Luận văn Nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của rừng ngập mặn tự nhiên tại khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh

ng kính, chiều cao, mật độ, trữ lượng của 30 ô đo đếm Các chỉ tiêu thống kê TB D1,3 (cm) TB Hvn (m) Mật độ (cây/ha) Tiết diện G (m2/ha) Trữ lượng M (m3/ha) Mean 8,26 8,47 2440 14,36 70,50 Standard Error 0,38 0,45 155 1,09 7,93 Median 8,01 7,66 2300 13,93 62,45 SD 2,07 2,44 848 5,99 43,43 Kurtosis 0,28 1,21 1 -0,94 2,57 Skewness 0,92 1,32 1 0,29 1,40 Range 8,10 9,15 3800 19,59 192,38 Minimum 4,84 5,75 1100 5,84 20,23 Maximum 12,94 14,90 4900 25,43 212,61 Sum 247,67 254,17 73200 430,73 2114,85 Count 30,00 30,00 30 30,00 30,00 Largest(1) 12,94 14,90 4900 25,43 212,61 Smallest(1) 4,84 5,75 1100 5,84 20,23 Confidence Level(95,0 %) 0,77 0,91 317 2,24 16,22 Phân tích kết quả tại bảng 3.3 cho thấy: Đường biểu diễn các chỉ tiêu phân bố số cây theo cấp đường kính, chiều cao, mật độ và trữ lượng đều có dạng lệch trái (Sk > 0), phân bố thực nghiệm dạng nhọn hơn dạng phân bố chuẩn (Ku > 0). Đường kính trung bình các ô là 7,9 ± 0,4 cm; độ lệch chuẩn SD = 2,07; biến động trong khoảng từ 4,8 cm (ô 22) – 12,9 cm (ô 15). Trong đó có 14 ô nhỏ hơn đường kính trung bình chiếm 47 % và 16 ô lớn hơn đường kính trung bình chiếm 53 %. Đối với đặc điểm về chiều cao, trung bình chiều cao các cây của 30 ô đo đếm là 8,5 ± 0,4 m, độ lệch chuẩn SD = 2,4. Biến động trong khoảng từ 5,8 m (ô 13) đến 14,1 58 m (ô 19). Trong đó có 20 ô nhỏ hơn chiều cao trung bình, chiếm 67 % và 10 ô lớn hơn chiều cao trung bình, chiếm 33 %. Mật độ trung bình trên 1 hecta của 30 ô đo đếm là 2.440 cây/ha. Với độ lệch chuẩn SD = 848. Mật độ biến động trong khoảng từ 1.100 cây/ha (ô 9) đến 4.900 cây/ha (ô 17). Trong đó có 16 ô nhỏ hơn mật độ trung bình chiếm 53 % và 14 ô cao hơn mật độ trung bình chiếm 47 %. Về trữ lượng trong 30 ô đo đếm, trung bình là 70,500 ± 7,930 m3/ha, độ lệch chuẩn SD = 43,430 m3/ha. Biến động trong khoảng từ 20,230 m3/ha (ô 12) đến 212,610 m3/ha (ô 19). Trong đó có 20 ô có trữ lượng dưới trung bình chiếm 67 % và 10 ô có trữ lượng trên trung bình chiếm 33 %. 3.2. TỈ TRỌNG GỖ CÁC LOÀI NGHIÊN CỨU Trong quá trình nghiên cứu ước lượng sinh khối, nhiều tác giả đã sử dụng đường kính và chiều cao là biến độc lập và thiết lập các phương trình chung hoặc phương trình sinh khối cho từng loài cụ thể của RNM (Komiyama và cs (2000) [39], Ong và cs (2004) [46], Suzuki và Tagawa (1983) [49], Tamai và cs (1986) [51]. Tuy nhiên tỉ trọng gỗ của các loài cây ngập mặn có sự khác biệt với nhau giữa các loài. Vì vậy, để có được số liệu sinh khối các khu rừng tự nhiên hỗn giao nhiều loài cần thiết phải xác định giá trị tỉ trọng gỗ các loài. Việc sử dụng yếu tố tỉ trọng gỗ tham gia vào phương trình tính khối như một biến độc lập đã được nhiều tác giả trên thế giới thực hiện. (Brown và cs, 1989; Ketterring và cs, 2001; Komiyama và cs, 2002.) [38], [40]. Như vậy, đối với rừng tự nhiên hỗn giao nhiều loài, ngoài nhân tố chiều cao, đường kính được sử dụng để xây dựng phương trình tính sinh khối thì yếu tố tỉ trọng cũng được coi là một nhân tố quan trọng để việc lượng sinh khối có độ chính xác cao hơn. Trong quá trình đo đếm, điều tra các nhân tố trong các ô đo đếm thuộc khu vực nghiên cứu, 10 loài cây phổ biến đã được đề tài xác định tỉ trọng gỗ gồm: Đước đôi, Mắm trắng, Cóc trắng, Dà quánh, Mắm biển, Mắm đen, Bần trắng, Dà vôi, Quao nước, Giá. 59 Bảng 3.4. Tỉ trọng gỗ các loài nghiên cứu tại RNM tự nhiên Cần Giờ Stt Loài Tỉ trọng gỗ (g/cm3) 1 Quao nước 0,372 2 Bần trắng 0,537 3 Giá 0,553 4 Mắm đen 0,655 5 Mắm trắng 0,658 6 Mắm biển 0,712 7 Đước đôi 0,806 8 Dà quánh 0,838 9 Dà vôi 0,900 10 Cóc trắng 0,904 Trung bình 0,694 ± 0,055 Kết quả ở bảng 3.4 và các đường biểu diễn thanh sai số của hình 3.1 cho thấy tỉ trọng gỗ các loài nghiên cứu có sự khác biệt giữa các loài. Tỉ trọng gỗ trung bình các loài trong khu vực nghiên cứu là 0,694 ± 0,055 g/cm3. Hình 3.1. Tỉ trọng gỗ các loài nghiên cứu tại RNM tự nhiên Cần Giờ So sánh giá trị tỉ trọng gỗ trung bình với các loài phổ biến của rừng ngặp mặn tự nhiên Cần Giờ đã được xác định (0,694 ± 0,055 g/cm3) với giá trị tỉ trọng gỗ trung bình của một số RNM khác trên thế giới của các tác giả khác, kết quả cho thấy, tỉ trọng 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 g/cm3 Loài Tỉ trọng 60 gỗ trung bình của rừng hỗn giao tại Sepunggur (0,60 kg/dm3), dao động trong khoảng từ 0,35 đến 0,91 kg/dm3, (Kettering và cs, 2001) [38]; tỉ trọng gỗ trung bình của rừng Amazon (0,67 ± 0,09 kg/dm3), dao động trong khoảng từ 0,52 đến 0,80 kg/dm3 (Brown và cs, 1995) [23]; trong khi đó Brown và Lugo (1984) [25] đã báo cáo giá trị tỉ trọng gỗ là 0,62 kg/dm3 cho các khu rừng nhiệt đới và Uhl và cs (1988) dùng giá trị 0,71 kg/dm3 cho 30 loài cây phổ biến ở Paragominas, bang Para, Brazil. Đối với rừng tại châu Á, Brown (1997) đề nghị giá trị tỉ trọng gỗ là 0,57 kg/dm3 cho 438 loài [24]. Như vậy, đối với mỗi loại rừng khác nhau, tỉ trọng gỗ trung bình cho các loài là khác nhau. So sánh tỉ trọng gỗ ở RNM tự nhiên Cần Giờ có sự sai khác với các giá trị tỉ trọng gỗ đã được báo cáo ở các khu vực khác trên thế giới. Cụ thể như sau: tỉ trọng gỗ trung bình ở RNM Cần Giờ cao hơn tại Sepunggur, rừng Amazon, và giá trị trung bình cho RNM ở Châu Á, thấp hơn so với giá trị trung bình ở Paragominas, Brazil. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa tỉ trọng gỗ và sinh khối cây rừng. Tỉ trọng gỗ được xem như một biến trong phương trình tính sinh khối đặc biệt đối với các khu rừng tự nhiên nhiều loài. (Kettering, 2001; Brown, 1997; Uhl và cs, 1988.) Tỉ trọng gỗ là yếu tố phụ thuộc nhiều vào đặc điểm tự nhiên, khu vực nghiên cứu, tổ thành loài. Vì vậy, đề tài sẽ sử dụng giá trị tỉ trọng gỗ trung bình đã được tính từ chính các loài cây RNM phổ biến ở RNM Cần Giờ là: 0,694 ± 0,055 g/cm3 để xây dựng phương trình tính sinh khối cho RNM tự nhiên Cần Giờ. 3.3. XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH TÍNH SINH KHỐI 3.3.1. Tương quan giữa chiều cao vút ngọn (Hvn) và đường kính (D1,3) Các nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra mối tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây không giống nhau ở các khu vực khác nhau. Sự tương quan này được xem như một nhấn tố quan trọng trong công tác điều tra rừng. Các tác giả đã chỉ ra được quy luật của mối tương quan ấy bằng cách xây dựng những phương trình toán học cụ thể để mô phỏng quá trình sinh trưởng của cây rừng, đó là hàm tăng trưởng hay mô hình sinh trưởng. Ngoài việc mô phỏng quá trình sinh trưởng của cây rừng, phương trình mô tả tương quan giữa 2 nhân tố chiều cao và đường kính cây rừng cũng được sử dụng để xây dựng phương trình tính sinh khối cho lâm phần. Bằng cách thu thập các số liệu đo 61 đếm về chiều cao vút ngọn, đường kính của các cây tiêu chuẩn, sau đó phân tích các quy luật sinh học về mối quan hệ, tìm ra mô hình tối ưu và phù hợp nhất để mô tả mối tương quan chiều cao và đường kính. Để xác định số lượng cây cá thể cần thiết trong việc xây dựng các mối tương quan, đề tài dựa trên những loài có độ ưu thế cao của 30 ô đo đếm, tính số cây cần lấy của từng loài dựa trên tỉ lệ phần trăm theo độ ưu thế. Sau đó chia cấp kính cho những loài cần lấy trên tổng số cây được chọn ở mỗi loài. Sau khi tính toán, đề tài xác định 56 cây thuộc 10 loài: Cóc trắng, Dà vôi, Đước đôi, Dà quánh, Mắm trắng, Mắm biển, Mắm đen, Giá, Bần trắng, Quao nước. Số cây mỗi loài cần lấy được trình bày tại bảng 3.5 Bảng 3.5. Các loài có chỉ số IVI cao và số cây cần lấy để xây dựng phương trình sinh khối Stt Loài Số cá thể (cây) IVI % Số cây cần lấy 1 Mắm trắng 129 18,06 11 2 Mắm đen 87 14,67 9 3 Giá 99 12,89 8 4 Dà quánh 117 11,74 7 5 Đước đôi 61 8,93 5 6 Cóc trắng 68 8,54 5 7 Bần trắng 35 7,57 5 8 Mắm biển 73 6,90 4 9 Quao nước 15 2,39 1 10 Dà vôi 9 1,30 1 Tổng 56 Từ dãy số liệu 56 cây được chọn để mô phỏng mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao, kết quả phân tích được các mô hình tương quan được thể hiện tại bảng 3.6. Bảng 3.6. Các phương trình tương quan giữa chiều cao và đường kính Stt Phương trình tương quan R2 (%) P SEE MAE SSR 1 H = exp(0.8975 + 0.5558*ln(D)) 89,27 0,00 0,10 0,09 0,55 2 H = -1.946 + 3.43*√𝐷 89,04 0,00 0,11 0,07 0,68 3 H = exp(1.876 + 0.001881*D2) 86,79 0,00 0,11 0,07 0,68 4 H = 1/(0.05896 + 0.5222/D) 86,60 0,00 0,01 0,01 0,01 62 Bốn phương trình được trình bày tại bảng 3.6 đều có giá trị R2 tương đối cao, trong khoảng từ 86,60 % đến 89,27 %. Như vậy, giữa các số liệu đo đếm chiều cao và đường kính có mối tương quan khá chặt chẽ với nhau. Giá trị P-Value các phương trình đều bằng 0 (< 0,05) điều đó cho thấy có mối quan hệ mang ý nghĩa thống kê giữa chiều cao Hvn và đường kính D1,3 ở mức độ tin cậy 95 %. Vì vậy các phương trình này có thể sử dụng để xây dựng giới hạn dự báo cho các quan sát khác. Dựa theo tiêu chuẩn để chọn lựa 1 phương trình tốt nhất mô phỏng mối tương quan giữa Hvn và D1,3 thì phương trình (1) có hệ số R2 cao nhất (89,27 %) và phương trình (4) có hệ số R2 thấp nhất (86,6 %), đối với giá trị SEE phương trình (2), (3) là cao nhất (0,11) và phương trình (4) là thấp nhất (0,01). Giá trị MAE, phương trình (1) là lớn nhất (0,89) và phương trình (4) thấp nhất (0,01). Giá trị SSR, phương trình (2), (3) là cao nhất (0,68) và phương trình (4) là thấp nhất (0,01). Sau khi phân tích, so sánh các phương trình tương quan, kết quả lựa chọn phương trình (1) là phù hợp nhất để thể hiện mối tương quan giữa Hvn và D1,3 vì các chỉ tiêu đều thỏa mãn yêu cầu thống kê như các giá trị SEE = 0,1; MAE = 0,09; SSR = 0,55 rất nhỏ, mặc dù không phải là những giá trị nhỏ nhất so với phương trình khác nhưng cũng không lớn hơn quá nhiều và hệ số xác định R2 cao nhất, cho thấy mối tương quan giữa chiều cao và đường kính là chặt chẽ hơn cả. Mặt khác, dạng phương trình (1) đơn giản và dễ sử dụng hơn so với các phương trình còn lại. Phương trình (1) sau khi sử dụng hệ số điều chỉnh CF và chuyển về dạng phương trình tuyến tính, có dạng như sau: Hvn = 2,4658*D1,30.5558 (3.1) (Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm) (Hvn: Chiều cao vút ngọn (m); D1,3: Đường kính tại vị trí 1,3 m của cây (cm)) 3.3.2. Xác định sinh khối cây cá thể Việc xác định sinh khối cây cá thể chính xác nhất là phương pháp chặt hạ cây và tiến hành cân, đo đếm các bộ phận riêng biệt của cây, xác định sinh khối của từng bộ phận sau đó tính sinh khối tổng cho cả cây cá thể. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi phải chặt hạ một lượng mẫu cây lớn, điều đó không thể thực hiện tại khu vực rừng tự 63 nhiên đang được bảo vệ nghiêm ngặt. Chính vì vậy đề tài tiến hành thực hiện tính toán sinh khối cây cá thể theo phương pháp của Brown (1997) [24]. Trong đó cần xác định các yếu tố có liên quan là: thể tích thân cây, tỉ trọng gỗ và sử dụng hệ số chuyển đổi BEF để chuyển đổi từ sinh khối thân cây thành sinh khối của cả cây cá thể. Từ chỉ số giá trị quan trọng (IVI %) của các loài phổ biến tại RNM, đề tài đã xác định số cây cần chọn để tính sinh khối cây cá thể. Kết quả tính toán được trình bày tại bảng 3.4, đề tài đã chọn được 56 cây cá thể thuộc 10 loài phổ biến tại RNM Cần Giờ. Các cây được chọn có đường kính trung bình là 10,8 ± 0,8 cm phân bố đều từ 3,5 cm đến 23,3 cm, chiều cao trung bình là 9,0 ± 0,4 m phân bố đều từ 4,5 m đến 16,0 m. Kết quả tính toán sinh khối cây cá thể được trình bày tại bảng 3.7 Trong đó sinh khối cây cá thể tính được của 56 cây có giá trị trung bình là 67,4 ± 11,4 kg, biến động trong khoảng từ 2,6 kg đến 350,1 kg. Tổng sinh khối của 56 cây cá thể là 3.639,5 kg. Bảng 3.7. Thống kê các yếu tố của các cây cá thể Stt Loài D1,3 (cm) Hvn (m) V (m3) Tỉ trọng (g/cm) BFF AGB (kg/cây) 1 Bần trắng 23,4 16,0 0,371 0,537 1,38 275,07 2 Bần trắng 23,2 16,0 0,366 0,537 1,38 271,34 3 Mắm trắng 22,9 16,0 0,356 0,712 1,38 350,06 4 Bần trắng 22,3 15,0 0,316 0,537 1,38 233,90 5 Bần trắng 21,7 14,0 0,280 0,537 1,38 207,23 6 Mắm trắng 19,4 14,0 0,224 0,712 1,40 223,05 7 Mắm trắng 18,0 14,0 0,192 0,712 1,40 191,35 8 Mắm trắng 17,6 14,0 0,183 0,712 1,40 182,65 9 Mắm trắng 16,6 13,0 0,152 0,712 1,40 151,67 10 Mắm trắng 15,6 13,0 0,134 0,712 1,40 133,64 11 Cóc trắng 15,3 12,0 0,120 0,904 1,40 151,59 12 Mắm trắng 15,1 11,0 0,107 0,712 1,40 106,26 13 Dà vôi 14,9 10,0 0,094 0,900 1,40 118,65 14 Bần trắng 14,0 9,0 0,075 0,537 1,40 56,25 15 Quau 13,7 10,0 0,079 0,372 1,44 42,32 16 Mắm trắng 13,1 9,0 0,065 0,712 1,40 64,78 17 Cóc trắng 12,9 9,0 0,063 0,904 1,40 80,27 18 Mắm trắng 12,2 9,0 0,056 0,712 1,40 56,23 19 Giá 11,8 9,0 0,053 0,553 1,40 40,99 64 20 Mắm trắng 11,5 8,0 0,045 0,712 1,40 44,39 21 Mắm biển 11,3 8,0 0,044 0,658 1,40 40,14 22 Mắm trắng 11,1 8,0 0,042 0,712 1,40 41,48 23 Mắm biển 11,0 8,0 0,041 0,658 1,40 37,70 24 Đước đôi 10,8 8,0 0,040 0,838 1,40 46,61 25 Giá 10,5 8,0 0,037 0,553 1,40 28,98 26 Cóc trắng 10,4 8,0 0,037 0,904 1,40 46,80 27 Mắm đen 10,1 8,0 0,034 0,655 1,40 31,49 28 Đước đôi 9,9 8,0 0,033 0,838 1,40 38,75 29 Mắm biển 9,7 8,0 0,032 0,658 1,40 29,46 30 Mắm đen 9,5 8,0 0,031 0,655 1,40 28,38 31 Giá 9,2 8,0 0,029 0,553 1,40 22,38 32 Mắm đen 8,9 8,0 0,027 0,655 1,40 24,73 33 Đước đôi 8,6 8,0 0,025 0,838 1,40 29,39 34 Giá 8,4 8,0 0,024 0,553 1,40 18,55 35 Mắm đen 8,0 8,0 0,021 0,655 1,40 19,71 36 Cóc trắng 7,8 8,0 0,021 0,904 1,40 26,11 37 Dà quánh 7,6 8,0 0,020 0,806 1,40 22,35 38 Mắm đen 7,4 8,0 0,019 0,655 1,40 16,98 39 Giá 7,1 7,5 0,016 0,553 1,40 12,52 40 Cóc trắng 7,0 7,5 0,016 0,904 1,40 19,74 41 Mắm đen 6,8 7,5 0,015 0,655 1,40 13,67 42 Dà quánh 6,6 7,5 0,014 0,806 1,40 15,74 43 Giá 6,4 7,0 0,012 0,553 1,40 9,31 44 Đước đôi 6,2 7,0 0,012 0,838 1,40 13,55 45 Mắm đen 6,0 7,0 0,011 0,655 1,40 9,86 46 Dà quánh 5,7 7,0 0,010 0,806 1,40 10,88 47 Dà quánh 5,6 6,0 0,078 0,806 1,40 87,94 48 Mắm đen 5,3 7,0 0,008 0,655 1,40 7,51 49 Giá 5,0 6,5 0,007 0,553 1,40 5,40 50 Đước đôi 4,8 6,5 0,006 0,838 1,40 7,47 51 Mắm đen 4,6 6,5 0,006 0,655 1,40 5,39 52 Mắm biển 4,5 6,5 0,005 0,658 1,40 5,04 53 Dà quánh 4,3 6,0 0,005 0,806 1,40 5,30 54 Giá 4,0 5,0 0,003 0,553 1,40 2,64 55 Dà quánh 3,8 5,0 0,003 0,806 1,40 3,49 56 Dà quánh 3,5 4,5 0,002 0,806 1,40 2,64 65 Với kết quả sinh khối của cây cá thể đã được tính toán, đề tài thực hiện việc xác định tương quan giữa sinh khối cây và đường kính của cây, từ đó xây dựng phương trình sinh khối của RNM tự nhiên Cần giờ. 3.3.3. Tương quan sinh khối cây (AGB) theo đường kính (D1,3) Việc xác định sinh khối cây trực tiếp là vấn đề khá phức tạp và tốn kém. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra được mối quan hệ giữa sinh khối cây và các nhân tố điều tra dễ đo đếm. Các nhân tố này có thể là chiều cao vút ngọn của cây, đường kính ngang ngực hay tỉ trọng gỗ, từ các giá trị đo đếm các nhân tố này có thể tính toán được lượng sinh khối mà cây rừng tích tụ. Như vậy, việc thiết lập mối quan hệ giữa sinh khối và các nhân tố này sẽ giúp cho việc tính toán sinh khối rừng trở nên dễ dàng hơn. Kết quả bảng 3.8 cho thấy hệ số tương quan giữa sinh khối cây trên mặt đất (AGB) lần lượt với 2 nhân tố Hvn và D1,3. Giữa AGB và Hvn có hệ số tương quan là 0,9418, giữa AGB và D1,3 là 0,9868. Điều đó cho thấy có mối tương quan chặt chẽ giữa hai nhân tố D1,3 và Hvn với AGB và tương quan giữa AGB và D1,3 chặt chẽ hơn so với Hvn. Vì vậy, việc xây dựng mối tương quan AGB – D1,3 là cần thiết và có ý nghĩa trong quan hệ giữa sinh khối và đường kính. Từ đó, dựa vào các kết quả đo đếm đường kính có thể ước lượng được sinh khối cây. Bảng 3.8. Hệ số tương quan giữa AGB với chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3) D1,3 Hvn AGB D1,3 0,99 Hvn 0,94 AGB 0,99 0,94 Từ các số liệu về đường kính được đo đếm và sinh khối cây cá thể được tính toán, các phương trình phù hợp nhất để thể hiện mối tương quan lần lượt được xác định như kết quả bảng 3.9. Bảng 3.9. Phương trình tương quan giữa AGB và D1,3 Stt Phương trình tương quan R2 % P SEE MAE SSR 1 AGB = exp(-2,795 + 2,68*ln(D)) 97,38 0 0,21 0,18 2,31 2 AGB = exp(-1,868 + 1,614*sqrt(D)) 96,17 0 0,25 0,20 3,37 3 AGB = (-2,377 + 0,8054*D)2 96,14 0 0,89 0,67 40,89 4 AGB = (2,203 + 0,02904*D2)2 95,36 0 0,97 0,74 49,24 66 Các phương trình được lựa chọn đều có giá trị P = 0 (< 0,05), điều đó cho thấy có một mối quan hệ có ý nghĩa về mặt thống kê giữa AGB và D1,3 ở mức độ tin cậy 95 %. Hệ số tương quan (R2) trong các phương trình trong khoảng từ 95,36 % đến 97,38 %, cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa các AGB và D1,3, Hình 3.2. Hình 3.2. AGB tính theo các phương trình (1), (2), (3), (4) Trong đó hệ số tương quan của phương trình (1) là cao nhất (97,38 %) và phương trình (4) là thấp nhất (95,36 %). Các giá trị sai số chuẩn (SEE), phương trình (1) là thấp nhất (0,2108) và phương trình (4) là cao nhất (0,9731). Sai số tuyệt đối trung bình (MAE) phương trình (1) cũng là thấp nhất (0,1766) và phương trình (4) là cao nhất (0,7416). Tương tự với giá trị SSR, phương trình 1 cũng có giá trị thấp nhất (2,31), phương trình 4 có giá trị cao nhất (49,24). Như vậy căn cứ theo các tiêu chuẩn để lựa chọn một phương trình thích hợp mô tả mối quan hệ giữa 2 nhân tố AGB và D1,3 thì phương trình 1 là thích hợp nhất. Với hệ số R2 cao nhất, giá trị P-value = 0 và các giá trị khác (SEE, MAE, SSR) là nhỏ nhất. Sau khi sử dụng hệ số điều chỉnh CF thì dạng chính tắc của phương trình (1) có dạng như sau: AGB = exp(-2.152 + 2.493*ln(D)) 0 4 8 12 16 20 24 D 0 100 200 300 400 A G B AGB = exp(-1.499 + 1.559*sqrt(D)) 0 4 8 12 16 20 24 D 0 100 200 300 400 A G B AGB = (-1.749 + 0.8017*D)^ 2 0 4 8 12 16 20 24 D 0 100 200 300 400 A G B AGB = (2.586 + 0.02957*D^2)^ 2 0 4 8 12 16 20 24 D 0 100 200 300 400 A G B 67 AGB = 0,0625*D1,32,68 (3.2) (R2 = 97,38 %, Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm) (AGB: Sinh khối cây trên mặt đất và D1,3: Đường kính thân) 3.3.4. Xây dựng phương trình tính sinh khối cho các loài nghiên cứu tại rừng ngập mặn tự nhiên Cần Giờ Đề tài thực hiện tính sinh khối cây cá thể theo phương pháp của Brown (1997), sinh khối của cây được tính thông qua thể tính (D1,3, Hvn) và tỉ trọng gỗ (WD). Đề tài đã tiến hành xác định phương trình thể hiện mối tương quan chặt chẽ giữa AGB và D1,3 (phương trình 3.2) dạng hàm số mũ y = a*xb AGB= 0,0625*D1,32,68 (Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm) (Trong đó AGB: Sinh khối trên mặt đất; tham số a = 0,0625; tham số b = 2,68) Đối với rừng tự nhiên hỗn giao nhiều loài, sinh khối của cây không chỉ phụ thuộc vào các chỉ số dễ đo đếm như D1,3 mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào tỉ trọng gỗ của từng loài, chính vì vậy, để xây dựng phương trình tính sinh khối chung của các loài tại rừng tự nhiên hỗn giao, giá trị tham số a của khu vực nghiên cứu được xác định là a = r*𝜌 (Trong đó r là tham số không đổi đại diện và đặc trưng về khí hậu, lập địa và vị trí cho khu vực nghiên cứu và 𝜌 là tỉ trọng gỗ trung bình cho khu vực này). Đề tài đã tiến hành xác định tỉ trọng gỗ của 10 loài trong khu vực nghiên cứu, tỉ trọng gỗ này dao động từ 0,372 g/cm3 đến 0,904 g/cm3, tỉ trọng gỗ trung bình là 𝜌 = 0,694 ± 0,055 g/cm3. Từ đó suy ra r = a/𝜌 = 0,0625/0,694 = 0,090 Từ mối quan hệ của tỉ trọng gỗ với tham số a, phương trình tổng quát tính sinh khối chung cho các loài của rừng hỗn giao được biến đổi thành: AGB = r*𝜌*D2+c (Trong đó c = 0,556 là số mũ của phương trình (3.1), và 2+c là hệ số đặc trưng cho chiều cao của rừng tự nhiên). Như vậy, từ tỉ trọng gỗ trung bình của khu vực nghiên cứu, phương trình tổng quát tính AGB cho khu vực nghiên cứu là: AGB = 0,090*𝜌*D1,32 + 0,556 (3.3) (Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm) 68 Phương trình (3.3) cũng có thể viết dưới dạng: AGB = 0,090*𝜌*D1,32,556 (3.4) (Với 3,5 cm ≤ D1,3 ≤ 23,4 cm) Bằng phương pháp tính sinh khối rừng thông qua 2 nhân tố tỉ trọng gỗ và đường kính, các tác giả khác cũng đã xây dựng được các phương trình tương tự cho các khu RNM tự nhiên. Komiyama (2005): [20] AGB = 0,251*𝜌*D1,3 2,46 (3.4a) (Dmax = 49 cm) Chave và cs (2005): [27] AGB = 0,168*𝜌*D1,32,47 (3.4b) (Dmax = 50 cm) Đề tài sử dụng các giá trị tỉ trọng gỗ của mỗi loài, áp dụng cho phương trình 3.4a của tác giả Komiyama, sau khi tính đã đưa ra được các phương trình tương ứng tính sinh khối cho 10 loài nghiên cứu, kết quả được trình bày tại bảng 3.10. Kết quả phân tích và so sánh cho thấy phương trình của tác giả Komiyama khi sử dụng để tính sinh khối cho các loài tại rừng ngập mặn có sự sai lệch khá cao so với phương trình 3.4 (từ 131% đến 122%), trung bình là 126,7 %. Trong đó cao nhất là loài Mắm biển (131 %) và thấp nhất là loài Bần trắng (122 %). Như vậy nếu sử dụng phương trình 3.4a để tính sinh khối cho các loài cây ngập mặn tại cần giờ sẽ cho kết quả cao hơn khi sử dụng phương trình 3.4 trung bình 126,7 %. 69 Bảng 3.10. Phương trình sinh khối và độ sai lệch trung bình Stt Loài Phương trình (3.4) AGB = 0.090*𝝆*D1,32,5558 Phương trình (3.4a) AGB = 0,251*𝝆*D1,3 2,46 Độ sai lệch trung bình (%) 1 Mắm biển AGB = 0,059*D2,5558 AGB = 0,165*D2,46 131 2 Dà vôi AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,226*D2,46 129 3 Đước đôi AGB = 0,075*D2,5558 AGB = 0,210*D2,46 129 4 Quau AGB = 0,033*D2,5558 AGB = 0,093*D2,46 128 5 Dà quánh AGB = 0,073*D2,5558 AGB = 0,202*D2,46 127 6 Cóc trắng AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,227*D2,46 127 7 Giá AGB = 0,050*D2,5558 AGB = 0,139*D2,46 126 8 Mắm trắng AGB = 0,064*D2,5558 AGB = 0,179*D2,46 125 9 Mắm đen AGB = 0,059*D2,5558 AGB = 0,164*D2,46 123 10 Bần trắng AGB = 0,048*D2,5558 AGB = 0,135*D2,46 122 Tương tự đối với phương trình sinh khối do tác giả Chave xây dựng (phương trình 3.4b), đề tài cũng đã tính toán và xác định các phương trình sinh khối tương quan với đường kính D1,3, kết quả được trình bày ở bảng 3.11. Đối với phương trình 3.4b, độ lệch trung bình so với phương trình 3.4 trong khoảng từ 53 % đến 59 %, trung bình là 55,5 %, trong đó loài sai lệch nhiều nhất là Mắm biển và thấp nhất là Mắm đen. Như vậy, mức độ sai lệch của phương trình 3.4b thấp hơn phương trình 3.4b đến 71,2 %. Tuy nhiên mức sai lệch giữa phương trình 3.4b và phương trình 3.4 vẫn khá cao. Khi sử dụng phương trình 3.4b cho khu vực nghiên cứu thì kết quả sinh khối sẽ cao hơn so với phương trình 3.4 trung bình là 55,5%. Bảng 3.11. Phương trình sinh khối của các loài nghiên cứu và độ sai lệch trung bình Stt Loài Phương trình (3.4) AGB = 0,090*𝝆*D1,32,5558 Phương trình (3.4b) AGB = 0,168*𝝆*D1,32,47 Độ sai lệch (%) 1 Mắm đen AGB = 0,059*D2,5558 AGB = 0,110*D2,47 53 2 Bần trắng AGB = 0,048*D2,5558 AGB = 0,090*D2,47 53 3 Mắm trắng AGB = 0,064*D2,5558 AGB = 0,120*D2,47 54 4 Giá AGB = 0,050*D2,5558 AGB = 0,093*D2,47 54 70 5 Dà quánh AGB = 0,073*D2,5558 AGB = 0,135*D2,47 55 6 Cóc trắng AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,152*D2,47 56 7 Dà vôi AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,151*D2,47 56 8 Đước đôi AGB = 0,075*D2,5558 AGB = 0,141*D2,47 57 9 Quau AGB = 0,033*D2,5558 AGB = 0,063*D2,47 58 10 Mắm biển AGB = 0,059*D2,5558 AGB = 0,111*D2,47 59 Đối với các phương pháp nghiên cứu sinh khối và xây dựng phương trình sinh khối, thì phương pháp chặt hạ cây cá thể vẫn có độ chính xác và mức tin cậy là cao nhất, tại khu vực nghiên cứu, một số loài cây ngập mặn đã được nghiên cứu theo phương pháp chặt hạ cây cá thể. Để kiểm tra mức sai lệch của phương trình 3.4 khi sử dụng để tính sinh khối cho mỗi loài với giá trị tỉ trọng tương ứng, đề tài cũng tiến hành tính toán và xác định được mức sai lệch so với các phương trình của các tác giả khác đã nghiên cứu tại rừng ngập mặn Cần Giờ đối với các loài: Mắm trắng, Dà quánh, Cóc trắng, Đước đôi. Kết quả các phương trình tương ứng với các loài được trình bày tại bảng 3.12. Bảng 3.12. Phương trình sinh khối theo phương trình 3.4 và 3.4c Stt Loài Phương trình 3.4 Phương trình (3.4c) D1,3 (cm) 1 Cóc trắng AGB = 0,081*D2,5558 AGB = 0,174*D1,32,1866 [1,9 ; 9,3] 3 Đước đôi AGB = 0,075*D2,5558 AGB = 0,343*D1,32,29649 [3,2 ; 30] 4 Dà quánh AGB = 0,073*D2,5558 AGB = 0,208* D1,32,40729 [1,27 ; 7,48] 5 Mắm trắng AGB = 0,064*D2,5558 AGB = 0,129* D1,32,4237 [2,9 ; 29,9] Sau khi phân tích các số liệu và so sánh, kết quả cho thấy mức độ sai lệch giữa phương trình 3.4 và 3.4c của tác giả Viên Ngọc Nam đã tính toán trên các loài bằng phương pháp chặt hạ có mức chênh lệch khá cao. Sự sai lệch được thể hiện qua các Hình 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. 71 Hình 3.3. Sinh khối loài Mắm trắng theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ngọc Nam (3.4c) và phương trình 3.4 Đối với loài Mắm trắng, sinh khối theo phương trình 3.4 là thấp nhất so với cả 3 phương trình 3.4a, 3.4b, và 3.4c. Sinh khối cao nhất là phương trình 3.4c. Trong đó, giá trị sinh khối theo phương trình 3.4b có mức sai lệch ít so với phương trình 3.4c. Hình 3.4. Sinh khối loài Cóc trắng theo các phương trình của các tác giả Komiyama (3.4a), Chave (3.4b), Viên Ng