Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Một số nghiên cứu chung về mối quan hệ giữa các yếu tố có liên quan
đến quy trình lập biểu thể tích
Thể tích của mỗi lâm phần nói chung và thể tích của từng cây rừng nói riêng là chỉ tiêu biểu thị sức sản xuất của lâm phần hay riêng từng cá thể. Do vậy, trong cùng một lâm phần các nhân tố điều tra có mối quan hệ mật thiết với nhau và để xác định được thể tích người ta thường tiến hành chặt hạ rồi tính tốn thể tích. Tuy nhiên, nếu làm như vậy thì sẽ rất mất nhiều thời gian, cơng sức và tiền của. Vì vậy, nghiên cứu mối quan hệ giữa thể tích và các nhân tố điều tra là việc rất cần thiết giúp cho các đơn vị kinh doanh hay các lâm trường giảm đi hay tiết kiệm được nhiều chi phí cho cơng việc tính tốn thể tích và kiểm kê trữ lượng. Các mối quan hệ này được mơ phỏng bằng các hàm tốn học với một số hữu hạn các tham số vừa có ý nghĩ lý luận vừa có ý nghĩ thực tiễn, bên cạnh đó cịn đảm bảo được yêu cầu độ chính xác cần thiết.
3.1.1. Kiểm tra sự thuần nhất về hình dạng của lồi Cao su
Một trong những ưu điểm của kiểm tra sự thuần nhất trong công tác nghiên cứu nói chung là phương pháp kiểm tra sự thuần nhất giúp cho các nhà
nghiên cứu giảm được khối lượng công việc khi thao tác trên đối tượng. Hơn nữa, việc kiểm tra sự thuần nhất cũng giúp xác định được những đối tượng cá biệt so và xác định có sai khác hay khơng sai khác giữa các đối tượng với nhau. Dựa trên những ưu điểm như vây, tác giả đã áp dụng vào thực tế khi nghiên cứu lập biểu thể tích cho Cao su. Vấn đề được đưa ra là có thể lập biểu thể chung cho Cao su cho toàn khu vực nghiên cứu hay là phải lập biểu thể tích riêng cho từng khu vực và điều kiện lập địa khác nhau. Những nghiên cứu trước đây đã đi chung đến một kết luận: phạm vi sử dụng biểu rộng hay hẹp tuỳ thuộc vào mức độ thuần nhất về hình dạng thân cây giữa các vùng trong phạm vi từng loài hoặc giữa các lồi với nhau. Khi một lồi hay nhóm lồi cây nào đó có hình dạng thuần nhất và khơng thay đổi từ địa phương này đến địa phương khác thì hồn tồn xây dựng được biểu thể tích chung cho nhóm lồi hay lồi cây đó. Như vậy, việc lập biểu thể tích chung hay riêng tuỳ thuộc vào mức độ thuần nhất về hình dạng của những lồi cây đó. Chính vì vậy, để giải quyết vấn đề này, tác giả đã tiến hành kiểm tra sự thuần nhất cho các địa phương được nghiên cứu. Nếu 2 địa phương có hình dạng thuần nhất thì tiến hành lập biểu chung cho cả 2 địa phương đó và ngược lại, khơng có sự thuần nhất thì tiến hành lập biểu riêng cho từng địa phương.
Kết quả kiểm tra sự thuần nhất về f01 tại hai địa phương được tổng hợp ở Bảng 3.1
Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra sự thuần nhất của 2 địa phương
Địa phương 1 2
Dung lượng 25 30
Tổng hạng 711,5 828,5
Uy 828,5
Z -0,194
Asymp. Sig 0,846
Ghi chú: Asymp. Sig. xác suất tồn tại của F (theo phần mềm SPSS) 1: Nông lâm trường Tiến Thành
2: Nơng lâm trường Bình Lộc
Kết quả tại bảng 3.1 cho thấy: tổng hạng của hai địa phương khác biệt không nhiều (711,5 và 828,5); kiểm định F cho thấy với giá trị Asymp.Sig. = 0,8459 > 0,05. Kết quả này cho phép tác giả khẳng định giữa 2 địa phương khơng có sự khác biệt về chỉ tiêu f01. Như vậy, giả thuyết H0 được chấp nhận tức là 2 mẫu được rút từ một tổng thể. Kết quả kiểm tra sự thuần nhất này, là cơ sở để tác giả tiến hành các bước lập thể tích tiếp theo.
3.1.2. Nghiên cứu về quy luật phân bố của hình số tự nhiên f01
Hình số tự nhiên f01 là chỉ tiêu hình dạng tổng hợp của các hệ số thon, đó là số bình quân bình phương của hệ số thon nằm ở giữa các đoạn được phân ra để tính thể tích thân cây. Vì thế, đó là chỉ tiêu cơ đọng, súc tích của hình dạng hình học thân cây và đồng thời cũng là hệ số đổi toán để tính thể tích của thân cây từ thể tích hình viên trụ có chiều cao bằng chiều cao thân cây và có đáy bằng tiết diện ngang ở tầm cao 0.1 của thân cây. Theo Đồng Sỹ Hiền (1971) [4] hình số tự nhiên có hệ số biến động nhỏ và ổn định, về cơ bản khơng phụ thuộc đường kính, chiều cao, địa phương mà phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính sinh vật học của từng lồi.
Hình số tự nhiên là chỉ tiêu hình dạng tham gia trực tiếp vào việc tính thể tích thơng qua phương pháp tính thể thân cây qua hình số tự nhiên. Phương pháp này là một trong những phương pháp mà Luận văn lựa chọn để
cứu của Đồng Sỹ Hiền (1971) [4]: hình số tự nhiên thân cây thể hiện rõ phân bố một đỉnh rất tiệm cận với dạng phân bố chuẩn, chính vì vậy q trình lập biểu thể tích ta chỉ cần lập biểu thể tích cho hình dạng bình qn từng lồi. Do đó để sử dụng được hình dạng bình quân, tác giả đã tiến hành kiểm tra luật phân bố của hình số f01.
Kết quả kiểm tra luật phân bố chuẩn f01 của 55 cây giải tích theo phương pháp chia nhóm của Palowski (được trình bày tại mục 2.5.3.2 Chương 2). Kết quả được tổng hợp tại Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra phân bố chuẩn của f01
Chỉ tiêu thống kê Giá trị
Số nhóm (R) 11
Số cây mỗi nhóm (cây) 5
0,052 0,533 B 0,569 ttính tốn 0,074 t05(tra bảng) 0,703 Kết luận H0+
Kết quả tại Bảng 3.2 cho thấy: với số nhóm được chia ra (11 nhóm) và phân chia ngẫu nhiên các cây vào mỗi nhóm thì ttính tốn = 0,074 < t05(tra bảng) = 0,703 với (R-2 = 9) bậc tự do tức là giả thuyết H0 được chấp nhận hay f01 tuân theo luật phân bố chuẩn. Kết quả này cho thấy sự đúng đắn và chính xác về nhận định của tác giả Đồng Sỹ Hiền khi nghiên cứu về phân bố của hình số tự nhiên của mỗi loài cây. Với kết quả kiểm tra về luật phân bố của f01 như vậy
su để xác lập biểu thể tích dựa trên phương pháp đường sinh thân cây. Như vậy, phương pháp lập biểu thể tích bằng phương pháp đường sinh là có cơ sở khoa học cao.
3.1.3. Nghiên cứu quy luật tương giữa các yếu tố cấu thành biểu thể tích
3.1.3.1. Loại bỏ số liệu ngoại lai
Kết quả thực hiện quy trình lọc bỏ số liệu ngoại lai với số liệu thu thập được tại 2 địa phương phương cho thấy: đối với số liệu thu thập được về đường kính (D1.3) và chiều cao dưới cành (Hdc) đều có một giá trị ngoại lai, các giá trị này được loại bỏ để không làm ảnh hưởng đến nghiên cứu về quy luật tương quan giữa yếu tố này với các yếu tố còn lại; số liệu thu thập về chiều cao vút ngọn khơng có số liệu ngoại lai.
3.1.3.2. Nghiên cứu mối quan hệ giữa đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn
Đề tài sử dụng 4 dạng hàm 2.8 đến 2.11 để nghiên cứu quan hệ giữa đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn. Số liệu thu thập được xắp xếp và xây dựng thành bảng chéo, cỡ D13 được xác định là 2cm, cỡ Hvn được xác định là 1m. Kết quả tính tốn được trình bày tại Bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả xác định dạng phương trình tương quan Hvn/D1.3
Dạng phương trình
Kiểm tra hệ số xác định Kiểm tra tham số
R2 F Sig.F a0 a1 a2 a3 2.8 0,90 53,99 0,000 Giá trị 12,340 0,302 t 9,368 7,348 Sig.t 0,000 0,000 2.9 0,94 91,72 0,000 Giá trị -10,753 9,501 t -3,153 9,577 Sig.t 0,057 0,000 2.10 0,98 115,88 0,000 Giá trị -4,836 1,430 -0,018
t -1,200 5,463 -4,322 Sig.t 0,284 0,003 0,008 2.11 0,98 115,88 0,000 Giá trị -4,836 1,430 -0,018 0 t -1,200 5,463 -4,322 Sig.t 0,284 0,003 0,008
Ghi chú: Sig.F xác suất của F (tiêu chuẩn kiểm tra trong SPSS)
Sig. xác xuất của các chuẩn kiểm tra các tham số trong SPSS
Kết quả tại Bảng 3.3 cho thấy: các phương trình đều có hệ số xác định cao R2 dao động từ 0,90 – 0,98 chứng tỏ quan hệ H/D là có tương quan rất chặt; kiểm tra sự tồn tại của R2 đều cho giá trị Sig.F < 0,05 đảm bảo cho hệ số R2 thực sự tồn tại trong tổng thể. Tuy nhiên, khi kiểm tra sự tồn tại của các tham số thì chỉ có phương trình 2.8 là có các tham số tồn tại (Sig. < 0,05); các phương trình cịn lại đều có một tham số khơng tồn tại (Sig. > 0,05) do đó các phương trình này khơng được lựa chọn để xây dựng phương trình tương quan Hvn/D1.3. Chính vì vậy, tác giả đã chọn phương trình dạng 2.8 để biểu diễn quan hệ Hvn/D1.3 cho khu vực nghiên cứu, phương trình chính tắc có dạng 3.5
Hvn = 12,34 + 0,302. D1.3 (3.5) GHD (m) Di (cm) GHT (m) 16 18 20 16 20 21 17 22 21 17 24 21 18 26 22 19 28 22 20 30 23 20 32 24
Bảng 3.4. Giới hạn chiều cao
21 34 25
21 36 25
22 38 26
23 40 26
Tác giả đã vận dụng phương trình 3.5 để xác định giới hạn chiều cao (chiều cao lớn nhất và nhỏ nhất) cho từng cỡ kính, giúp cho biểu thể tích lập được có cỡ chiều cao phù hợp tránh cho biểu có quá nhiều cỡ thừa. Dựa vào quy trình xác định giới hạn trên và giới hạn dưới nhờ phần mềm SPSS 15.0, tác giả đã xác định được các giới hạn chiều cao tương ứng với từng cỡ kính. Nói chung, mỗi cỡ kính thường chỉ tương ứng với 3 – 5 cỡ chiều cao khá phù hợp với một số nghiên cứu trước đây.
3.1.3.3. Nghiên cứu tương quan giữa đường kính ngang ngực có vỏ và đường kính ngang ngực khơng vỏ
Tác giả sử dụng 4 dạng hàm chính 2.8; 2.9; 2.10; 2.11 để xây dựng tương quan giữa 2 yếu tố đường kính ngang ngực có vỏ và đường kính ngang ngực không vỏ. Số liệu thu thập của các cây giải tích được đưa vào phần mềm SPSS để xử lý, kết quả thu được trình bày tại Bảng 3.5 và hình 3.2
Bảng 3.5. Kết quả xác định dạng phương trình tương quan Dcv/Dkv
Dạng phương trình
Kiểm tra hệ số xác định Kiểm tra tham số
R2 F Sig.F a0 a1 a2 a3 2.8 0,993 81391,98 0,000 Giá trị -0,298 0,948 t -4.231 285.293 Sig.t 0,000 0,000 2.9 0,935 7874,68 0,000 Giá trị -33.240 17.874 t -56.786 88.739 Sig.t 0,000 0,000 D1.3
2.10 0,993 41277,74 0,000 Giá trị 0,130 0,903 0,001 t 0,810 58,347 2,962 Sig.t 0,418 0,000 0,003 2.11 0,993 27488,39 0,000 Giá trị 0,330 0,871 0,002 0,000 t 0,929 16,462 1,041 -0,632 Sig.t 0,353 0,000 0,298 0,528
Ghi chú: Sig.F xác suất của F (tiêu chuẩn kiểm tra trong SPSS)
Sig.t xác xuất của tiêu chuẩn kiểm tra các tham số trong SPSS
Hình 3.2. Biểu đồ đám mây điểm thể hiện quan hệ giữa Dcv và Dkv
Kết quả tại Bảng 3.5 và hình 3.2 cho thấy: giữa hai yếu tố Dcv và Dkv có quan hệ rất chặt chẽ, các giá trị thực nghiệm bám sát đường lý thuyết. Nhận định này thể hiện qua giá trị của R2 đều có giá rất gần với 1 (R2 dao động từ 0,935 – 0,993; giá trị kiểm tra Sig.F đều nhỏ hơn 0,05). Tuy nhiên, khi kiểm tra sự tồn tại của các tham số thì hai dạng phương trình 2.10 và 2.11 đều có một hoặc hai tham số không thỏa mãn điều kiện (Sig.t > 0,05) do đó hai phương trình này khơng được chọn làm phương trình mơ tả quan hệ Dcv và Dkv. Trong hai dạng phương trình cịn lại thì dạng đường thẳng vừa có hệ số xác định R2cao hơn lại vừa dễ dàng tính tốn hơn, do vậy tác giả chọn dạng hàm 2.8 làm hàm mô tả
Dkv
tương quan giữa D1.3cv và D1.3kv. Dạng phương trình chính tắc được lựa chọn có dạng 3.6
Dkv = -0,298 + 0,948.Dcv (3.6)
3.1.3.4. Nghiên cứu tương quan Hdc~D1.3
Thông qua số liệu thu thập được, qua quá trình lọc số liệu thơ và phân chia cỡ đường kính, tác giả đã xác định được mối quan hệ giữa D1.3 và Hdc. Kết quả được trình bày tại bảng 3.6
Bảng 3.6. Kết quả xác định dạng phương trình tương quan Hdc~D1.3
Dạng phương trình Kiểm tra hệ số xác định Kiểm tra tham số
R2 F Sig.F a0 a1 a2 a3 2.8 0,96 211,28 0,000 Giá trị -3,860 0,415 t -4,573 14,536 Sig.t 0,002 0,000 2.9 0,93 111,74 0,000 Giá trị -30,366 11,516 t -8,313 10,571 Sig.t 0,000 0,000 2.10 0,98 169,51 0,000 Giá trị 4,748 -0,203 0,011 t 1,286 2,371 -0,776 Sig.t 0,239 0,050 0,463 2.11 0,98 169,51 0,000 Giá trị 4,748 -0,203 0,011 0 t
Không tiến hành kiểm tra Sig.t
Ghi chú: Sig.F xác suất của F (tiêu chuẩn kiểm tra trong SPSS)
Sig.t xác xuất của tiêu chuẩn kiểm tra các tham số trong SPSS
Kết quả tại Bảng 3.6 cho thấy: các dạng phương trình tương quan đều có hệ số xác định cao (R2 dao động từ 0,93 – 0,98), giá trị kiểm tra Sig.F đều nhỏ hơn 0,05. Hàm bậc 3 khi tiến hành kiểm tra theo quy trình SPSS đã được loại bỏ
biến D3 và trở thành hàm dạng bậc 2. Hàm bậc 2 tuy có hệ số xác định cao nhất tuy nhiên, khi kiểm tra sự tồn tại của các tham số thì các tham số khơng thỏa mãn điều kiện (Sig. > 0,05) do đó phương trình này khơng được chọn làm phương trình mơ tả quan hệ Hdc~D1.3. Các dạng phương trình cịn lại bao gồm: dạng đường thẳng và dạng hàm Logarithmic có hệ số xác định cao, kiểm tra sự tồn tại của tham số và của hệ số xác định R2 đều thỏa mãn (Sig.F và Sig. đều nhỏ hơn 0) do vậy cả hai dạng hàm này đều có thể mơ tả tốt cho quan hệ Hdc~D1.3. Tuy nhiên, hàm đường thẳng có hệ số xác định cao hơn (R2Linear = 0,96 >
R2Logarithmic = 0,93) nên tác giả chọn lựa dạng hàm đường thẳng làm hàm mơ tả
tương quan Hdc~D1.3. Dạng phương trình chính tắc được lựa chọn có dạng 3.7
Hdc = -3,86 + 0,415.D1.3 (3.7)
Nhìn chung, Hdc có xu hướng tăng dần theo cấp đường kính và mối quan hệ này được đánh giá là rất chặt chẽ. Qua phương trình tương quan có thể thấy rõ ràng Hdc có giá trị khá thấp với cỡ đường kính nhỏ hay nói một cách khác lồi cây Cao su tại khu vực nghiên cứu có sự phân cành khá sớm, cây sớm hình thành các cành phụ (thường thì bao gồm 1 – 2 cành phụ). Thơng qua phương trình tương quan, giới hạn về chiều cao dưới cành ứng với từng cỡ kính được xác định và áp dụng vào xây dựng giới hạn cấp chiều cao trong biểu thể tích xác định chiều cao dưới cành. Kết quả xác định giới chiều cao cho từng cấp kính được trình bày tại Bảng 3.7 và Hình 3.3.
GHD (m) Di giữa cỡ (cm) GHT (m) 2 18 5 3 20 6 4 22 7 5 24 7 6 26 8 7 28 9 Bảng 3.7. Giới hạn chiều cao theo cỡ kính Hdc
3.2. Lập biểu thể tích một nhân tố cho lồi Cao su tại khu vực nghiên cứu
Biểu thể tích thân cây một nhân tố là biểu thể tích là biểu được lập dưa trên cơ sở quan hệ giữa thể tích với đường kính. Trong biểu ghi thể tích bình qn một cây ứng với từng cỡ kính. Trên cơ sở lập tương quan giữa thể tích và đường kính để lập biểu thể tích, tác giả thơng qua các dạng phương trình (2.8) đến (2.11) để xác định một phương trình phù hợp.
3.2.1. Lập biểu thể tích thân cây vút ngọn một nhân tố
3.2.1.1. Lập tương quan giữa thể tích thân cây với đường kính ngang ngực
a. Lập tương quan cho thân cây có vỏ
Với 4 dạng phương trình týõng quan ðýợc lựa chọn tại mục 2.5.3.4, tác giả đã xác định phương trình phù hợp. Kết quả được tổng hợp tại Bảng 3.8
Bảng 3.8. Kết quả xác định dạng phương trình tương quan Vcv/D1.3(cv)
Dạng Kiểm tra hệ số xác định Kiểm tra tham số
R2 F Sig.F a0 a1 a2 a3 2.16 0,852 304,47 0,000 Giá trị -0,556 3,944 t -7,915 17,449 Sig.t 0,000 0,000 2.17 0,864 164,87 0,000 Giá trị 0,327 -1,918 9,544 t 0,783 -0,699 2,144
Sig.t 0,437 0,487 0,037 2.18 0,865 166,38 0,000 Giá trị 0,066 0,839 0,000 10,808 t 0,231 0,600 2,246 Sig.t 0,818 0,551 0,029