Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.2. Xác định biến động tổng tiết diện ngang
3.2.1. Biến động tiết diện ngang theo diện tích ô mẫu hệ thống
Trên cơ sở 150 ô hệ thống của 20 ô tiêu chuẩn ở các trạng thái IIB, IIIA2, IIIA3, IIIB với các cỡ diện tích tương ứng là 100m2, 200m2, 300m2,
400m2, 500m2 , đề tàixác định biến động tổng tiết diện ngang (S%) theo diện tích ô. Kết quả choở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Biến động tổng tiết diện ngang (S%) theo diện tích ô
Trạng thái Lô Diện tích ô mẫu hệ thống (m2) Trung 100 200 300 400 500 bình
IIB 1 8.86 5.34 5.29 4.21 4.94 5.73
IIB 2 5.51 5.77 3.78 3.79 4.22 4.61
IIB 3 31.78 9.13 12.92 16.12 9.85 15.96
IIB 4 8.72 9.19 16.15 12.52 12.29 11.77
IIB 5 7.35 16.43 7.17 7.62 12.38 10.19
Trung bình 12.44 9.17 9.06 8.86 8.74 9.65
IIIA2 1 19.71 16.18 8.04 12.77 12.33 13.81
IIIA2 2 6.30 14.01 16.44 11.53 8.10 11.28
IIIA2 3 13.20 9.48 15.26 12.99 11.46 12.48
IIIA2 4 34.55 11.35 8.13 9.80 8.24 14.41
IIIA2 5 20.90 12.09 12.47 12.49 9.77 13.54
Trung bình 28.33 18.02 17.47 15.32 13.38 18.50
IIIA3 1 9.71 10.02 4.42 5.63 5.72 7.10
IIIA3 2 24.51 11.12 12.33 11.99 10.47 14.08
IIIA3 3 47.79 32.87 40.05 31.43 31.45 36.72
IIIA3 4 17.08 17.74 14.07 11.11 15.52 15.10
IIIA3 5 18.65 18.17 16.64 13.19 7.15 14.76
Trung bình 23.55 17.98 17.5 14.67 14.06 17.55
IIIB 1 11.61 10.55 10.12 7.68 5.70 9.13
IIIB 2 14.99 17.13 13.77 13.34 14.85 14.82
IIIB 3 16.57 9.35 7.42 4.48 4.07 8.38
IIIB 4 38.55 24.57 28.83 25.46 25.49 28.58
IIIB 5 13.53 12.42 7.52 6.18 7.24 9.38
Trung bình 19.05 14.80 13.53 11.43 11.47 14.06
Kết quả bảng 3.2 cho thấy, với cùng diện tích ô điều tra hệ thống, biến động tổng tiết diện ngang trên các trạng thái không thể hiện rõ quy luật. Trong tất cả các trạng thái thì biến động tổng tiết diện ngang trung bình ở trạng thái IIBlà nhỏnhất, với S% dao động từ 8.74–12.44% , tiếp theo là trạng thái IIIB
(11.47 – 19.05%) và trạng thái IIIA3 (14.06 – 23.55%). Biến động tổng tiết diện ngang trung bình ở trạng thái IIIA2 là lớn nhất ở hầu hết các cỡ diện tích ô với mức dao động của S% từ 13.38–28.33%.
Từ kết quả tính hệ số biến động tổng tiết diện ngang ở bảng 3.2 cho thấy, trên tất cả các trạng thái rừng, biến động tổng tiết diện ngang có xu hướng chung giảm dần theo cỡ diện tích ô điều tra (hình 3.1).
Hình 3.1. Biến động tổng tiết diện ngang theo diện tích ô
Để mô phỏng mối quan hệ giữa hệ số biến động (S%) với diện tích ô (S) đề tài sử dụng chương trình SPSS 15.0, dựa vào hệ số xác định (R2) và xác suất kiểm tra sự tồn tại của R2 đã chọn ra phương trình tương quan có dạng:
S% = b0+ b1.ln(S) (3.1)
Kết quảphân tích tương quan được ghiở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả xác định tương quan giữa hệ số biến động tổng tiết diện ngang với diện tích ô
TT R2 b0 b1 Sig F Sig tb0 Sig tb1
IIB 0.800 21.93 -2.20 <0.05 <0.05 <0.05 IIIA2 0.921 67.18 -8.75 <0.05 <0.05 <0.05 IIIA3 0.970 50.59 -6.05 <0.05 <0.05 <0.05 IIIB 0.973 41.15 -4.87 <0.05 <0.05 <0.05
Kết quả phân tích tương quan ở bảng 3.3 cho thấy, trên tất cả các trạng thái, tương quan giữa hệ sốbiến động tổng tiết diện ngang S% với diện tích ô mẫu mô tả tốt bằng phương trình (3.1), hệ số xác định R2 ở mức rất cao (dao động từ 0.800 – 0.973), phương trình cũng như các tham s ố của phương trình đều tồn tại. Hình 3.2 cho thấy, đường lý thuyết và thực nghiệm bám sát nhau, điều này chứng tỏ có thể sử dụng các phương trình đã lập tương ứng với mỗi trạng thái để tính hệ số biến động tổng tiết diện ngang theo diện tích ô điều tra.
Trạng thái IIB Trạng thái IIIA2
Trạng thái IIIA3 Trạng thái IIIB
Hình 3.2. Biến động tổng tiết diện ngang thực nghiệm và lý thuyết theo diện tích ô
Hình 3.3. Biến động tổng tiết diện ngang thực nghiệm theo trạng thái và diện tích ô
Hình 3.1 cho thấy, đường biểu thị biến động tổng tiết diện ngang của trạng thái IIIA2 sát với trạng thái IIIA3. Biểu đồ cột hình 3.3 cho thấy rõ hơn điều này. Qua đó thấy rằng có thể chia biến động tổng tiết diện ngang thành 3 mức tương ứng với các trạng thái và tăng dần về mức độ như sau:
Mức 1: Trạng thái IIB Mức 2: Trạng thái IIIB
Mức 3: Trạng thái IIIA2 và IIIA3.
Biến động tổng tiết diện ngang của trạng thái IIIA2và IIIA3 là cao nhất, tiếp đó là trạng thái IIIB. Biến động tổng tiết diện ngang của trạng thái IIBlà thấp nhất.
3.2.2. Xác định dung lượng quan sát cần thiết
Trong điều tra rừng, tuỳthuộc vào độchính xác của kết quả điều tra mà lựa chọn phương pháp điều tra hợp lý. Trên cơ sở biến động tổng tiết diện ngang bình quân của các ô mẫu hệ thống có diện tích khác nhau theo các trạng thái (bảng 3.4 và 3.5 ) và giả thuyết về độ chính xác cho trước trong 2 trường hợp ∆ = 10% và ∆ = 5%, để tài tính dung lượng quan sát cần thiết khi xác định tổng tiết diện ngang lâm phần.
Bảng 3.4. Dung lượng quan sát cần thiết xác định tổng tiết diện ngang (sai số cho trước∆ = 10%)
Trạng
thái F(ha) Diện tích ô mẫu hệ thống (m2)
100 200 300 400 500
IIB
S% 12.44 9.17 9.06 8.86 8.74
1 6 3 3 3 3
5 6 3 3 3 3
10 6 3 3 3 3
15 6 3 3 3 3
20 6 3 3 3 3
IIIA2
S% 28.33 18.02 17.47 15.32 13.38
1 24 11 11 9 7
5 30 13 12 9 7
10 31 13 12 9 7
15 31 13 12 9 7
20 32 13 12 9 7
IIIA3
S% 23.55 17.98 17.50 14.67 14.06
1 18 11 11 8 7
5 21 13 12 8 8
10 22 13 12 9 8
15 22 13 12 9 8
20 22 13 12 9 8
IIIB
S% 19.05 14.80 13.53 11.43 11.47
1 13 8 7 5 5
5 14 9 7 5 5
10 14 9 7 5 5
15 14 9 7 5 5
20 14 9 7 5 5
Bảng 3.5. Dung lượng quan sát cần thiết xác định tổng tiết diện ngang (sai số cho trước ∆ = 5%)
Trạng
thái F(ha) Diện tích ô mẫu hệ thống (m2)
100 200 300 400 500
IIB
S% 12.44 9.17 9.06 8.86 8.74
1 20 11 9 8 8
5 24 13 12 11 11
10 24 13 13 12 12
15 24 13 13 12 12
20 24 13 13 12 12
IIIA2
S% 28.33 18.02 17.47 15.32 13.38
1 56 25 20 15 12
5 102 43 38 29 22
10 114 47 43 33 25
15 118 49 44 34 26
20 121 49 45 35 27
IIIA3
S% 23.55 17.98 17.50 14.67 14.06
1 47 25 20 14 12
5 75 43 38 27 24
10 81 47 43 30 27
15 84 48 45 32 29
20 85 49 46 32 29
IIIB
S% 19.05 14.80 13.53 11.43 11.47
1 37 21 16 11 10
5 52 31 25 18 17
10 55 33 27 19 19
15 56 33 28 20 20
20 56 34 28 20 20
Kết quảbảng 3.4 và bảng 3.5 cho thấy:
- Với sai số điều tra cho trước, trong cùng trạng thái rừng và cùng diện tích khu điều tra, khi tăng dần diện tích ô mẫu (từ 100m2 lên 500m2) thì dung lượng quan sát có xu hướng giảm dần. Nhưng trong cùng trạng thái và cùng diện tích ô mẫu, khi tăng dần diện tích khu điều tra thì dung lượng quan sát cũng tăng theo.
- Với các trạng thái rừng khác nhau, cùng diện tích ô mẫu hệ thống và diện tích khu điều tra thì dung lượng quan sát ở trạng thái IIIA2 là lớn nhất ở hầu hết các cỡdiện tích ô hệthống, tiếp đó là dung lượng quan sátởtrạng thái IIIA3 và IIIB. Dung lượng quan sátở trạng thái IIBlà nhỏnhất.
- Khi giảm sai số điều tra từ 10% xuống 5% thì dung lượng quan sát ở mỗi ô hệ thống tăng lên 4 lần. Đây là điều khó đạt được trong điều tra rừng.
Do vậy, khi nghiên cứu biến động của tổng tiết diện ngang cho các trạng thái ta có thể không tính đến sai số5%.
3.2.3. Xác định tỷ lệdiện tích điều tra theo diện tích ô
Tỷ lệ rút mẫu hay tỷ lệ diện tích điều tra phụ thuộc vào biến động các nhân tố điều tra, diện tích cần điều tra cũng như yêu cầu của cuộc điều tra.
Với các trạng thái rừng khác nhau thì biến động của các nhân tố điều tra cũng khác nhau, do đó tỷ lệ rút mẫu không như nhau. Vì vậy, việc xác định tỷ lệ diệntích điều tra hợp lý có ý nghĩa trong điều tra rừng nói chung và thống kê trữ lượng rừng nói riêng. Căn cứ dung lượng quan sát cần thiết xác định tổng tiết diện ngang ứng với các cỡ diện tích ô mẫu khác nhau (bảng 3.6), từ đó xác định tỷlệ diện tích điềutra tương ứng.
Bảng 3.6. Tỷ lệ % diện tích điều theo diện tích ô (sai số ∆ = 10%)
Trạng thái F(ha)
Diện tích ô mẫu hệ thống (m2)
100 200 300 400 500
IIB
1 5.83 6.51 9.54 12.17 14.81
5 1.22 1.34 1.96 2.49 3.03
10 0.62 0.67 0.98 1.25 1.52
15 0.41 0.45 0.66 0.83 1.02
20 0.31 0.34 0.49 0.63 0.76
IIIA2
1 24.30 23.00 32.63 34.31 33.41
5 6.03 5.07 7.15 7.37 7.06
10 3.11 2.57 3.62 3.72 3.55
15 2.10 1.72 2.42 2.49 2.38
20 1.58 1.29 1.82 1.87 1.78
IIIA3
1 18.15 22.91 32.75 31.72 36.66
5 4.25 5.04 7.18 6.77 7.79
10 2.17 2.55 3.63 3.42 3.92
15 1.46 1.71 2.43 2.28 2.62
20 1.10 1.29 1.83 1.72 1.97
IIIB
1 12.68 16.12 20.47 19.86 25.00
5 2.82 3.45 4.33 4.14 5.21
10 1.43 1.74 2.18 2.08 2.62
15 0.96 1.16 1.46 1.39 1.75
20 0.72 0.87 1.09 1.04 1.31
Bảng 3.7. Tỷ lệ % diện tích điều theo diện tích ô (sai số ∆ = 5%)
Trạng thái F(ha)
Diện tích ô mẫu hệ thống (m2)
100 200 300 400 500
IIB
1 19.85 21.21 28.27 33.42 37.91
5 4.72 5.11 7.31 9.12 10.88
10 2.42 2.62 3.79 4.78 5.75
15 1.62 1.76 2.56 3.24 3.91
20 1.22 1.33 1.93 2.45 2.96
IIIA2
1 56.22 50.97 59.42 60.02 58.88
5 20.44 17.21 22.65 23.09 22.26
10 11.38 9.42 12.77 13.05 12.53
15 7.89 6.48 8.89 9.10 8.71
20 6.03 4.94 6.82 6.98 6.68
IIIA3
1 47.01 50.86 59.52 57.95 61.27
5 15.07 17.15 22.73 21.61 24.04
10 8.15 9.38 12.82 12.11 13.66
15 5.58 6.45 8.93 8.41 9.54
20 4.25 4.92 6.85 6.45 7.33
IIIB
1 36.74 41.21 46.78 45.53 51.28
5 10.41 12.30 14.95 14.32 17.39
10 5.49 6.55 8.08 7.71 9.52
15 3.73 4.47 5.54 5.28 6.56
20 2.82 3.39 4.21 4.01 5.00
Kết quảbảng 3.6 và bảng 3.7 cho thấy:
- Với cùng diện tích ô hệ thống, cùng diện tích khu điều tra, tỷlệ diện tích điều tra của các trạng thái có sự khác nhau rõ rệt. Tỷ lệ diện tích điều tra ở trạng thái IIIA2 và IIIA3 là lớn nhất, tiếp đó là trạng thái IIIB. Tỷ lệ diện tích điều traởtrạng thái IIBlà nhỏnhất.
- Trong cùng một trạng thái, với cùng diện tích ô hệ thống, tỷ lệ diện tích điều tra giảm dần theo diện tích khu điều tra.
- Trong cùng một trạng thái, cùng diện tích khu điều tra, tỷlệ diện tích điều tra tăng dần khi diện tích ô mẫu hệthống tăng từ100m2lên 500m2.
- Khi sai số cho trước giảm từ 10% xuống 5% thì tỷlệ diện tích điều tra trong cùng một trạng thái và cùng diện tích ô hệ thống sẽ tăng lên. Điều này cũng đồng nghĩa với việc nếu muốn có sai số nhỏ thì phải tăng dung lượng quan sát.
Bảng 3.8. Mức độ dao động f(%) theo diện tích khu điều tra (∆ = 10%) Trạng thái F(ha) f(%) dao động Diện tích ô (m2)
ứng với f(%) min
IIB
1 5.83 - 14.81 100
5 1.22 - 3.03 100
10 0.62 - 1.52 100
15 0.41 - 1.02 100
20 0.31 - 0.76 100
IIIA2
1 23.00 - 34.31 200
5 5.07 - 7.37 200
10 2.57 - 3.72 200
15 1.72 - 2.49 200
20 1.29 - 1.87 200
IIIA3
1 18.15 - 36.66 100
5 4.25 - 7.79 100
10 2.17 - 3.92 100
15 1.46 - 2.62 100
20 1.10 - 1.97 100
IIIB
1 12.68 - 25.00 100
5 2.82 - 5.21 100
10 1.43 - 2.62 100
15 0.96 - 1.75 100
20 0.72 - 1.31 100
Bảng 3.9. Mức độ dao động f(%) theo diện tích khu điều tra (∆ = 5%) Trạng thái F(ha) f(%) dao động Diện tích ô (m2)
ứng với f(%) min
IIB
1 19.85 - 37.91 100
5 4.72 - 10.88 100
10 2.42 - 5.75 100
15 1.62 - 3.91 100
20 1.22 - 2.96 100
IIIA2
1 50.97 - 60.02 200
5 17.21 - 23.09 200
10 9.42 - 13.05 200
15 6.48 - 9.10 200
20 4.94 - 6.98 200
IIIA3
1 47.01 - 61.27 100
5 15.07 - 24.04 100
10 8.15 - 13.66 100
15 5.58 - 9.54 100
20 4.25 - 7.33 100
IIIB
1 36.74 - 51.28 100
5 10.41 - 17.39 100
10 5.49 - 9.52 100
15 3.73 - 6.56 100
20 2.82 - 5.00 100
Trong điều tra rừng, ngoài việc xác định tỷlệ diện tích điều tra phù hợp nhằm đem lại hiệu quả cao cho công tác điều tra rừng thì việc xác định diện tích ô điều tra hợp lý là rất cần thiết, nó có ý nghĩa cả vềmặt lý luận cũng như thực tiễn. Nếu diện tích ô điều tra xác định quá lớn sẽ gây ra sai sốlớn, ngược
lại diện tích ô điều tra quá nhỏ sẽ dẫn đến chi phí cho công tác ngoại nghiệp sẽ rất cao. Do đó cần chọn diện tích ô điều tra sao cho hợp lý vừa nhằm đảm bảo sai sốcho phép vừa tiết kiệm chi phí trong điều tra.
Kết quảbảng 3.8 và 3.9 cho thấy:
- Trong cùng một trạng thái, khi tăng dần diện tích khu điều tra thì mức độ dao động f(%) cũng giảm dần.
- Trong hai trường hợp sai số cho trước 10% và 5% thì với trạng thái IIB, IIIA3, IIIB diện tích ô 100m2 ứng với tỷ lệ diện tích điều tra nhỏ nhất. Với trạng thái IIIA2, diện tích ô 200m2ứng với tỷlệdiện tích điều tra nhỏnhất.
3.2.4. Xác định diện tích ô điều tra tổng tiết diện ngang
Căn cứ vào sai số cho trước trong điều tra rừng, tỷlệ diện tích điều tra của các trạng thái rừng IIB, IIIA2, IIIA3, IIIB tương ứng ô có diện tích khác nhau, đề tài tiến hành lựa chọn diện tích ô điều tra hợp lý trên cơ sở đảm bảo cáctiêu chí sau đây:
- Tỷlệ diện tích điều tra nhỏnhất.
-Đảm bảo sai sốcho phép.
Căncứ vào tỷlệ điều tra nhỏnhất được tính theo sai sốcho phép, từ đó lựa chọn diện tích ô hợp lý để điều tra tổng tiết diện ngang lâm phần cho các trạng thái như sau:
- Trạng thái IIB, diện tích ô mẫu hệthống hợp lý là 100m2, ứng với tỷlệ diện tích điềutra xác định theo diện tích khu điều tra lần lượt là:
+ Với∆ = 10%: f = 5.38% (F = 1ha), f = 1.22% (F = 5ha), f = 0.62% (F
= 10ha), f = 0.41% (F = 15h), f = 0.31% (F = 20ha).
+ Với∆ = 5%:f = 19.85% (F = 1ha), f = 4.72% (F = 5ha), f = 2.42% (F
= 10ha), f = 1.62% (F = 15ha), f = 1.22% (F = 20ha).
- Trạng thái rừng IIIA2, diện tích ô mẫu hệ thống hợp lý là 200m2, ứng với tỷlệ diện tích điều tra xác định theo diện tích khu điều tra lần lượt là:
+ Với∆ = 10%: f = 23.0% (F = 1ha), f = 5.07% (F = 5ha), f = 2.57% (F
= 10ha), f = 1.72% (F = 15ha), f = 1.29% (F = 20ha).
+ Với ∆ = 5%: f = 50.97% (F = 1ha), f = 17.21% (F = 5ha), f = 9.42%
(F = 10ha), f = 6.48% (F = 15ha), f = 4.94% (F = 20ha).
- Trạng thái rừng IIIA3, diện tích ô mẫu hệ thống hợp lý là 100m2, ứng với tỷlệ diện tích điều tra xác định theo diện tích khu điều tra lần lượt là:
+ Với ∆ = 10%: f = 18.15% (F = 1ha), f = 4.25% (F = 5ha), f = 2.17%
(F = 10ha), f = 1.46% (F = 15ha), f = 1.10% (F = 20ha).
+ Với ∆ = 5%: f = 47.01% (F = 1ha), f = 15.07% (F = 5ha), f = 8.15%
(F = 10ha), f = 5.58% (F = 15ha), f = 4.25 (F = 20ha).
- Trạng thái rừng IIIB, diện tích ô mẫu hệ thống hợp lý là 100m2, ứng với tỷlệ diện tích điều tra xác định theo diện tích khu điều tra lần lượt là:
+ Với ∆ = 10%: f = 12.68% (F = 1ha), f = 2.82% (F = 5ha), f = 1.43%
(F = 10ha), f = 0.96% (F = 15ha), f = 0.72% (F = 20ha).
+ Với ∆ = 5%: f = 36.74% (F = 1ha), f = 10.41% (F = 5ha), f = 5.49%
(F = 10ha), f = 3.73% (F = 15ha), f = 2.82 (F = 20ha).
Từ kết quả nghiên cứuở trên cho thấy, khi xác định biến động tổng tiết diện ngang, diện tích ô mẫu hợp lý đối với các trạng thái IIB, IIIA3, IIIB là 100m2. Với trạng thái IIIA2 thì diện tích ô mẫu hợp lý là 200m2.
Trong điều tra rừng khó đạt được sai số5% bởi lẽ để đạt được được sai số này thì số lượng ô mẫu điều tra cũng như tỷlệ diện tích điều tra phải tăng lên rất nhiều. Do vậy, để xác định biến động cho các chỉ tiêu sản lượng tiếp theo, đềtài chỉ tính đến sai số10%.