Xác định mô hình phù hợp để mô tả quá trình sinh trưởng của thông ba lá pinus keysia royle ex gordon tự nhiên ở khu vực đắk glong tỉnh đắk nông

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thông ba (Pinus keysia Royle ex Gordon) phân bố tự nhiên vùng núi cao 500 m thuộc tỉnh Tây Nguyên (Lâm Đồng, Đắk Nông, Đắk Lắc, Gia Lai Kontum)[1] Gỗ Thông ba sử dụng để làm nhà, đồ mộc gia dụng, bao bì nguyên liệu bột giấy Vì thế, rừng Thơng ba Tây Ngun nói chung Đắk Nơng nói riêng đóng vai trị to lớn không khoa học kinh tế, mà cịn bảo vệ mơi trường, bảo vệ hồ thuỷ lợi hệ thống thuỷ điện, tạo danh lam thắng cảnh, phục vụ nghỉ dưỡng du lịch Trước có số cơng trình nghiên cứu suất sản lượng, phân hạng đất, phân chia cấp đất đặc tính sinh thái, tái sinh rừng Thơng ba lá; đáng kể nghiên cứu Nguyễn Ngọc Lung (1988; 1999)[10, 11], Phó Đức Đỉnh (1995)[2], Viên Ngọc Hùng (1989)[5], Lê Hồng Phúc (1995)[15] Ngơ Đình Quế (1983)[16] Những nghiên cứu rừng Thông ba tập trung chủ yếu Lâm Đồng, vùng khác chưa quan tâm đầy đủ Vì thế, bên cạnh việc kế thừa kết nghiên cứu có, cần có nghiên cứu rừng Thông ba khu vực khác Nhận thấy, mô tả phân tích qúa trình sinh trưởng lồi gỗ mọc nhanh Việt Nam, nhiều tác giả thường áp dụng số mơ hình phi tuyến tính mơ hình Gompertz (1925), Schumacher (1939), Drakin – Vuevski (1940), Kosun - Strand (1964) Korf (1973); tham số mơ hình xác định theo phương pháp bình phương nhỏ Về lý thuyết, tham số hàm phi tuyến tính khơng xác định theo phương pháp bình phương nhỏ nhất, mà cịn theo phương pháp phi tuyến tính Mặt khác, tùy theo mơ hình phi tuyến tính, hai phương pháp giải theo cách thức khác Rõ ràng là, chọn lựa mô hình thống kê khác tham số chúng lại xác định theo phương pháp khác nhau, kết mơ tả sinh trưởng cá thể lâm phần khác Vì thế, xác định mơ hình thích hợp để mơ tả gần q trình sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân Thơng ba vấn đề cần đặt Với mong muốn góp phần cung cấp thêm thơng tin hữu ích cho việc phân tích đặc điểm sinh trưởng quần thể Thông ba tự nhiên, tác giả thực đề tài “Xác định mơ hình phù hợp để mơ tả q trình sinh trưởng Thơng ba tự nhiên (Pinus keysia Royle ex Gordon) khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nông” Những kết nghiên cứu đề tài đưa lại ý nghĩa sau đây: (1) Về lý luận, xây dựng sở khoa học cho việc mơ tả nghiên cứu q trình sinh trưởng rừng Thông ba khu vực nghiên cứu (2) Về thực tiễn, đề tài cung cấp mô hình phù hợp để dự đốn q trình sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân Thơng ba tự nhiên CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ RỪNG THÔNG BA LÁ 1.1.1 Đặc điểm phân loại Thông ba Thông ba (Pinus keysia Royle ex Gordon) thuộc họ Pinaceae, loài gỗ lớn, cao 30-35 m, đường kính 50-60 cm, thân thẳng, vỏ dày có màu nâu sẫm, nứt dọc, bong mảng, chịu lửa tốt Thơng ba thường có ba kim màu xanh thẫm, mọc cụm chồi ngắn (bẹ), dài 15-20cm Quả nón hình trứng viên chùy, dài 5-9cm Quả có vỏ dày có rốn rõ, có có gai nhọn, hạt có cánh dài 1,5-2,5 cm Thông ba hoa vào tháng 4-5, chín vào tháng 11-12 năm sau Quả tồn đến 9-10 năm Thông ba hoa từ lúc 6-7 tuổi Gỗ mềm, nhẹ, màu vàng đến da cam; tỷ trọng 0,650 - 0,700[1] 1.1.2 Đặc tính sinh thái Thơng ba Theo Thái Văn Trừng (1999)[17], Thông ba phân bố Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Trung Quốc, Lào Việt Nam… Ở Việt Nam, Thông ba phân bố khu vực Tây Nguyên, Hà Giang, Yên Bái Lào Cai Thơng ba lồi tự nhiên khu hệ thực vật núi vừa cao Ở phía nam nước ta, Thơng ba phân bố nơi có độ cao từ 500 m đến 1.900 m so với mặt biển; lượng mưa trung bình từ 1.500 mm trở lên; nhiệt độ bình quân hàng năm từ 18-200C Thông ba ưa sáng mạnh, tái sinh tốt đất trống Khi nghiên cứu rừng Thông ba khu vực Tây Nguyên, Nguyễn Ngọc Lung (1988 ; 1999)[10], [11] phân chia rừng Thơng ba thành vùng vùng thích hợp với độ cao từ 1.000 – 1.800 m; vùng mở rộng với độ cao 1.000 m 1.800 m vùng giới hạn với độ cao 600 m Vùng thích hợp trung tâm phân bố rừng Thơng ba lồi; Thông ba chiếm ưu tầng ưu sinh thái Vùng mở rộng vùng ngoại vi độ cao 1.000 m 1.800 m Khi phân bố độ cao 1.000 m, Thông ba mọc hỗn giao với Thông (Pinus merkusii) Dầu trà beng (Dipterocapus obtusiforlius) Nếu phân bố độ cao 1.800 m, Thông ba mọc hỗn giao với loài thuộc họ Fagaceae Ở phạm vi giới hạn 600 m, Thông ba sinh trưởng Khi nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh tới sinh trưởng Thông ba lá, Nguyễn Ngọc Lung (1988)[10] nhận thấy, khơng có khác biệt đáng kể sinh trưởng chiều cao hai vùng sinh thái khác Đà lạt Bảo lộc Ngồi ra, lượng tăng trưởng đường kính có khác mùa mưa mùa khơ 1.2 KHÁI QT VỀ MƠ HÌNH HĨA SINH TRƯỞNG CỦA CÂY GỖ VÀ QUẦN THỤ 1.2.1 Trên giới Wenk, G; Antanaitis, V Smelko, S (1990)[31] tổng hợp số phương trình sinh trưởng thường vận dụng để mơ tả sinh trưởng cho rừng lồi tuổi Các phương trình tổng hợp bảng đây: Một số phương trình sinh trưởng thường vận dụng để mô tả sinh trưởng cho rừng lồi tuổi Dạng hàm số Cơng thức Gompertz (1925) Y  mebe Verhulst-Robertso (1925) Y cT m a(T  b) 1 e Dạng hàm số Công thức Koller (1878) Y  aTb ecT Weber (1891)   Y  Ymax   c  1, 0T  Terazaki (1907) b Y  ae T Mitscherlich (1919) Y  Ymax 1  ecT  Tichendorf (1925) Y   Ymax  Y0  1  ecT  Korsun-Strand (1935) (1964) Tretchiakov (1937) T2 Y a  bT  cT2 TY  aT  b  b Schumacher (1939) Y  me Drakin-Vuevski (1940) Y  a 1 eKT  Assmann-Franz (1964) Y  aTb  c logT Nikitin (1963) Y  a  bT  cT2  dT3 Thomasius (1964)  dT  Y  Ymax 1  ecT 1 e  Korf (1973) Y  mebT Hagglund (1974) Y  Y0  a 1  eKT  Tc m c 1 m Dạng hàm số Công thức Rawat-Franz (1974) KT 1 m  be Ya  Kiviste (1984)  (a  a  1)T2  Y  Y100    a  a1T  T   a2 Alder,D.1990 (Vũ Tiến Hinh, 2003)[4] sử dụng hàm Schumacher để mô tả sinh trưởng chiều cao tầng ưu làm sở phân chia cấp đất Để xác định tham số phương trình, tác giả chuyển hàm phi tuyến dạng tuyến tính: Y=A + B X, cách đặt: Y = LnH; X = 1/Ac Các tham số A B ước lượng theo phương pháp hối quy phân nhóm (mối đường sinh trưởng chiều cao thực nghiệm coi nhóm): m   X  XY  i i Y   i     Xi    a m m m  ni   m b     XYi     Xi 2  X2i  Xi  Yi  ni    Xi         Xi   n i   m Khi mô tả sinh trưởng chiều cao theo đơn vị cấp đất cho lâm phần White pine Avery, T.E.1975 (Vũ Tiến Hinh, 2003)[4] sử dụng quan hệ: a  a S A Ho a1  a2S 1 e   a5 Trong đó: Ho chiều cao ưu S số cấp đất A tuổi Với lâm Thông không tỉa thưa, tác giả xác lập phương trình cho cấp đất: LogH0 = LogS - b1(A-1 - Ao-1) + b2(A-2 - Ao-2) Với: Ho chiều cao ưu S số cấp đất A tuổi Ao tuổi sở 1.2.2 Ở Việt Nam Trong lâm nghiệp, người ta phân biệt hai khái niệm sinh trưởng tăng trưởng quần thụ hay lâm phần Sinh trưởng biến đổi kích thước gỗ theo tuổi Tăng trưởng lượng biến đổi kích thước cá thể hay lâm phần khoảng thời gian xác định Ngoài ra, sinh trưởng rừng lâm phần thay đổi theo thời gian, nên người ta gọi trình sinh trưởng rừng lâm phần (Nguyễn Văn Thêm, 2002)[20] Lâm học rằng, q trình sinh trưởng rừng bị kiểm sốt nhiều nhân tố khí hậu, địa hình, đất, sinh vật, người thời gian Nói cách khác, trình sinh trưởng rừng hàm số khí hậu, địa hình, đất, sinh vật, người thời gian, nghĩa sinh trưởng = f(khí hậu, địa hình, đất, sinh vật, người thời gian) [20] Chính thế, nhiều nhà lâm học xây dựng mơ hình để biểu thị q trình sinh trưởng cá thể quần thụ theo thời gian Sau mơ hình vận dụng cho nhiều mục đích khác lâm học điều tra rừng Để mơ hình hóa qúa trình sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân gỗ theo tuổi, trước hết cần phải phân tích hình thái đường cong biến đổi đường kính, chiều cao thể tích thân cá thể toàn thời gian sinh trưởng (Nguyễn Hải Tuất, 1982[18]; Chế Đình Lý, 1997[12]; Nguyễn Ngọc Lung, 1999[11]; Vũ Tiến Hinh, 2005[3], [4]) Theo Belov (1983) (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002)[20], [23], tùy theo giai đoạn sống quần thụ, đường cong sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân dạng đường thẳng, dạng bậc dạng hàm số mũ Nếu xét trình sinh trưởng cây, đường cong sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân có dạng sigmoid hay hình chữ S Chính thế, nhiều nhà lâm học giới xây dựng mơ hình tốn khác để biểu thị qúa trình sinh trưởng đường kính, chiều cao, thể tích thân trữ lượng quần thụ theo tuổi Để mô tả q trình sinh trưởng lồi gỗ mọc nhanh Việt Nam, nhiều nhà nghiên cứu áp dụng nhiều mơ hình khác Những mơ hình tìm thấy sách “Nghiên cứu tăng trưởng sản lượng rừng trồng áp dụng cho rừng Thông ba Việt Nam” Nguyễn Ngọc Lung Đào Công Khanh (1999)[11] “Sản lượng rừng” Vũ Tiến Hinh (2005)[4] Sau phân tích mơ hình, Nguyễn Ngọc Lung (1999) cho rằng, q trình sinh trưởng loài gỗ mọc nhanh Việt Nam mơ tả gần mơ hình Gompertz, Schumacher Korf Viên Ngọc Hùng (1989)[5] áp dụng mơ hình Schumacher để lập biểu cấp đất cho rừng Thông ba Lâm Đồng Trái lại, mơ hình hóa sinh khối phận mặt đất rừng Thông ba lá, Lê Hồng Phúc (1995)[15] sử dụng mơ hình mũ biến đổi Khi lập biểu cấp đất cho rừng Thông đuôi ngựa kinh doanh gỗ mỏ khu vực Đông Bắc Việt Nam, Vũ Nhâm (1988)[13] sử dụng mơ hình Korf để mô tả đường cong chiều cao tầng trội Sau nhiều tác giả khác ứng dụng mơ hình Schumacher, Gompertz Korf để mơ tả q trình sinh trưởng lồi gỗ khác Việt Nam (Bảo Huy, 1995[6]; Bùi Việt Hải, 2002[7]; Lê Thị Hà, 2003[8]; Phạm Trọng Thịnh, 2006[24]) Ngồi cơng trình nghiên cứu tăng trưởng sản lượng rừng Thông ba lá, số tác giả khác tập trung nghiên cứu điều kiện hình thành, cấp đất, sinh khối tái sinh tự nhiên rừng Thơng ba (Ngơ Đình Quế, 1983[16]; Phạm Trọng Nhân, 2001[14]; Lê Hồng Phúc, 1995[15]; Nguyễn Văn Thêm, 2003[21])… 1.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.3.1 Vị trí địa lý Khu vực nghiên cứu đề tài nằm huyện Đắk G’Long, có toạ độ địa lý sau: +Từ 1070 42’ đến 108050’ độ kinh đông +10048’ đến 120 16’ độ vĩ bắc Ranh giới: + Phía đơng giáp, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng + Phía tây giáp, thị xã Gia Nghĩa, tỉnh Đắk Nơng + Phía nam giáp, huyện Di Linh Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng + Phía Bắc giáp, huyện K’rơng Nơ, tỉnh Đắk Nơng 1.3.2 Địa hình, đất đai + Địa hình Huyện Đắk G’Long nằm vùng cao ngun Đắk Nơng, địa hình chia cắt mạnh, độ dốc cục lớn Độ cao từ 700 đến 1000 m so với mực nước biển, giảm dần từ nam xuống bắc Độ dốc binh quân 100 - 300 + Đất đai 10 Khu vực nghiên cứu có nhóm đất: xám bạc màu, đất đen, đất vàng đỏ, đất thung lũng dốc tụ đất mùn đỏ vàng 1.3.3 Khí hậu - thủy văn + Khí hậu Khu vực nghiên cứu nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa; năm có hai mùa mưa khơ rõ rệt Mùa mưa tháng kết thúc vào tháng 10 dương lịch Mùa khô tháng 11 kết thúc vào tháng năm sau Nhiệt độ bình quân năm 17,9oC Lượng mưa bình quân năm 1.804,5 mm, thường tập trung vào tháng 5, 6, 7, 8, 9, 10 Độ ẩm bình quân tương đối 84% + Thủy văn Tại huyện Đắk G’long, tỉnh Đắk Nơng có hồ thủy điện Đồng Nai Đồng Nai rộng 4.000 ha, đổ sông Đồng Nai, nguồn nước lớn cung cấp cho nhà máy thủy điện tưới tiêu cho phần lớn khu vực 1.4 THẢO LUẬN CHUNG Từ tài liệu tổng quan nhận thấy, cần thảo luận thêm số vấn đề sau đây: (1) Mơ hình hóa qúa trình sinh trưởng gỗ quần thụ mơ hình tốn học xu hướng chung lâm học đại Tùy theo giai đoạn sống gỗ quần thụ, hình thái đường cong sinh trưởng khác Vì thế, xác định mơ hình phù hợp để mơ tả qúa trình sinh trưởng gỗ quần thụ cần phải thay đổi tùy theo loài giai đoạn sống chúng Nói chung, mơ tả q trình sinh trưởng lồi gỗ mọc nhanh Việt Nam, nhiều nhà lâm học vận dụng mơ hình Gompertz (1925), Schumacher (1939), Drakin – Vuevski (1940), Kosun Strand (1964) Korf (1973) Vì thế, xác định mơ hình phù hợp để 53 ZD ΔD (cm/năm) 1.8 1.6 1.4 1.2 D 1.0 D (cm) 70.0 60.0 50.0 40.0 ZD 0.8 30.0 ∆D 0.6 20.0 0.4 10.0 0.0 0.2 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A (năm) Hình 3.14 Mơ tả q trình sinh trưởng đường kính Thông ba hàm Schumacher Bảng 3.26 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng đường kính theo hàm Gompertz D = 57,36288*exp(-2,48691*exp(-0,06314*A)) A (năm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 D (cm) (2) 9,4 15,3 21,9 28,4 34,3 39,5 43,7 47,0 49,6 51,6 53,1 54,2 ZD (cm/năm) (3) 1,87 1,19 1,32 1,30 1,19 1,02 0,84 0,67 0,52 0,40 0,30 0,22 ΔD (cm/năm) (4) 1,87 1,53 1,46 1,42 1,37 1,32 1,25 1,18 1,10 1,03 0,97 0,90 (3.5) Pd(%) Kd (5) 20,0 7,8 6,0 4,6 3,5 2,6 1,9 1,4 1,0 0,8 0,6 0,4 (6) 0,612 0,699 0,770 0,827 0,870 0,904 0,929 0,948 0,961 0,972 0,979 54 ZD ΔD (cm/năm) D (cm) 60.0 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 D ZD ∆D 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A (năm) Hình 3.15 Mơ tả q trình sinh trưởng đường kính Thơng ba hàm Gompertz Bảng 3.27 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng đường kính theo hàm Korsun-Strand D = A^2/(0,22598 + 0,52404*A + 0,00807*A^2) A (năm) D (cm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2) 8,2 15,9 22,7 28,7 34,0 38,8 43,1 46,9 50,4 53,6 56,6 59,3 ZD ΔD (cm/năm) (cm/năm) (3) 1,64 1,55 1,36 1,20 1,06 0,95 0,86 0,77 0,70 0,64 0,59 0,54 (4) 1,64 1,59 1,51 1,44 1,36 1,29 1,23 1,17 1,12 1,07 1,03 0,99 (3.6) Pd(%) Kd (5) 20,0 9,7 6,0 4,2 3,1 2,5 2,0 1,6 1,4 1,2 1,0 0,9 (6) 0,515 0,702 0,792 0,844 0,877 0,901 0,918 0,930 0,940 0,948 0,954 55 ZD ΔD (cm/năm) D (cm) 70.0 1.8 60.0 1.6 1.4 50.0 1.2 40.0 1.0 30.0 0.8 D ZD ∆D 0.6 20.0 0.4 10.0 0.0 0.2 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A (năm) Hình 3.16 Mơ tả q trình sinh trưởng đường kính Thơng ba hàm Korsun-Strand Bảng 3.28 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng đường kính theo hàm Drakin-Vuevski D = 76,5064*(1-exp(-0,02427*A))^1,02653 A (năm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 D (cm) (2) 8,3 15,8 22,6 28,7 34,1 38,9 43,1 46,9 50,3 53,3 55,9 58,3 ZD (cm/năm) (3) 1,65 1,51 1,36 1,21 1,08 0,96 0,85 0,76 0,67 0,60 0,53 0,47 ΔD (cm/năm) (4) 1,65 1,58 1,51 1,43 1,36 1,30 1,23 1,17 1,12 1,07 1,02 0,97 (3.7) Pd(%) Kd (5) 20,0 9,6 6,0 4,2 3,2 2,5 2,0 1,6 1,3 1,1 0,9 0,8 (6) 0,521 0,700 0,789 0,842 0,877 0,901 0,919 0,933 0,944 0,953 0,960 56 ZD ΔD (cm/năm) 1.8 D (cm) 70.0 1.6 60.0 1.4 50.0 1.2 40.0 1.0 30.0 0.8 D ZD ∆D 0.6 20.0 0.4 10.0 0.0 0.2 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A (năm) Hình 3.17 Mơ tả q trình sinh trưởng đường kính Thông ba hàm Drakin-Vuevski Bảng 3.29 Kết tính số tiêu tăng trưởng đường kính Thơng ba hàm sinh trưởng khác Hàm Tăng trưởng Tăng trưởng hàng năm bình quân năm ZDmax A(năm)(*) D(cm) Dmax A(năm)(*) D(cm) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Korf 1,61 8,0 1,61 8,0 Schumacher 1,61 8,0 1,61 8,0 Gompertz 1,87 9,4 1,87 9,4 Kosun 1,64 8,2 1,64 8,2 Drakin 1,65 8,3 1,65 8,3 Thực tế 1,70 8,5 1,70 8,5 (1) (*) Cấp tuổi 57 Kết bảng 3.29 cho thấy, mơ tả q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba hàm khác nhau, kết xác định ZDmax thời điểm đạt ZDmax, ΔDmax thời điểm đạt ΔDmax, D ứng với ZDmax ΔDmax khác Thật vậy, mô tả trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba tự nhiên hàm Korf Schumacher, ZDmax ΔDmax 1,61 cm/năm, thời điểm đạt ZDmax ΔDmax tuổi 5, D ứng với ZDmax ΔDmax 8,0 cm Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba hàm Gompertz, đại lượng ZD max ΔDmax 1,87 cm/năm, thời điểm đạt ZDmax ΔDmax tuổi 5, D tương ứng với ZDmax Dmax 9,4 cm Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba hàm Korsun-Strand, đại lượng ZDmax ΔDmax 1,64 cm/năm, thời điểm đạt ZDmax ΔDmax tuổi 5, D tương ứng với ZDmax Dmax 8,2 cm Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba hàm Drakin-Vuevski, đại lượng ZDmax ΔDmax 1,65 cm/năm, thời điểm đạt ZDmax ΔDmax tuổi 5, D tương ứng với ZDmax Dmax 8,3 cm Như vậy, chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba tự nhiên hàm khác nhau, ba đại lượng ZD max, ΔDmax D tương ứng với ZDmax Dmax khác đáng kể so với giá trị thực nghiệm (ZDmax ΔDmax = 1,70 cm/năm, thời điểm đạt ZDmax ΔDmax tuổi 5, D tương ứng với ZDmax Dmax = 8,5 cm) Tuy vậy, chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng đường kính thân Thơng ba tự nhiên hàm Drakin-Vuevski, bốn đại lượng ZDmax, ΔDmax, tuổi đạt ZDmax ΔDmax, D tương ứng với ZDmax Dmax khác không đáng kể so với giá trị thực nghiệm 58 3.4.2 Sự sai khác sinh trưởng chiều cao dự đoán từ phương trình sinh trưởng khác Kết nghiên cứu mục 3.2.2 rằng, trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên ước lượng hàm sau đây: Korf H = 74,3278*exp(-4,87501*A^-0,42402) (3.8) H = 74,3270*exp(-4,8750/A^0,4240) (3.9) H = 29,4045*exp(-2,08584*exp(-0,07734*A)) (3.10) H = A^2/(0,39661 + 0,58969*A + 0,02235*A^2) (3.11) Schumacher Gompertz Kosun - Strand Drakin- (3.12) H = 33,369*(1-exp(-0,03919*A))^0,93521 Vuevski Kết phân tích q trình sinh trưởng chiều cao thân Thông ba tự nhiên mô tả hàm Korf, Schumacher, Gompertz, KorsunStrand Drakin-Vuevski dẫn Bảng 3.30 – 3.34 Hình 3.18 – 3.22 Bảng 3.35 ghi lại đặc trưng sinh trưởng chiều cao thân Thông ba tự nhiên mô tả hàm khác (Korf, Schumacher, Gompertz, Kosun - Strand Drakin-Vuevski) Bảng 3.30 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng chiều cao theo hàm Korf H = 74,3278*exp(-4,87501*A^-0,42402) A (năm) H (m) ZH (m/năm) (1) (2) (3) 6,3 10 11,8 ΔH (3.8) Ph(%) Kh (4) (5) (6) 1,27 1,27 20,0 - 1,10 1,18 9,3 0,534 (m/năm) 59 15 15,8 0,80 1,06 5,0 0,748 20 18,9 0,62 0,95 3,3 0,837 25 21,4 0,50 0,86 2,3 0,884 30 23,5 0,42 0,78 1,8 0,912 35 25,3 0,36 0,72 1,4 0,930 40 26,8 0,31 0,67 1,2 0,942 45 28,2 0,27 0,63 1,0 0,952 50 29,4 0,24 0,59 0,8 0,958 55 30,5 0,22 0,55 0,7 0,964 60 31,5 0,20 0,52 0,6 0,968 ZH ΔH (m/năm) 1.4 H (m) 35.0 30.0 1.2 25.0 1.0 20.0 0.8 15.0 0.6 10.0 0.4 5.0 0.2 0.0 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 H ZH ∆H A (năm) Hình 3.18 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều cao thân Thông ba tự nhiên hàm Korf Bảng 3.31 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng chiều cao theo hàm Schumacher H = 74,3270*exp(-4,8750/A^0,4240) (3.9) 60 A (năm) H (m) ZH (m/năm) (1) (2) (3) 6,3 10 ΔH Ph(%) Kh (4) (5) (6) 1,27 1,27 20,0 - 11,8 1,10 1,18 9,3 0,534 15 15,8 0,80 1,06 5,0 0,748 20 18,9 0,62 0,95 3,3 0,837 25 21,4 0,50 0,86 2,3 0,884 30 23,5 0,42 0,78 1,8 0,912 35 25,3 0,36 0,72 1,4 0,930 40 26,8 0,31 0,67 1,2 0,942 45 28,2 0,27 0,63 1,0 0,952 50 29,4 0,24 0,59 0,8 0,958 55 30,5 0,22 0,55 0,7 0,964 60 31,5 0,20 0,52 0,6 0,968 (m/năm) ZH ΔH (m/năm) 1.4 H (m) 35.0 30.0 1.2 25.0 1.0 20.0 0.8 15.0 0.6 10.0 0.4 5.0 0.2 0.0 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 H ZH ∆H A (năm) Hình 3.19 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều cao Thơng ba tự nhiên hàm Schumacher 61 Bảng 3.32 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng chiều cao theo hàm Gompertz H = 29,4045*exp(-2,08584*exp(-0,07734*A)) A (năm) H (m) ZH (m/năm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2) 7,1 11,2 15,3 18,9 21,7 24,0 25,6 26,8 27,6 28,1 28,5 28,8 (3) 1,43 0,82 0,81 0,71 0,58 0,44 0,33 0,23 0,16 0,11 0,08 0,05 H (m) 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 ΔH (m/năm) (4) 1,43 1,12 1,02 0,94 0,87 0,80 0,73 0,67 0,61 0,56 0,52 0,48 (3.10) Ph(%) Kh (5) 20,0 7,3 5,3 3,8 2,7 1,8 1,3 0,9 0,6 0,4 0,3 0,2 (6) 0,635 0,734 0,811 0,867 0,908 0,936 0,956 0,970 0,980 0,986 0,991 ZH ΔH (m/năm) 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A (năm) H ZH ∆H Hình 3.20 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều cao Thông ba tự nhiên hàm Gompertz 62 Bảng 3.33 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng chiều cao theo hàm Korsun-Strand H = A^2/(0,39661 + 0,58969*A + 0,02235*A^2) A (năm) H (m) ZH (m/năm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2) 6,4 11,7 15,8 18,9 21,5 23,6 25,3 26,8 28,1 29,2 30,1 31,0 (3) 1,28 1,06 0,81 0,63 0,51 0,42 0,35 0,30 0,25 0,22 0,19 0,17 ΔH (m/năm) (4) 1,28 1,17 1,05 0,95 0,86 0,79 0,72 0,67 0,62 0,58 0,55 0,52 (3.11) Ph(%) Kh (5) 20,0 9,1 5,1 3,3 2,4 1,8 1,4 1,1 0,9 0,8 0,6 0,6 (6) ZH ΔH (m/năm) 1.4 H (m) 35.0 30.0 1.2 25.0 1.0 20.0 0.8 15.0 0.6 10.0 0.4 5.0 0.2 0.0 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 H ZH ∆H A (năm) Hình 3.21 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều cao Thông ba tự nhiên hàm Korsun-Strand 0,546 0,744 0,833 0,882 0,911 0,931 0,945 0,955 0,962 0,968 0,972 63 Bảng 3.34 Kết tính số tiêu sinh trưởng tăng trưởng chiều cao theo hàm Drakin-Vuevski H = 33,369*(1-exp(-0,03919*A))^0,93521 A (năm) H (m) ZH (m/năm) (1) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (2) 6,6 11,6 15,6 18,9 21,5 23,6 25,4 26,8 28,0 28,9 29,7 30,4 (3) 1,33 1,00 0,80 0,65 0,53 0,43 0,35 0,29 0,23 0,19 0,16 0,13 ΔH (m/năm) (4) 1,33 1,16 1,04 0,94 0,86 0,79 0,73 0,67 0,62 0,58 0,54 0,51 (3.12) Ph(%) Kh (5) 20,0 8,6 5,1 3,4 2,4 1,8 1,4 1,1 0,8 0,7 0,5 0,4 (6) ZH ΔH (m/năm) 1.4 H (m) 35.0 30.0 1.2 25.0 1.0 20.0 0.8 15.0 0.6 10.0 0.4 5.0 0.2 0.0 0.0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 H ZH ∆H A (năm) Hình 3.22 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều cao Thông ba tự nhiên hàm Drakin-Vuevski 0,571 0,745 0,829 0,878 0,909 0,931 0,947 0,958 0,967 0,973 0,979 64 Bảng 3.35 Kết tính số tiêu tăng trưởng đường kính Thông ba hàm sinh trưởng khác Hàm (1) ZHmax A(năm)(*) H(m) Hmax A(năm)(*) H(m) (2) (3) (4) (5) (6) (7) Korf 1,27 6,3 1,27 6,3 Schumacher 1,27 6,3 1,27 6,3 Gompertz 1,43 7,1 1,43 7,1 Kosun - Strand 1,28 6,4 1,28 6,4 1,33 6,6 1,33 6,6 1,27 6,3 1,27 6,3 DrakinVuevski Thực nghiệm (*) Cấp tuổi Kết 4.35 cho thấy, mô tả q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên hàm khác nhau, kết nhận ZHmax thời điểm đạt ZHmax, ΔHmax thời điểm đạt ΔHmax, H ứng với ZHmax ΔHmax khác Thật vậy, mô tả q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên hàm Korf Schumacher, ZHmax ΔHmax 1,27 m/năm, thời điểm đạt ZHmax ΔHmax tuổi 5, H ứng với ZHmax ΔHmax 6,3m Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba hàm Gompertz, đại lượng ZHmax ΔHmax 1,43 m/năm, thời điểm đạt ZHmax ΔHmax tuổi 5, H tương ứng với ZHmax Hmax 7,1 m Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng chiều cao thân Thông ba hàm Korsun-Strand, đại lượng ZHmax ΔHmax 1,28 m/năm, thời điểm đạt ZHmax ΔHmax tuổi 5, H tương ứng với ZHmax Hmax 6,4 m Khi chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng 65 chiều cao thân Thông ba hàm Drakin-Vuevski, đại lượng ZHmax ΔHmax 1,33 m/năm, thời điểm đạt ZHmax ΔHmax tuổi 5, H tương ứng với ZHmax ΔHmax 6,6 m Như vậy, chọn mơ hình dự đốn q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên hàm Korf, Schumacher, Korsun-Strand Drakin-Vuevski, bốn đại lượng ZHmax, ΔHmax, tuổi đạt ZHmax ΔHmax, H tương ứng với ZHmax Hmax khác không đáng kể so với giá trị thực nghiệm (ZHmax ΔHmax = 1,27 m/năm, thời điểm đạt ZHmax ΔHmax tuổi 5, H tương ứng với ZHmax Hmax = 6,3 m) Trái lại, chọn mô hình dự đốn q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên hàm Gompertz, ba đại lượng ZHmax, ΔHmax H tương ứng với ZHmax ΔHmax khác đáng kể (12,6%) so với giá trị thực nghiệm Từ so sánh đặc trưng sinh trưởng Thông ba tự nhiên mô tả hàm Korf, Schumacher, Gompertz, Korsun-Strand Drakin-Vuevski, rút nhận định sau đây: (a) Khi áp dụng mơ hình khác để mơ tả dự đốn q trình sinh trưởng Thơng ba tự nhiên, kết nhận khác (b) Để chọn mơ hình phù hợp với số liệu thực tế, cần phải xác định rõ tiêu chuẩn đánh giá mức độ phù hợp mơ hình hay tiêu chuẩn dừng Việc chọn tiêu chuẩn dừng khác dẫn đến kết luận khác 66 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, đến kết luận sau đây: (1) Phân bố số theo đường kính lâm phần thơng ba có dạng phân bố giảm mơ tả tốt hàm mũ (2) Hàm Drakin-Vuevski mô tả tốt q trình sinh trưởng đường kính thể tích thân Thông ba tự nhiên khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nông (3) Hàm Korf mô tả tốt q trình sinh trưởng chiều cao thân Thơng ba tự nhiên khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nơng (4) Sinh trưởng đường kính chiều cao thân Thông ba tự nhiên thay đổi tùy theo tuổi Thời điểm xuất ZD max, Dmax, ZHmax Hmax tuổi Vì thế, sau tuổi thời kỳ đường kính chiều cao thân Thông ba chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm (5) Sinh trưởng thể tích thân Thơng ba tự nhiên thay đổi rõ rệt theo tuổi Thời điểm xuất ZVmax tuổi 45, cịn Vmax tuổi 70 Vì thế, sau tuổi 45 thời kỳ thể tích thân Thơng ba chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Ngồi ra, khơng kể đến quy cách kích thước chất lượng sản phẩm, tuổi thành thục số lượng Thơng ba tự nhiên khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nông 75 năm (6) Nếu sử dụng hàm sinh trưởng khác (Korf, Schumacher, Gompertz, Korsun-Strand Drakin-Vuevski) để mơ tả q trình sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân Thơng ba lá, kết thu khác Vì thế, để biết hàm phù hợp nhất, cần phải thực kiểm định mặt thống kê; tiêu chuẩn kiểm định thích hợp tổng bình phương sai lệch nhỏ 67 TỒN TẠI Đề tài nghiên cứu quy luật sinh trưởng Thông tự nhiên đến tuổi 60, tuổi thành thục tự nhiên loài lại cao Vì kết luận rút từ kết nghiên cứu đại diện cho trình sinh trưởng Thông giai đoạn đầu mà KIẾN NGHỊ Đề tài áp dụng hàm sinh trưởng (Korf, Schumacher, Gompertz, Korsun-Strand Drakin-Vuevski) để mô tả q trình sinh trưởng đường kính, chiều cao thể tích thân Thơng ba tự nhiên giai đoạn khoảng 60 năm đầu Vì thế, tác giả kiến nghị quan tâm đến vấn đề này, cần tiếp tục thử nghiệm tính phù hợp hàm lâm phần Thông ba có tuổi lớn 60 năm Ngồi ra, bên cạnh việc áp dụng hàm Korf, Schumacher, Gompertz, Korsun-Strand Drakin-Vuevski, tìm kiếm khả ứng dụng hàm số mũ khác hàm Sigmoid (S-curve), Assmann-Franz, Terasaki ... (năm) Hình 3.9 Đồ thị mơ tả q trình sinh trưởng chiều caoThơng ba tự nhiên khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nông Bảng 3.21 Kết xác định số tiêu đặc trưng cho tăng trưởng chiều cao thân Thông ba tự nhiên. .. Hình 3.3 Quan hệ chiều cao với đường kính thân rừng Thông ba tự nhiên khu vục Đắk G’Long 31 3.2 MƠ HÌNH SINH TRƯỞNG CỦA THƠNG BA LÁ TỰ NHIÊN 3.2.1 Mơ hình mơ tả sinh trưởng đường kính thân Để. .. hàm phù hợp để mô tả sinh trưởng D quần thể Thông ba tự nhiên khu vực Đắk G’Long, tỉnh Đắk Nông Nếu sử dụng tiêu chuẩn R2max, MAEmin, MAPEmin SSRmin, hàm Drakin-Vuevski hàm phù hợp để mơ tả quan