các kết quả nghiên cứu về sinh trưởng của các loài cây mọc nhanh ở nước ta. Ở tuổi 10 đồ thị có sự đổi hướng, sau tuổi này tăng trưởng đường kính hàng năm nhỏ và tốc độ tăng trưởng chậm. Điều này cho phép nhận định sau tuổi 10, sinh trưởng đường kính bước vào giai đoạn ổn định và sau đó đạt giá trị cực đại. Xét về mặt lý luận, sau thời điểm này giai đoạn sinh trưởng mạnh về đường kính đã kết thúc; sinh trưởng đường kính vẫn tăng nhưng tốc độ lượng tăng trưởng đã bắt đầu chậm dần. Từ tuổi 12 trở đi lượng sinh trưởng hàng năm hầu như không đổi. Kết quả nghiên cứu này là một trong những cơ sở khoa học quan trọng đề xuất tuổi khai thác hợp lý trong kinh doanh rừng Keo tai tượng.
4.3.1.2. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng chiều cao theo tuổi
Tương tự như nghiên cứu quy luật sinh trưởng đường kính ngang ngực, kết quả nghiên cứu sinh trưởng chiều cao được thể hiện ở bảng 4.14:
Bảng 4.14: Kết quả phân tích quan hệ Hvn/A theo các hàm sinh trưởng
R2 | Sy2 | b1 | b2 | b3 | |
Gompertz | 0,9995 | 0,01945 | 24,095608 | 2,692707 | 0,362733 |
Schumacher | 0,9983 | 0,07303 | 39,956532 | 3,126925 | 0,745165 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Các Phương Trình Biểu Thị Quan Hệ Dt/d1,3 Dạng: Dt = A + B.d1,3 Ở Các Tuổi Khác Nhau -
Lập Tương Quan Giữa D1,3 Cây Có Vỏ (D1,3Cv) Và D1,3 Cây Không Vỏ (D1,3Kv) -
Một Số Chỉ Tiêu Thống Kê Của Phương Trình Đường Sinh Thân Cây (Chưa Điều Chỉnh Hệ Số) -
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 - 13 -
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 - 14
Xem toàn bộ 116 trang tài liệu này.
Từ kết quả bảng 4.14 cho thấy: cả hai hàm sinh trưởng có thể biểu thị tốt quy luật sinh trưởng Hvn do đều có hệ số xác định R2 lớn (> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. 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 chiều cao theo tuổi của cây cá lẻ.
Phương trình chính tắc có dạng:
Hvn = 24,095608.exp(-2,692707.exp(-0,362733.A)) (4.24)
Thay giá trị của A vào phương trình (4.24) sẽ được những giá trị biểu diễn quá trình sinh trưởng chiều cao cây cá lẻ theo tuổi. Tương tự như quy luật sinh trưởng về D1,3, những giá trị sinh trưởng Hvn từ tuổi 11 trở lên chỉ có ý nghĩa tham khảo. Quá trình này được mô phỏng ở hình 4.15:
Hvn(tb)
Hvn(ll)
Hvn30
25
20
15
10
5
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A
Hình 4.15: Sinh trưởng chiều cao cây Keo tai tượng bình quân theo hàm Gompertz
Từ đồ thị trên cho thấy: đường sinh trưởng của phương trình bám rất sát đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ phương trình (4.24) mô phỏng rất tốt cho sinh trưởng chiều cao của cây cá lẻ theo tuổi.
Cũng như quy luật sinh trưởng đường kính, đồ thị biểu diễn quá trình sinh trưởng chiều cao của hàm Gompertz trước tuổi 8 gần như là một đoạn thẳng, giai đoạn này chiều cao cây rừng sinh trưởng rất mạnh. Ở tuổi 9 đồ thị có sự đổi hướng, sau tuổi này tăng trưởng chiều cao hàng năm nhỏ và tốc độ tăng trưởng chậm, sinh trưởng chiều cao bước vào giai đoạn ổn định và sau đó đạt giá trị cực đại. Từ tuổi 11 trở đi lượng sinh trưởng hàng năm hầu như không đổi. Kết quả này là một trong những cơ sở khoa học để dự đoán tuổi thành thục số lượng và tuổi thành thục tự nhiên của cây rừng.
4.3.1.3. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích thân cây theo tuổi
Tương tự như việc mô phỏng quy luật sinh trưởng đường kính và chiều cao, bằng việc ứng dụng hai loại hàm vào quá trình nghiên cứu, đề tài thu được kết quả thể hiện ở bảng 4.15. Với V cây có vỏ được suy ra từ V cây không vỏ thông qua phương trình quan hệ (4.7).
Bảng 4.15: Kết quả phân tích quan hệ V/A theo các hàm sinh trưởng
Trường hợp | R2 | Sy2 | b1 | b2 | b3 | |
Gompertz | Không vỏ | 0,9999 | 1,5129E-06 | 0,384495 | 7,056414 | 0,281279 |
Có vỏ | 0,9997 | 4,0098E-06 | 0,464695 | 5,838395 | 0,245302 | |
Schumacher | Không vỏ | 0,9995 | 5,7037E-06 | 1,644092 | 10,58039 | 0,753228 |
Có vỏ | 0,9984 | 1,9910E-05 | 6,417193 | 9,121608 | 0,466235 |
Từ kết quả bảng 4.15 cho thấy: cả hai hàm sinh trưởng có thể biểu thị tốt quy luật sinh trưởng V cây cá lẻ có vỏ và không vỏ do đều có hệ số xác định R2 lớn (> 0,99), phương sai hồi quy nhỏ. 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 thể tích theo tuổi của cây cá lẻ.
Phương trình chính tắc cây không vỏ có dạng:
Vov = 0,384495.exp(-7,056414.exp(-0,281279.A)) (4.25)
Phương trình chính tắc cây có vỏ có dạng:
Vcv = 0,464695.exp(-5,838395.exp(-0,245302.A)) (4.26)
Thay giá trị của A vào phương trình (4.25) và (4.26) sẽ được những giá trị biểu diễn quá trình sinh trưởng thể tích cây cá lẻ không vỏ và có vỏ theo
tuổi. Tương tự như quy luật sinh trưởng về D1,3 và Hvn, những giá trị sinh trưởng V từ tuổi 11 trở lên chỉ có ý nghĩa tham khảo. Quá trình này được mô phỏng ở hình 4.16:
V
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A
Sinh trưởng thể tích cây không vỏ Sinh trưởng thể tích cây có vỏ
V(tb)
V(ll)
V
0.45
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A
V(tb) | |
V(ll) | |
Hình 4.16: Sinh trưởng thể tích cây Keo tai tượng bình quân theo hàm Gompertz
Từ đồ thị trên cho thấy: đường sinh trưởng của phương trình bám rất sát đường sinh trưởng thực nghiệm, chứng tỏ hai phương trình (4.25) và (4.26) mô phỏng rất tốt cho sinh trưởng thể tích 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.
Từ đồ thị ta nhận thấy ở 3 – 4 tuổi đầu sinh trưởng thể tích thân cây không vỏ rất chậm, về sau tăng rất nhanh đặc biệt là từ tuổi 5 đến tuổi 10. Đến giai đoạn từ tuổi 12 – 13 trở đi, sinh trưởng thể tích tăng rất chậm. Điều này có thể giải thích như sau: đường kính và chiều cao là các nhân tố cấu thành thể tích, trước tuổi 10 cây rừng sinh trưởng rất mạnh về cả đường kính và chiều cao dẫn đến thể tích tăng nhanh. Theo quy luật: sinh trưởng chiều cao cây rừng đạt cực đại trước nhất sau đó đến đường kính và cuối cùng là thể tích.
4.3.2. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần
Lâm phần là tổng thể các cây rừng, trong quá trình sinh trưởng và phát triển luôn xảy ra hai quá trình ngược chiều nhau: kích thước cây rừng không ngừng tăng lên, đồng thời cùng với thời gian một bộ phận cây mất đi do đào thải tự nhiên hay thông qua các biện pháp tác động của con người. Như vậy, sinh trưởng của cây rừng là tiền đề tạo nên sinh trưởng của lâm phần. Mặt khác, giữa sinh trưởng của cá thể và quần thể về cơ bản là có sự khác nhau. Sinh trưởng cá thể thường chịu chi phối nhiều yếu tố nội tại của phát sinh trong quá trình sinh trưởng theo không gian và thời gian như: dị tật do di truyền, do tình hình sâu bệnh hại, do cạnh tranh không gian dinh dưỡng,...Vì những yếu tố tác động trực tiếp lên cây cá lẻ như đã trình bày, dẫn đến bản chất của quy luật sinh trưởng cho loài cây là chưa thể hiện một cách chính xác và chung nhất cho sinh trưởng của loài trên phạm vi nghiên cứu rộng lớn được, cho nên cần phải nghiên cứu đối tượng trên đơn vị lớn hơn đó là lâm phần. Vì trên đơn vị lâm phần thì sẽ khắc phục được các nhược điểm của cây cá lẻ. Ngoài ra, trên đơn vị lâm phần sẽ đánh giá tổng quát và chung nhất những ảnh hưởng của tính di truyền và điều kiện lập địa, quy luật kết cấu lâm phần, và tất cảc các nhân tố này có ảnh hưởng trực tiếp, chi phối quy luật sinh trưởng của rừng.
Vì vậy, đề tài không những nghiên cứu quy luật sinh trưởng cho cây cá lẻ mà còn nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần cho loài Keo tai tượng với các nhân tố điều tra trên lâm phần như: đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn và thể tích thân cây, nhằm phản ánh quy luật sinh trưởng một cách trung thực và tổng quát về đối tượng nghiên cứu trong khu vực.
4.3.2.1. Quá trình sinh trưởng đường kính lâm phần
Dựa vào số liệu của 18 ÔTC ở 9 đơn vị tuổi khác nhau, tính trung bình cho các nhân tố điều tra ở từng tuổi và phân tích hồi quy các mối quan hệ
D1,3/A, Hvn/A, và V/A theo hai hàm sinh trưởng Gompertz và Schumacher. Thực hiện quy trình tính trên SPSS tương tự như đối với cây cá lẻ, có được kết quả ở bảng 4.16:
Bảng 4.16: Kết quả phân tích quan hệ D1,3/A theo các hàm sinh trưởng
R2 | Sy2 | b1 | b2 | b3 | |
Gompertz | 0,9861 | 0,21996 | 19,312321 | 2,20734 | 0,318432 |
Schumacher | 0,9905 | 0,14995 | 26,581599 | 3,147256 | 0,884755 |
Kết quả cho thấy: cả hai hàm đều mô tả tốt quy luật sinh trưởng D1,3 lâm phần Keo tai tượng. Đề tài chọn hàm Schumacher để mô phỏng quy luật sinh trưởng đường kính lâm phần theo tuổi, vì hàm này có hệ số xác định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏ hơn. Phương trình chính tắc có dạng:
D1,3 = 26,581599.exp(-3,147256/A0,884755) (4.27)
Thay các giá trị của A vào phương trình (4.27) sẽ thu được những giá trị biểu diễn quá trình sinh trưởng D1,3 của các lâm phần Keo tai tượng. Quá trình này được mô phỏng ở hình (4.17):
D1,3
D^
D1,3
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
A
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Hình 4.17:Sinh trưởng đường kính lâm phần Keo tai tượng theo hàm Schumacher
4.3.2.2. Quá trình sinh trưởng chiều cao lâm phần
Tương tự như đường kính, kết quả mô tả quy luật sinh trưởng chiều cao lâm phần Keo tai tượng được thể hiện ở bảng (4.17):
Bảng 4.17:Kết quả phân tích quan hệ Hvn/A theo các hàm sinh trưởng
R2 | Sy2 | b1 | b2 | b3 | |
Gompertz | 0,9485 | 1,27209 | 22,089179 | 2,406529 | 0,261947 |
Schumacher | 0,9615 | 0,95174 | 35,288349 | 3,757352 | 0,764021 |
Kết quả cho thấy: cả hai hàm đều mô phỏng tốt sinh trưởng Hvn lâm phần. Tuy nhiên, đề tài chọn hàm Schumacher để mô phỏng sinh trưởng chiều cao lâm phần Keo tai tượng, vì hàm này có hệ số xác định cao hơn và phương sai hồi quy nhỏ hơn. Phương trình chính tắc có dạng:
Hvn = 35,288349.exp(-3,757352/A0,764021) (4.28)
Đồ thị mô phỏng quy luật sinh trưởng chiều cao lâm phần như sau:
Hvn
H^
Hvn 25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
A
Hình 4.18:Sinh trưởng chiều cao lâm phần Keo tai tượng theo hàm Schumacher
4.3.2.3. Quá trình sinh trưởng thể tích
Từ đường kính ngang ngực từng cây, chiều cao vút ngọn từng cây ở lâm phần và f1,3 có vỏ ở từng tuổi, tính được thể tích từng cây trong ÔTC rồi lấy bình quân cho lâm phần ở từng tuổi (từ tuổi 3 đến tuổi 10). Nhân tố f1,3 có vỏ ở từng tuổi được tính bằng cách: suy ra từ phương trình (4.8) được f1,3Cv từng cây giải tích ở từng tuổi, rồi lấy bình quân. Kết quả nghiên cứu sinh trưởng thể tích lâm phần được thể hiện ở bảng (4.18):
Bảng 4.18:Kết quả phân tích quan hệ V/A theo các hàm sinh trưởng
R2 | Sy2 | b1 | b2 | b3 | |
Gompertz | 0,9734 | 0,0002 | 0,470768 | 4,967352 | 0,20425 |
Schumacher | 0,9781 | 0,0002 | 8,190263 | 8,841381 | 0,402535 |
Kết quả cho thấy hai hàm sinh trưởng đều mô phỏng tốt cho sinh trưởng thể tích lâm phần, phương sai hồi quy bằng nhau, hệ số xác định gần như nhau. Tham khảo các kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước cho thấy: hàm Gompertz được đánh giá là phù hợp cho mô phỏng sinh trưởng thể tích của các loài cây trồng. Chính vì vậy, đề tài đã chọn hàm Gompertz để mô phỏng sinh trưởng thể tích lâm phần Keo tai tượng cho khu vực nghiên cứu.
Phương trình chính tắc có dạng:
V = 0,470768.exp(-4,967352. exp(-0,20425.A)) (4.29)
Đồ thị mô phỏng quy luật sinh trưởng thể tích lâm phần như sau: