•Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất Thông qua việc nghiên cứu đặc điếm cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần để giúp địa phương có thể đưa ra những biện pháp kinh doanh phù hợp nhằm nâng c
Trang 1-o0o -
NGUYỄN THỊ LINH
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA
KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) TẠI XÃ ĐỘNG ĐẠT,
HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Trang 2-o0o -
NGUYỄN THỊ LINH
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA
KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM WILLD) TẠI XÃ ĐỘNG ĐẠT,
HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Thái Nguyên, năm 2015
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản than tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu khác, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
XÁC NHẬN CỦA GVHD Người viết cam đoan
Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trước hội đồng khoa học!
TS Nguyễn Thị Thoa Nguyễn Thị Linh
XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên
đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu!
(Ký, họ và tên)
Trang 4LỜI CẢM ƠN
giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp, cảm ơn các thầy cô giáo đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
sâu sắc của cô giáo TS Nguyễn Thị Thoa đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
thực tập để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của cán bộ và nhân dân xã Động Đạt
đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này
đã quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập
nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để giúp tôi hoàn thành khóa luận được tốt hơn
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
Sinh viên thực tập
Nguyễn Thị Linh
Trang 5DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Ý nghĩa
ÔTC : Ô tiêu chuẩn
UBND : Ủy ban nhân dân
HĐND : Hội đồng nhân dân
Trang 6DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản của xã Động Đạt 13
Bảng 2.2: Diện tích và cơ cấu sử dụng đất đai xã Động Đạt 15
Bảng 4.1: Diện tích rừng trồng mới năm 2013 xã Động Đạt 31
Bảng 4.2: Diện tích rừng trồng mới năm 2014 xã Động Đạt 32
Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu mật độ lâm phần Keo tai tượng tuổi 4 tại
xã Động Đạt 33
Bảng 4.4: Tính toán mật độ tối ưu của lâm phần 34
Bảng 4.5: Đặc trưng mẫu về đường kính ngang ngực 35
Bảng 4.6: Đặc trưng mẫu về đường kính tán Dt 36
Bảng 4.7: Đặc trưng mẫu về chiều cao vút ngọn Hvn 37
Bảng 4.8: Các chỉ tiêu sinh trưởng bình quân của lâm phầnKeo tai tượng 38
Bảng 4.9: Đánh giá chất lượng lâm phần Keo tai tượng 39
Bảng 4.10: Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về 40
Bảng 4.11: Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về quy luật phân bố N/Hvn ở xã Động Đạt 43
Bảng 4.12: Kết quả nghiên cứu tương quan giữa Hvn và D1.3 46
Bảng 4.13: Kiểm tra sự thuần nhất các hệ số của 47
Bảng 4.14: Kết quả nghiên cứu tương quan giữa Dt và D1.3 48
Bảng 4.15: Kiểm tra sự thuần nhất các hệ số của phương trình tương quan 49
Trang 7DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 4.1: Biểu đồ phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí chân đồi) 41 Hình 4.2: Biểu đồ phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí sườn đồi) 42 Hình 4.3: Biểu đồ phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí đỉnh đồi) 42 Hình 4.4: Biểu đồ phân bố N/Hvn theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí chân đồi) 44 Hình 4.5: Biểu đồ phân bố N/Hvn theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí sườn đồi) 44 Hình 4.6: Biểu đồ phân bố N/Hvn theo hàm Weibull tuổi 4 loài Keo tai tượng
(vị trí đỉnh đồi) 45
Trang 8MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
DANH MỤC CÁC BẢNG iv
DANH MỤC CÁC HÌNH v
MỤC LỤC vi
MỤC LỤC vi
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục đích nghiên cứu 3
1.3 Mục tiêu nghiên cứu 3
1.4 Ý nghĩa của đề tài 3
PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
2.1 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu 4
2.1.1 Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu 4
2.1.2 Những khái niệm liên quan 7
2.2 Những nghiên cứu trên thế giới 7
2.3 Những nghiên cứu trong nước 10
2.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu 12
2.4.1 Điều kiện tự nhiên 12
2.4.2 Tình hình dân sinh, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu 16
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 19
3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 19
3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành 19
3.3 Nội dung nghiên cứu 19
3.4 Phương pháp nghiên cứu 20
Trang 93.4.1 Phương pháp ngoại nghiệp 20
3.4.2 Phương pháp nội nghiệp 22
PHẦN 4: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 31
4.1 Khái quát về đối tượng nghiên cứu 31
4.1.1 Khái quát đối tượng nghiên cứu tại địa điểm nghiên cứu 31
4.1.2 Mật độ hiện tại của lâm phần tại địa điểm nghiên cứu 33
4.1.3 Mật độ tối ưu của lâm phần 34
4.1.4 Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu 35
4.1.4.1 Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu về đường kính 35
4.1.4.2 Kết quả tính toán các đặc trưng mẫu về chiều cao Hvn 37
4.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng của lâm phần Keo tai tượng 38
4.2.1 Đánh giá chất lượng các lâm phần Keo tai tượng 39
4.3 Kết quả nghiên cứu các quy luật phân bố 40
4.3.1 Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính N/D1.3 40
quy luật phân bố N/D1.3 40
4.3.2 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao N/Hvn 43
4.4 Kết quả nghiên cứu quy luật tương quan lâm phần 45
4.4.1 Kết quả nghiên cứu tương quan Hvn/D1.3 45
phương trình tương quan 47
4.4.2 Kết quả nghiên cứu tương quan giữa Dt và D1.3 48
4.5 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh 49
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51
5.1 Kết luận 51
5.2 Kiến nghị 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
I Tiếng Việt
II Tiếng Anh
Trang 10PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là loài có biên độ sinh thái
rộng, có thể mọc được ở những nơi đất có độ pH thấp, nghèo dinh dưỡng, có khả năng cạnh tranh với nhiều loài cỏ dại, ít bị sâu bệnh, có khả năng chống chịu… có giá trị kinh tế cao Rễ keo có nhiều nốt sần cố định đạm nên Keo tại tượng có khả năng cải tạo đất tốt
Hiện tại, với tình hình chung của thế giới là sự nóng lên toàn cầu, thế giới đang phải chịu rất nhiều ảnh hưởng của các thiên tai do khí hậu Trái Đất
đang thay đổi một cách chóng mặt nguyên nhân cũng chính là do sự nóng
lên của Trái Đất Để giảm bớt sự nóng lên của Trái đất thì cách hữu hiệu nhất vẫn là tích cực tăng thêm diện tích che phủ của rừng trên bề mặt bằng cách trồng rừng che phủ đất Và hiện nay, các quốc gia trên thế giới đều
đang tích cực trong vấn đề này, vì Keo là loài thích nghi tốt và biên độ sinh
thái rộng nên nó được đa số quốc gia trên thế giới đưa vào là cây trồng chính
để tăng diện tích rừng
Trong những năm gần đây tài nguyên rừng nước ta ngày càng suy giảm trầm trọng, tình trạng phá rừng, mất rừng vẫn đang diễn ra Nguyên nhân chủ yếu do cháy rừng, khai thác lâm sản quá mức cho phép, tập quán du canh du
cư, chuyển đổi mục đích sử dụng đất… Vì vậy, ngay từ bây giờ chúng ta phải
có ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên vô cùng quý giá này, đồng thời quy hoạch cải tạo, xúc tiến tái sinh và trồng mới rừng làm tăng nhanh cả về số lượng và chất lượng
Ở nước ta, trong các chương trình trồng rừng 327 trước đây và chương
trình trồng mới 5 triệu ha rừng, Keo tai tượng được chọn là loài cây trồng
Trang 11rừng chính, quan trọng và cần được ưu tiên phát triển Keo tai tượng (Acacia
mangium Willd) là một trong những loài Keo đang được gây trồng với diện
tích lớn ở nước ta Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm…
Hiện nay, Keo tai tượng đã được gây trồng trên nhiều vùng sinh thái của cả nước như: Vùng Trung tâm, Đông Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Tây Nguyên, Nam Trung Bộ…Với nguồn giống chủ yếu là hạt giống lấy từ các rừng giống đã được công nhận trong nước hoặc nhập nội từ Úc Kết quả gây trồng bước đầu thu được đã có rất nhiều triển vọng Thực tế hiện nay cho thấy, bên cạnh giống cây tốt, nếu như không có giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý trong các khâu trồng, nuôi dưỡng và chăm sóc rừng thì không thể đạt
được mục đích kinh doanh mong muốn
Cho tới nay, những nghiên cứu chuyên sâu về đặc tính sinh lý, sinh thái của loài cũng như cấu trúc của lâm phần trong từng giai đoạn phát triển chưa thực sự nhiều, dẫn đến việc thiếu các luận cứ để đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh và những định hướng kinh doanh trong tương lai phù hợp với
đối tượng
Thái Nguyên là một trong những tỉnh có điều kiện sinh trưởng phù hợp với cây Keo tai tượng với các huyện phụ cận như Phú Lương được đánh giá là
có điều kiện thổ nhưỡng khí hậu phù hợp, diện tích trồng keo để sản xuất kinh
tế và che phủ đất là khá lớn, theo số liệu thống kê năm 2013 có khoảng 6.400
ha Keo tai tượng đã được trồng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, tuy nhiên chất lượng đạt được chưa cao Xuất phát từ thực tế và nhu cầu trên tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên”
Trang 121.2 Mục đích nghiên cứu
Nhằm cung cấp thêm cơ sở khoa học để đề xuất một số biện pháp kinh doanh mang lại hiệu quả cao cho cây Keo tai tượng đồng thời đánh giá được
tình hình sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)
tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
1.3 Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần Keo tai tượng tại xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
- Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp với mục tiêu kinh doanh nhằm nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng
1.4 Ý nghĩa của đề tài
•Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Giúp sinh viên làm quen với nghiên cứu, viết và trình bày báo cáo khoa học, làm quen với thực tiễn
- Nâng cao kiến thức, kỹ năng và rút ra nhiều kinh nghiệm thực tế phục
vụ cho công tác sau này, vận dụng và phát huy được những kiến thức đã học
•Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
Thông qua việc nghiên cứu đặc điếm cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần để giúp địa phương có thể đưa ra những biện pháp kinh doanh phù hợp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng rừng trồng Keo tai tượng tại huyện Phú Lương
Trang 13PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu
2.1.1 Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu
Keo tai tượng có tên khoa học: Acacia mangium Willd
Tên gọi khác: Keo lá to, Keo mỡ
Phân họ: Trinh nữ (Mimosoideae)
Họ thực vật: Bộ Đậu (Fabaceae)
• Đặc điểm hình thái: là loài cây gỗ lớn, cao 25 - 30m Đường kính 60
- 80cm Thân mập, thẳng, vỏ ngoài màu xám, phân cành dài, nhánh non có cạnh to Lá đơn mọc dạng thuôn dài, cong phình rộng ở phần trên, đầu thuôn
tù hẹp dần ở góc, hẹp theo cuống Màu xanh lục Có 4 gân từ gốc lá, cong theo phiến Gân nhỏ mạng lưới [4]
trồng ở nhiều nước nhiệt đới Châu Á Ở Việt Nam được trồng rộng rãi trên toàn quốc, thường trồng thành rừng tập trung, trồng xen, trồng phân tán… Cây mọc tốt trên nhiều loại đất có pH từ 4 - 5, đặc biệt sinh trưởng tốt ở những nơi có tầng đất dày nơi có lượng mưa từ 1500-2500mm/năm Cây mọc nhanh, khỏe, chịu đựng mọi hoàn cảnh Mọc được trên nhiều loại đất: Đất pha cát ven biển, đất Bazan, đất bồi tụ, vàng đỏ, phù sa cổ…
bằng song Hồng - Bắc Trung Bộ - Nam Trung Bộ - Tây Nguyên - Đông Nam
Trang 14Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là
cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm [13]
Mỗi tác giả có hướng nghiên cứu khác nhau nhưng đều cùng mục đích
là tìm quy luật sinh trưởng, quy luật cấu trúc lâm phần, mối quan hệ giữa các biện pháp tác động với sản lượng và cơ cấu sản phẩm
Alder, D.(1980) sử dụng khoảng cách tương đối làm chỉ tiêu biểu thị mật độ lâm phần:
D% = (D/H100).100 Trong đó:
D là khoảng cách trung bình giữa các cây
H100 là chiều cao tầng ưu thế
Các tác giả cho rằng: Ở một giới hạn nhất định, khi mật độ tăng, trữ lượng, tổng tiết diện ngang và tổng diện tích tán cây trên ha cũng tăng theo Tuy nhiên, khi mật độ tăng quá giới hạn nào đó, thì cả trữ lượng và tổng tiết diện ngang đều giảm
Chilmi (1971) đã đưa ra mô hình:
N = N0 e-α(t - to) Trong đó:
+ N là mật độ tối ưu cần xác định ở thời điểm t
+ N0 là mật độ ban đầu khi lâm phần xuất hiện tỉa thưa tự nhiên
+ t0 là thời điểm lâm phần xuất hiện tỉa thưa tự nhiên
Cujenkov xác định mật độ tối ưu theo phương trình:
N = N0 e-ctx Với:
+ tx = t/10
+ c được xác định gần đúng bằng phương trình:
Trang 15c = a + b N0 Roemisch (1971) đã xác định mật độ tối ưu theo phương trình:
N = NE (1 - e-btx) + N0 e-btx Với NE là thời điểm kết thúc tỉa thưa tự nhiên
Thomasius (1972) đã đưa vào quan hệ giữa tăng trưởng thể tích của cây với diện tích dinh dưỡng để xác định mật độ tối ưu cho lâm phần tại thời điểm nào đó
Quan hệ này được mô tả bằng phương trình:
Zv = Zvmax (*) Trong đó:
+ Zv là tăng trưởng hàng năm về thể tích
+ Zvmax là tăng trưởng thể tích lớn nhất
+ a là diện tích dinh dưỡng
+ a0 là diện tích dinh dưỡng tối thiểu, tại đó cây rừng sống nhưng không tăng trưởng
Phương trình (*) cho thấy, khi diện tích dinh dưỡng a tăng, Zv cũng tăng theo Tuy nhiên đến giới hạn nào đó, thì Zv tăng chậm và tiệm cận với Zvmax Điều này có ý nghĩa thực tiễn là không nên để mật độ quá thấp Thay N
= 104/a thì tăng trưởng trữ lượng được xác định theo:
ZM = (104/a) Zvmax Diện tích dinh dưỡng ứng với ZMmax được coi là diện tích dinh dưỡng tương ứng, còn mật độ tương ứng được coi là mật độ tối ưu:
Nt.ư = 104/at.ư Alder (1980) đã nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ tỉa thưa đến sinh trưởng đường kính bình quân, đến tổng tiết diện ngang, trữ lượng lâm phần Theo qui luật chung, cường độ tỉa thưa càng lớn, thì đường kính bình quân càng tăng, tổng tiết diện ngang và trữ lượng giảm
Trang 16Alder (1980) khi nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến tăng trưởng tổng tiết diện ngang, cho thấy ZG của lâm phần giảm đi khi cường độ tỉa thưa tăng Đường cong biến đổi theo tuổi của tăng trưởng tổng tiết diện ngang ở những lâm phần có cường độ tỉa thưa lớn luôn nằm dưới đường cong của những lâm phần có cường độ tỉa thưa nhỏ hơn
2.1.2 Những khái niệm liên quan
Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực hiện theo không gian và thời gian
Sinh trưởng là sự tăng lên về kích thước và trọng lượng của cây (hoặc từng bộ phận) có liên quan đến sự tạo thành mới các cơ quan, các tế bào cũng như các yếu tố cấu trúc của tế bào
2.2 Những nghiên cứu trên thế giới
Quy luật cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Nó là cơ sở khoa học chủ yếu để xây dựng các phương pháp thống kê dự đoán trữ lượng, sản lượng và đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp [11]
Ngay từ đầu những năm thế kỷ XX đã có nhiều nghiên cứu về cấu trúc rừng, những nghiên cứu trước đây chủ yếu mang tính định tính, mô tả thì nay
đã đi sâu vào nghiên cứu định lượng chính xác Việc nghiên cứu quy luật cấu
trúc là để tìm ra dạng tối ưu theo quan điểm kinh tế, nghĩa là các kiểu cấu trúc cho năng suất gỗ cao nhất, chất lượng phù hợp nhất, với nhu cầu sử dụng gỗ
và bảo vệ môi trường Trên cơ sở các quy luật cấu trúc, các nhà lâm sinh học
có thể xây dựng các phương thức khai thác hợp lý như chặt trắng, chặt chọn, chặt dần, các phương pháp kinh doanh rừng đều tuổi hay nhiều thế hệ tuổi [12] Quy luật cấu trúc bao gồm nhiều quy luật tồn tại khách quan trong lâm phần nhưng quan trọng nhất là các quy luật: Cấu trúc đường kính, cấu trúc chiều cao lâm phần, quan hệ giữa đường kính tán (Dt) và đường kính ngang ngực (D1.3)
Trang 17A Schiffel (1902 - 1908), Hohenadl (1921 - 1922), A.V.Chiurin (1923 - 1927), V.K.Zakharov (1961) đều có chung kết luận là các quy luật phân bố về chiều cao, đường kính, thể tích hoàn toàn ổn định đối với lâm phần thuần loài,
đều tuổi
Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba [13]
Naslund (1936,1937) đã xác lập quy luật phân bố Charlier cho phân bố
đường kính của lâm phần thuần loài, đều tuổi sau khi khép tán [dẫn theo 13]
Diatchenco, Z.N sử dụng phân bố Gamma khi biểu thị phân số cây theo
đường kính lâm phần rừng Thông ôn đới [13]
Đặc biệt để tăng thêm tính mềm dẻo, một số tác giả thường hay sử
dụng họ hàm khác nhau, Loetsh sử dụng hàm họ Beta, một số tác giả dùng hàm họ Hyperbol, họ đường cong Poisson, hàm Charlier A, hàm Charlier B…
Sự biến đổi của phân bố N/D theo tuổi ngoài phụ thuộc vào sinh trưởng
đường kính còn chịu ảnh hưởng sâu sắc vào quá trình tỉa thưa Từ đó
Preussner đã đề nghị mô hình tỉa thưa mới trên cơ sở quan niệm biến đổi của phân bố đường kính là một quá trình xác định, nghĩa là tổng hợp của 2 mô hình: Mô hình tỉa thưa và mô hình tăng trưởng đường kính
Theo Tretchiakov (1952), Tiurin (1984) thì: Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính được biểu thị khác nhau như số thật N/D, số suy đoán theo cỡ tự nhiên, tần suất bằng %,… và bằng phương pháp bảng số, phương pháp biểu
đồ,cột số hay bằng hàm số, song mục đích cuối cùng vẫn là cấu tạo nên một
dãy lý thuyết bám sát quy luật phân bố N/D mà chỉ phụ thuộc vào giá trị Dtb của lâm phần [13]
Khi sắp xếp cây rừng cùng loài theo hai đại lượng đường kính ngang ngực và chiều cao thân cây sẽ được quy luật phân bố hai chiều và có thể định lượng thành quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây
Trang 18Tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây rừng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống quy luật cấu trúc lâm phần và được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Việc nghiên cứu tìm hiểu và nắm vững những quy luật này là sự cần thiết đối với công việc điều tra, kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Bởi lẽ, chiều cao cũng là một trong những nhân tố cấu thành thể tích thân cây và trữ lượng lâm phần, nó không thể thiếu được trong công tác lập các biểu chuyên dụng phục vụ điều tra, kinh doanh rừng Tovstolese, D.J (1930), lấy cấp đất làm cơ sở nghiên cứu quan hệ H/D Mỗi cấp đất tác giả xác lập một đường cong chiều cao bình quân ứng với mỗi
cỡ đường kính của dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao (m) Sau đó dùng phương pháp biểu đồ để nắn dãy tương quan theo dạng đường thẳng của Gerhrhardt và Kopexxki:
Hg = a + b.g Krauter, G (1958) và Tiourin, A.V (1931), nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi Kết quả cho thấy, khi cây phân hóa thành các cấp chiều cao thì mối quan hệ này không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng không cần xét đến tác động của hoàn cảnh đến tuổi sinh trưởng của cây rừng và của lâm phần, vì những nhân
tố này đã được phản ánh trong kích thước của cây, nghĩa là đường kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi [13] Khi nghiên cứu sự biến đổi theo tuổi của quan hệ giữa chiều cao và
đường kính ngang ngực, Tiuorin, A.V đã rút ra kết luận: “Đường cong chiều
cao thay đổi và luôn dịch chuyển lên phía trên khi tuổi tăng lên” Kết luận này cũng được Vagui, A.B (1935) khẳng định Prodan, M (1965); Haller, K.E (1973) cùng phát hiện ra quy luật: “Đô dốc đường cong chiều cao có xu hướng giảm dần khi tuổi tăng lên” [13]
Kennel, R (1971) đã đề nghị: Để mô phỏng sự biến đổi của quan hệ
Trang 19chiều cao với đường kính theo tuổi trước hết tìm phương trình thích hợp cho lâm phần, sau đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi.[dẫn theo 13] Như vậy, để biểu thị chiều cao và đường kính thân cây có thể sử dụng nhiều dạng phương trình, việc sử dụng dạng phương trình nào cho đối tượng nào là thích hợp nhất thì chưa được nghiên cứu đầy đủ Nói chung, để biếu thị
đường cong chiều cao thì phương trình parabol và phương trình logarit được
dùng nhiều nhất
Đối với những lâm phần thuần lời đều tuổi cho dù có tìm được phương trình toán học biểu thị quan hệ H/D theo tuổi thì cũng không đơn giản vì chiều cao cây rừng ngoài yếu tố tuổi còn phụ thuộc rõ nét vào mật độ, cấp đất, biện pháp tỉa thưa… Khi đối tượng nghiên cứu là những lâm phần được tạo lập và dẫn dắt bằng một hệ thống kỹ thuật thống nhất thì phương pháp tìm hàm toán học để mô phỏng sự phụ thuộc của chiều cao và đường kính vào tuổi sẽ không thích hợp Khi đó nên dùng phương pháp mà Kannel gợi ý, nghĩa là tìm một dạng phương trình biểu thị mối quan hệ giữa chiều cao và
đường kính, sau đó nghiên cứu xác lập mối quan hệ của các tham số phương
trình trực tiếp và gián tiếp theo tuổi lâm phần
2.3 Những nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam trong những thập kỉ gần đây vấn đề trồng rừng và kinh
doanh rừng trồng đang được chú trọng Bên cạnh những cây bản địa được trồng thành công như Mỡ, Tre Luồng, Thông nhựa…thì một số loài cây mọc nhanh như Keo, Bạch đàn, với nhiều xuất xứ cũng được tham gia vào cơ cấu cây trồng trong lâm nghiệp
Trồng rừng công nghiệp cũng đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu và đạt
được nhiều thành tựu
Vũ Đình Phương (1972) cho rằng có thiết lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ đề tự nhiên từ phương trình parabol bậc 2 mà không cần thiết lập cấp
đất và tuổi [13]
Trang 20Đồng Sỹ Hiền (1974) khi nghiên cứu cho đối tượng rừng tự nhiên đã
thử nghiệm 5 dạng phương trình tương quan thường được nhiều tác giả nước ngoài sử dụng là:
Những năm 1992 - 1995, trong khuôn khổ của chương trình KN03-03,
Hoàng Xuân Tý và các cộng sự đã tiến hành đề tài KN03 - 13 có tên là: Nâng
cao công nghệ thâm canh rừng trồng, sử dụng cây họ đậu để cải tạo đất và
nâng cao sản lượng rừng ở vùng Đông Nam Bộ [13]
Nguyễn Ngọc Lung (1999), khi nghiên cứu tương quan H/D cho loài Thông ba lá đã thử nghiệm 8 dạng phương trình, kết quả thử nghiệm cho thấy
cả 8 dạng phương trình đều phù hợp về mặt thống kê [13]
Tuy nhiên dạng h = a.(1-e-bD)m của Drakin (1940) được chọn do có hệ số tương quan cao nhất Phương trình chung đã lập cho cả đối tượng nghiên cứu là:
H = 38,88.(1- e-0,043D)1,509
R = 0,9567 Với Thông đuôi ngựa ở khu vực Đông Bắc, kết quả nghiên cứu bước
đầu của Vũ Nhâm (1988) về việc xây dựng mô hình chiều cao lâm phần
Trang 21Phạm Ngọc Giao (1995) đã khẳng định tương quan H/D của những lâm phần Thông đuôi ngựa tồn tại chặt chẽ dưới dạng phương trình logarit một chiều:
h = a + b.logd
Đỗ Đình Sâm (2001), đã nghiên cứu dạng lập địa và áp dụng các biện
pháp kỹ thuật lâm sinh vào trồng rừng công nghiệp tại các vùng trung tâm
Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, trên cơ sở tính toán hiệu quả kinh tế Kết quả
nghiên cứu cho thấy, năng suất rừng trồng công nghiệp và lập địa gây trồng
có quan hệ mật thiết với nhau Tác giả đã dựa vào độ dốc, thực bì đặc trưng
và độ sâu tầng đất để phân dạng lập địa rừng trồng keo tai tượng, đánh giá sinh trưởng của chúng trên các dạng lập địa đó [13]
Khúc Đình Thành (1999), khi nghiên cứu tương quan giữa đường kính và chiều cao lâm phần Keo tai tượng ở Uông Bí - Quảng Ninh đã rút ra kết luận: Tương quan giữa chiều cao với đường kính được mô tả dưới dạng phương trình:
h = a + blogD Với hệ số tương quan biến động rất chặt (R : 0,82 - 0,97) [13]
Các tác giả trong và ngoài nước đã có những nghiên cứu khoa học công phu và tỷ mỷ về cấu trúc và sinh trưởng của cây rừng nói chung, từ đó chúng ta vận dụng những kết quả này để xác định cấu trúc và chiều hướng sinh trưởng của rừng trồng làm cơ sở đề xuất những biện pháp tác động tích cực thúc đẩy quá trình phát triển của rừng theo mục đích kinh doanh hay sinh thái đã đề ra
2.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu
2.4.1 Điều kiện tự nhiên
Trang 22- Phía Tây giáp xã Phủ Lý và xã Hợp Thành
- Phía Nam giáp xã Phấn Mễ
- Phía Bắc giáp xã Yên Đổ
Xã Động Đạt là một xã miền núi có địa hình phức tạp Đồi, núi dạng bát úp kéo dài thành dải dọc theo hướng Bắc Nam Đất chủ yếu phát triển trên
đá vôi…Feralit đỏ, vàng, nâu, đất núi đá thích hợp cho phát triển nông lâm
nghiệp đặc biệt thích hợp cho việc phát triển cây công nghiệp chè, cây ăn quả
và cây màu Nhờ có đường giao thông nối liền các vùng lân cận là điều kiện thuận lợi để lưu thông hang hóa
b, Khí hậu, thủy văn
Động Đạt là một xã miền núi chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới
gió mùa nóng ẩm Nằm trong vùng dự báo khí tượng của trạm khí tượng Thái Nguyên
Bảng 2.1: Các chỉ tiêu khí hậu cơ bản của xã Động Đạt
Trang 23Qua biểu khí hậu cho thấy nhiệt độ trung bình năm là 23,75 (C0), lượng mưa 158,5 (mm), ẩm độ không khí 82,16 (%) và lượng chiếu sáng 124,8 (h)
là điều kiện thuận lợi cho nhiều loài cây trồng, vật nuối sinh trưởng và phát triển Khí hậu địa phương được phân ra làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng
4 đến tháng 9, lượng mưa phân bố không đều tập trung vào tháng 6, tháng 7 Gây lụt lội ở vùng trũng và xói mòn mạnh ở các vùng đất dốc, mưa nhiều kết hợp với khí hậu nóng ẩm tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều sâu, bênh, dịch hại… phá hoại mùa màng Mùa khô kéo dài từ tháng 10 tới tháng 3 năm sau, khô hạn kết hợp với rét đậm, sương muối rất khó khăn cho việc chăm sóc cây trồng, vật nuôi và mở rộng sản xuất
- Thủy văn: Nguồn nước chính phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp của xã là do con sông bắt nguồn từ Chợ Mới - Bắc Kạn cung cấp và một số hồ
đập ngăn lại từ các con suối nhỏ Với hệ thống kênh mương chưa phát triển
gây ra rất nhiều khó khăn cho sản xuất đặc biệt là mùa khô, một số xóm vùng cao còn thiếu cả nước sinh hoạt
c, Tình hình sử dụng đất đai
Thực hiện Nghị quyết 124/NQ-CP, ngày 13/12/2013 của Chính phủ về việc mở rộng địa giới hành chính thị trấn Đu huyện Phú Lương, ngày 22/5/2014 UBND xã Động Đạt đã bàn giao địa giới hành chính với thị trấn
Đu gồm 05 xóm trong đó có 03 xóm bàn giao toàn bộ, còn 02 xóm bàn giao
một phần địa giới của xóm, từ 01/6/2014 xã Động Đạt còn lại 20 đơn vị xóm gồm: xóm loại 1 = 11 xóm; xóm loại 2 = 07 xóm; xóm loại 3 = 02 xóm
Động Đạt sau khi tách còn lại tổng diện tích đất tự nhiên là 3.698,94 ha,
tổng số hộ: 2.239 hộ với 8.744 nhân khẩu
Trang 24Bảng 2.2: Diện tích và cơ cấu sử dụng đất đai xã Động Đạt
3.3 Đất núi đá không có rừng cây NCS 17,27
(Nguồn: Phòng địa chính xã Động Đạt, 2013)
Trang 252.4.2 Tình hình dân sinh, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu
Để sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên đất trong sản xuất có ý nghĩa rất
lớn đến đời sống, kinh tế, văn hóa xã hội của người dân Nó không ngừng giúp ổn định đời sống của người dân, đặc biệt là đồng bào các dân tộc thiểu
số, thúc đẩy quá trình sản xuất nhỏ lẻ phát hưởng theo hướng kinh tế hang hóa và có sự phối kết hợp giữa các ngành sản xuất trên diện tích đất canh tác,
nó vừa mang tính cung cấp vừa, bảo vệ, ổn định Đó là tiền đề cơ sở vững chắc để phát triển nông lâm nghiệp canh tác ở những vùng đồi núi địa phương còn gặp phải khó khăn Để thấy rõ ảnh hưởng của nó thông qua nghiên cứu các mặt sau:
a,Tình hình lao động
xóm bản, là một xã thuần nông có 2.239 hộ, 8.744 nhân khẩu (báo cáo sơ kết
6 tháng đầu năm 2014), có mật độ dân số tương đối cao và phân bố ở các độ tuổi lao động không đều Hiện tại số lao động trong độ tuổi từ 18 tuổi đến 55 tuổi vào khoảng 4.175 lao động trong đó lao động trẻ từ 18 tuổi tới 35 tuổi chiếm số đông hơn Đó là nguồn lao động trẻ dồi dào, người dân nơi đây đủ tiềm năng để phát triển kinh tế và nông nghiệp Cung cấp một lượng lao động trẻ, khỏe sang các vùng khác và các nước khác Đặc biệt đó là nguồn cung cấp nhân lực để thúc đẩy phong trào sản xuất nông lâm nghiệp tại thôn bản, khai hoang, phục hóa những vùng đất trống đồi trọc thoái hóa chưa sử dụng vào sản xuất để mang lại kinh tế ổn định
Trang 26trung với mục đích tạo ra sản phẩm hàng hóa Dưới sự chỉ đạo của các cấp, các ngành trong xã đã ưu tiên đầu tư cho phát triển nông lâm nghiệp, đảm bảo
đủ cung cấp lương thực cho người dân và giảm số hộ nghèo, phát triển kinh tế
theo hướng vừa và nhỏ đồng thời chú trọng phát triển nghề rừng và thực hiện tốt các chỉ thị về quản lý và bảo vệ rừng đầu nguồn, rừng khoanh nuôi, khai thác và trồng mới Chăm sóc rừng trồng theo dự án 661 đồng thời chuyển dịch cơ cấu cây trồng và vật nuôi kịp thời để tang thu nhập cho người dân
c, Cơ sở hạ tầng
- Giáo dục: Được sự quan tâm của các cấp các ngành trong xã luôn luôn
làm tốt công tác xã hội hóa giáo dục, xây dựng cơ sở vật chất đảm bảo cho dạy và học nâng cao và phát huy vai trò hội đồng giáo dục, phối kết hợp giữa gia đình và nhà trường để nâng cao chất lượng dạy và học Toàn xã hiện nay
có 1 trường Trung học cơ sở đạt chuẩn quốc gia, và các trường tiểu học đã
được xây dựng lại với cơ sở vật chất khá đầy đủ Nhìn chung chất lượng giáo
dục của toàn xã đang từng bước được nâng lên
- Y tế: Xã có một trạm y tế nằm trên trục đường quốc lộ 3 rất thuận
tiện cho việc đi lại và khám chữa bệnh Xã đã xây dựng mạng lưới y tế thôn bản của 20/20 xóm Từng bước đảm bảo nhu cầu chăm sóc sức khỏe cho người dân
- Giao thông: Xã có một tuyến đường giao thông chính đi qua là quốc
lộ 3 với 8km chạy qua xã Luôn quản lý tốt 71,82 km đường giao thông trên
địa bàn Về cơ bản đã hoàn thành trục đường liên xã đến 20 xóm Có 1/20
xóm hoàn thành đường liên thôn Đây là điều kiện thuận lợi để bà con đi lại
và trao đổi, buôn bán hàng hóa Tuy nhiên một số xóm đường liên thôn chưa hoàn thành nên đi lại khó khăn, nhất là mùa mưa hay bị xói lở và lầy lội
- Thủy lợi: Phối hợp cùng trạm bơm thủy nông huyện đã bàn giao cho
xã quản lý 4 hồ nước và 11 đập bơm nước, 5 trạm bơm, 13 km đường kênh
Trang 27mương được bê tong hóa Về cơ bản đáp ứng được nhu cầu nước sinh hoạt và tưới tiêu
-Điện: Toàn xã có 4 trạm hạ thế, hiện nay 100% dân cư trong xã được
sử dụng điện lưới quốc gia
Qua cái nhìn tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, văn hóa, xã hội của xã Động Đạt thấy được đời sống của người dân hiện nay đã ổn định Từng bước xây dựng làng bản văn hóa giàu mạnh, đời sống dân trí được nâng lên nhờ biết nắm bắp kịp thời những tiềm năng và cơ hội sản xuất từ kinh tế vườn đồi
Trang 28PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) thuần
loài tuổi 4
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng đặc trưng của lâm phần Keo tai tượng, một số đặc điểm cấu trúc lâm phần, một số quy luật tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng của riêng Keo tai tượng(Dt/D1.3, Hvn/D1.3) xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên
3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành
- Địa điểm tiến hành: Xã Động Đạt, huyện Phú Lương, tỉnh Thái
Nguyên
- Thời gian tiến hành: Từ 18/08/2014 đến 31/11/2014
3.3 Nội dung nghiên cứu
- Giới thiệu khái quát về đối tượng nghiên cứu
+ Khái quát về đối tượng nghiên cứu tại địa điểm nghiên cứu
+ Mật độ hiện tại của lâm phần tại địa điểm nghiên cứu
+ Mật độ tối ưu của lâm phần
+ Tính toán các đặc trưng mẫu về đường kính và chiều cao
- Các chỉ tiêu sinh trưởng của lâm phần Keo tai tượng
+ Đánh giá chất lượng các lâm phần Keo tai tượng
- Nghiên cứu các quy luật phân bố của lâm phần
+ Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính N/D1.3
+ Quy luật phân bố số cây theo chiều cao N/Hvn
- Nghiên cứu các quy luật tương quan của lâm phần
+ Nghiên cứu tương quan Hvn/D1.3
Trang 29+ Nghiên cứu tương quan giữa Dt và D1.3
- Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh
3.4 Phương pháp nghiên cứu
Công tác chuẩn bị
Chuẩn bị các đồ dùng cần thiết phục vụ cho công tác điều tra: Giấy, bút
bi, bút chì, thước dây, bảng biểu, thước kẹp kính, thước đo cao, thước sào,
dây, kéo… và các phương tiện cần thiết khác
3.4.1 Phương pháp ngoại nghiệp
Thu thập số liệu ngoài thực địa là khâu rất quan trọng có ý nghĩa quyết
định đến kết quả nghiên cứu, phương pháp thu thập hợp lý, đạt độ chính xác
cao sẽ đảm bảo tính khách quan của kết quả nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa tài liệu:
Kế thừa các tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu, các báo cáo trồng rừng, các số liệu về rừng trồng tại địa phương…
- Phương pháp bố trí thí nghiệm:
- Khảo sát sơ bộ hiện trạng rừng trồng tại khu vực nghiên cứu
Tiến hành xác định các khu vực tập trung nhiều diện tích trồng Keo tai tượng thuần loài trong xã
Tại mỗi tuyến điều tra bố trí 3 OTC ngẫu nhiên điển hình ở 3 vị trí chân, sườn, đỉnh có diện tích 500 m2 (25m x 20m)
Tổng số ÔTC đã lập: 9 ÔTC
- Phương pháp thu thập thông tin:
Tại mỗi OTC tiến hành đo đếm các chỉ số của rừng trồng như:
1.3m, đơn vị đo là centimet (cm), đo theo 2 hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân (hoặc dùng thước dây đo chu vi) Và đo toàn bộ
số cây trong OTC
Trang 30- Chiều cao vút ngọn (Hvn): Được đo bằng thước sào có vạch hoặc thước Blumeiss Hvn của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây Đo toàn bộ số cây trong OTC
chiếu của tán cây theo 2 chiều Đông - Tây, Nam - Bắc lấy giá trị trung bình
- Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái: Phân ra làm
3 cấp: Tốt, Trung bình, Xấu Trong đó:
+ Cây tốt: Là những cây sinh trưởng khỏe mạnh, thân thẳng, cân đối, tròn đều, tán lá không bị sâu bệnh, có Hvn ≥ H vnvà D1.3 ≥ D1 3
+ Cây trung bình: Là những cây sinh trưởng bình thường, tán nhỏ hoặc hơi lệch, phân cành sớm, có Hvn = H vnvà D1.3 = D1.3
+ Cây xấu: Là những cây thân cong queo, tán lệch, bị sâu bệnh, có Hvn<H vn và D1.3 < D1.3
Tất cả các số liệu được ghi lại vào mẫu bảng biểu điều tra:
Phụ lục 01: Biểu điều tra sinh trưởng tầng cây gỗ
OTC:……… Địa điểm:………
Độ dốc:……… Vị trí địa hình:………
Cấp đất:……… ………
Diện tích:……… Ngày điều tra:………
Năm trồng:……… Người điều tra:………
Trang 313.4.2 Phương pháp nội nghiệp
Phương pháp tổng hợp số liệu:
Sau khi thu thập số liệu ngoài thực địa, ta tiến hành xử lý số liệu, sử dụng phần mền Excel trong việc tính toán các chỉ tiêu bình quân của sinh trưởng
- Tính D1.3 và H vncủa từng OTC và của cả lâm phần Keo
Từ số liệu đo đếm được của các nhân tố điều tra D1.3, Hvn trên các OTC, tiến hành chỉnh lý số liệu theo cỡ đường kính và chiều cao bằng phương pháp chia tổ ghép nhóm
Trong đó: Xmax: Là trị số quan sát lớn nhất
- Xác định mật độ tối ưu cho từng tuổi của lâm phần:
Đề tài dùng phương pháp dựa vào đường kính tán bình quân
Theo hướng này, việc xác định diện tích dinh dưỡng thích hợp cho toàn lâm phần dựa vào diện tích dinh dưỡng cần thiết cho một cây
Dựa vào mối quan hệ giữa Dt và D1.3 nhiều tác giả đã xác lập mối quan
hệ này là quan hệ tuyến tính theo dạng:
Trang 32Độ lệch chuẩn (S): Là số bình quân toàn phương về độ lệch giữa các
giá trị quan sát với số trung bình mẫu của nó, tính theo công thức:
tính độ lệch chuẩn (S) ta được (S2) là phương sai mẫu
Trong đó n: Là dung lượng mẫu
xi: Trị số quan sát thứ i
x: Là số trung bình mẫu
Hệ số biến động (S%): Là chỉ tiêu biểu thị mức độ bình quân tương đối
trên một đơn vị đo của dãy trị số quan sát, hệ số biến động được tính theo công thức:
Trang 33S% = 100
x S
Trong đó S: Là phương sai mẫu
x: Trị số bình quân của dãy quan sát
Phạm vi biến động (R): Là khoảng cách chênh lệch giữa các trị số quan
sát lớn nhất và bé nhất của dãy trị số quan sát ký hiệu là R
Phạm vi biến động được tính theo công thức:
Độ lệch của phân bố (Sk ): Đặc trưng cho mức độ chênh lệch của đỉnh
đường cong so với số trung bình người ta dùng chỉ tiêu thống kê là độ lệch
phân bố, độ lệch được tính theo công thức:
Sk = ( )
3 1
3
.S n
x x
S: là phương sai mẫu
n: LÀ dung lượng mẫu
xi: Trị số quan sát thứ i
x: Là dung lượng mẫu
Trong hàm excel độ lệch được tính theo cú pháp hàm:
= SKEW(number1;number2;…)
Nếu:
Sk = 0: Thì phân bố có dạng đối xứng
Trang 34Sk > 0: Đỉnh đường cong lệch trái so với trị số trung bình tức là các số liệu quan sát có xu hướng nghiêng về các giá trị trung bình, cây rừng đang ở giai đoạn còn non
Sk < 0: ĐỈnh đường cong lệch phải so với trị số trung bình, giá trị quan sát thiên về các giá trị lớn hơn trung bình, sinh trưởng rừng đã đi vào khu vực thành thục
Độ nhọn (Ex ): Đặc trưng cho mức độ tập trung hay phân tán của các giá
trị số quan sát xung quanh trị số trung bình được tính theo công thức:
Ex =
( )
3 4
x x
n
i
i
Trong đó:
S: Là phương sai mẫu
n: Là dung lượng mẫu
xi: Trị số quan sát thứ i
x: Là số trung bình mẫu
Độ nhọn được tính trên excel theo cú pháp hàm:
=KURT (number1;number2;…)
Ex = 0: Đường cong thực nghiệm tiệm cận chuẩn
Ex < 0: Đỉnh đường cong nhọn hơn so với phân bố chuẩn
Ex > 0: Đỉnh đường cong bẹt hơn so với phân bố chuẩn
Phương pháp nắn phân bố thực nghiệm:
Phân bố Weibull là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị x∈0;+ ∞) Hàm mật độ có dạng:
( )x
f x =α λ α λxα
e
x 1. ..
. − −
Trong đó α và λ là hai tham số của phân bố Weibull
Khi các tham số của phân bố Weibull thay đổi thì dạng đường cong phân bố sẽ thay đổi theo Tham số λ đặc trưng cho độ nhọn của phân bố, tham
Trang 35số α biểu thị cho độ lệch của phân bố
1
α
Để mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số theo hàm Weibull, trươc shết
người ta làm công tác thống kê phải ước lượng tham số α cho phù hợp Tùy thuộc vào kinh nghiệm mà có thể chọn α một giá trị nào đó, ứng với mỗi giá trị α sau khi nắn phân bố đều phải tiến hành mức kiểm tra phù hợp giữa phân bố lý thuyết và phân bố thực nghiệm theo tiêu chuẩn phù hợp χ2 Tham số α được chọn là phù hợp nhất, nếu kết quả tính trị số χ là bé nhất và nhỏ hơn χ0,52.
(xt - a)^α
Ni(xi - a)^α U
e
-u Pi fll Kiểm
tra
Trong bảng trên:
D: Cỡ đường kính α: Tham số ước lượng
Ni: Số cây cận trên e: 2,72
Xi: Cận trên của tổ pi: Tần suất
Xt: Cận dưới của tổ fll: Tần số lý thuyết
Trang 36a: Trị số giữa của tổ Kiểm tra: Tính trị số χm2
Sau khi tính được trị số χm2 đem so sánh với χ0,52 (k = l - r - 1), k là bậc tự do, l là tổ sau khi ghép, r là tham số ước lượng Nếu χm2 < χ0,52 thì
phân bố lý thuyết vừa nắn phù hợp
Kiểm tra giả thuyết về quy luật phân bố:
Cho giả thuyết H0: Fx(x) = F0(x), trong đó F0(x) là một hàm phân bố hoàn toàn xá định Để kiểm tra giả thuyết H0, người ta dùng tiêu chuẩn phù
hợp khi bình phương của Pearson: χ2 = ( )2
∑ −
flt
flt ft
Trong đó: ft là trị số thực nghiệm
Flt là trị số lý thuyết
Nếu χ2 tính ≤ χ2 05 tra bảng với bậc tự do k = l - r - 1 (r là tham số của phân
bố lý thuyết cần ước lượng, l là số tổ sau khi gộp những tổ có tần số lý luận flt = npi ≤ 5) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm (H0+)
Nếu χ2 tính ≥ χ052 tra bảng với bậc tự do k = l - r -1 thì phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm (H0)
Tiêu chuẩn đánh giá mối quan hệ giữa hai đại lượng X và Y thông qua
hệ số tương quan r:
r =
y x
xy
Q Q
Q
.
Trong đó: r là hệ số tương quan
Qx, Qy, Qxy là tổng biến động được tính theo công thức:
Qx =
n
x x
n
i i n
i
2
1 2
Trang 37Qy =
n
y y
n
i i n
i i
2
1 1
x
1
.
r nhận giá trị: - 1 ≤ r ≤ 1
- Nếu r = 0 thì hai đại lượng X và Y độc lập tuyến tính
- Nếu r = - 1 hoặc r = 1 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ hàm số
- Nếu 0 ≤ r ≤ 0,3 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ yếu
- Nếu 0,3 ≤ r ≤ 0,5 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ vừa
- Nếu 0,5 ≤ r ≤ 0,7 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ tương đối chặt
- Nếu 0,7 ≤ r ≤ 0,9 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ chặt
- Nếu 0,9 ≤ r ≤ 1 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ rất chặt
- Nếu r > 0 thì hao đại lượng X và Y có quan hệ đồng biến
- Nếu r < 0 thì hai đại lượng X và Y có quan hệ nghịch biến
Trong thực tiễn điều tra rừng cho thấy có thể dựa vào quan hệ H/D để xác định H tương ứng cho từng cỡ kinh mà không cần thiết phải đo chiều cao của toàn bộ cây rừng Rất nhiều tác giả đã sử dụng nhiều phương trình toán học để biểu thị mối quan hệ này, trong đề tài này tôi sử dụng dạng phương trình H= a + b.D để biểu thị tương quan H/D
Trong thực tiễn điều tra rừng cho thấy có thể dựa vào quan hệ H/D để xác định H tương ứng cho từng cỡ kinh mà không cần thiết phải đo chiều cao của toàn bộ cây rừng Rất nhiều tác giả đã sử dụng nhiều phương trình toán học để biểu thị mối quan hệ này, trong đề tài này tôi sử dụng dạng phương trình H = a + b.D để biểu thị tương quan H/D
- Phương trình tương quan có dạng:
H = a + b.D
Trong đó: a là hệ số tự do a = y - b x
Trang 38B là hệ số hồi quy b =
x
xy
Q Q
- Để kiểm tra sự tồn tại của r ta dùng công thức:
Q n
x S
So sánh Ta,Tb với T05 (k = n - 2) trong bảng Student với β = 95% cột 0,05 dòng n - 2
- Nếu trị số |Ta|, |Tb| > T05 thì a, b tồn tại trong tổng thể
- Nếu trị số |Ta|, |Tb| < T05 thì a, b không tồn tại trong tổng thể
Khi lập được phương trình tương quan, vấn đề đặt ra là cần phải kiểm tra các hệ số hồi quy b xem có thuần nhất với nhau không, nếu thuần nhất thì có thể gộp các phương trình tương quan thành một phương trình tương quan chung Giả thuyết H0 đặt ra là: Các hệ số hồi quy b thuần nhất với nhau
Đối thuyết H1 có ít nhất một hệ số hồi quy b khác với các hệ số hồi quy
b còn lại
Trang 39Được kiểm tra bằng tiêu chuẩn χ2
m
i i bi i
m
i bi
W
b W b
W
1
2
1 2 1
.
trong đó Wbi là trọng số của hệ số hổi quy
trong đó S2 i là phương sai thừa đối với đường hồi quy
Nếu χ2b ≤ χ05 (df = m - 1) thì giả thuyết H0 được chấp nhận, các hệ số hồi quy thuần nhất với nhau, ngược lại nếu χ2 b > χ05 thì giả thuyết bị bác bỏ, các hệ số hồi quy không thuần nhất với nhau
Nếu giả thuyết được chấp nhận các hệ số hồi quy là thuần nhất với nhau khi đó các phương trình hồi quy tuyến tính đơn ở các mẫu được gộp chung với các hệ số hồi quy mới được xác định theo công thức sau:
m
i i b
W
b W
m
i i b
W
a W
Q n
x S
.
2
Phương trình gộp có dạng: Y = a + b.X
Trang 40PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
4.1 Khái quát về đối tượng nghiên cứu
4.1.1 Khái quát đối tượng nghiên cứu tại địa điểm nghiên cứu
Cây Keo tai tượng được đưa vào trồng tại địa phương theo chương trình
661 từ năm 1998 cho đến nay Hiện nay cây Keo là cây trồng được lựa chọn chủ yếu trong các dự án trồng rừng của xã với năng suất cao (khoảng 33-36m3/ha/năm đối với Keo tuổi 6) và thời gian sinh trưởng nhanh đã mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể cho người dân
Trong những năm gần đây, ngoài diện tích rừng trồng có sẵn của xã, xã
đã liên tục tiến hành trồng mới rừng sản xuất tập trung và cây phân tán, được
sự hỗ trợ về giống, phân bón và kỹ thuật
Bảng 4.1: Diện tích rừng trồng mới năm 2013 xã Động Đạt