[Tóm tắt] Luận án Lập biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến trong rừng tự nhiên vùng bắc trung bộ Việt Nam

ng này còn tùy thuộc vào cấu trúc của tán cây rừng cũng như qui cách sản phẩm do con người đặt ra. - Thân cây có hình dạng giống nhau thì hình dạng bộ phận gỗ lợi dụng hoặc gỗ lớn của chúng cũng tương tự nhau. Từ đó việc ghép nhóm loài cây theo f01 thân cây cũng đồng nghĩa với việc ghép nhóm theo hình dạng bộ phận của chúng. 3.1.2. Nghiên cứu đặc điểm hình số ngang ngực (f1.3) một số loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Kết quả nghiên cứu hình số ngang ngực về cơ bản phù hợp với kết luận của các tác giả đi trước về đặc điểm qui luật phân bố và biến động theo đơn vị loài cây. Tuy nhiên, hệ số biến động của hình số ngang ngực của bộ phận thân cây có kích thước đạt đường kính khai thác đều thấp hơn hệ số biến động của toàn bộ các cây lớn nhỏ khác nhau. Điều đó cang chứng tỏ f1.3 phụ thuộc rõ rệt vào kích thước thân cây rừng. Từ những kết quả nghiên cứu về đặc điểm biến động của hình số ngang ngực (f1.3) luận án đã rút ra kết luận như sau: Hệ số biến động hình số ngang ngực hoặc tự nhiên tính cho 1 loài cây luôn lớn hơn hệ số biến động hình số ngang ngực của các cây cùng cỡ D và H cũng như cùng D nhưng H dao động trong khoảng vài cỡ liền nhau. Từ đó một công thức lập biểu có xét tới biến động của hình số theo d và h sẽ thường đạt độ chính xác cao hơn trường hợp chấp nhận hình số ổn định theo kích thước thân cây. Đặc điểm này sẽ được xem xét khi lựa chọn phương pháp xác định thể tích thân cây phục vụ công tác lập biểu và cũng là một phát hiện thêm về của hình số thân cây rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. 3.2. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích thân hoặc bộ phận thân cây với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây. Do coi tiết diện ngang là hình tròn nên thân cây hoặc bộ phận thân cây được xem như thể hình học tròn xoay đầy hoặc cụt nào đó. Vì vậy, theo nguyên lí toán học, thể tích thân 8 cây hoặc bộ phận thân cây được tạo bởi đường kính lấy ở vị trí đại diện nào đó, chiều cao và chỉ tiêu hình dạng của chúng gọi là hình số. Do hình số có tính ổn định nhất định nên thể tích luôn có mối quan hệ xác định với đường kính và chiều cao thân cây. 3.3.1. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích thân cây cả vỏ với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Với thân cây rừng tự nhiên, kết quả của nhiều tác giả đi trước đều khẳng định mối liên hệ này luôn tồn tại chặt chẽ dưới dạng phương trình: do Schumacher & Dos Santos Hall đề xuất năm 1933. Luận án đã tiến hành thăm dò và xác lập dạng phương trình này cho 34 loài cây nghiên cứu, kết quả được tập hợp ở bảng 3.1 dưới đây: TT Loài n tính R2 Tham số Số tham số không tồn tại n kiểm tra Các loại sai số bo b1 b2 ∆max ∆2% Sq P% ∆%(∑V) 1 Bộp 37 0,9803 0,00008 2,1712 0,5395 0 15 9,08 5,73 6,63 1,71 -1,02 2 Chẹo tía 51 0,9830 0,00007 1,8100 0,9787 0 15 13,96 8,07 9,05 2,34 -1,64 3 Dẻ bộp 31 0,9504 0,00022 2,0162 0,4088 0 15 18,32 7,53 9,60 2,48 -3,00 4 Sồi ghè 38 0,9865 0,00005 1,5202 1,4496 0 15 15,92 6,23 7,76 2,00 0,33 5 Dẻ đỏ 37 0,9629 0,00002 1,8959 1,2217 0 15 15,27 7,02 8,72 2,25 2,86 6 Gội trắng 52 0,9905 0,00015 2,2818 0,1602 0 15 18,50 5,15 7,26 1,87 -1,09 7 Lim xẹt 24 0,9653 0,00009 1,2746 1,6301 0 - 8 Vàng tâm 41 0,9627 0,00001 1,8367 1,6351 0 15 13,50 6,44 7,88 2,03 3,23 9 Dẻ trắng 30 0,9923 0,00003 2,3942 0,4873 0 15 8,46 4,04 4,82 1,24 2,58 10 Thôi ba 46 0,9918 0,00004 1,8127 1,2580 0 15 13,17 4,96 6,38 1,65 4,72 11 Ngát 36 0,9446 0,00004 1,8148 1,1905 0 15 21,58 6,24 9,01 2,33 -2,87 12 Táu muối 38 0,9894 0,00003 2,1086 0,8590 0 15 12,71 6,10 7,25 1,87 2,62 13 Trọng đũa 29 0,9266 0,0001 1,6307 1,0998 0 14 Vạng trứng 37 0,9767 0,0001 1,9240 0,6957 0 15 14,57 5,20 6,56 1,69 -0,79 15 Bời lời nhớt 35 0,8800 0,00003 2,0243 1,0443 0 15 13,54 4,67 5,98 1,54 0,05 16 Bộp vàng 35 0,9724 0,00004 2,0362 0,9731 0 15 10,86 3,33 4,93 1,27 -2,92 17 Gội nếp 35 0,9645 0,00004 2,0540 0,8985 0 15 13,36 4,67 6,44 1,66 -2,82 18 Lim xanh 35 0,9859 0,00005 1,9882 0,9182 0 15 15,15 5,07 6,78 1,75 -0,89 19 Ràng ràng mít 35 0,9820 0,00006 2,0234 0,8590 0 15 12,98 4,34 5,70 1,47 0,33 20 Re gừng 30 0,9650 0,00007 1,8779 0,9723 0 15 9,61 3,19 4,13 1,07 2,58 21 Táu nước 35 0,9502 0,00019 1,5904 1,0125 0 15 10,09 3,98 5,26 1,36 0,27 22 Trâm tía 35 0,9520 0,00006 2,2916 0,4448 0 15 12,11 6,01 7,17 1,85 1,30 23 Trường sâng 35 0,9503 0,00002 2,0745 1,0893 0 15 9,45 4,92 6,15 1,59 2,43 24 Trường vải 35 0,9539 0,00007 1,8030 1,0644 0 15 8,80 3,55 4,46 1,15 0,44 25 Chủa 34 0,9898 0,00017 1,5434 1,1323 0 15 12,27 4,03 5,50 1,42 -1,54 26 Kền kền 34 0,9668 0,00005 2,0874 0,8327 0 15 14,58 5,87 7,23 1,87 2,53 27 Ràng ràng hom 27 0,9341 0,00003 2,1614 0,9050 0 10 10,04 4,56 5,93 1,88 0,75 28 Trám hồng 26 0,9819 0,00003 1,9967 1,1473 0 - 29 Trám trắng 35 0,9347 0,00012 1,9936 0,5544 0 15 17,60 8,53 10,83 2,80 -5,97 30 Vối thuốc 33 0,8969 0,00068 1,5384 0,6671 0 10 12,88 5,06 6,54 2,07 1,34 31 Chò nhai 31 0,9785 0,00007 1,7390 1,1305 0 10 9,61 5,33 5,96 1,54 -0,48 32 Dầu rái 35 0,9862 0,00028 1,9455 0,4628 0 15 12,82 3,91 5,05 1,30 0,74 33 Trám chim 35 0,9855 0,00012 1,7687 0,9235 0 15 11,63 4,07 5,29 1,36 -0,25 34 Ươi 32 0,9598 0,00006 1,9904 0,8570 0 15 10,05 6,26 7,08 2,24 2,68 Kết quả nghiên cứu trên cho phép kết luận: Tương quan (3.2) mô phỏng tốt mối quan hệ giữa v với d1.3 cả vỏ và h, các phương trình đã thiết lập đảm bảo độ tin cậy để ứng dụng vào công tác lập biểu sau này. 9 3.2.2. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích thân cây không vỏ với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây. Cho đến nay hầu hết các tác giả đi trước khi giải quyết lập biểu thể tích không vỏ thường sử dụng một trong các giải pháp sau: Dùng phương trình đường sinh không vỏ, hình số tự nhiên không vỏ, dùng tỷ suất vỏ cây hoặc qua quan hệ trực tiếp với thể tích thân cây cả vỏ. Để tìm thêm hướng đi trong việc lập biểu, đề tài tiếp tục nghiên cứu mối quan hệ giữa vkv với d1.3 cả vỏ và h thân cây cho các loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Do các tài liệu tham khảo từ tác giả đi trước hầu như chưa có nên đề tài thử nghiệm 4 dạng phương trình: (3.2) ( ) (3.3) ( ) (3.4) ( ) (3.5) Nhìn chung quan hệ giữa vkv với d1.3 và h thường kém chặt chẽ và hiệu nghiệm hơn quan hệ giữa v với d1.3 và h vì vỏ cây rừng tự nhiên là đại lượng biến động lớn và phụ thuộc nhiều vào yếu tố sinh vật học cũng như sinh thái học khác nhau. Tuy nhiên dạng phương trình (3.2) vẫn có thể mô phỏng tốt mối liên hệ này và ứng dụng trong điều tra với độ tin cậy cần thiết hiện nay. Từ đó đã tiếp tục xác lập quan hệ (3.2) trên cơ sở bổ sung thêm tài liệu cho 34 loài cây nghiên cứu, kết quả được dẫn ở bảng 3.2 dưới đây. TT Loài n tính R2 Tham số n kiểm tra Các loại sai số b0 b1 b2 ∆1 ∆2 ∆3 1 Bộp 37 0,971 0,000018 2,054 1,22 15 11,092 7,394 0,243 2 Chẹo tía 51 0,968 0,000193 1,907 0,535 15 10,173 7,860 1,352 3 Dẻ bộp 31 0,932 0,000093 2,045 0,620 15 11,008 7,955 2,850 4 Sồi ghè 38 0,979 0,000034 1,670 1,345 15 14,995 8,327 -0,037 5 Dẻ đỏ 37 0,939 0,000020 1,820 1,359 15 14,632 8,058 -3,347 6 Dẻ trắng 30 0,990 0,000018 2,458 0,584 15 8,442 5,359 -2,710 7 Gội trắng 52 0,964 6,74E-10 0,707 5,976 15 20,326 8,7782 1,042 8 Lim xẹt 24 0,966 6,67E-05 1,065 1,954 - - - - 9 Thôi ba 46 0,988 0,000024 1,966 1,168 15 10,717 5,372 -2,574 10 Ngát 36 0,942 0,000065 1,778 1,013 15 20,848 7,974 3,172 11 Táu muối 38 0,989 0,000010 2,204 1,082 15 16,125 7,927 -3,608 12 Trọng đũa 29 0,921 0,000336 1,641 0,699 - - - - 13 Vàng tâm 41 0,958 0,000010 2,146 1,196 15 14,639 7,974 -3,592 14 Vạng trứng 37 0,986 0,000092 2,153 0,432 15 30,316 9,069 -0,419 15 Bời lời nhớt 35 0,892 0,000029 2,075 0,963 15 14,585 4,322 -0,060 16 Bộp vàng 35 0,981 0,000031 2,095 0,940 15 10,475 3,590 2,708 17 Chủa 34 0,988 0,000120 1,580 1,172 15 13,364 5,339 1,410 18 Gội nếp 35 0,970 0,000064 2,012 0,763 15 12,313 5,605 3,488 19 Kền kền 34 0,952 0,000039 2,142 0,801 15 15,543 5,898 -1,804 20 Lim xanh 35 0,987 0,000035 2,017 0,976 15 16,938 5,756 1,021 21 Ràng ràng mít 35 0,984 0,000042 2,019 0,928 15 11,059 4,627 0,141 22 Re gừng 30 0,973 0,000025 2,015 1,124 15 15,472 5,361 -3,460 23 Ràng ràng hom 27 0,953 0,000020 2,244 0,888 10 10,114 5,687 -0,537 24 Táu nước 35 0,940 0,000196 1,529 1,067 15 8,720 4,610 -0,391 25 Trám hồng 25 0,979 0,000021 2,008 1,180 - - - - 26 Trâm tía 35 0,957 0,000067 2,228 0,474 15 12,371 6,734 -1,442 27 Trám trắng 35 0,928 0,000129 1,969 0,551 15 18,443 8,020 5,075 28 Trường sâng 35 0,954 0,000017 2,039 1,206 15 12,436 6,253 -3,710 29 Trường vải 35 0,949 0,000043 1,828 1,164 15 8,603 3,839 -0,721 30 Vối thuốc 35 0,875 0,001103 1,501 0,542 10 12,159 6,939 -2,252 31 Chò nhai 31 0,976 0,000063 1,650 1,246 10 10,563 6,658 -3,144 32 Dầu rái 35 0,992 0,000244 1,859 0,578 15 11,142 3,843 0,255 33 Trám chim 35 0,983 0,000146 1,731 0,899 15 12,303 5,574 -2,249 34 Ươi 32 0,952 0,000038 1,171 0,751 15 7,725 3,857 0,588 10 Kết quả kiểm tra bằng tài liệu không tham gia lập phương trình cho thấy sai số cực đại khi điều tra 1 cây riêng lẻ không quá 30%. sai số trung bình không quá ±10% còn khi xác định tổng thể tích 1 tập hợp cây riêng lẻ không vượt quá ±5%. Sai số như vậy đều nằm trong phạm vi cho phép của Điều tra rừng. Từ đó có thể kết luận phương trình dạng (3.2) vừa xác lập có thể sử dụng để xác định vkv thông qua d1.3 cả vỏ và h thân cây cho 34 loài cây nghiên cứu ở vùng Bắc trung bộ khi yêu cầu độ chính xác không cao. 3.2.3. Quan hệ giữa thể tích gỗ to (v25) hoặc gỗ dưới cành (vdc) với đường kính ngang ngực cả vỏ (d1.3) và chiều cao (h) thân cây. Đề tài cũng tiến hành thử nghiệm và xác lập dạng phương trình 3.2 đối với gỗ to (v25) hoặc gỗ dưới cành (vdc) cho 34 loài cây nghiên cứu kết quả thu được như bảng 3.3 và 3.4: Bảng 3.3. Phương trình quan hệ 34 loài cây vùng Bắc trung bộ TT Loài N tính R2 Tham số Các loại sai số b0 b1 b2 ∆max ∆2% ∆Sq P% ∆%(∑V) 1 Bộp 37 0,9824 0,00003 2,42824 0,45278 10,438 6,177 7,176 1,853 -1.422 2 Chẹo tía 51 0,9826 0,00001 2,08952 1,14238 21,435 10,736 12,649 3,266 -0.926 3 Dẻ bốp 31 0,9497 0,00009 2,15237 0,49733 53,495 20,041 24,130 6,230 10.545 4 Sồi ghè 38 0,9802 0,00000 4,45831 -1,35332 17,648 7,591 9,171 2,368 5.261 5 Dẻ đỏ 37 0,9471 0,00000 2,37749 1,27959 25,550 12,437 15,650 4,041 11.437 6 Dẻ trắng 30 0,9854 0,00000 2,92537 0,55300 12,901 5,318 6,959 1,797 4.212 7 Gội trắng 52 0,9748 0,00001 2,96561 0,31622 40,151 19,520 24,424 6,306 9.988 8 Lim xẹt 24 0,9557 0,00004 1,44232 1,65519 9 Thôi ba 46 0,9612 0,00000 2,94937 0,81939 35,055 24,505 26,614 6,872 -18.895 10 Ngát 36 0,9254 0,00000 2,37532 1,38039 29,223 15,653 17,304 4,468 14.020 11 Táu muối 38 0,9911 0,00001 2,29822 0,97787 20,640 8,468 10,439 2,695 -8.575 12 Trọng đũa 29 0,9042 0,00001 1,91687 1,51905 13 Vàng tâm 41 0,9658 0,00000 2,71127 1,76668 14,815 6,042 7,624 1,969 0.049 14 Vạng trứng 37 0,9722 0,00001 2,45147 0,82417 29,996 9,356 12,666 3,270 -0.735 15 Chò nhai 31 0,9765 0,00004 1,81240 1,19298 53,357 20,109 24,554 6,340 -4.884 16 Dầu rái 35 0,9831 0,00020 2,04227 0,43044 16,367 4,350 6,011 1,552 0.473 17 Trám chim 35 0,9826 0,00007 1,87405 0,94952 15,457 4,821 6,346 1,639 -0.027 18 Ươi 32 0,9580 0,00003 2,14140 0,89740 10,082 4,631 6,133 1,584 2.813 19 Bời lời 35 0,8813 0,00000 2,35887 1,40410 15,340 5,837 7,767 2,005 0.137 20 Bộp vàng 35 0,9680 0,00001 2,21241 1,16414 13,857 5,254 7,213 1,862 -3.888 21 Chua 34 0,9886 0,00008 1,68489 1,15216 17,285 5,411 7,428 1,918 -2.133 22 Gội nếp 35 0,9480 0,00001 2,31508 0,88542 16,417 5,375 7,548 1,949 -2.843 23 Kiền kiền 34 0,9664 0,00003 2,16898 0,87155 12,898 5,624 6,827 1,763 2.926 24 Lim xanh 35 0,9854 0,00004 2,02121 0,95265 18,685 5,313 7,335 1,894 -0.894 25 Ràng ràng mít 35 0,9770 0,00003 2,15520 0,90528 12,336 4,500 5,814 1,501 0.008 26 Re gừng 30 0,9595 0,00002 2,11164 1,04448 11,086 3,636 4,847 1,252 2.652 27 Ràng ràng hom 27 0,9277 0,00001 2,39605 1,01769 10,178 3,736 5,534 1,429 1.033 28 Táu nước 35 0,9418 0,00004 1,86759 1,15100 10,421 4,427 5,732 1,480 -0.087 29 Trám hồng 26 0,9791 0,00001 2,14920 1,25249 30 Trâm tía 35 0,9472 0,00002 2,52632 0,44551 16,615 6,605 8,109 2,094 1.077 31 Trám trắng 35 0,9321 0,00005 2,19899 0,58150 24,262 10,037 13,036 3,366 -6.296 32 Trường sâng 35 0,9480 0,00001 2,26542 1,20824 12,498 5,369 6,782 1,751 2.840 33 Trường vải 35 0,9491 0,00002 2,11000 1,11314 9,592 4,415 5,430 1,402 0.382 34 Vối thuốc 33 0,8956 0,00032 1,65416 0,74156 16,388 3,737 6,024 1,555 1.325 Tổng 34 loài 1194 0.9424 0,00001 2,59011 0,61045 55,2828 11,979 19,873 0,9368 2,4020 11 Bảng 3.4. Phương trình quan hệ 34 loài cây vùng Bắc trung bộ TT Loài N tính R2 Tham số Các loại sai số b0 b1 b2 ∆max ∆2% ∆Sq P% ∆%(∑V) 1 Bộp 37 0,9771 0,00010 2,02430 0,58180 16,078 7,897 9,632 2,487 -3.804 2 Chẹo tía 51 0,9685 0,00012 1,85508 0,67440 22,883 9,098 11,847 3,059 -1.982 3 Dẻ bốp 31 0,9471 0,00001 1,71665 1,56260 17,784 8,215 10,107 2,610 -4.447 4 Sồi ghè 38 0,9858 0,00007 1,63769 1,14221 13,040 5,998 7,124 1,839 0.944 5 Dẻ đỏ 37 0,9182 0,00006 1,99932 0,75253 16,016 6,202 7,618 1,967 3.067 6 Dẻ trắng 30 0,9914 0,00003 2,16307 0,75346 7,868 2,890 3,885 1,003 0.951 7 Gội trắng 52 0,9926 0,00021 2,22255 0,09564 16,062 4,363 6,029 1,557 -0.763 8 Lim xẹt 24 0,9403 0,00021 1,15152 1,42179 9 Thôi ba 46 0,9777 0,00004 1,72216 1,30765 13,350 5,502 6,985 1,803 3.015 10 Ngát 36 0,9254 0,00000 2,37532 1,38039 30,257 10,028 13,434 3,469 -2.807 11 Táu muối 38 0,9869 0,00006 2,18550 0,53918 11,850 4,550 5,821 1,503 1.802 12 Trọng đũa 29 0,9366 0,00001 1,67482 1,58420 13 Vàng tâm 41 0,9631 0,00001 1,80300 1,53274 12,590 5,845 7,030 1,815 2.885 14 Vạng trứng 37 0,9721 0,00001 2,44441 0,82874 23,125 9,200 12,106 3,126 -0.828 15 Chò nhai 31 0,9764 0,00004 1,77660 1,20842 11,370 5,703 6,545 1,690 -0.531 16 Dầu rái 35 0,9859 0,00015 1,96722 0,60328 12,229 3,541 4,725 1,220 0.449 17 Trám chim 35 0,9851 0,00009 1,88441 0,82961 13,375 4,144 5,535 1,429 -0.342 18 Ươi 32 0,9518 0,00004 2,17306 0,67889 12,382 3,212 4,937 1,275 1.710 19 Bời lời 35 0,9445 0,00001 2,34209 1,10287 16,079 5,217 6,874 1,775 1.044 20 Bộp vàng 35 0,7750 0,00011 1,84483 0,74017 26,098 8,737 12,494 3,226 -7.628 21 Chua 34 0,9644 0,00010 1,61983 1,15373 15,755 6,822 7,903 2,040 -4.503 22 Gội nếp 35 0,8867 0,00010 1,41347 1,33687 18,600 7,566 9,443 2,438 -6.667 23 Kiền kiền 34 0,9356 0,00004 1,76519 1,24465 23,143 6,102 9,612 2,482 1.247 24 Lim xanh 35 0,9056 0,00008 1,98806 0,61258 17,171 7,221 9,238 2,385 -1.021 25 Ràng ràng mít 35 0,9180 0,00005 2,28031 0,43515 22,541 6,779 8,953 2,312 -4.123 26 Re gừng 30 0,7751 0,00002 1,94907 1,25211 17,514 10,090 11,607 2,997 2.222 27 Ràng ràng hom 27 0,9179 0,00003 2,08808 0,84501 15,106 4,466 6,527 1,685 -0.537 28 Táu nước 35 0,7192 0,00027 1,77854 0,53452 18,946 6,485 8,380 2,164 5.081 29 Trám hồng 26 0,9045 0,00010 2,04459 0,49556 30 Trâm tía 35 0,9341 0,00005 2,57777 -0,01354 20,452 5,745 8,147 2,104 -0.174 31 Trám trắng 35 0,9284 0,00010 2,02143 0,50496 23,804 9,165 12,174 3,143 -3.535 32 Trường sâng 35 0,8861 0,00001 2,40092 0,86080 12,023 5,017 6,569 1,696 -2.532 33 Trường vải 35 0,8093 0,00014 1,19671 1,52907 12,256 4,915 6,299 1,626 -1.197 34 Vối thuốc 33 0,9024 0,00017 1,78878 0,69853 17,837 3,351 5,855 1,512 -0.880 Tổng 34 loài 1194 0.9494 0,00003 1,95689 1,07524 77,015 10,024 13,652 0,644 -1,488 Số liệu bảng 3.3 và 3.4 cho phép kết luận: giữa thể tích bộ phận thân cây cả vỏ với d1.3 và h luôn tồn tại mối liên hệ chặ chẽ dưới dạng phương trình (3.2). Các phương trình xác lập cụ thể cho 34 loài cây có thể sử dụng khi yêu cầu độ chính xác không cần cao trong thực tế sau này. 3.3. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích bộ phận thân cây với thể tích thân cây. Thân cây gỗ là một cơ thể sống nên cùng với thời gian, đường kính, chiều cao không ngừng tăng khiến cho thể tích thân cây hoặc bộ phân thân cây cũng không ngừng biến đổi. Theo nguyên lí sinh học, để tồn tại và phát triển, sự biến đổi này phải đảm bảo trạng thái cân bằng nhất định phù hợp với qui luật khách quan về vận động và phát triển bền vững. Trong những điều kiện xác định nào đó, qui luật này có thể mô phỏng bằng toán học dưới dạng phương trình quan hệ đã được lí thuyết toán học thống kê đề cập. Từ những nghiên cứu thăm dò kết hợp phát hiện bằng biểu đồ thực nghiệm, đề tài chọn và thử nghiệm 5 dạng phương trình sau: 12 vbbvkv .10  (3.6) vbbvld .10  (3.7) vbbv .1025  (3.8) vbbvdc .10  (3.9)        h h bvbbv dcdc .. 210 (3.10) Trong đó: hdc là chiều cao dưới cành (m), h là chiều cao thân cây (m), v là thể tích thân cây cả vỏ (m3), tương ứng vkv, vld, v25, vdc cũng là thể tích tích bộ phận thân cây cả vỏ. Kết quả thử nghiệm cho thấy: Giữa thể tích bộ phận thân cây với thể tích thân cây luôn tồn tại mối liên hệ rất chặt dưới dạng phương trình đường thẳng bậc 1. Riêng thể tích bộ phận gỗ lớn dưới cành khi cần thiết nên thêm biến độc lập độ cao dưới cành tương đối để thành dạng đường thẳng 2 lớp do đặc điểm phân cành của cây rừng tự nhiên rất phức tạp. Các mối liên hệ kể trên có thể đáp ứng yêu cầu độ tin cậy khi áp dụng vào thực tiễn sau này. Từ đó luận án đã xác lập các dạng phương trình (3.8), (3.9), (3.10) cho 34 loài cây nghiên cứu kết quả được tập hợp ở các bảng 3.5, 3.6, 3.7 dưới đây: Bảng 3.5. Quan hệ v25 cả vỏ với v cả vỏ các loài cây vùng Bắc trung bộ V25 = a + b*Vcây(CV) Kết quả kiểm tra sai số TT Loài n tính R2 a b max 2 Sq P% V) 1 Bộp 37 0,99977 -0,2015 1,0135 1,7121 0,6465 0,8548 0,2207 0,2633 2 Chẹo tía 51 0,99961 -0,2519 1,0161 3,3361 0,8692 1,2851 0,3318 -0,1713 3 Dẻ bộp 31 0,99885 -0,2001 1,0070 3,4000 1,0387 1,3601 0,3512 -0,3696 4 Sồi ghè 38 0,99838 -0,2249 1,0355 8,2093 2,2444 3,0741 0,7937 0,4533 5 Dẻ đỏ 37 0,99063 -0,2296 1,0119 4,8330 2,4241 2,9321 0,7571 -0,9366 6 Gội trắng 52 0,99931 -0,2791 1,0359 4,4810 1,2149 1,7669 0,4562 -0,0692 7 Lim xẹt 24 0,99922 -0,1255 0,9832 8 Vàng tâm 41 0,99716 -0,2781 1,0876 13,5204 4,5869 6,1278 1,5822 -1,7585 9 Dẻ trắng 30 0,99932 -0,2707 1,0430 6,6954 1,6811 2,5343 0,6544 0,1410 10 Thôi ba 46 0,99890 -0,2810 1,0436 13,3594 3,2104 5,3285 1,3758 1,8312 11 Ngát 36 0,99553 -0,1894 0,9956 10,7378 2,6390 3,7869 0,9778 -0,1997 12 Táu muối 38 0,99991 -0,2151 1,0043 2,4254 1,0768 1,3352 0,3448 -0,0587 13 Trọng đũa 29 0,99811 -0,2956 1,0700 14 Vạng trứng 37 0,99878 -0,2180 0,9916 23,2180 4,2973 8,0720 2,0842 0,7026 15 Bời lời nhớt 35 0,99682 -0,2671 1,0791 6,1137 1,7125 2,6069 0,6731 0,7038 16 Bộp vàng 35 0,99863 -0,1955 1,0397 3,8129 1,1596 1,5759 0,4069 -0,2087 17 Gội nếp 35 0,99845 -0,1415 1,0189 1,3509 0,5695 0,7370 0,1903 0,0677 18 Lim xanh 35 0,99997 -0,0984 1,0044 0,5232 0,2324 0,2856 0,0737 0,0040 19 Ràng ràng mít 35 0,99964 -0,1371 1,0179 1,1717 0,4782 0,5712 0,1475 -0,1677 20 Re gừng 30 0,99805 -0,1510 1,0338 1,6100 0,6928 0,8288 0,2140 -0,1838 21 Táu nước 35 0,99839 -0,2216 1,0733 2,2523 0,8914 1,1662 0,3011 -0,4468 22 Trâm tía 35 0,99966 -0,1869 1,0358 1,3468 0,5499 0,6966 0,1799 -0,1488 23 Trường sâng 35 0,99973 -0,1758 1,0282 1,2789 0,4556 0,5638 0,1456 0,2403 24 Trường vải 35 0,99725 -0,1965 1,0476 1,3565 0,6937 0,8254 0,2131 -0,1100 25 Chua 34 0,99968 -0,1545 1,0059 2,2863 1,0808 1,3472 0,3478 -0,4854 26 Kền kền 34 0,99993 -0,1502 1,0131 0,6693 0,2998 0,3640 0,0940 0,0765 27 Ràng ràng hom 27 0,99931 -0,1665 1,0418 5,7076 0,7765 1,6576 0,4280 0,4593 28 Trám hồng 26 0,99977 -0,1627 1,0299 29 Trám trắng 35 0,99977 -0,2016 1,0314 2,5541 0,8037 1,0727 0,2770 0,1415 30 Vối thuốc 33 0,99984 -0,2317 1,0475 0,9257 0,2487 0,4152 0,1072 0,0649 31 Chò nhai 31 0,99995 -0,2069 1,0075 2,1834 0,5770 0,8365 0,2160 0,1751 32 Dầu rái 35 0,99994 -0,1883 1,0036 2,0033 0,6477 0,8563 0,2211 0,0713 33 Trám chim 35 0,99989 -0,1768 1,0073 0,7531 0,3899 0,4455 0,1150 0,0441 34 Ươi 32 0,99984 -0,2284 1,0137 6,1137 0,4406 0,6544 0,1690 0,0205 1,2461 1,8053 0,4661 0,0047 13 Bảng 3.6. Quan hệ vdc cả vỏ với v cả vỏ các loài cây vùng Bắc trung bộ Vdc = a + b*Vcây(CV) Kết quả kiểm tra sai số TT Loài n tính R2 a b max 2 Sq P% V) 1 Bộp 37 0,9852 0,1497 0,7884 11,3216 5,3254 6,4494 1,6652 -3,5108 2 Chẹo tía 51 0,9872 0,0296 0,7890 14,8353 5,7321 7,6518 1,9757 0,1619 3 Dẻ bộp 31 0,9640 0,0039 0,8308 16,3390 6,8548 8,5724 2,2134 0,3395 4 Sồi ghè 38 0,9961 0,0424 0,8743 8,1060 2,6825 3,6627 0,9457 0,6292 5 Dẻ đỏ 37 0,9559 0,0330 0,8454 22,9235 5,9086 8,1624 2,1075 0,9301 6 Gội trắng 52 0,9976 0,0677 0,8708 6,4435 1,5473 2,2852 0,5900 0,2009 7 Lim xẹt 24 0,9824 0,1508 0,7286 8 Vàng tâm 41 0,9983 0,0357 0,8827 5,0679 1,4167 1,9021 0,4911 -0,2142 9 Dẻ trắng 30 0,9921 0,0989 0,7951 8,6844 3,8039 4,7771 1,2334 -1,7200 10 Thôi ba 46 0,9837 0,0013 0,8738 9,2609 4,4495 5,4459 1,4061 -2,9820 11 Ngát 36 0,9954 -0,1894 0,9956 10,7378 2,6390 3,7869 0,9778 -0,1997 12 Táu muối 38 0,9873 0,1923 0,8060 9,1941 4,9353 5,7918 1,4954 -2,2982 13 Trọng đũa 29 0,9391 -0,0032 0,8327 14 Vạng trứng 37 0,9989 -0,2119 0,9865 24,6142 4,4651 8,4754 2,1883 0,5956 15 Bời lời nhớt 35 0,8713 -0,2091 0,8313 16,0078 4,2700 6,8833 1,7773 0,6423 16 Bộp vàng 35 0,7704 0,1317 0,6738 21,7064 8,4085 11,0257 2,8468 -4,7941 17 Gội nếp 35 0,8702 0,2028 0,6525 18,1516 5,7477 8,3346 2,1520 -3,5964 18 Lim xanh 35 0,9227 0,3225 0,6114 23,4597 8,0269 10,4686 2,7030 0,1598 19 Ràng ràng mít 35 0,8985 -0,1155 0,7809 14,8800 7,3811 9,2709 2,3937 -3,4766 20 Re gừng 30 0,8176 -0,1985 0,8522 19,3798 10,4586 11,9975 3,0977 0,1680 21 Táu nước 35 0,6216 0,0829 0,7328 14,5857 8,1114 9,2764 2,3952 4,5488 22 Trâm 35 0,9414 -0,1119 0,7895 8,9638 4,7963 5,6081 1,4480 -1,5437 23 Trường sâng 35 0,9006 -0,1296 0,8061 12,4400 6,5288 7,6184 1,9671 -2,6178 24 Trường vải 35 0,7740 0,0902 0,6698 15,8851 5,9326 7,8456 2,0257 -0,8993 25 Chua 34 0,9561 -0,0403 0,8493 11,2787 5,7624 6,6389 1,7142 -2,8413 26 Kền kền 34 0,9533 0,0838 0,8297 16,8353 6,6674 8,4240 2,1751 -0,5742 27 Ràng ràng hom 27 0,9385 0,0418 0,7154 17,3243 5,3665 7,7221 1,9938 -1,2317 28 Trám hồng 26 0,8872 -0,0189 0,7082 29 Trám trắng 35 0,9581 0,0531 0,7891 12,4901 4,8974 6,4802 1,6732 2,4847 30 Vối thuốc 33 0,9504 -0,2961 0,8987 4,5582 1,6076 2,3534 0,6076 -2,1220 31 Chò nhai 31 0,9983 -0,1006 0,9562 1,5694 0,8589 1,0331 0,2667 -0,4630 32 Dầu rái 35 0,9992 -0,2182 0,9784 2,3776 1,1205 1,3928 0,3596 -0,3803 33 Trám chim 35 0,9977 -0,1099 0,9516 2,7168 1,1558 1,3909 0,3591 -0,0092 34 Ươi 32 0,9875 -0,1070 0,9136 14,8763 1,8500 2,7685 0,7148 -0,5926 4,7971 6,2418 1,6116 -0,8131 Bảng 3.7. Quan hệ vdc cả vỏ với v cả vỏ và các loài cây vùng Bắc trung bộ Vdc = a + b*Vcây(CV)+c*(hdc/h) Kết quả kiểm tra sai số TT Loài n tính R2 a c b max 2 Sq P% V) 1 Bộp 37 0,9937 -1,4174 2,8280 0,8150 9,0738 4,0651 5,1930 1,3408 -3,2208 2 Chẹo tía 51 0,9931 -0,5216 1,4470 0,7776 13,4552 3,3564 5,3508 1,3816 0,9681 3 Dẻ bộp 31 0,9834 -1,3086 2,8026 0,7998 29,6355 5,9782 9,5366 2,4623 1,1885 4 Sồi ghè 38 0,9971 0,0113 0,1733 0,8360 6,2252 2,2939 3,0870 0,7971 0,4978 5 Dẻ đỏ 37 0,9654 -0,2875 0,8638 0,8095 21,2506 6,7093 9,3981 2,4266 2,4825 6 Gội trắng 52 0,9981 -0,0082 0,2490 0,8488 5,4000 1,4195 2,0075 0,5183 0,0388 7 Lim xẹt 24 0,9921 -0,3973 0,7970 0,8098 8 Vàng tâm 41 0,9985 0,0212 0,1043 0,8597 5,9047 1,4525 2,0176 0,5210 0,0379 9 Dẻ trắng 30 0,9936 -0,2539 0,7255 0,7886 7,7351 3,0548 3,9471 1,0191 -1,7298 10 Thôi ba 46 0,9861 -0,2648 0,5923 0,8428 6,8317 3,3406 3,9576 1,0219 0,9695 11 Ngát 36 0,9955 -0,1882 -0,0017 0,9956 10,7127 2,6370 3,7840 0,9770 -0,1977 12 Táu muối 38 0,9941 -1,0971 2,3398 0,7854 10,5873 2,7966 3,9982 1,0323 -1,1037 13 Trọng đũa 29 0,9697 -1,5271 2,5098 0,9317 14 Vạng trứng 37 0,9991 -0,2941 0,1741 0,9775 13,4183 2,9264 5,2851 1,3646 0,5670 15 Bời lời nhớt 35 0,9583 -1,1861 2,8995 0,6974 10,7223 5,3814 6,3786 1,6470 0,1557 16 Bộp vàng 35 0,8053 -0,4919 1,2307 0,6655 17,1998 4,4317 6,4482 1,6649 -1,8705 17 Gội nếp 35 0,9345 -0,4873 1,3156 0,6940 10,1996 3,3666 4,5228 1,1678 -2,2573 14 18 Lim xanh 35 0,9657 -1,5926 4,1465 0,6469 8,2481 3,4804 4,5387 1,1719 -0,6559 19 Ràng ràng mít 35 0,9885 -1,1932 2,5257 0,7458 7,4184 1,9534 2,7114 0,7001 1,1115 20 Re gừng 30 0,8978 -0,8489 1,2984 0,8636 9,0687 3,6519 4,8385 1,2493 0,7582 21 Táu nước 35 0,9833 -0,9606 1,5386 0,8573 11,2387 2,9786 4,3911 1,1338 -0,4217 22 Trâm tía 35 0,9845 -1,0146 2,1821 0,7639 5,9753 2,2484 2,8378 0,7327 -0,3166 23 Trường sâng 35 0,9736 -0,8789 1,9333 0,7475 6,9031 2,5576 3,1507 0,8135 -1,8240 24 Trường vải 35 0,9805 -0,7494 1,4203 0,7675 4,3755 1,5688 2,0110 0,5192 -1,5167 25 Chua 34 0,9886 -1,2155 2,0925 0,8577 8,8030 2,6663 3,5760 0,9233 0,3824 26 Kèn kền 34 0,9858 -1,6768 2,7627 0,8414 13,9383 3,6610 5,4529 1,4079 -0,3929 27 Ràng ràng hom 27 0,9887 -0,6375 1,5479 0,7088 11,2387 1,6272 3,0142 0,7783 -0,0351 28 Trám hồng 26 0,9660 -0,9219 2,0737 0,6927 29 Trám trắng 35 0,9875 -0,9290 1,8487 0,7963 12,2902 2,8561 4,5630 1,1782 1,8468 30 Vối thuốc 33 0,9822 -1,4949 2,2155 0,8983 10,0315 1,7245 3,1779 0,8205 -2,1604 31 Chò nhai 31 0,9997 -2,1319 2,9481 0,9604 4,8394 0,9457 1,6027 0,4138 -0,0174 32 Dầu rái 35 0,9996 -1,6507 2,1456 0,9734 3,5218 1,0011 1,4238 0,3676 -0,2631 33 Trám chim 35 0,9991 -1,2956 1,7493 0,9548 2,0984 0,6401 0,9015 0,2328 -0,0992 34 Ươi 32 0,9987 -1,5092 2,3951 0,9126 10,7223 1,1352 1,6759 0,4327 -0,5372 2,8357 4,0251 1,0393 -0,2457 3.4. Nghiên cứu phương pháp xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây đứng cho các loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ Biểu thể tích là biểu cho phép xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây đứng với một độ tin cậy có thể biết trước. Vì vậy thực chất của việc lập biểu là lựa chọn được phương pháp xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây đứng một cách hợp lí nhất. Lí luận điều tra rừng đã khẳng định: thể tích thân cây hoặc bộ phận của nó được tạo thành từ 3 nhân tố đường kính qui chuẩn (dj), chiều cao (h) và hình số (fj) theo công thức cơ bản: Đường kính qui chuẩn và chiều cao luôn có thể đo được trên cây đứng, riêng hình số là nhân tố không thể đo trực tiếp trên cây nên các phương pháp xác định thể tích đều được xây dựng trên cơ sở giải quyết đại lượng hình số này. Khi chấp nhận fj là đại lượng có tính ổn định cao thì hình số (fj) được sử dụng như một trị số có thực trong việc tính thể tích theo công thức trên. Nếu (fj) không hoàn toàn ổn định (thí dụ phụ thuộc vào dj, h) có thể qui phần biến động của nó vào đường kính và chiều cao thì công thức tính thể tích trên sẽ trở thành một hàm quan hệ của vj với đường kính qui chuẩn và chiều cao. Đó là phương pháp xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận của nó thông qua quan hệ trực tiếp với đường kính và chiều cao thân cây rất được thông dụng trong điều tra rừng. Điểm khác biệt so với phương pháp trên là trong công thức tính thể tích, hình số (fi) không còn xuất hiện như một trị số thực nào đó mà ẩn vào hai đại lượng mà nó bị phụ thuộc. 3.4.1. Phương pháp xác định thể tích thân cây cả vỏ Dựa vào kết quả đã trình bày ở các nội dung trên đồng thời tham khảo các tác giả đi trước, đề tài thử nghiệm 3 phương pháp xác định thể tích thân cây cả vỏ sau đây. a) Phương pháp 1: Thể tích thân cây cả vỏ được tính theo công thức: ̅̅ ̅̅ Với ̅̅ ̅̅ là hình số tự nhiên thân cây cả vỏ bình quân của từng loài được tính từ tài liệu thực nghiệm (cây ngả), d01 là đường kính cả vỏ tại vị trí 1/10 chiều cao thân cây kể từ 15 mặt đất, tính từ phương trình quan hệ giữa d01 với d1.3 cả vỏ do GS.TS Vũ Tiến Hinh và cộng sự lập riêng cho từng loài cây (Vũ Tiến Hinh et. al [11]). Kết quả chi tiết được dẫn ở bảng 3.21 của luận án. b) Phương pháp 2: Thể tích thân cây cả vỏ được xác định theo công thức: ̅̅ ̅̅ Với: d01 và 01f được xác định từ phương trình đường sinh lập riêng cho từng loài trên cơ sở 12 điểm tựa là các hệ số thon 2 01K tương tự với các vị trí 0.0h, 0.1h, 0.2h ... 0.9h, 1.0h và 1.3m trên thân cây. Kết quả chi tiết được dẫn ở bảng 3.23 của luận án. c) Phương pháp 3: Xác định thể tích thân cây cả vỏ từ quan hệ thể tích với đường kính và chiều cao theo dạng phương trình: . Kết quả được dẫn ở bảng 3.8 dưới đây: Bảng 3.8. Sai số xác định thể tích thân cây cả vỏ cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ STT Loài Các loại sai số n- n+ ∆ max- ∆ max + ∆ max ̅̅ ̅̅ ∆sq P% ∆%(∑V) 1 Bộp 7 8 -8,26 9,08 9,08 5,73 6,63 1,71 -1,02 2 Chẹo tía 9 6 -13,96 10,99 13,96 8,07 9,05 2,34 -1,64 3 Dẻ bốp 8 7 -18,32 15,79 18,32 7,53 9,60 2,48 -3,00 4 Sồi ghè 8 7 -12,42 15,92 15,92 6,23 7,76 2,00 0,33 5 Dẻ đỏ 7 8 -10,12 15,27 15,27 7,02 8,72 2,25 2,86 6 Dẻ trắng 6 9 -5,84 8,46 8,46 4,04 4,82 1,24 2,58 7 Gội trắng 7 8 -9,86 18,50 18,50 5,15 7,26 1,87 -1,09 8 Lim xẹt - - - - - - - - - 9 Nang 4 11 -2,36 13,17 13,17 4,96 6,38 1,65 4,72 10 Ngát 10 5 -21,58 7,21 21,58 6,24 9,01 2,33 -2,87 11 Táu muối 5 10 -10,22 12,71 12,71 6,10 7,25 1,87 2,62 12 Trọng đũa - - - - - - - - - 13 Vàng tâm 3 12 -5,95 13,50 13,50 6,44 7,88 2,03 3,23 14 Vạng trứng 8 7 -14,57 7,62 14,57 5,20 6,56 1,69 -0,79 15 Bời lời nhớt 8 7 -7,97 13,54 13,54 4,67 5,98 1,54 0,05 16 Bộp vàng 9 6 -10,86 3,13 10,86 3,33 4,93 1,27 -2,92 17 Gội nếp 12 3 -11,94 13,36 13,36 4,67 6,44 1,66 -2,82 18 Lim xanh 10 5 -15,15 11,04 15,15 5,07 6,78 1,75 -0,89 19 Ràng ràng mít 9 6 -8,46 12,98 12,98 4,34 5,70 1,47 0,33 20 Re gừng 4 11 -3,08 9,61 9,61 3,19 4,13 1,07 2,58 21 Táu nước 7 8 -8,12 10,09 10,09 3,98 5,26 1,36 0,27 22 Trâm tía 5 10 -12,11 9,72 12,11 6,01 7,17 1,85 1,30 23 Trường sâng 5 10 -9,45 9,39 9,45 4,92 6,15 1,59 2,43 24 Trường vải 9 6 -6,31 8,80 8,80 3,55 4,46 1,15 0,44 25 Chua 7 8 -12,27 7,20 12,27 4,03 5,50 1,42 -1,54 26 Kiền kiền 4 11 -7,80 14,58 14,58 5,87 7,23 1,87 2,53 27 Ràng ràng hom 5 5 -7,35 10,04 10,04 4,56 5,93 1,88 0,75 28 Trám hồng - - - - - - - - - 29 Trám trắng 9 6 -17,29 17,60 17,60 8,53 10,83 2,80 -5,97 30 Vối thuốc 2 8 -12,88 7,88 12,88 5,06 6,54 2,07 1,34 31 Chò nhai 8 7 -9,61 6,65 9,61 5,33 5,96 1,54 -0,48 32 Dầu rái 3 12 -12,82 6,80 12,82 3,91 5,05 1,30 0,74 33 Trám chim 10 5 -11,63 7,64 11,63 4,07 5,29 1,36 -0,25 34 Ươi 4 6 -6,33 10,05 10,05 6,26 7,08 2,24 2,68 (Nguồn Vũ Tiến Hinh et. al [11]) 16 Kết quả trên chứng tỏ phương pháp 3 hoàn toàn đáp ứng yêu cầu về độ tin cậy trong việc lập biểu thể tích sau này. d) Lựa chọn phương pháp xác định thể tích cả vỏ thân cây khai thác phổ biến vùng Bắc Trung Bộ. Mặc dù cả 3 phương pháp xác định thể tích đều có căn cứ khoa học với độ tin cậy đáp ứng yêu cầu sử dụng bình thường trong điều tra rừng, nhưng mỗi phương pháp lại đòi hỏi phải thỏa mãn các yêu cầu cần thiết khác nhau. Luận án tập hợp kết quả kiểm nghiệm cả 3 phương pháp để so sánh lựa chọn phương pháp thích hợp nhất như sau: TT Phương pháp Số cây K.tra (n) n (-) n (+) ∆max % Từ ÷ đến ∆bq ∆sq ∆%V 1 1 450 212 238 7,8 ÷ 18,5 5,1 7,2 1,83 2 2 450 217 233 6,8 ÷ 31,9 7,2 7,2 2,0 3 3 450 212 238 8,5 ÷ 21,6 4,8 6,1 1,7 Kết quả cho thấy trị số bình quân các loại sai số ở phương pháp 1 và 2 xấp xỉ với nhau nhưng đều lớn lớn hơn phương pháp 3. Nhìn chung ở các phương pháp số lần xuất hiện sai số (-), (+) đều tiến tới gần nhau, chứng tỏ cả 3 phương pháp không có khả năng mắc sai hệ thống. - Độ tin cậy phương pháp 1 và 2 đều phụ thuộc vào tính đại diện của ̅̅ ̅̅ . - Phương pháp 1 và 2 đều mắc sai số cộng dồn về 01f và d01, đặc biệt với những loài có hình số tự nhiên phụ thuộc vào kích thước thân cây. Hai phương pháp này không đảm bảo yêu cầu xác định thể tích cho cây cá lẻ mà chỉ nên dùng để xác định tổng thể tích cây cá lẻ (trữ lượng), khi đó quy luật bù trừ giữa sai số khác dấu sẽ phát huy tác dụng tối đa. - Với phương pháp 3, nếu bỏ qua sai số đo đạc d1.3 và h thì độ chính xác xác định thể tích tùy thuộc vào độ tin cậy của hàm Schumacher - Hall và sự ổn định của hình số ngang ngực của các cây rừng có cùng đường kính và chiều cao. Như vậy, phương pháp 3 có cơ sở khoa học vững chắc và độ tin cậy đáp ứng yêu cầu lập biểu thể tích thân cây cả vỏ cho các loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc Trung Bộ. 3.4.2. Lựa chọn phương pháp xác định thể tích gỗ to thân cây đứng. Thể tích gỗ to cây đứng là thể tích lóng gỗ tính từ mặt đất đến vị trí xa nhất trên thân cây có đường kính bằng đường kính quy định nào đó. Theo thông tư số 35/2011/BNNPTNT Việt Nam quy định đường kính này bằng 25cm tính cả vỏ cây với đối tượng cây khai thác ở rừng tự nhiên. Luận án tiến hành xác định thể tích gỗ to thân cây bằng hai phương pháp sau: 17 Phương pháp 1: Xác định thể tích gỗ to thân cây từ đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây theo dạng phương trình: lập riêng cho từng loài cây. Kết quả kiểm nghiệm hai phương pháp trên cho 31 loài cây được dẫn ở các bảng 3.15 và 3.18 của luận án. Phương pháp 2: Xác định thể tích gỗ to thân cây từ thể tích thân cây theo dạng quan hệ: Để tiện so sánh và lựa chọn phương pháp xác định V25, các sai số trên được tập hợp như sau: Phương pháp n kiểm tra Số loài kiểm tra max% >20% bq % sp % V% Từ ÷ đến BQ Từ ÷ đến BQ Từ ÷ đến BQ 1 450 31 10 3,6 ÷ 24,5 8,3 4,8 ÷ 26,6 10,4 0,01 ÷ 19,0 4,0 2 450 31 1 0,23 ÷ 4,6 1,2 0,3 ÷ 0,8 1,8 0,04 ÷ 1,8 0,01 Kết quả cho thấy phương pháp 2 có độ tin cậy cao hơn, từ đó phương pháp 2 được luận án lựa chọn để lập biểu thể tích gỗ to thân cây đứng vì hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu khi điều tra cây cá lẻ cũng như thể tích cây cá lẻ sau này. 3.4.3. Lựa chọn phương pháp xác định thể tích gỗ dưới cành. Gỗ dưới cành chiến đại bộ phận (>70%) thể tích thân cây, đặc biệt với cây rừng tự nhiên thuộc đối tượng khai thác vì gỗ dưới cành tạo ra gỗ lớn là sản phẩm mong đợi nhất trong kinh doanh lợi dụng rừng. Tham khảo các tác giả đi trước, luận án đã thực nghiệm xác định thể tích gỗ dưới cành theo 3 phương pháp sau: - Phương pháp 1: Xác định thể tích gỗ dưới cành từ đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây dưới dạng tương quan: - Phương pháp 2: Xác định thể tích gỗ dưới cành từ thể tích thân cây cả vỏ dưới dạng tương quan: - Phương pháp 3: Xác định thể tích gỗ dưới cành qua quan hệ với thể tích thân cây cả vỏ và tỉ lệ chiều cao dưới cành trên chiều cao thân cây theo dạng phương trình: ( ). Kết quả nghiệm chứng của từng phương pháp cho 31 loài cây được dẫn ở các bảng 3.16, 3.19 và 3.20 của luận án. Kết quả kiểm tra sai số được tổng hợp như sau: Phương pháp n kiểm tra Số loài kiểm tra max% >20% bq % sp % V% Từ ÷ đến BQ Từ ÷ đến BQ Từ ÷ đến BQ 1 450 31 7 2,8 -10,0 6,3 3,9-13,4 7,8 0,2-7,6 2,3 2 450 31 4 0,9 - 10,5 4,8 1,0-12,0 6,2 0,01-4,8 0,8 3 450 31 2 0,6 - 6,7 2,8 0,9-9,5 4,0 0,01-3,2 0,2 18 Để đảm bảo biểu thể tích vừa cho phép điều tra tổng thể tích dưới cành các cây đứng vừa đảm bảo có thể xác định thể tích cho từng cây khai thác thì phương pháp 2 và 3 đều có thể được lựa chọn. Trong đó phương pháp 3 luôn thỏa mãn độ tin cậy cao hơn phương pháp 2 nhưng sử dụng trong thực tiễn phức tạp hơn vì phải đo thêm chiều cao dưới cành của cây đứng. Ngoài ra về mặt hình thức thì cấu trúc của biểu lập bằng phương pháp 3 cũng phức tạp hơn phương pháp 2. Vì các lí do trên đề tài lựa chọn phương pháp 2 để lập biểu thể tích dưới cành sau này. 3.4.4. Xác định thể tích gỗ tận dụng và gỗ ngọn cây. Thể tích gỗ tận dụng là thể tích lóng gỗ từ vị trí dưới cành đến vị trí cao nhất trên thân cây có d = 25cm. Theo Vũ Tiến Hinh et.al [11] tỉ lệ gỗ tận dụng trên 1 thân cây khai thác thường rất nhỏ và chỉ bằng 12,2% thể tích thân cây. Vì vậy thể tích gỗ tận dụng được xác định thông qua thể tích gỗ to và gỗ dưới cành bằng công thức: Cũng theo Vũ Tiến Hinh et.al [11], gỗ ngọn cây chiếm tỷ lệ rất nhỏ và rất biến động nên đề tài tính thể tích ngọn theo công thức: Trong các công thức trên thể tích thân cây (v) được xác định qua quan hệ với d1.3 và h, v25 và vdc xác định qua quan hệ trực tiếp với v như đã khẳng định ở các nội dung liên quan trong luận án. 3.4.5. Xác định thể tích cành to (Vct). Cành to là lóng gỗ từ gốc cành đến vị trí xa nhất trên cành cây có đường kính cả vỏ bằng 25cm và chiều dài 2m. Không phải loài cây nào cũng có cành to và trong 1 loài có cành to, không phải cây nào cũng xuất hiện cành to. Theo hướng này Vũ Tiến Hinh et.al [11] đã xác lập quan hệ giữa thể tích bình quân của cành to với thể tích bình quân thân cây theo dạng đa thức bậc 3: cho các loài cây rừng tự nhiên thuộc đối tượng khai thác. Luận án đã tham khảo và sử dụng kết quả này để tính toán cho 21 loài có cành to được khai thác phổ biến vùng Bắc Trung Bộ. TT Loài R 2 a0 a1 a2 a3 Kiểm tra Vct thực Vct lý thuyết % 1 Bộp 0,9947 -1,4702 1,3196 -0,3784 0,0357 1,1487 1,0539 8,25 2 Chẹo tía 0,8533 0,2564 -0,1571 0,0268 -0,0007 0,5871 0,6113 -4,12 3 Gội trắng 0,7670 -0,0703 0,0725 -0,0092 0,0006 1,6429 1,6654 -1,37 4 Táu muối 0,9095 0,2843 -0,1560 0,0314 -0,0018 0,8561 0,9586 -11,97 5 Bời lời nhớt 0,5759 -5,1160 7,6508 -3,5980 0,5566 3,7378 3,5098 6,10 6 Bộp vàng 0,9794 1,1648 -1,5441 0,6453 -0,0758 0,8988 0,9038 -0,57 7 Gội nếp 0,8959 -3,8780 4,7118 -1,7490 0,2087 1,9834 1,8154 8,47 8 Lim xanh 0,8142 0,0420 0,1028 -0,0128 0,0007 4,1330 4,4660 -8,06 9 Ràng ràng mít 0,8747 -4,3040 5,4475 -2,0460 0,2416 4,7071 4,2442 9,83 10 Re gừng 0,4744 2,2154 -2,7500 1,1775 -0,1610 2,2908 2,3269 -1,58 11 Táu nước 0,7442 -71,690 117,7400 -64,290 11,6800 1,4175 1,5095 -6,49 12 Trâm tía 0,8820 -1,1259 1,4614 -0,4125 0,0410 6,1056 5,8613 4,00 13 Trường sâng 0,9824 3,4389 -4,8400 2,2426 -0,3213 2,6420 2,4086 8,83 14 Trường vải 0,9164 -1,1980 1,9873 -1,0750 0,2159 1,9384 1,9395 -0,06 15 Chua 0,8299 0,2999 -0,4108 0,1773 -0,0152 2,1966 2,0427 7,01 16 Kền kền 0,9107 0,5260 -0,1449 0,0212 -7E-04 4,3200 4,2683 1,20 17 Trám trắng 0,8982 0,1850 -0,0966 0,0320 -0,0020 4,2887 4,0774 5,00 19 Kết quả cho thấy phương trình trên có thể đảm bảo độ tin cậy để xác định tổng thể tích cành to cho các loài cây có cành to ở vùng Bắc Trung Bộ. 3.4.6. Xác định tỷ suất vỏ cây (pv). Trong biểu thể tích thường chỉ ghi thể tích cả vỏ, nhưng thực tiễn sử dụng nhiều trường hợp cần biết thể tích không có vỏ. Vì vậy cần nghiên cứu phương pháp xác định tỷ suất vỏ cây để có thể chuyển đổi từ thể tích cả vỏ sang thể tích không vỏ khi cần thiết đối với thực tiễn sau này. Luận án đã tiến hành nghiên cứu về tỷ suất vỏ cây kết quả cho thấy 6 loài cây: Dẻ bộp, Sồi ghè, Trường sâng, Chua và Kiền kiền có pv độc lập với đường kính ngang ngực. Với các loài này được phép dùng ̅̅ ̅ để chuyển đổi thể tích cả vỏ thành thể tích không vỏ. Các loài còn lại đã lập dạng phương trình để tính pv cho từng loài (chi tiết được dẫn ở phụ biểu 3 của luận án) cho từng cỡ kính theo các phương trình tương ứng đã có. 3.5. Lập biểu thể tích 3.5.1. Lập biểu thể tích - Đối tượng lập và sử dụng biểu là các loài cây được khai thác phổ biến ở rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. Vì vậy, kiểu biểu được xác định là: Biểu thể tích hai nhân tố lập riêng cho từng loài cây và chung cho toàn vùng Bắc trung bộ. - Khi lập biểu thể tích hai nhân tố, đề tài dùng cỡ D = 4cm và cỡ H = 2m, giới hạn cỡ chiều cao ở từng cỡ đường kính được xác định qua phân tích mối quan hệ giữa chiều cao với đường kính của từng loài cây được Vũ Tiến Hinh, et.al [11] thực hiện trong đề tài nghiên cứu cấp Bộ đã được nghiệm thu. - Theo yêu cầu lập biểu các giá trị cần ghi trong biểu là: 1. Thể tích thân cây cả vỏ V (m3): 2. Thể tích gỗ to cả vỏ V25 (m 3 ): ( ) 3. Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ Vdc (m 3 ): ( ) 4. Thể tích gỗ tận dụng thân cây cả vỏ vtd (m 3 ): 5. Thể tích gỗ ngọn cả vỏ vn (m 3 ): 6. Thể tích không vỏ tương ứng khi cần có thể tính qua công thức: ( ) Để kết cấu của biểu đơn giản nhưng vẫn dễ sử dụng, trong mỗi tổ hợp cỡ D và H (mỗi ô của biểu) chỉ ghi 3 hàng là v, v25, vdc, các đại lượng còn lại có thể tính bàng các công thức đã biết. Dưới đây là trích đoạn của biểu thể tích lập cho loài Bộp vùng Bắc trung bộ. 18 Vối thuốc 0,6069 -0,0500 -0,0678 0,0934 -0,0121 2,7927 2,6480 5,18 19 Chò nhai 0,9619 0,2413 -0,1110 0,0175 -0,0006 1,6264 1,7708 -8,88 20 Dầu rái 0,8726 -0,9390 0,4667 -0,0660 0,0032 1,3264 1,3203 0,47 21 Ươi 0,9886 -0,4110 0,3297 -0,0560 0,0040 3,9548 3,6721 7,15 20 Biểu thể tích loài cây Bộp vùng Bắc trung bộ 3.5.2. Kiểm tra biểu thể tích Thông thường khi xây dựng một biểu thể tích, người lập biểu phải thực hiện một số nội dung kiểm tra sau: - Kiểm tra tính thích ứng của phương pháp lập biểu bằng cách sử dụng ngay tài liệu lập biểu làm đối tượng kiểm tra. Nếu sai lệch giữa trị số thực và biểu nằm trong phạm vi cho phép thì có thể kết luận phương pháp lập biểu là phù hợp. Khía cạnh này đã được giải quyết qua đại lượng phương sai hồi qui của các phương trình dùng để lập biểu. - Kiểm tra sai số hệ thống của biểu: Kết quả cho thấy sai số (+) và (-) đều cùng xuất hiện với số lần tiến tới gần nhau khi dung lượng mẫu đủ lớn. Vì vậy biểu không có khả năng mắc phải sai số hệ thống. - Kiểm tra độ chính xác của biểu: Sai số khi sử dụng biểu được đánh giá trên cơ sở tài liệu đối chứng không tham gia lập biểu. Thông thường tài liệu này được thu thập trên cơ sở phương pháp chặt trắng ô tiêu chuẩn. Trong điều kiện không có tài liệu chặt trắng, có thể thay bằng chặt một số lượng đủ lớn cây mẫu như đã thực hiện trong đề tài (tài liệu kiểm tra là 450 cây tiêu chuẩn không tham gia lập biểu). Kết quả như sau: Sai số xác định thể tích thân cây cho 1 cây cá lẻ ≤±5% và nhiều cây cá lẻ là ≤±3%. Sai số xác định thể tích bộ phận thân cây cho 1 cây cá lẻ <±10% và nhiều cây cá lẻ ≤±5%. Sai số xác định tổng thể tích gỗ to cành cây <±10%. Như vậy, biểu thể tích đã lập thỏa mãn độ chính xác đặt ra và đáp ứng được yêu cầu thực tiễn hiện nay. 3.5.3. Sử dụng biểu Phương trình lập biểu: V = 0.00008*D 2.1712 *H 0.5395 ; Vdc = 0,1497 + 0,7884*V; V25 = -0,2015 + 1,0135*V ̅̅ ̅̅ ̅ ̅ ̅ ; h = 4,4034.d0,4193 H(m) v(m 3 ) D (cm) 14 16 18 20 22 24 P vỏ 32 0.6158 0.6618 0.7052 0.7464 0.7858 0.8236 5,97 0,4226 0,4692 0,5132 0.7382 0.7692 0.7990 0.4226 0.4692 0.5132 0.5550 0.5949 0.6332 36 0.7952 0.8546 0.9107 0.9639 1.0148 1.0636 5,63 0.7766 0.8235 0.8677 0.9096 0.9498 0.9882 0.6044 0.6646 0.7215 0.7754 0.8270 0.8765 40 0.9996 1.0743 1.1447 1.2117 1.2756 1.3369 5,34 0.9378 0.9967 1.0522 1.1050 1.1554 1.2037 0.8116 0.8873 0.9587 1.0266 1.0913 1.1534 44 1.2294 1.3212 1.4079 1.4903 1.5689 1.6443 5,34 1.1190 1.1913 1.2597 1.3247 1.3866 1.4461 1.0445 1.1375 1.2254 1.3089 1.3886 1.4650 48 1.4850 1.5960 1.7007 1.8001 1.8951 1.9862 5,09 1.3205 1.4080 1.4905 1.5689 1.6438 1.7156 1.3035 1.4160 1.5222 1.6229 1.7192 1.8115 21 Có thể dùng biểu thể tích thân, cành, ngọn để xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây cá lẻ và tổng thể tích các cây cá lẻ cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ như sau: - Xác định thể tích thân cây và bộ phận thân cây cả vỏ cho cây cá lẻ theo các bước sau: . Xác định tên loài cây và chọn biểu thích hợp để sử dụng, . Đo đường kính ngang ngực bằng thước kẹp hoặc dây đo đường kính chính xác tới (mm) kí hiệu là d1.3. . Đo chiều cao vút ngọn bằng dụng cụ đo cao thông dụng chính xác tới (dm), kí hiệu là h. . Ghép đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn vào cỡ D & H tương ứng trong biểu thể tích. . Từ cỡ D và H tra biểu sẽ được trị số của biểu gồm: + Thể tích thân cây cả vỏ: v(b) + Thể tích gỗ to cả vỏ: v25(b) + Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ: vdc(b) . Tính: + Thể tích thân cây cả vỏ cần điều tra: + Thể tích gỗ to cả vỏ cần điều tra: ( ) + Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ cần điều tra: ( ) + Thể tích gỗ tận dụng cả vỏ: + Thể tích gỗ ngọn cây cả vỏ: - Xác định tổng thể tích thân cây và bộ phận thân cây khi điều tra nhiều cây cá lẻ theo trình tự sau: . Xác định tên loài cây để chọn biểu và tương quan h/d thích hợp, . Đo d1,3 tất cả các cây cần điều tra, . Ghép các cây ở cùng cỡ D tạo thành dãy phân bố số cây theo cỡ đường kính (ni – Di). . Thay trị số giữa cỡ đường kính (Di) vào tương quan h/d của loài đó để tính được chiều cao bình quân ( ̅) của cỡ i rồi qui về cỡ Hi định sẵn trong biểu. . Từ cỡ Di và Hi tra biểu sẽ được thể tích bình quân thân hoặc bộ phận thân cây cần điều tra. . Tính tổng thể tích thân hoặc bộ phận thân cây cho từng cỡ Di. . Tính tổng thể tích thân hoặc bộ phận thân cây của các cây cá lẻ. 22 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Từ những kết quả nghiên cứu đã trình bày ở trên, đề tài rút ra một số kết luận cơ bản cho các loài cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ như sau: . Hình số tự nhiên thân cây hoặc bộ phận thân cây và hình số ngang ngực đều có dạng đường cong một đỉnh tiệm cận với luật phân bố chuẩn. Hệ số biến động hình số tự nhiên thân cây từ 3,6% ÷ 9,6%, trung bình là 7,6%; của bộ phận dưới cành từ 3,8% ÷ 10%, bình quân là 7,1%. Hệ số biến động hình số ngang ngực thân cây từ 3,6% ÷ 10,9% bình quân là 8,7%. Khi xét riêng trong từng tổ hợp cỡ D & H biến động của hình số ngang ngực chỉ từ 2% ÷ 7%, bình quân 4%. Tính ổn định hình số tự nhiên thân cây không cao, 13/34 loài f01 phụ thuộc vào d1,3 hoặc h hay vào cả d1,3 và h thân cây. Về cơ bản những loài cây có f01 thân cây giống nhau thì f01 bộ phận thân cây cũng tương tự nhau, nhưng f1,3 thân cây lại không hoàn toàn thuần nhất với nhau. Những đặc điểm nêu trên vừa có ý nghĩa bổ sung cho qui luật về hình số đẫ được nhiều tác giả đi trước kết luận, vừa là cơ sở để xác lập và lựa chọn phương pháp xác định thể tích cho cây rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. . Giữa thể tích thân cây cả vỏ hoặc không vỏ với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây luôn tồn tại mối liên hệ rất chặt chẽ dưới dạng phương trình Schumacher – Hall. Các phương trình lập riêng cho từng loài cây đều đảm bảo xác định thể tích thân cây cá lẻ với sai số cực đoan <25%, sai số bình quân <10% và xác định tổng thể tích các cây cá lẻ <5%. Vì vậy, các phương trình này đều đáp ứng độ tin cậy để lập biểu thể tích thân cây theo loài cho đối tượng nghiên cứu. . Giữa thể tích gỗ to (v25), gỗ dưới cành (vdc) với d1,3 và h cũng luôn tồn tại mối liên hệ chặt chẽ theo dạng phương trình Schumacher – Hall. Các phương trình lập riêng cho từng loài có thể bảo đảm xác định tổng thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành cho các cây cá lẻ với sai số <5%. . Giữa thể tích gỗ to (v25), gỗ dưới cành (vdc) với thể tích thân cây (v) luôn tồn tại mối liên hệ rất chặt chẽ dưới dang phương trình tuyến tính bậc 1. Các phương trình cụ thể lập cho từng loài cây đảm bảo xác định v25 và vdc một cây cá lẻ với sai số lớn nhất không vượt quá 25% và sai số bình quân <10%. Khi xác định tổng thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành của các cây cá lẻ sai số gặp phải đều nhỏ hơn 5%. . Có thể xây dựng biểu thể tích hai nhân tố thân cây cả vỏ từ phương trình Shumacher – Hall lập riêng theo loài. Kết hợp phương trình Schumacher – Hall với phương trình tuyến tính bậc 1 có thể tạo thành biểu thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành cả vỏ theo loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Từ thể tích thân cây cả vỏ (v) và thể tích gỗ to cả vỏ (v25) có thể tìm thể tích ngọn cây cả vỏ, đồng thời từ v25 và vdc cũng xác định được thể 23 tích gỗ tận dụng thân cây cả vỏ (vtd), Sắp xếp các đại lượng v, v25, vdc, vtd, vn theo từng tổ hợp cỡ D & H định sẵn sẽ thu được biểu thể tích 2 nhân tố cho thân cây và bộ phận thân cây, . Có thể kết hợp biểu thể tích với mối quan hệ giữa thể tích bình quân cành to với thể tích bình quân thân cây để xác định tổng thể tích gỗ to cành cây cho 21 loài xuất hiện cành to đã nghiên cứu. . Biểu thể tích thân, cành, ngọn mới lập có thể xác định thể tích thân cây, bộ phận thân cây cho cây cá lẻ cũng như tổng thể tích các cây cá lẻ và tổng thể tích cành to cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ với sai số nằm trong phạm vị cho phép của thực tiễn điều tra, thiết kế, và quản lí rừng hiện tại. Đồng thời thông qua kiểm nghiệm bước đầu, biểu có khả năng sử dụng an toàn cho cây có kích thước gần với đường kính được phép khai thác ở rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. 2. Tồn tại Mặc dù đã giải quyết trọn vẹn các nội dung và đáp ứng mục tiêu nghiên cứu đặt ra, đề tài còn tồn tại cơ bản là: - Số loài cây nghiên cứu chưa thực phong phú, chưa có tài liệu kiểm tra ở 3 loài cây (Lim xẹt, Trọng đũa và Trám hồng) và số liệu kiểm tra cho đối tượng cây dưới đường kính khai thác còn hạn chế. - Thiếu số liệu nghiên cứu là những cây nhỏ hơn đường kính khai thác (<30cm) nên pham vi sử dụng của đề tài còn hạn chế nhất định. - Vấn đề dung lượng mẫu cần thiết khi nghiên cứu tương quan chưa được lí luận thống kê toán học giải quyết nên đề tài còn thiếu căn cứ xác định số cây chặt ngả tối ưu cho mỗi đối tượng lập biểu. 3. Kiến nghị Trên cơ sở các kết luận và tồn tại đã nêu trên luận án xin được đưa ra một số kiến nghị sau: - Tiếp tục kiểm nghiệm để đánh giá biểu thể tích của đề tài ở mức rộng rãi hơn. Khi cần thiết có thể có những nghiên cứu bổ sung hoặc hiệu chỉnh cần thiết. - Khi có nguồn tài liệu phong phú cần tìm hiểu thêm về cơ sở lí luận để có thể chọn được phương pháp lập biểu thể tích tối ưu hơn nữa. - Trong khi chờ đợi các kết quả nghiên cứu bổ sung, đề nghị cho phép sử dụng biểu vào thực tiễn điều tra, thiết kế và quản lí rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ.