Nghiên cứu phân nhóm loài theo một số đặc trưng sinh trưởng phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng đường kính theo nhóm loài cho 4 khu rừng đặc dụng thuộc miền bắc Việt Nam

TÓM TẮT

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cơ sở dữ liệu bao gồm 6504 cây

cá thể (với D1.3 ≥10cm) thuộc 333 loài, được đo hai lần với khoảng cách 5

năm (từ năm 2007 - 2012). Dựa trên chỉ tiêu thống kê tăng trưởng đường

kính bình quân năm (ZD), đường kính tối đa mà loài đạt được (Dmax) và

dạng sống của loài, bằng phân tích nhóm với chiến lược K-Means, đã phân

thành 9 nhóm loài: (1) Nhóm gỗ nhỏ tăng trưởng chậm; (2) Nhóm gỗ nhỏ

tăng trưởng trung bình; (3) Nhóm gỗ nhỏ tăng trưởng nhanh; (4) Nhóm gỗ

nhỡ tăng trưởng chậm; (5) Nhóm gỗ nhỡ tăng trưởng trung bình; (6) Nhóm

gỗ nhỡ tăng trưởng nhanh; (7) Nhóm gỗ lớn tăng trưởng chậm; (8) Nhóm

gỗ lớn tăng trưởng trung bình; (9) Nhóm gỗ lớn tăng trưởng nhanh.

pdf 13 trang phuongnguyen 820
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu phân nhóm loài theo một số đặc trưng sinh trưởng phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng đường kính theo nhóm loài cho 4 khu rừng đặc dụng thuộc miền bắc Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu phân nhóm loài theo một số đặc trưng sinh trưởng phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng đường kính theo nhóm loài cho 4 khu rừng đặc dụng thuộc miền bắc Việt Nam

Nghiên cứu phân nhóm loài theo một số đặc trưng sinh trưởng phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng đường kính theo nhóm loài cho 4 khu rừng đặc dụng thuộc miền bắc Việt Nam
Tạp chí KHLN 2/2015 (3795-3807) 
©: Viện KHLNVN - VAFS 
ISSN: 1859 - 0373 Đăng tải tại: www.vafs.gov.vn 
3795 
NGHIÊN CỨU PHÂN NHÓM LOÀI 
THEO MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG SINH TRƯỞNG PHỤC VỤ XÂY DỰNG 
MÔ HÌNH TĂNG TRƯỞNG ĐƯỜNG KÍNH THEO NHÓM LOÀI 
CHO 4 KHU RỪNG ĐẶC DỤNG THUỘC MIỀN BẮC VIỆT NAM 
Nguyễn Thị Thu Hiền1*, Trần Văn Con2, Trần Thị Thu Hà1 
1 Viện Nghiên cứu và Phát triển Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên 
2 Viện Nghiên cứu Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 
Từ khóa: Khu rừng đặc 
dụng, miền Bắc Việt Nam, 
phân nhóm loài, Ba Bể, 
Hang Kia - Pà Cò, Vũ 
Quang, Xuân Sơn. 
TÓM TẮT 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng cơ sở dữ liệu bao gồm 6504 cây 
cá thể (với D1.3 ≥10cm) thuộc 333 loài, được đo hai lần với khoảng cách 5 
năm (từ năm 2007 - 2012). Dựa trên chỉ tiêu thống kê tăng trưởng đường 
kính bình quân năm (ZD), đường kính tối đa mà loài đạt được (Dmax) và 
dạng sống của loài, bằng phân tích nhóm với chiến lược K-Means, đã phân 
thành 9 nhóm loài: (1) Nhóm gỗ nhỏ tăng trưởng chậm; (2) Nhóm gỗ nhỏ 
tăng trưởng trung bình; (3) Nhóm gỗ nhỏ tăng trưởng nhanh; (4) Nhóm gỗ 
nhỡ tăng trưởng chậm; (5) Nhóm gỗ nhỡ tăng trưởng trung bình; (6) Nhóm 
gỗ nhỡ tăng trưởng nhanh; (7) Nhóm gỗ lớn tăng trưởng chậm; (8) Nhóm 
gỗ lớn tăng trưởng trung bình; (9) Nhóm gỗ lớn tăng trưởng nhanh. 
Keywords: Forest 
conservation, Northern 
Vietnam, species 
grouping, Ba Be, Hang 
Kia - Pa Co, Vu Quang, 
Xuan Son. 
Studying grouping species according to some growth characteristics to 
construct diameter growth models for four special-use forest regions in 
Northern Vietnam 
In this study, The data set comprise 6504 individuals of 333 species, which 
have at least two censuses has been used. Based on average diameter 
increment and maximal diameter observed for each tree species and life 
forms, tree species were classified into 9 functional groups by using cluster 
analysis with K-Means strategy: (1) Small sized slow growing species; 
(2) Small sized moderate growing species; (3) Small sized fast growing 
species; (4) Medium sized, slow growing species; (5) Medium sized, 
moderate growing species; (6) Medium sized, fast growing species; 
(7) large slow growing species; (8) Large moderate growing species; 
(9) Large fast growing species. 
Tạp chí KHLN 2015 Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) 
3796 
I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Rừng tự nhiên nhiệt đới được biết đến như là 
một hệ sinh thái có tính đa dạng loài cao nhất 
thế giới. Trong rừng dầu ở Đông Nam Á, mỗi 
ô tiêu chuẩn định vị 1ha có thể xác định được 
từ 80 - 100 loài cây khác nhau (D1.3 ≥10cm) 
(Bertault và Kadir, 1998; Newman et al., 1996). 
Ở Việt Nam, rừng lá rộng thường xanh có số 
loài trong mỗi ô tiêu chuẩn 1ha từ 40 - 80 loài 
cây khác nhau (D1.3 ≥10cm) (Trần Văn Con et 
al., 2010). Điều này làm cho việc phân tích số 
liệu và mô hình hóa trở thành một nhiệm vụ 
rất khó khăn và buộc các nhà nghiên cứu phải 
lựa chọn một trong ba cách tiếp cận trong phân 
tích dữ liệu: (1) Phân tích riêng cho mỗi loài; 
(2) Gộp tất cả các loài lại để phân tích chung; 
(3) Phân nhóm loài theo một cách có ý nghĩa 
để phân tích. Cách tiếp cận thứ nhất tỏ ra 
không thực tế do có quá nhiều loài nên sẽ rất 
tốn công sức để phân tích chi tiết cho mỗi loài, 
hơn nữa rất khó để rút ra các kết luận có tính 
quy luật. Mặt khác, trong rất nhiều loài đo đếm 
được thì phần lớn dung lượng mẫu quan sát rất 
ít - các loài có tần suất xuất hiện hiếm, không 
đủ mẫu để phân tích thống kê (Phillips et al., 
2002). Cách tiếp cận thứ hai không có ý nghĩa 
vì nó quá tổng hợp và không phản ánh được 
các đặc tính sinh trưởng vốn rất khác nhau của 
các loài (Phillips et al., 2002). Cách tiếp cận 
thứ ba hài hòa được các nhược điểm của hai 
cách tiếp cận trên và thường được các nhà 
nghiên cứu trên thế giới sử dụng. 
Tuy nhiên, tùy vào mục đích nghiên cứu, 
người ta có thể phân nhóm loài theo các tiêu 
chí khác nhau. Chẳng hạn, để nghiên cứu tính 
đa dạng sinh học người ta có thể phân loại từ 
nhóm loài đến cấp loài; để phân tích kinh tế 
người ta cần biết đến loài đó có giá trị kinh tế 
hay không; để nghiên cứu kỹ thuật lâm sinh 
người ta chỉ cần phân thành các nhóm loài: 
loài ưa sáng, loài chịu bóng và loài trung tính. 
Để mô tả trạng thái rừng hoặc mô hình hóa 
sinh trưởng và sản lượng rừng, việc phân 
nhóm loài cần chi tiết hơn để phản ánh được 
các đặc trưng phản ứng sinh trưởng của mỗi 
nhóm loài. 
Để phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng 
đường kính theo nhóm loài sau này cho lâm 
phần khu vực nghiên cứu, chúng tôi tiến 
hành“Nghiên cứu phân nhóm loài theo một số 
đặc trưng sinh trưởng phục vụ xây dựng mô hình 
tăng trưởng đường kính theo nhóm loài cho 4 
khu rừng đặc dụng thuộc miền Bắc Việt Nam”. 
II. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 
Tầng cây cao thuộc rừng tự nhiên lá rộng 
thường xanh tại 4 khu rừng đặc dụng thuộc 
miền Bắc Việt Nam. 
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
3.1. Phương pháp kế thừa tài liệu 
Kế thừa 21 ô tiêu chuẩn định vị (OTCĐV) đã 
được thiết lập năm 2007 và số liệu đo đếm lần 
thứ nhất (năm 2007) của 21 OTCĐV trên địa 
bàn VQG Ba Bể, VQG Vũ Quang, VQG Xuân 
Sơn và KBT Hang Kia Pà - Cò thuộc đề tài 
Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động 
thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam 
do PGS.TS Trần Văn Con, Viện Nghiên cứu 
lâm sinh chủ trì (Trần Văn Con, 2007). 
3.2. Phương pháp thu thập số liệu 
Số liệu được sử dụng trong nghiên cứu là số 
liệu điều tra của chu kỳ nghiên cứu 5 năm, từ 
năm 2007 - 2012 tại khu vực nghiên cứu: Số 
liệu điều tra lần 1 vào năm 2007 và số liệu 
điều tra lần 2 vào năm 2012. 
OTCĐV được thiết kế là một hình vuông có 
diện tích là 1ha (100m 100m). Để tránh 
nhầm lẫn và bỏ sót cây, ô tiêu chuẩn 1ha được 
Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) Tạp chí KHLN 2015 
3797 
chia thành 25 ô vuông nhỏ có cạnh 20m 
20m. Ở mỗi góc của ô vuông này đánh dấu 
bằng một cọc gỗ tại các góc sao cho có thể 
nhận biết được ở lần đo sau. 
Ở hai lần điều tra rừng năm 2007 và năm 2012, 
tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng D1,3 
và Hvn của tất cả các cây có D1,3 ≥10cm; đánh 
số cố định theo thứ tự các cây, mỗi cây chỉ 
mang một số hiệu riêng. Số hiệu của cây được 
ghi trực tiếp bằng sơn lên thân cây. 
Số hiệu của các cây bị chết hoặc bị chặt (khai 
thác) không được dùng lại để tránh nhầm lẫn 
khi xử lý số liệu. Các cây tái sinh bổ sung vào 
cấp kính đầu tiên được đánh số hiệu với các số 
mới chưa sử dụng trong ô. 
3.3. Phương pháp phân nhóm loài 
Có rất nhiều loài trong tổ thành rừng tự nhiên, 
trong đó có nhiều loài số lượng quan sát không 
đủ lớn để có tính đại diện. Do đó, cần phải 
phân nhóm loài theo một chỉ tiêu thích hợp 
nào đó để xây dựng hàm tăng trưởng theo 
nhóm, vì nếu xây dựng cho từng loài riêng lẻ 
thì số mô hình sẽ quá lớn. Phân nhóm theo đặc 
tính sinh thái và giá trị kinh tế của loài là một 
cách có thể được mong đợi. Tuy nhiên qua 
kiểm tra dữ liệu cho thấy rằng nếu phân nhóm 
theo đặc tính sinh thái hay giá trị kinh tế của 
loài thì biến động về tốc độ tăng trưởng và 
kích thước lớn nhất mà loài có thể đạt là rất 
lớn và không thích hợp cho mô hình tăng 
trưởng. Vì vậy, trong nghiên cứu này sẽ phân 
nhóm loài dựa trên các chỉ tiêu: lượng tăng 
trưởng bình quân về đường kính (ZD), đường 
kính tối đa quan sát được của loài (Dmax), dạng 
sống của loài theo kiến thức chuyên gia và 
các nguồn tài liệu tin cậy Cây rừng Việt Nam 
(Bộ NN&PTNT, 2002); Tên cây rừng Việt 
Nam (Viện ĐTQHR, 2009). Phương pháp 
phân nhóm được sử dụng trong nghiên cứu 
gồm 3 bước: 
Bước 1: Phương pháp phân tích nhóm (Cluster 
analysis) dựa trên chiến lược K-Means trong 
phần mềm SPSS 20.0: tiến hành đối với các 
loài có dung lượng mẫu ≥50 cây. Phương pháp 
này phân chia cơ sở dữ liệu thành một số 
nhóm theo chỉ tiêu Dmax và ZD sao cho phương 
sai (variance) trong nhóm là tối thiểu và giữa 
các nhóm là tối đa (Alder, 1995; Phillips et al., 
2002). Bước này sẽ tạo ra cấu trúc khung của 
bảng phân nhóm loài một cách khách quan. 
Bước 2: Phân tích biệt thức (discriminat 
analysis): áp dụng đối với những loài có dung 
lượng mẫu <50 nhưng lớn ≥30 cây. Phân tích 
biệt thức là việc xác định phạm vi của các biến 
sử dụng để phân nhóm (tức là Dmax và ZD) của 
các nhóm đã được xác định bằng phân tích 
nhóm, rồi sau đó gán một loài mới có phạm vi 
Dmax và ZD tương đương vào nhóm đã có. 
Bước 3: Gán nhóm chủ quan: áp dụng với các 
loài có dung lượng mẫu <30. Sử dụng kiến 
thức kinh nghiệm (từ các chuyên gia và các 
công trình đã công bố) về các biến số Dmax và 
ZD để gán chủ quan vào các nhóm khung đã 
được xác định ở bước 1, 2. Các tài liệu chủ 
yếu đã dùng gồm: Cẩm nang ngành lâm 
nghiệp (Bộ NN&PTNT, 2006); Tên cây rừng 
Việt Nam (Bộ NN&PTNT, 2002); Cây rừng 
Việt Nam (Viện ĐTQHR, 2009); Thực vật 
rừng (Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên, 2000). 
IV. KẾT QUÂ NGHIÊN CỨU 
4.1. Kết quả phân nhóm loài 
Từ số liệu điều tra thu thập được của 21 
OTCĐV của 4 khu rừng đặc dụng ở khu vực 
nghiên cứu, chúng tôi sử dụng phân nhóm loài 
theo hai chỉ tiêu: đường kính lớn nhất của loài 
(Dmax) và lượng tăng trưởng đường kính bình 
quân năm từng loài (ZD), vì hai chỉ tiêu này 
cũng phần nào phản ánh được một số đặc 
trưng sinh trưởng của loài. 
Tạp chí KHLN 2015 Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) 
3798 
Dữ liệu sử dụng để phân nhóm loài trong 
nghiên cứu được thu thập từ hệ thống 21 ô tiêu 
chuẩn định vị (21ha) với hai lần đo: năm 2007 
và 2012. Tổng số có 10.224 cây với D1.3 
≥10cm của 442 loài được ghi nhận, trong đó 
có 2382 cây thuộc 260 loài bị chết và 1147 cây 
thuộc 238 loài tái sinh bổ sung trong thời gian 
5 năm; 6695 cây thuộc 373 loài được đo 2 lần 
và có thể tính được tăng trưởng đường kính, 
trong đó chỉ có 50 loài có số lượng quan sát 
lớn hơn 30 cây và 323 loài có lượng quan sát 
nhỏ hơn 30 cây; trong số 323 loài này có 40 
loài chưa xác định được tên (với 191 cây sp), 
những loài này sẽ không được sử dụng khi 
phân nhóm loài. Tổng số loài cây đủ số liệu 2 
lần đo (năm 2007 và năm 2012) sử dụng phân 
nhóm loài được tổng hợp ở bảng 1. 
Bảng 1. Bảng thống kê nguồn số liệu dùng để phân nhóm loài 
TT Nhóm 
Tổng 
loài 
Dung lượng 
mẫu (cây) 
Tỉ lệ % 
loài 
Tỉ lệ % cây Ghi chú 
1 Dung lượng ≥50 25 3.576 
15,02 69,28 
Dùng phân nhóm ở bước 
cluster analysis 
2 30≤ Dung lượng <50 25 930 
Dùng phân nhóm ở bước 
discriminant analysis 
3 Dung lượng <30 283 1998 84,98 30.72 
Dùng ở bước gán nhóm 
chủ quan 
 Tổng số 333 6504 
Kết quả cho thấy, số loài có dung lượng mẫu 
quan sát ≥50 cây là 25 loài (3.576 cá thể), các 
loài này sẽ được dùng ở bước phân nhóm trên 
phần mềm spss để tạo ra cấu trúc khung bảng 
phân nhóm; 25 số loài có dung lượng quan sát 
<50 nhưng ≥30 được dùng phân nhóm ở bước 
phân tích biệt thức dựa trên bảng cấu trúc 
khung của bước 1; số loài có dung lượng quan 
sát nhỏ (n <30) gồm 283 loài sẽ được dùng ở 
bước gán nhóm chủ quan. 
Trước khi gộp chung loài giữa 4 vùng nghiên 
cứu, ZD loài giữa 4 vùng sinh thái đã được 
kiểm tra sự sai khác. Kết quả kiểm tra đều thấy 
ZD loài cây giữa 4 vùng không có sự sai khác, 
do vậy có thể gộp chung các loài để phân 
nhóm loài. Việc kiểm tra sự sai khác ZD loài 
được thực hiện như sau: 
 Trường hợp loài cây được phân bố ở 3 hoặc 
4 vùng sinh thái thì tiến hành phân tích 
phương sai một nhân tố theo đường lệnh: 
Analyze/Compare Means/One - Way Anova/đưa 
biến ZD loài vào Dependent List và biến mã 
hóa vùng vào Factor/vào Options chọn 
Descriptive và Hemogeneity of variance 
test/Continue/Ok. Trường hợp bảng Anova cho 
kết quả Sig >0,05 thì khi đó ZD loài giữa 3 
vùng hay 4 vùng không có sự sai khác, tức là 
có thể gộp ZD loài đó ở các vùng sinh thái. Và 
ngược lại. 
 Trường hợp loài cây phân bố ở 2 vùng sinh 
thái thì kiểm tra sự sai khác ZD bằng T-test theo 
đường lệnh: Analyze/Compare Means/Indepent 
- Sameples T-Test/đưa ZD loài vào Variable và 
biến mã hóa vùng vào Group Variale/Define 
Groups/Continue/Ok. Trường hợp giá trị tính 
toán T-Test ở bảng Independent Samples Test 
có Sig. (2 - teiled) >0,05 thì ZD loài giữa 2 
vùng không có sự sai khác, khi đó có thể gộp 
ZD loài đó ở các vùng sinh thái với nhau. Và 
ngược lại. 
Kết quả phân nhóm loài của 25 loài có n ≥50 
cây theo bước Cluster analysis (bước 1) với 2 
chỉ tiêu: ZD và Dmax bằng đường lệnh: 
Analyze/Classify/K-Means Cluster/Ok, đã phân 
ra được 7 nhóm loài và xác định được sơ đồ 
phân nhóm 1 và bảng 2. 
Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) Tạp chí KHLN 2015 
3799 
Hình 1. Sơ đồ phân nhóm loài theo chiến lược K-Means với chỉ tiêu Dmax và ZD 
cho 25 loài có dung lượng quan sát ≥ 50 
Kết quả phân nhóm loài theo chiến lược K-
Means trên phần mềm SPSS của nghiên cứu 
cũng đã đảm bảo được rằng khoảng cách giữa 
các loài trong một nhóm là nhỏ nhất và giữa 
các nhóm là lớn nhất. Kết quả phân nhóm loài 
cụ thể ở bước này được tổng hợp tại bảng 2 
Bảng 2. Kết quả phân nhóm loài theo chiến lược K-Means với chỉ tiêu Dmax và ZD 
cho 25 loài có dung lượng quan sát ≥ 50 
Tên loài Tên khoa học 
Dung lượng mẫu 
(cây) 
ZD 
(cm/năm) 
Dmax 
(cm) 
Ghi chú 
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 
NHÓM 1 
Lòng mang bạc Pterospermum argenteum 51 0,33 60 GOT 
Nhọc Law Polyalthia lawii 58 0,30 64,4 GOT 
Hu đay Trema orientalis 116 0,53 59,2 GON 
Ruối Streblus saper 133 0,25 58,0 GON 
Cơm rượu bắc bộ Glycosmis cymosa 285 0,24 59,2 GON 
NHÓM 2 
Thị rừng Diospyros sylvatica 157 0,24 116,2 GOL 
NHÓM 3 
Máu chó thấu kính Knema lenta 52 0,38 80 GOL 
Lộc vừng Barringtonia acutangula 53 0,30 76,4 GOT 
Tạp chí KHLN 2015 Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) 
3800 
Tên loài Tên khoa học 
Dung lượng mẫu 
(cây) 
ZD 
(cm/năm) 
Dmax 
(cm) 
Ghi chú 
Nang Alangium ridleyi 76 0,30 86,1 GOL 
Dẻ đỏ Lithocarpus ducampii 82 0,33 80 GOL 
Táu trắng Vatica odorata 94 0,32 80 GOL 
Giền trắng Xylopia pierrei 123 0,31 79 GOT 
Trai Garcinia fagraeoides 146 0,23 80 GOL 
Ngát Gironniera subaequalis 102 0,43 76,1 GOT 
NHÓM 4 
Dẻ ấn Castanopsis indica 351 0,24 116,2 GOL 
NHÓM 5 
Chín tầng Diospyros pilosula 61 0,30 55,0 GON 
An phong nhiều trái Alphonsea philastreana 299 0,22 54,3 GON 
Ô rô Streblus ilicifolius 548 0,25 55,8 GON 
Nhọ nồi Diospyros apiculata 74 0,37 55,1 GON 
NHÓM 6 
Cà lồ Caryodaphnopsis tonkinensis 70 0,34 100 GOL 
Nghiến Excentrodendron tonkinense 176 0,28 105,4 GOL 
Táu mật Vatica odorata 82 0,29 100 GOL 
NHÓM 7 
Vàng anh lá nhỏ Saraca indica 97 0,26 92 GOT 
Dẻ trắng Lithocarpus dealbatus 181 0,32 93,6 GOL 
Trâm trắng Syzygium wightianum 108 0,29 95 GOT 
Ghi chú: Cột (3) là kết quả tổng số cá thể cây theo loài. 
Cột (4) là giá trị lượng tăng trưởng bình quân chung về đường kính từng loài. 
Cột (5) là đường kính lớn nhất của loài đạt được (Dmax). 
Cột (6) là ký hiệu dạng sống của loài: GOL, GOT, GON lần lượt là gỗ lớn, gỗ trung bình, gỗ nhỏ (Bộ 
NN&PTNT, 2002; Viện ĐTQHR, 2009). Cột này được bổ sung sau khi tổng hợp kết quả tính trên phần 
mềm SPSS. 
Kết quả bảng phân nhóm 2 cho thấ ... Max 0,43 84,4 
Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng chậm 
Chín tầng Diospyros pilosula 61 0,3 55 GON 
Ô rô Streblus ilicifolius 548 0,25 55,8 GON 
Anh phong nhiều trái Alphonsea philastreana 299 0,22 54,3 GON 
Ruối Streblus saper 133 0,25 58 GON 
Cơm rượu bắc bộ Glycosmis cymosa 285 0,24 59,2 GON 
Thừng mực lông mềm Wrightia tomentosa 35 0,28 40,7 GON 
Du quả nhọn Baccaurea oxycarpa 37 0,24 41,1 GON 
Dâu gia đất Baccaurea racemosa 40 0,3 41,4 GON 
Chùm bao Bhesa robusta 48 0,25 43,9 GON 
Observation 1486 
Min 0,22 40,7 
Max 0,3 59,2 
Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng trung bình 
Nhọ nồi Diospyros apiculata 74 0,37 55,1 GON 
Chành rành Dodonaea viscosa 33 0,33 57,3 GON 
Nhọc lá dài Polyalthia jucunda 33 0,38 38,5 GON 
Đẻn ba lá Vitex trifolia 40 0,31 53,5 GON 
Bưởi bung lá ít gân Macclurodendron oligophlebia 44 0,46 39,5 GON 
Observation 224 
Min 0,31 38,5 
Max 0,46 57,3 
Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng nhanh 
Hu đay Trema orientalis 116 0,53 59,2 GON 
Ghi chú: Bảng phân nhóm loài sẽ còn tiếp tục có sự thay đổi về số lượng loài và số lượng mẫu quan sát sau bước thứ 
3 - bước gán nhóm loài chủ quan. 
Kết quả đạt được ở bảng 3 cho thấy: 
 Giữa các loài trong từng nhóm loài đã có 
sự đồng nhất về các biến lượng tăng 
trưởng đường kính bình quân và dạng sống 
của loài; tuy nhiên biến động về biến 
đường kính lớn nhất loài đạt được giữa các 
loài trong cùng một nhóm vẫn còn. Chẳng 
hạn như đối với nhóm gỗ lớn, tăng trưởng 
Tạp chí KHLN 2015 Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) 
3804 
trung bình có biến động về Dmax từ 80 - 
154,5cm. Điều này có thể được lý giải do 
dung lượng mẫu quan sát của một số loài 
chưa hoàn toàn đủ lớn nên giá trị Dmax 
quan sát ở loài đó chưa thực sự đại diện 
cho Dmax mà loài có thể đạt tới. Tuy nhiên, 
điều này cũng không làm ảnh hưởng đến 
tính chính xác của kết quả phân nhóm của 
nghiên cứu. 
 Ở nhóm loài gỗ nhỏ, tăng trưởng nhanh chỉ 
có duy nhất 1 loài Hu đay với 116 cá thể. 
Trong bước gán nhóm chủ quan tiếp theo (ở 
bước 3), số loài trong nhóm này sẽ còn 
được bổ sung thêm. 
So sánh một kết quả nghiên cứu của tác giả 
Trần Văn Con (2011) khi nghiên cứu về xây 
dựng mô hình quản lý rừng bền vững rừng tự 
nhiên ở Tây Nguyên cũng đã đưa ra nhận định 
rằng: Các nghiên cứu của Viện Khoa học Lâm 
nghiệp Việt Nam và Viện Điều tra Quy hoạch 
rừng đều cho thấy rằng tăng trưởng của các 
loài mục đích trong rừng tự nhiên ở mức trung 
bình và chậm. Tác giả cũng đã đưa ra kết quả 
phân chia 4 cấp tăng trưởng sau: Tăng trưởng 
rất chậm: ZD < 0,3 cm/năm; tăng trưởng chậm: 
ZD = 0,3 - 0,5 cm/năm; tăng trưởng trung bình: 
ZD > 0,5 - 0,8 cm/năm; tăng trưởng nhanh: 
ZD > 0,8 cm/năm. 
Điều này cho thấy, cách phân chia cấp tăng 
trưởng đường kính cho đối tượng nghiên cứu 
của nghiên cứu cũng có đặc điểm tương đồng 
so với nghiên cứu trước đó của tác giả Trần 
Văn Con (2011). 
Với kết quả phân nhóm loài ở trên sẽ còn tiếp 
tục được hoàn thiện sau khi tiến hành gán 
nhóm chủ quan đối với những loài có dung 
lượng quan sát nhỏ hơn 30 cây vào khung 
nhóm loài ở bảng 3. Tổng số loài được thực 
hiện gán nhóm chủ quan gồm 283 loài trong 
tổng số 333 loài (chiếm 84,98 % số loài dùng 
phân nhóm). Tuy nhiên chúng chỉ chiếm 30,72 
% số cây dùng phân nhóm. Điều này có nghĩa 
là ảnh hưởng của phần chủ quan khi phân 
nhóm loài và khi xây dựng mô hình tăng 
trưởng đường kính lâm phần là không đáng kể. 
Kết quả cuối cùng phân nhóm loài theo 3 bước 
(như trình bày ở phương pháp) cho tất cả các 
loài của khu vực nghiên cứu được tổng hợp ở 
bảng 4 sau: 
Bảng 4. Tổng hợp kết quả phân nhóm loài cho lâm phần rừng tự nhiên thuộc khu vực nghiên cứu 
TT Nhóm loài 
Số loài Dung lượng 
mẫu (cây) 
ZD 
(cm/năm) 
Dmax 
(cm) 
(1) (2) (3) (4) (5) (6) 
1 Gỗ nhỏ, tăng trưởng chậm 53 1738 0,06 ÷ 0,30 59,2 
2 Gỗ nhỏ, tăng trưởng trung bình 26 366 0,31 ÷ 0,46 57,3 
3 Gỗ nhỏ, tăng trưởng nhanh 8 140 0,51 ÷ 0,78 59,2 
4 Gỗ trung bình, tăng trưởng chậm 73 912 0,06 ÷ 0,30 95 
5 Gỗ trung bình, tăng trưởng trung bình 61 1019 0,31 ÷ 0,49 84,5 
6 Gỗ trung bình, tăng trưởng nhanh 15 58 0,51 ÷ 1,21 70 
7 Gỗ lớn, tăng trưởng chậm 44 917 0,06 ÷ 0 30 129,9 
8 Gỗ lớn, tăng trưởng trung bình 44 1319 0,31 ÷ 0,49 154,5 
9 Gỗ lớn, tăng trưởng nhanh 9 35 0,51 ÷ 0,96 100 
 Tổng 333 6504 
Ghi chú: Cột (5) là biến động lượng tăng trưởng đường kính bình quân năm có ở mỗi nhóm loài; Cột (6) là đường 
kính tối đa (quan sát) loài đạt được ở mỗi nhóm loài. 
Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) Tạp chí KHLN 2015 
3805 
Kết quả phân nhóm cuối cùng sau khi thực 
hiện bước gán chủ quan các loài dung lượng 
quan sát nhỏ đã bổ sung thêm 2 nhóm loài: 
nhóm gỗ lớn, tăng trưởng nhanh và nhóm gỗ 
trung bình, tăng trưởng nhanh so với kết quả 
phân nhóm ở bước Cluster analysis và 
Discriminant analysis. 
Như vậy, với 4504 cá thể thuộc 50 loài mẫu 
lớn (25 loài n ≥ 50 và 25 loài 30 ≤ n < 50) và 
1998 cá thể 283 loài mẫu nhỏ (n < 30), chúng 
tôi đã tiến hành phân nhóm loài theo 3 bước và 
đã đạt được 9 nhóm loài gồm: 
1) Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng chậm; 
2) Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng trung bình; 
3) Nhóm gỗ nhỏ, tăng trưởng nhanh; 
4) Nhóm gỗ trung bình, tăng trưởng chậm; 
5) Nhóm gỗ trung bình, tăng trưởng trung bình; 
6) Nhóm gỗ trung bình, tăng trưởng nhanh; 
7) Nhóm gỗ lớn, tăng trưởng chậm; 
8) Nhóm gỗ lớn, tăng trưởng trung bình; 
9) Nhóm gỗ lớn, tăng trưởng nhanh. 
4.2. Thảo luận 
Vanclay (1994) đã tổng quan các phương pháp 
khác nhau được sử dụng để phân nhóm loài và 
đã chỉ ra rằng tất cả các phương pháp phân 
nhóm loài đều có điểm yếu cần phải khắc phục 
và một phương pháp thích hợp phụ thuộc rất 
lớn vào dung lượng và chất lượng của dữ liệu 
đầu vào. Một phân nhóm đáng tin cậy thì mỗi 
loài cần phải có đủ dung lượng mẫu (>100 
cây), đáng tiếc là chỉ có một số ít trong số rất 
nhiều loài đáp ứng được yêu cầu này, phần lớn 
loài thường có dung lượng mẫu nhỏ (>30 cây), 
đó là các loài có tần suất xuất hiện hiếm và tạo 
ra vấn đề khó khăn trong phân nhóm theo quan 
điểm thống kê. Một trong những giải pháp để 
vượt qua khó khăn này đã được Philipps et al., 
(2002) sử dụng để phân nhóm loài cho rừng tự 
nhiên ở Klimantan (Indonesia) là phương pháp 
tiếp cận 3 bước: (i) phân tích nhóm (cluster 
analysis) dựa theo chiến lược K-Means đối với 
các loài có dung lượng mẫu lớn (>100 cây); 
(ii) phân tích biệt thức (discriminant analysis) 
đối với các loài có dung lượng mẫu nhỏ hơn 
(>30 cây); và (iii) gán chủ quan vào các nhóm 
đã có dựa trên kiến thức kinh nghiệm (theo 
chuyên gia, các công trình công bố). 
Ở nghiên cứu của chúng tôi cũng sử dụng tiếp 
cận 3 bước tương tự như tiếp cận của Phillips 
et al., (2002). Tuy nhiên, Phillips et al., 
(2002) đã sử dụng 6 biến mô tả sinh trưởng, 
tái sinh bổ sung và tỷ lệ chết để phân nhóm 
loài, trong khi chúng tôi chỉ sử dụng hai biến 
thống kê là tăng trưởng đường kính bình quân 
của loài (ZD) và đường kính tối đa loài đạt 
được khi thành thục (Dmax). Phương pháp của 
Phillips et al., (2002) dựa trên mô hình tăng 
trưởng, tái sinh bổ sung và chết, do đó kết 
quả phân nhóm rõ ràng là phụ thuộc vào việc 
lựa chọn phương trình cho mô hình và phụ 
thuộc vào các biến của mô hình tăng trưởng. 
Khác với phương pháp của các tác giả này, 
phương pháp của chúng tôi không phụ thuộc 
vào mô hình và chỉ dựa vào biến thống kê là 
ZD và Dmax, do đó có thể dễ dàng hơn để gán 
các loài có dung lượng mẫu nhỏ căn cứ vào 
kiến thức về hai biến được sử dụng. Các kết 
quả khác nhau có thể đạt được phụ thuộc vào 
các biến được sử dụng để diễn đạt đặc trưng 
của loài và trong một vài trường hợp còn phụ 
thuộc vào mô hình được sử dụng để mô 
phỏng động thái rừng (Picard et al., 2010). 
Nhiều nghiên cứu khi dùng phương pháp 
phân tích nhóm để phân nhóm loài đã không 
giải quyết vấn đề cho các loài có dung lượng 
mẫu nhỏ (tức là không sử dụng bước gán 
nhóm chủ quan). Ví dụ trong một ứng dụng 
phân nhóm loài cho rừng thí nghiệm ở 
Paracou, các loài có dung lượng mẫu nhỏ hơn 
20 cây đã được loại bỏ (Picard et al., 2010). 
Phương pháp tiếp cận nhiều bước trên cơ sở 
phối hợp phân tích thống kê với gán chủ quan 
được nhận thấy là phù hợp để phân nhóm loài 
cho các hệ sinh thái rừng nhiệt đới vốn đa 
dạng loài cao (Phillips et al., 2002). Một 
nghiên cứu tương tự của tác giả Alder (1995) 
Tạp chí KHLN 2015 Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) 
3806 
cũng đã dùng 2 biến thống kê ZD và Dmax để 
phân nhóm loài. 
Đặc trưng của 9 nhóm loài được xây dựng 
trong nghiên cứu được tóm tắt ở bảng 4. Trong 
đó có đến 283 loài (chiếm 84,98%) được gán 
chủ quan vì có n <30 cây, tuy nhiên chỉ chiếm 
30,72% số cá thể tham gia phân nhóm loài. Do 
vậy ảnh hưởng của phần gán nhóm chủ quan 
khi xây dựng mô hình tăng trưởng là không 
đáng kể. Ngoài ra, đôi khi việc gán nhóm chủ 
quan dựa trên kiến thức kinh nghiệm cho phép 
việc giải thích về các nhóm loài theo chức 
năng dễ hiểu hơn là phân nhóm tự động theo 
phương pháp thống kê (Phillips et al., 2002) 
bởi vì: một mặt là dữ liệu để phân tích thống 
kê được thu thập từ các ô tiêu chuẩn có thể 
chưa phản ánh đúng Dmax của loài, do rừng 
nghiên cứu chưa thành thục sinh học; và mặt 
khác phân nhóm khách quan theo thống kê khó 
đáp ứng được yêu cầu đặc trưng cho nhóm loài 
theo chức năng sinh thái của chúng. 
Bảng phân nhóm của chúng tôi chỉ phụ thuộc 
vào kiến thức biến: lượng tăng trưởng đường 
kính bình quân năm (ZD), đường kính lớn nhất 
của loài (Dmax) và dạng sống. Các biến này có 
thể biểu hiện phản ứng sinh trưởng và sự phụ 
thuộc môi trường cũng như đặc tính sinh học 
của loài. Do đó, bảng phân nhóm có thể được 
sử dụng để mô hình hóa tăng trưởng đường 
kính theo nhóm loài cũng như giải thích sinh 
thái của nhóm loài. 
Hiện nay, ở Việt Nam cũng đã có một số quan 
điểm về cách phân chia nhóm loài căn cứ vào 
đường kính lớn nhất loài đạt được (Dmax) và 
lượng tăng trưởng đường kính bình quân năm 
của loài (ZD) phục vụ xây dựng mô hình tăng 
trưởng đường kính lâm phần rừng tự nhiên. So 
sánh với một kết quả nghiên cứu của Trần Văn 
Con (2011), từ số liệu quan sát của 22 
OTCĐV của 2 kiểu rừng (rừng khộp và rừng 
lá rộng thường xanh) đã phân thành 9 nhóm 
loài theo ZD và Dmax gồm: (1) Nhóm gỗ nhỏ, 
tăng trưởng rất chậm (Dmax = 23,9 ÷ 32,5cm, 
ZD = 0,15 ÷ 0,25 cm/năm); (2) Nhóm gỗ nhỏ, 
tăng trưởng chậm (Dmax = 39,7 ÷ 53,2cm, 
ZD = 0,16 ÷ 0,27 cm/năm); (3) Nhóm gỗ nhỏ, 
tăng trưởng trung bình (Dmax = 39,8 ÷ 53,8cm, 
ZD = 0,32 ÷ 0,48 cm/năm); (4) Nhóm gỗ nhỡ, 
tăng trưởng rất chậm (Dmax = 57 ÷ 68,9 cm, 
ZD = 0,17 ÷ 0,22 cm/năm); (5) Nhóm gỗ nhỡ, 
tăng trưởng chậm (Dmax = 57,3 ÷ 75,4cm, 
ZD = 0,24 ÷ 0,34 cm/năm); (6) Nhóm gỗ nhỡ, 
tăng trưởng trung bình (Dmax = 56,5÷76,7cm, 
ZD = 0,35÷0,47 cm/năm); (7) Nhóm gỗ lớn, 
tăng trưởng chậm (Dmax = 78,6 ÷ 102,5cm, 
ZD = 0,4 ÷ 0,5 cm/năm); (8) Nhóm gỗ lớn, 
tăng trưởng trung bình (Dmax = 79,6 ÷ 101,9cm, 
ZD = 0,22 ÷ 0,35 cm/năm); (9) Nhóm gỗ lớn, 
tăng trưởng nhanh. 
Có thể nói, ở Việt Nam có rất ít nghiên cứu về 
phân nhóm loài cây trên đối tượng rừng tự 
nhiên nhiệt đới. Công trình nghiên cứu này là 
một trong số ít nghiên cứu về phân nhóm loài 
phục vụ xây dựng mô hình tăng trưởng đường 
kính lâm phần một cách hệ thống dựa trên 
OTCĐV từ trước đến nay. Khác với nghiên 
cứu của Trần Văn Con (2011), ngoài chỉ tiêu 
Dmax, ZD, khi phân nhóm loài chúng tôi sử 
dụng cả chỉ tiêu dạng sống (theo các nguồn tài 
liệu tin cậy đã có) để sắp xếp và điều chỉnh 
gán nhóm chủ quan cho các loài mẫu nhỏ. Đây 
cũng chính là điểm mới của nghiên cứu về 
phân nhóm loài so với nghiên cứu của tác giả 
trước đó. 
Tóm lại: Bảng phân nhóm loài trong nghiên 
cứu này mới chỉ là một trong những thử nghiệm 
đầu tiên để phân nhóm các loài cây trong rừng 
tự nhiên thuộc đối tượng nghiên cứu cho mục 
đích mô hình hóa tăng trưởng và mục đích 
nghiên cứu về phương pháp. Nó có thể còn 
nhiều hạn chế cần phải khắc phục trong các 
nghiên cứu tiếp theo. Trước mắt, bảng phân 
nhóm này sẽ được sử dụng để xây dựng các mô 
hình tăng trưởng đường kính cây rừng tự nhiên. 
Nguyễn Thị Thu Hiền et al., 2015(2) Tạp chí KHLN 2015 
3807 
V. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 
5.1. Kết luận 
Kết quả nghiên cứu đã sử dụng phương pháp 
phân nhóm loài một cách chủ quan dựa trên 
các chỉ tiêu ZD (cm/năm), Dmax(cm), dạng sống 
của từng loài trong 21 OTCĐV của kiểu rừng 
lá rộng thường xanh tại 4 khu rừng đặc dụng 
thuộc miền Bắc Việt Nam và đã phân thành 9 
nhóm loài. 
Kết quả phân 9 nhóm loài trong nghiên cứu là 
cố gắng bước đầu và cần phải được tiếp tục 
nghiên cứu trong các nghiên cứu tiếp theo. 
Trước mắt, kết quả phân nhóm này sẽ được sử 
dụng phục vụ xây dựng các mô hình tăng 
trưởng đường kính theo nhóm loài cho rừng tự 
nhiên tại 4 khu rừng đặc dụng thuộc khu vực 
nghiên cứu ở các nghiên cứu sau này. 
5.2. Khuyến nghị 
Nghiên cứu này mới chỉ thực hiện tại 4 địa 
điểm VQG Ba Bể, VQG Xuân Sơn, VQG Vũ 
Quang, KBT Hang Kia - Pà Cò, với chu kỳ 
nghiên cứu 5 năm (2007 - 2012). Cần tiếp tục 
có những nghiên cứu ở các chu kỳ tiếp theo để 
có thêm kết quả đánh giá toàn diện hơn cho 
đối tượng nghiên cứu. 
TÀI LIỆU THAM KHÂO 
1. Lê Mộng Chân và Lê Thị Huyên, 2000. Thực vật rừng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 
2. Trần Văn Con, 2007. Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam. 
Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. 
3. Trần Văn Con, 2011. Xây dựng hàm sinh trưởng cho các loài cây rừng tự nhiên ở Tây Nguyên. Báo cáo tư vấn, 
dự án “Phát triển lâm nghiệp để cải thiện sinh kế Vùng Tây Nguyên” (FLITCH). Hà Nội. 
4. Trần Văn Con, 2010. Nghiên cứu đặc điểm lâm học các hệ sinh thái rừng chủ yếu ở Việt Nam. Báo cáo tổng kết 
đề tài giai đoạn I (2006 - 2010). Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. 
5. Đào Công Khanh, 1996. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà 
Tĩnh làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng. Viện Khoa học 
Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. 
6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2002. Tên cây rừng Việt Nam, Hà Nội. 
7. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2006. Cẩm nang lâm nghiệp - Chương tăng trưởng rừng. Hà Nội. 
8. Viện Điều tra quy hoạch rừng, 2009. Cây rừng Việt Nam, Hà Nội. 
9. Alder D., 1995. Growth modelling for mixed tropical forests, Trop. For. Papers, 30, 1-231. 
10. Bertault J.G., Kadir K., 1998. Silvicultural Research in a Lowland Mixed Dipterocarp Forest of East Kalimantan. 
CIRAD, Montpellier, France. 
11. Newman M.F., Burgess P.F., Whitmore T.C., 1996. Manuals of Dipterocarps for Foresters. Royal Botanic 
Garden, Edinburgh, UK. 
12. Phillips P.D., Yasman I., Brash T.E., Gardingen P.R.V., 2002. Grouping tree species for analysis of forest data in 
Kalimantan (Indonesian Borneo), Forest Ecology and Management, 157, 205-216. 
13. Vanclay J.K., 1994. Modelling forest growth and yield, Orginally published by CAB international, wallingford UK. 
Người thẩm định: GS.TSKH. Nguyễn Ngọc Lung 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_phan_nhom_loai_theo_mot_so_dac_trung_sinh_truong.pdf