Phương pháp xử lý số liệu

2.5. Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.5.2. Phương pháp xử lý số liệu

Sau khi thu thập đầy đủ số liệu cần thiết, tiến hành phân tích, xử lý số liệu theo từng OTC. Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp, cụ thể:

- Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng:

a. Tổ thành tầng cây gỗ:

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

% G

%

% N

IVi 1  i

 (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 > 40% 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 40%.

b. Mật độ:

Công thức xác định mật độ như sau:

10.000 S

N/ha n (2-2)

Trong đó: n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong ÔTC S: Diện tích ÔTC (m2)

c. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của các trạng thái rừng

Cấu trúc tầng là chỉ tiêu cấu trúc hình thái thể hiện sự sắp xếp không gian phân bố của thực vật theo chiều thẳng đứng. Nghiên cứu cấu trúc được tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis (1934).

Xác định độ tàn che: kết hợp quan trắc và phẫu đồ ngang để xác định tỉ lệ che phủ (%) hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng.

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)

m Xmin K Xmax



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 (Mayer)

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 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

,  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.xα1eλ.xα (2-5)

Trong đó:  và  là hai tham số của phân bố Weibull. Tham số  đặc trưng cho độ nhọn phân bố, tham số  biểu thị độ lệch của phân bố.

Nếu  = 1 phân bố có dạng giảm  = 3 phân bố có dạng đối xứng

 > 3 phân bố có dạng lệch phải  < 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 khi bình phương của Pearson:

χ2 (ftfltflt)2 (2-8)

Trong đó: ft là trị số thực nghiệm flt là trị số lý thuyết

Nếu 2 tính  052 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-).

- Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng a. Tổ thành cây tái sinh

Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:

m ni n

m

1 i



 (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% .100

ni ni

m

1

i



 (2-10)

Nếu: Khi nào loài có tổng số cây (ni) lớn hơn hoặc bằng số cây trung bình của từng loài n thì loài đó tham gia vào công thức tổ thành.

Hệ số tổ thành: 10

m

Ki  ni  (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 Viết công thức tổ thành theo hệ số 10 b. 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:

S n 10.000

N/ha  (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.

c. Chất lượng cây tái sinh

Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng.

Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu theo công thức:

N 100

N% n  (2-13)

Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu

N: tổng số cây tái sinh d. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

Thống kê số lượng cây tái sinh theo 5 cấp chiều cao:

Cấp I: Chiều cao < 0.5m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi) Cấp II: Chiều cao từ 0.5-1 m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi) Cấp III: Chiều cao từ 1-2m (dựa vào chiều cao bình quân cây bụi)

Cấp IV: Chiều cao từ 2m trở lên (dựa vào chiều cao bình quân vượt tán của tầng cây bụi, thảm tươi)

e. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng ngang

Để tài nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất thông qua việc sở dụng phân bố Poát-xong (Poission):

n

X N (2-14) Trong đó: X là số cây trung bình quân/1ô.

N: là tổng số cây tái sinh trên các ô dạng bản của 1 OTC n là số lượng ô dạng bản trong 1 OTC.

 

 n-1 ) x S (xi

2

2 (2-15)

Trong đó xi là tổng số cây của loài thứ i S: là phương sai



 X

W S

2

(2-16) Trong đó: W là hệ số Poát-xong

W> 1: Phân bố cụm

W = 1: Phân bố ngẫu nhiên W< 1: Phân bố đều

f. 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 ở từng địa phương nghiên cứu.

* 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 ở từng địa phương nghiên cứu.

* 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 ở mỗi địa phương.

* Ảnh hưởng của con người

Qua phỏng vấn người dân và điều tra thực tế tôi nhận thấy con người có ảnh hưởng rất lớn đến khả năng phục hồi tái sinh rừng. Thể hiện thông qua tập

quán phát nương làm rẫy, đây là áp lực lớn đối với việc khôi phục và phát triển rừng ở các vùng núi cao.

- Phương pháp tính tổng tiết diện ngang, trữ lượng lâm phần + Công thức tính tổng tiết diện ngang:

12.3 4d

G (2-17)

Trong đó: G: Tổng tiết diện ngang lâm phần d1.3: Đường kính ở chiều cao 1,3 m + Công thức tính trữ lượng lâm phần:

M Vi gi hvni f d12.3ihvnif . 4

. 



   

 (2-18)

Trong đó: M: Trữ lượng lâm phần.

Vi: Thể tích thân cây thứ i

gi: Tiết diện ngang thân cây thứ i hvni: Chiều cao vút ngọn cây thứ i

f: hình số thân cây (thông thường f được lấy f = 0,45 cho rừng tự nhiên và f = 0,5 cho rừng trồng)

Chương 3