỗi loài chọn không dƣới 30 cây mẫu: Đó là những cây sinh trƣởng

phát triển bình thƣờng, cây không cong queo, sâu bệnh hoặc bị cụt ngọn và

thể hiện rõ trục chính của thân cây

- Thu thập số liệu điều tra cây ngả của các loài nghiên cứu.

- Phƣơng pháp đo các chỉ tiêu của cây ngả đƣợc thực hiện nhƣ sau:

+ Chặt cây mẫu và chia thành các đoạn có độ dài tuyệt đối bằng nhau là

2m (minh họa theo hình 2.1) dƣới đây:

Hình 2.1. Phƣơng pháp chia đoạn để đo cây tiêu chuẩn

+ Đo chiều cao men thân (h) chiều cao dƣới cành (hdc), bằng thƣớc mét

chính xác đến dm và chia cây thành các phân đoạn có độ dài tuyệt đối

bằng nhau (l = 2m).

+ Đo đƣờng kính gốc, đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính dƣới cành,

đƣờng kính giữa các phân đoạn và đáy đoạn ngọn bằng thƣớc kẹp chính

xác đếm mm.

+ Kết quả đƣợc ghi vào phiếu đo cây ngả dưới đây.

Bảng 2.1. Phiếu điều tra cây ngả

Địa phƣơng:............... d0:.............................. hmt.................................

Loài cây:.................... ddc:.............................. hdc................................

Số hiệu cây:............... d1.3:............................. vcv:...............................

Số hiệu khu:............... d01................................ vdc:............................

Vị trí đo(h) d (cả vỏ) v (cả vỏ)

..... 0 ....

..... 1 .....

..... 3 .....

..........

b. Tính một số chỉ tiêu cơ bản:

Đề tài sử dụng phƣơng pháp nội suy để tính toán một số chỉ tiêu làm tài

liệu sử dụng: Chiều cao gỗ to (h7), chiều cao ngọn cây (hn), đƣờng kính đo ở

vị trí 1/10 chiều cao thân cây (d01) và một số chỉ tiêu khác nhƣ sau:

- Độ cao gỗ to tƣơng đối (h7% ):

(2.1) h7% = ×100

- Độ cao dƣới cành tƣơng đối (hdc% ):

× 100 (2.2) hdc% =

- Thể tích ngọn cây (vn)

+ Nếu 0 < hn ≤ 3m

(2.3) vn =

+ Nếu hn > 3m

(2.4) vn =

- Thể tích gỗ to (v7):

(2.5) v7 = vcv - vn

- Hình số tự nhiên thân cây (f01.):

f01 = (2.6)

- Hình số tự nhiên gỗ to (f01.7):

f01.7 = (2.7)

- Hình số tự nhiên dƣới cành (f01.dc):

f01.dc = (2.8)

- Hình số tự nhiên gỗ ngọn (f01.n):

(2.9) f01.n = f01 - f01.7

Sau khi tính toán các chỉ tiêu của từng cây mẫu tiêu chuẩn, các giá trị

tính đƣợc tổng hợp cho từng cây vào phiếu nhƣ sau:

Bảng 2. 2. Tài liệu cơ sở từng cây

..........

d1.3

f01

f01.7

f01.dc

h7%

hdc%

SH cây ....

SH khu ....

....

......

.....

2.3.2.2. Phương pháp xử lý số liệu

Với dung lƣợng mẫu đã có đề tài lựa chọn dùng những phƣơng pháp

toán học thống kê thông dụng để định lƣợng, phân tích, kiểm nghiệm kết quả

và xây dựng các kết luận cần thiết, lựa chọn nghiệm chứng kết quả. Toàn bộ

khâu xử lý số liệu đƣợc thực hiện với sự trợ giúp của phần mềm chuyên dụng

Excel hoặc phần mềm SPSS 11.5 trên máy tính. Một số phƣơng pháp cụ thể

nhƣ sau:

a. Phương pháp xác lập quy luật phân bố số cây theo chỉ tiêu nghiên

cứu ( N / f01.dc; N / f01.7; N / h7%; N / hdc%)

Từ các tài liệu nghiên cứu cơ sở, tiến hành xây dựng bảng phân bố thực

nghiệm các chỉ tiêu nghiên cứu theo số cây.

- Tính các đặc trưng mẫu:

+ Tính trị số bình quân:

(2.10) =

+ Tính phƣơng sai mẫu:

S2 = ) (2.11)

+ Tính sai tiêu chuẩn:

(2.12) S =

+ Độ lệch phân bố:

(2.13) SK =

+ Độ biến động:

(2.14) S% = ×100

+ Tính hệ số chính xác:

P% = , với n là dung lƣợng mẫu. (2.15)

- Nghiên cứu qui luật phân bố:

Một số quy luật phân bố thì dùng phƣơng pháp giải tích toán học kết

hợp với kiểm tra qui luật thống kê theo trình tự nhƣ sau:

- Phát hiện dạng phân bố bằng biểu đồ thực nghiệm đa giác tần số.

- Kiểm tra luật phân bố bằng tiêu chuẩn với bậc tự do k = m - r - 1

với: m là số tổ sau khi đã ghép để đảm bảo n 5

2 =

r là số tham số của hàm phân bố định kiểm tra

+) đƣợc chấp nhận ở mức p = 95% +) bị bác bỏ ở mức p = 95%

2 < χ05 2 >χ05

2 (k = m-r-1) giả thuyết (H0 2 (k = m-r-1) giả thuyết (H0

(2.16) χn

+ χn + χn

b. Phương pháp kiểm tra sự phụ thuộc của hình số tự nhiên và độ

cao tương đối của bộ phận thân cây (gỗ to và gỗ dưới cành) vào loài

Kiểm tra sai dị của f01.7, f01.dc, h7% và hdc% giữa các loài với nhau.

Nếu tổng thể có phân bố chuẩn ( tiệm cận chuẩn) và phƣơng sai của hai

tổng thể bằng nhau có thể dùng tiêu chuẩn t của Student ( trƣờng hợp hai mẫu

độc lập) để kiểm tra giả thuyết:

H0 : 1 = 2; H1 : 1 2

(2.17)

Với: X1, S1, n1 lần lƣợt là trị bình quân, sai tiêu chuẩn và dung lƣợng mẫu 1

+ chấp nhận, nghĩa là

X2, S2, n2 lần lƣợt là trị bình quân, sai tiêu chuẩn và dung lƣợng mẫu 2

+ Nếu | t | tính theo (2.17) ≤ t05(k = n1 +n2 - 2) thì H0

- chấp nhận, nghĩa là

nhân tố kiểm tra không phụ thuộc vào yếu tố loaì cây

+ Nếu | t | tính theo (2.17) > t05(k = n1 +n2 - 2) thì H0

nhân tố kiểm tra phụ thuộc vào yếu tố loaì cây.

c. Phương pháp xác định mối quan hệ giữa các chỉ tiêu nghiên cứu

(f01.7 - f01; f01.dc - f01; hdc% - d1.3; hdc% - h; h7% - d1.3; h7% - h)

Sự phụ thuộc của hai đại lƣợng nghiên cứu kiểm tra bằng phƣơng pháp

phân tích tƣơng quan theo trình tự:

- Lập bảng tương quan của:

+) f01.7 - f01 +) h7% - d1.3 +) hdc% - d1.3

+) f01.dc - f01 +) h7% - h +) hdc% - h

Với cự ly tổ đƣợc xác định theo công thức kinh nghiệm của Brooks và

Caruther:

m = 5.lg(n) và k (2.18)

Trong đó: - m là số tổ đƣợc chia, k là cự ly tổ

- Xmax, Xmin là trị số quan sát lớn nhất và bé nhất.

- Xác định tỷ tương quan:

Xác định tỷ tƣơng quan ( ) để kiểm tra tƣơng quan trên có mối liên hệ

không. Tỷ tƣơng quan là chỉ tiêu thuyết minh mức độ liên hệ giƣã các đại

lƣợng, tỷ tƣơng quan đƣợc tính bằng phần mềm SPSS 11.5 theo trình lệnh

Analyze\Descriptive statistics\Crosstabs.......

Tỷ tƣơng quan (η) là một số nhận các giá trị từ 0 đến 1(0 < η < 1)

+ Nếu η = 0 thì 2 đại lƣợng độc lập tuyến tính.

+ Nếu η = 1 thì 2 đại lƣợng có quan hệ hàm số.

+ Nếu 0 ≤ η ≤ 0,3 thì hai đại lƣợng có tƣơng quan yếu.

+ Nếu 0 ≤ η ≤ 0,5 thì hai đại lƣợng có tƣơng quan vừa.

+ Nếu 0,5 ≤ η ≤ 0,7 thì hai đại lƣợng có tƣơng quan tƣơng đối chặt.

+ Nếu 0,7 ≤ η ≤ 0,9 thì hai đại lƣợng có tƣơng quan chặt.

+ Nếu 0,9 ≤ η ≤ 1thì hai đại lƣợng có tƣơng quan rất chặt.

- Kiểm tra sự tồn tại của tỷ tương quan:

Sau khi đã xác định đƣợc η ta tiến hành kiểm tra sự tồn tại của η theo

tiêu chuẩn F của Fisher. Với giả thuyết Ho: η0 =0

(2.19) Fη =

Có phân bố F với 2 bậc tự do K1 = m - 1 và K2 = n - m với n là dung

lƣợng mẫu, m là số tổ đƣợc chia theo biến X.

+ Nếu Fη ≤ F05 tra bảng với K1 = m - 1 và K2 = n-m bậc tự do thì giả

thuyết H0 đƣợc chấp nhận, nghĩa là tỷ tƣơng quan trong tổng thể không tồn

tại.

+ Nếu Fη > F05 tra bảng với K1 = m -1 và K2 = n - m bậc tự do thì giả

thuyết H0 bị bác bỏ, nghĩa là tỷ tƣơng quan thực sự tồn tại.

- Chọn giả thuyết về dạng liên hệ (dạng hàm hồi quy):

Nếu hai đại lƣợng X và Y thực sự tồn tại mối liên hệ ở mức độ nào đó

thì tiến hành chấm các cặp giá trị X và Y lên biểu đồ để chọn giả thuyết về

dạng liên hệ bằng biểu đồ đám mây điểm, căn cứ vào chiều hƣớng các đám

mây điểm thực nghiệm mà đặt giả thuyết về dạng hàm hồi quy.

Từ các kết quả nghiên cứu của một số các tác giả đi trƣớc và khuôn khổ

của đề tài với sự trợ giúp của phần mềm SPSS 11.5 , đề tài chỉ tiến hành xác

lập phƣơng trình toán học biểu diễn mối liên hệ giữa các đại lƣợng nghiên cứu

theo một số dạng hàm hồi quy sau đây:

+ Quan hệ: f01.7 - f01 và f01.dc - f01:

(2.20) Y = a +b*f01

+ Quan hệ : h7% - d1.3 và hdc% - d1.3

(2.21) Y= a +b*d1.3 + c*d1.3

(2.22) Y = a +b*ln(d1.3)

(2.23) ln(Y)= ln*a +b*ln(d1.3)

+ Quan hệ: h7% - h và hdc% - h

Y = a +b*h (2.24)

Y= a +b*ln(h) (2.25)

ln(Y) = ln*a +b*ln(h) (2.26)

Với: - f01.7, f01.dc, hdc% và h7% là biến phụ thuộc (Y).

- f01, d1.3, h là biến độc lập (X)

- Xác định hệ số tương quan.

Hệ số tƣơng quan là chỉ tiêu thuyết minh cƣờng độ liên hệ giữa hai đại

lƣợng X và Y trong liên hệ đƣờng thẳng (tuyến tính 1 lớp). Y = a + bx.

Căn cứ vào biểu đồ thực nghiệm và dạng liên hệ tiến hành tính toán các chỉ tiêu thống kê: Hệ số tƣơng quan (R) hoặc hệ số xác định (R2), sai tiêu

chuẩn hồi quy (Hy/x)… Kiểm tra tồn tại các tham số, hệ số tƣơng quan và

dạng quan hệ bằng các tiêu chuẩn F của Fisher, tiêu chuẩn t của Student ở

mức ý nghĩa = 0,05 với sự trợ giúp của phần mềm SPSS 11.5 theo trình

lệnh: Analyze\Regression\Linear (Curve Estimation).....

Phƣơng trình đƣợc chọn phải có độ chính xác cao, đơn giản và phản

ánh đúng các quy luật sinh học của loài cây nghiên cứu. Phƣơng trình chính

tắc có hệ số xác định cao nhất, sai tiêu chuẩn hồi quy nhỏ nhất và xác xuất

của tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của các hệ số hồi quy nhỏ hơn 0,05.

+ r=0 khi 2 đại lƣợng x và y độc lập với nhau.

+ r=1 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ hàm số.

+ 0 <│r│≤ 0.3 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ yếu.

+ 0.3<│r│≤0.5 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ vừa.

+ 0.5<│r│≤0.7 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ tƣơng đối chặt.

+ 0.7<│r│≤0.9 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ chặt.

+ 0.9<│r│≤1.0 thì 2 đại lƣợng x và y có quan hệ rất chặt.

- Kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan thông qua công thức:

T = (2.27)

+ Nếu t ≤ t05 tra bảng với k = n - 2 bậc tự do thì giả thuyết đƣợc chấp

nhận, nghĩa là trong tổng thể không tồn tại mối quan hệ đƣờng thẳng giữa X

và Y.

+ Nếu t > t05 tra bảng với k = n - 2 bậc tự do thì giả thuyết bị bác, nghĩa

là trong tổng thể thực sự tồn tại mối quan hệ đƣờng thẳng giữa X và Y.

- Khi đã có η2 và r2 đề tài kiểm tra tính thích ứng của dạng phương trình

đã chọn theo tiêu chuẩn Fη,r

(2.28)

Fη,r =

+ Nếu Fη,r ≤ F05 ứng với k1 = m - 2 và k2 = n - m thì giả thuyết về sự bằng nhau của η2 và r2 đã đƣợc chấp nhận, tức là phƣơng trình lựa chọn là

thích hợp.

+Nếu Fη,r > F05 ứng với k1 = m - 2 và k2 = n - m thì giả thuyết về sự bằng nhau của η2 và r2 không đƣợc chấp nhận, tức là phƣơng trình lựa chọn là

không thích hợp.

- Xác định tính thuần nhất của các phương trình tương quan tuyến tính

một lớp.

của Pearson: Để kiểm tra giả thuyết H0 có thể vận dụng tiêu chuẩn

Giả thuyết Ho: B1 = B2 =......= Bn

Giả thuyết H1: B1 ≠ B2 ≠......≠ Bn

(2.29)

2 =

Với: - Wbi = là trọng số của hệ số hồi quy bi.

2 là phƣơng sai thừa đối với đƣờng hồi quy.

Sbi là phƣơng sai của hệ số hồi quy bi.

2 tra bảng với K = m -1 bậc tự do thì các hệ số hồi quy bi là

Si 2 ≤ χ05 Nếu χb

thuần nhất với nhau. Tính a và b chung

Phƣơng trình gộp có dạng: (2.30)

d.Phương pháp lập biểu v7 và vdc từ phương trình đường sinh thân cây

Phƣơng pháp xác lập phƣơng trình đƣờng sinh bộ phận thân cây theo

phƣơng pháp hệ do (GS.TSKH Đồng Sỹ Hiền (1971) [6] đề ra và GS.TSKH

Nguyễn Ngọc Lung (1971) [8] đã xây dựng ).

Lập biểu thể tích dƣới cành hay thể tích gỗ to thân cây có nhiều phƣơng

pháp nhƣ:

- Phƣơng pháp cổ điển:

2.h.f1.3.dc.

Vdc= .d1.3 (2.31)

- Phƣơng pháp hiện đại:

(2.32) Vdc = (d1.3,h,hdc)

- Phƣơng pháp đƣờng sinh:

(2.33)

Trong khuôn khổ và phạm vi của luận văn đề tài đã lựa chọn phƣơng

pháp đƣờng sinh (2.33) , cho nên công thức tính thể tích gỗ dƣới cành và gỗ

to thân cây đƣợc tính nhƣ các công thức (2.34) và (2.35) dƣới đây nhƣ sau:

vdc = (2.34)

v7 = (2.35)

Đề tài kế thừa phƣơng trình đƣờng sinh của GS.TSKH Nguyễn Ngọc

Lung và cộng sự (1971) [8] đã lập cho các tổ hình dạng với phƣơng trình cụ

thể nhƣ sau:

- Các phương trình hình dạng như sau: ( Ki có vỏ)

+ Tổ 2:

Yx = 1,693518x + 1,881273x2- 33,679672x3 + 180, 632298x4 (2.36) - 485,167600x5 + 689,160041x6 - 496,061032x7 + 142,855795x8.

+ Tổ 3:

Yx = 1,868728x + 1,669857x2 - 28,274214x3 + 152,100277x4 (2.37) - 425,967698x5 + 628,724958x6 - 465,797451.x7 +136,998572x8

+ Tổ 4:

Yx = 2,309653x + 2,743056x2 - 42,879451x3 + 180,593957x4 (2.38) - 417,498743x5 + 547,540326x6-378,585765x7 + 107,071370x8.

+ Chung cho các loài:

Yx = 1,965426x - 0,133985x2 -20,161902x3 +130,954319x4 (2.39) - 389,390440x5 + 590,401810x6 - 444,854708x7 + 132,550406x8.

- Các phương trình thể tích (f0.1 có vỏ):

(2.40)

Vx = 0,956001x3 + 1,592985x4 - 22,107015x5 + 80,847797x6 + 24,382501x7-1457,316080x8+7357,935348x9- 22307,784001x10 - 47118,961007x11 - 71462,350598x12 + 77530,444914x13 - 58739,206337x14 + 29531,837236x15 - 8858,149137x16 + 1200,457539x17

+ Tổ 2:

(2.41)

Vx = 1,164048x3 + 1,560254x4 - 20,577042x5 + 79,006717x6 - 40,661847x7 - 959,226248x8 + 5286,795781x9 - 16617,662187x10 + 36318,600905x11 - 57089,661888x12 + 64138,419258x13 - 50173,635612x14 + 25949,073893x15 - 7976,698207x16 + 1104,035808x17

+ Tổ 3:

(2.42)

Vx = 1,778166x3 + 3,167754x4 - 38,109790x5 + 99,829546x6 + 128,693078x7 - 1906,091001x8 + 7741,497239x9 - 19933,432573x10 + 36829,513967x11 - 50259,810129x12 + 50353,188876x13 - 35999,019368x14 +17371,931142x15 - 5066,962065x16 +674,369310x17

+ Tổ 4:

(2.43)

Vx =1,287633x3 -0,131669x4 -15,847100x5 +86,694139x6 - 165,603675x7 -356,931150x8 +3438,207717x9 -12515,172291x10 + 29468,996656x11 - 48470,822368x12 +56133,441117x13 -44893,840815x14 +23627,447364x15 -7370,709020x16 +1033,5064479x17

+ Chung cho các loài:

Trong đó:

- Yx là số thon Ki (có vỏ) =

- Vx là f01 (có vỏ) =

Thay x = 1 vào phƣơng trình (2.40), (2.41), (2.42) và (2.43) ta sẽ đƣợc

hình số tự nhiên của các tổ hình dạng 2, 3, 4 và chung. Sau đó thay các giá trị

về hình số tự nhiên trên vào phƣơng trình chung (2.30) sẽ đƣợc hình số tự

nhiên dƣới cành và hình số tự nhiên gỗ to (f01.dc và f01.7).

vào phƣơng trình (2.36), (2.37), (2.38) và Thay x = qh =

(2.39) ta sẽ thu đƣợc qh của các tổ hình dạng 2, 3, 4 và chung

Để có đƣợc thể tích gỗ dƣới cành ta thay f01.dc và qh vào công thức

(2.34) và thể tích gỗ to thay f01.7 và qh vào công thức (2.35)

e. Phương pháp kiểm nghiệm và đánh giá biểu lập được

Kiểm nghiệm kết quả bằng tài liệu khách quan không tham gia nghiên

cứu thông qua các chỉ tiêu thích hợp:

- Sai số tƣơng đối:

Δ% = (2.44)

- Sai số bình quân :

(2.45) =

Trong đó: - Xlt trị số lý thuyết của đại lƣợng cần kiểm tra

- Xt trị số thực của đại lƣợng cần kiểm tra

- n số cây

- Tiêu chuẩn Wilcoxon :

(2.46)

Trong đó: R± là tổng hạng theo dấu + hoặc dấu – lấy trị số nhỏ hơn r là số cặp sai dị khác 0

+ Nếu U <1,96 kết luận sai dị không rõ rệt

+ Nếu U <1,96 kết luận sai dị rõ rệt.

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ

3.1. Khái quát về số liệu nghiên cứu

Số liệu nghiên cứu đƣợc kế thừa từ nguồn lƣu trữ của bộ môn Điều tra

quy hoạch (ĐHLN) đƣợc sử dụng đƣa vào tính toán các chỉ tiêu bao gồm: 15

loài cây rừng tự nhiên phổ biến. Khái quát về nguồn tài liệu này đƣợc tập hợp

ở bảng 3.1(Chi tiết tham khảo phụ biểu 01, 02, 03, 04).

Bảng 3. 1. Khái quát về số liệu nghiên cứu

TT Loài cây N

h

1 Bời Lời

2 Dẻ

3 Dung

4 Giổi

Hoàng Mang

6 Kiền Kiền 61

7 Lim xanh

8 Máu Chó

9 Re

10 Sến Mật

11 Táu Mật

12 Táu Muối

Trƣờng Mật

14 Vải

15 Vên Vên

9,0 -30,4 10,3 -32,0 9,6 -22,5 9,0 -42,0 9,0 -30,0 15,0 -40,0 14,0 -38,0 10,0 -31,2 13,5 -39,0 15,6 -32,0 9,2 -46,0 10,6 -46,0 19,0 -27,8 10,4 -32,0 9,6 -30,2

d1.3 10,0 -40,2 10,0 -72,1 10,0 -22,0 10,0 -100,0 10,0 -43,2 14,4 -79,2 13,6 -66,3 10,2 -43,4 13,2 -63,5 11,9 -72,1 10,3 -78,2 11,2 -108,2 24,7 -49,5 10,1 -75,0 10,2 -74,4

f01 0,4182 -0,5854 0,4376 -0,6087 0,4280 -0,6037 0,4197 -0,6049 0,4275 -0,6058 0,4390 -0,5650 0,3513 -0,5520 0,4124 -0,5542 0,4345 -0,5913 0,3882 -0,5960 0,3837 -0,6123 0,3900 -0,5900 0,3425 -0,5571 0,3349 -0,5933 0,3895 -0,5475

f01dc 0,3597 -0,5656 0,3504 -0,5537 0,3680 -0,5416 0,3402 -0,5840 0,3923 -0,5856 0,3211 -0,5363 0,2296 -0,5108 0,3803 -0,5289 0,3120 -0,5673 0,3040 -0,5415 0,3207 -0,5415 0,3300 -0,5200 0,1159 -0,4396 0,2077 -0,5611 0,2833 -0,4800

f01.7 0,3716 -0,5755 0,4218 -0,5902 0,4134 -0,5868 0,3728 -0,6048 0,3923 -0,5995 0,4381 -0,5628 0,3423 -0,5512 0,3670 -0,5524 0,4226 -0,5867 0,3870 -0,5952 0,3650 -0,5987 0,3800 -0,5900 0,3377 -0,5530 0,2834 -0,5883 0,3758 -0,5437

h7% 41,86 -91,98 57,69 -95,71 52,22 -85,00 45,82 -93,69 46,23 -92,75 73,35 -95,23 56,40 -92,11 45,76 -94,62 70,14 -96,13 56,36 -93,60 41,00 -93,52 53,15 -94,64 68,06 -92,89 35,56 -94,70 47,35 -88,64

hdc% 44,44 -83,33 40,00 -92,96 9,09 -81,82 38,10 -81,82 49,18 -86,36 36,62 -72,13 22,50 -70,48 53,09 -95,00 34,88 -80,17 32,65 -72,73 34,78 -83,33 35,14 -79,19 9,17 -52,63 21,82 -86,54 31,01 -68,75

Bảng 3.1 cho thấy: Số liệu dùng để nghiên cứu gồm 731 cây ngả thuộc

15 loài cây rừng phổ biến đó là: Bời Lời, Dẻ, Dung, Giổi, Hoàng Mang, Kiền

Kiền, Lim Xanh, Máu Chó, Re, Sến Mật, Táu Mật, Táu Muối, Trƣờng Mật,

Vải Giả và Vên Vên. Số lƣợng cây của mỗi loài đều không ít hơn 30 cây

(trong đó Trƣờng Mật có số lƣợng ít nhất là 31 cây, loài Táu Mật có số lƣợng

nhiều nhất là 75 cây). Trong từng loài cây đều có cây mẫu từ kích thƣớc nhỏ

đến lớn thƣờng gặp trong thực tiễn hiện nay và đều có vị trí dƣới cành rõ rệt

để có thể đo đạc chính xác. Nhƣ vậy có thể kết luận số liệu trên tƣơng đối đủ

lớn và đủ đại diện để thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài.

Theo Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên (2000) [4] 15 loài cây này có

một số đặc điểm nhƣ sau:

- Đa số 15 loài cây rừng tự nhiên có chiều cao trung bình từ 20- 30m.

Riêng một số loài nhƣ: Lim Xanh thuộc tổ hình dạng 2, Táu Mật, Táu Muối,

Vên Vên thuộc họ Dầu chiều cao có thể lớn hơn 40m.

- Đƣờng kính nhiều loài có thể lớn hơn 100cm nhƣ Lim Xanh, Dẻ,

Giổi, Táu Mật và Táu Muối. Cây Re và cây Vải là cây gỗ trung bình có chiều

cao từ 15 -20m. 15 loài này đều có đặc điểm chung là thân tròn, thẳng, có

điểm phân cành rõ ràng. Gốc cây Lim Xanh có bạch vè nhỏ và cây Trƣờng

Mật có gốc bạch vè cùng với rễ lan trên mặt đất.

- Một số loài nghiên cứu gỗ có giá trị cao đƣợc sử dụng trong xây dựng

các công trình lớn, đóng đồ gia dụng, cột buồm, làm nhà... nhƣ Táu Mật, Lim

Xanh, Giổi...Ngoài ra còn sử dụng vào làm tà vẹt, cầu phà, cột điện và đóng

đồ dùng thông thƣờng.

- Căn cứ vào hình số tự nhiên thân cây (f01) đề tài tiến hành chia tổ

hình dạng của 15 loài cây rừng trên nhƣ Nguyễn Ngọc Lung (1971) [8] đã

chia thành 5 tổ hình dạng 1, 2, 3, 4 và 5 theo cự ly mỗi tổ nhƣ sau: Tổ1

(0,4400 - 0,4699), tổ 2 (0,4700 - 0,4999), tổ 3 (0,5000 - 0,5299), tổ 3 (0,5300-

0,5599) và tổ 5 (0,5600 - 0,5800). Dƣới đây là bảng 3.2 về phân loại và chia

tổ hình dạng của 15 loài cây đƣa vào làm đối tƣợng nghiên cứu của đề tài.

Bảng 3.2. Danh sách phân loại và chia tổ hình dạng của 15 loài

TT Tên Việt Nam Họ Tổ HD

1 Bời Lời Long não (Lauraceae Juss) 0,5061 3

2 Dẻ Dẻ (Fagaceae Dumort) 0,5175 3

3 Dung Dung (Symplocaceae Desf) 0,5183 3

4 Giổi Mộc Lan (Magnoliaceae Juss) 0,5051 3

5 Hoàng Mang Long não (Lauraceae Juss) 0,5172 3

6 Kiền Kiền Dipterceae 0,5028 3

7 Lim Xanh Vang (Ceaesalpiniaceae RBr) 0,4790 2

8 Máu Chó Máu Chó (Myristicacaea RBr) 0,4830 2

9 Re Long Não (Lauraceae Juss) 0,5215 3

10 Sến Mật Hồng Xiêm (Sapotaceae) 0,5109 3

11 Táu Mật Dầu (Dipterocarpaceae) 0,5084 3

12 Táu Muối Dầu (Dipterocarpaceae) 0,4915 2

13 Trƣờng Mật Bồ Hòn (Sapindaceae Juss) 0,4591 1

14 Vải Bồ Hòn (Sapindaceae Juss) 0,4775 2

Dầu (Dipterocarpaceae ) 0,4649 1

15 Vên Vên Các loài cây là đối tƣợng nghiên cứu đa số thuộc tổ hình dạng 3 (9

loài). Còn lại thuộc tổ hình dạng 1 (2 loài) và tổ hình dạng 2 (4 loài). 15 loài

cây thuộc 10 họ khác nhau nhiều nhất là họ Dầu (Dipterocarpaceae) và họ

Long não ( Lauraceae Juss) có 3 loài. Không có loài cây nào đại điện cho tổ

hình dạng 1 và 5. Đề tài chia tổ hình dạng cho 15 loài cây theo trị số

kết quả cho thấy: Có loài cây Dung, Máu Chó, Kiền Kiền, Táu Muối, Vải

và Trƣờng Mật không ở đúng tổ hình dạng nhƣ đã chia trong Sổ tay điều tra

rừng quy hoạch rừng (1995).

3.2. Nghiên cứu hình số tự nhiên

Thể tích thân cây đƣợc tạo thành từ 3 nhân tố, đƣờng kính, chiều cao và

hình dạng.

Theo công thức kinh điển:

V = (3.1)

Nếu đặt: f1.3 =

Thì: v = (3.2)

Qua công thức tính thể tích (3.2) cho thấy hình số tự nhiên (f0.1) ngày

càng đƣợc thừa nhận là chỉ tiêu tốt nhất để đặc trƣng cho hình dạng thân cây

và đƣợc sử dụng để tính thể tích thân cây cũng nhƣ làm cơ sở cho việc lập

biểu thể tích cây đứng. Theo Đồng Sỹ Hiền (1971) [7] hình số tự nhiên có hệ

số biến động nhỏ và ổn định, về cơ bản không phụ thuộc đƣờng kính, chiều

cao, địa phƣơng mà phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính sinh vật học của từng

loài. Vì vậy đề tài không đặt vấn đề tìm hiểu về hình số tự nhiên cho các loài

cây nghiên cứu .

Với phƣơng trình thể tích thân cây:

V(x) = (3.3)

Ta có thể tính thể tích thân cây từ đỉnh ngọn đến vị trí độ cao tƣơng đối

x, lấy thể tích viên trụ g01.h làm đơn vị, tức là với g01 = 1, h = 1. Tích phân

V(x) là hình số tự nhiên của đoạn thân từ đỉnh đến vị trí x. Hình số của đoạn

thân từ gốc đến vị trí x sẽ là:

(3.4) V(1-x) = V(1) - V(x)

Nhƣ vậy để tính đƣợc thể tích gỗ dƣới cành và thể tích gỗ to thân cây ta

phải xác định đƣợc f01.dc và f01.7. Muốn vậy cần biết độ cao tƣơng đối của vị

trí gỗ to và dƣới cành trên thân cây. Nhƣ kết quả nghiên cứu của GS-TSKH

Nguyễn Ngọc Lung khẳng định chỉ có thể dùng độ cao tƣơng đối dƣới cành

bình quân cho từng nhóm thuộc tổ hình dạng (hay tổ loài cây có hình dạng

thuần nhất) nào đó để tính f01.dc từ phƣơng trình đƣờng sinh tƣơng ứng với

chúng. Mặt khác trong thực tiễn đo cây không thể đo đƣợc chiều cao gỗ to

trên cây đứng nên việc sử dụng chỉ tiêu f01.7 tính trực tiếp từ phƣơng trình

đƣờng sinh cũng gặp những hạn chế đáng kể. Vì vậy đề tài đặt nhiệm vụ trƣớc

hết phải nghiên cứu đặc điểm của f01.dc và f01.7 nhằm tìm cách xác định hai đại

lƣợng này phục vụ cho việc lập biểu. Nhƣ vậy về mặt lý thuyết f01.dc và f01.7

sẽ có quan hệ đƣờng thẳng với f01.

3.2.1. Nghiên cứu qui luật hình số tự nhiên gỗ dƣới cành (f01.dc)

3.2.1.1.Quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ dưới cành (N/f01dc)

Quy luật phân bố số cây theo các đại lƣợng liên tục đƣợc xem là một

trong những quy luật quan trọng nhất của cấu trúc lâm phần, theo phƣơng

pháp đã trình bày ở mục 2.3.2.2 đề tài đã tính toán các đại lƣợng f01.dc cho

từng cây tiêu chuẩn thuộc từng loài và chỉnh lý thành dãy phân bố số cây theo

hình số tự nhiên dƣới cành.

Hình số là tỷ lệ giữa thể tích cây so với thể tích viên trụ có cùng chiều

cao, đáy bằng tiết diện ngang của thân cây ở một tầm cao nào đó kể từ mặt

đất. Hình số tự nhiên là chỉ tiêu hình dạng tham gia trực tiếp vào việc tính thể

tích. Theo Đồng Sỹ Hiền (1971) [7] hình số tự nhiên thân cây thể hiện rõ

phân bố một đỉnh rất tiệm cận với dạng phân bố chuẩn, chính vì vậy quá trình

lập biểu thể tích ta chỉ cần lập biểu cho hình dạng bình quân từng loài. Đề tài

chỉ xác lập quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên dƣới cành. Tùy theo

đặc điểm phân bố thực nghiệm mà các tác giả đã chọn hàm lý thuyết khác

nhau để mô phỏng. Tham khảo các nghiên cứu của các tác giả đi trƣớc, đề tài

chọn hàm Weibull là hàm lý thuyết để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo

các đại lƣợng mà đề tài đã lựa chọn nghiên cứu. Hình 3.1 dƣới đây minh họa

phân bố thực nghiệm và lý thuyết cho 4 loài điển hình là: Bời Lời Kiền Kiền,

Hoàng Mang và Lim Xanh.(chi tiết tại phụ biểu 10)

N(cây)

Loài cây: Bời Lời Loài cây: Kiền Kiền

62,4724 63,7170

f01.dc f01.dc

11655,48 Loài cây: Lim Xanh

Loài cây: Hoàng mang

c

N(cây)

f01.dc

Hình 3. 1. Biểu đồ phân bố N/f01.dc của loài cây Bời Lời , Kiền Kiền,

Hoàng Mang và Lim Xanh.

Hình 3.1 cho thấy phân bố N/ f01.dc có dạng đƣờng cong một đỉnh đối

xứng hoặc hơi lệch trái hoặc lệch phải. Do đó đề tài đặt giả thuyết Ho phân bố

của N/f01.dc tuân theo luật phân bố Weibull, tiến hành tính các đặc trƣng mẫu 2 (kết quả chi tiết đƣợc và kiểm tra luật phân bố Weibull bằng tiêu chuẩn

trình bày ở phụ biểu 03a). Phân bố N/f01.dc có 13/15 loài khá phù hợp với hàm

Weibull với λ và α khác nhau tùy theo từng loài cây nghiên cứu. Tham số α

dao động trong khoảng (1.8 - 4) khá phù hợp với nghiên cứu trƣớc đây là

phân bố của hình số tự nhiên là phân bố một đỉnh tiếp cận ít hay nhiều đến

phân bố chuẩn. Sau đây là bảng tổng hợp các đặc trƣng mẫu và kết quả nắn

phân bố theo hàm Weibull của f01.dc cho 15 đơn vị nghiên cứu (chi tiết tham

khảo phụ biểu 06).

Bảng 3.3. Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật phân bố N / f01.dc theo hàm Weibull

Loài cây

N

S2

S% P% α

λ

2 χn

2 χ05

Tổ HD

Trƣờng Mật

31 0,3189 0,0044 20,89 3,75 4,0

379,54 0,94 3,84

Vên Vên

41 0,3915 0,0022 12,08 1,89 3,2

790,53 0,89 5,99

49 0,3947 0,0069 21,00 3,00 2,5

47,70 1,55 5,99

Vải

43 0,4528 0,0014 8,18 1,25 2,5

482,16 0,97 5,99

Máu Chó

52 0,4385 0,0022 10,59 1,47 3,0

513,63 2,53 7,81

Táu Muối

72 0,3800 0,0046 17,93 2,11 2,5

82,50 7,06 9,49

Lim Xanh

40 0,4511 0,0036 13,39 2,12 3,5 6632,03 0,02 3,84

Kiền Kiền

61 0,4163 0,0018 10,16 1,30 2,8

494,55 2,07 5,99

35 0,4384 0,0034 13,31 2,25 2,0

76,17 0,15 5,99

Giổi

50 0,4438 0,0024 11,03 1,56 2,0

103,39 0,57 5,99

Bời Lời

Hoàng Mang

44 0,4681 0,0020 9,49 1,43 1,8

300,35 3,74 5,99

50 0,4503 0,0021 10,09 1,43 2,5

329,85 1,92 5,99

Dung

75 0,4396 0,0027 11,93 1,38 2,5

154,01 7,02 9,49

Táu Mật

38 0,4299 0,0034 13,56 2,20

Sến Mật

50 0,4638 0,0030 11,86 1,68

Dẻ

Từ kết quả ở bảng 3.3 cho thấy: Số trƣờng hợp chấp nhận giả thuyết

với mức ý nghĩa = 0,05 là 13/15 trƣờng hợp chiếm 86,7%, không chấp nhận

giả thuyết là 2/15 trƣờng hợp (thuộc tổ hình dạng 3) chiếm 13,3%. Tuy vậy đề

tài có thể kết luận: Có thể dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/ f01.dc

cho đối tƣợng nghiên cứu, phân bố số cây theo hình số tự nhiên dƣới cành có

dạng đƣờng cong một đỉnh và phù hợp với hàm Weibull có α ≈ 3.

Theo tài liệu nghiên cứu hệ số biến động (S%) của f01 theo khái niệm

truyền thống dao động trong khoảng từ 15%÷23% (trung bình khoảng 19%)

trong khi đó dao động của f01.dc trong khoảng 8%÷21% (trung bình 13%) cho

thấy f01.dc có tính ổn định tƣơng tự nhƣ f01. Nhƣ vậy khi cần xác định trị số

bình quân với sai số cho trƣớc nhƣ nhau thì sử dụng f01.dc cần dung lƣợng

mẫu ít hơn do đó tiết kiệm đƣợc kinh phí, nhân lực, thời gian.

Sai số của trị số trung bình (P%) trong mọi trƣờng hợp nghiên cứu đều

<4%, đảm bảo các trị số bình quân tính toán có độ tin cậy thõa mãn cho công

tác nghiên cứu.

Trị số f01.dc bình quân dao động trong khoảng (0.3189 - 0.4681) với

chênh lệch tuyệt đối là 0,0492. Điều đó cho thấy có khả năng gộp chung các

loài cây thành một số nhóm thuần nhất về hình dạng, vấn đề này đề tài sẽ giải

quyết cụ thể ở nội dung tiếp theo.

3.2.1.2. Kiểm tra sự phụ thuộc hình số tự nhiên dưới cành vào yếu tố loài

cây

Đồng Sỹ Hiền (1970) và Nguyễn Ngọc Lung (1971) đã kết luận hình

dạng thân cây phụ thuộc cơ bản vào yếu tố loài cây và ít phụ thuộc vào yếu tố

địa phƣơng, nhƣng có thể gộp vô số các loài cây rừng thành một số ít tổ thuần

nhất về hình dạng. Vì vậy để xét khả năng sử dụng trị số bình quân của hình

số tự nhiên dƣới cành đề tài tiến hành kiểm tra sự phụ thuộc của f01.dc vào yếu

tố loài cây.

Do phân bố số cây theo hình số tự nhiên dƣới cành (N/f01.dc) tiệm cận

với phân bố đối xứng, phƣơng sai xấp sỉ bằng nhau và dung lƣợng mẫu đủ lớn

nên đề tài sử dụng tiêu chuẩn t của Student trong thống kê toán học để kiểm

tra mức độ sai dị từng đôi một kết quả đƣợc tập hợp ở bảng 3.4 nhƣ sau.

Dẻ Dung Giổi

Vải

Bảng 3.4. Kiểm tra sai dị của f01.dc giữa 15 loài nghiên cứu

Bời lời

Hoàng mang

Kiền kiền

Lim xanh

Máu chó

Sến mật

Táu mật

Táu muối

Trƣờng mật

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

Tên

(2)

(6)

(5)

(4)

(3)

(1)

Loài cây

+

- -

- - -

- - - +

- - - + +

- - - + + +

- - - + + - +

+ + - - - - - -

- + - - - + - - -

- - - - - - + + - -

- - - + + + + + - - -

- - - + + + + + - - + +

- - - - - - + + - - + - +

Vên Vên Vải Trƣờng Mật Táu Muối Táu Mật Sến Mật Re Máu Chó Lim Xanh Kiền Kiền Hoàng Mang Giổi Dung Dẻ

- - - + + + + + - - - + + +

Ghi chú:

Viết tắt (15) (14) (13) (12) (11) (10) (9) (8) (7) (6) (5) (4) (3) (2) Kí hiệu (-) biểu thị cặp kiểm tra có sai dị rõ rệt Kí hiệu (+) biểu thị cặp kiểm tra không có sai dị rõ rệt.

Kết quả bảng 3.4 cho thấy 62% số lần kiểm tra phát hiện sai dị rõ rệt

về , vì vậy chƣa có cơ sở sử dụng một trị số hình số tự nhiên dƣới cành

chung cho các loài cây rừng tự nhiên thuộc đối tƣợng nghiên cứu.

Xét trong cùng 1 tổ hình dạng, hình số tự nhiên dƣới cành của các loài

không thuần nhất với nhau. Thí dụ ở tổ hình dạng 3 có 9 loài cây hình thành

36 cặp kiểm tra, chỉ có 12 cặp (chiếm 33%) là thuần nhất về hình dạng đoạn

thân dƣới cành. Trong tổ hình dạng này nhỏ nhất là 0,4163 (loài Kiền

Kiền) và Hoàng Mang lớn nhất = 0.4681. Khoảng biến động dƣợc xác định là

0,0518. Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1970) và Nguyễn Ngọc Lung

(1971) khi f01 thân cây chêch lệch nhau > 0,03 thì hình dạng các loài sai khác

rõ rệt. Vì vậy có thể kết luận, hình dạng đoạn thân dƣới cành của 15 loài cây

nghiên cứu không thuần nhất với nhau, kể cả khi chúng cùng nằm trong 1 tổ

hình dạng thân cây. Từ đó không thể đặt vấn đề tính và sử dụng một trị số

cho các loài cây trên cơ sở f01.dc các cây mẫu đại diện của chúng.

3.2.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ của hình số tự nhiên dưới cành với hình

số tự nhiên thân cây (f01.dc - f01)

Do chƣa có cơ sở tính và sử dụng cho các loài cây khác nhau

nhƣ đã đề cập ở trên, để xác định đƣợc trị số này, đề tài thử nghiệm một

hƣớng đi khác là nghiên cứu trực tiếp mối quan hệ của f01,dc với f01 thân cây.

Cơ sở toán học của hƣớng đi này nhƣ sau:

Theo Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao (1997) [6] do thân cây và đoạn

gỗ dƣới cành đƣợc xem nhƣ khối hình học tròn xoay đầy hoặc cụt và f01 hoặc

f01.dc đƣợc tính bằng công thức (2.6) và (2.8) nên có thể coi f01 thân cây là hệ

số thon bình phƣơng tính bình quân cho thân cây, còn f01.dc là hệ số thon bình

phƣơng bình quân cho đoạn gỗ dƣới cành nhân với tỉ lệ giữa chiều cao dƣới

cành và chiều cao thân cây. Trên thân cây gỗ, vị trí độ cao tƣơng đối của hai

đại lƣợng này nằm khá gần nhau (thƣờng nằm gọn trong một thể hình học

tròn xoay nào đó ( Phạm Ngọc Giao (2004) [5]) nên chúng có mối liên hệ

mật thiết và thƣờng theo dạng tuyến tính bậc nhất. Kiểm chứng lập luận lí

thuyết này bằng tài liệu thực nghiệm đƣợc thực hiện ở nội dung dƣới đây.

a, Kiểm tra mối quan hệ giữa f01.dc với f01

Để khẳng định mối quan hệ trƣớc tiên tính tỷ tƣơng quan (η) cho từng

loài cây và kiểm tra tồn tại theo tiêu chuẩn , kết quả tập hợp ở bảng 3.5.

Bảng 3.5. Kiểm tra mối quan hệ giữa f01.dc với f01

Loài cây

n

m

η

η2

k1

k2

Fη

F05 Kết luận

Trƣờng mật

0,80

0,65

7,36

2,51

Ho-

Vên vên

0,67

0,45

3,93

2,30

Ho-

Vải

0,77

0,60

8,77

2,24

Ho-

Lim xanh

0,78

0,61 12,24

2,09

Ho-

Máu chó

0,86

0,74 14,34

2,29

Ho-

Táu muối

0,82

0,67 10,87

2,16

Ho-

Kiền kiền

0,66

0,44

5,91

2,19

Ho-

Giổi

0,81

0,66

7,33

2,37

Ho-

Bời lời

0,77

0,59

8,77

2,24

Ho-

Táu mật

0,84

0,71 20,50

2,08

Ho-

Sến mật

0,80

0,64

7,60

2,33

Ho-

Hoàng mang

0,76

0,58

7,19

2,28

Ho-

Dẻ

0,84

0,71 14,35

2,24

Ho-

Dung

0,77

0,59

8,47

2,24

Ho-

0,82

0,68

9,54

2,31

Ho-

2 rõ rệt

> F05

2 Bảng 3.5 cho thấy: Cả 15 loài kiểm tra đều cho kết quả Fη

nên có thể khẳng định thực sự tồn tại mối liên hệ giữa f01.dc với f01.

Tỷ tƣơng quan dao động trong khoảng 0,66 đến 0,86 chứng tỏ mức độ

liên hệ từ tƣơng đối chặt đến chặt chẽ. Từ đó có thể kết luận: Thực sự tồn tại

mối liên hệ khá chặt chẽ giữa hình số tự nhiên dƣới cành với hình số tự nhiên

thân cây ở 15 loài cây nghiên cứu của đề tài.

b. Thăm dò dạng liên hệ

Việc xác định mối liên hệ có ý nghĩa rất lớn trong công tác điều tra

rừng. Theo lý luận (Phạm Ngọc Giao (2004) [5]) khi sắp xếp cây rừng (với

dung lƣợng đủ lớn) cùng lúc theo 2 mặt phẳng quy ƣớc sẽ thu đƣợc quy luật

phân bố hai chiều và định lƣợng của nó chính là mối quan hệ giữa hai đại

lƣợng đó.

Từ tài liệu nghiên cứu, sau khi chấm các giá trị của hình số tự nhiên

thân cây và hình số tự nhiên gỗ dƣới cành lên hệ tọa độ vuông góc đƣợc biểu

đồ đám mây điểm.

Hình 3.2. Biểu đồ đám mây điểm biểu thị mối quan hệ của f01.dc - f01 loài Bời Lời, Hoàng mang, Kiền Kiền và Lim Xanh.

Hình 3.2 cho thấy các đám mây điểm rất tập trung và có xu hƣớng

thành một đƣờng thẳng khá rõ rệt theo hàm tuyến tính bậc nhất. Vì vậy đề tài

chọn dạng phƣơng trình thử nghiệm:

(3.5) f01.dc = a + b*f01

Trong đó: f01.dc là hình số tự nhiên dƣới cành,

f01 là hình số tự nhiên thân cây.

c. Tính và phân tích tương quan

Kết quả tính tƣơng quan xử lý trên phần mềm SPSS 11.5 theo trình

lệnh: Analyze\Regression\Linear...cho kết quả nhƣ bảng 3.6 dƣới đây:

Bảng 3.6. Tổng hợp kết quả phân tích và kiểm tra tồn tại tƣơng quan

dạng f01.dc = a + b*f01

Loài cây η2 R2 a b n m

Fη,r

F0.5

Trƣờng mật

0,25

-0,003

0,706

0,65

5,38

2,51

0,45

0,41

-0,021

0,888

0,42

2,30

Vên vên

0,60

0,55

-0,123

1,089

0,87

2,24

Vải

0,61

0,59

-0,162

1,133

0,47

2,09

Lim xanh

0,74

0,71

0,054

0,826

0,65

2,29

Máu chó

0,67

0,61

0,052

0,788

1,07

2,16

Táu muối

0,44

0,37

-0,020

0,871

1,01

2,19

Kiền kiền

0,66

0,54

-0,006

0,880

1,49

2,37

Giổi

0,59

0,53

0,018

0,844

1,03

2,24

Bời lời

0,71

0,68

0,001

0,865

1,16

2,08

Táu mật

0,64

0,61

-0,012

0,869

0,44

2,33

Sến mật

0,58

0,55

2,28

Hoàng mang

0,54

0,145

0,636

0,71

0,62

-0,040

0,969

1,99

2,24

Dẻ

0,59

0,47

0,053

0,771

1,98

2,24

Dung

0,68

0,60

-0,118

1,105

1,21

2,31

Kết quả bảng phân tích tƣơng quan 3.6 cho thấy: Dạng phƣơng trình

đƣờng thẳng bậc 1 thích hợp khi biểu thị quan hệ f01.dc với f01 cho 14/15 loài cây nghiên cứu chỉ có loài Trƣờng Mật phƣơng trình tỏ ra không phù hợp vì

(Fη,r > F05). Tƣơng ứng với η đã dẫn ở trên, hệ số tƣơng quan đều ở mức từ

tƣơng đối chặt (4 loài) đến chặt chẽ (11 loài). Mặc dù loài cây khác nhau

nhƣng hệ số góc b dao động trong khoảng tƣơng đối hẹp từ (0,636 đến 1,133)

nên có thể đặt giả thuyết về sự thuần nhất của dạng phƣơng trình này cho toàn

đối tƣợng nghiên cứu. Giả thuyết này sẽ đƣợc kiểm tra và kết luận ở nội dung

nghiên cứu tiếp theo dƣới đây.

d. Kiểm tra sự thuần nhất của các hệ số hồi quy bi

Qua nghiên cứu tƣơng quan đề tài rút ra đƣợc 15 phƣơng trình đại diện

cho 15 loài cây rừng. Vấn đề tiếp theo là có thể gộp thành phƣơng trình

chung đại diện đƣợc không? Kết quả kiểm tra sự thuần nhất giữa của các

phƣơng trình nói trên đƣợc tập hợp ở bảng 3.7 nhƣ sau:

Bảng 3.7. Kiểm tra sự thuần nhất các phƣơng trình tƣơng quan giữa f01.dc với f01.

Loài cây

2 χ2

bi

Sbi

2 Wbi Wbi.bi Wbi.bi

b

2 χ05

0,844 0,114

0,013

77,32

65,23

55,04

Bời lời

0,969 0,109

0,012

83,94

81,33

78,80

Dẻ

0,771 0,119

0,014

71,09

54,79

42,22

Dung

0,880 0,141

0,020

50,11

44,11

38,84

Giổi

0,008

124,00

78,89

50,19

Hoàng mang 0,636 0,090

0,871 0,147

0,021

46,53

40,52

35,28

Kiền kiền

1,133 0,113

0,013

77,92

88,27

100,01

Lim xanh

0,826 0,082

0,007

148,98

123,10

101,71

Máu chó

1,105 0,146

0,021

47,16

52,10

57,57

0,869 0,116

0,014

73,75

64,11

55,73

Sến mật

0,865 0,070

0,005

205,29

177,56

153,58

Táu mật

0,788 0,089

0,008

126,79

99,92

78,75

Táu muối

0,706 0,225

0,051

19,73

13,92

9,83

Trƣờng mật

1,089 0,144

0,021

48,18

52,47

57,13

Vải

0,888 0,170

0,029

34,72

30,83

27,38

Vên vên

1235,50 1067,16

942,04

20,29

23,68

Tổng Do tƣơng quan đƣợc xác lập dƣới dạng tuyến tính một lớp nên đề tài sử

b của Pearson để kiểm tra sự thuần nhất giữa các phƣơng 2 = 23.68) , giả thuyết về sự thuần

b = 20.29) < (χ05

dụng tiêu chuẩn χ2 trình. Bảng 3.7 cho thấy (χ2

nhất hệ số góc b các phƣơng trình tƣơng quan f01.dc với f01 giữa các loài

nghiên cứu đã đƣợc chấp nhận. Nhƣ vậy có thể gộp 15 phƣơng trình tƣơng

quan trên thành một phƣơng trình đại diện cho cả 15 loài. Kết quả tính

phƣơng trình chung nhƣ sau: (chi tiết xem phụ biểu 23).

(3.6) f01.dc = - 0,078 + 1,014*f01

Với hệ số tƣơng quan R = 0,745 và phƣơng sai hồi quy là: 0,002

Có thể kết luận: Thực sự tồn tại mối liên hệ giữa f01.dc với f01 mức độ

liên hệ từ tƣơng đối chặt đến chặt chẽ, dạng liên hệ về cơ bản là tuyến tính

bậc một và có thể lập một phƣơng trình chung cho các loài cây rừng khác

nhau thuộc đối tƣợng nghiên cứu.

3.2.2. Nghiên cứu qui luật hình số tự nhiên gỗ to (f01.7)

3.2.2.1. Quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ to (N/f01.7)

Nhân tố hình dạng thƣờng có phân bố một đỉnh, chính vì vậy để mô

phỏng quy luật phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ to, đề tài vẫn chọn

hàm Weibull để mô phỏng quy luật phân bố của f01.7.

Để thấy đƣợc bức tranh tổng quát nhất về phân bố số cây theo hình số

tự nhiên dƣới cành, đề tài tính các đặc trƣng mẫu thể hiện quy luật biến thiên

và tiến hành nắn phân bố thực nghiệm N/f01.7 cho 15 loài cây nghiên cứu. Kết

quả cho thấy phân bố số cây theo hình số tự nhiên gỗ to có dạng đƣờng cong

một đỉnh và phù hợp với hàm Weibull có α ≈ 3, tham số α dao động trong

khoảng (2 - 4) tiệm cận ít hay nhiều với phân bố chuẩn (chi tiết phụ biểu 07,

11) Kết quả đƣợc thể hiện ở hình 3.3 và trong bảng 3.8:

N(cây

)

Loài cây: Bời Lời Loài cây Lim Xanh N(cây)

f01.7 f01.7

Hình 3. 3. Biểu đồ phân bố N/ f01.7 của loài cây Bời Lời và Lim Xanh

Tƣơng tự nhƣ đối với phân bố N/f01.dc, đề tài nắn đƣờng cong phân bố

N/f01.7 thực nghiệm cho 15 loài cây rừng tự nhiên phổ biến là đối tƣợng

nghiên cứu. Kết quả đƣợc ghi trong bảng 3.8.

Bảng 3.8. Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật phân

bố N/f01.7 theo hàm Weibull

Loài cây

N

S2

S% P% α

λ

2 χn

2 χ05

Tổ HD

Trƣờng Mật

31 0,4561 0,0022 10,34 1,86 4,0 2766,44 1,52 3,84

Vên Vên

41 0,4570 0,0015 8,41 1,31 3,2 1882,70 2,30 5,99

Vải

49 0,4554 0,0051 15,69 2,24 3,5 275,66 0,49 5,99

Máu Chó

43 0,4575 0,0022 10,33 1,57 2,5 233,48 0,91 5,99

Lim Xanh

72 0,4727 0,0022 9,91 1,17 3,7 1177,81 2,94 7,81

Táu Muối

52 0,4819 0,0025 10,30 1,43 2,5 209,68 6,61 7,81

Sến Mật

38 0,5078 0,0030 10,70 1,74 2,5 133,44 2,81 3,84

Giổi

35 0,4868 0,0035 12,14 2,05 3,0 389,20 1,81 5,99

Hoàng Mang

44 0,4931 0,0031 11,33 1,71 2,3 133,62 0,55 5,99

Dẻ

50 0,5083 0,0022 9,16 1,30 2,3 194,68 2,40 5,99

40 0,5164 0,0015 7,42 1,17 3,0 718,27 1,29 5,99

Bời Lời

50 0,4804 0,0031 11,52 1,63 2,5 178,92 5,20 7,81

Dung

50 0,4894 0,0019 8,86 1,25 2,0 128,54 0,80 7,81

Táu Mật

75 0,4938 0,0033 11,65 1,35 2,8 213,76 5,05 9,49

Kiền Kiền

61 0,5001 0,0009 6,07 0,78 2,3 454,66 0,74 9,49

Bảng 3.8 cho thấy: Theo tài liệu nghiên cứu, hệ số biến động (S%) của

hình số gỗ to dao động trong khoảng từ 6%÷16% , cho thấy f01.7 có tính ổn

định tƣơng tự nhƣ f01. Sai số của trị số trung bình (P%) trong mọi trƣờng hợp

nghiên cứu đều <3%, đảm bảo các trị số bình quân tính toán có độ tin cậy

thõa mãn cho công tác nghiên cứu.

Trị số f01.7 bình quân dao động trong khoảng (0.4554 - 0.5164) với

chênh lệch tuyệt đối là 0,061. Điều đó cho thấy có khả năng gộp chung các

loài cây thành một nhóm thuần nhất về hình dạng, vấn đề này đề tài sẽ giải

quyết ở nội dung cụ thể tiếp theo.

3.2.2.2. Kiểm tra sự phụ thuộc hình số tự nhiên gỗ to vào yếu tố loài cây

Tƣợng tự nhƣ với nghiên cứu f01.dc, kiểm tra sai dị từng đôi một với

hình số tự nhiên gỗ to. Kết quả đƣợc tập hợp bảng 3.9

Bảng 3.9. Kiểm tra sai dị của f01.7 giữa 15 loài nghiên cứu

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

+ +

(14) +

+ +

(13)

+ +

(12) +

+ + +

(11) + + + + + +

(10)

+ + + + +

(9)

(8)

(7)

(6)

+ + + +

(5)

+ + + +

(4)

+ + +

(3)

(2)

Vên vên Vải Trƣờng mật Táu muối Táu mật Sến mật Re Máu chó Lim xanh Kiền kiền Hoàng mang Giổi Dung Dẻ Ghi chú:

Kí hiệu (-) biểu thị cặp kiểm tra có sai dị rõ rệt

Kí hiệu (+) biểu thị cặp kiểm tra không có sai dị rõ rệt.

Loài cây

Bảng 3.9 cho thấy: 57% số lần kiểm tra phát hiện sai dị rõ rệt về ,

vì vậy chƣa có cơ sở sử dụng một trị số f01.7 chung cho các loài cây rừng tự

nhiên thuộc đối tƣợng nghiên cứu. Hình dạng đoạn thân trong tán của 15 loài

cây nghiên cứu không thuần nhất với nhau, kể cả khi chúng cùng nằm trong 1

tổ hình dạng thân cây. Từ đó không thể đặt vấn đề tính và sử dụng một trị số

cho các loài cây trên cơ sở f01 các cây mẫu đại diện của chúng.

3.2.2.3. Nghiên cứu mối quan hệ của hình số tự nhiên gỗ to với hình số tự

nhiên thân cây (f01.7 - f01)

a, Kiểm tra mối quan hệ f01.7 với f01

Tƣơng tự trƣờng hợp hình số tự nhiên dƣới cành (xem mục 3.2.2.2), đề

tài tiếp tục nghiên cứu mối quan hệ giữa f01.7 và f01 và thu đƣợc kết quả tính

toán và kiểm tra tồn tại của tỷ tƣơng quan đƣợc tập hợp trong bảng 3.10.

Bảng 3.10. Kiểm tra mối quan hệ giữa f01.7 và f01

Loài cây

n m

η

η2

Fη

k1

F05 Kết luận

k2

Bời lời

0,91

0,83

29,38

2,24

Ho-

Dẻ

0,97

0,93

82,45

2,24

Ho-

Dung

0,89

0,80

23,79

2,24

Ho-

Giổi

0,91

0,82

17,62

2,37

Ho-

Hoàng mang

0,93

0,86

31,91

2,28

Ho-

Kiền kiền

0,99

0,98

386,09

2,12

Ho-

Lim xanh

0,98

0,96

201,27

2,09

Ho-

Máu chó

0,86

0,74

14,34

2,29

Ho-

0,95

0,91

46,94

2,31

Ho-

Sến mật

0,99

487,59

2,33

Ho-

Táu mật

0,90

0,82

37,17

2,08

Ho-

Táu muối

0,95

0,90

51,07

2,16

Ho-

Trƣờng mật

0,97

0,95

73,93

2,51

Ho-

Vải

0,93

0,86

37,16

2,24

Ho-

Vên vên

0,92

0,85

26,98

2,30

Ho-

Bảng 3.10 cho thấy: Cả 15 trƣờng hợp kiểm tra giả thuyết về sự không

tồn tại của tỷ tƣơng quan đều bị bác bỏ ở mức rất cao chứng tỏ thực sự tồn tại

mối liên hệ, trị số η đều > 0.9 nên 2 đại lƣợng f01.7 và f01 ở 15 loài cây gỗ ở

rừng tự nhiên này mối liên hệ rất chặt hoàn toàn phù hợp với cơ sở toán học

đã đề cập ở mục 3.2.1.3. Vì trong trƣờng hợp này vị trí độ cao tƣơng đối của

số thon bình phƣơng bình quân của thân cây với số thon bình phƣơng bình

quân của gỗ to thân cây rất gần nhau (do chiều cao gỗ to thƣờng gần bằng

chiều cao thân cây).

b.Thăm dò dạng liên hệ giữa f01.7 với f01

Bằng cách chấm các giá trị của từng cặp (f01.7 - f01) lên hệ tọa độ vuông

góc đề tài thu đƣợc biểu đồ đám mây điểm cho từng loài nghiên cứu.

Hình 3. 4. Biểu đồ đám mây biểu thị mối quan hệ của f01.7 - f01 loài Bời

Lời và Lim Xanh.

Hình 3.4 minh họa cho dạng liên hệ giữa f01.7 với f01 của loài Bời Lời

và Lim Xanh. Biểu đồ các đám mây của từng loài cây đều thể hiện rõ rệt xu

hƣớng đƣờng thẳng tăng dần. Đề tài chọn dạng phƣơng trình bậc 1 dƣới đây

để thử nghiệm.

(3.7) f01.7 = a + b*f01

Trong đó: f01.7 là hình số tự nhiên gỗ to

f01 là hình số tự nhiên thân cây.

c. Tính và phân tích tương quan

Trong công tác điều tra rừng, việc nghiên cứu các quy luật tƣơng quan

giữa các đại lƣợng của cây trong lâm phần, cũng nhƣ tìm hiểu và nắm vững quy

luật này là hết sức cần thiết. Trong đó quy luật tƣơng quan giữa hình số tự nhiên

gỗ to và hình số tự nhiên thân cây cũng là một quy luật cơ bản. Kết quả tính

tƣơng quan (3.7) đƣợc xử lý trên phần mềm SPSS cho từng loài đƣợc tập hợp

ở bảng 3.11 sau đây.

Bảng 3. 11. Tổng hợp kết quả phân tích và kiểm tra tồn tại tƣơng quan dạng f01.7 = a + b*f01

0,95

0,006

0,981

0,28

2,24

r2 a b m Loài cây η2 n Fη,r F0.5

0,85

0,84

0,001

0,983

0,32

2,31

Trƣờng mật

0,86

0,84

-0,098

1,161

1,02

2,24

Vên vên

0,96

0,95

0,002

0,985

1,87

2,19

Vải

0,74

0,72

-0,062

1,075

0,50

2,37

Lim xanh

0,90

0,88

-0,023

1,023

1,29

2,28

Máu chó

0,98

-0,006

1,008

1,52

2,16

Táu muối

0,82

0,79

-0,049

1,059

0,70

2,09

Kiền kiền

0,83

0,82

-0,075

1,099

0,36

2,51

Giổi

0,82

0,81

-0,021

1,016

0,69

2,33

Bời lời

0,99

-0,011

1,017

1,96

2,08

Táu mật

1,25

2,29

0,86

0,83

-0,123

1,195

Sến mật

0,93

0,92

0,001

0,978

1,19

2,30

Hoàng mang

0,80

0,78

-0,011

0,968

0,60

2,24

Dẻ

0,91

0,022

0,951

0,27

2,24

Dung

Qua bảng phân tích tƣơng quan 3.11 cho thấy:

Dạng phƣơng trình đƣờng thẳng bậc 1 thích hợp khi biểu thị quan hệ

f01.7 với f01 cho 15/15 loài cây nghiên cứu vì (Fη,r > F05). Do vậy có thể kết

luận dạng phƣơng trình (3.7) trên có thể mô phỏng quan hệ f01.7 với f01 cho 15 loài nghiên cứu.

Tƣơng ứng với η đã dẫn ở trên, hệ số tƣơng quan của 15 loài đều chứng

tỏ đại lƣợng f01.7 có mối quan hệ với f01 rất chặt,

Hệ số góc b dao động trong khoảng tƣơng đối hẹp từ (0,951 đến 1,195)

nên có thể đặt giả thuyết về sự thuần nhất giữa các loài nghĩa là kiểm tra khả

năng lập thành một phƣơng trình chung cho đối tƣợng nghiên cứu.

d. Kiểm tra sự thuần nhất của các hệ số hồi quy bi..

Do tƣơng quan đƣợc xác lập dƣới dạng tuyến tính một lớp nên đề tài sử dụng tiêu chuẩn χ2 b của Pearson để kiểm tra sự thuần nhất của 15 phƣơng trình tƣơng quan giữa hình số tự nhiên gỗ to và hình số tự nhiên thân cây. Kết quả đƣợc ghi ở bảng 3.12 nhƣ sau:

Bảng 3.12. Kiểm tra sự thuần nhất các phƣơng trình tƣơng quan giữa f01.7 với f01

χ2

Loài cây

bi

Sbi

2 Wbi

Wbi.bi Wbi.bi

b

Sbi 1,099 0,074 0,005

2 221,14

2 χ05

183,25

201,31

Bời lời

0,978 0,041 0,002

581,73

569,04

556,61

Dẻ

0,968 0,074 0,005

183,00

177,14

171,46

Dung

1,059 0,094 0,009

112,42

119,02

126,02

Giổi

146,03

174,48

208,48

Hoàng mang 1,195 0,083 0,007

1,008 0,019 0,000

2854,12

2876,50

2899,05

Kiền kiền

0,985 0,026 0,001

1514,96

1492,07

1469,53

Lim xanh

1,075 0,105 0,011

91,04

97,85

105,17

Máu chó

0,951 0,049 0,002

408,81

388,61

369,41

1,017 0,019 0,000

2832,50

2881,44

2931,22

Sến mật

1,016 0,059 0,003

292,00

296,70

301,48

Táu mật

1,023 0,052 0,003

366,76

375,21

383,84

Táu muối

0,981 0,044 0,002

524,91

514,97

505,21

Trƣờng mật

1,161 0,073 0,005

187,82

218,12

253,32

Vải

0,983 0,068 0,005

215,74

212,12

208,56

Vên vên

Tổng

Qua bảng số liệu 3.12 sẽ thấy (χ2

10495,10 10594,57 10710,50 15,52 23,68 + có

2 = 23.68) →Ho

b = 15.52) < (χ05

nghĩa là hệ số hồi qui bi của 15 phƣơng trình tƣơng quan ( f01.7 - f01 ) là thuần

nhất với nhau. Nhƣ vậy có thể gộp 15 phƣơng trình tƣơng quan trên thành một

phƣơng trình đại diện cho cả 15 loài. Kết quả của tính phƣơng trình chung (chi

tiết tại phụ biểu 22, 24). Phƣơng trình tƣơng quan f01.7 - f01 cho cả 15 loài là:

2 < 0.001

(3.8) f01.7 = - 0,021 + 1,016*f01

Với hệ số tƣơng quan R = 0,919 và Sy

3.3. Nghiên cứu một số qui luật độ cao tƣơng đối bộ phận thân cây

(hdc% và h7%)

Để xác định f01.dc hoặc f01.7 cho thân cây từ phƣơng trình đƣờng sinh đã

có sẵn cần biết trƣớc độ cao tƣơng đối của chiều cao dƣới cành và gỗ to thân

cây. Hai đại lƣợng này ở cây gỗ thƣờng rất biến động do phụ thuộc vào nhiều

yếu tố nội tại và ngoại cảnh. Vấn đề đặt ra là với một đối tƣợng cụ thể (loài,

nhóm loài có hình dạng thuần nhất) có thể chọn và sử dụng độ cao tƣơng đối

này nhƣ thế nào là hợp lí nhất. Để làm việc này cần có những hiểu biết sâu

sắc về hai chỉ tiêu trên. Vì vậy đề tài tiếp tục đặt nhiệm vụ nghiên cứu các nội

dung sau.

3.3.1. Độ cao tƣơng đối dƣới cành (hdc%) các loài cây nghiên cứu

Nếu gọi hdc là chiều cao của thân cây từ gốc lên đến vị trí phân cành thì

có thể căn cứ vào vị trí tƣơng đối của giới hạn gỗ dƣới cành:

(3.9) xdc = 1 -

Rồi tích phân từ xdc đến 1 sẽ có hình số tự nhiên gỗ dƣới cành:

(3.10) f01.dc = V(1) - V(xdc)

Sau đó thay 1 và xdc vào phƣơng trình tích phân tính thể tích (3.10) để

tính hình số tự nhiên gỗ dƣới cành. Để tính đƣợc xdc trên phƣơng trình đƣờng

sinh mà không phải đo trực tiếp hdc ở cây tiêu chuẩn thì việc nghiên cứu mối

tƣơng quan của hdc% với các đại lƣợng có thể đo trực tiếp là việc làm rất cần

thiết. Trƣớc tiên đề tài nghiên cứu qui luật phân bố số cây theo độ cao tƣơng

đối dƣới cành.

3.3.1.1. Quy luật phân bố số cây theo độ cao tương đối dưới cành (N /hdc%)

Từ tài liệu hdc% từng cây mẫu đã chỉnh lý thành dãy phân bố kinh

nghiệm N/hdc% mô phỏng bằng hàm lý thuyết Weibull cho từng loài cây

nghiên cứu. Kết quả minh họa ở hình 3.5 và bảng 3.13 nhƣ sau:

Loài cây: Bời Lời

Loài cây Lim Xanh

N(cây )

hdc%

Hình 3. 5. Biểu đồ phân bố N/ hdc% của loài Bời Lời và Lim Xanh

Đề tài tiến hành nắn phân bố thực nghiệm N/hdc% theo hàm lý thuyết

Weibull và tính các đặc trƣng mẫu. Kết quả đƣợc thể hiện ở bảng 3.13

Bảng 3.13. Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật

phân bố N/hdc% theo hàm Weibull

N

S2

S% P%

α

λ

2 Loài cây

χtt

2 χ05

36,06

91,48 26,53 4,76

4,5 0,0000 0,28 3,84

Trƣờng Mật

Tổ HD 1

50,02

86,08 18,55 2,90

2,1 0,0000 1,17 5,99

Vên Vên

53,10 225,88 28,30 4,04

2,8 0,0000 0,03 5,99

Vải

72,83

96,25 13,47 2,05

2,3 0,0008 2,69 7,81

Máu Chó

61,53

99,52 16,21 2,25

3,7 0,0000 1,03 7,81

Táu Muối

46,10 128,16 24,56 2,89

2,2 0,0007 3,78 9,49

Lim Xanh

59,10 147,61 20,56 3,47

2.0 0,0017 0,77 3,84

Giổi

52,91

90,95 18,02 2,92

3,4 0,0000 0,01 3,84

Sến Mật

Hoàng Mang

68,14

71,54 12,41 1,87

4.0 0,0000 0,55 3,84

59,73 132,90 19,30 2,73

4.0 0,0000 1,46 3,84

Dung

59,70 129,21 19,04 3,01

3,6 0,0000 3,76 5,99

52,42

61,41 14,95 1,91

2,2 0,0018 1,69 7,81

Kiền Kiền

62,48

95,21 15,62 2,21

2.0 0,0025 4,17 7,81

Bời Lời

58,13

89,77 16,30 1,88

2,8 0,0001 2,53 7,81

Táu Mật

65,22 156,31 19,17 2,71

Dẻ

2,5 0,0002 0,91 7,81 Bảng 3.13 cho thấy: Phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối dƣới cành

khá phù hợp với hàm Weibull. Đáng chú ý là phân bố N/ hdc% mặc dù có thể

tiếp cận tốt bằng hàm Weibull nhƣng tham số α (biểu thị độ lệch của phân bố)

rất khác nhau (dao động từ 2 ÷ 4,5)

Hệ số biến động (S%) dao động trong khoảng từ 12%÷29% (trung bình

19%) , điều đó chứng tỏ hdc% giữa các loài rất ít ổn định. Sai số của trị số

trung bình (P%) trong mọi trƣờng hợp dao động trong khoảng (2% ÷4,8%),

nhƣ vậy dung lƣợng quan sát của đề tài đủ để tìm trị số bình quân đáp ứng

công tác nghiên cứu.

Trị số hdc% bình quân dao động trong khoảng (36,06% - 72,83%) tƣơng

đối phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Ngọc Lung (1971)[9]. Dựa vào tài

liệu 105 loài cây (mỗi loài có từ 4 cây tiêu chuẩn trở lên) Nguyễn Ngọc Lung

đã tính cho từng loài và thấy dao động từ 44% (Loài Mon Hon) đến

81,6% (loài Rền), từ đó ông đã chia thành 4 nhóm loài với cự ly nhóm là

10%. Trong mỗi nhóm các loài thuần nhất với nhau nhƣng giữa các

nhóm chúng lại khác nhau rõ rệt. Theo nguyên tắc này 15 loài cây nghiên cứu

của đề tài cũng đƣợc phân thành 5 nhóm loài nhƣ sau:

- Nhóm 1 có < 40% gồm loài Trƣờng Mật.

- Nhóm 2 có từ 40% - 49,99% gồm loài Lim Xanh.

- Nhóm 3 có từ 50% - 59,99% gồm loài Vên Vên, Kiền Kiền, Sến

Mật, Vải, Táu Mật, Giổi, Dung và Re.

- Nhóm 4 có từ 60% - 69,99% gồm loài Táu Muối, Bời Lời, Dẻ,

Hoàng Mang.

- Nhóm 5 có từ >70% gồm loài Máu Chó.

3.3.1.2. Kiểm tra sự phụ thuộc độ cao tƣơng đối dƣới cành vào yếu tố

loài cây

Để xem xét khả năng sử dụng chung cho các loài cây khác

nhau, đề tài tiếp tục kiểm tra sai dị giữa các cặp loài cây bằng tiêu chuẩn t của

Student. Kết quả kiểm tra sai dị từng đôi một đƣợc tập hợp ở bảng 3.14.

Bảng 3.14. Kiểm tra sai dị của hdc% giữa 15 loài nghiên cứu

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

Loài cây

-

+ +

-

+

-

+

-

Vên vên

(14)

-

+

-

+

-

+

-

Vải

(13)

-

Trƣờng mật

(12) + + + +

-

+

-

+

Táu muối

(11)

-

+ +

-

+

-

Táu mật

(10)

-

+

-

Sến mật

(9) +

-

+ +

-

(8)

-

Máu chó

(7)

-

Lim xanh

(6)

-

Kiền kiền

(5)

-

+

-

Hoàng mang

(4) +

-

+

Giổi

(3) +

-

Dung

(2) +

Kí hiệu (-) biểu thị cặp kiểm tra có sai dị rõ rệt Kí hiệu (+) biểu thị cặp kiểm tra không có sai dị rõ rệt.

Dẻ Ghi chú:

Bảng 3.14 cho thấy > 75% số lần kiểm tra phát hiện sai dị rõ rệt về

vì vậy chƣa có cơ sở sử dụng một trị số độ cao tƣơng đối dƣới cành

chung cho các loài cây rừng tự nhiên thuộc đối tƣợng nghiên cứu.

Tới đây có thể bƣớc đầu kết luận: Độ cao tƣơng đối dƣới cành phụ

thuộc rõ rệt vào yếu tố loài cây.

3.3.1.3. Nghiên cứu mối quan hệ của độ cao tương đối dưới cành với

đường kính ngang ngực và chiều cao thân cây (hdc% - d1.3 và hdc% - h)

Để kiểm tra (hdc% - d1.3 và hdc% - h) đã tính tỷ tƣơng quan và kiểm

tra tồn tại theo tiêu chuẩn cho từng đối tƣợng nghiên cứu. Kết quả đƣợc

tập hợp ở bảng 3.15 sau.

Bảng 3.15. Khẳng định mối quan hệ và tồn tại tỷ tƣơng quan của hdc% với d1.3 và hdc% với h

hdc% - d1.3 hdc% - h Loài cây m n F05

Fη Kết luận

2,24

0,47 1,71

0,39 1,07

Bời lời

2,24

0,67 4,89

0,58 3,11

Dẻ

2,43

0,13 0,16

0,62 5,55

Dung

2,37

0,70 3,63

0,61 2,25

Giổi

2,28

0,46 1,42

0,48 1,55

Hoàng mang

2,12

0,55 2,89

0,51 2,28

Kiền kiền

2,09

0,47 2,19

0,36 1,21

Lim xanh

2,29

0,37 0,81

0,40 0,94

Máu chó

2,31

0,66 3,61

0,47 1,33

2,33

0,72 4,59

0,38 0,72

Sến mật

2,08

0,60 4,74

0,61 4,93

Táu mật

2,16

0,79 8,67

0,74 6,37

Táu muối

2,51

0,60 2,28

0,29 0,38

Trƣờng mật

2,24

0,36 0,86

0,42 1,25

Vải

2,38

0,61 3,40

Ho+ Ho- Ho+ Ho-- Ho+ Ho- Ho- Ho+ Ho- Ho- Ho- Ho- Ho+ Ho+ Ho+

0,54 2,31

Ho+ Ho- Ho- Ho+ Ho+ Ho- Ho+ Ho+ Ho+ Ho+ Ho- Ho- Ho+ Ho+ Ho+

Vên vên

41 Bảng 3.15 cho thấy:

Về sự phụ thuộc của hdc% vào d1.3: Có 9/15 loài cây kiểm tra thực sự

tồn tại tỷ tƣơng quan (chiếm 60% số lần kiểm tra) từ đó có thể nhận định hdc%

một số tƣơng đối lớn loài cây rừng tự nhiên phụ thuộc vào đƣờng kính ngang

ngực của chúng.

Về sự phụ thuộc của hdc% vào h: Có 5/15 (tƣơng đƣơng 33%) kiểm tra

có sự phụ thuộc tƣơng đối rõ rệt.

Đặc biệt 4 loài cây: Dẻ, Kiền Kiền, Táu Mật và Táu Muối có hdc% phụ

thuộc vào cả d1.3 và h thân cây.

Từ đó có thể kết luận: hdc% có phụ thuộc nhƣng không hoàn tòan vào

d1.3 và h thân cây ở các loài cây nghiên cứu. Đặc điểm này khiến việc sử dụng

hdc% vào lập biểu rất phức tạp. Bởi vì có một số loài (không có sự phụ thuộc

của hdc% vaò d1.3 và h) chỉ cần dùng một trị số hdc% chung cho mọi cây rừng

có kích thƣớc lớn nhỏ khác nhau. Ngƣợc lại ở một số loài có sự phụ thuộc

phải xác lập đƣợc hàm toán học mô phỏng tốt mối quan hệ này để từ đó tính

hdc% cho từng tổ hợp d1.3 và h khác nhau phục vụ công tác lập biểu.

Với 4 loài Dẻ, Kiền Kiền, Táu Mật và Táu Muối đề tài đã thử nghiệm 4

dạng phƣơng trình là parabol bậc 2, logarit 1 chiều, logarit 2 chiều và đƣờng

thẳng bậc 1 phƣơng trình (2.21), (2.22), (2.23), (2.24), (2.25) và (2.26) (chi

tiết tham khảo phụ biểu 25 và 26) kết quả đã chọn đƣợc một số phƣơng trình

cụ thể sau:

Bảng 3.16. Quan hệ giữa hdc% với d1.3 và h cho một số loài cây

Quan hệ hdc% với d1.3

Quan hệ hdc% với h

Loài cây

n

Phương trình

R

Phương trình

R

0,37

Dẻ

hdc% =75,33 - 0,29.d1.3 - 0,002.d1.3

0,54 hdc% = 82,287 - 0,78.ln(h)

0,26

Kiền Kiền

hdc% =64,76 -0,516.d1.3 + 0,004d1.3

0,28 hdc% = 82,277- 9,018.ln(h)

0,53

0,54

Táu Mật

hdc% =72,377 -0,709.d1.3 -+0,006d1.3

ln(hdc%) = 74,551- 0,989.ln(h)

0,57

0,59

Táu Muối

hdc% =72,378 -0,339.d1.3 -+0,001d1.3

ln(hdc%) = 79,931- 0,990.ln(h)

Bảng 3.16 cho thấy các tƣơng quan đều tồn tại nhƣng độ chặt chẽ chỉ ở

mức vừa phải. Để hợp lý hơn nên xác lập phƣơng trình tƣơng quan kép giữa

hdc% với cả d1.3 và h thân cây, tuy nhiên đề tài chƣa có điều kiện đi sâu

nghiên cứu về khía cạnh này.

Tóm lại có thể kết luận: hdc% cây rừng tự nhiên ở một số loài phụ thuộc

vào d1.3 và h, có một số khác không có sự phụ thuộc. Nếu muốn sử dụng chỉ

tiêu này để lập biểu thể tích dƣới cành cần có những tài liệu bổ xung phong

phú và nghiên cứu đầy đủ hơn nữa.

3.3.2. Đặc điểm độ cao tƣơng đối gỗ to (h7%) thân cây

Chiều cao gỗ to thân cây (h7) là khoảng cách từ gốc đến vị trí độ cao

nhất cho đƣờng kính cả vỏ là 7cm. Độ cao tƣơng đối gỗ to thân cây là tỷ lệ %

giữa chiều cao gỗ to và chiều cao thân cây. Nghiên cứu đặc điểm độ cao

tƣơng đối gỗ to tạo cơ sở khoa học để sử dụng chỉ tiêu này vào việc tích phân

phƣơng trình đƣờng sinh nhằm mục đích lập biểu thể tích gỗ to thân cây.

3.3.2.1. Quy luật phân bố số cây theo độ cao tương đối (N/h7%)

Dựa vào phân bố thực nghiệm, đề tài dùng phƣơng pháp biểu đồ đa

giác tần số để thăm dò dạng phân bố N/ h7% cho từng loài cây. Hình 3.6 dƣới

đây minh họa cho 4 loài cây Kiền Kiền, Lim Xanh, Máu Chó và Re.

N(cây)

h7%

Loài cây: Kiền Kiền Loài cây Lim Xanh

N(cây)

h7%

Loài cây: Máu Chó Loài cây Re

Hình 3.6. Biểu đồ phân bố N/ h7% của loài Kiền Kiền,

Lim Xanh, Máu Chó và Re

Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết tính theo hàm Weibull với phân bố

thực nghiệm đƣợc minh họa ở hình 3.8. Kết quả nắn phân bố thực nghiệm

theo hàm Weibull và tính toán các đặc trƣng mẫu đƣợc tập hợp ở bảng 3.17.

Bảng 3. 17. Các đặc trƣng mẫu - Kết quả mô hình hóa quy luật phân bố N /h7% theo hàm Weibull

Loài cây

N

S2

S% P%

α

λ

2 χn

2 χ05

Tổ HD

Trƣờng Mật

31 82,20

36,83

7,38 1,33 4,1

0,0

0,30

3,84

Vên Vên

41 77,66

78,73 11,43 1,78 5,3

0,0

3,10

5,99

Vải

49 71,13 236,55 21,62 3,09 3,3

0,0

2,23

5,99

Lim Xanh

72 79,83

54,58

9,25 1,09 3,8

0,0

4,91

7,82

Máu Chó

43 72,36 196,19 19,36 2,95 3,1

0,0

5,41

5,99

Táu Muối

52 82,67 114,54 12,95 1,80

Kiền Kiền

61 87,08

19,88

5,12 0,66 4,2

0,0

0,15

5,99

Giổi

35 76,19 218,69 19,41 3,28 3,6

0,0

1,10

5,99

Bời Lời

50 72,34 177,46 18,42 2,60

Táu Mật

75 78,05 173,49 16,88 1,95 6,1

0,0

5,84

5,99

Sến Mật

38 86,67

42,91

7,56 1,23 5,1

0,0

2,25

3,84

Hoàng Mang

44 74,60 169,04 17,43 2,63

Dẻ

50 81,53

77,59 10,80 1,53 5,7

0,0

0,64

3,84

Dung

50 69,66

74,04 12,35 1,75

40 84,72

40,36

7,5 1,19 3,3

0,0 5,063 5,991

Bảng 3.17 cho thấy: Phân bố số cây theo độ cao tƣơng đối gỗ to phù

hợp với hàm Weibull với α và λ khác nhau tùy theo từng loài nghiên cứu.

Đáng chú ý là phân bố N/ h7% mặc dù có thể tiếp cận tốt bằng hàm Weibull nhƣng tham số α ( biểu thị độ lệch của phân bố) rất khác nhau (dao động từ

3.3 ÷ 6.1) điều đó chứng tỏ phân bố N / h7% về cơ bản có dạng đƣờng cong 1 đỉnh lệch phải, đỉnh đƣờng cong tập chung vào cỡ độ cao tƣơng đối gỗ to

2 < χ05

80% - 85%. 11/15 loài có đƣờng cong lý thuyết tính theo hàm Weibull phù 2) với mức ý nghĩa 0,05. hợp với đƣờng cong phân bố thực nghiệm (χn

Từ đó trị số sẽ có tính đại diện cao cho độ cao tƣơng đối bộ phận gỗ to

thân các loài cây nghiên cứu.

Biến động 15 loài cây dao động trong khoảng (69,66% - 87,06%)

đây là khoảng dao động hẹp.

Hệ số biến động (S%) từ 5,12% ÷21,62% (trung bình khoảng 13%)

nhỏ hơn hệ số biến động của hdc%. Sai số của trị số trung bình (P%) trong mọi trƣờng hợp đều nhỏ hơn ±3,5%, đảm bảo các trị số trung bình có độ tin cậy

thỏa mãn cho công tác nghiên cứu khoa học.

Để xét khả năng có thể dùng chung cho các loài hay không đề tài

tiếp tục nội dung nghiên cứu sau.

3.3.2.2. Kiểm tra sự phụ thuộc độ cao tương đối gỗ to vào yếu tố loài cây

Kết quả kiểm tra sai dị h7% cho từng cặp loài cây đƣợc tập hợp ở bảng

3.18 nhƣ sau:

Bảng 3.18. Kiểm tra sai dị của h7% giữa 15 loài nghiên cứu (6)

(10)

(11)

(12)

(4)

(5)

(2)

(7)

(1)

(3)

(8)

(9)

(13)

(14)

Loài cây

(15)

Vên vên

Vải

(13)

Trƣờng mật

- (14) + - - + - -

(12)

Táu muối

- - +

(11)

Táu mật

+ - + -

(10)

Sến mật

(9)

- - - - -

Máu chó

- - + + - + + + - - - - - - - + + - - - - - + - + - + - - - + - - - + - + - - - + -

(8) +

(7)

Lim xanh

(6)

Kiền kiền

Hoàng mang

Giổi

- + - - + - + - + - - -

Dung

(2)

- + - - - - + + + - - + - - - - - + -

Kí hiệu (-) biểu thị cặp kiểm tra có sai dị rõ rệt Kí hiệu (+) biểu thị cặp kiểm tra không có sai dị rõ rệt.

Dẻ Ghi chú:

- + - - - (5) + - (4) + (3) + - -

Bảng 3.18 cho thấy: Trong 210 cặp kiểm tra có 142 cặp phát hiện sai dị

rõ rệt (chiếm 68% số lần thử nghiệm), về cơ bản h7% có phụ thuộc vào yếu tố

loài cây.

Trong 68 cặp thuần nhất đều rơi vào trƣờng hợp hiệu hai trị số h7% của

2 loài < 5%. Vì vậy có thể coi h7% = 5% là mức chênh tối đa độ cao tƣơng

đối gỗ to giữa các loài cây để đảm bảo chúng sai khác nhau không rõ rệt. Căn

cứ vào khoảng biến động của h7% vừa đề cập ở mục 3.3.2.1, đề tài chia thành

5 nhóm loài trong đó h7% các loài của mỗi nhóm sai khác không rõ rệt và có

thể sử dụng một trị số chung, kết quả chia 5 tổ nhƣ sau:

- Nhóm 1 có < 70% gồm loài Dung

- Nhóm 2 có từ 70% - 74,99% gồm loài Vải, Máu Chó, Bời Lời

- Nhóm 3 có từ 75% -79,99% gồm loài Vên Vên, Táu Mật, Giổi,

Hoàng Mang

- Nhóm 4 có từ 80% -84,99% gồm loài Táu Muối, Dẻ, Trƣờng

Mật, Lim Xanh.

- Nhóm 5 có từ >85% gồm loài Sến, Re, Kiền Kiền.

Đối chiếu bảng phân nhóm loài cây theo hdc% đã trình bày ở mục

3.3.1.1 cho thấy nhóm loài cây thuần nhất về h7% sẽ không trùng hợp với

nhóm thuần nhất về hdc%, đặc điểm này hạn chế rất nhiều đến việc lập biểu

theo hƣớng sử dụng hai đại lƣợng này.

3.3.2.3. Nghiên cứu mối quan hệ của độ cao tương đối gỗ to với đường kính

ngang ngực và chiều cao men thân (h7% - d1.3 và h7% - h)

Mặc dù một số loài cây trong 1 nhóm nêu trên là giống nhau,

nhƣng rất có thể đại lƣợng này lại phụ thuộc vào kích thƣớc lớn, nhỏ khác

nhau của những loài cây đó. Vì vậy đề tài cần tiếp tục tìm hiểu để khẳng định

về sự phụ thuộc của h7% vào d1.3 và h thân cây rừng. Đề tài đã tính và kiểm

tra tồn tại η cho các mối liên hệ h7% với d1.3 hoặc với h thân cây cho 15 loài

cây nghiên cứu, kết quả đƣợc tập hợp ở bảng 3.19.

Bảng 3. 19. Kiểm tra sự phụ thuộc của h7% vào d1.3 và h thân cây

h7% - d1.3 h7% - h

Loài cây

n

m

F05

η

Fη Kết luận

Bời lời

2,24

0,81 11,09

Ho-

0,71

6,05

Ho-

Dẻ

2,24

0,82 12,51

Ho-

0,75

7,72

Ho-

Dung

2,24

0,79 10,30

Ho-

0,69

5,36

Ho-

Giổi

2,45

0,89 18,25

Ho-

0,88

15,96

Ho-

Hoàng mang

2,28

0,91 24,59

Ho-

0,84

12,17

Ho-

Kiền kiền

2,19

0,81 14,13

Ho-

0,67

6,02

Ho-

Lim xanh

2,16

0,82 19,18

Ho-

0,75

11,59

Ho-

Máu chó

2,29

0,86 14,17

Ho-

0,79

8,50

Ho-

2,31

0,88 16,29

Ho-

0,80

8,18

Ho-

Sến mật

2,66

0,88 28,76

Ho-

0,72

9,02

Ho-

Táu mật

2,08

0,87 24,72

Ho-

0,84

19,32

Ho-

Táu muối

2,16

0,93 35,62

Ho-

0,92

29,62

Ho-

Trƣờng mật

Ho-

2,51

0,70 3,79

0,23

0,22

Ho+

Vải

Ho-

2,24

0,77 8,76

0,67

4,80

Ho-

0,77 6,95

0,73

5,51

2,30

Ho-

Vên vên Bảng 3.19 cho thấy: Về mối quan hệ h7% với d1.3 cả 15 loài cây kiểm

tra đều cho kết luận η thực sự tồn tại. Với mối quan hệ h7% vào h chỉ có loài

Trƣờng Mật không tồn tại mối liên hệ. Vì vậy có thể kết luận h7% phụ thuộc

rõ rệt vào d1.3 và h thân cây rừng.

Về mức độ phụ thuộc, trị số η thƣờng dao động từ 0.7 ÷ 0,9 đƣợc xem

nhƣ là chặt chẽ. Vì vậy cần xác lập các mối liên hệ này để xác định h7% cho

từng trƣờng hợp cụ thể (d1.3, h nhóm loài khác nhau) nếu muốn lập biểu thể

tích gỗ to thân cây. Đề tài tiếp tục thăm dò khả năng này ở nội dung nghiên

cứu sau.

3.3.2.4. Xác lập quan hệ h7% với d1.3 hoặc h thân cây

a. Thăm dò dạng liên hệ.

Qua kết quả trên đề tài thăm dò dạng liên hệ của các loài cây nghiên

cứu tồn tại quan hệ bằng cách chấm các giá trị của từng cặp (h7% - d1.3) và

(h7% - h) lên hệ tọa độ vuông góc ta thu đƣợc biểu đồ đám mây điểm nhƣ

Hình 3.7. Biểu đồ đám mây biểu thị mối quan hệ

của (h7% - h) và (h7% - d1.3 ) loài cây Hoàng Mang và Lim Xanh

b. Xác lập mối quan hệ của h7% - h và h7% - d1.3

Qua thăm dò bằng biểu đồ đám mây điểm thấy mối quan hệ h7% với

d1.3 và h7% với h (hình 3.7) đều có xu hƣớng cong tăng dần, đề tài đã chọn thử

nghiệm các dạng liên hệ (2.21); (2.22) và (2.23) cho mối liên hệ giữa h7% với

d1.3 .

Kết quả phân tích hồi qui đã thu đƣợc phƣơng trình cho từng trƣờng

hợp cụ thể và qua so sánh với tiêu chuẩn Fη,r, đề tài chọn dạng phƣơng trình

(2.21) để biểu thị quan hệ h7% với d1.3. Đề tài kiểm tiến hành kiểm tra sự tồn

tại của tham số a, b, c (chi tiết tại phụ biểu 27và 28)

(3.11) h7% = a +b*d1.3 + c*d1.3

Bảng 3.20 là tập hợp kết quả tính toán dạng liên hệ (3.12) cho 15 loài

cây nghiên cứu.

Bảng 3. 20. Tƣơng quan h7% = a + b*d1.3 + c*d1.3

2 cho 15 loài nghiên cứu

2

0,62

68,04

Bời lời

0,50

40,91

Dẻ

0,63

28,21

Dung

0,58

93,73

Giổi

0,79

37,33

Hoàng mang

0,41

11,83

Kiền kiền

0,49

27,99

Lim xanh

0,72

55,45

Máu chó

0,58

17,08

0,52

19,60

Sến mật

0,62

64,95

Táu mật

0,76

28,81

Táu muối

0,48

21,73

Trƣờng mật

0,53

113,51

Vải

0,39

50,46

Vên vên

2 h7% = 27,489 + 3,735*d1.3 - 0,056*d1.3 2 h7% = 60,823 + 1,202*d1.3 - 0,012*d1.3 h7% = 4,550*d1.3 - 0,088*d1.3 2 h7% = 49,265 + 1,355*d1.3 - 0,010*d1.3 2 h7% = 20,663 + 4,391*d1.3 - 0,067*d1.3 2 h7% = 74,959 + 0,437*.d1.3 - 0,003*d1.3 2 h7% = 60,424 + 0,816*d1.3 - 0,006*d1.3 2 h7% = 18,072 + 4,425*d1.3 - 0,066*d1.3 2 h7% = 65,985 + 0,837*d1.3 - 0,007*d1.3 2 h7% = 59,205 + 1,094*d1.3 - 0,010*d1.3 2 h7% = 43,512 + 1,958*d1.3 - 0,019*d1.3 2 h7% = 58,328 + 0,933*d1.3 - 0,006*d1.3 h7% = 4,070*d1.3 - 0,048*d1.3 2 h7% = 35,730 + 2,207*d1.3 - 0,021*d1.3 2 h7% = 48,772 + 1,437*d1.3 - 0,014*d1.3

Loài cây Phƣơng trình cụ thể R2 n Sy

Đề tài tiếp tục xác lập mối quan hệ giữa h7% với h bằng các dạng liên

hệ (2.24); (2.25) và (2.26) . Sau khi so sánh hệ số tƣơng quan giữa các dạng

liên hệ cho mối liên hệ h7% với h đề tài chọn dạng liên hệ (2.25) để lập tƣơng

quan cho mối quan hệ này . Phƣơng trình tƣơng quan có dạng nhƣ sau:

(3.12) h7% = a +b*ln(h)

Đề tài tiến hành kiểm tra tồn tại của tham sô a, b (chi tiết tham khảo tại

phụ biểu 29, 30). Kết quả đƣợc tập hợp ở bảng 3.21.

Bảng 3. 21. Tƣơng quan h7% = a + b*ln(h) cho 15 loài nghiên cứu

2

Loài cây n Phƣơng trình cụ thể

Bời lời R2 0,45 Sy 97,15

Dẻ 0,43 45,09

Dung 0,28 54,34

Giổi 0,44 121,59

Hoàng mang 0,62 67,62

Kiền kiền 0,39 12,02

Lim xanh 0,49 27,81

Máu chó 0,57 84,29

Re 0,51 19,59

Sến mật 0,22 31,00

Táu mật 0,55 76,20

Táu muối 0,73 31,43

Vải 0,40 141,59

Vên vên 0,31 55,95 50 h7% = 30,590*ln(h) 50 h7% = 21,180 + 19,870*ln(h) 50 h7% = 20,630*ln(h) 35 h7% = 24,124*ln(h) 44 h7% = 33,693*ln(h) 61 h7% = 46,468 + 12,211*ln(h) 72 h7% = 24,409*ln(h) 43 h7% = -37,676 + 38,568*ln(h) 40 h7% = 26,896 + 18,315*ln(h) 38 h7% = 39,815 + 14,752*ln(h) 75 h7% = 26,941*ln(h) 52 h7% = 23,541*ln(h) 49 h7% = 34,605*ln(h) 41 h7% = 23,017*ln(h)

Để sử dụng hợp lý đại lƣợng h7% phục vụ lập biểu thể tích gỗ to cần

tiếp tục tìm hiểu sâu hơn nữa, chẳng hạn xác lập quan hệ h7% với cả d1.3 và h

dƣới dạng tƣơng quan kép và khẳng định có thể lập một phƣơng trình chung

cho những loài cây cụ thể nào. Tuy nhiên cũng nhƣ hdc% đã đề cập ở trên, đại

lƣợng h7% không chỉ phụ thuộc vào loài mà liên hệ chặt chẽ với d1.3 và h thân

cây nên việc sử dụng để lập biểu sẽ rất hạn chế. Vì vậy đề tài không tiếp tục

nghiên cứu sâu hơn về nội dung này.

3.4. Đề xuất phƣơng pháp lập biểu thể tích dƣới cành và thể tích gỗ

to thân cây từ phƣơng trình đƣờng sinh đã có

Từ kết quả nghiên cứu trình bày ở mục 3.2 và 3.3, dựa vào các phƣơng

trình đã sẵn có của Nguyễn Ngọc Lung (1971) [9] đề tài đề xuất hai phƣơng

pháp lập biểu thể tích dƣới cành và gỗ to thân cây nhƣ sau:

3.4.1. Phƣơng pháp 1

Xác định và bằng cách thay các giá trị hoặc

đã đƣợc lựa chọn hợp lý vào phƣơng trình tích phân của hàm đƣờng sinh

tƣơng ứng cho mỗi đơn vị lập biểu.

Tính vdc và v7 cho từng tổ hợp cỡ D và H cho từng đơn vị lập biểu theo

công thức (2.34) và (2.35).

vdc =

v7 =

Đơn vị lập biểu của phƣơng pháp này là những loài cây có hình dạng

thân cây tƣơng tự nhau (cùng tổ hình dạng), cùng tỉ lệ hdc% và h7% (cùng

nhóm loài có độ cao tƣơng đối dƣới cành và gỗ to nhƣ nhau) và có cùng mối

quan hệ giữa hdc% và h7% với d1.3 và h thân cây.

3.4.2. Phƣơng pháp 2

Xác định và bằng cách thay giá trị từng tổ hình dạng

(đƣợc tính trên cơ sở phƣơng trình tích phân của hàm đƣờng sinh tƣơng ứng

của tổ hình dạng đó) vào các phƣơng trình tƣơng quan giữa f01.dc với f01 (3.6)

và f01.7 với f01 (3.8)

Tính vdc và v7 thân cây cho từng tổ hợp cỡ D và H của từng tổ hình

dạng theo công thức (2.34) và (2.35).

Đơn vị lập biểu của phƣơng pháp này là các loài có hình dạng tƣơng tự

nhau (cùng tổ hình dạng) và có mối quan hệ f01.dc với f01 cũng nhƣ f01.7 với f01

thuần nhất với nhau (cùng mối quan hệ f01.dc hoặc f01.7 với f01 thân cây).

3.4.3. Lựa chọn phƣơng pháp lập biểu thể tích dƣới cành và gỗ to thân cây

Tiêu chuẩn để lựa chọn phƣơng pháp lập biểu đƣợc đặt ra nhƣ sau:

- Tiêu chuẩn 1: Có cơ sở khoa học đáng tin cậy.

- Tiêu chuẩn 2: Đảm bảo độ tin cậy đặt trƣớc với sai số tổng thể tích gỗ

dƣới cành hoặc gỗ to một tập hợp cây cây riêng lẻ là ≤ 10%, còn cho một

cây cá lẻ < 15% và thể tích thực không sai khác với thể tích tra biểu (kiểm

tra bằng tiêu chuẩn U).

- Tiêu chuẩn 3: Đơn giản cho ngƣời sử dụng.

- Tiêu chuẩn 4: Thống nhất độ tin cậy của số liệu điều tra thể tích thân

cây, gỗ to và gỗ dƣới cành trong thực tiễn điều tra rừng.

- Tiêu chuẩn 5: Dễ bổ xung và hoàn thiện biểu cho các loài cây chƣa

tham gia lập biểu trong quá trình sử dụng sau này.

Đối chiếu 5 tiêu chuẩn trên, hai phƣơng pháp lập biểu vừa nêu có

những ƣu, nhƣợc điểm nhƣ sau:

Phương pháp 1

- Về tiêu chuẩn (1): Đảm bảo tiêu chuẩn này vì đại lƣợng hdc% và h7%

vừa có luật phân bố gần với phân bố chuẩn lại phụ thuộc khá rõ vào d1.3 và h

thân cây cũng nhƣ phụ thuộc rõ rệt vào loài cây. Vì vậy biểu cần lập cho

những loài có mối quan hệ hdc% hoặc h7% với d1.3 và h thuần nhất thuộc từng

nhóm loài cây có hdc% giống nhau trong từng tổ hình dạng thân cây đã đƣợc

phân chia hiện nay.

-Về tiêu chuẩn (2): Đảm bảo tiêu chuẩn 2 vì khi lập biểu nhƣ trên, do

đã phản ảnh trung thực đặc điểm của gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây nên độ

tin cậy của nó sẽ hoàn toàn đảm bảo nằm trong phạm vi cho phép.

- Về tiêu chuẩn (3): Chƣa đảm bảo vì phƣơng pháp này cho ra rất nhiều

biểu, mỗi biểu dùng cho một số loài nào đó có cùng quan hệ hdc% hoặc h7%

với d1.3 và h, cùng nhóm loài có hdc% hoặc h7% thuần nhất và cùng một tổ

hình dạng thân cây. Do nhóm loài đảm bảo tiêu chuẩn vừa nêu về hdc% với

nhóm loài đảm bảo về h7% lại có thể không giống nhau nên sẽ phải lập riêng

biểu thể tích dƣới cành dƣới cành và thể tích gỗ to. Từ đó khiến cho việc sử

dụng trong thực tiễn sau này rất phức tạp và khi ấy việc lập biểu riêng cho

từng loài cây sẽ là giải pháp hợp lý hơn.

- Về tiêu chuẩn ( 4): Chƣa đảm bảo vì khi điều tra rừng bằng loại biểu

này, thể tích (hoặc trữ lƣợng) thân cây, gỗ to thân cây và gỗ dƣới cành có thể

đƣợc tra từ các tờ biểu khác nhau, mà mỗi tờ biểu khi lập sẽ có độ tin cậy

khác nhau, từ đó không thể thống nhất sai số của các số liệu trong thống kê tài

nguyên rừng.

- Về tiêu chuẩn (5): Chƣa đảm bảo vì khi muốn bổ xung một loài mới

vào biểu đòi hỏi phải nghiên cứu nhiều khía cạnh liên quan đến hdc% và h7%

của loài đó với một dung lƣợng mẫu khá lớn (do biến động của hdc% và h7%

lớn hơn của hình số tự nhiên). Mặt khác nếu loài mới này không tƣơng đƣơng

với 15 loài nghiên cứu ban đầu sẽ có thể phát sinh thêm nhiều tổ biểu khác

nữa.

Qua phân tích các ƣu nhƣợc điểm trên, đề tài không lựa chọn phƣơng

pháp 1 để lập biểu thể tích dƣới cành và gỗ to cho các loài cây nghiên cứu.

Phương pháp 2

- Về tiêu chuẩn (1): Phƣơng pháp này có cơ sở vững chắc là giữa f01.dc

hoặc f01.7 luôn tồn tại mối liên hệ đƣờng thẳng với f01 thân cây. Mối quan hệ

này không phụ thuộc vào loài, tức là có thể lập phƣơng trình chung cho đối

tƣợng nghiên cứu. Từ phƣơng trình tích phân của hàm đƣờng sinh đã có sẵn

có thể biết trƣớc cho từng tổ hình dạng và thay vào các phƣơng trình nói

trên sẽ tính đƣợc và cho từng tổ đó. Tiếp theo thể tích gỗ to và

dƣới cành của thân cây đƣợc tính bằng công thức (2.34) và (2.35).

- Về tiêu chuẩn (2): Do cơ sở lý luận khoa học trên đƣợc xác định với

độ tin cậy cao nên biểu lập ra chắc chắn đảm bảo tiêu chuẩn này. Vấn đề sẽ

đƣợc chứng minh ở nội dung kiểm tra biểu sau này

- Về tiêu chuẩn (3): Phƣơng pháp này cũng đảm bảo bởi vì sẽ tạo ra

biểu thể tích hai nhân tố theo tổ hình dạng trong đó cho thể tích thân cây nhƣ

hiện hành kèm theo thể tích dƣới cành và thể tích gỗ to của từng tổ hợp D và

H khác nhau. Nhƣ vậy số lƣợng biểu thể tích, cách sử dụng biểu...vẫn giữ

nguyên nhƣ hiện nay nhƣng nội dung tài liệu có thể cung cấp khi điều tra

rừng lại phong phú hơn.

- Về tiêu chuẩn (4): Với các ƣu điểm nêu trên, phƣơng pháp 2 hoàn

toàn đáp ứng tiêu chuẩn này vì nguồn gốc các trị số trong biểu đƣợc xây dựng

giống nhau.

- Về tiêu chuẩn (5): Khi muốn bổ xung 1 loài cây mới nào đó vào biểu

chỉ cần xác định của nó (giống nhƣ đối với biểu hiện hành) nhƣng kèm

theo phải biết hệ số góc b của phƣơng trình (3.5) và (3.7) cho loài đó. Tiến

hành kiểm tra sai dị b của loài mới với b của phƣơng trình lập biểu (3.6) và

(3.8) nếu thấy thuần nhất sẽ ghép luôn vào biểu đã có. Trƣờng hợp phát hiện

sai dị rõ rệt cần tính toán thành một biểu cho loài cây mới này theo các bƣớc

lập biểu chi tiết ở nội dung tiếp theo. Việc bổ xung này chắc chắn sẽ đơn giản

và ít tốn kém hơn phƣơng pháp 1 đã đề cập ở trên.

Tóm lại qua phân tích, phƣơng pháp 2 thỏa mãn đầy đủ các tiêu chuẩn

đề ra nên đã đƣợc đề tài chọn dùng để lập biểu thể tích dƣới cành và gỗ to

thân cây đứng rừng tự nhiên.

3. 5. Lập biểu thể tích dƣới cành và thể tích gỗ to thân cây rừng tự nhiên

Đơn vị lập biểu là tổ hình dạng nhƣ loại biểu thể tích cho rừng tự nhiên

hiện hành (còn gọi là tổ loài cây có hình dạng thuần nhất) đã đƣợc Đồng Sỹ

Hiền(1970), Nguyễn Ngọc Lung (1971) xây dựng và Viện ĐTQH (1995)

công bố rộng rãi. Các bƣớc lập biểu cụ thể cho một tổ hình dạng nhƣ sau:

- Bƣớc 1: Từ phƣơng trình đƣờng sinh về hình dạng (2.37), (2.38), 2 cho từng (2.39) và (2.40) cho tổ hình dạng 2, 3,4 và chung, tính đại lƣợng qh

cỡ chiều cao định sẵn trong biểu.

- Bƣớc 2: Tích phân phƣơng trình đƣờng sinh nói trên sau đó thay x =

1sẽ đƣợc cho từng tổ hình dạng 2, 3, 4 và chung.

Thực ra bƣớc 1 và bƣớc 2 đã đƣợc Nguyễn Ngọc Lung (1971) thực

hiện và công bố.

- Bƣớc 3: Thay từng tổ hình dạng vào phƣơng trình (3.6) và (3.8) sẽ

đƣợc và của tổ hình dạng đó. Kết quả của của 3 bƣớc đƣợc tập

hợp vào bảng 3.22 dƣới đây

Bảng 3. 22. Kết quả về giá trị bình quân của hình số tự nhiên

( ; và ) của các tổ hình dạng

Tổ HD

Phƣơng trình xác định hình số

f01

f01.dc

f01.7

Tổ 2

(2.41); (3.6) và (3.8)

0,5022

0,4312

0,4892

Tổ 3

(2.42); (3.6) và (3.8)

0,5336

0,4631

0,5212

Tổ 4

(2.43); (3.6) và (3.8)

0,5442

0,4738

0,5319

Chung

(2.44); (3.6) và (3.8)

0,5230

0,4523

0,5104

- Bƣớc 4: Tính vdc và v7 cho từng tổ hợp cỡ cỡ D và H định sẵn cho tổ

hình dạng theo công thức (2.34) và (2.35) và liệt kê thành biểu. Đó chính là

biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to hai nhân tố theo tổ hình dạng cho thân cây

rừng tự nhiên cần phải xây dựng.

Do hạn chế về tài liệu tham khảo, đề tài chỉ kế thừa đầy đủ phƣơng

trình đƣờng sinh của các tổ hình dạng 2, 3, 4 và chung nên mới chỉ xây dựng

biểu cho 4 tổ hình dạng trên. Để tiện cho việc tra biểu thể tích đề tài tiến hành

gộp thể tích dƣới cành (hàng trên) thể tích gỗ to (hàng giữa) và thể tích thân

cây (hàng cuối). Về mặt lý luận thực chất biểu lập theo nhân tố D, H và f01 nó

là một biểu 3 nhân tố. Biểu có giới hạn về đƣờng kính và chiều cao nhƣ sau:

- Cỡ đƣờng kính ngang ngực (D): từ 8cm đến 120cm

- Cỡ chiều cao thân cây (H): từ 6m đến 50m

Bảng 3.23 dƣới đây trích dẫn biểu thể tích cho tổ hình dạng 3 (Chi tiết

tham khảo phụ biểu 33, 34, 35,36)

Bảng 3.23. Biểu thể tích dƣới cành, thể tích gỗ to và thể tích thân cây

đứng rừng tự nhiên - tổ hình dạng 3 (0,5000 ÷ 0,5299) (trích đoạn)

H

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24 D

0,0168 0,0208 0,0248 0,0285 0,0320 0,0353

0,0189 0,0234 0,0279 0,0321 0,0360 0,0397

8

0,0193 0,0240 0,0285 0,0328 0,0369 0,0407

0,0377 0,0468 0,0557 0,0641 0,0720 0,0794 0,0866 0,0935

0,0425 0,0527 0,0627 0,0721 0,0810 0,0894 0,0975 0,1052

12

0,0435 0,0540 0,0642 0,0739 0,0829 0,0915 0,0998 0,1078

0,0833 0,0991 0,1139 0,1279 0,1412 0,1540 0,1662

0,1782

0,1899

0,0937 0,1115 0,1282 0,1440 0,1589 0,1733 0,1871

0,2006

0,2137

16

0,0959 0,1141 0,1313 0,1474 0,1627 0,1774 0,1916

0,2054

0,2189

0,1301 0,1548 0,1780 0,1999 0,2207 0,2406 0,2598

0,2785

0,2968

0,1464 0,1742 0,2004 0,2250 0,2483 0,2707 0,2923

0,3134

0,3340

20

0,1499 0,1783 0,2051 0,2304 0,2543 0,2772 0,2993

0,3209

0,3420

0,2229 0,2564 0,2879 0,3178 0,3464 0,3741

0,4010

0,4274

0,2508 0,2885 0,3240 0,3576 0,3898 0,4210

0,4513

0,4809

24

0,2568 0,2954 0,3317 0,3662 0,3991 0,4310

0,4621

0,4924

0,3034 0,3489 0,3918 0,4325 0,4715 0,5091

0,5458

0,5817

0,3414 0,3927 0,4410 0,4868 0,5306 0,5730

0,6142

0,6546

28

0,3496 0,4021 0,4515 0,4984 0,5433 0,5867

0,6289

0,6703

Ghi chú: + Hàng trên thể tích gỗ dưới cành (m3)

+ Hàng giữa thể tích gỗ to (m3). + Hàng dưới thể tích thân cây (m3). Thể tích này chính là số liệu của biểu

thể tích toàn quốc.

3.6. Kiểm nghiệm, đánh giá và hƣớng dẫn sử dụng biểu

3.6.1. Kiểm tra biểu

3.6.1.1. Kiểm tra tính thích ứng của phương pháp lập biểu

Tính thích ứng của phƣơng pháp lập biểu đƣợc thừa nhận là đảm bảo

nếu tạo ra một biểu thể tích phản ánh trung thực các tài liệu xây dựng nên

biểu đó (Phạm Ngọc Giao (2004)). Vì vậy để đánh giá các tác giả đều sử dụng

số liệu tham gia nghiên cứu làm đối tƣợng kiểm tra. Biểu thể tích gỗ dƣới

cành và gỗ to vừa lập về cơ bản đƣợc quyết định ở tính hợp lí của phƣơng

trình đƣờng sinh và quan hệ giữa f01.dc hoặc f01.7 với f01. Do tính hợp lý của

các phƣơng trình đƣờng sinh đã đƣợc Nguyễn Ngọc Lung (1971) kiểm tra và

khẳng định nên đề tài chỉ đánh giá thêm về sự phù hợp của các phƣơng trình

xác định f01.dc hoặc f01.7. Để làm việc này đã lấy tài liệu tham gia nghiên cứu

của 8 loài cây: Bời Lời, Dung, Giổi, Kiền Kiền, Re, Sến Mật, Táu Mật và

Vên Vên làm đối tƣợng kiểm tra. Tiến hành tính và cho từng loài

từ tài liệu đo cây ngả và dùng làm đối chứng. Tiếp tục xác định và

cho từng loài bằng cách sử dụng tƣơng quan (3.6) và (3.8). So sánh hai kết

quả tính sai số tƣơng đối và rút ra kết luận cần thiết. Kết quả đƣợc tập hợp ở

bảng 3.24.

Bảng 3.24. Kiểm tra tính hợp lý của phƣơng pháp lập biểu

Loài cây

f01.7 thực

f01.7 ll

Δf01.7%

f01.dc thực

f01.dc ll

Δf01.dc%

0,4804

0,4932

0,4438

0,4351

1,95

-2,65

0,4894

0,5056

0,4503

0,4475

0,62

-3,31

Bời Lời

0,4868

0,4922

0,4384

0,4342

0,97

-1,11

Dung

0,5001

0,4899

0,4163

0,4319

-3,75

2,05

Giổi

0,5164

0,5089

0,4511

0,4508

0,06

1,46

Kiền Kiền

0,5078

0,4981

0,4299

0,4400

-2,35

1,92

0,4938

0,4955

-0,36

0,4396

0,4375

0,47

Sến Mật

0,4570

0,4513

1,23

0,3915

0,3934

-0,48

Táu Mật

Vên Vên

Bảng 3.24 cho thấy:

Sai số xác định và về cơ bản ≤ ±3% (là sai số khó tránh

khỏi trong điều tra rừng), đồng thời sai số + và - đều xuất hiện ngang nhau

nên có thể kết luận phƣơng pháp lập biểu đƣợc coi là hợp lý cho đối tƣợng

nghiên cứu của đề tài.

3.6.1.2. Kiểm nghiệm sai số của biểu khi sử dụng trong thực tiễn

Biểu mới lập là biểu 2 nhân tố theo tổ hình dạng thuần nhất nên có thể

dùng để xác định trữ lƣợng (thể tích tổng thể (N) cây rừng), tổng thể tích một

tập hợp (n) cây và thậm chí thể tích của 1 cây cá lẻ. Để đánh giá độ tin cậy

của biểu cần dùng tài liệu không tham gia lập biểu làm đối tƣợng kiểm tra. So

sánh thể tích xác định từ biểu với thể tích đo tính thực, tính sai số để rút ra kết

luận cần thiết. Đề tài đã sử dụng tài liệu của 81 cây thuộc 8 loài: Bời Lời, Dẻ,

Hoàng Mang, Kiền Kiền, Lim Xanh, Máu Chó, Táu Mật, Táu Muối thu thập

đƣợc trong quá trình khai thác rừng ở một số địa phƣơng làm đối tƣợng kiểm

tra (chủ yếu Quảng Bình và Hà Tĩnh). Kết quả kiểm nghiệm đƣợc tổng hợp ở

bảng 3.25 (chi tiết tham khảo phụ biểu 05, 31, 32)

Bảng 3.25. Sai số xác định vdc và v7 từ biểu thể tích mới lập

n

S2(-)

S2(+)

U

Biểu V

Số lần S2(+)

Số lần S2(-)

S2 cho một cây cá lẻ

S2 cho tập hợp n cây cá lẻ

(cây)

max

1,99%

0.42

12,00

-22,87

24,79

Vdc

1,41%

1.87

-21,65

26,37

9,91

±9,44

-23,43

20,40

0,42%

1.13

Vcv

Bảng 3.25 cho thấy:

Khi dùng biểu xác định thể tích dƣới cành, gỗ to và cả thân có vỏ cho 1

cây riêng lẻ sai số cực đoan (lớn nhất là 20 - 26%). Kết quả này là tƣơng đối

khả quan đối với một biểu thể tích bất kỳ nào đó.

Số lần mắc sai số (+) và (-) đều xuất hiện có xu hƣớng gần bằng nhau,

chứng tỏ biểu không có khả năng mắc sai số hệ thống.

Sai số bình quân dao động từ ± 9% ÷ 12 % nhỏ hơn mức cho phép đặt

ra khi đặt lập biểu (≤ 15%). Sai số bình quân khi xác định thể tích dƣới cành

lớn hơn thể tích gỗ to và lớn hơn thể tích thân cây. Điều này là hợp lý vì: Độ

chính xác thể tích thân cây chỉ phụ thuộc vào sai số của f01 thân cây (hay độ

tin cậy của phƣơng trình đƣờng sinh dùng để lập biểu), trong khi sai số xác

định thể tích dƣới cành và gỗ to còn chịu thêm sai số xác định và .

Do phƣơng trình quan hệ f01.7 và f01 chặt chẽ hơn quan hệ f01.dc và f01 thân cây

nên sai số xác định v7 < sai số xác định vdc là điều tất yếu.

Để đánh giá khách quan hơn, đề tài đã dùng tiêu chuẩn tổng hạng theo

dấu U của Wilconxon để kiểm tra sai khác về thể tích xác định bằng biểu với

thể tích tính xác định bằng phƣơng pháp mới thiết lập là không khác nhau rõ

rệt.

Trƣờng hợp xác định tổng thể tích của một tập hợp (n) cây riêng lẻ sai

số của biểu đều < 3% nên có thể đảm bảo an toàn trong điều tra rừng.

Do không có tài liệu chặt trắng lâm phần nên đề tài chƣa kiểm tra đƣợc

sai số của biểu khi dùng để xác định trữ lƣợng. Tuy nhiên do trữ lƣợng là tổng

thể tích của tổng thể cây rừng (N) nên theo nguyên tắc thống kê sai số này sẽ

nhỏ hơn sai số nêu trên vì n

Từ kết quả kiểm tra nêu trên có thể kết luận bƣớc đầu: Biểu mới xây

dựng đáp ứng yêu cầu độ tin cậy đặt ra (sai số xác định thể tích một bộ phận

thân cây của cây cá lẻ < ± 15% và cho tổng thể cây cá lẻ < ±10%). Đây là 1

biểu thể tích 2 nhân tố lập theo tổ loài cây có hình dạng thuần nhất nhƣng

trong đó cho cả thể tích thân cây (nhƣ biểu hiện hành) đồng thời cả thể tích gỗ

dƣới cành và gỗ to thân cây đó.

3.5.2. Hƣớng dẫn sử dụng biểu

3.5.2.1. Sử dụng biểu xác định trữ lượng gỗ dưới cành, gỗ to lâm phần

Phƣơng pháp này hoàn toàn giống các bƣớc kĩ thuật sử dụng biểu để

xác định trữ lƣợng thân cây đứng cho lâm phần hiện hành đã đƣợc phổ biến

và ứng dụng rộng rãi trong điều tra rừng hiện nay (xem chi tiết ở Nguyễn

Ngọc Lung (1971)[8], Viện điều tra quy hoạch rừng (1995) [17]. Vũ Tiến

Hinh - Phạm Ngọc Giao (1993, 1997))

3.5.2.2. Sử dụng biểu để xác định tổng thể tích gỗ dưới cành hoặc gỗ to của

một tập hợp (n) cây đứng trong lâm phần. (Thí dụ những cây bài chặt trong

thiết kế khai thác) cần theo các bước kĩ thuật sau:

- Bƣớc 1: Giám định tên cây để chọn tờ biểu thích hợp sử dụng.

- Bƣớc 2: Đo d1.3 và h từng cây rồi qui về cỡ D và H tƣơng ứng trong biểu.

- Bƣớc 3: Từ cỡ D và H tra biểu đã chọn sẽ đƣợc vdc và v7 của từng cây.

- Bƣớc 4: Cộng thể tích dƣới cành hoặc gỗ to của các cây bài chặt sẽ đƣợc

tổng thể tích của chúng.

3.5.2.3. Sử dụng biểu để xác định thể tích dưới cành và gỗ to 1 cây cá lẻ

cần theo các bước kỹ thuật sau:

- Bƣớc 1: Giám định tên loài cây để chọn tờ biểu thích hợp sử dụng.

- Bƣớc 2: Đo đƣờng kính ngang ngực (d1.3) và chiều cao (h) của cây.

- Bƣớc 3: Từ d1.3 và h qui về các cỡ D (cm) và H (m) định trƣớc của biểu.

- Bƣớc 4: Từ cỡ D và H tra biểu đã chọn sẽ đƣợc vdc và v7 của biểu

- Bƣớc 5: Tính thể tích dƣới cành (Vdc) và (V7) của cây cần tra theo công

thức:

(3.11) Vdc =

(3.12) V7 =

Sở dĩ phải có bƣớc 5 (một số tài liệu chuyên môn hiện nay không đề

cập tới điều này) vì: Khi xác định thể tích cho 1 cây cá lẻ sẽ không xuất hiện

khả năng bù trừ sai số của việc qui các số đo d1.3 và h vào cỡ D và H tƣơng

ứng trong biểu nhƣ hai trƣờng hợp sử dụng biểu vừa nêu trên.

Cách sử dụng biểu cũng áp dụng cho trƣờng hợp cần suy diễn một trị

số vdc hoặc v7 cho những cây có cỡ D và H khác nhau với cỡ qui định ghi

trong biểu.

Ví dụ: Đo một cây Lim xanh có d1.3 = 17cm quy về cỡ D = 16cm, chiều

cao thân cây h = 7,2m quy về cỡ H = 8m. Lim xanh thuộc tổ hình dạng 2.

Từ cỡ D = 16cm, H = 8m tra biểu thể tích tổ hình dạng 2 (dòng thứ

nhất là thể tích gỗ dƣới cành, dòng thứ 2 là thể tích gỗ to và dòng thứ 3 là thể

tích thân cây) ta đƣợc thể tích tra biểu:

vdc = 0,0780m3; v7 = 0,0885m3; vtc = 0,0908m3

Tính thể tích của cây Lim Xanh cần tra:

m3 vdc =

m3 vgt =

m3 vdc =

Chƣơng 4. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận

Từ kết quả các nội dung nghiên cứu đã trình bày ở trên, đề tài rút ra một

số kết luận cơ bản sau đây:

1/ Hình số tự nhiên dƣới cành và hình số tự nhiên gỗ to thân cây là hai

đại lƣợng ngẫu nhiên có qui luật phân phối gần với luật phân bố chuẩn với hệ

số biến động bình quân 13% (lớn hơn biến động của hình số tự nhiên thân

cây một chút)

2/ Cũng nhƣ hình số tự nhiên thân cây, hình số tự nhiên gỗ dƣới cành và

gỗ to phụ thuộc cơ bản và yếu tố loài cây, phụ thuộc nhƣng không hoàn toàn

vào đƣờng kính ngang ngực hoặc chiều cao thân cây. Có thể ghép một số loài

nào đó thành từng nhóm, nhƣng nhóm loài có hình dạng gỗ to hay gỗ dƣới

cành thuần nhất không tƣơng ứng với nhau và cũng không phù hợp với tổ loài

cây có hình dạng thân cây thuần nhất. Từ đó việc sử dụng một số chỉ tiêu hình

số tự nhiên bình quân để lập biểu thể tích cho thân cây và bộ phận của nó ít có

giá trị thực tiễn.

3/ Quan hệ giữa hình số tự nhiên gỗ dƣới cành hoặc gỗ to với hình số tự

nhiên thân cây luôn tồn tại chặt chẽ dƣới dạng tƣơng quan đƣờng thẳng bậc 1

và có thể lập một phƣơng trình chung cho 15 loài cây nghiên cứu. Cụ thể là:

(3.6) f01.dc = - 0,078 + 1,014*f01 với r = 0,745

(3.8) f01.7 = - 0,021 + 1,016*f01 với r = 0,919

Có thể dùng các phƣơng trình này để xác định hình số tự nhiên dƣới

cành hoặc gỗ to bình quân cho 1 loài hoặc tổ loài cây có hình dạng thuần nhất

với sai số ≤ ±3% để phục vụ công tác lập biểu thể tích.

4/ Độ cao tƣơng đối gỗ dƣới cành (hdc%) và gỗ to (h7%) cũng có dạng

phân bố một đỉnh hơi lệch phải với hệ số biến động bình quân tƣơng ứng là

19% và 13%. Hai đại lƣợng này không chỉ phụ thuộc rõ rệt vào loài cây còn

phụ thuộc một phần vào đƣờng kính ngang ngực hoặc chiều cao thân cây, vì

vậy ít có giá trị sử dụng để lập biểu thể tích bộ phận thân cây từ phƣơng trình

đƣờng sinh đã có sẵn.

5/ Có thể sử dụng mối quan hệ (2.34) và (2.35) và phƣơng trình đƣờng

sinh có sẵn để lập biểu thể tích gỗ dƣới cành và gỗ to thân cây cho đối tƣợng

nghiên cứu. Biểu này hoàn toàn đồng nhất với biểu thể tích thân cây đứng

toàn quốc hiện hành, đảm bảo sai số khi điều tra 1 cây cá lẻ < ±15% và tập

hợp nhiều cây cá lẻ < ±10%. Khi cần thiết có thể bổ xung những loài cây

không tham gia nghiên cứu vào biểu thông qua một vài nghiên cứu bổ xung

không phức tạp và ít tốn kém.

4.2. Tồn tại

Mặc dầu đã đạt đƣợc những thành công nhất định, đề tài còn một số tồn

tại cơ bản sau:

1/ Tài liệu nghiên cứu còn hạn chế về số lƣợng loài, dung lƣợng mẫu ở

một số loài chƣa thực sự đủ lớn và chƣa đồng đều ở các tổ hình dạng khác

nhau. Vì vậy tính chắc chắn và độ tin cậy của các qui luật phát hiện đƣợc có

thể bị ảnh hƣởng nhất định.

2/ Không có tài liệu tham khảo phƣơng trình đƣờng sinh của tổ hình

dạng 1 và 5 nên chƣa lập biểu cho hai đối tƣợng này.

3/ Mặc dù phƣơng trình (3.6) và (3.8) cho phép tìm đƣợc và

của từng tổ hình dạng với độ tin cậy đảm bảo, nhƣng các đại lƣợng này phụ

thuộc khá rõ rệt vào loài cây, nên lập biểu phải chấp nhận điều kiện hình dạng

gỗ dƣới cành và gỗ to thân các loài trong một tổ hình dạng sai khác nhau

không đáng kể. Giả thuyết này có thể ảnh hƣởng nhất định đến độ chính xác

của biểu.

4/ Tài liệu khách quan dùng để kiểm tra biểu còn chƣa phong phú và

chƣa thật đủ lớn cũng hạn chế nhất định đến độ tin cậy của kết quả kiểm tra.

5/ Hiện tại chƣa có biểu thể tích dƣới cành và gỗ to đƣợc công bố vì

vậy đề tài cũng thiếu cơ sở so sánh đánh giá với các phƣơng pháp lập biểu

khác, để khẳng định đầy đủ hơn về phƣơng pháp ứng dụng đƣờng sinh của

công trình này.

4.3. Kiến nghị

Để hoàn chỉnh hơn kết quả nghiên cứu, đề tài kiến nghị:

1/ Đƣợc tạo điều kiện và cơ hội thu thập tài liệu nghiên cứu phong phú

thêm, bổ xung những phƣơng trình còn thiếu và kiểm tra biểu ở thực tiễn

nhằm đánh giá và khi cần sẽ hiệu đính các kết quả đáng tin cậy hơn nữa.

2/ Đề nghị cho công bố kết quả này để thực tiễn sử dụng qua đó góp

phần nghiệm chứng và đánh giá đƣợc sát thực hơn trong bối cảnh chƣa có

một biểu chính thức ban hành nhằm kịp thời phục vụ cho công tác điều tra tài

nguyên rừng hiện nay./.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Phạm Thế Anh (2008), Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định thể tích gỗ dưới cành thân cây đứng loài Lim Xanh (Erytherofloeum fordii) và Táu Mật (Vatica Tonkinensis), Tạp chí khoa học lâm nghiệp, Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam Số2 - 2008.

2. Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn - vụ khoa học công nghệ và chất lƣợng sản phẩm (2000), Tên cây rừng Việt Nam, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

3. Trần Văn Cẩn (1999), Nghiên cứu lập biểu thể tích từ phương trình đường sinh thân cây Mỡ (Manglietia glauca) trồng tại vùng nguyên liệu giấy. Khóa luận tốt nghiệp ĐHLN khóa 1995 - 1999

4. Lê Mộng Chân - Lê Thị Huyền (2000), Thực vật rừng, Trƣờng đại học lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội.

5. Phạm Ngọc Giao (2004), Bài giảng điều tra rừng, Trƣờng đại học lâm nghiệp.

6. Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao (1997), Điều tra rừng, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội.

7. Đồng Sỹ Hiền. (1971), Lập biểu thể tích và độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật.

8. Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn, (2001), Tin học ứng dụng trong lâm nghiệp, Trƣờng đại học lâm nghiệp, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

9. Nguyễn Ngọc Lung (1971), Biểu thể tích và độ thon thân cây rừng hỗn loại lá rộng nước Việt Nam dân chủ cộng hòa, Baó cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học tổ lập biểu, Khoa điều tra rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp.

10. Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh (1999), Nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng rừng trồng (Áp dụng cho rừng thông 3 lá Việt Nam), NXB Nông nghiệp Hà Nội.

11. Lê Linh Ly (2009), Nghiên cứu mối liên hệ mang tính qui luật giữa thể tích dưới cành với đường kính ngang ngực và chiều cao ở một số loài cây rừng tự nhiên, Khóa luận tốt nghiệp ĐHLN khóa 2005-2009.

12. Vũ Nhâm (1988), Lập biểu sản phẩm và thương phẩm cho rừng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana. Lamb),luận án phó tiến sỹ

13. Tăng Ngọc Tráng (1997), Xác định sản lượng gỗ khai thác của rừng nửa rụng lá ưu thế Bằng Lăng (Lasgerstroemia calyculata Kurz) trên cơ sở cấu trúc cơ bản của lâm phần ở Đắc Lắc. Luận án thạc sỹ ở lâm nghiệp.

14. Trịnh Thị Thành (2009), Nghiên cứu đặc điểm có tính qui luật của hình số dưới cành là cơ sở xác định thể tích đoạn gỗ dưới cành cho một số loài cây rừng tự nhiên ở các tỉnh phía Bắc, Khóa luận tốt nghiệp ĐHLN khóa 2005-2009

15. Nguyễn Hải Tuất (1982), Thống kê toán học trong lâm nghiệp, Trƣờng đại học lâm nghiệp, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.

16. Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Trọng Bình (2005), Khai thác và sử dụng SPSS để xử lý số liệu nghiên cứu trong lâm nghiệp, Trƣờng đại học lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp Hà Nội.

17. Viện điều tra quy hoạch rừng (1995), Sổ tay điều tra quy hoạch rừng, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.