cục bộ (Local Gi*)
Trong một OĐĐ, đề tài tiến hành xác định phân bố của các cây với hai giá trị sinh trưởng dùng để đánh giá là D1.3, HVN. General G toàn cục là một
công cụ thống kê suy luận, có nghĩa là các kết quả phân tích được hiểu trong bối cảnh của một giả thuyết thống kê. Chỉ số G được dùng để kiểm tra phân bố của các cây trên KVNC và hệ số kiểm tra là Z Score. Giả thuyết cho rằng phân bố cây rừng là ngẫu nhiên. Khi giả thuyết bị bác bỏ thì Z Score dương (> 0) sẽ biểu hiện rõ cụm các giá trị cao (cây lớn, cây cao tập trung với cây lớn, cây cao) và Z Score âm (< 0) sẽ biểu hiện rõ cụm các giá trị thấp (cây nhỏ cụm lại với cây nhỏ và cây thấp cụm lại với cây thấp). Phân bố ngẫu nhiên là phân bố của các cây không tuân theo quy luật nào mà các cây cao, cây thấp, cây lớn, cây nhỏ mọc đan xen vào với nhau. Chỉ số này cho biết phân bố trên toàn khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên, chúng không thể hiện được những cụm này ở đâu trên khu vực nghiên cứu cụ thể. Để biết được điều đó chúng ta sử dụng chỉ số G cục bộ (Genenral Gi*).
Quá trình xử lý: đầu vào bao gồm vị trí không gian của các cây cùng với giá trị sinh trưởng đưa ra nghiên cứu (D1.3, HVN) cho cả hai chỉ số trên. Kết quả đại diện cho một số đối tượng thể hiện ở hình 4.10, 4.11, 4.12.
Trong các hình thể hiện đại diện một số đối tượng NC có phân bố theo chỉ số Genenral G và vị trí theo chỉ số Genenral Gi* dạng ngẫu nhiên, cụm các giá trị cao và cụm của giá trị thấp của các cây có giá trị sinh trưởng (đường kính, chiều cao) giống nhau. Trong đó biểu đồ bên trái thể kết quả phân tích của chỉ số General G toàn cục. Hình ảnh bên phải là biểu đồ chỉ số General G cục bộ.
Với biểu đồ bên trái: Nếu như kết quả chạy khoanh về ô vuông có chữ Highs Clustered, các ô màu giống nhau (đỏ) xếp gần lại nhau thì có nghĩa các cây cao/to đứng gần cây cao/to và ngược lại nếu như kết quả chạy khoanh về ô có chữ Lows Clustered, các ô màu giống nhau (xanh) cụm gần nhau thì có nghĩa các cây nhỏ/thấp đứng cụm lại với các cây nhỏ/thấp. Nếu khoanh ô ở giữa nghĩa là phân bố ngẫu nhiên.
Hình ảnh bên phải là biểu đồ chỉ số General G cục bộ thể hiện rõ phân bố của các cây có giá trị tương tự nhau mà cụm lại thì ở đâu. Cụm của nhiều cây có hình ô vuông màu đen (■) là cụm của các cây có giá trị sinh trưởng cao/ to. Cụm của nhiều cây có hình chữ thập (+) là cụm của các cây có giá trị sinh trưởng thấp và cụm của cây nhỏ căn cứ vào giá trị đầu vào là chiều cao hay đường kính.
Việc xác định được các vị trí này có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong nghiên cứu và áp dụng thực tiễn. Nó giúp cho chúng ta xác định được chính xác những vị trí có sự khác biệt, cần có hướng điều chỉnh hướng tới quy luật chung của rừng. Để chi tiết hơn, đề tài xét một số ví dụ cụ thể:
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là D1.3
OĐĐ số 02 Cúc Phương với giá trị đầu vào là HVN
Hình 4.10: Kết quả nghiên cứu chỉ số Genenal G và Gi* cho TT các OĐĐ
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 02 Cúc Phương với giá trị đầu vào là HVN
Hình 4.11: Kết quả nghiên cứu chỉ số Genenal G và Gi* cho NLCUT tại các OĐĐ
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là D1.3
OĐĐ số 02 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
Hình 4.12: Kết quả nghiên cứu chỉ số Genenal G và Gi* cho LCUT tại các OĐĐ
Đại diện cho đối tượng NC là TT xét OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là D1.3 (Hình 4.10): Chỉ số G = 0,01, Z Score = - 0,83 nằm trong ngưỡng -1,96 đến 1,96 nên chấp nhận giả thuyết H0 hay phân bố các cây là ngẫu nhiên. Trên biểu đồ giá trị dừng lại (khoanh vuông đỏ) ở ô ở thứ 3 giữa 5 ô vuông ứng với random càng khẳng định phân bố trên toàn cục của OĐĐ này theo D1.3 là ngẫu nhiên. Trên bản đồ vị trí bên tay phải thì phân bố chủ yếu cả ô là ngẫu nhiên. Tuy nhiên, khi xét trên khu vực cụ thể vẫn có những cụm của các giá trị giống nhau. Ở đây giá trị sinh trưởng nghiên cứu là D1.3 nên có 2 cụm (■) cây to và 1 cụm chữ thập (+) là cụm của cây nhỏ thể hiện rất rõ. Tuy nhiên, số lượng các cụm này rất ít so với mật độ OĐĐ nên nó không thể hiện được rõ vai trò của mình trên toàn khu vực.
Tương tự ta có đại diện cho đối tượng NC là NLCUT có OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN (Hình 4.11): Chỉ số G = 0,01, Z Score = 1,82 nằm trong ngưỡng -1,96 đến 1,96 nên chấp nhận giả thuyết H0 hay phân bố các cây là ngẫu nhiên. Trên biểu đồ giá trị dừng lại (khoanh vuông đỏ) ở ô ở thứ 4 (từ trái sang phải) – các ô màu đỏ gần nhau cho thấy xu hướng phân bố trên toàn cục của OĐĐ này theo HVN là ngẫu nhiên tiến dần về phân bố cụm
của các cây cao. Trên bản đồ vị trí phân bố chủ yếu cả ô là ngẫu nhiên và cụm (■) – cụm các cây cao đang có xu hướng chiếm ưu thế.
Với LCUT là OĐĐ số 02 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN (Hình 4.12): Chỉ số G = 0,01, Z Score = -2,36 không nằm trong ngưỡng -1,96 đến 1,96 nên H0- và Z Score < 0, giá trị dừng lại (khoanh vuông đỏ) ở ô ở thứ 2 (từ trái sang phải) các ô màu xanh xếp gần nhau cho thấy xu hướng phân bố trên toàn cục của OĐĐ này theo HVN là phân bố cụm của các cây thấp. Trên bản đồ vị trí phân bố cụm (+) đang có xu hướng chiếm ưu thế, thể hiện khá chi tiết trên tổng số cây có trong OĐĐ.
Lần lượt tiến hành xác định phân bố và vị trí chi tiết của các cụm cây có giá trị gần giống nhau trên tất cả các đối tượng ở các OĐĐ theo hình 4.10, 4.11, 4.12 và phụ biểu số 03 kết quả được tổng hợp trong bảng 4.16.
Tương tự như cách tính toán cho chỉ số ANN ta có kết quả tổng hợp phân bố theo chỉ số G ở bảng 4.17 từ giá trị ở bảng 4.16. Tuy nhiên, trong chỉ số này mỗi đối tượng được chia ra 3 nhóm, nhóm chung là xét cho tất cả 12 lần tính cho 6 OĐĐ và với D1.3, HVN là 6 lần trên 6 OĐĐ.
TT chung cho cả khu vực nghiên cứu thì sự sắp xếp, phân bố của các cây có tới 91,7% (11/12 chỉ tiêu) là H+ hay phân bố ngẫu nhiên. Như vậy, các cây cao và cây thấp, cây có đường kính lớn và đường kính nhỏ có phân bố dạng rừng trung niên, đan xen chặt chẽ với nhau.
Với các cây thuộc NLCUT thì ngẫu nhiên vẫn là phân bố chủ yếu (66,67%). Các giá trị có 33,33% các cây nhỏ, 16,67% cây thấp phân bố cụm lại với nhau, 16,67% cây cao đi với nhau.
Với các cây thuộc LCUT thì phân bố chính vẫn là ngẫu nhiên (50,0%). Có đến 50,0% các cây có đường kính nhỏ, 33,33% cây thấp phân bố cụm lại với nhau, và cũng có 16,67% cây cao đi với nhau.
Như vậy, phân bố chủ yếu trên toàn khu vực rừng là phân bố ngẫu nhiên. Bên cạnh đó các cây có đường kính nhỏ thì có xu hướng mọc gần lại với nhau do nhu cầu không gian sống, không gian dinh dưỡng thấp và cần có sự tương trợ chặt chẽ với nhau để chống lại những điều kiện bất lợi của tự nhiên. Các cây nhỏ sát lại với nhau, phát triển khép tán và sinh trưởng của chúng nhanh khiến quá trình cạnh tranh diễn ra mạnh mẽ, chúng muốn vươn lên khỏi sự che bóng của nhau nên tạo ra sự phân bố cụm. Tại các OĐĐ này cần có hướng tác động, điều chỉnh cấu trúc tránh sự ứ đọng của các cây này tạo nên không gian tốt nhất cho sự phát triển của cây rừng, dẫn phân bố rừng theo hướng phát triển đều và cân đối.
Bảng 4.16 Bảng 4.16 Bảng 4.16 Bảng 4.16 Bảng 4.16 Bảng 4.16
Bảng 4.17: Bảng tổng hợp phân bố theo chỉ số General G Đối tượng NC Chỉ tiêu NC
Cụm cao Ngẫu nhiên Cụm thấp
Số lượng (OĐĐ) Tỷ lệ (%) Số lượng (OĐĐ) Tỷ lệ (%) Số lượng (OĐĐ) Tỷ lệ (%) TT D1.3 0 0,00 5 83,33 1 16,67 HVN 0 0,00 6 100,00 0 0,00 Chung 0 0,00 11 91,67 1 8,33 NLCUT D1.3 0 0,00 4 66,67 2 33,33 HVN 1 16,67 4 66,67 1 16,67 Chung 1 8,33 8 66,67 3 25,00 LCUT D1.3 0 0,00 3 50,00 3 50,00 HVN 1 16,67 3 50,00 2 33,33 Chung 1 8,33 6 50,00 5 41,67
Việc nghiên cứu rừng lá rộng, thường xanh, hỗn loài nhiệt đới ẩm ở tất cả các lĩnh vực đều gặp những khó khăn không nhỏ. Đặc biệt khả năng hỗn loài cùng với sự không đồng tuổi của rừng tự nhiên nhiệt đới đã gây nhiều trở ngại cho công tác nghiên cứu cơ sở, cơ bản. Xuất phát từ khó khăn này, nhiều nhà nghiên cứu khoa học đã tìm các hướng đi khác nhau nhằm giải quyết các vấn đề thuộc lĩnh vực nghiên cứu các quy luật kết cấu lâm phần với
giả thuyết: "Rừng tự nhiên hỗn loài là tập hợp các đơn nguyên thuần loài", nghĩa là các quy luật của từng cá thể phản ánh quy luật chung của lâm phần và quy luật chung của lâm phần chi phối trực tiếp quy luật của từng cá thể, hoặc nhóm cá thể loài riêng rẽ. PGS Vũ Đình Phương khi ra giả thuyết này nhằm làm cơ sở cho việc nghiên cứu cấu trúc lâm phần, tăng trưởng lâm phần từ việc nghiên cứu các quy luật này từ loài đơn lẻ và nhóm loài. Thế nhưng giả thuyết này mới chỉ là định hướng trong quá trình nghiên cứu chứ chưa được chứng minh cụ thể. Nếu giả thuyết trên là đúng đắn thì việc nghiên cứu các quy luật lâm phần trong rừng tự nhiên nhiệt đới sẽ trở nên đơn giản và sáng sủa hơn nhiều (dẫn theo Đào Công Khanh [19]).
Từ những nhận định đó, ông cũng đã nghiên cứu mối quan hệ giữa nhóm loài mục đích và TT được: Quy luật phân bố số cây theo cấp của 3 nhân tố điều tra chính là D1.3, HVN và DT của TT và nhóm loài mục đích tương tự nhau. 95% trường hợp quy luật HVN /D1.3 của nhóm loài mục đích phù hợp với TT. Tuy nhiên, nghiên cứu đó mới dừng lại ở hai đối tượng.
Để cụ thể hơn phân bố của các cây rừng và khắc phục được hạn chế của Vũ Đình Phương, đề tài tiến hành xem xét mức độ giống nhau về phân bố giữa các nhóm đối tượng TT – NLCUT, TT - LCUT, NLCUT – LCUT, TT – NLCUT – LCUT tại tất cả các OĐĐ theo các chỉ số nghiên cứu. Tương tự các chỉ số khác (K, ANN, I …), chỉ số G (General) cũng xem xét các mối quan hệ này. Kết quả thể hiện trong bảng 4.18
Bảng 4.18: Bảng tổng hợp phân bố giống nhau theo chỉ số General - G
STT Đối tượng NC Số lượng (OĐĐ) Tỷ lệ (%) Ghi chú
1 TT – NLCUT 7 58,33 100 % NN
2 TT – LCUT 5 41,67 100%NN
3 NLCUT – LCUT 8 66,67 1Cao, 5NN, 2 thấp
Theo bảng 4.18 thì khả năng biểu thị của TT với NLCUT (7/12 OĐĐ chiếm 58,33%) và 100% sự giống nhau là phân bố ngẫu nhiên. NLCUT với LCUT có 8/12 OĐĐ chiếm 66,67% cũng thể hiện phân bố ngẫu nhiên là chính, chỉ có 1/8 là phân bố cụm cây cao/to với cao/ to; 2 OĐĐ giống nhau ở phân bố cụm của các cây thấp/nhỏ với nhau. Mối quan hệ của TT cho LCUT và TT – NLCUT – LCUT ít giống nhau nhất (41,67%) và sự giống nhau cũng là ngẫu nhiên. Phân bố của các đối tượng theo cặp cũng có thể thay thế cho nhau được. Như vậy, có thể thấy rằng phân bố của kiểu rừng kín, lá rộng thường xanh, tự nhiên, hỗn giao, khác tuổi, tái sinh liên tục khiến phân bố không gian và phân hóa sinh trưởng của cây rừng ở dạng ngẫu nhiên là chính.
4.4.2. Chỉ số phân tích phân bố cho các đối tượng có tính năng tương tự nhau(Chỉ số Morans I toàn cục và Morans I cục bộ (Local Morans I))