Bảng 4.14. Các phương trình tương quan giữa Wlak với D1,3
Số TT Phương trình Các chỉ số thống kê R2 SEE SSR 1 Wlak = exp(-3,93999 + 1,8253*ln(D1,3)) 0,9192 0,36 4,13 2 Wlak = exp(-3,45481 + 1,11434*sqrt(D1,3)) 0,9011 0,40 5,05 3 Wlak = (0,09566 + 0,10429*D1,3)2 0,8775 0,30 2,84 4 Wlak = (-1,08414 + 0,73508*sqrt(D1,3))2 0,8643 0,31 3,14 Kết quả bảng 4.14 cho thấy, hệ số xác định R2 từ 0,8643 - 0,9192, thể hiện mối quan hệ chặt giữa sinh khối lá khô với đường kính.
không có sự chênh lệch nhiều giữa các thông số thống kê trong cùng một chỉ tiêu của hai phương trình. Tuy nhiên, phương trình 1 có R2 cao và SEE thấp hơn phương trình 2 nên được chọn để mô tả mối tương quan giữa sinh khối lá khô với đường kính, phương trình có dạng:
Wlak = exp(-3,93999 + 1,8253*ln(D1,3))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wlak = 0,019*D1,31,825 (4.12)
Phương trình 4.12 có hệ số xác định cao nhất (R2 = 0,9192), sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE = 0,36, SSR = 4,13, F = 363,97 lớn, P < 0,05. Do đó, phương trình có khả năng tồn tại cao ở mức tin cậy 95 % (phụ bảng 16).
4.4.2.5. Tương quan giữa sinh khối vỏ khô (Wvok) với D1,3
Bảng 4.15. Các phương trình tương quan giữa Wvok với D1,3
Số TT Phương trình Các chỉ số thống kê R2 SEE SSR 1 Wvok = exp(-3,9824 + 1,9887*ln(D1,3)) 0,9763 0,21 1,35 2 Wvok = (0,04547 + 0,13166* D1,3)2 0,9701 0,18 0,99 3 Wvok = (-1,45623 + 0,93134*sqrt(D1,3))2 0,9625 0,20 1,25 4 Wvok = 0,36464 + 0,01672* D1,32 0,9512 0,89 25,6 Hệ số xác định R2 từ 0,9512 - 0,9763, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa sinh khối vỏ khô với đường kính.
Phương trình 1 và phương trình 2 không có sự chênh lệch nhiều giữa các thông số thống kê trong cùng một chỉ tiêu. Tuy nhiên, phương trình 2 có giá trị P = 0,49 nên phương trình 1 được chọn để mô tả mối quan hệ trên:
Wvok = exp(-3,9824 + 1,9887*ln(D1,3))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wvok = 0,019*D1,31,989 (4.13)
Phương trình 4.13 có hệ số xác định cao nhất (R2 = 0,9763), hệ số F lớn (F = 1.319,14), giá trị P < 0,05, nên khả năng tồn tại của phương trình là cao ở mức tin cậy 95 % (phụ bảng 17).
4.4.3. Tương quan giữa sinh khối khô với sinh khối tươi
Để tính nhanh sinh khối khô mà không cần phải phân tích trong phòng thí nghiệm, đề tài xây dựng tương quan giữa sinh khối khô và sinh khối tươi trên cơ sở số liệu của các cây giải tích. Vì vậy, việc sử dụng phương trình tương quan để tính ra sinh khối khô từ sinh khối tươi, rồi ước lượng nhanh khả năng tích tụ carbon của thực vật thông qua hệ số chuyển đổi là cần thiết, đồng thời tiết kiệm được thời gian và kinh phí.
4.4.3.1. Tương quan giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tươi
Bảng 4.16. Các phương trình tương quan giữa Wtongk với Wtongt
Số
TT Phương trình
Các chỉ số thống kê
R2 SEE SSR
1 Wtongk = exp(-0,9269 + 1,0443*ln(Wtongt)) 0,9980 0,06 1,30 2 Wtongk = (-0,4264 + 0,7472*sqrt(Wtongt))2 0,9948 0,28 2,57 3 Wtongk = -4,3949 + 0,5453*Wtongt 0,9923 5,09 827,60 4 Wtongk = sqrt(-463,969 + 0,2944*Wtongt2) 0,9916 897,90 2,58 Hệ số xác định R2 của các phương trình rất cao, từ 0,9916 - 0,998 cho thấy mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tươi là rất chặt. Sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE biến động từ 0,06 - 897,9, tổng bình phương của sai số SRR từ 0,13 - 827,6, hệ số F từ 3.754,93 - 15.884,36.
Sau khi kiểm tra, xem xét phương trình có hệ số xác định R2 cao, sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE và SSR nhỏ, hệ số F lớn và kiểm tra sự tồn tại của tham số phương trình thông qua giá trị P < 0,05 với độ chính xác 95 % (phụ bảng 18), đề tài chọn phương trình tốt nhất mô tả mối quan hệ trên là:
Wtongk = exp(-0,9269 + 1,0443*ln(Wtongt)) Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ:
Wtongk = 0,396*Wtongt1,044
Phương trình có số mũ 1,044 (tương đương 1) nên có thể rút gọn thành: Wtongk = 0,396*Wtongt (4.14)
Dựa vào phương trình 4.14, có thể kết luận tổng sinh khối khô bằng 39,6 % so với tổng sinh khối tươi.
4.4.3.2. Tương quan giữa sinh khối thân khô với sinh khối thân tươi
Bảng 4.17. Các phương trình tương quan giữa Wthk với Wtht
Số TT Phương trình Các chỉ số thống kê R2 SEE SSR 1 Wthk = exp(-0,8561 + 1,0514*ln(Wtht)) 0,9964 0,09 0,26 2 Wthk = (-0,4697 + 0,7957*sqrt(Wtht))2 0,9906 0,33 3,55 3 Wthk = sqrt(-278,836 + 0,3717*Wtht2) 0,9895 576,76 1,06 4 Wthk = -4,2062 + 0,6164*Wtht 0,9877 4,84 749,74 Kết quả bảng 4.17 cho thấy, hệ số xác định R2 rất cao, từ 0,9877 - 0,9964, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa sinh khối thân khô với sinh khối thân tươi.
Phương trình 1 có hệ số xác định cao nhất (R2 = 0,9964), sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE = 0,09 và SSR = 0,26 thấp nhất, F = 8.946,1 lớn và kiểm tra sự tồn tại của tham số phương trình thông qua giá trị P < 0,05 với độ chính xác 95 % (phụ bảng 19) nên phương trình 1 được chọn để mô tả mối quan hệ giữa sinh khối thân khô và sinh khối thân tươi, phương trình có dạng:
Wthk = exp(-0,8561 + 1,0514*ln(Wtht))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wthk = 0,425*Wtht1,051
Phương trình có số mũ 1,051 (tương đương 1) nên có thể rút gọn thành: Wthk = 0,425*Wtht (4.15)
Dựa vào phương trình 4.15, có thể kết luận sinh khối thân khô bằng 42,5 % so với sinh khối thân tươi.
4.4.3.3. Tương quan giữa sinh khối cành khô với sinh khối cành tươi
Bảng 4.18. Các phương trình tương quan giữa Wcak với Wcat
Số
TT Phương trình
Các chỉ số thống kê
R2 SEE SSR
1 Wcak = exp(-0,6436 + 0,9998*ln(Wcat)) 0,9999 0,001 0 2 Wcak = 1/(-0,00013 + 1,90403/Wcat) 0,9999 0,002 0 3 Wcak = (0,9986 + 0,0949*Wcat)2 0,9713 0,255 2,07 4 Wcak = -5,0899 + 3,8953*sqrt(Wcat) 0,9713 1,390 61,81 Hệ số xác định R2 rất cao, từ 0,9713 - 0,9999, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa sinh khối cành khô với sinh khối cành tươi.
Qua phân tích và so sánh cho thấy, phương trình 1 và phương trình 2 có hệ số xác định R2 bằng nhau. Tuy nhiên, phương trình 2 có giá trị P = 0,694. Vì vậy, phương trình 1 được chọn để mô tả mối quan hệ giữa sinh khối cành khô với sinh khối cành tươi:
Wcak = exp(-0,6436 + 0,9998*ln(Wcat))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wcak = 0,525*Wcat0,9998
Phương trình có số mũ 0,9998 (gần bằng 1), nên có thể rút gọn thành: Wcak = 0,525*Wcat (4.16)
Phương trình 4.16 có hệ số xác định cao (R2 = 0,9999), sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE = 0,001 thấp, tổng bình phương của sai số SSR = 0, hệ số F lớn (F = 44.334.570,37) và giá trị P < 0,05 cho thấy sự tồn tại của các
tham số của phương trình với độ chính xác 95 %. Do đó, khả năng tồn tại của phương trình là rất cao (phụ bảng 20).
Dựa vào phương trình 4.16, có thể kết luận sinh khối cành khô bằng 52,5 % so với sinh khối cành tươi.
4.4.3.4. Tương quan giữa sinh khối lá khô với sinh khối lá tươi
Bảng 4.19. Các phương trình tương quan giữa Wlak với Wlat
Số
TT Phương trình
Các chỉ số thống kê
R2 SEE SSR
1 Wlak = exp(-0,9443 + 0,9952*ln(Wlat)) 0,9999 0,01 0,002 2 Wlak = 1/(0,0243 + 2,5014/ Wlat) 0,9998 0,03 0,023 3 Wlak = (0,70563 + 0,1063* Wlat)2 0,9522 0,19 1,11 4 Wlak = -2,27213 + 2,13902*sqrt(Wlat) 0,9516 0,66 14,25 Hệ số xác định R2 của các phương trình rất cao, từ 0,9516 - 0,9999, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa sinh khối lá khô với sinh khối lá tươi. Phương trình tốt nhất mô tả mối quan hệ trên là:
Wlak = exp(-0,9443 + 0,9952*ln(Wlat))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wlak = 0,389*Wlat0,995
Phương trình có số mũ 0,995 (gần bằng 1), nên có thể rút gọn thành: Wlak = 0,389*Wlat (4.17)
Phương trình 4.17 có hệ số xác định cao nhất (R2 = 0,9999), sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE = 0,01, tổng bình phương của sai số SSR = 0,002 thấp nhất, hệ số F = 869.497,33 lớn nhất và giá trị P < 0,05 cho thấy sự tồn tại của các tham số phương trình. Do đó, khả năng tồn tại của phương trình là cao ở mức tin cậy 95 % (phụ bảng 21).
Dựa vào phương trình 4.17, có thể kết luận sinh khối lá khô bằng 38,9 % so với sinh khối lá tươi.
4.4.3.5. Tương quan giữa sinh khối vỏ khô với sinh khối vỏ tươi
Bảng 4.20. Các phương trình tương quan giữa Wvok với Wvot
Số
TT Phương trình
Các chỉ số thống kê
R2 SEE SSR
1 Wvok = exp(-1,21525 + 0,9981*ln(Wvot)) 0,9999 0,005 0,0008 2 Wvok = 1/(0,00772 + 3,33718/Wvot) 0,9999 0,017 0,0009 3 Wvok = (0,765687 + 0,073004*Wvot)2 0,9614 0,201 1,29 4 Wvok = -2,7852 + 2,1091*sqrt(Wvot) 0,9612 0,798 20,35 Hệ số xác định R2 của các phương trình rất cao, từ 0,9612 - 0,9999, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa sinh khối vỏ khô với sinh khối vỏ tươi. Qua phân tích và so sánh, đề tài chọn phương trình mô tả tốt nhất mối quan hệ trên là phương trình:
Wvok = exp(-1,21525 + 0,9981*ln(Wvot))
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Wvok = 0,297*Wvot0,998
Phương trình có số mũ 0,998 (gần bằng 1), nên có thể rút gọn thành: Wvok = 0,297*Wvot (4.18)
Phương trình 4.18 có hệ số xác định cao (R2 = 0,9999), hệ số F lớn (F = 2.865.523), sai số tiêu chuẩn của ước lượng SEE = 0,005, SSR = 0,0008 thấp nhất. Qua kiểm tra, các tham số của phương trình đều tồn tại ở mức có ý nghĩa thông qua giá trị P < 0,05 với độ chính xác 95 %. Do đó, khả năng tồn tại của phương trình là cao (phụ bảng 22).
Dựa vào phương trình 4.18, có thể kết luận sinh khối vỏ khô bằng 29,7 % so với sinh khối vỏ tươi.
4.4.3.6. Tương quan giữa thể tích thân cây có vỏ với tổng sinh khối khô
Bảng 4.21. Các phương trình tương quan giữa Vcaycv với Wtongk
Số
TT Phương trình
Các chỉ số thống kê
R2 SEE SSR
1 Vcaycv = exp(-6,1957 + 0,9470*ln(Wtongk)) 0,9774 0,208 1,39 2 Vcaycv = 0,009154 + 0,001406* Wtongk 0,9600 0,017 0,01
3 Vcaycv = (0,027854 + 0,036167*sqrt(Wtongk))2 0,9706 0,025 0,02
4 Vcaycv = 1/(-9,91052 + 724,787/ Wtongk) 0,9424 32,937 347,158 Kết quả bảng 4.21 cho thấy, hệ số xác định R2 từ 0,9424 - 0,9774, thể hiện mối quan hệ rất chặt giữa thể tích thân cây có vỏ với tổng sinh khối khô.
Phương trình 1 có hệ số xác định R2 cao hơn phương trình 2 và không có sự sai khác nhiều so với phương trình 3, chỉ có SEE và SSR là cao hơn phương trình 2 và 3. Tuy nhiên, phương trình 1 có P = 0 và hệ số F lớn hơn phương trình 2 và 3. Vì vậy, để thuận tiện cho công tác điều tra và để dễ sử dụng, đề tài chọn phương trình 1 để mô tả mối quan hệ giữa thể tích thân cây có vỏ với tổng sinh khối khô, phương trình có dạng:
Vcaycv = exp(-6,1957 + 0,9470*ln(Wtongk)) với R2 = 0,9774 F = 1.384,34
Phương trình được viết lại dưới dạng chính tắc là hàm mũ: Vcaycv = 0,002*Wtongk0,947 (4.19)
Phương trình 4.19 có hệ số xác định cao nhất (R2 = 0,97740, hệ số F lớn (F = 1.384,34) và giá trị P < 0,05, cho thấy sự tồn tại của các tham số và phương trình đã được xác nhận với độ chính xác 95 % (phụ bảng 23).
4.4.4. Kiểm tra khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối cá thể
đã chọn ra 6 cây giải tích (3 cây cấp 1, 2 cây cấp 2, 1 cây cấp 3) rải đều ở các cấp đường kính trong tổng số 40 cây giải tích để kiểm chứng. Các cây được chọn kiểm tra phương trình không tham gia quá trình tính toán mà được dùng để kiểm tra sự chênh lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm (phụ bảng 24), nếu sai số của các phương trình nhỏ hơn 10% thì phương trình được chấp nhận và ngược lại.
4.4.4.1. Kiểm tra khả năng vận dụng các phương trình sinh khối tươi
Bảng 4.22. Sai số tương đối của các phương trình sinh khối tươi
PT số Tên phương trình Δ % Giá trị Nhỏ nhất Giá trị lớn nhất Giá trị trung bình 4.5 Wtongt = 0,379*D1,32,068 1,91 7,36 4,29 4.6 Wtht = 0,187*D1,32,162 4,03 5,41 4,91 4.7 Wcat = 0,066*D1,32 4,32 6,34 5,25 4. 8 Wlat = 0,049*D1,31,834 3,04 6,42 4,08 4.9 Wvot = 0,062*D1,31,993 3,76 8,12 5,93
Kết quả bảng 4.22 cho thấy, sai số của các phương trình sinh khối tươi đều nằm trong giới hạn cho phép là < 10 %, cao nhất là phương trình 4.9, thấp nhất là phương trình 4.8. Vì vậy, các phương trình được chấp nhận và có khả năng ứng dụng vào thực tiễn để tính sinh khối tươi các bộ phận của cây Tràm (phụ bảng 25).
4.4.4.2. Kiểm tra khả năng vận dụng các phương trình sinh khối khô
Kết quả bảng 4.23 cho thấy, sai số của các phương trình sinh khối khô đều thấp hơn giới hạn cho phép là < 10 %, cao nhất là phương trình 4.12, thấp nhất là phương trình 4.10. Vì vậy, các phương trình được chấp nhận và có khả
năng ứng dụng vào thực tiễn để tính sinh khối khô các bộ phận của cây Tràm (phụ bảng 26).
Bảng 4.23. Sai số tương đối của các phương trình sinh khối khô
PT Tên phương trình Δ % Giá trị nhỏ nhất Giá trị lớn nhất Giá trị trung bình 4.10 Wtongk = 0,144*D1,32,160 1,05 5,27 3,85 4.11 Wthk = 0,072*D1,32,278 2,84 5,98 4,60 4.12 Wcak = 0,034*D1,32 4,14 5,71 4,97 4.13 Wlak = 0,019*D1,31,825 2,47 7,37 4,46 4.14 Wvok = 0,019*D1,31,989 3,40 6,29 4,55
4.5. Sinh khối quần thể
Sinh khối quần thể là tổng lượng sinh khối cây cá thể trên một đơn vị diện tích và thường được tính bằng tấn/ha. Việc nghiên cứu sinh khối quần thể là rất cần thiết, là cơ sở để tính năng suất rừng và thông qua đó tính được lượng carbon tích tụ và khả năng hấp thụ CO2 của quần thể.
Đường kính trung bình quần thể là 10,93 cm, chiều cao trung bình 10,37 m và mật độ trung bình là 8.419 cây/ha, biến động từ 4.200 cây/ha đến 17.200 cây/ha (phụ bảng 27).
4.5.1. Kết cấu sinh khối khô quần thể
Kết cấu sinh khối khô quần thể gồm sinh khối thân khô (Wthkqt), sinh khối cành khô (Wcakqt), sinh khối lá khô (Wlakqt), sinh khối vỏ khô (Wvokqt) và tổng sinh khối khô (Wtongkqt) trung bình của 42 ô tiêu chuẩn (phụ bảng 28).
Kết quả phụ bảng 28 cho thấy, tổng sinh khối khô trung bình của quần thể là 231,51 ± 26,42 tấn/ha, biến động từ 87,11 tấn/ha (ô 13) đến 472,95 tấn/ha (ô 39). Số ô tiêu chuẩn có tổng sinh khối khô nhỏ hơn giá trị trung bình
là 15 ô, chiếm 35,71 % tổng số ô.
Trong kết cấu sinh khối khô của quần thể thì sinh khối thân là lớn nhất, trung bình từ 161,07 ± 19,12 tấn/ha, biến động từ 59,22 tấn/ha đến 334,95 tấn/ha. Sinh khối khô của cành trung bình từ 37,06 ± 3,92 tấn/ha, biến động từ 14,56 tấn/ha đến 73,11 tấn/ha.
Tiếp theo là sinh khối khô của vỏ, trung bình từ 20,13 ± 2,12 tấn/ha, biến động từ 7,93 tấn/ha đến 39,63 tấn/ha. Sau cùng là sinh khối khô của lá chiếm tỉ lệ thấp nhất, trung bình từ 13,24 ± 1,3 tấn/ha, biến động từ 5,40 tấn/ha đến 25,26 tấn/ha.
Như vậy, kết cấu sinh khối khô các bộ phận trên mặt đất của quần thể rừng Tràm cho thấy tỉ lệ sinh khối thân, cành, lá, vỏ chiếm tỉ lệ lần lượt là 69,22 ± 0,43 %, 16,17 ± 0,19 %, 5,83 ± 0,14 %, 8,79 ± 0,11 % và được sắp xếp theo thứ tự như sau: thân > cành > vỏ > lá.
4.5.2. Sinh khối quần thể theo cấp
Trên cơ sở số liệu về thời gian trồng, mật độ cây, quần thể rừng Tràm tại Vườn Quốc gia Tràm Chim được phân thành 3 cấp, từ cấp 1 đến cấp 3. Kết quả phân tích sinh khối khô bình quân theo cấp được trình bày tại bảng 4.24.
Bảng 4.24. Sinh khối khô các bộ phận quần thể theo cấp
1 7.700 10,14 10,13 120,50 28,94 10,59 15,75 175,78 2 8.575 10,46 10,19 142,82 33,45 12,08 18,18 206,52 3 8.313 11,83 10,70 198,40 44,47 15,62 24,14 282,63
Kết quả bảng 4.24 cho thấy, không có sự chênh lệch lớn về mật độ, đường kính và chiều cao bình quân của 3 cấp. Sinh khối khô của các bộ phận quần thể tăng dần theo cấp, nhỏ nhất là sinh khối khô cấp 1 với 175,78 tấn/ha,
lớn nhất là sinh khối khô cấp 3 với 282,63 tấn/ha (phụ bảng 29).
4.6. Khả năng tích tụ carbon của Tràm
Nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của rừng là một mảng quan trọng