Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.4.2.1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu loài Dẻ ăn hạt
Áp dụng phương pháp kế thừa số liệu và điều tra khảo sát bổ sung ngoài hiện trường: Trên mỗi địa điểm chọn 5 cây mẹ Dẻ ăn hạt làm cây tiêu chuẩn để nghiên cứu đặc điểm hình thái và vật hậu. Cây được lựa chọn là cây sinh trưởng tốt, thân thẳng, không cong queo, sâu bệnh, đã cho quả ổn định ít nhất là trong 3 năm. Trên mỗi cây mẹ đánh dấu 3 cành tiêu chuẩn trung bình ở 3 vị trí tán: ngọn, giữa và dưới tán. Các chỉ tiêu được quan sát và theo dõi gồm: Thời kỳ thay đổi lá; Thời kỳ ra chồi, ra hoa, nở hoa, kết quả; Thời kỳ quả chín, rơi rụng; Mô tả và chụp ảnh hình thái lá, hoa, quả, hạt; Chu kỳ sai quả. Các chỉ tiêu vật hậu được theo dõi, quan sát trong 3 năm liên tục.
2.4.2.2. Nghiên cứu đặc điểm phân bố và sinh thái loài Dẻ ăn hạt
Dựa trên các tài liệu nghiên cứu đã có về vùng phân bố và đặc điểm sinh thái của Dẻ ăn hạt tại Bắc Giang, tiến hành khảo sát và điều tra bổ sung trên các ô tiêu chuẩn điển hình ở các địa điểm khác nhau để xác định vùng phân bố và đặc điểm sinh thái của Dẻ ăn hạt. Sử dụng máy định vị GPS để thu thập số liệu về vị trí địa lý, địa hình, độ cao, độ dốc,…. kết hợp thu thập các số liệu khí hậu thủy văn tại các trạm quan trắc của khu vực nghiên cứu.
Ngoài ra, trong mỗi địa điểm nghiên cứu chọn một vị trí đại diện cho khu vực để tiến hành đào phẫu diện đất (kích thước rộng 0,8 m; dài 1,6 - 2 m;
sâu 0,9 - 1,2 m), mô tả và lấy mẫu ở độ sâu 20 – 40cm để phân tích. Các chỉ tiêu phân tích gồm:
- Hàm lượng mùn (%) theo phương pháp Walkley - Black;
- Đạm (N%) tổng số bằng phương pháp Kjendhal;
- P tổng số theo phương pháp Photometry
- K tổng số theo phương pháp Flame photometer;
- pH đo trên máy pH metress;
- Thành phần cơ giới theo phương pháp USDA của Mỹ.
- Độ ẩm đất theo phương pháp trọng lượng
Mẫu đất được phân tích tại Viện thổ nhưỡng Nông hoá.
Từ kết quả điều tra tiến hành xác định các yếu tố ảnh hưởng đến phân bố của Dẻ ăn hạt như điều kiện khí hậu, đất đai, độ cao, trạng thái rừng.
2.4.2.3. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần có loài Dẻ ăn hạt phân bố Chọn và lập 11 ÔTC điển hình tạm thời trên các lâm phần có Dẻ ăn hạt phân bố, diện tích mỗi ÔTC là 2500 m2 (50m x 50m).Trong ÔTC xác định tên các loài cây và đo đếm toàn bộ theo các chỉ tiêu như: D1,3; Hvn; Hdc; Dt; Lt. Vẽ trắc đồ đứng và ngang theo băng 50 m x 10 m theo phương pháp của Rollet, 1964.
- Cấu trúc tổ thành loài cây gỗ ưu thế
Tổ thành loài được tính theo phần trăm (%) giá trị quan trọng IV (Importance Value) của một loài cây nào đó trong tổ thành của rừng. Theo Daniel Marmilod thì những loài có giá trị IV ≥ 5% là loài cây ưu thế trong tổ thành của lâm phần.
Trị số IV được tính theo công thức (2.1)
2
% (%) Ni% Gi
IV (2.1)
Trong đó: Ni% là tỷ lệ % theo số cây của quần xã thực vật
100
% x
N Ni Ni
(2.1.1) Ni là tổng số cây của loài i
N là tổng số cây của các loài trong lâm phần
Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong quần xã thực vật rừng.
100
(%) x
G
G Gi (2.1.2) Trong đó: Gi là tổng tiết diện ngang của loài i
G là tổng diện tích của các cây lâm phần - Cấu trúc tầng thứ
- Phân bố số cây theo đường kính và theo chiều cao
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.lg(N) (2.2)
m Xmin
KXmax (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 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 đa 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: 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 (ftfltflt)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-).
2.4.2.4. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên
Điều tra cây tái sinh được tiến hành đồng thời với điều tra tầng cây cao trên các ÔTC. Trong mỗi ÔTC thiết lập 5 ô dạng bản (ÔDB) diện tích 25 m2 (5 m x 5 m), các ÔDB được bố trí ở 4 góc của ÔTC và 1 ô ở giữa. Các chỉ tiêu xác định: Loài cây, Hvn, phẩm chất cây, nguồn gốc cây tái sinh. Phẩm chất cây tái sinh phân làm 3 cấp:
+ Cây tốt (A): là cây sinh trưởng tốt, thân tròn thẳng, tán lá phát triển đều, không sâu bệnh, khuyết tật.
+ Cây trung bình (B): là cây sinh trưởng bình thường, ít khuyết tật.
+ Cây xấu (C): là cây sinh trưởng kém, cong queo, khuyết tật, sâu bệnh.
Cây triển vọng là cây thuộc loài mục đích, sinh trưởng tốt, chiều cao vượt trên lớp cây bụi, thảm tươi xung quanh, và có phẩm chất trên trung bình.
- Mật độ tái sinh được tính theo công thức (2.9)
4 5
1 10
) 125 /
( x
n ha
cây N
i
(2.9)
Trong đó: ni: là số cây trong ÔDB
125 là tổng diện tích của 5 ÔDB - Xác định tổ thành loài cây tái sinh
- Phân bố số cây tái sinh theo chiều cao
Đề tài chia chiều cao theo 5 cấp: Cấp I (H < 0,49 m); Cấp II (0,5 - 0,99 m); Cấp III (1 - 1,49 m); Cấp IV (1,5 - 1,99 m); Cấp V (2 - 2,49 m). Số cây từng cấp được tính theo (2.7).
4 5
1 10
) 125 /
( x
n ha
cây N
i
(2.10)
Trong đó: ni là số cây từng cấp trong ÔDB 125 là tổng diện tích của 5 ÔDB - Chất lượng cây tái sinh và nguồn gốc tái sinh
Số cây tái sinh ở từng cấp chất lượng và nguồn gốc được tính theo công thức :
4 5
1 10
) 125 /
( x
n ha
cây N
i
(2.11)
Trong đó: ni là số cây của từng chất lượng (A hoặc B hoặc C) hay hạt hoặc chồi trong ÔDB.
125 là tổng diện tích của 5 ÔDB