Lập Tương Quan Giữa D1,3 Cây Có Vỏ (D1,3Cv) Và D1,3 Cây Không Vỏ (D1,3Kv)

4.1.8.2.Lập tương quan giữa D1,3 cây có vỏ (D1,3cv) và D1,3 cây không vỏ (D1,3kv)

Từ số liệu Dcv và Dkv của 44 cây giải tích ở các độ tuổi, điều kiện lập địa

và mật độ khác nhau, thông qua biểu đồ để phát hiện quy luật ở hình (4.10):

Dcv (cm) 25

Dkv

25(cm)

Hình 4.10: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa Dcv và Dkv

Dựa trên cơ sở các đám mây điểm trên hình (4.10), đã xác lập mối quan hệ giữa đường kính ngang ngực có vỏ và đường kính ngang ngực không vỏ thông qua dạng đường thẳng. Kết quả tính toán trên phần mềm Excel cho hệ số tương quan rất cao (R = 0,983), sai tiêu chuẩn hồi quy nhỏ (Sy = 0,519). Các hệ số hồi quy a và b đều tồn tại (do có xác suất P(a) = 6,82E-04 và P(b) = 2,45E-32 đều nhỏ hơn 0,05). Phương trình cụ thể như sau:

Dcv = 1,5086 + 0,9639.Dkv (4.9)

Như vậy, quan hệ giữa đường kính thân cây có vỏ và đường kính thân cây không vỏ là rất chặt chẽ. Việc xác định đường kính thân cây có vỏ thông qua đường kính thân cây không vỏ (hay ngược lại) là thích hợp và có độ tin cậy cao.

4.1.8.3. Quan hệ f1,3 với d1,3

Quan hệ f1,3 với d1,3 thường ít phổ biến hơn so với hvn nhưng một số kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước vẫn xác định là có quan hệ. Theo tác giả

Phạm Ngọc Giao (1984) với loài thông đuôi ngựa và thông nhựa thuộc vùng

Đông Bắc thực sự tồn tại mối quan hệ theo dạng phương trình (3.11).

Tác giả cũng cho biết sự phụ thuộc của f1,3 và d1,3 còn chặt chẽ hơn với chiều cao thân cây khi cây thông vào độ tuổi 10 – 40 năm. Theo gợi ý này đề tài tính toán dạng tương quan (3.11) cho các lâm phần Keo tai tượng ở các tuổi khác nhau. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.8:

Bảng 4.8: Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 dạng: f1,3 = a + b/d 2

ở các tuổi khác nhau

1,3

Tuổi

(A)

n	Phương trình	R2	Sy	Sa	Sb	ta	tb
2	16	f1,3 = 0,5293 + 5,3499/d2	0,13	0,1215	0,1185	3,6931	4,47	1,45
3	16	f1,3 = 0,4224 + 8,6093/d2	0,28	0,0689	0,0693	3,6501	6,10	2,36
4	16	f1,3 = 0,3822 + 10,5352/d2	0,46	0,0488	0,0369	3,0236	10,35	3,48
5	16	f1,3 = 0,4218 + 8,0954/d2	0,51	0,0262	0,0187	2,1292	22,56	3,80
6	16	f1,3 = 0,4002 + 13,4882/d2	0,60	0,0325	0,0206	2,9701	19,43	4,54
7	16	f1,3 = 0,4175 + 15,5993/d2	0,69	0,0202	0,0152	2,7891	27,50	5,59
8	16	f1,3 = 0,4388 + 15,5952/d2	0,83	0,0113	0,0089	1,9128	49,05	8,15
9	16	f1,3 = 0,4513 + 15,5074/d2	0,63	0,0163	0,0133	3,1909	33,81	4,86
10	16	f1,3 = 0,4523 + 22,1803/d2	0,74	0,0193	0,0142	3,5442	31,90	6,26

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 116 trang tài liệu này.

Từ bảng 4.8 cho thấy: trong 9 đơn vị tuổi nghiên cứu chỉ có một trường hợp không tồn tại dạng quan hệ (tuổi 2) vì tb = 1,45 < t05 = 2,14 (với k = 14). Tám trường hợp còn lại đều tồn tại, mức độ giải thích của các phương trình hồi quy từ 28% - 83% (hệ số xác định R2 dao động từ 0,28 – 0,83). Các phương trình này đều có các hệ số hồi quy tồn tại (t tính > t05 tra bảng), sai tiêu chuẩn của phương trình hồi quy cũng như sai tiêu chuẩn của các hệ số hồi quy nhỏ.

Phương trình hồi quy ở tuổi 2 không tồn tại, ở tuổi 3 cho hệ số xác định thấp nhất (R2 = 0,28). Nguyên nhân có thể do ở giai đoạn tuổi còn non cây rừng sinh trưởng chưa ổn định, dẫn đến các quy luật tồn tại khách quan trong lâm phần cũng chưa thực sự ổn định.

Bảng 4.8 cũng cho thấy hệ số hồi quy bi dao động từ 8,0954 – 22,1803, từ đó có thể đặt giả thuyết về khả năng gộp các phương trình trên thành một phương trình bình quân chung, tức là tiến hành kiểm tra sự thuần nhất của hệ các số hồi quy bi bằng tiêu chuẩn 2 của Pearson. Kết quả kiểm tra cho thấy: 2 tính

= 17,34 > 2

= 14,1 (với k = 7), nghĩa là các hệ số hồi quy bi

của các phương

trình f1,3/d1,3 là không thuần nhất với nhau.

Từ những phân tích trên cho phép kết luận giữa f1,3 và d1,3 thực sự tồn tại mối liên hệ. Từ đó thông qua d1,3 (nhân tố dễ đo đạc) có thể xác định được hình số f1,3 của cây rừng, làm cơ sở xác định thể tích cây rừng cũng như trữ lượng lâm phần. Kết quả tính toán cũng cho thấy chưa có đủ cơ sở để lập một phương trình chung cho đối tượng nghiên cứu.

4.1.8.4. Quan hệ f1,3 với d1,3 và hvn

Giữa f1,3 với d1,3 và hvn tồn tại nhiều dạng liên hệ mà các tác giả nước ngoài

đã khẳng định như: Spiraner (1941), Prodan (1964), Kapanadze (1965)…

Ở nước ta, một số tác giả như: Đồng Sỹ Hiền (1974), Phạm Ngọc Giao (1976), Nguyễn Đức Bôn (1978), Mai Văn Hưng (2001)… đã khẳng định dạng tương quan (3.12) rất phù hợp với cây gỗ còn non. Theo gợi ý này, đề tài đã lập phương trình dạng (3.12) cho đối tượng nghiên cứu ở từng tuổi. Kết quả thể hiện trong bảng 4.9:

Bảng 4.9: Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3,hvn dưới

dạng: f1,3 = a + b/d 2.h

ở các tuổi khác nhau

1,3 vn

Tuổi (A)

n	Phương trình	R2	Sy	Sa	Sb	ta	tb
2	16	f1,3 = 0,5522 + 26,4163/d2.h	0,31	0,1080	0,0627	10,4605	8,80	2,53
3	16	f1,3 = 0,4718 + 53,8700/d2.h	0,40	0,0632	0,0391	17,7197	12,05	3,04
4	16	f1,3 = 0,4302 + 74,2227/d2.h	0,41	0,0512	0,0268	23,7944	16,06	3,12
5	16	f1,3 = 0,4423 + 79,9945/d2.h	0,49	0,0265	0,0141	21,6161	31,33	3,70
6	16	f1,3 = 0,4251 + 159,4113/d2.h	0,53	0,0351	0,0178	40,2634	23,93	3,96
7	16	f1,3 = 0,4413 + 200,9356/d2.h	0,67	0,0207	0,0117	37,3734	37,82	5,38
8	16	f1,3 = 0,4583 + 221,6843/d2.h	0,78	0,0128	0,0078	31,6988	58,80	6,99
9	16	f1,3 = 0,4678 + 238,8071/d2.h	0,61	0,0167	0,0105	50,7286	44,62	4,71
10	16	f1,3 = 0,4729 + 358,0498/d2.h	0,71	0,0203	0,0119	61,4260	39,71	5,83

Từ bảng 4.9 cho thấy: Hệ số xác định R2 biến động từ 0,31 đến 0,78. Các phương trình ở các tuổi nghiên cứu đều tồn tại các hệ số hồi quy ai và bi (do có ta và tb tính toán > t05 = 2,14 với k = 14). Phương trình tương quan thực sự tồn tại, giữa f1,3, d1,3 và hvn có mối liên hệ với mức độ giải thích của các phương trình hồi ở các tuổi đạt từ 31% - 78%..

Các phương trình hồi quy ở các tuổi 2; 3 và 4 cho hệ số xác định thấp hơn cả (R2 = 0,31 – 0,41). Nguyên nhân do ở giai đoạn tuổi còn non cây rừng sinh trưởng chưa ổn định, dẫn đến các quy luật tồn tại khách quan trong lâm phần cũng chưa thực sự ổn định.

Bảng 4.9 cũng cho thấy các hệ số hồi quy bi chênh lệch rất lớn, dao động từ 26,4163 – 358,0498. Từ đó, không đủ cơ sở để đặt giả thuyết về khả năng gộp các phương trình trên thành một phương trình bình quân chung.

Kết quả này cho phép kết luận giữa f1,3, d1,3, và hvn thực sự tồn tại mối liên hệ theo dạng (3.12) (ở mức độ từ vừa phải đến chặt). Từ đó thông qua d1,3 và hvn (các nhân tố dễ đo đạc) có thể xác định được hình số f1,3 của cây rừng, làm cơ sở xác định thể tích cây rừng cũng như trữ lượng lâm phần. Ngoài ra, chưa có đủ cơ sở để lập một phương trình chung cho đối tượng nghiên cứu.

4.1.8.5. Quan hệ hình cao (hvnf1,3) với chiều cao hvn

Do hình số thường (f1,3) có quan hệ tỷ lệ nghịch với chiều cao (h) nên hình cao h.f1,3 sẽ có quan hệ đường thẳng với chiều cao thân cây. Kết luận này đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước khẳng định. Như vậy, từ phương trình tương quan này chỉ cần biết chiều cao mà không cần đo tính nhân tố nào khác trên cây, có thể xác định được hình cao của cây rừng, điều này vừa có ý nghĩa thực tiễn và lý luận trong điều tra rừng (theo Đồng Sỹ Hiền (1974) [10]).

Bảng 4.10: Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/hvn dưới dạng: hvnf1,3 = a + b.hvn ở các tuổi khác nhau

Tuổi (A)

n	Phương trình	R	Sy	Sa	Sb	ta	tb
2	16	hf1,3 = 2,6532 + 0,2558.h	0,55	0,6329	0,6755	0,1030	3,93	2,48
3	16	hf1,3 = 3,1314 + 0,2511.h	0,68	0,5821	0,7237	0,0718	4,33	3,50
4	16	hf1,3 = 3,4199 + 0,2286.h	0,69	0,6493	0,8367	0,0637	4,09	3,59
5	16	hf1,3 = 2,6124 + 0,3150.h	0,89	0,4135	0,6702	0,0429	3,90	7,34
6	16	hf1,3 = 2,5954 + 0,3374.h	0,76	0,7004	1,3598	0,0760	1,91	4,44
7	16	hf1,3 = 3,0261 + 0,3392.h	0,88	0,4664	0,9683	0,0495	3,13	6,86
8	16	hf1,3 = 2,9263 + 0,3647.h	0,91	0,3938	0,9138	0,0439	3,20	8,31
9	16	hf1,3 = 3,4303 + 0,3545.h	0,89	0,4261	1,0491	0,0477	3,27	7,43
10	16	hf1,3 = 4,9185 + 0,3136.h	0,79	0,5842	1,4710	0,0654	3,34	4,79

Đề tài đã tính toán dạng phương trình (3.13) cho từng đơn vị tuổi, kết quả được thể hiện ở bảng 4.10.

Từ bảng 4.10 cho thấy: Các phương trình có mối liên hệ từ tương đối chặt đến rất chặt (hệ số tương quan R = 0,55 – 0,91). Các hệ số hồi quy của phương trình đều tồn tại, sai tiêu chuẩn của phương trình và các hệ số nhỏ. Các phương trình thực sự tồn tại, giữa hf1,3 và h tồn tại mối liên hệ.

Ở tuổi 2 do cây rừng cũng như lâm phần sinh trưởng chưa ổn định nên kết quả cho hệ số tương quan thấp nhất (R = 0,55).

Hệ số bi giữa các tương quan không chênh lệch nhiều lắm, biến động từ 0,2286 – 0,3647. Nên có thể đặt giả thuyết về sự thuần nhất giữa các tuổi. Đề tài tiến hành kiểm tra sự thuần nhất của hệ số hồi quy bi. Kết quả tính toán cho thấy:

05 i

2 tính = 4,73 < 2 = 15,5 (với k = 8), chứng tỏ các hệ số hồi quy b thuần nhất

với nhau. Từ đó tính toán được các hệ số hồi quy trung bình là:

b= 0,3233

a = 0,8243

Phương trình gộp chung biểu thị quan hệ giữa hình cao và chiều cao ở toàn bộ cây rừng trong khu vực nghiên cứu là:

hf1,3 = 2,8243 + 0,3233.h (4.10)

4.1.8.6. Quan hệ hình cao (hvnf1,3) với đường kính d1,3

Đề tài đã tính toán dạng phương trình (3.14) cho từng đơn vị tuổi, kết quả được thể hiện ở bảng 4.11:

Bảng 4.11: Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/d1,3 dưới dạng: hvnf1,3 = a + b.ln(d1,3) ở các tuổi khác nhau

Tuổi

(A)

n	Phương trình	R2	Sy	Sa	Sb	ta	tb
2	16	hf1,3 = 0,5480 + 2,1316.lnd	0,14	0,7046	2,4855	1,4146	0,22	1,51
3	16	hf1,3 = 0,1891 + 2,6917.lnd	0,21	0,7085	2,8220	1,3983	0,07	1,92
4	16	hf1,3 = -0,0721 + 2,8481.lnd	0,31	0,7464	2,5652	1,1323	-0,03	2,52
5	16	hf1,3 = -1,8245 + 3,8248.lnd	0,60	0,5729	2,0158	0,8269	-0,91	4,63
6	16	hf1,3 = 2,0569 + 2,5445.lnd	0,21	0,9666	3,3988	1,3218	0,61	1,93
7	16	hf1,3 = -0,6329 + 3,8495.lnd	0,46	0,7147	2,9650	1,1112	-0,21	3,46
8	16	hf1,3 = 0,5400 + 3,6335.lnd	0,38	0,7573	3,4236	1,2507	0,16	2,91
9	16	hf1,3 = -0,0341 + 4,0270.lnd	0,45	0,7032	3,3267	1,1924	-0,01	3,38
10	16	hf1,3 = 5,1891 + 2,3922.lnd	0,19	0,8542	3,7228	1,3182	1,39	1,81

Từ bảng 4.11 cho thấy: trong 9 đơn vị tuổi nghiên cứu có 4 trường hợp không tồn tại dạng quan hệ (tuổi 2, 3, 6, 10) vì tbi < t05 = 2,14 (với k = 14). Các tham số ai ở các tuổi đều không tồn tại. Hệ số xác định R2 thấp, dao động từ 0,14 – 0,60). Từ đó cho thấy giữa hvnf1,3 và d1,3 chưa thực sự tồn tại mối liên hệ.

Kết quả nghiên cứu ở phần trước đã khẳng định giữa chiều cao và đường kính thực sự tồn tại dạng liên hệ h = a + b.lnd. Như vậy, ở đây nhân tố hình dạng (f1,3) đã ảnh hưởng quyết định đến sự tồn tại của dạng liên hệ hf1,3 = a + b.lnd. Việc sử dụng nhân tố d1,3 (nhân tố dễ đo đạc) để xác định hình cao hvnf1,3 thông qua các phương trình tương quan trong bảng 4.11 cho kết quả không thực sự đáng tin cậy.

4.2. Nghiên cứu xây dựng phương trình đường sinh thân cây

Để xác định được thể tích thân cây hay trữ lượng lâm phần thì có nhiều phương pháp, nhưng phương pháp xây dựng đường sinh thân cây của Đồng Sỹ Hiền (1974) [10] đạt độ chính xác cao và có nhiều ưu điểm. Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là từ phương trình đường sinh thân cây có thể xác định được thể tích toàn bộ thân cây, thể tích của từng đoạn thân cây có chiều dài tuỳ ý và đường kính tại bất kỳ vị trí nào trên thân cây, vì vậy cho phép nghiên cứu chi tiết hình dạng thân cây, lập biểu thể tích và biểu độ thon thân cây một cách toàn diện.

Xuất phát từ những ưu điểm đó, đề tài không chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu xác định thể tích thân cây bằng công thức (4.4) hay bằng công thức kinh điển, mà còn tiến hành xây dựng phương trình đường sinh thân cây làm cơ sở xác định thể tích thân cây cũng như trữ lượng lâm phần cho đối tượng nghiên cứu.

Từ công thức tổng quát:

V .d 2 .h. f

g .h. f

(4.11)

4 01 01

01 01

Trong đó: g01 là tiết diện ngang tại vị trí 1/10 chiều cao thân cây và f01 có thể xác định trực tiếp từ cây ngả hoặc từ phương trình đường sinh thân cây.

Tham khảo những công trình nghiên cứu từ trước đến nay cho thấy đường sinh thân cây rất phức tạp, không thể biểu thị bằng một phương trình duy nhất từ gốc tới ngọn mà phải coi đường sinh là tổng hợp của nhiều đường cong, thân cây được coi là một thể phức tạp gồm nhiều đường conic tròn xoay cho nên phương trình chung phải là tổng của nhiều phương trình của các dạng hình học. Hay nói cách khác, đây là một đa thức bậc cao không định bậc trước, trong quá trình xác định phương trình, bằng phương pháp và tiêu chuẩn thống kê, phương trình sẽ được dừng lại ở một bậc thích hợp.