* Bước 1: Điều tra sơ bộ nắm bắt được những thông tin cập nhập vềđối tượng nghiên cứu để kịp thời bổ sung những thông số kỹ thuật cần lựa chọn ở
phần chuẩn bị.
* Bước 2: Điều tra tỉ mỉ.
- Lập ô tiêu chuẩn (OTC): ta tiến hành lập 35 OTC (trong đó 30 OTC dùng để tính toán, và 5 OTC dùng để kiểm tra phương trình mô hình sản lượng lập được), mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 1000m2 dạng hình chữ nhật (50x20m). OTC được bố trí một cách ngẫu nhiên chân, sườn, đỉnh đểđảm bảo tính đại diện cho lâm phần.
Trong mỗi OTC ta điều tra 3 cây và trong tổng số 30 OTC ta chọn ra 9 OTC để thực hiện giải tích thân cây.
- Điều tra ô tiêu chuẩn: mô tả tình hình sinh thái trên ô mẫu, đánh số ô, vị trí ô, tình hình thực bì, đất đai, độ cao, độ dốc, hướng phơi, đá mẹ, tuổi cây, tình hình sinh trưởng.... Ta tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng gồm
đường kính cây ở độ cao cách mặt đất 1,3m (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn),
đường kính trung bình tán (Dt).
+ Đo D1.3 như sau: Đo tất cả các cây được xác định trong ô tiêu chuẩn theo phương pháp đo chu vi thân cây tại vị trí cách mặt đất 1,3m (C1.3) sau đó
đổi từ chu vi sang đường kính thông qua công thức:
D1.3 = C1.3/3,14 (3,14 là số gần đúng của Π)
+ Cách đo Hvn như sau: Dùng sào mét chỉđến decimet bằng tre nứa khô
+ Cách đo đường kính tán cây (Dt): Dùng quả dọi buộc vào đầu sào đo Hvn ta lấy hình chiếu của tán cây xuống mặt đất (nằm ngang) rồi ta đo đường kính theo 2 hướng Đông Tây và Nam Bắc rồi đem cộng lại chia đôi lấy giá trị
trung bình Dt theo công thức:
Dt = Dt (ĐT) + Dt (NB)
2 đơn vị: m + Cách phân loại phẩm chất cây
Kết hợp những kết quả đo D1.3, Hvn, Dt và mục trắc ta tiến hành đánh giá luôn cây rừng trong lâm phần và phân 3 loại:
Tốt: là những cây to, cao, cân đối, thẳng và đẹp
Trung bình: là cây to, cao nhưng không cân đối, cong queo Xấu: là những cây xâu xia, còi cọc, cong queo
Kết quảđo, tính toán được ghi vào biểu mẫu:
Phiếu điều tra OTC
1. Số OTC 7. Độ cao 2. Loài cây 8. Hướng phơi 3. Tuổi cây 9. Đá mẹ
4. Địa điểm 10. Độ dày tầng đất 5. Vị trí OTC 11. Ngày điều tra 6. Độ dốc 12. Người điều tra STT C1.3 (cm) D1.3 (cm) Hvn (m) Dt (m)
Tình hình sinh trưởng Ghi chú Tốt TB Xấu 1 ... N 3.4.1.3. Công tác nội nghiệp a) Xác định liệt số phân bố N-D1.3 - Tính số tổ: md = 5lg.n (n là dung lượng mẫu) - Tính cự ly tổ Kd = D1.3 maxm - D1.3 min d
D1.3max: Sốđo đường kính D1.3 lớn nhất D1.3min: Sốđo đường kính D1.3 nhỏ nhất Lập bảng chỉnh lý liệt số N-D1.3 và tính tổng diện ngang lâm phần Áp dụng công thức: gi = π 4d 2 .ni. 10-4 (m2) G/ô = Σ gi (m2/ô) G/ha = G/ô .10 -4 Sô (m2/ha) trong đó Sô là diện tích OTC (m2) Bảng chỉnh lý liệt số N-D1.3 và tính tổng diện ngang lâm phần OTC Cỡ d1.3 (cm) fi ( tần số) ni (số cây) gi (tổng diện tích ngang) d1 Tần số cây cỡ d1 n.d1 g1 d2 Tần số cây cỡ d2 n.d2 g2 .... dm Tần số cây cỡ dm n.dm gm Σni = N/ô Σgi = G/ô
b) Xác định tương quan 2 chiều Hvn/D1.3
Với mỗi OTC ta lập một phương trình tương quan dạng: Hvn = a + b.lgD1.3
Để lập phương trình này ta nhớ vào hệ thống phần mềm EXCEL 5.0 để
xử lý, lần lượt các bước như sau: Đặt Y = Hvn ; X = lgD1.3
- Bước 1: Chọn menu Tools trên thanh công cụ
- Bước 2: Chọn Data Analysis trong hộp thoại Tools
- Bước 3: Chọn Regression trong hộp thoại Tools và bấm OK - Bước 4: Trong hộp thoại Regression chọn:
+ Input:
• Input Y Range: Khai khối DL cho biến phụ thuộc Y
• Input X Range: Khai khối DL cho biến độc lập X + Output Options:
• Output Range: Khai miền xuất hiện KQ tương quan
• Bấm OK
Trong đó:
- Regression statistic:
Multiple R : Là hệ số tương quan
R square : Hệ số tương quan bình phương
Standard error : Sai số của hệ số tương quan (St)
Observations : Dung lượng mẫu quan sát (n) - ANOVA: Phân tích phương sai hồi quy
• Sum Square of Regression (SS): là tổng bình phương các hiệu sai giữa các trị số lý luận của phương trình hồi quy với trị số trung binh chung của biến phụ thuộc Y: ∑∑ (Y/- Y)2
• Mean Square of Regression (MS): Trung bình của tổng bình phương các hiệu sai giữa các trị số lý luận của phương trình hồi quy với trị số trung bình chung của biến phụ thuộc Y: ∑∑ (Y/-
Y)2 /df với df là bậc tự do tương ứng (degree of freedom)
• Sum Square of Residual (SS): Là tổng bình phương các hiệu sai giữa các trị số quan sát của biến Y so với trị số lý luận của phương trình hồi quy Y/: ∑∑ (Y/- Y)2
• Mean Square of Residual (MS): Trung bình của tổng bình phương các hiệu sai giữa các trị số quan sát của biến Y so với trị
số lý luân của phương trình hồi quy Y/: ∑∑ (Y/- Y)2/df với df là bậc tự do tương ứng (degree of freedom)
• F: Là tỷ số của Mean Square of Regreesion với Mean Square of Residual
• Confficients of Intercept: Là hệ số tự do a
• Confficients of XVariable: Là hệ số hồi quy b
• Standard Error of Intercept: Sai số của hệ số tự do a (Sa)
• Standard Error of XVariable: Sai số của hệ số hòi quy b (Sb)
• t-Stat of Intercept: Tiêu chuẩn t kiểm tra sự tồn tại của a (ta)
• t-Stat of XVairiable: Tiêu chuẩn t kiểm tra sự tồn tại của b (tb)
• P- Valua: Là mức ý nghĩa của các tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của các tham số
• Lower 95% và Uper 95%: Là các cận dưới và cận trên của khoảng ước lượng đối với các tham số a và b ứng với độ tin cậy 95% hay mức ý nghĩa 5%
- Nếu r > 0 giữa X và Y có tương quan đồng biến - Nếu r = 0 giữa X và Y không có tương quan - Nếu r < 0 giữa X và Y có tương quan nghịch biến 0 < r ≤ 0,3 giữa X và Y có tương quan yếu
0,3 < r ≤ 0,5 giữa X và Y có tương quan tương đối chặt 0,7 < r ≤ 0,9 giữa X và Y có tương quan chặt
0,9 < r ≤ 1 giữa X và Y có tương quan rất chặt r = ± 1 giữa X và Y có tương quan hàm số
c) Xác định tương quan hai chiều Dt/D1.3
Làm tương tự Hvn và D1.3ởđây ta đặt Y = Dt; X = D1.3
d) Xác định một số chỉ tiêu khác
* Tính đường kính và chiều cao bình quân theo tiết diện - Đường kính bình quân lâm phần:
Dg = 1,1286. G
N x 100
- Chiều cao bình quân lâm phần (Hg) ta thay Dg vào trương trình Hvn= a + b.lgD1.3 ta có Hg = a + b.lgDg
* Tính chiều cao Lorey (HL)
ADCT: HL = (h1 + h2 + ... + h5) /5
Trong đó h1 + h2 + ... + h5 là các giá trị chiều cao được chia làm 5 cấp * Tính đường kính và chiều cao bình quân tầng trội
- Số cây tầng trội (n0) theo CT: n0 = 20N/100 - Đường kính bình quân tầng trội (Dg0) Dg0 = 1,1286 g0 = nidi2 n0
- Chiều cao bình quân trội (H0) được xác định thông qua phương trình tương quan H/D: H = a + b.lgD bằng cách thay giá trị Dg0 vào phương trình ta có: H0 = a + b.lgDg0
e) Xác định thế tích và trữ lượng lâm phần
* Tính thể tích cây tiêu chuẩn. Áp dụng công thức: Vcây = Π 4 d200 2 + d 2 01 + ... + d209 h 10 .10 -4 (m3) * Tính trữ lượng lâm phần M/ha
Tính trữ lượng của OTC (M/ô)
M/ô = Vcây x N (đơn vị: m3/ô) Sau đó ta tính trữ lượng của lâm phần
M/ha = M/ô x 104/Sô (đơn vị: m3/ô)
g) Xác định tổng diện tích tán lâm phần
* Tính đường kính tán trung bình của OTC:
Mỗi OTC ta lập phương trình theo dạng Dt = a + b.D1.3
Thay giá trị D1.3 trung bình của OTC vào phương trình và ta tìm ra giá trị Dt cho OTC. Áp dụng công thức: St/cây = Π 4 Dt 2 Để tính diện tích tán OTC * Tính tổng diện tích tán OTC: Áp dụng công thức: St/ô = St/ cây x N * Tính tổng diện tích tán cho lâm phần: Áp dụng công thức:
St/ha = St/ô x 104/Sô (đơn vị: m2/ha)
3.4.1.4. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa các đại lượng xây dựng mô hình sản lượng mô hình sản lượng
a) Xây dựng mô hình biểu đường kính bình quân lâm phần
Như ta đã biết: Dg = 1,1286 . G N Trong đó: G = f (Si,N)
Có nghĩa là G là một hàm của Si, N với Si là giá trị chiều cao bình quân mà biểu thị cho cấp năng suất của lâm phần.
Ở đây chúng tôi nghiên cứ mối tương quan giữa các yếu tố Dg, Si, N, H0 bằng các dạng phương trình.
LnDg = a + b.LnSi
LnDg = a0 + a1LnN + a2LnH0
b) Xây dựng mô hình biểu tổng tiết diện ngang lâm phần (G)
Nói đến tổng tiết diện ngang chính là chỉ tiêu đánh giá độ đầy đủ của lâm phần (P) và xác định tổng tiết diện ngang như sau:
- Xác định gián tiếp từ quan hệ: G = f(Si, N) - Xác định gián tiếp từ quan hệ M và HF1.3
G = M/HF1.3 Trong đó: HF1.3 = f(Si) - Xác định trực tiếp thông qua công thức
G = 0,785.N.Dg2
Và có nhiêu hướng vận dụng công thức để xác định G và ở đây ta đưa ra một dạng: nhờ mối quan hệ chặt chẽ giữa G và chiều cao biểu thị cho cấp năng suất (Si) và mật độ (N) thông qua dạng phương trình sau:
G = a0 + a1LnSi + a2LnN
LnG = a0 + a1/(Si - 1.3) + a2.100/ N
c) Xây dựng mô hình biểu trữ lượng lâm phần (M)
Để xác định trữ lượng lâm phần ta có thể thăm dò từ mối quan hệ giữa trữ lượng và giá trị chiều cao biểu thị cho cấp đất hay cấp năng suất của lâm phần (Si) và mật độ của lâm phần (N). Bằng phương trình cụ thể như sau:
M = a0 + a1.Si + a2.N
LnM = a0 + a1.LnSi + a2.LnN
Nhờ kết quả tính toán bằng EXCEL ta có được các dạng phương trình trên. Ngoài ra có thể xác định được trữ lượng lâm phần bằng công thức truyền thống thông qua tổng tiết diệt ngang (G) và hình cao (HF1.3).
M = G.HF1.3 Trong đó G = f(Si, N)
d) Xây dựng mô hình biểu tổng diện tích tán lâm phần (St)
Tổng diện tích tán (St) là một chỉ tiêu đánh giá mức độ lợi dụng và cạnh tranh không gian dinh dưỡng của cây rừng trong lâm phần. Đồng thời nó
là cơ sở để người ta tác động hợp lý biện pháp tỉa thưa ở tuổi nào đó với khối lượng và cường độ là bao nhiêu?
Xây dựng mô hình tổng diện tích tán thông qua quan hệ St = f(Si, N) với những phương trình cụ thể như sau:
LnSt = a0 + a1.LnSi + a2.LnN LnSt = a0 + a1/Si + a2.100/ N
Việc tính toán phương trình này tương tự cách tính đã trình bày ở mục (3.4.1.3 phần b), chỉ khác ở bước 4 thêm phần khai dữ liệu X2 và Input X Range.
3.4.1.5. Phương pháp kiểm tra thuần nhất phương trình tuyến tính bậc nhất
Sử dụng Excell tiến hành xây dựng phương trình tương quan chung cho toàn khu vực dưới dạng Hvn = a +b.D1.3
3.4.1.6. Phương pháp đánh giá và chọn phương trình thích hợp để xây dựng biểu sản lượng biểu sản lượng
a) Phương pháp đánh giá
Những phương trình được chọn vào xây dựng mô hình sản lượng là những phương trình phải đảm bảo những yêu cầu sau: Đường cong lý thuyết và đường cong thực nghiệm phải luôn bám sát nhau (trong giới hạn sai số cho phép hay mức độ tin cậy); Biểu diễn được mối quan hệ giữa các đại lượng thông qua các chỉ tiêu thống kê.
b) Nguyên tắc chọn phương trình thích hợp
Phương trình phải được kiểm nghiệm bằng số liệu thực tế không tham gia vào tính toán lập phương trình và có hệ số tương quan (R) lớn nhất, mức
độ chính xác (P%) nhỏ nhất, sai số tương đối (S%) nhỏ nhất và phương trình
đó phải đơn giản, dễ áp dụng.
3.4.1.7. Phương pháp kiểm nghiệm kết quả
Sau khi chọn được các phương trình thích hợp ta tiến hành kiểm tra tính thích ứng của các phương trình bằng các chỉ tiêu thống kê và tính tần số
thực nghiệm và tần số lý thuyết rồi tính sai số tương đối bằng công thức:
∆% = Yt - Ylt Ylt .100
Trong đó: ∆% là sai số tương đối, từ đó căn cứ vào sai số cho phép trong lâm nghiệp ta kết luận kết quả nghiên cứu phù hợp hay chưa.
Phần 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
4.1.1. Kết quả nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D)
Từ những số liệu thu thập được kết quả thô chúng tôi đo ở ngoài thực
địa đề tài đã tiến hành và thực hiện việc nắn phân bố số cây theo cỡ đường kính theo hàm phương pháp Weibul trên máy tính. Dưới đây là kết quả nắn phân bố số cây theo cỡ kính theo hàm Weibul sự phân bố của các loại cỡ đường kính trong tất cả của 30 OTC.
4.1.1.1. Kết quả xác định phân bố thực nghiệm N/D
Bảng 4.1. Kết quả xác định phân bố thực nghiệm N/D tại khu vực xã Tân Dương, huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai
OTC Phân bố N/D Tổng 1 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 3 24 22 17 9 4 3 79 2 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 2 22 20 18 14 3 1 80 3 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 4 15 25 17 11 6 3 81 4 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 3 13 22 18 14 8 3 81 5 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 2 10 25 18 15 8 1 79 6 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 4 10 23 20 12 8 3 80 7 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 4 11 24 19 13 8 2 81 8 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 3 17 24 18 12 5 2 81 9 Cỡ kính 17 18 19 20 21 22 Số cây 3 23 21 18 12 4 79
10 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 Số cây 2 24 21 19 12 3 81 11 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 2 14 23 17 13 8 3 80 12 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 3 15 24 17 13 7 1 80 13 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 Số cây 2 17 23 19 14 4 79 14 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 22 Số cây 2 15 24 18 13 8 1 81 15 Cỡ kính 16 17 18 19 20 21 Số cây 3 24 22 18 9 4 80 16 Cỡ kính 19 20 21 22 23 24 Số cây 3 23 20 18 10 4 78 17 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 2 24 21 19 10 4 80 18 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 4 25 22 19 10 3 80 19 Cỡ kính 19 20 21 22 23 24 25 Số cây 3 15 23 18 10 8 2 79 20 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 3 24 22 19 11 3 82 21 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 5 24 22 18 9 3 81 22 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 4 24 22 18 9 4 81 23 Cỡ kính 20 21 22 23 24 25 Số cây 5 23 21 19 10 3 81 24 Cỡ kính 21 22 23 24 25 26 Số cây 4 24 21 18 9 3 79 25 Cỡ kính 21 22 23 24 25 26 Số cây 4 23 21 18 11 3 80
26 Cỡ kính 21 22 23 24 25 26 Số cây 2 25 23 19 9 1 79 27 Cỡ kính 21 22 23 24 25 26 Số cây 2 25 23 21 8 1 80 28 Cỡ kính 21 22 23 24 25 26 Số cây 2 25 23 19 9 2 80