Áp dụng phần mềm Excel và chương trình ứng dụng phần mềm "Xử lý thống kê kết quả nghiên cứu thực nghiệm trong Lâm - Nông nghiệp trên máy vi tính" của GS.TS Nguyễn Hải Tuất và TS Ngô Kim Khôi {23}.
2.4.2.1.Tính các chỉ tiêu của tầng cây cao a. Tính D1,3 và H vn
Từ các số liệu đo đếm được của các nhân tố điều tra D1,3 , Hvn trên các OTC tiến hành chỉnh lý số liệu theo cỡ kính và chiều cao bằng phương pháp chia tổ ghép nhóm - Số tổ m = 5 log (n) (2.1) m Xmin Xmax K (2.2) Trong đó: m là số tổ
K là cự ly tổ
n là số cây trong OTC
Xmax, Xmin là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất
Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số theo những phân bố lý thuyết khác nhau.
- Tính các trị số trung bình m i Xi f i n X 1 . 1 (2.3)
Trong đó: X : chỉ tiêu điều tra trung bình Xi: trị số giữa tổ
fi: Tần số xuất hiện của từng cỡ n: Tổng số cây trong OTC
b. Tính tổng tiết diện ngang (G)
Tính g/OTC g gi.f i (m2/OTC) (2.4)
Tính G/ha: G = g.10 (m2/ha) (2.5)
Trong đó: G: tổng diện ngang trên ha g: tổng diện ngang trên OTC
gi: tổng tiết diện ngang của cỡ kính i fi: tần số xuất hiện của cỡ kính i
c. Tính trữ lượng (M)
Xác định trữ lượng theo phương pháp cây tiêu chuẩn
M = N.V (m3/ha) (2.6)
Trong đó: M: trữ lượng (m3/ha)
N: Mật độ lâm phần (cây/ha)
V : thể tích cây tiêu chuẩn (m3)
d. Tính mật độ
10.000S S
N
N/ha (cây/ha) (2.7)
Trong đó: N: số lượng cá thể của loài hay tổng số cá thể trong OTC S: diện tích OTC
e. Mô phỏng các quy luật phân bố số cây theo đường kính, chiều cao
Nghiên cứu quy luật phân bố để thấy được sự tồn tại của nó trong tổng thể, mặt khác với các quy luật phân bố này cũng có thể biểu thị một cách gần đúng bằng mô hình toán học cho phép xác định tần số và tần suất tương ứng ở mỗi cự ly tổ của đại lượng điều tra nào đó có ý nghĩa trong điều tra rừng.
Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hóa quy luật cấu trúc cho phân bố theo hàm phân bố như sau:
- Phân bố Weibull
Phân bố Weibull là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0) Hàm mật độ có dạng: x e e X Px( ) . . 1. . (2.8) Hàm phân bố: x e x F( ) 1 . với x ≥ 0 (2.9)
Nếu dùng phân bố Weibull để mô hình hóa phân bố số cây theo cỡ kính và chiều cao (gọi chung là đại lượng Y) thì cần chuyển đổi biến số bằng cách sau: X = Yi - Ymin (2.10).
Trong đó: Yi là trị số giữa của cỡ đường kính thứ i; Ymin là giá trị đường kính hay chiều cao nhỏ nhất trong dãy quan sát sau khi được chỉnh lý số liệu.
α và λ là hai tham số của phân bố Weibull
α là đặc trưng cho độ lệch của phân bố λ biểu thị độ nhọn của phân bố
Khi α = 3 phân bố có dạng đối xứng Khi α > 3 phân bố có dạng lệch phải
Khi α < 3 phân bố có dạng lệch trái
Khi α = 1 phân bố bị suy biến thành phân bố giảm,
Tùy theo độ lệch của phân bố thực nghiệm mà chọn giá trị của tham số α cho phù hợp, sau đó ước lượng tham số λ theo công thức:
n 1 i α a) - fi(xi n (2.11)
Trong đó: Xi là trị số giữa tổ; λ là trị số quan sát bé nhất - Phân bố khoảng cách:
Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng: F (x) = 1 ). 1 )( 1 ( x 1 0 x x (2.12)
Trong đó , là hai tham số. Phân bố khoảng cách có dạng hình chữ j (vai). Phân bố khoàng cách sau khi đạt cực đại ở đĩnh sẽ giảm dần khi x tăng.
Với: =f0/n, với f0 là tần số quan sát tuyệt đối ứng với tổ đầu tiên. n là dung lượng mẫu
X = (xi – x1)/k với k là cự ly tổ, xi là trị số giữa cỡ đường kính (chiều cao) thứ i, x1 là trị số giữa cỡ đường kính (chiều cao) tổ thứ nhất. Như vậy X lấy các giá trị 0, là những số tròn.
- Phân bố giảm (phân bố mũ)
Phân bố giảm dạng hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc tần số số cây theo đường kính (N/D1.3), số cây theo chiều cao (N/Hvn) ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi qua khai thác chọn không quy tắc nhiều lần.
Phân bố giảm là phân bố xác xuất của biến ngẫu nhiên liên tục Hàm Meyer có dạng:
ft = .e-x (2.13) Trong đó: ft là tần số quan sát, x là cỡ kính hoặc cỡ chiều cao
Để xác định tham số của phân bố giảm dạng hàm Meyer, trước hết phải tuyến tính hoá phương trình mũ, bằng cách logarit hoá cả hai vế của phương trình (2.13) để đưa về dạng phương trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng y = a + bx.
* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố:
Cho giả thuyết H0: Fx(x) = F0(x), trong đó F0(x) là một hàm phân bố hoàn toàn xác định. Để kiểm tra giả thuyết H0, người ta dùng tiêu chuẩn phù hợp khi bình phương của Pearson: flt flt) (ft χ2 2 (2.14) Trong đó: ft là trị số thực nghiệm flt là trị số lý thuyết
Nếu 2 tính 052 tra bảng với bậc tự do k = m - r - 1 (r là tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng, m là số tổ sau khi gộp) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm (Ho+).
Nếu 2 tính 052 tra bảng với bậc tự do k = m - r -1 thì phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm (Ho-).
f. Xác định công thức tổ thành tầng cây gỗ
- Xác định tổ thành theo chỉ số quan trọng của loài IV (Important Value):
Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng.
Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod (Đào Công Khanh, 1986 và Vũ Đình Huề 1984): 2 % G % N % IVi 1 i (2.15)
Trong đó: IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng
Theo Daniel M, những loài cây có IV% 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó ∑IV ≥ 40% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 50%.
- Xác định tổ thành theo số cá thể và số loài tham gia Xác định công thức tổ thành theo các bước sau + Tính số cây trung bình cho các loài:
N
ni
Ntb (2.16)
Trong đó: Ntb : là số cây trung bình cho các loài ni: số cây của loài i trong OTC
∑ ni : là tổng số cây của toàn OTC N: là tổng số loài có trong OTC
+ Xác định tên loài cây tham gia vào công thức tổ thành:
Khi nào loài có tổng số cây (ni) lớn hơn hoặc bằng số cây trung bình của từng loài (Ntb) thì loài đó tham gia vào công thức tổ thành.
+ Tính hệ số tổ thành: Ki .10 ni ni (2.17)
Trong đó: Ki : là số là hệ số tổ thành của tầng cây cao Ni: số cá thể của mỗi loài trong OTC ∑ ni : là tổng số cá thể trong OTC
2.4.2.2. Tính các chỉ tiêu của tầng cây tái sinh
Từ các số liệu quan sát cho từng ô, từng trạng thái, các chỉ tiêu đwọc xác định cụ thể là:
a. Mật độ tầng cây tái sinh:
Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:
Si 10 * Ni N/ha 4 (2.18)
Với Si là diện tích ODB điều tra tái sinh (m2) thứ i và Ni là số lượng cây tái sinh điều tra trong ODB thứ i.
b. Xác định số cây tái sinh có triển vọng là những cây có chiều cao lớn hơn chiều cao trung bình của tầng cây bụi thảm tươi và có chất lượng từ trung bình đến tốt,
Tính tỷ lệ % cây tái sinh có triển vọng xác định theo công thức:
100N N
fi
N% (2.19)
Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tái sinh có triển vọng fi: tổng số cây tái sinh có triển vọng
N: tổng số cây tái sinh
c. Tổ thành cây tái sinh xác định tương tự như công thức tổ thành tầng cây cao. d. Xác định phân bố số cây tái sinh trên mặt đất được xác định trên cơ sở phân bố Poison. Các bước tiến hành như sau:
+ Xác định N cây trong ODB:
aN N
Xtb (2.20)
Trong đó: N là tổng số cây trong OTC a là số ODB trong OTC
+ Xác định phương sai về số cây giữa các ODB theo công thức: 2 2 ) ( 1 - 1 Xi Xtb Sx (2.21)
Trong đó: Xi là số lượng cá thể của ODB thứ i
Sx
2
là phương sai số cây giữa các ODB
+ Xác định tỉ số:
tb
X
K s2x (2.22)
K < 1 phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố đều,
K > 1 phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm,
e. Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng (kết quả ghi vào biểu)
f. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao và nguồn gốc (kết quả được điền vào biểu). Thống kê số lượng cây tái sinh theo 3 cấp chiều cao: < 0,5m; 0,5-1m; 1-2m , và trên 2 m. Vẽ biểu đồ biểu diễn số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao.
2.4.2.3. Tính các chỉ tiêu của tầng cây bụi thảm tươi
a. Tính chiều cao trung bình của cây bụi, thảm tươi
NH Xi H Xi
(m) (2.23)
Trong đó: H là chiều cao trung bình của cây bụi thảm tươi trong OTC
Xi là chiều cao trung bình của cây bụi thảm tươi trong ODB N là số ODB trong OTC
b. Tính độ che phủ của cây bụi thảm tươi trong OTC
Độ che phủ = tổng độ che phủ của các ODB/tổng số ODB trong OTC (%)
2.4.2.4. Phương pháp nghiên cứu để xác định rừng có giá trị bảo tồn cao
Dựa vào bộ công cụ xác định rừng có giá trị bảo tồn cao Việt Nam theo tiêu chí mà WWF đưa ra năm 2008 [27]. Đối chiếu với các thuộc tính mà thảm thực vật rú cát có được kết hợp văn bản quy định nhà nước, ý kiến tham vấn của các nhà khoa học, cộng đồng người dân địa phương để xác định rú cát đạt giá trị nào của HCVR.
Chương 3