Trang chủ / Tài liệu miễn phí / Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Lâm Nghiệp

Một Số Chỉ Tiêu Thống Kê Của Phương Trình Đường Sinh Thân Cây (Chưa Điều Chỉnh Hệ Số)


- Để lập được phương trình đường sinh thân cây có vỏ, hệ số thon Koi

được tính như sau:


Y Koi

Doi

D01


(4.12)


X = (h – hoi)/h = 1 – hoi/h (4.13)

Trong đó:

Koi: là hệ số thon có vỏ

Doi: là đường kính có vỏ tại vị trí phần mười thứ i D01: là đường kính có vỏ tại vị trí 0,1h

h: là chiều cao cả cây

hoi: là chiều cao tương ứng tại vị trí phần mười thứ i.

- Để lập được phương trình đường sinh thân cây không có vỏ, hệ số thon Koi (không vỏ) được tính như sau:

Y K (u) D

D(u)oi

oi

01

(4.14)


X = (h – hoi)/h = 1 – hoi/h (4.15)

Trong đó:

K(u)oi: là hệ số thon không vỏ

D(u)oi: là đường kính không vỏ tại vị trí phần mười thứ i D01: là đường kính có vỏ tại vị trí 0,1h

h: là chiều cao cả cây

hoi: là chiều cao tương ứng tại vị trí phần mười thứ i.

Đối với Keo tai tượng ở Hàm Yên, căn cứ vào các chỉ tiêu thống kê cho thấy cả hai phương trình đường sinh thân cây có vỏ và không vỏ đều đạt giá trị thích hợp nhất ở bậc 5. Cụ thể:


- Phương trình đường sinh thân cây có vỏ:

Koi = 5,1048.X – 20,9074.X2 + 47,415.X3 – 50,2737.X4 + 19,9165.X5 (4.16)


Với f01 = 0,5598

(Xem phụ biểu 08)

- Phương trình đường sinh thân cây không vỏ:

K(u)oi = 4,6893.X – 18,9703.X2 + 43,1393.X3 – 45,8117.X4 + 18,1363.X5 (4.17)


Với f(u)01 = 0,5069.

(Xem phụ biêu 09)


Bảng 4.12: Một số chỉ tiêu thống kê của phương trình đường sinh thân cây (chưa điều chỉnh hệ số)


Phương trình


Chỉ tiêu


a0


a1


a2


a3


a4


a5


R2

Sai số TB (%)


Tham số

0,002194

5,072

-20,751

47,087

-49,964

19,808



PTĐS

có vỏ

Sai TC


0,202

1,420

3,788

4,250

1,692

0,9997

0,817


K.tra (t)


25,098

-14,612

12,431

-11,757

11,709




PTĐS

Tham số

0,002101

4,658

-18,820

42,825

-45,515

18,033



không

Sai TC


0,196

1,378

3,676

4,124

1,642

0,9997

0,850

vỏ

K.tra (t)


23,751

-13,656

11,650

-11,036

10,984



Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 116 trang tài liệu này.

Xây dựng các mô hình cấu trúc, sinh trưởng và hình dạng thân cây làm cơ sở đề xuất các phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần keo tai tượng Acacia mangium tại khu vực Hàm Yên – Tuyên Quang - 11

Những chỉ tiêu thống kê trên của phương trình đường sinh (kể cả hai trường hợp có vỏ và không vỏ) là những chỉ tiêu của các phương trình trước khi điều chỉnh để xây dựng phương trình (4.16) và (4.17). Cơ sở để lựa chọn bậc của hai phương trình này là bậc 5 được dựa vào các căn cứ:


+ Hệ số xác định của cả hai phương trình này ở bậc 5 rất cao (R2 đều

bằng 0,9997).


+ Sai số trung bình nhỏ, của phương trình (4.16) ở bậc 5 là 0,817% và của phương trình (4.17) là 0,850%.

+ Dùng tiêu chuẩn t để kiểm tra sự tồn tại của các tham số từ a1 đến a5, kết quả đều cho thấy trị tuyệt đối của t tính toán đều lớn hơn t05 = 2,26 (với k=9). Như vậy, các tham số của phương trình tính toán thực sự tồn tại.

1.5

1

0.5

K(cv) 0

Thực nghiệm

Hàm bậc 5

-0.5

-1

-1.5

Đồ thị của hai phương trình (4.16) và (4.17) được thể hiện trên các hình (4.11) và (4.12) và (4.13). Qua đó cho thấy đường sinh thân cây thực tế và lý thuyết chồng khít lên nhau, chứng tỏ dạng hàm bậc 5 mô phỏng tốt cho sinh trưởng đường kính thân cây giải tích cả vỏ và không vỏ loài Keo tai tượng trong khu vực nghiên cứu.




0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5


X

0.6

0.7

0.8

0.9

1


Hình 4.11:Đồ thị đường sinh thân cây thực nghiệm và đường lý thuyết bậc 5 cây cả vỏ


1.5

1

0.5

K(ov)

0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

-0.5

-1

-1.5

X

Thực nghiệm

Hàm bậc 5


Hình 4.12:Đồ thị đường sinh thân cây thực nghiệm và đường lý thuyết bậc 5 cây không vỏ


1.5

1

0.5

K 0

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

-0.5

-1

-1.5

X

Có vỏ

Không vỏ


Hình 4.13:Đồ thị đường sinh thân cây lý thuyết bậc 5 cây có vỏ và cây không vỏ

H

Từ đó có thể kết luận rằng việc lựa chọn hai phương trình (4.16) và (4.17) để nghiên cứu hình dạng cây Keo tai tượng là có cơ sở.


Từ kết quả trên nếu đặt:

q d1,3 d01


q

H

nên 2

g1,3

g01


Suy ra:

g g1,3

q

01 2

H

Thay g01 vào công thức (4.11), thu được:


q

2

01

V g1,3 .h. f

H

(4.18)


Như vậy, khi thay

X 1 1,3

h


vào phương trình đường sinh (4.16) và

(4.17) sẽ xác định được qH thân cây có vỏ hoặc không vỏ. Thay qH đó vào công

thức (4.18) sẽ xác định được thể tích thân cây. Kết quả thu được như sau:


- Thể tích thân cây có vỏ (Vcv):



10 4..

d 2

1,3 .h.0,5598

V 4 .

cv

5,1048.(1

1,3

h


) 20,9074.(1

1,3

h


) 2 47,415.(1

1,3

h


)3 50,2737.(1

1,3

h


) 4 19,9165.(1

1,32

)5

h

(4.19)


- Thể tích thân cây không vỏ (Vkv):



2

1,31,31,31,31,3

4,6893.(1 ) 18,9703.(1 ) 2 43,1

h

h

h

104..

d 2

1,3 .h.0,5069

Vkv

4 .

(4.20)

h h

393.(1

)3 45,8117.(1

) 4 18,1363.(1

)5


Trong phương trình (4.20), D1,3 kv ở đây là đường kính không vỏ. Trong thực tế điều tra rừng, khi cần xác định thể tích cây không vỏ ta không thể đẽo vỏ từng cây rồi đo đường kính không vỏ, điều này là phi thực tế. Vì vậy, cần thiết xác định quan hệ giữa D1,3 có vỏ và D1,3 không vỏ. Từ kết quả nghiên cứu trong mục 4.1.8.2 đã xác lập được phương trình này có dạng: D1,3 cv = 1,5086 + 0,9639.D1,3 kv.

Từ đó suy ra D1,3kv = (D1,3cv – 1,5086)/0,9639. Thay kết quả này vào phương

trình (4.20) ta được phương trình thể tích không vỏ từ D1,3 có vỏ, h và f01:



10 4..

((D1,3CV

1,5086) / 0,9639)2


.h.0,5069

V 4

kv

4,6893.(1

1,3

h

) 18,9703.(1

1,3

h

)2 43,1393.(1

1,3

h

)3 45,8117.(1

1,3

h

)4 18,1363.(1

1,3 2

)5

h

(4.21)


Như vậy, khi có cặp số liệu D1,3 (cm) và Hvn (m) ta chỉ việc thay vào phương trình thể tích sẽ xác định được thể tích thân cây đứng có vỏ và không vỏ của loài Keo tai tượng.


4.3. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng và xây dựng một số mô hình sinh trưởng rừng Keo tai tượng

Cây rừng từ lúc mới trồng cho đến khi già cỗi thì thể tích cũng như nhân tố cấu thành thể tích luôn biến đổi theo thời gian. Sự biến đổi đó ở từng cây cá biệt cũng như của cả lâm phần thường bị tác động tổng hợp bởi nhiều nhân tố khiến cho lượng sinh trưởng của các nhân tố nói trên tại một thời điểm nào đó biến động một cách ngẫu nhiên. Một đại lượng biến thiên theo thời gian mang tính chất như trên ta gọi là hàm ngẫu nhiên và được kí hiệu là X(t) với t là thời gian một tham số không ngẫu nhiên. Trong trường hợp với cây cá biệt thì X(t) là một hàm không âm và luôn tăng [27].

Quá trình sinh trưởng của cây rừng, lâm phần đều theo hàm ngẫu nhiên. Nó đặc trưng thể hiện được quá trình thay đổi lượng vật chất mà cây tích luỹ được từ lúc mới trồng cho đến tuổi thành thục tự nhiên.

Kế thừa những thành tựu của nhiều tác giả đi trước trong nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng, lâm phần rừng trồng thuần loài đều tuổi, đề tài đã sử dụng các dạng hàm sinh trưởng như: Gompertz, Schumacher để mô phỏng quy luật sinh trưởng của các đại lượng biến đổi theo thời gian.

4.3.1. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cây cá lẻ


Nghiên cứu quy luật sinh trưởng của cây bao gồm sự thay đổi theo thời gian của kích thước, khối lượng cây, lượng tăng trưởng của cây và các chỉ tiêu hình dạng. Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài chỉ nghiên cứu sự biến đổi theo thời gian của kích thước cây rừng và lâm phần như: đường kính ngang


ngực, chiều cao và thể tích thân cây. Số liệu phục vụ cho những nội dung nghiên cứu này lấy từ các cây giải tích tại các ÔTC ở rừng trồng năm 1997.

4.3.1.1. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng đường kính theo tuổi


Ứng dụng phần mềm SPSS với đường dẫn Analyze / Regression / Nonlinear để mô tả quy luật sinh trưởng đường kính theo tuổi của cây cá lẻ loài Keo tai tượng. Với D1,3 cây có vỏ được suy ra từ D1,3 cây không vỏ thông qua phương trình quan hệ (4.9). Kết quả xử lý số liệu chọn hàm sinh trưởng thể hiện ở bảng 4.13:

Bảng 4.13: Kết quả phân tích quan hệ D1,3/A theo các hàm sinh trưởng


Hàm sinh trưởng

Trường hợp


R2


Sy2


b1


b2


b3


Gompertz

Không vỏ

0,9997

7,7875E-03

18,367690

2,618929

0,304812

Có vỏ

0,9997

6,2348E-03

19,5434

2,164452

0,282152


Schumacher

Không vỏ

0,9974

0,05881

48,828929

3,478760

0,504896

Có vỏ

0,9972

0,06003

65,790482

3,238182

0,386391

Từ kết quả bảng 4.13 cho thấy: cả hai hàm toán học đều có hệ số xác định R2 lớn (> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. Chứng tỏ hai hàm đều biểu thị tốt quy luật sinh trưởng đường kính cây rừng có vỏ và không vỏ, giữa D1,3 và A có mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên, hàm Gompertz cho hệ số xác định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏ hơn so với hàm Schumacher. Vì vậy, đề tài chọn hàm Gompertz để mô tả quy luật sinh trưởng đường kính theo tuổi của cây cá lẻ.

Phương trình chính tắc cây không vỏ có dạng:


Dov = 18,367690.exp(-2,618929.exp(-0,304812.A)) (4.22)


Phương trình chính tắc cây có vỏ có dạng:


Dcv = 19,5434.exp(-2,164452.exp(-0,282152.A)) (4.23)

Thay giá trị của A vào phương trình (4.22) và (4.23) sẽ được đường biểu diễn quy luật sinh trưởng đường kính cây cá lẻ không vỏ và có vỏ theo tuổi (hình 4.14). Những giá trị sinh trưởng D1,3 từ tuổi 11 trở đi là giá trị nội suy và chúng có ý nghĩa tham khảo để phân tích, dự đoán chiều hướng sinh trưởng đường kính.



Sinh trưởng đường kính cây không vỏ Sinh trưởng đường kính cây có vỏ


D1,3(tb)

D1,3(ll)

D1,3

20


18


16


14


12


10


8


6


4


2


0

A

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

D1,3(tb)

D1,3(ll)

D1,3

20.0


18.0


16.0


14.0


12.0


10.0


8.0


6.0


4.0


2.0


0.0

A

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15


Hình 4.14: Sinh trưởng đường kính cây Keo tai tượng bình quân theo hàm Gompertz

Từ đồ thị trên cho thấy: đường sinh trưởng của các phương trình bám rất sát đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ phương trình (4.22) và (4.23) mô phỏng rất tốt cho sinh trưởng đường kính của cây cá lẻ theo tuổi. Sự biến đổi của đường cong cây có vỏ và không vỏ theo tuổi khác nhau không đáng kể.

Có thể nhận thấy đồ thị biểu diễn quá trình sinh trưởng đường kính của hàm Gompertz trước tuổi 8 gần như là một đoạn thẳng, giai đoạn này cây rừng sinh trưởng rất mạnh về đường kính. Điều này hoàn toàn phù hợp với

Xem tất cả 116 trang.

Ngày đăng: 05/02/2023
Trang chủ Tài liệu miễn phí