Nghiên cứu khoa học GHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CÂY RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC, LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH NHỮNG CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) BỊ MẤT Ở RỪNG TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI HÀM YÊN, TUYÊN QUANG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CÂY RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC, LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH NHỮNG CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) BỊ MẤT Ở RỪNG TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI HÀM YÊN, TUYÊN QUANG Ngô Thế Long Trường Đại học Hùng Vương - Phú Thọ TÓM TẮT Keo tai tượng là loài cây gỗ nhỡ, sinh trưởng nhanh, được trồng với số lượng lớn tại Hàm Yên – Tuyên Quang. Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra thân cây với đường kính gốc cho thấy: giữa đường kính ngang ngực với đường kính gốc tồn tại mối quan hệ rất chặt chẽ (R > 0,9), giữa chiều cao với đường kính gốc cũng như đường kính ngang ngực có mối quan hệ ở mức chặt (R > 0,7), thể tích thân cây quan hệ rất chặt chẽ với đường kính gốc cây (R > 0,9). Kết quả kiểm nghiệm cho phép sử dụng phương trình quan hệ giữa thể tích thân cây với đường kính gốc cây để truy tìm thể tích những Keo tai tượng bị mất với độ chính xác khá cao (sai số < 5%). Từ khoá: Keo tai tượng, mối quan hệ, sinh trưởng, thể tích thân cây. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, một số cây rừng bị mất đi do nhiều nguyên nhân khác nhau như: do tỉa thưa, gió bão, sâu bệnh và đặc biệt là bị con người chặt phá. Rừng Keo tai tượng được trồng tại khu vực Hàm Yên – Tuyên Quang cũng không tránh khỏi tình trạng này. Một thời gian dài trước đây, việc xác định thể tích những cây bị mất chưa được đặt ra cả về lý luận và thực tiễn điều tra rừng ở Việt Nam. Một số địa phương khi thẩm định những cây rừng bị mất đã đo đường kính gốc, rồi lấy thể tích một cây cùng loài có cùng đường kính gốc ở gần đó làm thể tích cây bị mất. Những năm gần đây, vấn đề này bước đầu đã được đề cập. Tuy nhiên, những nghiên cứu còn rất nhỏ lẻ, phân tán và chưa đầy đủ cho một loài cây cụ thể. Trong nghiên cứu điều tra sản lượng rừng, người ta thường bỏ qua không điều tra những cây bị mất, nên không tính được năng suất thực của rừng để tính toán phương thức trồng và chăm sóc tối ưu. Cùng với diễn biến của tài nguyên rừng hiện nay, rừng ngày càng được tổ chức quản lý chặt chẽ hơn nhằm ngăn chặn tệ nạn phá rừng đang ngày một gia tăng thì vấn đề truy tìm thể tích những cây bị mất trở thành cần thiết. Trên thực tế, dấu vết để lại duy nhất của những cây bị mất là đường kính gốc (D 0 ) nên câu hỏi đặt ra là: có thể từ đường kính gốc tìm ra thể tích hoặc kích thước những cây bị mất hay không? Để góp phần giải quyết vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra cây riêng lẻ với đường kính gốc, làm cơ sở truy tìm thể tích những cây Keo tai tượng (Acacia mangium) bị mất ở rừng trồng thuần loài đều tuổi tại Hàm Yên – Tuyên Quang. ĐỐI TƯỢNG, SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng: là những lâm phần Keo tai tượng trồng thuần loài đều tuổi từ tuổi 4 đến tuổi 10. Đây cũng là đối tượng rừng phổ biến tại khu vực và thường bị khai thác trộm. Số liệu: * Số liệu ô tiêu chuẩn nghiên cứu: Đề tài sử dụng phương pháp điều tra ÔTC điển hình từ tuổi 4 đến tuổi 10, mỗi tuổi điều tra 2 ÔTC, mỗi ÔTC có diện tích 1500m 2 . Trong mỗi ÔTC tiến hành đo đếm tất cả những cây có đường kính > 6cm. Các chỉ tiêu đo đếm gồm: Chiều cao vút ngọn (H), đường kính gốc (D 0 ), đường kính cách gốc 1,3m (D 1.3 ). Số liệu điều tra trên các ÔTC sẽ được sử dụng để nghiên cứu các tương quan giữa D 1.3 /D 0 ; H/D 0 và H/D 1.3 . * Số liệu cây chặt ngả: Đề tài sử dụng các cây chặt ngả là các cây tiêu chuẩn đã được lựa chọn, đại diện cho sinh trưởng của các lâm phần trên khu vực nghiên cứu. Chúng được sử dụng để nghiên cứu tương quan giữa V/D 0 , và kiểm nghiệm các kết quả nghiên cứu. Khái quát tài liệu này được dẫn ở bảng 1. Bảng 1. Tổng hợp tài liệu cây Keo tai tượng chặt ngả TT Tuổi Số cây chặt ngả 1 4 20 2 5 20 3 6 20 4 7 20 5 8 20 6 9 20 7 10 20 Tổng 140 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu quan hệ giữa một số nhân tố điều tra thân cây với đường kính gốc cây: Mô phỏng quan hệ D 1.3 /D 0 theo dạng hàm Linear. Với hai dạng quan hệ H/D 0 và H/D 1.3 đề tài tiến hành thử nghiệm một số dạng hàm: Linear, Logarithmic, Parabol bậc 2, Compound, Power. Với quan hệ V/D 0 thử nghiệm một số dạng hàm: Linear, Logarithmic, Power. Từ các phương trình thử nghiệm lựa chọn dạng phương trình lý thuyết phù hợp. Dùng phương pháp bình phương bé nhất để ước lượng các tham số. Tính toán các chỉ tiêu thống kê như: hệ số tương quan (R), sai tiêu chuẩn hồi quy (S y )… Kiểm tra tồn tại các tham số, hệ số tương quan và dạng quan hệ bằng các tiêu chuẩn F của Fisher, tiêu chuẩn t của Student ở mức ý nghĩa  = 0,05 trên các phần mềm SPSS 11.5 [2] hoặc Excel [3]. - Kiểm nghiệm phương trình: + Tính sai số tương đối cho từng cây: 100*% t ll V t v VV   + Sai số khi xác định tổng thể tích của các cây Keo bị mất: 100*%              t tll V VV P + Để đánh giá độ chính xác của phương pháp truy tìm thể tích, đề tài còn sử dụng tiêu chuẩn tổng hạng theo dấu của Wilcoxon. Kết quả kiểm tra nếu Z  < 1,96 hoặc P > 0,05 thì kết luận 2 mẫu không có sự sai khác nhau và ngược lại. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kiểm tra sự thuần nhất giữa các ô điều tra cùng một tuổi Để nghiên cứu các nhân tố sinh trưởng cây Keo tai tượng, đề tài tiến hành kiểm tra sự thuần nhất của các ÔTC trong cùng một tuổi bằng tiêu chuẩn Mann – Whitney. Tiến hành kiểm tra cho các tuổi từ 4 đến 10 với cả 3 nhân tố D 1,3 , H vn , D 0 được kết quả trong bảng 2. Bảng 2. Xác suất kiểm tra thuần nhất về D 1,3 , H vn , D 0 giữa các ÔTC trong cùng một tuổi Tu ổi D H D K ết luận 4 0,159 0,170 0,949 (H 0 ) + 5 0,190 0,069 0,067 (H 0 ) + 6 0,432 0,911 0,525 (H 0 ) + 7 0,307 0,641 0,819 (H 0 ) + 8 0,748 0,432 0,621 (H 0 ) + 9 0,989 0,584 0,234 (H 0 ) + 10 0,971 0,608 0,575 (H 0 ) + Kết quả cho thấy có thể gộp chung các ô điều tra trong cùng một tuổi để nghiên cứu các quy luật cấu trúc và sinh trưởng. Trong đó, xác suất của tiêu chuẩn Z đạt được từ 0,067 đến 0.989 đều lớn hơn 0,05. Kết quả nghiên cứu tương quan giữa các nhân tố điều tra Tương quan giữa đường kính ngang ngực với đường kính gốc Kết quả phân tích tương quan theo hàm Linear cho các tuổi được kết quả tóm tắt ở bảng 3. Bảng 3. Phương trình biểu thị quan hệ D 1.3 /D 0 dạng: D 1.3 = a + b.D 0 ở các tuổi khác nhau Xác suất của tiêu chuẩn Tuổi n Phương trình quan hệ D 1.3 /D 0 R P(Fr) P(t a ) P(t b ) 4 180 D 1.3 = 1,3267 + 0,7219.D 0 0,965 0,000 0,000 0,000 5 160 D 1.3 = 1,6206 + 0,7239.D 0 0,984 0,000 0,000 0,000 6 227 D 1.3 = 1,2525 + 0,7603.D 0 0,986 0,000 0,000 0,000 7 135 D 1.3 = 1,2474 + 0,7735.D 0 0,982 0,000 0,000 0,000 8 140 D 1.3 = 0,6247 + 0,7867.D 0 0,989 0,000 0,002 0,000 9 242 D 1.3 = -0,6576 + 0,8161.D 0 0,973 0,000 0,015 0,000 10 143 D 1.3 = -0,8775 + 0,8154.D 0 0,985 0,000 0,002 0,000 Từ bảng 3 cho thấy: Cả 7 trường hợp đều có P(Fr), P(t a ) và P(t b ) < 0,05 tức là tồn tại hệ số tương quan R và các tham số hồi quy a, b. Phương trình tương quan thực sự tồn tại hay giữa D 1.3 và D 0 có mối liên hệ ở mức rất chặt (R > 0,9). Từ đó thông qua D 0 có thể xác định được D 1.3 của các cây trong lâm phần, làm cơ sở để xác định thể tích thân cây rừng. Sau khi lập được các phương trình tương quan ở các tuổi, tiến hành kiểm tra sự thuần nhất các hệ số hồi quy b i . Kết quả cho thấy  2 tính = 62,54 >  2 05 = 12,6 (với k = 6). Như vậy, không thể xác định một phương trình chung biểu thị quan hệ D 1.3 /D 0 cho toàn bộ các lâm phần Keo tai tượng có tuổi khác nhau. Nói cách khác, chỉ có thể sử dụng phương trình biểu thị quan hệ D 1.3 /D 0 cho từng tuổi ở các lâm phần Keo tai tượng. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính gốc và đường kính ngang ngực Kết quả thăm dò và phân tích đề tài đã lựa chọn dạng phương trình Power để mô tả cả 2 dạng quan hệ H/D 0 và H/D 1.3 ở tất cả các lâm phần ở các tuổi. Kết quả tổng hợp ở bảng 4. Bảng 4. Tổng hợp phương trình biểu thị các quan hệ H/D 0 và H/D 1,3 Phương trình quan hệ H/D 0 Phương trình quan hệ H/D 1.3 Xác suất tồn tai của các tham số Xác suất tồn tại của các tham số Tuổi n Phương trình R P(Fr) P(ta) P(tb) Phương trình R P(Fr) P(ta) P(tb) 4 180 H = 2,855.D 0 0,500 0,826 0,000 0,000 0,00 H = 2,695.D 1.3 0,565 0,851 0,000 0,000 0,000 5 160 H = 3,038.D 0 0,534 0,828 0,000 0,000 0,00 H = 2,742.D 1.3 0,613 0,834 0,000 0,000 0,000 6 227 H = 5,293.D 0 0,328 0,782 0,000 0,000 0,00 H = 5,124.D 1.3 0,363 0,802 0,000 0,000 0,000 7 135 H = 2,272.D 0 0,639 0,849 0,000 0,000 0,00 H = 2,216.D 1.3 0,688 0,868 0,000 0,000 0,000 8 140 H = 3,186.D 0 0,539 0,814 0,000 0,000 0,00 H = 3,388.D 1.3 0,555 0,834 0,000 0,000 0,000 9 242 H = 5,971.D 0 0,332 0,834 0,000 0,000 0,00 H = 6,608.D 1.3 0,324 0,864 0,000 0,000 0,000 10 143 H = 4,033.D 0 0,494 0,884 0,000 0,000 0,00 H = 4,940.D 1.3 0,468 0,877 0,000 0,000 0,000 - Từ bảng 4 cho thấy: Với cả 2 dạng quan hệ H/D 0 và H/D 1.3 ở các tuổi đều có P(Fr), P(ta) và P(tb) < 0,05 tức là tồn tại hệ số tương quan R và các tham số hồi quy a, b. Phương trình tương quan thực sự tồn tại hay giữa H và D 0 cũng như giữa H và D 1.3 có mối liên hệ ở mức chặt (hệ số tương quan R đạt từ 0,782 đến 0,884). Từ đó, thông qua chỉ tiêu D 0 hoặc D 1.3 có thể xác định được chiều cao của các cây trong lâm phần, làm cơ sở để xác định thể tích thân cây rừng. Tương quan giữa thể tích thân cây với đường kính gốc Đề tài tiến hành thử nghiệm một số dạng phương trình quan hệ V/D 0 . Kết quả được tổng hợp trong bảng 5. Bảng 5. Tổng hợp kết quả nghiên cứu chọn dạng liên hệ V/D 0 Dạng PT n R S y Xác suất của tiêu chuẩn [...]... lập cho loài Keo tai tượng vùng Trung tâm tìm được thể tích thân cây bị mất, cộng tổng lại sẽ được trữ lượng của các cây rừng bị mất - Phương pháp 3: Đo đường kính gốc cây rồi thay vào phương trình quan hệ (1) sẽ tìm được thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất, cộng tổng lại sẽ được trữ lượng của các cây rừng bị mất Kiểm nghiệm phương pháp truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất Để kiểm nghiệm... nghiệm các phương pháp truy tìm thể tích những cây Keo tai tượng bị mất Đề xuất phương pháp truy tìm thể tích Từ các kết quả nghiên cứu đã trình bày có thể đề xuất các phương pháp xác định thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất như sau: - Phương pháp 1: Đo đường kính gốc cây rồi thay vào phương trình quan hệ D1.3/D0 truy tìm được D1.3 và thay vào phương trình H/D0 tìm được H Từ D1.3 và H tìm được tra. .. cây (tìm tổng thể tích những cây bị mất) do có sự bù trừ sai số nên kết quả sẽ đáp ứng yêu cầu KẾT LUẬN Từ tài liệu 140 cây tiêu chuẩn chặt ngả đã phát hiện và xác lập cơ sở khoa học, từ đó đề xuất ra phương pháp hợp lý nhằm truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất trên cơ sở đo đường kính gốc còn lại tại hiện trường Bước đầu kiểm nghiệm cho thấy có thể xác định tổng thể tích các cây Keo tai tượng. .. có thể dùng phương pháp 3 để xác định tổng thể tích cho một số cây đủ lớn đảm bảo độ chính xác cao * Kết luận chung: Từ những kết quả phân tích, đánh giá như trên có thể kết luận là nên dùng phương pháp 3 để truy tìm thể tích một hoặc một số cây Keo tai tượng bị mất tại khu vực nghiên cứu Lập bảng tra thể tích thân cây Keo tai tượng từ đường kính gốc (D0) Việc xác định thể tích thân cây Keo tai tượng. .. biểu thể tích 2 nhân tố đã được lập cho loài Keo tai tượng vùng Trung tâm [4], sẽ được thể tích thân cây bị mất, cộng tổng lại sẽ được trữ lượng của các cây rừng bị mất - Phương pháp 2: Đo đường kính gốc cây rồi thay vào phương trình quan hệ D1.3/D0 truy tìm được D1.3 Thay tiếp D1.3 vừa tìm được vào phương trình H/D1.3 tìm được H Từ D1.3 và H tìm được tra biểu thể tích 2 nhân tố đã được lập cho loài Keo. .. – 20 cây chiếm 80% 100%), sai số bình quân ở các tuổi lớn (dao động từ 17,85% - 25,71%) Sai số khi xác định tổng thể tích của các cây Keo tai tượng bị mất cũng rất lớn (dao động từ 24,80% đến -11,60%) - Khi sử dụng tiêu chuẩn Wilcoxon để kiểm tra sự sai khác giữa thể tích và thể tích truy tìm ở các tuổi cho thấy xác suất P của tiêu chuẩn đều  0,05, chứng tỏ giữa thể tích thực và thể tích truy tìm theo... pháp truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất, đề tài sử dụng tài liệu không tham gia xây dựng phương trình tương quan làm đối tượng kiểm tra Thể tích các cây này được tính toán một cách chính xác bằng cách chia đoạn nhỏ 1m và sử dụng công thức kép tiết diện giữa để tính a Phương pháp 1 - Dựa vào các quan hệ D1.3/D0 và H/D0 và biểu thể tích Bảng 6 Kiểm nghiệm phương pháp truy tìm thể tích thân cây. .. Power để mô tả quan hệ giữa thể tích thân cây với đường kính gốc cây Phương trình cụ thể là: V = 0,000183.D02,369206 (1) Đồng thời cũng xác lập tương quan giữa thể tích cây không vỏ (Vkv) với thể tích thân cây cả vỏ (V), được sử dụng khi muốn chuyển đổi V thành Vkv trong công tác truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng sau này Phương trình cụ thể như sau: Vkv = -0,006899 + 0,920960.V với R = 0,996... 18 cây (chiếm 45%), sai số bình quân khi xác định thể tích là 8,7% Đây là sai số có thể chấp nhận được trong điều tra rừng - Khi kiểm tra bằng tiêu chuẩn Wilcoxon cho thấy xác suất P của tiêu chuẩn ≥0,05, chứng tỏ giữa thể tích thực và thể tích truy tìm theo phương pháp 3 là không có sự sai khác nhau - Khi truy tìm tổng thể tích những cây bị mất bằng phương pháp 3 so với tổng thể tích thực của cây. .. tra bảng kích thước cây Keo tai tượng theo đường kính gốc của nó Muốn dùng bảng tra (9) tìm kích thước cây Keo tai tượng khi trên hiện trường chỉ còn lại gốc chặt của nó người ta làm như sau: 1 Đo đường kính trung bình của gốc cây và làm tròn đến cm 2 Từ đường kính gốc cây (D0), tra bảng (9) sẽ tìm được thể tích thân cây cả vỏ (V) hoặc không vỏ (Vkv) của nó Khi sử dụng bảng tra cần chú ý: - Khi xác . TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI HÀM YÊN, TUYÊN QUANG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CÂY RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC, LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH NHỮNG CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia. Nghiên cứu khoa học GHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CÂY RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC, LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH NHỮNG CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) BỊ MẤT Ở RỪNG. truy tìm thể tích những cây Keo tai tượng (Acacia mangium) bị mất ở rừng trồng thuần loài đều tuổi tại Hàm Yên – Tuyên Quang. ĐỐI TƯỢNG, SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đối tượng: là những