Hàm độ thon và sản lượng thân cây tràm ở khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An

Độ thon thân cây gỗ biểu thị sự suy giảm đường kính thân từ gốc đến ngọn. Hình dạng thân là đường cong biểu diễn độ thon thân từ gốc đến ngọn. Bài viết Hàm độ thon và sản lượng thân cây tràm ở khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An trình bày việc xây dựng những hàm độ thon và thể tích để thống kê trữ lượng gỗ của rừng tràm.

Lâm học HÀM ĐỘ THON VÀ SẢN LƯỢNG THÂN CÂY TRÀM Ở KHU VỰC THẠNH HÓA THUỘC TỈNH LONG AN Nguyễn Văn Thêm Hội Khoa học & Kỹ thuật Lâm nghiệp TP Hồ Chí Minh https://doi.org/10.55250/jo.vnuf.2022.4.055-064 TĨM TẮT Các hàm độ thon thân sản lượng gỗ công cụ để xây dựng biểu thể tích sản lượng rừng Trong nghiên cứu này, hàm độ thon thân tràm xây dựng từ 104 mẫu cấp đường kính từ ÷ 16 cm Hàm độ thon thích hợp kiểm định từ 12 hàm dự tuyển Hàm sản lượng gỗ kiểm định từ hàm dự tuyển Các hàm độ thon sản lượng gỗ thích hợp chọn theo tiêu chuẩn tổng sai lệch bình phương nhỏ Kết nghiên cứu cho thấy hàm Them 2022-1 Them 2022-2 hai hàm thích hợp để ước lượng độ thon hình dạng thân tràm Thể tích thân đứng thể tích gỗ sản phẩm mức cá thể rừng tràm xây dựng hàm V = a + b (D2H) + c (DiHj) So với thể tích thân vỏ (100%), thể tích thân khơng vỏ, thể tích gỗ sản phẩm vỏ khơng vỏ, thể tích vỏ tương ứng 66,0%, 99,6%, 62,7% 39,0% Từ khoá: Độ thon thân, hàm độ thon thân, hàm sản lượng gỗ, hình dạng thân, rừng tràm ĐẶT VẤN ĐỀ Độ thon thân gỗ biểu thị suy giảm đường kính thân từ gốc đến Hình dạng thân đường cong biểu diễn độ thon thân từ gốc đến Các nhà lâm học sử dụng hàm độ thon thân để phân tích ảnh hưởng lập địa phương thức lâm sinh đến gỗ quần thụ (Nguyễn Văn Thêm, 2002) Trong điều tra rừng, hàm độ thon thân sử dụng để ước lượng khơng đường kính vị trí khác thân, mà cịn thể tích phân đoạn gỗ với chiều dài bất kỳ, thể tích thân đứng, thể tích gỗ sản phẩm sinh khối thân (Vũ Tiến Hinh, 2012) Hàm thể tích thân đứng hàm sản lượng gỗ cơng cụ để xây dựng biểu thể tích biểu sản lượng rừng (Ngọc Lung Đào Công Khanh, 1999; Vũ Tiến Hinh, 2012) Trên giới, nhiều tác giả (Muhairwe, 1999; Kozak, 2004; Sharma and Zhang, 2004; Fonweban et al., 2011; Lee et al., 2017; Tang et al., 2017) phát triển hàm độ thon hàm thể tích cho lồi gỗ khác Ở Việt Nam, Ngọc Lung Đào Công Khanh (1999) xây dựng hàm thể tích thông ba (Pinus keysia ex Royle Gordon) khu vực Tây Nguyên Vũ Tiến Hinh (2012) xây hàm thể tích hàm độ thon nhiều loài gỗ tự nhiên Việt Nam Rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) đóng vai trị to lớn kinh tế, mơi trường quốc phịng Việc thống kê trữ lượng gỗ đứng trữ lượng gỗ sản phẩm loại rừng địi hỏi phải có biểu thể tích biểu gỗ sản phẩm Thế nhưng, cịn thiếu hàm thể tích hàm độ thon thân tràm Điều gây khó khăn cho điều tra rừng quản lý rừng Bởi hình dạng độ thon thân thay đổi tùy theo loài gỗ, nên xây dựng hàm độ thon thân tràm từ hàm sẵn có phát triển hàm vấn đề cần đặt Các hàm độ thon phải đảm bảo yêu cầu cải thiện sai số ước lượng độ thon Mặt khác, độ xác hàm độ thon không phụ thuộc vào dung lượng mẫu, dạng hàm số lượng biến dự đoán, mà vào phương pháp xây dựng hàm hồi quy Nghiên cứu tập trung trả lời hai câu hỏi Một độ thon hình dạng thân tràm ước lượng dự đốn dạng hàm nào? Hai sản lượng gỗ thân tràm ước lượng dự đốn dạng hàm nào? Hai câu hỏi trả lời cách kiểm định sai lệch hàm dự tuyển Xuất phát từ vấn đề đặt đây, mục tiêu nghiên cứu xây dựng hàm độ thon thể tích để thống kê trữ lượng gỗ rừng tràm PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng vị trí khu vực nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu rừng tràm trồng loài từ – 10 tuổi Mật độ trồng rừng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 55 Lâm học ban đầu 10.000 - 20.000 cây/ha Số liệu độ thon thân tràm thu thập khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An Khu vực nghiên cứu mang đặc tính chung khí hậu nhiệt đới gió mùa Hàng năm khí hậu phân chia thành hai mùa mưa khơ rõ rệt Mùa mưa kéo dài tháng từ tháng đến tháng 11, cịn mùa khơ từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình năm 2.000,0 mm Độ ẩm khơng khí trung bình 80% Độ cao từ 1,5 – 2,0 m so với mặt nước biển Đất phèn phát triển phù sa 2.2 Phương pháp thu thập số liệu Độ thon thân vỏ (DhCV, cm) độ thon thân không vỏ (DhOV, cm) mức cá thể rừng tràm từ - 10 tuổi (A, năm) xác định từ 109 mẫu (N, cây) thuộc cấp D = ÷ 16 cm Những mẫu chặt hạ cách mặt đất 30 cm Tất mẫu xác định chiều dài toàn thân (H, m) thước dây với độ xác 1,0 cm Thân phân chia thành phân đoạn với chiều dài (L) 100 cm; đoạn có chiều dài (Ln) 100 cm Đường kính thân vỏ đường kính thân khơng vỏ vị trí ngang ngực, đường kính thân vỏ đường kính thân khơng vỏ đầu nhỏ (tương ứng D1CV D1OV) đầu lớn (tương ứng D2CV D2OV) phân đoạn xác định thước kẹp với độ xác 0,1 cm Đoạn đo chiều dài (Ln, cm) đường kính đáy (DN, cm) Thể tích gỗ sản phẩm đo từ gốc đến DCV ≥ cm Bảng tổng hợp D, H, DCV, DOV đường kính vỏ (KVo, cm) trung bình 104 mẫu sử dụng để xây dựng hàm độ thon thân 2.3 Phương pháp xử lý số liệu Từ 109 mẫu, sử dụng 104 để xây dựng hàm DhCV DhOV, lại mẫu cấp D = – 18 cm sử dụng để kiểm tra khả ứng dụng hàm độ thon Các hàm độ thon thân tràm kiểm định từ 12 hàm dự tuyển (Bảng 2); hàm ÷ tác giả đề xuất nghiên cứu Các hàm ÷ 12 ký hiệu tương ứng Them22-1, Them22-2, Them22-3, Them22-4, Them22-5, Kozak88, Kozak01, Kozak02, Muhairwe99, Lee03, SharmaZhang04, Sharma-Parton09 Ở hàm - 12, D (cm) = đường kính thân ngang ngực; Dh (cm) = đường kính vị trí khác thân; H (m) = chiều cao toàn thân; h (m) = chiều cao từ gốc đến vị trí khác thân; Y = (h/H); Xi = (1 - Y1/2)/(1 - p1/2); XJ = (1 - Y1/4)/(1 – 0,011/4); Xk = Q/(1 - p1/3); Q = - Y1/3; p = điển uốn = (1,3/H); U = (H h)/(H - 1,3); Z = (h/1,3) Bảng Đặc trưng thống kê mẫu 56 A (năm) N (cây) D (cm) Min Max SEE CV% (1) 10 A (năm) 10 (2) 26 28 17 12 10 N (cây) 26 28 17 12 10 (3) 3,7 4,7 6,4 8,2 10,0 11,9 14,4 H (m) 6,6 7,9 9,2 10,5 13,0 14,9 14,7 (4) 3,4 4,0 5,4 7,4 9,2 11,0 13,0 Min 6,5 6,3 5,4 7,2 10,1 11,9 13,8 (5) 3,9 5,3 7,4 9,0 10,6 12,8 16,0 Max 6,9 9,6 11,6 15,6 15,6 16,3 16,1 (6) 0,18 0,35 0,58 0,51 0,49 0,68 0,97 SEE 0,2 1,0 1,1 1,9 2,1 1,0 0,9 (7) 5,0 7,4 9,0 6,2 4,9 5,7 6,7 CV% 2,5 12,3 11,8 18,1 16,3 6,8 5,9 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Lâm học Bảng Những hàm độ thon dự tuyển nghiên cứu TT 10 11 12 Các hàm độ thon dự tuyển: Dh = a1(D H) (a3 - √Y)(a4Y + a5Y^2 + a6U + a7(D/H)) Dh = a1(D2H)a2(a3 -√Y)(a4Y + a5Y^2 + a6U + a7(D/H)) Dh = a1(D3H)a2(a3 - √Y)(a4Y + a5Y^2 + a6U + a7exp(D/H)) Dh = a1(D2*H)a2(a3 - √Y)(a4Y + a5Y^2 + a6U + a7exp(D/H)) Dh = a1(D3H)a2(a3 - √Y)(a4Y + a5Y^2 + a6/exp(D/H) + a7(D/H)) a2 Dh = a1Da2a3DXi(a4Y^2 + a5Ln(Y + 0,001) + a6Y^1/2 + a7exp(Y) + a8(D/H)) Dh = a1Da2XJ(a3 + a4/exp(Z) + a5D^XJ + a6XJ^Z) Dh = a1Da2Ha3Xk(a4Y^4 + a5/exp(D/H) + a6XJ^0,1 + a7/D + a8H^Q + a9Xk) Dh = a1Da2(1 - √Y)(a3Y + a4Y^2 + a5/Y + a6Y^3 + a7D + a8D/Y) Dh = a1Da2(1 - √Y)(a3Y^2 + a4Y + a5) Dh2 = a1D2UZ(2 - (a2 + a3Y + a4Y^2)) (Dh/D) = a1UY(a2 + a3Y + a4Y^2) Các hệ số hồi quy thống kê sai lệch 12 hàm độ thon xác định phương pháp hồi quy tương quan phi tuyến tính Marquartz Mức độ chặt chẽ mối quan hệ Dh với biến dự đoán đánh giá theo hệ số xác định (R2; Công thức 13) Sai lệch hàm độ thon so với độ thon thực tế đánh giá theo tiêu chuẩn: (1) Tổng sai lệch bình phương (SSE; Công thức 14); (2) Sai số chuẩn ước lượng (SEE; Công thức 15); (3) Sai số tuyệt đối trung bình (MAE; Cơng thức 16); (4) Sai số tuyệt đối trung bình theo phần trăm (MAPE; Cơng thức 17); (5) Sai số trung bình (ME; Cơng thức 18); (6) Sai số trung bình theo phần trăm (MPE; R2 = (1 – (SSE/SST))100 SSE = ∑ (Dhi − Dhj)^2 SST = ∑ (Dhi − Dbq)^2 SEE = Tác giả Them (2022-1) Them (2022-2) Them (2022-3) Them (2022-4) Them (2022-5) Kozak (1988) Kozak (2001) Kozak (2002) Muhairwe (1999) Lee (2003) Sharma-Zhang (2004) Sharma-Parton (2009) Công thức 19) Ở công thức (13) – (19), Dhi DhJ tương ứng độ thon thực nghiệm độ thon ước lượng; Dhibq độ thon trung bình thực nghiệm; n = dung lượng mẫu; p = số tham số hàm độ thon Mục đích phân tích hồi quy xác định hàm ước lượng độ thon thân tràm với sai lệch nhỏ Theo mục đích này, hàm độ thon thích hợp chọn theo tiêu chuẩn SSEMin SEEMin Khả ứng dụng hàm Dh kiểm định từ mẫu cấp D = 8, 10, 12, 14 16 cm; sai lệch hàm độ thon so với số liệu thực tế đánh giá theo tiêu chuẩn ME MPE (13) (14) (15) MAE = |(Dhi – DhJ)/n| MAPE = (MAE/Dhi)100 ME = (Dhi – DhJ) MPE = ((Dhi – DhJ)/Dhi)100 Từ hai hàm DhCV DhOV thích hợp (SSEMin), ước lượng DCV DhOV theo cấp D; cấp D = cm Sau tính thể tích thân đứng vỏ (VCV), thể tích thân đứng khơng vỏ (VOV), thể tích gỗ sản phẩm vỏ (VSPCV) thể tích gỗ sản phẩm khơng vỏ (VSPOV) theo cấp D Bốn đại lượng xác định theo cơng thức 20; Vj = thể tích j, Vij = thể tích phân đoạn i j, Vnj = thể tích đoạn (16) (17) (18) (19) j Đại lượng Vij xác định theo cơng thức hình nón cụt (Cơng thức 21); L = 100 cm (Chiều dài phân đoạn), D1 (cm) = đường kính đầu nhỏ vỏ không vỏ phân đoạn, D2 (cm) = đường kính đầu lớn vỏ khơng vỏ phân đoạn Thể tích đoạn cấp D (Vnj) tính theo cơng thức hình nón (Cơng thức 22); gn = 0,00007854*Dn2 với Dn = đường kính đáy đoạn vỏ khơng vỏ, Ln = chiều TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 57 Lâm học dài đoạn Sau xây dựng hàm VCV, DCV - DOV Thể tích vỏ (VVo, m3) VCV - VOV VOV, VSPCV VSPOV theo hàm V1 (Hàm 23) Hình số thân (F) tỷ lệ (VCV/VViên trụ); V2 (Hàm 24); D = đường kính vị đường kính hình viên trụ = D, cịn trí 1,3 m cách mặt đất, H = chiều cao toàn thân, chiều cao = H Hai đại lượng KVO F a, b, c, i j tham số hàm ước lượng theo hàm 27 28 Các bước phân Chiều cao thân (H, m) ước lượng theo tích hồi quy tương quan thực hàm Korf (Hàm 25) hàm Gompertz (Hàm phần mềm thống kê STATGRAPHICS 26); hàm thích hợp chọn theo Centurion XV.I 15.1.02 tiêu chuẩn SSEMin Đường kính vỏ (KVo, cm) VJ = Vij + Vnj (20) Vij (m3) = (πL/(3*4*10000))(D12 + D22 + (D1D2)) (21) Vnj = (1/3)gnjLn (22) b c V1 = aD H (23) V2 = a + b(D2H) + c(DiHj) (24) -c HKorf = mexp(-bD ) (25) HGompertz = mexp(-bexp(-cD)) (26) a2 J KVo = a1(D H) (a3 - √Y) J = (a4Y + a5Y^2 + a6/exp(D/H) + a7(D/H)) (27) F = m*exp(-bD) + k (28) ứng 0,700 hàm DhCV 0,870 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN hàm DhOV) Hàm Kozak02 nhận MAPEMin 3.1 Hàm độ thon thân tràm Các hàm ước lượng DhCV (Bảng 3) DhOV (tương ứng 13,0% hàm DhCV 21,4% (Bảng 4) tràm tồn mức ý hàm DhOV), MAPEMax hàm nghĩa cao (P < 0,01) Hệ số R2 nhận giá trị Kozak01 (tương ứng 24,5% hàm DhCV cao hàm Them22-1 (tương ứng R = 45,5% hàm DhOV) Tất 12 hàm 96,18% hàm DhCV 92,05% nhận sai số hệ thống âm (ME) Khi sử hàm DhOV), thấp hàm Kozak01 (tương dụng 12 hàm dự tuyển để ước lượng DhCV ứng R2 = 92,48% hàm DhCV 88,59% DhOV mức cá thể rừng tràm, hàm hàm DhOV) Sai số ước lượng (SEE) Them22-1 nhận SSEMin (tương ứng 534,8 nhận giá trị cao hàm Kozak01 (tương hàm DhCV 842,9 hàm DhOV), SSEMax ứng 0,970 hàm DhCV 1.050 hàm Kozak01 (tương ứng 1.051,7 hàm hàm DhOV), thấp hàm Them22-1 (tương DhCV 1.209,4 hàm DhOV) TT 10 11 12 Bảng Các hàm ước lượng độ thon thân vỏ tràm Hàm độ thon R2 SSE SEE MAPE MPE Them22-1 96,18 534,8 0,700 13,8 -4,6 Them22-2 96,18 535,1 0,700 13,8 -4,6 Them22-3 96,17 536,3 0,700 13,7 -4,6 Them22-4 96,16 537,6 0,700 13,8 -4,5 Them22-5 96,08 548,6 0,700 14,0 -5,2 Kozak88 96,16 537,2 0,700 13,7 -4,7 Kozak01 92,48 1.051,7 0,970 24,5 -12,4 Kozak02 95,73 597,9 0,740 13,0 -2,4 Muhairwe99 95,89 574,8 0,720 13,6 -0,7 Lee03 95,71 600,9 0,740 13,5 -0,2 Sharma-Zhang04 95,15 678,0 0,780 15,3 -3,1 Sharma-Parton09 95,22 669,2 0,780 14,3 -1,1 Nói chung, so với SSE hàm Them22-1 (100%), giá trị hàm Them22-2, Them223, Them22-4, Them22-5, Kozak88, Kozak01, 58 Hạng 10 11 12 Kozak02, Muhairwe99, Lee03, SharmaZhang04 Sharma-Parton09 lớn tương ứng 0,1%, 0,3%, 0,5%, 2,6%, 0,4%, 96,7%, TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Lâm học 11,8%, 7,5%, 12,4%, 26,8% 25,1% DhCV 0,1%, 0,1%, 0,3%, 0,6%, 1,4%, 2,2%, 3,8%, 7,1%, 14,3%, 17,2% 43,5% DhOV Phân hạng theo SSE cho thấy hàm Them22-1 ÷ Them22-5 xếp hạng ÷ 5, cịn hàm khác xếp hạng ÷ 12 Từ phân tích tương quan sai lệch 12 hàm dự tuyển cho thấy, theo tiêu chuẩn SSEMin SEEMin, hàm Them22-1 hàm thích hợp để xây dựng TT 10 11 12 hàm DhCV hàm DhOV mức cá thể rừng tràm Các tham số hai hàm DhCV DhOV dẫn Hàm 29 Hàm 30 Hình dạng thân tràm từ cấp D = – 18 cm biểu diễn Hình 2; trục hồnh chiều cao tương đối (h/H) Nói chung, hình dạng thân tràm thay đổi theo D H; điểm uốn xuất khoảng h = (0,12*H) kể từ gốc Bảng Các hàm ước lượng độ thon thân không vỏ tràm Hàm độ thon R2 SSE SEE MAPE MPE Them22-1 92,05 842,9 0,870 25,8 -13,2 Them22-2 92,04 843,2 0,870 25,8 -13,2 Them22-3 92,04 843,9 0,870 25,9 -13,3 Them22-4 92,02 845,6 0,870 25,9 -13,6 Them22-5 92,00 848,2 0,880 25,9 -13,7 Muhairwe99 91,94 854,7 0,880 21,5 -6,4 Kozak02 91,87 861,8 0,880 21,4 -8,6 Kozak88 91,74 875,1 0,890 25,5 -14,0 Lee03 91,49 902,5 0,900 20,6 -5,4 Sharma-Parton09 90,91 963,3 0,930 24,7 -8,8 Shamar-Zhang04 90,68 987,8 0,940 28,8 -15,2 Kozak01 88,59 1.209,4 1,050 45,5 -31,2 DhCV = 0,849862(D3H)0,210616(1,72697 - √Y)J J = (-3,2856Y + 9,36611Y2 + 1,49588X + 0,429075(D/H)) R2 = 96,18%; SEE = ±0,700; MAPE = 13,8%; ME = -0,0052; MPE = -4,6% DhOV = 0,679532(D3*H)0,231367(1,63893 - √Y)K K = (-3,12257Y + 9,20969Y2 + 1,9049X - 0,361803(D/H)) R2 = 92,05%; SEE = ±0,870; MAPE = 25,8%; ME = -0,0002; MPE = -13,2% DhCV (cm) Hạng 10 11 12 (29) (30) DhCV DhOV (cm) Điểm uốn Hình Đồ thị biểu diễn độ thon vỏ vị trí khác thân tràm từ cấp D = – 18 cm Hình Đồ thị biểu diễn độ thon vỏ không vỏ tràm cấp D = 14 cm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 59 Lâm học dao động từ -2,4% đến 5,9%; trung bình 2,2% Nói chung, hàm ước lượng DhCV kiểm tra nhận MPE âm, hàm ước lượng DhOV nhận MPE dương Theo tiêu chuẩn SSEMin, Hàm 29 30 sử dụng để ước lượng DhCV DhOV vị trí khác thân tràm 3.2 Kiểm định khả ứng dụng hàm độ thon thân tràm Giá trị DhCV DhOV kiểm tra ước lượng từ Hàm 28 29 nhận sai số hệ thống (Bảng 5) Sai lệch (MPE) DhCV dao động từ -6,0% đến -1,5%; trung bình (-3,3%) Sai lệch (MPE) DhOV Bảng Kiểm định sai lệch hàm độ thon thân tràm Sai lệch DhCV Sai lệch DhOV ME MPE ME MPE -0,139 -1,5 -0,170 5,8 10 -0,399 -6,0 -0,475 1,4 12 -0,236 -3,2 -0,301 0,4 14 -0,011 -1,8 -0,215 5,9 16 -0,131 -3,8 -0,280 -2,4 Trung bình -0,183 -3,3 -0,288 2,2 (Hàm 31) Hai hàm V1 V2 mô tả tốt mối 3.3 Các hàm sản lượng mức cá thể quan hệ V = f(D, H) mức ý nghĩa P < 0,01; rừng tràm Những phân tích hồi quy tương quan hàm V2 nhận hệ số R2 thống kê (Bảng 6) cho thấy hai hàm Korf Gompertz sai lệch (SSE, SEE, MAE, MAPE) nhỏ so mô tả tốt mối quan hệ H = f(D) mức ý với hàm V1 Vì thế, theo tiêu chuẩn SSEMin, nghĩa P < 0,01 Tuy vậy, hệ số R thống hàm V2 chọn để xây dựng hàm ước lượng kê sai lệch (SSE, SEE, MAE, MAPE) hàm VCV VOV theo D H Các tham số hai Gompertz nhỏ so với hàm Korf Vì thế, hàm ước lượng VCV VOV dẫn theo tiêu chuẩn SSEMin, hàm Gompertz Hàm 32 Hàm 33 chọn để xây dựng hàm ước lượng H = f(D) TT Cấp D (cm) Bảng So sánh tương quan sai lệch hàm ước lượng chiều cao thể tích tràm Thống kê (1) R (%) SSE SEE MAE MAPE Hàm H = f(D) Korf (2) 86,9 2.315 1,44 1,19 11,3 Hàm VCV = f(D, H) Hàm VOV = f(D, H) V1 V2 V1 V2 (4) 99,99 2,81*10-7 0,00022 0,00014 0,3 (5) 99,99 5,95*10-7 0,00038 0,00021 0,4 (6) 99,99 2,08*10-6 0,00058 0,00044 2,1 (7) 99,99 3,10*10-7 0,00027 0,00014 0,3 Gompertz (3) 87,6 2.242 1,42 1,17 11,1 Những phân tích hồi quy tương quan cho thấy hàm V2 hàm thích hợp để xây dựng hàm ước lượng VSPCV VSPOV theo D H (Hàm 34 35) Đường kính vỏ thân tràm hiệu số DhCV DhOV ước lượng theo Hàm 36 Hình số thân vỏ tràm từ cấp D = – 16 cm ước lượng theo Hàm 37 Các hàm VCV, VOV, VSPCV VSPOV nhận sai lệch nhỏ hai biến D H xác định tương ứng từ hàm độ thon thân (Hàm 29 30) hàm chiều cao (Hàm 31) H = 19,5792exp(-1,87711exp(-0,146134D)) r = 86,9%; SEE = ±1,42; MAE = 1,17; MAPE = 11,3% VCV = -0,00111 + 0,0000225(D2H) + 0,000117(D0,546491H1,66379) R2 = 99,99%; SEE = ±0,00038; MAE = 0,00021; MAPE = 0,4% 60 (31) (32) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Lâm học VOV = -0,000143 + 0,0000056(D2H) + 0,000040(D1,0379H1,68167) (33) R2 = 99,99%; SEE = ±0,00027; MAE = 0,00014; MAPE = 0,3% VSPCV = -0,000966 + 0,000021(D2H) + 0,000131(D0,76206H1,44515) (34) R = 99,99%; SEE = ±0,00037; MAE = 0,00021; MAPE = 0,3% VSPOV = 0,001381 - 0,0000014(D2H) + 0,000023(D1,44958H1,57388) (35) R = 99,99%; SEE = ±0,00025; MAE = 0,00012; MAPE = 0,3% KVo = 0.0626515(D3H)0.095402(2.06588 - √Y)J J = (-2,74572Y + 12,4313Y2 + 3,40186/exp(D/H) + 3,7219(D/H)) (36) R2 = 96,54%; SEE = ±0,104; MAPE = 0,079%; MAPE = 8,5% F = 0,966819exp(-0,178291D) + 0,39445 (37) r = 99,98%; SEE = ±0,0077; MAE = 0,0055; MAPE = 1,0% cấp D Hàm 31 Sau xác định DhCV 3.4 Áp dụng kết nghiên cứu DhOV cấp D cách thay cấp 3.4.1 Xác định độ thon thân tràm Hai thành phần DhCV DhOV tràm D, H trung bình cấp D h vào Hàm ước lượng theo Hàm 29 30 Khi xác 29 30 Bảng tóm tắt ước lượng dự đốn định DhCV DhOV, trước hết đo đạc D H DhCV DhOV tràm từ cấp D = – 18 ô tiêu chuẩn với kích thước cm 100 – 200 m2 Sau thay D, H h vào 3.4.2 Xác định sản lượng gỗ rừng tràm Hàm 28 29 để nhận DhCV DhOV Những thành phần sản lượng (H, F, VCV, Chiều cao từ gốc đến vị trí khác VOV, VSPCV VSPOV) mức cá thể thân (h) xác định tùy theo yêu cầu rừng tràm từ – 10 tuổi ước lượng dự sản phẩm Để đơn giản tính tốn, đốn từ Hàm 31 – 37 (Bảng 8) Số liệu DhCV DhOV ước lượng theo cấp D Để Bảng cho thấy F giảm dần từ cấp D = cm xác định DhCV DhOV, trước hết thống kê D (0,868) đến cấp D = 20 cm (0,422); trung bình tràm tuổi khác ô 0,525 So với VCV, bốn đại lượng (VOV, VSPCV, tiêu chuẩn Kế đến thống kê số theo cấp D VSPOV, VVo) tương ứng 66,0%, 99,6%, tuổi; cự ly cấp D = 62,7% 39,0% – cm Tiếp đến xác định H trung bình Bảng Độ thon thân vỏ độ thon thân không vỏ theo cấp đường kính tràm (h/H) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Độ thon (Dh, cm) theo cấp D (cm) 10 14 18 DhCV DhOV DhCV DhOV DhCV DhOV DhCV DhOV 12,7 7,3 5,9 5,2 4,8 4,3 3,7 2,9 2,0 1,2 10,4 6,0 4,9 4,4 3,9 3,5 2,9 2,1 1,4 0,7 18,6 10,8 8,8 7,8 7,1 6,4 5,5 4,3 3,0 1,7 15,0 9,0 7,4 6,7 6,1 5,4 4,5 3,4 2,1 1,1 24,2 14,0 11,4 10,1 9,2 8,3 7,1 5,5 3,8 2,2 19,0 11,6 9,6 8,7 8,0 7,2 6,0 4,5 2,9 1,5 29,8 17,1 13,8 12,2 11,1 10,0 8,5 6,6 4,5 2,6 22,4 13,8 11,6 10,6 9,8 8,8 7,4 5,5 3,5 1,9 Trữ lượng gỗ đứng vỏ (MCV, m3/ha) không vỏ (MOV, m3/ha), sản lượng gỗ thu hoạch vỏ (MSPCV, m3/ha) không vỏ (MSPOV, m3/ha) rừng tràm từ – 10 tuổi xác định theo phương pháp Phương pháp 1: Xác định bốn thành phần (MCV, MOV, MSPCV MSPOV) từ ô tiêu chuẩn Theo phương pháp này, bốn thành phần kể xác định theo bước Bước 1: Thống kê D tất cá thể ô tiêu chuẩn rừng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 61 Lâm học tràm từ – 10 tuổi, H ước lượng theo Hàm 31 Bước 2: Xác định VCVi, VOVi, VSPCVi VSPOVi cho ô tiêu chuẩn tương ứng theo Hàm 32 - 35 Bước 3: Cộng dồn bốn thành phần ô tiêu chuẩn quy đổi đơn vị 1ha Phương pháp 2: Xác định bốn thành phần (MCV, MOV, MSPCV MSPOV) từ phân bố số (Ni, cây) theo cấp D rừng tràm từ – 10 tuổi Phương pháp giả định phân bố số (Ni, cây) theo cấp D phân bố chuẩn Từ giả định này, bốn thành phần (MCV, MOV, MSPCV MSPOV) xác định theo bước Bước 1: Thống kê D cá thể ô tiêu chuẩn rừng tràm từ – 10 tuổi, H ước lượng theo Hàm 31 Bước 2: Tập hợp số ô tiêu chuẩn rừng tràm từ – 10 tuổi thành bảng phân bố đường kính (Ni/D) quy đổi đơn vị Bước 3: Xác định giá trị trung bình VCVi, VOVi, VSPCVi VSPOVi theo cấp D rừng tràm từ – 10 tuổi tương ứng theo Hàm 32 - 35 Bước 4: Xác định MCVi, MOVi, MSPCVi MSPOVi cấp D rừng tràm từ – 10 tuổi cách nhân Ni (cây/ha) với giá trị trung bình VCVi, VOVi, VSPCVi VSPOVi cấp D Bước 5: Xác định bốn thành phần (MCV, MOV, MSPCV MSPOV) cách cộng dồn MCVi, MOVi, MSPCVi MSPOVi theo cấp D tương ứng với rừng tràm từ – 10 tuổi Bảng Biểu ước lượng dự đoán chiều cao, hình số, thể tích thân đứng thể tích gỗ sản phẩm theo cấp đường kính tràm khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An D (cm) H (m) FCV VCV (m3) VOV (m3) VSPCV (m3) VSPOV (m3) (VSPOV/VCV)% (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 6,9 0,868 0,00756 0,00457 0,00748 0,00453 60,0 9,0 0,726 0,01817 0,01142 0,01807 0,01051 58,0 10,9 0,627 0,03418 0,02219 0,03404 0,02027 59,3 10 12,7 0,557 0,05565 0,03693 0,05547 0,03425 61,5 12 14,1 0,508 0,08224 0,05532 0,08203 0,05221 63,5 14 15,4 0,474 0,11346 0,07694 0,11322 0,07358 64,9 16 16,3 0,450 0,14880 0,10142 0,14853 0,09769 65,7 18 17,1 0,433 0,18785 0,12851 0,18752 0,12389 66,0 20 17,7 0,422 0,23029 0,15811 0,22985 0,15166 65,9 Trung bình 0,525 3.5 Thảo luận Độ thon hình dạng thân gỗ biểu diễn hàm đơn biến đa bậc hàm đa biến số Khi xây dựng hàm độ thon hàm đơn biến đa bậc, biến dự đốn thường chiều cao tương đối (h/H) Bởi hình dạng thân thay đổi theo kích thước thân (D, H), nên hàm đơn biến đa bậc xây dựng chung cho tất cấp kích thước cho phép ước lượng độ thon trung bình cấp kích thước Vì thế, sử dụng 62 62,7 hàm đơn biến đa bậc để ước lượng độ thon cho cấp kích thước định, kết nhận sai lệch lớn Nhược điểm giải cách xây dựng hàm độ thon đa biến; biến dự đoán thường D, 1/D, (DH), D/(h/H), (H – h)/(H – 1,3), (h/H), exp(D/H) Cho đến chưa có nghiên cứu độ thon hình dạng thân tràm tỉnh Long An Trong nghiên cứu này, hàm độ thon thân tràm kiểm định từ 12 hàm dự TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Lâm học tuyển khác Các hàm hàm đa biến; số biến dự đốn từ (SharmaParton, 2009) đến (Kozak, 2002) Các hàm ước lượng DhCV DhOV từ 12 hàm dự tuyển tồn mức ý nghĩa cao (P < 0,01) Vì thế, chúng sử dụng để xây dựng hàm độ thon thân tràm Tuy vậy, so với hàm tác giả khác, hàm tác giả đề xuất nhận sai lệch nhỏ hơn; hàm Them22-1 hàm thích hợp Vì thế, hàm Them22-1 sử dụng để xây dựng hàm ước lượng độ thon mơ tả hình dạng thân tràm khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An Nói chung, hàm độ thon thích hợp khơng thay đổi theo lồi gỗ, mà cịn theo biến dự đoán khác Các hàm độ thon sản lượng mức cá thể rừng tràm kiểm định hàm dự tuyển sẵn có Tuy vậy, ngồi sử dụng hàm dự tuyển sẵn có, cần phát triển hàm độ thon Các hàm độ thon phải đảm bảo cải thiện sai số ước lượng đường kính thể tích thân lồi gỗ cần nghiên cứu Vì thế, kiểm định phát triển hàm độ thon thích hợp lồi gỗ Việt Nam vấn đề cần đặt Do phải chống chịu với mức độ ngập nước sâu mùa mưa khô hạn mùa khô, nên thân tràm phát triển nhiều vỏ Phần vỏ, ngọn, cành vật liệu bỏ lại sau thu hoạch Thơng qua q trình khống hóa, thành phần tham gia vào chu trình vật chất rừng tràm Về mùa khô, tán rừng tràm xuất nhiều vật liệu khô (thân, cành tràm chết; cỏ dại chết) Đây nguồn vật liệu gây nguy cháy rừng KẾT LUẬN Nghiên cứu xây dựng hàm độ thon thân hàm sản lượng gỗ mức cá thể rừng tràm khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An Các hàm độ thon thân tràm xây dựng theo hàm đa biến Bằng cách so sánh sai lệch hàm độ thon đa biến tác giả khác với hàm độ thon mới, kết cho thấy hai hàm Them 2022-1 Them 2022-2 cho phép cải thiện sai số ước lượng độ thon thân tràm Hàm thể tích dạng V = a + b (D2H) + c (DkHj) hàm thích hợp để xây dựng hàm ước lượng thể tích thân đứng thể tích gỗ sản phẩm mức cá thể rừng tràm So với thể tích thân vỏ, tỷ lệ thể tích thân khơng vỏ, tỷ lệ thể tích gỗ sản phẩm vỏ không vỏ, tỷ lệ vỏ tương ứng 66,0%, 99,6%, 62,7% 39,0% Tác giả kiến nghị Ban quản lý rừng tỉnh Long An sử dụng kết nghiên cứu để xác định độ thon sản lượng gỗ rừng tràm TÀI LIỆU THAM KHẢO Fonweban J, Gardiner B, Macdonald E and Auty D., 2011 Taper functions for Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Sitka Spruce (Picea sitchensis (Bong.) Carr.) in Northern Britain Forestry, doi:10.1093/forestry/cpq043 Kozak A., 2004 My last words on taper equations For Chron 80: 507-515 Lee D, Yeongwan, Jungho Lee and Jungkee Choi., 2017 Estimation and validation of volume equations for Pinus densiflora, Pinus koraiensis, and Larix kaempferi in South Korea South J Appl for 35: 105-108 Forest Science and Technology, 2017 E-ISSN 2158-0715, Vol 13, N0 2, 77-82 Muhairwe CK., 1999 Taper equations for Eucalyptus pilularis and Eucalyptus grandis for the north coast in New South Wales, Australia For Ecol Manag 113: 251-269 Nguyễn Ngọc Lung Đào Công Khanh, 1999 Nghiên cứu tăng trưởng sản lượng rừng trồng (Áp dụng cho rừng Thông ba (Pinus keysia Royle ex Gordon) Việt Nam Nxb Nông nghiệp, 207 trang Nguyễn Văn Thêm, 2002 Sinh thái rừng Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 250 trang Sharma M, Zhang SY., 2004 Variable-exponent taper equations for jack pine, black spruce, and balsam fir ineastern Canada Forest Ecology and Management ;198:39–53 doi: 10.1016/j.foreco.2004.03.035 Tang C, Wang CS, Pang SJ, Zhao ZG, Guo JJ, Lei YC, Jeng J., 2017 Stem taper equations for Betula alnoides in South China Journal of Tropical Forest Science 29 (1); 80:92 Vũ Tiến Hinh, 2012 Phương pháp lập biểu thể tích đứng rừng tự nhiên Việt Nam Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 196 trang TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 63 Lâm học STEM TAPER AND YIELD FUNCTIONS FOR Melaleuca cajuputi IN THANH HOA AREA OF LONG AN PROVINCE Nguyen Van Them Forestry Science and Technology Association of Ho Chi Minh City SUMMARY The stem taper and timber yield functions are important tools for constructing the volume and yield tables of plantations In this study, the stem taper functions were built from 104 sample trees with diameters from ÷ 16cm The appropriate taper function was tested from 12 candidate functions The timber yield function was tested from candidate functions The appropriate taper and timber yield functions were selected according to the sum of least squares standard deviations The research results have shown that the Them 2022-1 and Them 2022-2 functions were the two appropriate functions to estimate the stem taper and shape at the individual tree level of Melaleuca plantations The stem volume at the individual tree level of Melaleuca plantations was well described by the function V = a + b(D2H) + c(DiHj) Compared with the inside bark standing stem volume, the outside bark stem volume, the inside bark and outside bark yield timber volume, and the bark volume were 66.0%, 99.6%, 62.7%, 62.7%, and 39.0%, respectively Keywords: Melaleuca plantation, stem profile, stem taper, stem taper function, timber yield function Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng 64 : 12/6/2022 : 14/7/2022 : 26/7/2022 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 ... lệch nhỏ hơn; hàm Them22-1 hàm thích hợp Vì thế, hàm Them22-1 sử dụng để xây dựng hàm ước lượng độ thon mơ tả hình dạng thân tràm khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An Nói chung, hàm độ thon thích...Lâm học ban đầu 10.000 - 20.000 cây/ ha Số liệu độ thon thân tràm thu thập khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long An Khu vực nghiên cứu mang đặc tính chung khí hậu nhiệt đới... khô (thân, cành tràm chết; cỏ dại chết) Đây nguồn vật liệu gây nguy cháy rừng KẾT LUẬN Nghiên cứu xây dựng hàm độ thon thân hàm sản lượng gỗ mức cá thể rừng tràm khu vực Thạnh Hóa thuộc tỉnh Long