Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.2. Sinh trưởng của Sao đen, Dầu cát, Sến cát ở các mô hình rừng trồng
4.2.3. Đặc điểm quan hệ tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng
Quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh trưởng của các bộ phận trên cùng một cây luôn có tương quan với nhau, từ đó người ta có thể suy ra bộ phận này khi biết kích thước của bộ phận kia. Tuy nhiên, các quan hệ này cũng bị ảnh hưởng của các nhân tố bên trong và bên ngoài, trong đó yếu tố bên trong chính là đặc tính sinh vật học của loài cây, còn điều kiện bên ngoài là các yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tình hình sinh trưởng như đất đai, kỹ thuật trồng và cách chăm sóc cây trồng.
4.2.3.1. Quan hệ chiều cao – đường kính thân của cây
Từ số liệu đo của chiều cao và đường kính thân cây tại vị trí1,3 m của tất cả các cây trong OTC, đồng thời qua lựa chọn hàm biểu thị cho quan hệ Hvn-D1,3
thông qua giá trị R2 cao nhất, đề tài đã lựa chọn ra các dạng hàm biểu thị cho quan hệ giữa hai chỉ tiêu sinh trưởng H và D tốt nhất của mỗi mô hình rừng trồng. Các kết quả được tóm tắt trong Bảng 4.21, chi tiết tính toán tại Phụ lục 2.8.1.
Bảng 4.21.Dạng hàm và các tham số của quan hệ H-D ở các mô hình rừng trồng
Mô hình rừng Dạng hàm quan hệ R2 SE P-value
Sao thuần H = (a + b*D)^2 91,0 0,153 0,000
Dầu thuần H = (a + b*sqrt(D))^2 93,2 0,148 0,000
Sao h.giao H = a*D^b 83,2 0,148 0,000
Sến h.giao H = a*D^b 78,1 0,139 0,000
Các hàm thiết lập được có dạng toán học như sau:
o Mô hình Sao thuần (MH1):
Chcao = (1.6114 + 0.054773*Dkinh)^2 o Mô hình Dầu thuần (MH2):
Chcao = (0.43094 + 0.52180*sqrt(Dkinh))^2 o Mô hình Sao hỗn giao (MH3):
Chcao = exp(-0.38862 + 0.80138*ln(Dkinh)) o Mô hình Sến hỗn giao (MH4):
Chcao = exp(-0.30666 + 0.77866*ln(Dkinh))
Đường biểu diễn lý thuyết của các quan hệ Hvn-D1,3 ở 4 loại mô hình rừng trồng như trình bày tại Hình 4.15(ký hiệu MH1, MH2, MH3 và MH4 là tên gọi tắt của các dạng hàm ứng với mỗi mô hình rừng trồng).
Hình 4.15.Biểu diễn quan hệ hàm Hvn-D1,3ở các mô hình rừng trồng
Theo những kết quả này, đề tài có một số nhận xét: (i) Mức độ quan hệ giữa hai chỉ tiêu Hvn và D1,3 ở tất cả các mô hình rừng trồng đều rất chặt chẽ (R2 đều lớn hơn 78%); (ii) Từ các tham số SSR và SE cùng với xác suất P rất nhỏ (nhỏ hơn nhiều 0,01) cho nên mức độ chấp nhận của các hàm đã thiết lập đều rất cao.
Tuy nhiên, căn cứ vào từng dạng hàm toán học của các quan hệ Hvn-D1,3 cho thấy, đối với mô hình rừng trồng thuần có dạng hàm căn bậc hai, trong khi cả hai mô hình rừng trồng hỗn giao đều có dạng của hàm số mũ, do đó tốc độ thay đổi của H theo D có khác nhau giữa hai dạng mô hình rừng này, mặc dù khác biệt về H ở các cấp D nhỏ thì sai lệch H cũng không lớn. Điều đó cho thấy, trong cùng điều kiện trồng rừng cây gỗ lớn, sự khác biệt về tốc độ hay dạng quan hệ H-D1,3 là do loài cây, đặc tính sinh vật học của loài quy định dạng và mức độ phụ thuộc của Hvn vào D1,3 chứ không phải hoàn toàn do điều kiện trồng rừng.
4.2.3.2. Quan hệ chiều cao – đường kính tán của cây
Từ số liệu đo của chiều cao và đường kính tán cây của tất cả các cây trong OTC, đồng thời qua lựa chọn hàm biểu thị cho quan hệ Hvn-Dt thông qua giá trị R2 cao nhất, đề tài đã lựa chọn ra các dạng hàm biểu thị cho quan hệ giữa hai chỉ tiêu sinh trưởng Hvn và Dt tốt nhất của mỗi mô hình rừng trồng. Các kết quả được tóm tắt trong Bảng 4.22, chi tiết của tính toán tại Phụ lục 2.8.2.
Bảng 4.22. Dạng hàm và các tham số của quan hệ H-Dt ở các mô hình rừng trồng
Mô hình rừng Dạng hàm quan hệ R2 SE P-value
Sao thuần H = sqrt(a + b*Dt^2) 82,1 0,851 0,000 Dầu thuần H = sqrt(a + b*Dt^2) 98,2 0,402 0,000 Sao h.giao H = sqrt(a + b*Dt^2) 99,1 0,232 0,000 Sến h.giao H = sqrt(a + b*Dt^2) 98,8 0,298 0,000
Các hàm thiết lập được có dạng toán học như sau:
o Mô hình Sao thuần (MH1):
Dtan = -5.34333 + 3.56675*sqrt(Chcao) o Mô hình Dầu thuần (MH2):
Dtan = -7.90680 + 4.66354*sqrt(Chcao) o Mô hình Sao hỗn giao (MH3):
Dtan = -7.05778 + 4.19638*sqrt(Chcao) o Mô hình Sến hỗn giao (MH4):
Dtan = -7.66235 + 4.50688*sqrt(Chcao)
Đường biểu diễn lý thuyết của các quan hệ Dt-Hvn ở 4 mô hình rừng trồng như trình bày tại Hình 4.16 (ký hiệu MH1, MH2, MH3 và MH4 là tên gọi tắt của các dạng hàm ứng với mỗi mô hình rừng trồng).
Theo những kết quả này, đề tài có một số nhận xét: (i) Mức độ quan hệ giữa hai chỉ tiêu D1,3và Hvn ở tất cả các mô hình rừng trồng đều rất chặt chẽ (R2đều lớn hơn 82%); (ii) Từ các tham số SSR và SE cùng với xác suất P rất nhỏ (nhỏ hơn nhiều 0,01) cho nên mức độ chấp nhận của các hàm đã thiết lập đều rất cao.
Tuy nhiên, căn cứ vào từng dạng hàm toán học của các quan hệ Dt-Hvn cho thấy, tất cả các mô hình rừng trồng đều có dạng của hàm hàm căn bậc hai của biến X, do đó dạng biến thiên của Dt theo Hvn là không khác nhau giữa các loại mô hình rừng, khác biệt chỉ là thay đổi hệ số của mỗi hàm hồi quy.
Hình 4.16.Biểu diễn quan hệ hàm Dt-Hvnở các mô hình rừng trồng
Kết quả từ Hình 4.16 cho thấy, trong cùng điều kiện trồng rừng cây gỗ lớn, sự khác biệt về tốc độ hay dạng quan hệ Dt-Hvnlà do đặc tính sinh vật học của loài quy định và mức độ phụ thuộc của Dt vào Hvn chứ không phải hoàn toàn do điều
kiện trồng rừng và chăm sóc. Ở đây, loài Sao đen có sự thay đổi Dt theo Hvn chậm hơn so với loài Sến cát và biến thiên của Dt theo Hvn cao nhất thuộc về loài Dầu cát, xem xét kết hợp cùng với giá trị bình quân thì loài Dầu cát không chỉ có giá trị Dt lớn mà biến động cũng cao nhất.
4.2.3.3. Sinh trưởng của đường kính tán và sự cạnh tranh giữa các cây trồng Căn cứ vào kết quả ở Mục 4.2.1 và 4.2.2, đề tài xác định được giá trị sinh trưởng của Dt theo tuổi. Căn cứ vào kết quả của Mục 4.2.3, đề tài cũng đã xác định được quan hệ của Dt với Hvn và quan hệ của Hvn với D1,3. Như vậy, các chỉ số sinh trưởng đều tăng lên theo tuổi và có tương quan với nhau. Đến độ tuổi nào đó, giữa các cá thể cây trồng có sự cạnh tranh không gian trên mặt đất do quá trình khép tán diễn ra, quá trình này có thể dẫn tới sự phân hoá sinh trưởng giữa các cây trong rừng trồng. Vì thế, đề tài xác định mức độ này qua chỉ số CCI (chỉ số cạnh tranh tán) và so sánh giữa các loài của các mô hình rừng trồng hiện có.
Chỉ số CCI phụ thuộc vào Dt bình quân (m) và số cây trên một đơn vị diện tích (ha). Giá trị Dt theo tuổi được kế thừa từ các hàm sinh trưởng Dt theo tuổi (Bảng 4.20), từ đó tính ra diện tích (DT, m2). Giá trị N/ha lấy từ số liệu thực nghiệm bình quân của các OTC. Theo đó, đề tài xác định được các giá trị CCI theo tuổi ở 4 mô hình rừng trồng của 3 loài cây trồng chính như trình bày trong Bảng 4.23.
Bảng 4.23. Chỉ số CCI theo tuổi của các loài trong các mô hình rừng trồng Tuổi
rừng
Sao thuần Dầu thuần Sao hỗn giao Sến hỗn giao DT(m2) CCI DT(m2) CCI DT(m2) CCI DT(m2) CCI
10 5,8 0,21 15,2 0,58 10,8 0,37 12,6 0,43
11 8,5 0,32 20,6 0,76 15,7 0,53 18,7 0,63
12 12,0 0,43 26,9 0,97 21,7 0,70 26,1 0,86
13 16,3 0,59 33,9 1,22 29,0 0,93 34,8 1,15
14 21,3 0,75 41,8 1,46 37,4 1,20 44,7 1,47
15 27,2 0,95 50,3 1,76 47,1 1,51 55,6 1,78
16 34,0 1,19 59,4 2,02 57,9 1,79 67,6 2,09
17 41,6 1,40 69,1 2,35 69,8 2,17 80,3 2,49
Hình 4.17.Diễn biến của CCI theo tuổi ở các mô hình rừng trồng
Theo số liệu kết quả ở Bảng 4.23 và Hình 4.17, do giá trị bình quân của Dt tăng theo tuổi, còn số cây sống trên một đơn vị diện tích sau tuổi 10 gần như không đổi, cho nên chỉ số CCI chỉ phụ thuộc vào diện tích tán, khi CCI < 1 nghĩa là còn khoảng trống trong rừng, còn khi CCI > 1 nghĩa là có sự cạnh tranh tán giữa các cây với nhau. Tuy nhiên, đề tài này đã chưa tính tới khả năng chồng tán giữa các cây khác lớp chiều cao trên cùng phạm vi diện tích.
Theo đó, ở mô hình rừng Sao thuần khả năng cạnh tranh diễn ra từ tuổi 16, ở Sao hỗn giao từ tuổi 14, ở mô hình rừng Dầu thuầnvà Sến cát hỗn giao thì khả năng cạnh tranh diễn ra từ tuổi 13. Trong đó, các mô hình Dầu thuần và Sến cát hỗn giao khả năng cạnh tranh quyết liệt hơn ở tuổi 16 (CCI trên 2,0). Như vậy, rừng trồng Dầu cátvàSến cát có sự canh tranh cao hơn so với rừng trồng Sao đen.