Nghiên cứu khoa học

GHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ
ĐIỀU TRA CÂY RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC,
LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH NHỮNG CÂY KEO
TAI TƯỢNG (Acacia mangium) BỊ MẤT Ở RỪNG
TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI HÀM YÊN,
TUYÊN QUANG
NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CÂY
RIÊNG LẺ VỚI ĐƯỜNG KÍNH GỐC, LÀM CƠ SỞ TRUY TÌM THỂ TÍCH
NHỮNG CÂY KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) BỊ MẤT Ở RỪNG
TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI HÀM YÊN, TUYÊN QUANG

Ngô Thế Long
Trường Đại học Hùng Vương - Phú Thọ

TÓM TẮT
Keo tai tượng là loài cây gỗ nhỡ, sinh trưởng nhanh, được trồng với số
lượng lớn tại Hàm Yên – Tuyên Quang. Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa các
nhân tố điều tra thân cây với đường kính gốc cho thấy: giữa đường kính ngang
ngực với đường kính gốc tồn tại mối quan hệ rất chặt chẽ (R > 0,9), giữa chiều cao
với đường kính gốc cũng như đường kính ngang ngực có mối quan hệ ở mức chặt
(R > 0,7), thể tích thân cây quan hệ rất chặt chẽ với đường kính gốc cây (R > 0,9).

thuần loài đều tuổi tại Hàm Yên – Tuyên Quang.

ĐỐI TƯỢNG, SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng: là những lâm phần Keo tai tượng trồng thuần loài đều tuổi từ
tuổi 4 đến tuổi 10. Đây cũng là đối tượng rừng phổ biến tại khu vực và thường bị
khai thác trộm.
Số liệu:
* Số liệu ô tiêu chuẩn nghiên cứu: Đề tài sử dụng phương pháp điều tra
ÔTC điển hình từ tuổi 4 đến tuổi 10, mỗi tuổi điều tra 2 ÔTC, mỗi ÔTC có diện
tích 1500m
2
. Trong mỗi ÔTC tiến hành đo đếm tất cả những cây có đường kính >
6cm. Các chỉ tiêu đo đếm gồm: Chiều cao vút ngọn (H), đường kính gốc (D
0
),
đường kính cách gốc 1,3m (D
1.3
). Số liệu điều tra trên các ÔTC sẽ được sử dụng để
nghiên cứu các tương quan giữa D
1.3
/D
0
; H/D
0
và H/D
1.3
.
* Số liệu cây chặt ngả: Đề tài sử dụng các cây chặt ngả là các cây tiêu
chuẩn đã được lựa chọn, đại diện cho sinh trưởng của các lâm phần trên khu vực
nghiên cứu. Chúng được sử dụng để nghiên cứu tương quan giữa V/D

thử nghiệm một số dạng
hàm: Linear, Logarithmic, Power.
Từ các phương trình thử nghiệm lựa chọn dạng phương trình lý thuyết phù
hợp. Dùng phương pháp bình phương bé nhất để ước lượng các tham số. Tính toán
các chỉ tiêu thống kê như: hệ số tương quan (R), sai tiêu chuẩn hồi quy (S
y
)…
Kiểm tra tồn tại các tham số, hệ số tương quan và dạng quan hệ bằng các tiêu
chuẩn F của Fisher, tiêu chuẩn t của Student ở mức ý nghĩa  = 0,05 trên các phần
mềm SPSS 11.5 [2] hoặc Excel [3].
- Kiểm nghiệm phương trình:
+ Tính sai số tương đối cho từng cây:
100*%
t
ll
V
t
v
VV 


+ Sai số khi xác định tổng thể tích của các cây Keo bị mất:
100*%








, H
vn
, D
0
giữa các ÔTC trong
cùng một tuổi
Tu
ổi

D
H
D
K
ết luận

4

0,159

0,170

0,949

(H
0
)
+

5


0,819

(H
0
)
+

8

0,748

0,432

0,621

(H
0
)
+

9

0,989

0,584

0,234

(H
0

0
ở
các tuổi khác nhau
Xác suất của tiêu chuẩn
Tuổi n
Phương trình quan hệ
D
1.3
/D
0

R
P(Fr) P(t
a
) P(t
b
)
4 180 D
1.3
= 1,3267 + 0,7219.D
0
0,965

0,000 0,000 0,000
5 160 D
1.3
= 1,6206 + 0,7239.D
0
0,984


1.3
= -0,8775 + 0,8154.D
0
0,985

0,000 0,002 0,000
Từ bảng 3 cho thấy: Cả 7 trường hợp đều có P(Fr), P(t
a
) và P(t
b
) < 0,05 tức
là tồn tại hệ số tương quan R và các tham số hồi quy a, b. Phương trình tương
quan thực sự tồn tại hay giữa D
1.3
và D
0
có mối liên hệ ở mức rất chặt (R > 0,9).
Từ đó thông qua D
0
có thể xác định được D
1.3
của các cây trong lâm phần, làm cơ
sở để xác định thể tích thân cây rừng.
Sau khi lập được các phương trình tương quan ở các tuổi, tiến hành kiểm
tra sự thuần nhất các hệ số hồi quy b
i
. Kết quả cho thấy 
2
tính = 62,54 > 
2

Phương trình quan hệ H/D
1.3

Xác suất tồn tai
của các tham số
Xác suất tồn tại của
các tham số
Tuổi

n
Phương
trình
R

P(Fr)

P(ta)

P(tb)

Phương trình R
P(Fr)

P(ta)

P(tb)

4 180

H =


0,828

0,000

0,000

0,00
H =
2,742.D
1.3
0,613

0,834

0,000

0,000

0,000

6 227

H =
5,293.D
0
0,328

0,782



0,00
H =
2,216.D
1.3
0,688

0,868

0,000

0,000

0,000

8 140

H =
3,186.D
0
0,539

0,814

0,000

0,000

0,00
H =


0,864

0,000

0,000

0,000

10 143

H =
4,033.D
0
0,494

0,884

0,000

0,000

0,00
H =
4,940.D
1.3
0,468

0,877


Bảng 5. Tổng hợp kết quả nghiên cứu chọn dạng liên hệ V/D
0
Dạng PT n R S
y
Xác suất của tiêu chuẩn
P(Fr) P(ta) P(tb)
Linear 100 0,941 0,0325 0,000 0,000 0,000
Logarithmic

100 0,897 0,0426 0,000 0,000 0,000
Power 100 0,963 0,0315 0,000 0,000 0,000
Bảng 5 cho thấy: cả 3 phương trình đều cho hệ số tương quan rất cao, sai tiêu
chuẩn hồi quy nhỏ chứng tỏ giữa thể tích thân cây có quan hệ rất chặt với đường kính
gốc cây.
Trong 3 phương trình trên thì dạng phương trình Power có hệ số tương quan
cao nhất (R = 0,963), sai tiêu chuẩn hồi quy nhỏ (S
y
= 0,0315), chứng tỏ dạng phương
trình này thực sự là đường trung bình của các trị số quan sát thực nghiệm. Vì vậy đề
tài quyết định chọn hàm Power để mô tả quan hệ giữa thể tích thân cây với đường
kính gốc cây. Phương trình cụ thể là:
V = 0,000183.D
0
2,369206
(1)

Đồng thời cũng xác lập tương quan giữa thể tích cây không vỏ (V
kv
) với thể
tích thân cây cả vỏ (V), được sử dụng khi muốn chuyển đổi V thành V

1.3
/D
0
truy tìm được D
1.3
. Thay tiếp D
1.3
vừa tìm được vào phương trình H/D
1.3

tìm được H. Từ D
1.3
và H tìm được tra biểu thể tích 2 nhân tố đã được lập cho loài
Keo tai tượng vùng Trung tâm tìm được thể tích thân cây bị mất, cộng tổng lại sẽ
được trữ lượng của các cây rừng bị mất.
- Phương pháp 3: Đo đường kính gốc cây rồi thay vào phương trình quan
hệ (1) sẽ tìm được thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất, cộng tổng lại sẽ được trữ
lượng của các cây rừng bị mất.
Kiểm nghiệm phương pháp truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng bị mất
Để kiểm nghiệm 3 phương pháp truy tìm thể tích thân cây Keo tai tượng bị
mất, đề tài sử dụng tài liệu không tham gia xây dựng phương trình tương quan làm
đối tượng kiểm tra. Thể tích các cây này được tính toán một cách chính xác bằng cách
chia đoạn nhỏ 1m và sử dụng công thức kép tiết diện giữa để tính.
a. Phương pháp 1 - Dựa vào các quan hệ D
1.3
/D
0
và H/D
0
và biểu thể tích

4 20 35,37

1,93 17 3 1 18 25,20

-22,83

0,000
5 20 32,65

0,95 16 4 3 16 17,87

-11,60

0,005
6 20 34,40

7,04 17 3 0 18 20,46

-13,68

0,001
7 20 30,79

0,99 17 3 2 16 17,85

-16,04

0,001
8 20 35,53


xác định tổng thể tích của các cây Keo tai tượng bị mất cũng rất lớn (dao động từ -
24,80% đến -11,60%).
- Khi sử dụng tiêu chuẩn Wilcoxon để kiểm tra sự sai khác giữa thể tích và
thể tích truy tìm ở các tuổi cho thấy xác suất P của tiêu chuẩn đều  0,05, chứng tỏ
giữa thể tích thực và thể tích truy tìm theo phương pháp 1 thực sự có sự sai khác
nhau.
Nguyên nhân dẫn đến sai số trên có thể giải thích bởi một số lý do sau:
- Sai số do các phương trình quan hệ D
1.3
/D
0
và H/D
0
gây nên.
- Sai số do biểu thể tích gây nên: Do biểu thể tích là giá trị bình quân được
lập và sử dụng cho cả vùng Trung tâm nên khi áp dụng vào 1 khu vực nhỏ sẽ dẫn
đến sai số.
- Qua thực tế nghiên cứu đánh giá của Viện Nghiên cứu Cây nguyên liệu giấy
cho thấy sinh trưởng của Keo tai tượng tại vùng Hàm Yên – Tuyên Quang đặc biệt tốt
hơn so với các nơi khác ở vùng Trung tâm [5]. Chính điều này đã gây sai số âm khi
sử dụng phương pháp 1 để truy tìm thể tích thân cây bị mất.
- Ngoài ra, dung lượng mẫu kiểm nghiệm còn ít cũng phần nào ảnh hưởng
đến độ chính xác của việc kiểm nghiệm.
b. Phương pháp 2 - Dựa vào các quan hệ D
1.3
/D
0
và H/D
1.3
và biểu thể tích


4 20 35,35

1,93 17 3 1 18 24,76

-22,53 0,001
5 20 32,65

0,95 17 3 3 15 17,71

-12,37 0,003
6 20 34,40

10,66

17 3 0 20 21,97

-17,73 0,001
7 20 30,79

0,99 17 3 2 17 17,62

-16,29 0,001
8 20 35,53

10,56

19 1 0 20 21,14

-21,61 0,000

ss (+)
 5% ≥ 10%
%

P
%
Xác suất
(tiêu chuẩn
Wilcoxon)
40 19,10

0,30 20 20 13 18 8,70

-1,05

0,519
Từ bảng 8 cho thấy:
- Khi truy tìm thể tích theo phương pháp 3, sai số lớn nhất cho từng cây riêng
lẻ là 19,10%; sai số nhỏ nhất là 0,30%. Đây là sai số khó tránh khỏi khi xác định
từng cây riêng lẻ.
- Số lần mắc sai số (-) và sai số (+) khá đều nhau, chứng tỏ phương pháp
này không mắc sai số hệ thống. Vì vậy không cần kiểm tra thật nhiều cây để tìm
trị số hiệu chỉnh.
- Số lần mắc sai số 5% là 13 cây (chiếm 32,5%), sai số ≥10% là 18 cây
(chiếm 45%), sai số bình quân khi xác định thể tích là 8,7%. Đây là sai số có thể
chấp nhận được trong điều tra rừng.
- Khi kiểm tra bằng tiêu chuẩn Wilcoxon cho thấy xác suất P của tiêu chuẩn
≥0,05, chứng tỏ giữa thể tích thực và thể tích truy tìm theo phương pháp 3 là không có
sự sai khác nhau.
- Khi truy tìm tổng thể tích những cây bị mất bằng phương pháp 3 so với

(cm) V
cv
(m
3
)

V
kv
(m
3
)
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
6 0,012766 0,004858 21 0,248348 0,221820
7 0,018393 0,010041 22 0,277285 0,248470
8 0,025238 0,016344 23 0,308081 0,276831
9 0,033362 0,023826 24 0,340766 0,306933
10 0,042821 0,032537 25 0,375369 0,338801
11 0,053669 0,042528 26 0,411921 0,372464
12 0,065956 0,053844 27 0,450450 0,407948
13 0,079728 0,066528 28 0,490983 0,445277
14 0,095031 0,080621 29 0,533548 0,484477
15 0,111906 0,096162 30 0,578170 0,525573
16 0,130395 0,113189 31 0,624876 0,568587
17 0,150535 0,131738 32 0,673692 0,613544
18 0,172365 0,151843 33 0,724642 0,660467
19 0,195921 0,173537 34 0,777750 0,709378
20 0,221238 0,196852 35 0,833041 0,760298
Trong bảng 9:
- Cột 1 và 4: Đường kính gốc cây dự kiến từ 6cm đến 35cm với trị số cách
cỡ là 1cm.

công thức:
14,3
0
0
C
D 
với C
0
là chu vi gốc cây. Hoặc từ C
0
tra ra D
0
theo bảng
tính sẵn ở trang 90 - 98 sổ tay điều tra qui hoạch rừng.
- Cũng tương tự các biểu thể tích lập sẵn, bảng tra 9 cho kích thước thân cây
Keo tai tượng theo đường kính D
0
ứng với một hình dạng trung bình. Khi dùng bảng
này truy tìm kích thước của một cây cá lẻ có thể mắc phải sai số lớn hơn 10% vì hình
dạng gốc cây thực của nó không phù hợp với hình dạng trung bình nói trên. Tuy
nhiên, khi xác định cho nhiều cây (tìm tổng thể tích những cây bị mất) do có sự bù trừ
sai số nên kết quả sẽ đáp ứng yêu cầu.

KẾT LUẬN
Từ tài liệu 140 cây tiêu chuẩn chặt ngả đã phát hiện và xác lập cơ sở khoa
học, từ đó đề xuất ra phương pháp hợp lý nhằm truy tìm thể tích thân cây Keo tai
tượng bị mất trên cơ sở đo đường kính gốc còn lại tại hiện trường. Bước đầu kiểm
nghiệm cho thấy có thể xác định tổng thể tích các cây Keo tai tượng bị mất với sai
số nhỏ hơn 5%.
Mặc dù phương pháp đã kiểm nghiệm với kết quả tương đối khả quan, nhưng

relationship between measured factors of trunk and base diameter show that there
exists an extremely-close relationship between diameter at breast height and base
diameter (R>0,9), tree total height relates closely to not only base diameter but
also diameter at breast height (R>0,7). The results of the research help with using
the relational equation between stem volume and base diameter to allow for a
more accurate volume to be calculated for Acacia trees with high fidelity (error
<5 %), and ensuring no volume is unaccounted for.

Keywords: Acacia mangium, Relation, Growth, Stem volume