Đề tài thực hiện tính sinh khối cây cá thể theo phương pháp của Brown (1997), sinh khối của cây được tính thông qua thể tính (D1,3, Hvn) và tỉ trọng gỗ (WD).
Đề tài đã tiến hành xác định phương trình thể hiện mối tương quan chặt chẽ giữa AGB và D1,3 (phương trình 3.2) dạng hàm số mũ y = a*xb
AGB= 0,0625*D1,32,68 (Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm)
(Trong đó AGB: Sinh khối trên mặt đất; tham số a = 0,0625; tham số b = 2,68) Đối với rừng tự nhiên hỗn giao nhiều loài, sinh khối của cây không chỉ phụ thuộc vào các chỉ số dễ đo đếm như D1,3 mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào tỉ trọng gỗ của từng loài, chính vì vậy, để xây dựng phương trình tính sinh khối chung của các loài tại rừng tự nhiên hỗn giao, giá trị tham số a của khu vực nghiên cứu được xác định là a = r*𝜌
(Trong đó r là tham số không đổi đại diện và đặc trưng về khí hậu, lập địa và vị trí cho khu vực nghiên cứu và 𝜌là tỉ trọng gỗ trung bình cho khu vực này).
Đề tài đã tiến hành xác định tỉ trọng gỗ của 10 loài trong khu vực nghiên cứu, tỉ trọng gỗ này dao động từ 0,372 g/cm3 đến 0,904 g/cm3
, tỉ trọng gỗ trung bình là 𝜌 = 0,694 ± 0,055g/cm3. Từ đó suy ra r = a/𝜌 = 0,0625/0,694 = 0,090
Từ mối quan hệ của tỉ trọng gỗ với tham số a, phương trình tổng quát tính sinh khối chung cho các loài của rừng hỗn giao được biến đổi thành: AGB = r*𝜌*D2+c (Trong đó c = 0,556 là số mũ của phương trình (3.1), và 2+c là hệ số đặc trưng cho chiều cao của rừng tự nhiên).
Như vậy, từ tỉ trọng gỗ trung bình của khu vực nghiên cứu, phương trình tổng quát tính AGB cho khu vực nghiên cứu là:
AGB = 0,090*𝜌*D1,32 + 0,556 (3.3)
Phương trình (3.3) cũng có thể viết dưới dạng:
AGB = 0,090*𝜌*D1,32,556 (3.4)
(Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm)
Bằng phương pháp tính sinh khối rừng thông qua 2 nhân tố tỉ trọng gỗ và đường kính, các tác giả khác cũng đã xây dựng được các phương trình tương tự cho các khu RNM tự nhiên.
Komiyama (2005): [20] AGB = 0,251*𝜌*D1,3 2,46 (3.4a)
(Dmax = 49 cm)
Chave và cs (2005): [27] AGB = 0,168*𝜌*D1,32,47 (3.4b)
(Dmax = 50 cm)
Đề tài sử dụng các giá trị tỉ trọng gỗ của mỗi loài, áp dụng cho phương trình 3.4a của tác giả Komiyama, sau khi tính đã đưa ra được các phương trình tương ứng tính sinh khối cho 10 loài nghiên cứu, kết quả được trình bày tại bảng 3.10.
Kết quả phân tích và so sánh cho thấy phương trình của tác giả Komiyama khi sử dụng để tính sinh khối cho các loài tại rừng ngập mặn có sự sai lệch khá cao so với phương trình 3.4 (từ 131% đến 122%), trung bình là 126,7 %. Trong đó cao nhất là loài Mắm biển (131 %) và thấp nhất là loài Bần trắng (122 %). Như vậy nếu sử dụng phương trình 3.4a để tính sinh khối cho các loài cây ngập mặn tại cần giờ sẽ cho kết quả cao hơn khi sử dụng phương trình 3.4 trung bình 126,7 %.
Bảng 3.10.Phương trình sinh khối và độ sai lệch trung bình Stt Loài Phương trình (3.4) AGB = 0.090*𝝆*D1,32,5558 Phương trình (3.4a) AGB = 0,251*𝝆*D1,3 2,46 Độ sai lệch trung bình (%)
1 Mắm biển AGB =0,059*D2,5558 AGB =0,165*D2,46 131 2 Dà vôi AGB =0,081*D2,5558 AGB =0,226*D2,46 129 3 Đước đôi AGB =0,075*D2,5558 AGB =0,210*D2,46 129 4 Quau AGB =0,033*D2,5558 AGB =0,093*D2,46 128 5 Dà quánh AGB =0,073*D2,5558 AGB =0,202*D2,46 127 6 Cóc trắng AGB =0,081*D2,5558 AGB =0,227*D2,46 127 7 Giá AGB =0,050*D2,5558 AGB =0,139*D2,46 126 8 Mắm trắng AGB =0,064*D2,5558 AGB =0,179*D2,46 125 9 Mắm đen AGB =0,059*D2,5558 AGB =0,164*D2,46 123 10 Bần trắng AGB =0,048*D2,5558 AGB =0,135*D2,46 122 Tương tự đối với phương trình sinh khối do tác giả Chave xây dựng (phương trình 3.4b), đề tài cũng đã tính toán và xác định các phương trình sinh khối tương quan với đường kính D1,3, kết quả được trình bày ở bảng 3.11.
Đối với phương trình 3.4b, độ lệch trung bình so với phương trình 3.4 trong khoảng từ 53 % đến 59 %, trung bình là 55,5 %, trong đó loài sai lệch nhiều nhất là Mắm biển và thấp nhất là Mắm đen.
Như vậy, mức độ sai lệch của phương trình 3.4b thấp hơn phương trình 3.4b đến 71,2 %. Tuy nhiên mức sai lệch giữa phương trình 3.4b và phương trình 3.4 vẫn khá cao. Khi sử dụng phương trình 3.4b cho khu vực nghiên cứu thì kết quả sinh khối sẽ cao hơn so với phương trình 3.4 trung bình là 55,5%.
Bảng 3.11.Phương trình sinh khối của các loài nghiên cứu và độ sai lệch trung bình
Stt Loài Phương trình (3.4) AGB = 0,090*𝝆*D1,32,5558 Phương trình (3.4b) AGB = 0,168*𝝆*D1,32,47 Độ sai lệch (%)
1 Mắm đen AGB =0,059*D2,5558 AGB =0,110*D2,47 53 2 Bần trắng AGB =0,048*D2,5558 AGB =0,090*D2,47 53 3 Mắm trắng AGB =0,064*D2,5558 AGB =0,120*D2,47 54 4 Giá AGB =0,050*D2,5558 AGB =0,093*D2,47 54
5 Dà quánh AGB =0,073*D2,5558 AGB =0,135*D2,47 55 6 Cóc trắng AGB =0,081*D2,5558 AGB =0,152*D2,47 56 7 Dà vôi AGB =0,081*D2,5558 AGB =0,151*D2,47 56 8 Đước đôi AGB =0,075*D2,5558 AGB =0,141*D2,47 57 9 Quau AGB =0,033*D2,5558 AGB =0,063*D2,47 58 10 Mắm biển AGB =0,059*D2,5558 AGB =0,111*D2,47 59 Đối với các phương pháp nghiên cứu sinh khối và xây dựng phương trình sinh khối, thì phương pháp chặt hạ cây cá thể vẫn có độ chính xác và mức tin cậy là cao nhất, tại khu vực nghiên cứu, một số loài cây ngập mặn đã được nghiên cứu theo phương pháp chặt hạ cây cá thể. Để kiểm tra mức sai lệch của phương trình 3.4 khi sử dụng để tính sinh khối cho mỗi loài với giá trị tỉ trọng tương ứng, đề tài cũng tiến hành tính toán và xác định được mức sai lệch so với các phương trình của các tác giả khác đã nghiên cứu tại rừng ngập mặn Cần Giờ đối với các loài: Mắm trắng, Dà quánh, Cóc trắng, Đước đôi. Kết quả các phương trình tương ứng với các loài được trình bày tại bảng 3.12.
Bảng 3.12.Phương trình sinh khối theo phương trình 3.4 và 3.4c
Stt Loài Phương trình 3.4 Phương trình (3.4c) D1,3 (cm)
1 Cóc trắng AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,174*D1,32,1866 [1,9 ; 9,3] 3 Đước đôi AGB = 0,075*D2,5558 AGB = 0,343*D1,32,29649 [3,2 ; 30] 4 Dà quánh AGB = 0,073*D2,5558 AGB = 0,208* D1,32,40729 [1,27 ; 7,48] 5 Mắm trắng AGB = 0,064*D2,5558
AGB = 0,129* D1,32,4237 [2,9 ; 29,9] Sau khi phân tích các số liệu và so sánh, kết quả cho thấy mức độ sai lệch giữa phương trình 3.4 và 3.4c của tác giả Viên Ngọc Nam đã tính toán trên các loài bằng phương pháp chặt hạ có mức chênh lệch khá cao. Sự sai lệch được thể hiện qua các Hình 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7.
Hình 3.3. Sinh khối loài Mắm trắng theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4
Đối với loài Mắm trắng, sinh khối theo phương trình 3.4 là thấp nhất so với cả 3 phương trình 3.4a, 3.4b, và 3.4c. Sinh khối cao nhất là phương trình 3.4c. Trong đó, giá trị sinh khối theo phương trình 3.4b có mức sai lệch ít so với phương trình 3.4c.
Hình 3.4. Sinh khối loài Cóc trắng theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4
Đối với loài Cóc trắng, sinh khối tính theo phương trình 3.4a lại có giá trị cao nhất, thấp nhất là phương trình 3.4. Trong đó, phương trình 3.4 lại có giá trị sai lệch nhỏ nhất so với phương trình 3.4c của tác giả Viên Ngọc Nam.
0 50 100 150 200 250 300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 AGB (kg) D1,3 (cm) Mắm trắng AGB (Komiyama) AGB (Chave) AGB (VNNam) PT 3.4 0 10 20 30 40 50 3,8 4,3 4,8 5,3 5,8 6,3 6,8 7,3 7,8 8,3 8,8 9,3 9,8 AGB (kg) D1,3 (cm) Cóc trắng AGB (Komiyama) AGB (Chave) AGB (VNNam) PT 3.4
Hình 3.5. Sinh khối loài Đước đôi theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4
Ở loài Đước đôi, sự sai lệch tương tự như loài Mắm trắng, trong đó sinh khối tính theo phương trình 3.4c có giá trị cao nhất và thấp nhất là phương trình 3.4. Trong đó giá trị sai lệch nhỏ nhất so với phương trình 3.4c là phương trình 3.4a.
Hình 3.6. Sinh khối loài Dà vôi theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4
Tiếp theo là loài Dà vôi, Hình 3.6 cho thấy, sinh khối tính theo phương trình 3.4 là thấp nhất và cao nhất là phương trình 3.4c đối với đường kính nhỏ (từ 4,1 đến 8,1 cm) và phương trình 3.4a đối với cây có đường kính lớn (8,1 đến 12,1 cm).
0 50 100 150 200 3,8 4,8 5,8 6,8 7,8 8,8 9,8 10,8 11,8 12,8 13,8 AGB (kg) D1,3 (cm) Đước đôi AGB (Komiyama) AGB (Chave) AGB (VNNam) PT 3.4 0 20 40 60 80 100 120 140 4,1 5,1 6,1 7,1 8,1 9,1 10,1 11,1 12,1 AGB (kg) D1,3 (cm) Dà vôi AGB (Komiyama) AGB (Chave) AGB (VNNam) PT 3.4
Hình 3.7. Sinh khối loài Dà quánh theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4
Đối với loài Dà quánh, sự sai lệch về sinh khối tính theo các phương trình lại khác so với các loài Mắm trắng, Đước đôi, Dà vôi và Cóc trắng, phương trình có sinh khối thấp nhất vẫn là phương trình 3.4, tuy nhiên cao nhất lại là phương trình 3.4b. Nhưng sự sai khác thấp nhất đối với phương trình 3.4c vẫn là phương trình 3.4a.
Tóm lại khi sử dụng các phương trình sinh khối được xây dựng từ nhiều loài với yếu tố tỉ trọng và đường kính làm biến độc lập (phương trình 3.4, 3.4a, 3.4b, 3.4c) để tính sinh khối cho từng loài đều gặp phải những sự sai lệch so với phương trình sinh khối đã được xây dựng bằng việc chặt hạ, cân đo trực tiếp của từng loài.
Với phương pháp được sử dụng trong đề tài đã cho kết quả sinh khối thấp hơn so với các tác giả khác. Kết quả này có thể giải thích bởi sinh khối rừng phụ thuộc vào đường kính của cây rừng, mà phương trình của tác giả Komayaki và Chave được xác định dựa trên các cây cá thể với độ biến thiên về đường kính từ 5 cm đến 50 cm, trong khi đó, phương trình AGB của đề tài lại được xây dựng dựa trên các cây cá thể với đường kính nhỏ hơn trong khoảng từ 3,5 đến 23,5 cm. Mặt khác, phương pháp tính sinh khối cây cá thể của 2 tác giả là chặt hạ cây, cân và đo đếm trực tiếp, còn phương pháp đề tài thực hiện thì dựa trên thể tích, tỉ trọng và hệ số chuyển đổi BEF (Brown, 1997) [24] nên các tính toán có sự sai khác so với các phương pháp nghiên cứu của các tác giả Komiyama và Chave. 0 5 10 15 20 25 30 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 AGB (kg) D1,3 (cm) Dà quánh Komiyama Chave VNNam PT 3.4