Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ rằng, biểu sinh khối tươi và sinh khối khô của rừng tràm có thể được dự đoán dựa theo đường kính thân cây cả vỏ và chiều cao thân cây.. Ngược[r]
Trang 1XÂY DỰNG MÔ HÌNH DỰ ĐOÁN SINH KHỐI RỪNG TRÀM
(MELALEUCA CAJUPUTI) Ở KHU VỰC TÂY NAM BỘ
ThS PHẠM XUÂN QUÝ
TÓM TẮT
Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên
cứu những mô hình dự đoán sinh khối
của các bộ phận trên mặt đất của rừng
tràm (Melaleuca cajuputi) trồng trong
giai đoạn 12 tuổi ở khu vực Tây Nam
Bộ Mô hình sinh khối rừng tràm được
xây dựng từ 257 cây giải tích bình quân
theo cấp đường kính Khả năng ứng
dụng của mô hình sinh khối được kiểm
tra dựa theo 30 cây giải tích không tham
gia xây dựng mô hình Kết quả nghiên
cứu đã chứng tỏ rằng, biểu sinh khối
tươi và sinh khối khô của rừng tràm có
thể được dự đoán dựa theo đường kính
thân cây cả vỏ và chiều cao thân cây
Nếu dự đoán sinh khối tươi và sinh khối
khô của rừng tràm chỉ dựa theo đường
kính thân cây cả vỏ, thì mô hình dự
đoán thích hợp là mô hình Gompertz
Ngược lại, nếu dự đoán sinh khối tươi
và sinh khối khô của rừng tràm dựa theo
hai biến đường kính thân cây cả vỏ và
chiều cao thân cây, thì mô hình dự đoán
thích hợp thay đổi tùy theo bộ phận sinh
khối Sai số của hai kiểu mô hình dự
đoán sinh khối rừng tràm nằm trong giới
hạn dưới 10%
Từ khóa: Biomass (sinh khối),
Melaleuca cajuputi (tràm cừ), Mekong
delta (Đồng bằng sông Cửu Long)
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong lâm nghiệp, việc sử dụng hợp lý tài nguyên rừng đòi hỏi phải sử dụng đầy đủ sinh khối của rừng Việc
mở rộng quy mô sử dụng gỗ cũng đòi hỏi phải hoàn thiện các phương pháp xác định sinh khối của rừng Nếu phương pháp điều tra gỗ thân cây đã được nghiên cứu một cách chi tiết, thì phương pháp điều tra các thành phần sinh khối thân, cành, lá, hoa, quả và hệ
rễ cây vẫn chưa được nghiên cứu đầy
đủ
Trên thế giới đã có rất nhiều tác giả xây dựng phương pháp nghiên cứu sinh khối của rừng (A.A Molchanov, 1971; B.B Xmirnov, 1971; A.I Utkin, 1975; et al.,)[Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002][8] Mặc dù vậy, theo N.P Anuchin (1978), phương pháp nghiên cứu sinh khối của rừng vẫn còn là một trong những nhiệm vụ mới của hoạt động điều tra rừng I.X Melekhov (1978) đã đưa ra khái niệm “năng suất tổng hợp của rừng” - đó là năng suất của toàn bộ các thành phần của rừng, kể cả những bộ phận rất khó xác định như hàm lượng O2 thải ra không khí và ý nghĩa sinh thái của rừng Nhiều nhà lâm học cũng nhấn mạnh đến sự cần thiết phải xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của cây cá thể và toàn bộ quần thụ tùy theo tuổi và lập địa [1, 3, 5, 7]
Trang 2Hiện nay phần lớn những nghiên
cứu về rừng tràm (Melaleuca cajuputi)
ở khu vực Tây Nam Bộ chỉ tập trung
vào việc thống kê tài nguyên rừng và
đánh giá kết quả trồng rừng Những
công trình nghiên cứu về đặc điểm lâm
học và xây dựng biểu sinh khối rừng
tràm còn ít được quan tâm Nhận thấy
rằng, để nâng cao hiệu quả kinh doanh
rừng tràm, một trong những vấn đề cần
nghiên cứu là xác định sinh khối rừng
tràm Bài báo này giới thiệu kết quả
nghiên cứu mô hình dự đoán sinh khối
rừng tràm (Melaleuca cajuputi) ở khu
vực Tây Nam Bộ
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu là rừng
tràm (Melaleuca cajuputi) trồng thuộc
khu vực Tây Nam Bộ từ Long An đến
Cà Mau Rừng tràm được trồng với mật
độ 20.000 cây/ha Tuổi rừng tràm được
đưa vào nghiên cứu nằm trong giai đoạn
12 năm Mục tiêu của nghiên cứu này là
xây dựng những mô hình dự đoán sinh
khối của các bộ phận trên mặt đất của
cây tràm để làm cơ sở lập biểu sinh khối
cho rừng tràm ở khu vực Tây Nam Bộ
Để đạt được mục tiêu đề ra, tác giả đã
nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối
(tươi và khô) của các bộ phận trên mặt
đất của cây tràm với đường kính thân
cây ngang ngực cả vỏ (D, năm) và chiều
cao toàn thân cây (H, m) Theo đó, trên
những ô tiêu chuẩn đại diện cho những
lâm phần tràm từ tuổi 2 - 12 năm, sau
khi thu thập những đặc trưng lâm phần,
đã tiến hành phân chia các cá thể tràm
theo cấp đường kính với mỗi cấp 1,0
cm Sau đó, ở mỗi cấp đường kính đã
chặt hạ 3 cây tiêu chuẩn bình quân
Tổng số đã thu thập sinh khối của 287
cây mẫu; trong đó 257 cây được sử
dụng để lập biểu sinh khối, còn 30 cây dùng để kiểm tra khả năng ứng dụng của biểu sinh khối Để xác định sinh khối tươi ở ngoài rừng, trước hết đã chặt
hạ cây tràm với vị trí gốc chặt cách mặt đất từ 5 - 10 cm Kế đến, trên mỗi cây tiêu chuẩn chặt hạ, đã đo chính xác D(cm) cả vỏ bằng thước kẹp Palmer với
độ chính xác 0,1 cm; chiều dài thân cây (H, m) được đo đạc bằng thước dây với
độ chính xác 0,01 m Tiếp đến, phân chia cây tiêu chuẩn thành những bộ phận khác nhau như thân, cành, lá và hoa quả (từ đây gọi chung là lá) Tiếp theo, cân đo sinh khối thân tươi (SKT(t)), sinh khối cành tươi (SKC(t)) và sinh khối
lá tươi (SKL(t)) với độ chính xác 0,05
kg Sau đó cộng dồn những bộ phận sinh khối tươi để xác định tổng sinh khối tươi (TSK(t)) trên mặt đất của cây tràm Sau khi xác định sinh khối tươi, đã lấy mẫu từng bộ phận sinh khối với mỗi loại 1 kg để dùng vào việc xác định sinh khối khô tuyệt đối (từ đây gọi là sinh khối khô) Để xác định sinh khối khô, các mẫu sinh khối tươi của cây tràm được phơi khô ngoài không khí; rồi đưa vào tủ sấy ở phòng thí nghiệm với nhiệt
độ từ 60-700C trong 6 giờ Tiếp đến làm nguội và cân đo các bộ phận bằng cân tiểu ly với độ chính xác 0,01 kg Sau đó, các mẫu được đưa trở lại tủ sấy ở nhiệt
độ 1050C trong vòng 6 giờ Công việc này được thực hiện lặp lại cho đến khi trọng lượng không đổi Kết quả cuối cùng được ghi nhận vào biểu sinh khối khô
Để xây dựng những mô hình sinh khối dùng vào việc dự đoán nhanh sinh khối cây cá thể và lâm phần, trước hết
từ số liệu thực nghiệm trên những cây mẫu đã tính ma trận tương quan giữa các bộ phân sinh khối (thân, cành, lá)
Trang 3với nhau và giữa chúng với D(cm) và
H(m) Kế đến, từ ma trận tương quan,
phân tích và xây dựng những mô hình
sinh khối phù hợp nhất để mô tả quan hệ
giữa sinh khối của các bộ phận (thân,
cành, lá hoa quả) với D(cm) và H(m)
Để thuận tiện cho việc ứng dụng các mô
hình trong thực tế, tác giả đã thực hiện
xây dựng hai kiểu mô hình sinh khối
Kiểu thứ nhất là mô hình sinh khối 1
nhân tố; trong đó biến dự đoán sinh khối
là D(cm), nghĩa là sinh khối = f(D)
Kiểu thứ hai là mô hình sinh khối 2
nhân tố; trong đó biến dự đoán sinh khối
là D(cm) và H(m), nghĩa là sinh khối =
f(D, H) Mô hình sinh khối 1 nhân tố
phù hợp nhất được kiểm định từ 13 hàm
khác nhau (hàm số mũ, hàm số mũ biến
đổi, hàm số căn bậc 2 của D, hàm số căn
bậc 2 của sinh khối, hàm số nghịch đảo
của D, hàm số hai lần nghịch đảo của D,
hàm số bậc nhất, hàm số bậc 2, hàm số
bậc 3, hàm số bậc 4, hàm số logarit,
đường cong hình chữ S và hàm
Gompertz) Các hệ số của những mô
hình phi tuyến được xác định bằng
phương pháp hồi quy phi tuyến của
Marquardt Mô hình phù hợp nhất được
kiểm định dựa theo 5 tiêu chuẩn – đó là
hệ số tương quan cao nhất (maxR2%),
sai lệch nhỏ nhất (minSe), sai lệch tuyệt
đối nhỏ nhất (minMAE), sai lệch tuyệt
đối tính theo phần trăm nhỏ nhất
(minMAPE), tổng bình phương sai lệch
nhỏ nhất (minΣ(Ylt - Ytn)2 với Y(lt) và
Y(tn) tương ứng là sinh khối tươi và sinh
khối khô của các bộ phận (thân, cành, lá
hoa quả)) Mô hình sinh khối 2 nhân tố phù hợp nhất được kiểm định từ 4 hàm sau đây:
(1) Y = a0 + a1*D + a2*H;
(2) Y = a0 + a1*D + a2*D*H; (3) Y = a0 + a1*D + a2*H +
a3*D*H;
(4) Y = a0 + a1*D + a2*D2 + a3*H + a4*H2
Tiếp đến, tác giả sử dụng số liệu của 30 cây không tham gia lập mô hình sinh khối để kiểm tra khả năng ứng dụng của các mô hình sinh khối Tiêu chuẩn kiểm tra là sai lệch tương đối giữa những giá trị thực tế và giá trị lý thuyết không vượt quá 10% Khi những
mô hình sinh khối thỏa mãn tiêu chuẩn đặt ra, thì sử dụng chúng để xây dựng biểu sinh khối 1 nhân tố và 2 nhân tố Tất cả những cách thức xây dựng mô hình hồi quy tương quan được thực hiện theo chỉ dẫn chung của Vũ Tiến Hinh (2003)[1,2], Nguyễn Ngọc Lung (1999)[4], Nguyễn Ngọc Kiểng (2000)[3] và Nguyễn Văn Thêm (2004)[9] Công cụ tính toán là phần mềm Excel và Statgraphics Plus Version 4.0
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
(1) Đặc trưng sinh khối cây tràm
Kết quả thống kê tổng sinh khối tươi, tổng sinh khối khô, sinh khối thân cây tươi, sinh khối thân cây khô, sinh khối cành tươi, sinh khối cành khô, sinh khối lá tươi và sinh khối lá khô của cây tràm được ghi lại ở bảng 1 và 2
Trang 4Bảng 1 Đặc trưng sinh khối tươi của cây tràm theo cấp đường kính
Đơn vị tính: kg/cây Cấp D
(cm) Trị sốTổng sốV(%) Trị sốSinh khối thânV(%) Trị sốSinh khối cànhV(%) Trị sốSinh khối láV(%)
1 0,41 50,3 0,30 47,7 0,05 66,9 0,06 61,6
2 1,81 27,9 1,35 30,1 0,25 42,9 0,21 39,7
3 3,64 24,1 2,72 25,6 0,51 42,3 0,42 41,6
4 7,34 23,5 5,39 26,7 1,09 47,4 0,86 36,3
5 11,63 17,3 8,92 18,0 1,65 41,7 1,06 40,7
6 16,98 11,8 13,22 15,8 2,23 29,9 1,53 39,0
7 27,14 9,6 20,29 11,1 4,86 32,5 1,99 31,4
8 37,66 18,2 28,50 23,9 6,34 19,8 2,82 28,2
9 58,50 14,1 45,75 15,3 8,88 16,9 3,88 42,5
10 58,50 1,5 45,13 1,3 9,43 4,3 3,93 14,0
Bảng 2 Đặc trưng sinh khối khô của cây tràm theo cấp đường kính
Đơn vị tính: kg/cây Cấp D
(cm)
Tổng số Sinh khối thân Sinh khối cành Sinh khối lá Trị số V(%) Trị số V(%) Trị số V(%) Trị số V(%)
1 0,17 54,1 0,13 52,3 0,02 73,2 0,02 68,9
2 0,80 31,2 0,60 33,9 0,11 44,7 0,09 41,0
3 1,63 27,5 1,23 29,1 0,22 44,9 0,18 41,8
4 3,24 25,6 2,36 26,0 0,50 53,9 0,38 38,5
5 5,13 16,9 3,88 17,6 0,78 42,0 0,47 41,9
6 8,18 25,8 6,47 32,1 1,09 28,0 0,62 36,6
7 15,29 12,0 12,51 16,3 2,01 42,8 0,77 31,5
8 20,94 23,0 16,18 30,0 3,26 13,7 1,49 23,9
9 33,37 12,1 27,01 11,8 4,61 23,2 1,75 53,8
10 33,99 6,2 27,09 7,9 5,13 1,7 1,76 21,8
Phân tích số liệu của bảng 1 và 2
cho thấy, cả sinh khối tươi và sinh khối
khô đều gia tăng rất chậm trong khoảng
đường kính thân cây từ 1-5 cm; sau đó
gia tăng rất nhanh từ đường kính 5-10
cm Sinh khối tổng số và sinh khối của
các bộ phận trên mặt đất của cây tràm
có biến động rất lớn trong cùng một cấp
D(cm); trong đó sinh khối của những
cây thuộc cấp đường kính nhỏ biến
động lớn hơn so với những cây thuộc
cấp đường kính lớn Những tính toán cũng cho thấy, so với tổng sinh khối tươi (100%), tỷ lệ sinh khối thân tươi trung bình là 75,6%, còn cành tươi và lá tươi tương ứng là 14,8% và 9,6% Tương tự, so với tổng sinh khối khô (100%), tỷ lệ sinh khối thân khô, cành khô và lá khô tương ứng là 77,4%, 14,1% và 8,5% Ngoài ra, so với tổng sinh khối tươi (100%), tổng sinh khối khô trung bình là 49,4%; còn thân khô,
Trang 5cành khô và lá khô tương ứng là 50,7%,
46,8% và 43,0% Khi cấp đường kính
gia tăng, thì tỷ lệ sinh khối thân và sinh
khối cành cũng lớn hơn so với sinh khối
lá
(2) Xây dựng mô hình dự đoán
sinh khối cây tràm
Kết quả phân tích ma trận tương
quan giữa các bộ phận sinh khối tươi và
sinh khối khô của cây tràm (Bảng 3) cho thấy, giữa từng cặp bộ phận sinh khối tươi và sinh khối khô của cây tràm có mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau (r = 0,845 – 0,997; P < 0,01)
Các bộ phận sinh khối tươi và sinh khối khô của cây tràm cũng có mối quan hệ rất chặt chẽ với D và H (r = 0,794 – 0,913; P < 0,01)
Bảng 3 Ma trận tương quan giữa các bộ phận sinh khối của cây tràm
Thống kê D(cm) H(m) SKT (t) SKC (t) SKL (t) TSK (t) SKT (k) SKC (k) SKL (k) TSK (k)
H(m) r 0,929 1,000
P 0,000
N 257 257 SKT (t) r 0,907 0,872 1,000
P 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 SKC (t) r 0,867 0,831 0,934 1,000
P 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 SKL (t) r 0,871 0,816 0,871 0,897 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 TSK (t) r 0,913 0,876 0,996 0,958 0,900 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 257 SKT (k) r 0,868 0,847 0,985 0,928 0,847 0,982 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 257 257 SKC (k) r 0,847 0,811 0,930 0,969 0,875 0,948 0,924 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 257 257 257 SKL (k) r 0,847 0,794 0,872 0,889 0,981 0,898 0,845 0,869 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 257 257 257 257 TSK (k) r 0,879 0,853 0,987 0,948 0,875 0,989 0,997 0,948 0,873 1,000
P 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 ,
N 257 257 257 257 257 257 257 257 257 257
Kết quả nghiên cứu trên đây đã
chỉ ra rằng, sinh khối của các bộ phận
trên mặt đất của cây tràm có mối quan
hệ rất chặt chẽ với D(cm) và H(m) Vì
thế, để xác định nhanh những bộ phận
sinh khối trên mặt đất của cây tràm,
trước hết đã phân tích hồi quy tương quan giữa những bộ phận sinh khối với D(cm) và H(m) theo 17 mô hình khác nhau Sau đó chọn những mô hình phù hợp nhất dựa theo những kiểm định sai lệch; trong đó đặc biệt quan tâm đến 4
Trang 6tiêu chuẩn cơ bản sau đây: (1) mô hình
tồn tại và phản ánh đúng quy luật biến
đổi của sinh khối theo tuổi hay cấp D;
(2) hệ số tương quan cao nhất (Rmax); (3)
tổng sai lệch bình phương nhỏ nhất
(minΣ(Ylt-Ytn)2); (4) dễ đo đạc và tính
toán Kết quả phân tích thống kê cho
thấy, khi sử dụng một nhân tố D(cm) để
dự đoán sinh khối của các bộ phận cấu thành cây tràm (tổng số, thân, cành, lá), thì mô hình Gompertz là mô hình phù hợp nhất Theo đó, mô hình dự đoán sinh khối tươi của cây tràm theo D(cm)
có dạng (Hình 1):
+ Đối với tổng sinh khối tươi
TSK (t) = 216,75*exp(-7,0951*exp(-0,17632*D)) (1)
với R 2 = 96,9%; Se = ±2,07; MAE = 1,00.
Khoảng dự đoán 95%
TSK (dưới) = 159,269*exp(-6,83866*exp(-0,15402*D)) (1a)
TSK (trên) = 274,231*exp(-7,35154*exp(-0,19862*D)) (1b)
+ Đối với sinh khối thân cây tươi
SKT (t) = 174,182*exp(-7,17254*exp(-0,17438*D)) (2)
với R 2 = 96,1%; Se = ±1,82; MAE = 1,82.
Khoảng dự đoán 95%
SKT (dưới) = 118,653*exp(-6,88857*exp(-0,14848*D)) (2a)
SKT (trên) = 229,711*exp(-7,45651*exp(-0,20028*D)) (2b)
+ Đối với sinh khối cành cây tươi
SKC (t) = 26,5205*exp(-7,94955*exp(-0,212581*D)) (3)
với R 2 = 89,7%; Se = ±0,64; MAE = 0,37.
Khoảng dự đoán 95%
SKC (dưới) = 15,9641*exp(-7,03056*Exp(-0,16511*D)) (3a)
SKC (trên) = 37,0768*exp(-8,86854*Exp(-0,26005*D)) (3b)
+ Đối với sinh khối lá cây tươi
SKL (t) = 11,1760*exp(-5,51191*exp(-0,17171*D)) (4)
với R 2 = 80,4%; Se = ±0,39; MAE = 0,25.
Khoảng dự đoán 95%
SKL (dưới) = 4,47181*exp(-5,10387*exp(-0,11552*D)) (4a)
SKL (trên) = 17,8802*Exp(-5,91995*exp(-0,22790*D)) (4b)
Hình 1 Quan hệ giữa sinh khối tươi với đường kính thân cây
.
TSKt (kg/cây)
D(cm) SKTt (kg/cây)
D(cm)
.
SKCt (kg/cây)
D(cm) SKLt (kg/cây)
D(cm)
Trang 7Mô hình dự đoán sinh khối khô của cây tràm theo D(cm) có dạng (Hình 2):
+ Mô hình tổng sinh khối khô
TSK (k) = 118,538*exp(-8,32848*exp(-0,19789*D)) (5)
với R 2 = 96,0%; Se = ±1,36; MAE = 0,72.
Khoảng dự đoán 95%
TSK (trên) = 153,054*exp(-8,88207*exp(-0,22678*D)) (5b)
+ Mô hình sinh khối thân khô
SKT (k) = 82,7505*exp(-8,87494*exp(-0,21668*D)) (6)
với R 2 = 94,6%; Se = ±1,27; MAE = 0,68.
Khoảng dự đoán 95%
SKT (dưới) = 57,8393*exp(-8,02129*exp(-0,18122*D)) (6a)
SKT (trên) = 107,662*exp(-9,7286*exp(-0,25213*D)) (6b)
+ Mô hình sinh khối cành khô
SKC (k) = 25,5776*exp(-8,0589*exp(-0,16604*D)) (7)
với R 2 = 89,7%; Se = ±0,32; MAE = 0,19.
Khoảng dự đoán 95%
SKC (dưới) = 8,66692*exp(-7,49639*exp(-0,12109*D)) (7a)
+ Mô hình sinh khối lá khô
SKL (k) = 7,06016*exp(-5,74922*exp(-0,14832*D)) (8)
với R 2 = 77,4%; Se = ±0,19; MAE = 0,12.
Khoảng dự đoán 95%
SKL (dưới) = 1,83364*exp(-5,30826*exp(-0,08823*D)) (8a)
SKL (trên) = 12,2867*exp(-6,19018*exp(-0,20841*D)) (8b)
Khi sử dụng hai nhân tố D(cm) và H(m) để dự đoán sinh khối của các bộ phận cấu thành cây tràm (tổng số, thân, cành, lá), thì những mô hình phù hợp nhất có dạng:
+ Đối với tổng sinh khối tươi
Hình 2 Quan hệ giữa sinh khối khô với đường kính thân cây
.
TSKk (kg/cây)
D(cm)
SKTk (kg/cây)
D(cm)
.
SKCk (kg/cây)
D(cm)
SKLk (kg/cây)
D(cm)
Trang 8TSK (t) = 4,30778-0,30002*D + 0,5525*D 2 – 2,6941*H + 0,31404*H 2 (9)
với R 2 = 97,3%; Se = ±1,96; MAE = 1,13.
+ Đối với sinh khối thân tươi
SKT (t) = 3,77525+0,22942*D + 0,36287* D 2 - 2,74816*H + 0,31567*H 2 (10)
với R 2 = 96,8%; Se = ±1,64; MAE = 0,97.
+ Đối với sinh khối cành tươi
SKC (t) = 0,76729 – 0,52749*H + 0,14091*D*H (11)
với R 2 = 88,8%; Se = ±0,67; MAE = 0,41.
+ Đối với sinh khối lá tươi
SKL (t) = -0,01989 + 0,20606*D – 0,15598*H + 0,03482*D*H (12)
với R 2 = 80,0%; Se = ±0,40; MAE = 0,24.
+ Đối với tổng sinh khối khô
TSK (k) = 3,83132 – 0,73775*D + 0,34323*D 2 – 1,91565*H + 0,23273*H 2 (13)
với R 2 = 96,5%; Se = ±1,26; MAE = 0,77.
+ Đối với sinh khối thân khô
SKT (k) = 3,41825 – 0,33421*D + 0,23451*D 2 – 1,97831*H + 0,23868*H 2 (14)
với R 2 = 95,8%; Se = ±1,13; MAE = 0,69.
+ Đối với sinh khối cành khô
SKC (k) = 0,38857 – 0,41020*D + 0,08995*D 2 + 0,07778*H – 0,00685*H 2 (15)
với R 2 = 89,1%; Se = ±0,33; MAE = 0,20.
+ Đối với sinh khối lá khô
SKL (k) = 0,03673 + 0,07694*D – 0,08178*H + 0,01817*D*H (16)
với R 2 = 77,2%; Se = ±0,19; MAE = 0,12.
(3) Xây dựng biểu sinh khối
rừng tràm
Biểu sinh khối tươi và sinh khối
khô của rừng tràm ở khu vực Tây Nam
Bộ được xây dựng dựa trên 16 mô hình
đã được phân tích trên đây Để tạo thuận
lợi cho việc đo đạc sinh khối rừng tràm
ở ngoài trời, tác giả đã xây dựng hai
kiểu biểu sinh khối – đó là biểu một
nhân tố và biểu hai nhân tố Biểu sinh
khối một nhân tố được xây dựng dựa
theo mối quan hệ giữa các bộ phận sinh
khối với D(cm) cả vỏ Theo đó, biểu
sinh khối tươi một nhân tố được xây
dựng dựa theo 4 mô hình từ 1-4, còn
biểu sinh khối khô được xây dựng dựa
theo 4 mô hình từ 5-8 Biểu sinh khối
tươi hai nhân tố và biểu sinh khối khô
hai nhân tố được xây dựng dựa theo các
mô hình tương ứng từ 9-12 và 13-16
Kết quả tính toán cũng cho thấy, sai lệch giữa tổng sinh khối tươi được tính từ mô hình 1 với giá trị tương ứng cộng dồn từ ba mô hình 2-4 là 0,32% Tương tự, chênh lệch giữa tổng sinh khối khô được tính từ mô hình 5 với giá trị tương ứng cộng dồn từ ba mô hình
6-8 là 1,6% Sai lệch giữa tổng sinh khối tươi được tính từ mô hình 9 và giá trị tương ứng cộng dồn từ ba mô hình
10-12 là 4,0% Tương tự, sai lệch giữa tổng sinh khối khô được tính từ mô hình 13 với giá trị tương ứng cộng dồn từ ba mô hình 14-16 là 1,2%
Vì những sai lệch này đều nằm trong phạm vi sai số cho phép của điều
Trang 9tra rừng, nên những giá trị tổng sinh
khối (tươi, khô) của biểu một nhân tố và
hai nhân tố đã được điều chỉnh bằng
cách cộng dồn từ sinh khối của các bộ
phận thân, cành và lá
Từ những mô hình sinh khối tươi
một nhân tố (mô hình 1-4) và sinh khối
khô một nhân tố (mô hình 5-8), đã xây
dựng được biểu sinh khối tương ứng với từng cấp D từ 1-12 cm (Bảng 4) Lưu ý rằng, những giá trị ghi trong biểu sinh khối này là giá trị sinh khối trung bình của cây tràm Khoảng dự đoán 95% đối với sinh khối tươi và sinh khối khô của cây tràm theo cấp D(cm) có thể xác định tương ứng từ các mô hình 1(a,b)-8(a,b)
Bảng 4 Biểu sinh khối cây tràm dựa theo cấp đường kính thân cây cả vỏ
Cấp D(cm) Sinh khối tươi (kg/cây): Sinh khối khô (kg/cây):
Thân Cành Lá Tổng Thân Cành Lá Tổng (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
1 0,42 0,04 0,11 0,57 0,07 0,03 0,05 0,14
2 1,10 0,15 0,22 1,48 0,26 0,08 0,10 0,44
3 2,48 0,40 0,42 3,29 0,80 0,19 0,18 1,17
4 4,90 0,89 0,70 6,49 1,98 0,40 0,29 2,68
5 8,68 1,70 1,08 11,46 4,10 0,76 0,46 5,32
6 14,02 2,88 1,56 18,47 7,37 1,30 0,67 9,34
7 20,99 4,41 2,13 27,52 11,80 2,06 0,92 14,78
8 29,45 6,21 2,77 38,43 17,25 3,02 1,22 21,50
9 39,14 8,20 3,45 50,79 23,41 4,19 1,55 29,16
10 49,70 10,27 4,15 64,12 29,94 5,53 1,92 37,39
11 60,74 12,32 4,86 77,91 36,50 6,99 2,29 45,78
12 71,90 14,26 5,54 91,70 42,81 8,52 2,68 54,01
Tương tự, khi thay thế các cấp
D(cm) và cấp H(m) vào 8 mô hình từ 9
đến 16, có thể xây dựng được biểu sinh
khối tươi và biểu sinh khối khô hai nhân
tố Do khuôn khổ của bài báo, ở bảng 5
và bảng 6 chỉ dẫn ra biểu dự đoán tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của cây tràm theo cấp D(cm) và cấp H(m)
Bảng 5 Biểu dự đoán tổng sinh khối tươi của cây tràm theo cấp D(cm) và cấp H(m)
Đơn vị tính: kg/cây
4 6,21 6,32 7,06
5 10,61 10,90 11,82 13,37 15,55
6 15,74 16,20 17,30 19,03 21,38 24,37
7 22,24 23,51 25,41 27,94 31,11 34,90
Trang 10Bảng 6 Biểu dự đoán tổng sinh khối khô của cây tràm theo cấp D(cm) và cấp H(m)
Đơn vị tính: kg/cây
Để kiểm tra khả năng ứng dụng
của các biểu sinh khối rừng tràm, tác giả
đã so sánh sinh khối (tươi và khô) được
tính từ những mô hình lý thuyết từ 1-16
với sinh khối thực tế của 30 cây tràm
không tham gia lập biểu Kết quả tính
toán cho thấy (Bảng 7), sai số ước lượng
trung bình tuyệt đối theo phần trăm giữa những giá trị của biểu 1 nhân tố và giá trị thực tế nằm trong giới hạn từ 5,9% (sinh khối lá khô) đến 8,2% (sinh khối cành tươi) Tương tự, đối với biểu 2 nhân tố dao động từ 3,8% (sinh khối cành khô) đến 9,1% (sinh khối thân cây tươi)
Bảng 7 Kiểm nghiệm độ chính xác của các biểu sinh khối rừng tràm
Kiểu biểu Sinh khối Sai lệch sinh khối giữa biểu và thực tế (%):
Tổng số Thân cây Cành cây Lá cây
Nói chung, khi xác định sinh khối
các bộ phận của cây tràm dựa theo quan
hệ với D(cm) và H(m), thì một số
trường hợp có thể mắc phải sai số lớn
hơn 10% Nhưng khi xác định sinh khối
cho nhiều cá thể, thì sai số trung bình
thường không vượt quá 10,0% Nguyên
nhân mắc phải những sai số lớn là do:
(1) sai số đo đường kính và chiều cao
thân cây; (2) sai số cân đo trọng lượng
của các bộ phận cây tràm; (3) sai số của
mô hình hồi quy Trong khoa học lâm
nghiệp, nếu sai số thống kê sinh khối cho phép không lớn hơn 10%, thì việc
dự đoán sinh khối cây tràm theo D(cm) hoặc theo cả D(cm) và H(m) đều có thể chấp nhận được
KẾT LUẬN
Kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ rằng, sinh khối tươi và sinh khối khô của các bộ phận trên mặt đất của rừng
tràm (Melaleuca cajuputi) có mối
quan hệ rất chặt chẽ với đường kính thân cây cả vỏ và chiều cao toàn thân