Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.4.2.Chỉ số phân tích phân bố cho các đối tượng có tính năng tương tự nhau (Chỉ số
4.4. Nghiên cứu quy luật phân hóa đường kính và chiều cao:
4.4.2.Chỉ số phân tích phân bố cho các đối tượng có tính năng tương tự nhau (Chỉ số
Trong một OĐĐ, đề tài tiến hành phân tích mức độ tương trợ, cạnh tranh hay phân bố của các giá trị giống nhau đi với nhau như thế nào các cây với hai trường số để đánh giá là D1.3, HVN. Morans I giả thuyết cho rằng phân bố cây rừng là ngẫu nhiên. Khi giả thuyết bị bác bỏ và Z Score > 0 tất cả các giá trị giống nhau (cùng cao, cùng thấp, cùng to, cùng nhỏ) sẽ cụm lại với nhau, khi Z Score < 0 thì tất cả các giá trị giống nhau (cùng cao, cùng thấp, cùng to, cùng nhỏ) có xu hướng đứng tách, cách xa nhau ra trong phân bố. Chỉ số này cũng cho biết xu hướng phân bố của các cây có giá trị sinh trưởng tương tự nhau trên toàn khu vực nghiên cứu. Khi muốn biết cụ thể sự phân bố của các cây như vậy ở vị trí cụ thể nào trên KVNC và các giá trị bất thường so với khu vực xung quanh ở đâu đề tài sử dụng chỉ số Morans I cục bộ.
Quá trình xử lý: đầu vào bao gồm vị trí khơng 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 4.13, 4.14, 4.15.
Trong các hình ảnh phân bố thể hiện đại diện một số đối tượng rừng theo chỉ số Morans I và vị trí theo chỉ số Morans I cục bộ dạng ngẫu nhiên, cụm và phân tán 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 Morans I tồn cục. Hình ảnh bên phải là biểu đồ chỉ số Morans I cục bộ.
Với biểu đồ bên trái: Nếu như kết quả chạy khoanh về ơ có chữ (Clustered), các ô màu giống nhau (vàng, xanh) xếp gần lại nhau thì có nghĩa các cây cao/to/nhỏ/thấp đứng gần cây cao/to/nhỏ/thấp và ngược lại nếu như kết quả chạy khoanh về ơ có chữ (Dispersed), các ơ màu giống nhau (vàng, xanh) xếp xa nhau ra theo khoảng cách nhất định với nhau thì có nghĩa các cây cao/to/nhỏ/thấp đứng cách xa các cây cao/to/nhỏ/thấp
Hình ảnh bên phải thể hiện rõ vị trí của các cây có giá trị tương tự nhau mà cụm lại hoặc phân tách. Khu nhiều cây có hình ơ ■ là cụm của các cây có giá trị sinh trưởng giống nhau. Khu có nhiều cây có các dấu chữ thập (+) thể hiện khu vực các giá trị giống nhau đang tách biệt nhau ra. Các giá trị đơn lẻ (+), (■) là vị trí của các cây có giá trị bất thường (quá cao, quá thấp, quá to, quá nhỏ) so với các cây xung quanh. Để cụ thể đề tài tiến hành phân tích cho một vài đối tượng thuộc TT các OĐĐ tại hình 4.13:
OĐĐ số 03 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN: Chỉ số I = 0,08, Z Score = 7,57 nằm ngoài ngưỡng -1,96 đến 1,96 nên bác bỏ giả thuyết H0: phân bố ngẫu nhiên. Giá trị Z Score > 0 nên các cây có giá trị tương đồng nhau có xu hướng cụm lại với nhau. Trên biểu đồ giá trị dừng lại (khoanh vuông đỏ) ở ô ở thứ 5 (từ trái sang phải) – các ô màu xanh, vàng đứng gần nhau cho thấy xu hướng phân bố trên toàn cục của OĐĐ này theo HVN là phân bố cụm của các cây cao gần cây cao, cây thấp gần cây thấp. Đây là trường hợp điển hình, đại diện cho dạng tái sinh theo đám của các khu rừng tự nhiên, kiểu rừng mưa nhiệt đới. Trên bản đồ vị trí các cụm (■) có xu hướng chiếm ưu thế và trải đều trên khắp OĐĐ. Các giá trị bất thường ít xuất hiện.
OĐĐ số 01 Cúc Phương với giá trị đầu vào là D1.3: Chỉ số I = 0,03, Z Score = - 1,04 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 ơ là ngẫu nhiên. Khơng có cụm giá trị tương đồng mà chỉ có một số cây quá to (■) và một số cây quá nhỏ (+) mọc rải rác trong OĐĐ. Phân bố của ô này khá chuẩn về hình thái khơng gian.
OĐĐ số 03 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 01 Cúc Phương với giá trị đầu vào là D1.3
OĐĐ số 03 Cúc Phương với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là D1.3
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 02 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là D1.3
OĐĐ số 01 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
OĐĐ số 02 Ba Vì với giá trị đầu vào là HVN
Với OĐĐ số 03 Cúc Phương với giá trị đầu vào là HVN: Chỉ số I = 0,03, Z Score = -1,96 không nằm trong ngưỡng -1,96 đến 1,96 nên H0- và Z Score < 0, giá trị dừng lại (khoanh vuông đỏ) ở ô thứ 2 (từ trái sang phải) các ô cùng màu xếp tách nhau ra cho thấy xu hướng phân bố trên toàn cục của OĐĐ này theo HVN là phân bố xu hướng phân tán tiến tới rừng già.
Trên bản đồ vị trí các (+) đứng gần nhau thể hiện sự tách biệt của các giá trị giống nhau. Hầu như khơng có cây cao, thấp bất thường càng thể hiện tốt sự ổn định của khu rừng này.
Lần lượt tiến hành xác định phân bố và vị trí chi tiết của các cây có giá trị gần giống nhau trên tất cả các đối tượng ở các OĐĐ và các cây bất thường theo hình 4.14, 4.15 và phụ biểu số 04 kết quả được tổng hợp trong bảng 4.19. Tương tự như cách tính tốn cho chỉ số ANN ta có kết quả tổng hợp phân bố theo chỉ số I ở bảng 4.20 từ giá trị ở bảng 4.19. 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 và HVN là 6 lần trên 6 OĐĐ giống như chỉ số G.
Kết quả được trong bảng 4.19 và 4.20 thể hiện: Tại khu vực nghiên cứu, tuy cùng xem xét phân bố với các giá trị sinh trưởng nhưng về bản chất và giá trị thu được của chỉ số này khác nhiều so với General G. Phân bố ngẫu nhiên trên TT đạt 50% còn các cây cao đi với cây cao khá lớn (66,67%) thể hiện rõ sự canh tranh về chiều cao, không gian dinh dưỡng ở đây đã xảy ra mạnh, quá trình tái sinh theo đám đã gây nên hiện tượng này. Sự phân hóa của các cây theo D1.3 chủ yếu là ngẫu nhiên (83,33%), chỉ có 16,67% là phân bố phân tán. Rõ ràng đây là trạng thái của các kiều rừng đã có sự tác động, đang phục hồi và mang đặc điểm của rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi.
Bảng 4.19: Bảng tổng hợp kết quả nghiên cứu chỉ số Morans I chung cho các ĐTNC OĐĐ tiêu Chỉ Tổng thể (TT) NLCUT LCUT I Z Score Kết luận Phân bố I Z Score Kết luận Phân bố I Z Score Kết luận Phân bố Ba Vì Số 1
D1.3 0,04 1,86 H+ Ngẫu nhiên 0,07 1,9 H+ Ngẫu nhiên -0,02 -0,15 H+ Ngẫu nhiên HVN 0,07 3,7 H- Cụm 0,05 1,39 H+ Ngẫu nhiên 0,02 0,49 H+ Ngẫu nhiên Ba Vì
Số 2
D1.3 -0,02 -1,22 H+ Ngẫu nhiên 0,03 0,98 H+ Ngẫu nhiên 0,05 1,11 H+ Ngẫu nhiên
HVN 0,06 3,65 H- Cụm 0,07 2,37 H- Cụm 0,09 1,97 H- Cụm
Ba Vì Số 3
D1.3 0,01 0,79 H+ Ngẫu nhiên -0,01 -0,13 H+ Ngẫu nhiên 0,08 2,34 H- Cụm HVN 0,08 7,57 H- Cụm 0,08 1,76 H+ Ngẫu nhiên 0,33 10,01 H- Cụm Cúc
Phương Số 1
D1.3 -0,03 -1,04 H+ Ngẫu nhiên -0,03 -1,01 H+ Ngẫu nhiên 0,03 0,92 H+ Ngẫu nhiên HVN -0,01 -0,41 H+ Ngẫu nhiên 0,04 1,54 H+ Ngẫu nhiên 0,04 1,63 H+ Ngẫu nhiên Cúc
Phương Số 2
D1.3 -0,02 -0,85 H+ Ngẫu nhiên -0,07 -2,58 H- Phân tán 0,01 0,48 H+ Ngẫu nhiên HVN 0,04 2,37 H- Cụm 0,01 0,29 H+ Ngẫu nhiên 0,07 1,84 H+ Ngẫu nhiên Cúc
Phương Số 3
D1.3 -0,04 -2,26 H- Phân tán -0,03 -0,96 H+ Ngẫu nhiên -0,06 -1,16 H+ Ngẫu nhiên HVN -0,03 -1,96 H- Phân tán -0,03 -2,12 H- Phân tán -0,01 -0,02 H+ Ngẫu nhiên
Bảng 4.20: Bảng tổng hợp phân bố theo chỉ số Morans I Đối tượng NC Chỉ tiêu NC
Cụm Ngẫu nhiên Phân tán
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 4 66,67 1 16,67 1 16,67 Chung 4 33,33 6 50,00 2 16,67 NLC UT D1.3 0 0,00 5 83,33 1 16,67 HVN 1 16,67 4 66,67 1 16,67 Chung 1 8,33 9 75,00 2 16,67 LCUT D1.3 1 16,67 5 83,33 0 0,00 HVN 2 33,33 4 66,67 0 0,00 Chung 3 25,00 9 75,00 0 0,00
Với các cây thuộc NLCUT thì ngẫu nhiên vẫn là phân bố chủ yếu (75,0%). Các cây có cùng độ lớn về đường kính và chiều cao đứng ngấu nhiên với nhau, cùng kết hợp với các cây có giá trị khác để tận dụng tối đa không gian dinh dưỡng trong rừng. Trong nhóm này chỉ có 16,67% các cây cùng cao/ cùng thấp xu hướng cụm lại với nhau và cùng từng đấy cây có cùng dạng cùng cao, lớn/ cùng thấp, nhỏ tách nhau ra xa theo quy luật khoảng cách nhất định.
Trong LCUT, có tới 75% phân bố các cây có cùng giá trị là phân bố ngẫu nhiên. Chỉ có 33,33% các cây có chiều cao, 16,67% các cây có đường kính tương đồng đứng gần bên nhau. Khơng có hiện tượng chúng bố trí phân tách nhau ra theo khoảng nhất định bởi sự hỗn giao, nhiều lồi cây và ln muốn tận dụng tối đa khơng gian dinh dưỡng vốn có của rừng.
Như vậy, phân bố chủ yếu trên toàn khu vực rừng là phân bố ngẫu nhiên. Bên cạnh đó các cây có cùng giá trị (đường kính, chiều cao) cũng đứng gần nhau do kết quả của quá trình tái sinh theo đám, phát triển liên tục của rừng đang phục hồi và phát triển mạnh đến giai đoạn ổn định. Các giá trị tương đồng đứng gần nhau không nhiều và chúng cũng chưa phân tán đều khắp OĐĐ. Vị trí các cây bất thường thể hiện đầy đủ, chi tiết trên khu vực nghiên cứu nên rất thuận lợi để có hướng tác động cụ thể đưa rừng về trạng thái chuẩn.
Quá trình nghiên cứu phân hóa cây rừng theo đường kính và chiều cao bằng chỉ số Morans I cũng tiến hành so sánh những OĐĐ để tìm ra số lượng ơ tương ứng cùng có phân bố của các cặp là TT – NLCUT, TT – LCUT, NLCUT – LCUT và của cả ba đối tượng. Kết quả thể hiện trong bảng 4.21:
Bảng 4.21: Bảng tổng hợp phân bố giống nhau theo chỉ số Morans I
STT Đối tượng NC Số lượng (OĐĐ) Tỷ lệ (%) Ghi chú 1 TT – NLCUT 7 58,33 1Cm, 1PT, 5NN 2 TT – LCUT 7 58,33 2Cm, 5NN 3 NLCUT - LCUT 8 66,67 1Cm, 7NN 4 TT - NLCUT - LCUT 5 41,67 1Cm, 4NN
Theo bảng 4.21 thì TT, NLCUT và LCUT có sự phù hợp và có khả năng biểu thị giá trị cho nhau khi cần thiết. Nhìn chung, khuynh hướng phân hóa của các cây theo đường kính, chiều cao của TT, NLCUT và LCUT đều tương tự nhau. Kết luận này cũng phù hợp với kết luận về quy luật phân bố cấu trúc N/HVN và N/D1.3 của một số nhà lâm học đã nghiên cứu trước đây.
4.4.3. Lựa chọn chỉ số phân tích quy luật phân hóa đường kính và chiều cao
Qua q trình nghiên cứu, phân tích, đề tài nhận thấy rằng: cả hai chỉ số General G và Morans I đều cho ra kết quả là giá trị tính tốn và hệ số kiểm tra (Z Score) phân bố trên toàn khu vực nghiên cứu. Giả thuyết đưa ra là phân bố ngẫu nhiên. Nếu Z Score nằm trong khoảng xác định (ví dụ từ -1,96 đến 1,96 với độ tin cậy 95%) thì giả thuyết được chấp nhận, phân bố các cây là ngẫu nhiên theo. Nếu giả thuyết bị bác bỏ, khi đó dấu của Z Score có ý nghĩa rất lớn cụ thể như sau:
Với General G: Khi Z Score > 0 thì các giá trị lớn tập trung cụm lại
với nhau hay chính xác là các các cây có đường kính lớn, chiều cao cao có xu hướng cụm lại với nhau. Khi Z Score < 0 thì các giá trị nhỏ tập trung cụm lại với nhau hay các các cây có đường kính nhỏ, chiều cao thấp có xu hướng cụm lại, đi cùng với nhau.
Với Morans I: Khi Z Score > 0 thì các giá trị giống nhau tập trung cụm
lại với nhau hay chính xác là các các cây có đường kính lớn, chiều cao cao, các cây có đường kính nhỏ, chiều cao thấp có xu hướng cụm lại, đi cùng với nhau. Khi Z Score < 0 thì các giá trị giống nhau có xa hướng tách xa nhau ra hay chính xác là các các cây có đường kính lớn, chiều cao cao, đường kính nhỏ, chiều cao thấp có xu hướng đứng tách xa nhau ra tạo phân bố phân tán.
Khi sử dụng các chỉ số Generar G và Morans I tồn cục (general) có thể đi đến kết luận về giả thuyết thống kê các cây có giá trị sinh trưởng tương tự nhau có đi cùng nhau, phân tán hay ngẫu nhiên? Việc xác định vị trí cụ thể của chúng thì khơng thể hiện được. Nếu muốn biết được những giá trị cao/ thấp cụm lại ở đâu thì sử dụng đến Generar G cục bộ (Local Gi*) và khi muốn biết thêm sự phân bố của các giá trị bất thường (quá cao, quá thấp) so với khu vực xung quanh thì sử dụng Morans I cục bộ (Local Morans I).
Chương 5
KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KHUYẾN NGHỊ
5.1. KẾT LUẬN
Qua các kết quả nghiên cứu đã đạt được, đề tài đưa ra một số kết luận sau: 1.Trạng thái rừng được nghiên cứu là IIIA3 (VQG Ba Vì) và IV (VQG Cúc Phương). Đây là các trạng thái rừng khá chuẩn của tự nhiên nên nó đại diện và phản ánh tốt quy luật của tự nhiên đã được đề tài lựa chọn. Công thức tổ thành tại hai KVNC như sau:
Tại VQG Ba Vì:
+ Theo N là: 12,61Tra + 12,00Thm + 7,93De + 5,07Dec + 62,39Lk
+ Công thức IV%: 13,47De + 10,16Tra + 8,33Thm + 5,08Dec + 62,96Lk Tại VQG Cúc Phương:
+ Theo N là:
22,48Mat + 19,26SVga + 14,06Natg + 8,22Reh + 5,20Goi + 30,78Lk
+ Công thức IV%:
20,28Vga + 16,96Cal + 14,68Mat + 9,26Natg + 5,02 Reh + 33,80Lk Thành phần, số lượng lồi và nhóm lồi cây ưu thế và giá trị ưu thế của nhóm của hai VQG là rất khác nhau. Điều này rất phù hợp với trạng thái rừng, điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của hai khu vực nghiên cứu.
2. Đề tài đã xác định được có 108 loài, R = 2,248, D1 = 0,949, H = 1,564 tại VQG Ba Vì và 80 lồi, R = 1,780, D1 = 0,878, H = 1,183 tại VQG Cúc Phương trên diện tích nghiên cứu là 3ha. Xét cho tổng thể 3ha điều tra trên khu vực nghiên cứu đều có các lồi ở dạng ít gặp. Các chỉ số đa dạng đều cho thấy rằng các trạng thái rừng này có tính đa dạng cao, đã có sự tập trung vào một số lồi chính. Sự ổn định tại VQG Cúc Phương tốt hơn Ba Vì.
3. Ở các khu rừng nhiệt đới, kín, lá rộng thường xanh, trạng thái rừng khá giàu, quy luật phân bố N/D1.3 tuân theo hàm khoảng cách, phân bố N/HVN
tuân theo quy luật hàm Weibull. Giữa HVN và D1.3 có mối liên hệ với nhau theo cả 4 dạng phương trình Logarit, Power, Compound, Chữ S. Đề tài lựa chọn phương trình Logarit biểu thị, mơ tả quan hệ HVN/D1.3 cho các khu rừng tại hai khu vực nghiên cứu: HVN = a + b*log(D1.3) và lập được cho 6 OĐĐ và