Chương 2. MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 20 NGHIÊN CỨU
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu tầng cây cao được xử lý bằng phần mềm Excel thông qua các chỉ tiêu thống kê mô tả, và các hàm tương quan.
• Tổ thành tầng cây cao:
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, 1996).
(2-1) 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;
Gi% là % theo tổng tiết diện ngang 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 > 50% 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%.
Mật độ: Công thức xác định mật độ như sau
(2-2)
2
%
% i% i
i
G
IV N
10.000 S
N/ha n
Trong đó:
n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S: Diện tích ÔTC (m2)
Xác định phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và số cây theo chiều cao (N/Hvn): Việc mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số trong thực tiễn và nghiên cứu Nông - Lâm nghiệp có ý nghĩa rất lớn, một mặt nó cho biết các quy luật phân bố vốn tồn tại khách quan trong tổng thể, mặt khác các quy luật phân bố này có thể biểu thị một cách gần đúng bằng các biểu thức toán học cho phép xác định tần số tương ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra nào đó.
Ngoài ra, việc nghiên cứu các quy luật phân bố còn tạo tiền đề để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý.
Tính các đặc trưng mẫu theo chương trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm các trị số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere.
m = 5.lgn
(2-3) Trong đó:
m là số tổ K: cự ly tổ
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:
- Phân bố giảm (phân bố mũ)
Trong Lâm nghiệp thường dùng 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
m
Xmin K Xmax
chiều cao (N/Hvn) ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi qua khai thác chọn không quy tắc nhiều lần. Hàm Meyer có dạng:
ft = .e-x (2-4) Trong đó:
ft là tần số quan sát, x là cỡ kính hoặc cỡ chiều cao α, β là hai tham số của hàm Meyer
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 - 4) để đưa về dạng phương trình hồi quy tuyến tính một lớp có dạng y = a + bx.
- Phân bố Weibull: Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0,+ ), hàm mật độ có dạng:
f(x) α.λ.xα1eλ.xα (2-5) Trong đó:
α và là hai tham số của phân bố Weibull. Tham số đặc trưng cho độ nhọn phân bố, tham số α biểu thị độ lệch của phân bố.
Nếu α = 1 phân bố có dạng giảm α = 3 phân bố có dạng đối xứng α > 3 phân bố có dạng lệch phải α < 3 phân bố có dạng lệch trái
Tham số được ước lượng theo phương pháp tối đa hợp lý bằng công thức:
=
n
1 i
fi.xiα
n
(2-6)
. - 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
(2-7) Trong đó:
=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.
. * 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
của Pearson:
χ2 (ftfltflt)2 (2-8) Trong đó:
ft là trị số thực nghiệm flt là trị số lý thuyết Nếu 2 tính 05
2 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-
).
Trong trường hợp không thể chia tổ, để tài sử dụng phân bố thực nghiệm để tính toán.
• Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng
Tổ thành cây tái sinh
Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:
(2-9) Trong đó:
n là số cây trung bình theo loài m là tổng số cá thể điều tra ni là số lượng cá thể loài i
Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:
n% (2-10) Nếu: ni 5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
ni < 5% thì loài đó không được tham gia vào công thức tổ thành.
Hệ số tổ thành: (2-11) Trong đó:
Ki: Hệ số tổ thành loài thứ i ni: Số lượng cá thể loài i m: Tổng số cá thể điều tra Mật độ 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:
(2-12) với S là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
m ni n
m
1 i
.100 ni ni
m
1 i
m 10 Ki ni
S n 10.000
N/ha
Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao: < 0,5m; 0,5-1m;
1-2m và trên 2m. Vẽ biểu đồ biểu diễn số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao.
Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên
- Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên: Đề tài đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên thông qua việc tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ tàn che khác nhau.
- Ảnh hưởng của cây bụi thảm tươi đến tái sinh tự nhiên: Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi.
- Ảnh hưởng của địa hình đến tái sinh tự nhiên: Từ kết quả nghiên cứu đề tài tổng hợp số liệu theo từng vị trí địa hình như chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi để thấy được sự ảnh hưởng của nó đến mật độ, số loài, tỷ lệ cây triển vọng, chất lượng cây tái sinh.
- Ảnh hưởng của độ ẩm đất, độ pH.
- Ảnh hưởng của con người đến tái sinh tự nhiên: Khảo sát những tác động của con người đối với cây Thông đỏ tái sinh.
Chương 3