Chương 4 : KẾT QUẢ NGHI ấN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.3. Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng và xõy dựng một số mụ hỡnh sinh
4.3.1. Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng cõy cỏ lẻ
Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng của cõy bao gồm sự thay đổi theo thời gian của kớch thước, khối lượng cõy, lượng tăng trưởng của cõy và cỏc chỉ tiờu hỡnh dạng. Trong phạm vi nghiờn cứu, đề tài chỉ nghiờn cứu sự biến đổi
ngực, chiều cao và thể tớch thõn cõy. Số liệu phục vụ cho những nội dung nghiờn cứunày lấytừ cỏc cõy giảitớch tạicỏc ễTCở rừngtrồng năm 1997.
4.3.1.1. Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng đường kớnh theo tuổi
Ứng dụng phần mềm SPSS với đường dẫn Analyze / Regression / Nonlinear để mụ tả quy luật sinh trưởng đường kớnh theo tuổi của cõy cỏ lẻ loài Keo tai tượng. Với D1,3 cõy cú vỏ được suy ra từ D1,3 cõy khụng vỏ thụng qua phương trỡnh quan hệ (4.9). Kết quả xử lý số liệu chọn hàm sinh trưởng thể hiện ở bảng 4.13:
Bảng 4.13: Kết quả phõn tớch quan hệ D1,3/A theo cỏc hàm sinh trưởng
Hàm sinh trưởng Trường hợp R 2 Sy2 b1 b2 b3 Gompertz Khụng vỏ 0,9997 7,7875E-03 18,367690 2,618929 0,304812 Cú vỏ 0,9997 6,2348E-03 19,5434 2,164452 0,282152 Schumacher Khụng vỏ 0,9974 0,05881 48,828929 3,478760 0,504896 Cú vỏ 0,9972 0,06003 65,790482 3,238182 0,386391
Từ kết quả bảng 4.13 cho thấy: cả hai hàm toỏn học đều cú hệ số xỏc định R2 lớn (> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. Chứng tỏ hai hàm đều biểu thị tốt quy luật sinh trưởng đường kớnh cõy rừng cú vỏvà khụng vỏ, giữa D1,3và A cú mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Tuy nhiờn, hàm Gompertz cho hệ số xỏc định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏ hơn so với hàm Schumacher. Vỡ vậy, đề tài chọn hàm Gompertz để mụ tả quy luật sinh trưởng đường kớnh theo tuổicủacõy cỏ lẻ.
Phương trỡnh chớnh tắccõy khụng vỏcú dạng:
Phương trỡnh chớnh tắccõy cú vỏcú dạng:
Dcv= 19,5434.exp(-2,164452.exp(-0,282152.A)) (4.23) Thay giỏ trị củaA vào phương trỡnh (4.22) và (4.23) sẽ được đường biểu diễn quy luật sinh trưởng đường kớnh cõy cỏ lẻ khụng vỏ và cú vỏ theo tuổi
(hỡnh 4.14). Những giỏ trị sinh trưởng D1,3 từ tuổi 11 trở đi là giỏ trị nội suy và chỳng cú ý nghĩa tham khảo để phõn tớch, dự đoỏn chiều hướng sinh trưởng đường kớnh.
Sinh trưởng đườngkớnh cõy khụng vỏ
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A D1,3 D1,3(tb) D1,3(ll)
Sinh trưởng đườngkớnh cõy cú vỏ
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A D1,3 D1,3(tb) D1,3(ll)
Hỡnh 4.14: Sinh trưởng đường kớnh cõy Keo tai tượng bỡnh quõn theo
hàm Gompertz
Từ đồ thị trờn cho thấy: đường sinh trưởng củacỏc phương trỡnh bỏm rất sỏt đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ phương trỡnh (4.22) và (4.23) mụ phỏng rất tốt cho sinh trưởng đường kớnh của cõy cỏ lẻ theo tuổi. Sự biến đổi của đường cong cõy cú vỏ và khụng vỏ theo tuổi khỏc nhau khụng đỏng kể.
Cú thể nhận thấy đồ thị biểu diễn quỏ trỡnh sinh trưởng đường kớnh của hàm Gompertz trước tuổi 8 gần như là một đoạn thẳng, giai đoạn này cõy rừng sinh trưởng rất mạnh về đường kớnh. Điều này hoàn toàn phự hợp với
cỏc kết quả nghiờn cứu về sinh trưởng của cỏc loài cõy mọc nhanh ở nước ta. Ở tuổi 10 đồ thị cú sự đổi hướng, sau tuổi này tăng trưởng đường kớnh hàng năm nhỏ và tốc độ tăng trưởng chậm. Điều này cho phộp nhận định sau tuổi 10, sinh trưởng đường kớnh bước vào giai đoạn ổn định và sau đú đạt giỏ trị cực đại. Xột về mặt lý luận, sau thời điểm này giaiđoạnsinh trưởng mạnh về đường kớnh đó kết thỳc; sinh trưởng đường kớnh vẫntăng nhưng tốc độ lượng tăng trưởng đó bắt đầu chậm dần. Từ tuổi 12 trở đi lượng sinh trưởng hàng năm hầu như khụng đổi. Kết quả nghiờn cứu này là một trong những cơ sở khoa học quan trọng đề xuất tuổi khai thỏc hợplý trong kinh doanh rừng Keo tai tượng.
4.3.1.2. Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng chiều cao theo tuổi
Tương tự như nghiờn cứu quy luật sinh trưởng đường kớnh ngang ngực, kết quảnghiờn cứusinh trưởng chiềucaođược thể hiện ở bảng 4.14:
Bảng 4.14: Kết quả phõn tớch quan hệ Hvn/A theo cỏc hàm sinh trưởng
Hàm sinh trưởng R2 Sy2 b1 b2 b3
Gompertz 0,9995 0,01945 24,095608 2,692707 0,362733
Schumacher 0,9983 0,07303 39,956532 3,126925 0,745165
Từ kết quả bảng4.14 cho thấy: cả hai hàm sinh trưởng cú thểbiểuthịtốt quy luậtsinh trưởng Hvn do đều cú hệ sốxỏc định R2lớn(> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. Tuy nhiờn, hàm Gompertz cho hệ số xỏc định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏhơn so vớihàm Schumacher. Vỡ vậy,đề tài chọn hàm Gompertzđểmụ tả quy luậtsinh trưởng chiềucao theo tuổi củacõy cỏ lẻ.
Phương trỡnh chớnh tắccú dạng:
Thay giỏ trị của A vào phương trỡnh (4.24) sẽ được những giỏ trị biểu diễn quỏ trỡnh sinh trưởng chiều cao cõy cỏ lẻ theo tuổi. Tương tự như quy luật sinh trưởng về D1,3, những giỏ trị sinh trưởng Hvn từ tuổi 11 trở lờn chỉcú ý nghĩa tham khảo. Quỏ trỡnh này được mụ phỏng ởhỡnh 4.15:
0 5 10 15 20 25 30 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A Hvn Hvn(tb) Hvn(ll)
Hỡnh 4.15: Sinh trưởng chiều cao cõy Keo tai tượng bỡnh quõn
theo hàm Gompertz
Từ đồthị trờn cho thấy: đường sinh trưởng của phương trỡnh bỏm rất sỏt đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ phương trỡnh (4.24) mụ phỏng rất tốtcho sinh trưởng chiều cao củacõy cỏ lẻ theo tuổi.
Cũng như quy luật sinh trưởng đường kớnh, đồ thị biểu diễn quỏ trỡnh sinh trưởng chiều cao của hàm Gompertz trước tuổi 8 gần như là một đoạn thẳng, giaiđoạn này chiều cao cõy rừng sinh trưởng rất mạnh. Ở tuổi 9 đồ thị cú sự đổi hướng, sau tuổi này tăng trưởng chiều cao hàng năm nhỏ và tốc độ tăng trưởng chậm, sinh trưởng chiều cao bước vào giai đoạn ổn định và sau đú đạt giỏ trị cực đại. Từ tuổi 11 trở đi lượng sinh trưởng hàng năm hầu như khụng đổi. Kết quả này là một trong những cơ sở khoa học để dự đoỏn tuổi thành thụcsốlượng và tuổi thành thụctự nhiờn củacõy rừng.
4.3.1.3. Nghiờn cứu quy luật sinh trưởng thể tớch thõn cõy theo tuổi
Tương tự như việc mụ phỏng quy luật sinh trưởng đường kớnh và chiều cao, bằng việc ứng dụng hai loại hàm vào quỏ trỡnh nghiờn cứu, đề tài thu được kết quả thể hiện ở bảng 4.15. Với V cõy cú vỏ được suy ra từ V cõy khụng vỏthụng qua phương trỡnh quan hệ(4.7).
Bảng 4.15: Kết quả phõn tớch quan hệ V/A theo cỏc hàm sinh trưởng
Hàm sinh trưởng Trường hợp R 2 Sy2 b1 b2 b3 Gompertz Khụng vỏ 0,9999 1,5129E-06 0,384495 7,056414 0,281279 Cú vỏ 0,9997 4,0098E-06 0,464695 5,838395 0,245302 Schumacher Khụng vỏ 0,9995 5,7037E-06 1,644092 10,58039 0,753228 Cú vỏ 0,9984 1,9910E-05 6,417193 9,121608 0,466235
Từ kết quả bảng 4.15 cho thấy: cả hai hàm sinh trưởng cú thểbiểuthịtốt quy luật sinh trưởng V cõy cỏ lẻ cú vỏvà khụng vỏdo đều cú hệ sốxỏc định R2lớn (> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. Tuy nhiờn, hàm Gompertz cho hệsố xỏc định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏ hơn so với hàm Schumacher. Vỡ vậy, đề tài chọn hàm Gompertz để mụ tả quy luật sinh trưởng thể tớch theo tuổi củacõy cỏ lẻ.
Phương trỡnh chớnh tắccõy khụng vỏcú dạng:
Vov= 0,384495.exp(-7,056414.exp(-0,281279.A)) (4.25) Phương trỡnh chớnh tắccõy cú vỏcú dạng:
Vcv= 0,464695.exp(-5,838395.exp(-0,245302.A)) (4.26) Thay giỏ trị của A vào phương trỡnh (4.25) và (4.26) sẽ được những giỏ trị biểu diễn quỏ trỡnh sinh trưởng thể tớch cõy cỏ lẻ khụng vỏ và cú vỏ theo
tuổi. Tương tự như quy luật sinh trưởng về D1,3 và Hvn, những giỏ trị sinh trưởng V từ tuổi 11 trở lờn chỉcú ý nghĩa tham khảo. Quỏ trỡnh này được mụ phỏng ởhỡnh 4.16:
Sinh trưởngthểtớch cõy khụng vỏ
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A V V(tb) V(ll)
Sinh trưởngthểtớch cõy cú vỏ
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 A V V(tb) V(ll)
Hỡnh 4.16: Sinh trưởng thể tớch cõy Keo tai tượng bỡnh quõn
theo hàm Gompertz
Từ đồthị trờn cho thấy: đường sinh trưởng của phương trỡnh bỏm rất sỏt đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ hai phương trỡnh (4.25) và (4.26) mụ phỏng rất tốt cho sinh trưởng thể tớch của cõy cỏ lẻ theo tuổi. Sự biến đổi của đường cong cõy cú vỏ và khụng vỏ theo tuổi khỏc nhau khụng đỏng kể.
Từ đồ thị ta nhận thấy ở 3 – 4 tuổi đầu sinh trưởng thể tớch thõn cõy khụng vỏ rất chậm, về sau tăng rất nhanh đặc biệt là từ tuổi 5 đến tuổi 10. Đến giai đoạn từ tuổi 12 –13 trở đi, sinh trưởng thể tớch tăng rất chậm. Điều này cú thể giải thớch như sau: đường kớnh và chiều cao là cỏc nhõn tố cấu thành thể tớch, trước tuổi 10 cõy rừng sinh trưởng rất mạnh về cả đường kớnh và chiều cao dẫn đến thể tớch tăng nhanh. Theo quy luật: sinh trưởng chiều cao cõy rừng đạt cực đại trước nhất sau đú đến đường kớnh và cuối cựng là thể tớch.