Chương 3. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.4 Phương pháp nghiên cứu
3.4.4. Phương pháp xử lý và tính toán số liệu
1) Phân chia mô hình rừng trồng: Căn cứ vào số loài cây trồng chính (3 loài) thuộc đối tượng nghiên cứu. Căn cứ vào số phương thức trồng chính (thuần, hỗn giao) của đối tượng nghiên cứu (2 phương thức). Theo đó, về lý thuyết sẽ có 6 loại mô hình rừng trồng (được đặt tên bởi loài cây và phương thức trồng). Tuy nhiên, trên thực tiễn diện tích rừng trồng, có thể không có hay không đủ lượng diện tích cần điều tra; cho nên thực tế có 4 loại mô hình; đó là:
- Mô hình Sao đen thuần loại (mã số 1) - Mô hình Dầu cát thuần loại (mã số 2) - Mô hình Sao đen hỗn giao (mã số 4) - Mô hình Sến cát hỗn giao (mã số 5) 3.4.4.2. Tính toán số liệu thực nghiệm
2) Tính các đặc trưng định lượng (D1,3, Hvn, Dtán, N/ha) của từng loài cây theo tuổi và cho từng mô hình rừng trồng.
Các chỉ tiêu như D1,3, Hvn, Dtán, N/ha tính cho từng OTC, sau đó tập hợp các ô theo từng mô hình rừng trồng. Điều kiện để sát nhập các OTC là phải trên cùng một khu vực trồng, loại đất trồng, phương thức trồng và quy cách trồng.
Xác định sự biến động số cây và tỉa thưa tự nhiên của rừng trồng thông qua tất cả các tuổi rừng trồng hiện có.
Xác định quá trình biến thiên của mật độ sau trồng, mật độ hiện tại dựa vào số cây hiện có, tính trung bình cho các năm.
3) Đặc tính phẩm chất hay chất lượng của cây phân theo 3 cấp thông thường là cây tốt (a), cây trung bình (b) và cây xấu (c): Chỉ tiêu phẩm chất được thu thập cho từng cây khi điều tra theo tiêu chuẩn đã định trong điều tra lâm học. Sau đó, chúng được tính cho từng OTC theo tỷ lệ phần trăm (%). Phẩm chất cây trồng cũng được xác định theo từng loại cây trồng chính như các chỉ tiêu định lượng ở trên.
3.4.4.3. Thực hiện các phân tích số liệu thực nghiệm
4) Xác lập phân bố số cây N theo cấp D1,3, phân bố N theo cấp Hvn và phân bố N theo G cho mỗi mô hình rừng trồng và cho từng loài cây. Các bước chính:
Căn cứ vào số lượng cây họ Sao Dầu có trong OTC, có 2 trường hợp:
Trường hợp 1: Nếu số lượng cây đủ dung lượng khoảng 30 cây trở lên thì tính theo từng OTC.
Trường hợp 2: Nhập từ 2 đến 3 OTC thành một mẫu, sở dĩ phải nhập là vì số cây trồng chính trên một số OTC không đủ dung lượng 30 cây. Điều kiện nhập các ô với nhau là cùng loại đất, loại rừng và quy cách trồng. Về nguyên tắc, giữa các ô phải không khác biệt về phương sai. Điều này hoàn toàn được đáp ứng qua kiểm tra thống kê về tính thuần nhất của phương sai của các chỉ tiêu đo giữa các ô với nhau.
Chia đường kính (D1,3) và chiều cao (Hvn) thành các cấp, xác định số cây thực nghiệm ở các cấp này để lập phân bố tần số thực nghiệm (theo tần suất, %).
Lập các phân bố thực nghiệm (N% theo D1,3 và Hvn), cụ thể sẽ chọn hai giai đoạn điển hình (hiện có) của rừng trồng.
Dựa vào đường phân bố thực nghiệm, lựa chọn các hàm toán học để mô phỏng các qui luật phân bố N/D1,3, N/Hvn và N/Dt. Các hàm toán học được chọn thử
nghiệm cho phân bố số cây ở rừng trồng phổ biến nhất là: hàm Gamma, hàm Normal, hàm Lognormal và hàm Weibull. Đây cũng là các hàm phân bố lý thuyết sẵn có trong phần mềm Statgraphics.
Để kiểm tra mức độ phù hợp của các quy luật phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm N/D1,3 và N/Hvn, đề tài sử dụng trắc nghiệm 2. Phương pháp thực hành mô phỏng và kiểm tra sự phù hợp của phân bố hoàn toàn tuân theo nguyên tắc thống kê. Tiêu chuẩn đánh giá dựa vào giá trị 2 tính và P-value từ máy tính. Nếu xác suất P càng cao thì sự khác biệt giữa phân bố thực nghiệm và hàm lý thuyết càng không có ý nghĩa, nghĩa là hàm lắp vào càng phù hợp.
5) Đề tài tiến hành thử nghiệm tương quan H/D1,3 của từng mô hình rừng trồng bằng cách lựa chọn từ các dạng phương trình khác nhau (có sẵn trong phần mềm Statgraphics). Để làm rõ vấn đề này, trước hết đề tài hết xác định các đặc trưng thống kê như hệ số tương quan (R), sai tiêu chuẩn (SE), sai số bình phương tổng nhỏ nhất (SSR),… ở mức ý nghĩa cao (P-value đều nhỏ hơn 0,05) của các phương trình thử nghiệm để so sánh, từ đó lựa chọn phương trình phù hợp nhất để mô phỏng cho quy luật tương quan giữa Hvn và D1,3 cho các mô hình rừng trồng ở khu vực nghiên cứu. Sau đó, thực hiện so sánh hàm tương quan giữa các mô hình rừng để xác định diễn biến của Hvn thay đổi theo D1,3 như thế nào.
6) Sự cạnh tranh giữa những cây gỗ về nước, ánh sáng và không gian sống có ảnh hưởng đến thành phần loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tái sinh và đa dạng loài cây gỗ. Trong nghiên cứu này (ở rừng trồng), mức độ cạnh tranh giữa những cây gỗ trong ba trạng thái rừng được phân tích theo chỉ số cạnh tranh tán (CCI) = Crown Competiton Index). Sở dĩ sử dụng chỉ số CCI là vì sự giao tán giữa những cây gỗ có thể được xác định từ Dt. Chỉ số CCI của cây thứ i (CCIi) trong quần thụ được xác định theo công thức; trong đó zi (m2/ha) là diện tích tán của cây i, Z = 1.000 m2 (diện tích ô tiêu chuẩn), Dt là đường kính tán của cây thứ i.
CCIi = zi/Z = (0,785*Dti^2)/1.000
Chỉ tiêu zi của một cây gỗ trưởng thành (D > 6 cm) được ước lượng gần đúng theo diện tích hình tròn với đường kính bằng Dt. Tổng diện tích tán của tất
cả cây gỗ trong quần thụ (ZQT, m2/ha) được xác định dựa vào tổng số cây (quy ra hecta, trong đó có diện tích tán và N/ha là mật độ quần thụ).
3.4.4.4. So sánh giữa các trung bình mẫu
7) Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố trồng rừng tới các chỉ tiêu sinh trưởng của cây và quần thụ ở các mô hình rừng trồng.
Chọn yếu tố tác động cần so sánh và chỉ tiêu so sánh: Yếu tố ảnh hưởng là phương thức trồng rừng và loài cây trồng rừng. Chỉ tiêu so sánh là các chỉ tiêu sinh trưởng của cây D1.3, Hvn, Dtán và phẩm chất cây trồng đối với các cây cá thể được đo đếm trong OTC tạm thời.
Khi so sánh một yếu tố gọi là yếu tố tác động thì các yếu tố còn lại phải được kiểm soát và tác động đến sinh trưởng của đối tượng nghiên cứu là như nhau. Ví dụ:
khi so sánh giữa hai phương thức trồng thì các yếu tố như cấp tuổi, loài cây trồng phải là đồng nhất. Do vậy, việc chọn mẫu (là các OTC) để so sánh phải đáp ứng được các tiêu chí trên.
Sử dụng trắc nghiệm t-Student để so sánh trung bình hai mẫu. Vì các yếu tố tác động không so sánh phải là như nhau nên coi hai mẫu xuất phát từ một tổng thể và do đó chọn kiểu so sánh giữa hai mẫu độc lập với phương sai bằng nhau. Việc so sánh được thực hiện trên nguyên tắc số cây cho mỗi mẫu phải trên 30 cây (của 1 đến 3 ô tiêu chuẩn cùng loại tùy theo mật độ hiện tại).
Trong trường hợp nhiều hơn 3 mẫu, đề tài sử dụng phương pháp phân tích phương sai một yếu tố (ANOVA) để đánh giá. Trong đó, yếu tố đưa vào so sánh là những loài tham gia vào từng mô hình (mỗi mô hình chỉ chọn một loài cây chính).
Việc so sánh dựa vào chỉ tiêu đo của từng cây trên tất cả các cây của các OTC đưa vào mẫu cần so sánh.
Đánh giá kết quả so sánh sinh trưởng giữa hai hay nhiều mẫu mẫu dựa vào trị số xác suất ý nghĩa (P-value) của kiểm định t hay kiểm định F với xác suất P ở các ngưỡng ý nghĩa như sau:
P-value > 0,05 Sự khác biệt giữa hai trung bình là không có ý nghĩa P-value ≤ 0,05 Sự khác biệt giữa hai trung bình là có ý nghĩa
P-value ≤ 0,01 Sự khác biệt giữa hai trung bình là rất có ý nghĩa
8) Cuối cùng, việc đề xuất các biện pháp lâm sinh cho kỹ thuật trồng rừng và nuôi dưỡng rừng trồng dựa vào kết quả của các nội dung ở trên, theo từng bước:
Bước 1: Đặt ra các tiêu chí để đánh giá
Bước 2: Đối chiếu kết quả nghiên cứu với những tiêu chí đặt ra,
Bước 3: Chọn kết quả vừa có trong kết quả nghiên cứu vừa đạt ở thang bậc của tiêu chí để đưa vào biện pháp.
Bước 4: Đề xuất biện pháp, cụ thể cho đối tượng, vị trí và cách làm.