Mục tiờu Nội dung phương phỏp nghiờn cứu

Mơc tiờu - Nội dung - phương phỏp nghiờn cứu

3.1. Mơc tiêu nghiên cứu:3.1.1. Về lý luận: 3.1.1. Về lý luận:

Bỉ sung cơ sở lý ln vỊ cấu trúc cho đối tượng rừng tự nhiờn hỗn loài gỗ lồ ụ làm cơ sở cho việc đề xuất cỏc giải phỏp lõm sinh nhằm nuụi dưỡng phục hồi rừng.

3.1.2. VỊ thực tiƠn:

ĐiỊu tra, đỏnh giỏ và định lượng bằng cỏc mụ hỡnh toán học cơ thĨ cho một số thành phần cấu trỳc mà luận văn đề cập tớị

3.2. Nội dung nghiên cứu:

3.2.1. Tổ thành và đặc điểm tái sinh dưới tán rừng. 3.2.2. Đặc điểm kết cấu lõm phần.

- Phõn bố số cõy theo cấp đường kớnh (N – D1.3). - Phân bố số cây theo cấp chiỊu cao (N – Hvn).

- Tương quan giữa đường kớnh và chiều cao (Hvn– D1.3).

3.2.3. Giải phỏp phục hồi rừng. 3.3. Phương phỏp nghiờn cứu: 3.3.1.Cơ sở phương phỏp luận:

Để giải quyết nội dung nghiờn cứu, tỏc giả đà sử dụng phương phỏp điều tra, quan sỏt những thụng tin về rừng trờn những ụ mẫ Trạng thái rừng IIIA - L, IIB - L, IIIA - L được nhận biết dựa trờn hệ thống phõn loại của

33

căn cứ vào quy trỡnh điều tra lõm học của Viện Điều tra Quy hoạch rừng (2000)[36].

Ngoài ra, để đỏnh giỏ khỏch quan đặc điểm lõm học của rừng, tỏc giả đà kế thừa cỏc tài liệu điều tra tài nguyờn rừng, kết quả kiểm kờ rừng tự nhiờn do Phõn viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam bộ thực hiện.

3.3.2. Phương phỏp thu thập số liƯu:

3.3.2.1.Thiết lập ô đo đếm quần xã thực vật

Trước hết, căn cứ vào chỉ dẫn phõn chia trạng thỏi rừng theo quy phạm 1984 của Bộ Lõm nghiệp, tỏc giả đà thực hiện nhận dạng và xỏc định ranh giới cỏc trạng thỏi rừng. Tiếp theo chọn ra kiểu trạng thái rừng IIIA1- L, IIB - L, IIIA2- L để làm đối tượng nghiờn cứ Việc lựa chọn cỏc trạng thỏi rừng cũng dựa trờn cơ sở kết quả phõn chia trạng thỏi rừng do Phõn viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam Bộ thực hiện năm 1999. Trong đối tượng nghiờn cứu, mở cỏc tuyến điều tra cắt ngang qua những địa hỡnh và loại đất khỏc nhau để phỏt hiện và mụ tả kết cấu cõy đứng của cỏc quần xà thực vật.

Sử dụng phương phỏp điều tra ụ tiờu chuẩn điển hỡnh, với diện tớch ụ là 2.000 m2 (50 m x 40 m). Luận văn lựa chọn 12 ụ tiờu chuẩn phự hợp với tiờu chuẩn đặt r Cỏc ụ tiờu chuẩn được chọn để mụ tả cấu trỳc rừng phải thoả mÃn cỏc yờu cầu sau đõy:

(1) Đại diện cho kiểu trạng thỏi rừng; (2) Đại diện cho dạng địa hỡnh và đất;

3.3.2.2. Phương phỏp thu thập số liệu:

Nội dung thu thập số liệu trong cỏc ụ tiờu chuẩn bao gồm những thụng tin, số liệu về thành phần loài và vai trũ của mỗi loài, phõn bố đường kớnh và chiỊu cao, kết cấu tầng thứ và tỡnh hỡnh tỏi sinh rừng.

34

hơn hoặc bằng 10 cm (kí hiệu D1.3> 10 cm).

+ Thống kờ toàn bộ loài cõy gỗ tham gia hỡnh thành rừng. Những loài thực vật nào chưa xỏc định tờn chớnh xỏc đến loài được ghi kớ hiệu sp1, sp2 và tiến hành thu thập mẫu tiờu bản (lỏ, hoa, quả) để giỏm định trong phũng tiờu bản tại Phõn viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam Bộ.

+ Đường kính thõn cõy được đo bằng thước kẹp Palme với độ chớnh xỏc 0.5 cm. Đường kớnh thõn cõy được đo theo hai chiều vuụng gúc với thõn cõy tại vị trí 1.3 m (kí hiệu D1.3, cm); kết quả lấy trị số trung bỡnh; sau đú xếp thành cấp, với mỗi cấp 4 cm.

+ ChiỊu cao thân cõy được đo bằng thước Blumme-leiss với độ chớnh xác 0,5 m (kí hiƯu Hvn, m); kết quả lấy trị số trung bỡnh; sau đú xếp thành cấp, với mỗi cấp 2 m.

+ Đường kớnh tỏn cõy tại vị trớ lớn nhất (kớ hiệu DT, m) được đo bằng cõy sào theo hướng Đụng - Tõy, Nam - Bắc với độ chớnh xỏc đến 0,2 m. Mỗi cấp kớnh đo đếm 6 cõy đại diện cho những loài thường gặp. Số liệu này là căn cứ để tớnh toỏn tổng độ tàn che của tỏn rừng.

+ Đo đếm lồ ụ: Trong mỗi ụ đo đếm, đặt ngẫu nhiờn ở một góc ơ có kích thước 20m x 25m (500 m2) đĨ đo đếm lồ ụ. Đếm toàn bộ số cõy trong ụ theo 3 cấp tuổi: non, vừa, già. Đo đường kính ngang ngực và chiỊu cao cđa 1 cõy lồ ụ đại diện trong ụ. Kết quả đo dếm được thống kờ theo cấp đường kớnh.

b) Xỏc định phõn bố cõy rừng trờn mặt đất:

Phõn bố cõy trờn mặt đất là chỉ tiờu quan trọng trong cỏc nghiờn cứu lõm học, vỡ nú cho biết khả năng lợi dụng khụng gian của cõy rừng, đỏnh giỏ

35

vị thống kờ cõy là 200 - 400 m2; tỉng diƯn tớch lụ thớ nghiệm là 2 h Theo đú, số ụ thống kờ cõy tương ứng là 50 và 100 ụ. Mục đích sư dơng 2 cỡ ụ thống kờ nhằm phỏt hiện rừ sự phõn bố và biến động số cõy theo diện tớch. Biến lượng khảo sỏt là số cõ Qua đợt nghiờn cứu cho thấy thành phần thực vật của đối tượng nghiờn cứu chủ yếu là cỏc loài cõy gỗ, bờn cạnh đú cú nhiều loài cõy quý hiếm và cú ý nghĩa cao trong nghiờn cứu khoa học. Do vậy, để làm rừ hiện trạng và quy luật phõn bố số cõy theo diện tớch, đồng thời đỏp ứng nhu cầu bảo vệ cỏc loài cõy quan tõm ở nước ta hiện nay, tỏc giả đà phõn chia tổng số cõy trờn ụ đơn vị thành nhúm cõy: loài cõy quý hiếm (cẩm lai, gừ đỏ, dỏng hương) và cỏc loài cõy cũn lạ Số cõy trờn cỏc ụ đơn vị được thống kờ chớnh xỏc theo loài, đo D1.3từng cõy, sau đú xếp thành cấp.

Cỏc loài cõy quý hiếm được xỏc định dựa trờn cỏc căn cứ: (1) Sỏch đỏ ViƯt Nam phần thực vật, 2000; (2) NĐ 48/CP, 2002 và cỏc quy định về "Sửa đỉi, bỉ sung danh lơc thực vật, động vật hoang dã quý ban hành kốm theo Nghị định số 18/HĐBT thỏng 1 năm 1992 của Hội Đồng Bộ Trưởng quy định danh mục thực vật rừng quý hiếm và chế độ quản lý, bảo vệ"; (3) Cõy cỏ Việt Nam, 1999 của Phạm Hoàng Hộ [26].

c) Điều tra tỏi sinh tự nhiờn dưới tỏn rừng IIIA1- L, IIB - L và IIIA2 - L Cõy tỏi sinh của cỏc loài cõy gỗ được quy định đo đếm là những cỏ thể có H > 10 cm đến những cõy đạt D1.3< 10 cm. Cỏc chỉ tiờu đo đếm như sau:

- Thành phần loài cõy gỗ và số lượng của chỳng;

- Chiều cao thõn cõy (H) và phõn theo cấp với mỗi cấp H = 50 - 100 cm; - Đặc điểm phõn bố cõy tỏi sinh trờn mặt đất;

- Chất lượng cõy tỏi sinh gồm: khoẻ, nghi ngờ, yếu

36

bị đào thả Những cõy cú đặc điểm trung gian giữa 2 cấp trờn là cõy nghi ngờ (chưa biết tốt hay xấu).

3.3.3. Đề xuất cỏc giải phỏp phục hồi rừng:

Sử dụng cỏc kết quả nghiờn cứu của cỏc nội dung núi trờn, kết hợp với những kinh nghiệm thu được qua khảo sỏt tại hiện trường và tham khảo ý kiến của cỏc nhà khoa học, những nhà quản lý và những người cú nhiỊu kinh nghiƯm thực tiƠn về rừng khu vực Lõm trường Nghĩa Trung để đề xuất cỏc giải phỏp phục hồi rừng.

3.3.4. Phương phỏp xử lý số liƯu:

Những số liƯu thu thập trong cỏc ụ tiờu chuẩn, ODB được tập hợp lại, xử lý trờn mỏy vi tớnh qua cỏc phần mềm thống kờ EXCEL, SPSS 11.5.

3.3.4.1. KiĨm tra sự thn nhất của cỏc ụ tiờu chuẩn:

Việc kiểm tra sự thuần nhất của cỏc ụ tiờu chuẩn giúp ta xem có thĨ gộp số liệu ở cỏc ụ tiờu chuẩn lại hay khụng. Tỏc giả sử dụng hai tiờu chuẩn thống kờ, đú là tiờu chuẩn F trong phõn tớch phương sai một nhõn tố và tiờu chuẩn của Kruskal Wallis. Nếu cỏc ụ tiờu chuẩn cú trung bỡnh và phương sai bằng nhau thì sẽ gộp lại để xử lý, ngược lại thỡ phải xử lý riờng cho từng ụ tiờu chuẩn.

3.3.4.2. Xỏc định loài cõy và tổ thành loài của tầng cõy gỗ:

Theo Thỏi Văn Trừng (1970 - 1978), tỉ thành thực vật tính theo 3 tham số: số cây (N), diƯn ngang thân cây (G, m2) và thể tớch thõn cõy (V, m3).

Công thức như sau: (3-1)

37

+ Thể tớch thõn cõy tớnh theo cụng thức

(m3) (3-3)

Trong đó: D1.3 và Hvn là đường kớnh tại vị trí 1.3m và chiỊu cao vút ngọn, F1.3 là hỡnh số thường của loài cõy và nhúm loài cõy (tra trong sổ tay ĐiỊu tra rừng).

Cỏc số liệu lập thành bảng tổng hợp để xỏc định cỏc đặc trưng lõm học của trạng thỏi rừng IIIA1 - L, IIB - L và IIIA2 - L

3.3.4.3. Tính tốn các đặc trưng mẫu

Để tớnh toỏn cỏc đặc trưng mẫu thỡ trước hết phải tiến hành kiĨm tra sự thn nhất cđa cỏc ụ tiờu chuẩn, nếu cú phương sai và trung bình bằng nhau thì ta có thể gộp lại để tớnh chung cỏc đặc trưng mẫu, ngược lại phải tớnh riờng cho từng ụ tiờu chuẩn. Tớnh cỏc chỉ tiờu thống kờ cho cỏc nhõn tố điều tra như mật độ, đường kớnh bỡnh quõn thõn cõy, đường kớnh tỏn cõy, chiều cao bỡnh quõn lõm phần, tổng diện ngang, trữ lượng. Những chỉ tiờu này được tớnh bằng phần mềm Microsoft Excel.

3.3.4.4. Mụ hỡnh hoỏ quy luật cấu trỳc tần số

Việc mụ hỡnh hoỏ quy luật cấu trỳc tần số trong thực tiễn và nghiên cứu có ý nghĩa to lớn, một mặt nú cho biết cỏc quy luật phõn bố vốn tồn tại khỏch quan trong tổng thể, mặt khỏc cỏc quy luật phõn bố này biểu thị một cỏch gần đỳng bằng cỏc biểu thức toỏn học, cho phộp xỏc định tần suất hoặc tần số ứng với mỗi tổ của một đại lượng điều tra nào đú. Ngoài ra nú cũn là tiền đề để đỊ xt các biƯn pháp kỹ thuật lõm sinh hợp lý với đối tượng cụ thể. Có nhiỊu phân bố lý thut khỏc nhau nhưng ở đõy tỏc giả vận dụng một số phõn bố thường gặp nhất trong lõm nghiệp, đú là phõn bố khoảng cỏch, phõn bố Weibull và phõn bố Meyer. Cỏc nghiờn cứu trước đà chỉ ra rằng, với đối tượng

38

(N – D1.3) là phõn bố Meyer và để mụ tả phân bố số cây theo chiỊu cao (N – Hvn) là phõn bố Weibull.

- Phương trỡnh Meyer được nhà khoa học Meyer đề cập lần đầu tiờn năm 1934. Tỏc giả sử dụng hàm Meyer để mụ hỡnh hoỏ phõn bố thực nghiệm cđa nhân tố D1.3.

Hàm Meyer cú dạng: f(t)= α.e-β.x (3 – 4)

với  và β là hai tham số cđa của hàm Meyer. Để xỏc định cỏc tham số của hàm Meyer, ta logarit hoỏ hai vế của phương trỡnh, ta được:

lg(ft) = lg- β.x.lge

Đõy là phương trỡnh tuyến tớnh dạng y = a + b.x với y = lg(ft); a = lg; b = -β.lge

Dùng phương phỏp bỡnh phương bộ nhất:

Giải hệ phương trỡnh này ta cú: ; ;

Trong đó: ;

Cỏc tham số được xỏc định là: = 10avà β= -b/lge

Sau đú sử dụng tiờu chuẩn2, (3 – 5)

Với giả thut H0: Fx(x) = F0(x), nếu 2

tính nhỏ hơn 2

05 với bậc tự do k = L – r – 1 với L là số tỉ sau khi gộp, r là số tham số cđa phân bố lý thut cần ước lượng thỡ giả thuyết H0 được chấp nhận, tức là phõn bố thực nghiệm tuõn theo phõn bố lý thuyết đà chọn.

39

của biến ngẫu nhiờn liờn tục với miền giỏ trị từ (0 đến + ). Hàm mật độ và hàm phõn bố cú dạng:                       min 1 min ) ( d d e d d x f (3-6)          1 min ) ( d d e x F (3-7) Đặt     1 và khi dmin= 0 ta có d e X x f ( )  .. 1. . (3-8) Trong đú: X là giỏ trị quan sỏt

d là trị số giữa cỡ

dmin là trị số quan sỏt nhỏ nhất

,là hai tham số cđa phân bố Weibull. Nếu xỏc định F x x f x 0 ) ( ) ( (3-9) Ta có F(x)1e.X (3-10)

Khi cỏc tham số của phõn bố Weibull thay đổi thỡ dạng đường cong cũng thay đỉi, trong đó  là tham số biểu thị đường cong nhọn, còn  là tham số biểu thị độ lƯch.

Nếu đỈt x = d- dmin (d là trị số giữa cỡ) thỡ khi  = 3 phõn bố cú dạng đối xứng,> 3 phõn bố cú dạng lệch phải và < 3 phân bố cú dạng lệch trỏ

Cỏc tham số của phõn bố Weibull được xỏc định như sau: T thc độ lƯch cđa phõn bố thực nghiệm mà chọn giỏ trị của tham số cho phự hợp, sau đú ước lưỵng tham sốtheo công thức

    n i i a x fi n 1 ) (   (3-11)

40

ĐĨ kiĨm tra giả thuyết về luật phõn bố người ta cú thể dùng tiĨu chn phù hỵp khi bỡnh phương (2

t ) cđa Pearson. Tiêu chn 2

t

2 dựa vào viƯc so sỏnh giữa tần số lý luận tớnh theo phõn bố lý thuyết và tần số thực nghiệm ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra nào đú. Người ta chứng minh được rằng, Nếu H0 đỳng và dung lượng mẫu đủ lớn để so sỏnh tần số lý luận tớnh theo phõn bố lý thut ở các tỉ lớn hơn hoặc bằng 5, thỡ cỏc đại lượng ngẫu nhiên:

   ll ll t f f f 2 2 05 ) (  (3 -12) Có phân bố 2

t với bậc tự do k = m - 1, nếu phân bố lý thuyết có các tham số đà xỏc định và k = m - r - 1 nếu cá r tham số cần phải ước lượng thụng qua kết quả quan sỏt ở mẫụ

Nếu 2

t tính theo (3 - 12) 2

05 tra bảng với bậc tự do k thỡ giải thuyết về sự phự hợp của phõn bố lý thuyết đà chọn được chấp nhận (H0+).

41

Ngược lại, nếu 2

t tính theo (3 - 12) >2

05 tra bảng với bậc tự do k thỡ giải thuyết về sự phự hợp của phõn bố lý thuyết đà chọn bị bỏc bỏ (H0 -).

3.3.4.5. Tương quan giữa Hvnvà D1.3

Trong Lõm nghiệp mối liờn hệ giữa D1.3 và Hvn là một mối liên hƯ rất quan trọng. Do nhân tố D1.3 là nhõn tố cú thể đo đếm với độ chớnh xỏc cao và dễ thực hiện nờn người ta cú thể thụng qua mối quan hƯ giữa nó với chiỊu cao để xỏc định chiều cao là một nhõn tố đo đếm khụng dễ, nhất là với số lượng lớn cõy rừng. Tất nhiờn phải với điều kiện là phương trỡnh tương quan giữa chỳng phải đạt đến độ tin cậy cần thiết. Bởi thế, trong phõn tớch tương quan hồi quy, cú 2 nội dung cơ bản là:

- Xỏc định mức độ liờn hệ giữa cỏc đại lượng, nếu mức độ liờn hệ đú đđ lớn thì quan hƯ đó mới có ý nghĩa ứng dơng.

- Xỏc định hỡnh thức của mối liờn hệ đú. Tức là xỏc định dạng toỏn học phự hợp nhất mụ tả quan hệ đú.

Vỡ thế, trước hết tỏc giả tiến hành kiểm tra giả thuyết hệ số tương quan. Thao tỏc này được tiến hành trờn phần mềm SPSS. Sư dơng qui trình sau:

Analyze/ Correlate/ Bivariatẹ Sư dơng hƯ số tương quan Pearson, nếu cần cú thể thờm cả hệ số tương quan Spearman và Kendalls tau-b.

Với số liệu thu thập được giữa D1.3 với Hvn và hệ số tương quan thực sự tồn tại thỡ ta cần so sỏnh lựa chọn và lựa chọn một dạng liờn hệ nào đú tốt nhất trong những dạng đà thăm dò. Trong SPSS 11.5 for windowscho phép ta xác định nhanh một số dạng sau đõ

Qui trỡnh là:Analyze/ Regression/ Curve Estimation.

Hàm Linear (LIN): Y = b0 + b1.X (3 - 13)

Hàm Logarithmic (LOG): Y = b0 + b1.logX (3 - 14)

42 Hàm Parabon bậc 3 (CUB): Y = b0 + b1X + b2X2+ b3X3 (3 - 17) Hàm Power (POW): Y = b0Xb1 (3 - 18) Hàm Compound (COM): Y = b0* b1X (3 - 19) Hàm chữ S (S): Y = exp (b0 + b1 /X) (3 - 20) và một số hàm khỏc

Tiờu chuẩn lựa chọn chủ yếu là dựa vào hệ số xỏc định R2. Hệ số xỏc định cao nhất trong số cỏc hàm đà thử nghiệm và xác st cđa F (sig.) < 0.05, căn cứ vào cỏc hệ số của phương trỡnh (chỉ số t kiểm tra sự tồn tại của cỏc hệ