CHƯƠNG I NGUYÊN LÝ KỸ THUẬT LÂM SINH CHƯƠNG I NGUYÊN LÝ KỸ THUẬT LÂM SINH Hệ sinh thái rừng có quy luật phát sinh, sinh trưởng, phát triển và diệt vong Các quy luật này được hình thành trong mối quan hệ tương tác giữa thành phần sinh vật với các nhân tố môi trường Từ đó, nhà lâm học hệ thống hóa những hiểu biết về các quy luật này, xây dựng những tri thức đó thành các biện pháp kỹ thuật cụ thể phù hợp với điều kiện tự nhiên để tác động vào rừng và hình thành nên một lĩnh vực nghiên cứu đó là Kỹ.
Trang 1CHƯƠNG I: NGUYÊN LÝ KỸ THUẬT LÂM SINH
Hệ sinh thái rừng có quy luật phát sinh, sinh trưởng, phát triển và diệt vong.Các quy luật này được hình thành trong mối quan hệ tương tác giữa thành phầnsinh vật với các nhân tố môi trường Từ đó, nhà lâm học hệ thống hóa những hiểubiết về các quy luật này, xây dựng những tri thức đó thành các biện pháp kỹ thuật
cụ thể phù hợp với điều kiện tự nhiên để tác động vào rừng và hình thành nên mộtlĩnh vực nghiên cứu đó là Kỹ thuật lâm sinh Nói cách khác, ứng dụng nguyên lâmhọc trong thực tiễn dựa trên các yếu tố kinh tế xã hội được gọi là kỹ thuật lâm sinh
1.1 Khái niệm kỹ thuật lâm sinh: là những kỹ thuật tạo rừng, chăm sóc, nuôi
dưỡng và khai thác rừng Là việc ứng dụng sinh thái rừng trong tái tạo phục hồi rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng nhằm duy trì và phát triển một cách bền vững những lợi ích của rừng, đáp ứng các mục tiêu kinh tế - xã hội và môi trường (Phùng Ngọc Lan, 1992) Kỹ thuật lâm sinh có liên quan tới quá trình
hình thành rừng và chất lượng của thảm thực vật
1.2 Phương thức lâm sinh: Một hệ thống các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động
vào rừng trong cả một luân kỳ kinh doanh để đạt tới mục đích quản lý và kinhdoanh rừng
Theo G.Baur (1964), “Một phương pháp tác động về mặt lâm học được xây dựng phù hợp với các nguyên lý đã được chấp nhận, nhờ đó các lớp cây cấu thành rừng được nuôi dưỡng, thu hoạch và thay thế bằng những lớp mới với những hình thái phân biệt rõ” được định nghĩa là một phương thức lâm sinh Hiểu
một cách đơn giản hơn phương thức lâm sinh bao gồm phương thức tái sinh vàphương thức khai thác
1.2.1.Phương thức tái sinh: Tái sinh rừng được hiểu là quá trình phục hồi thành
phần cơ bản của rừng: cây gỗ và các thành phần khác của lâm phần Sự xuất hiệncủa lâm phần mới góp phần hình thành môi trường rừng và các thành phần khác nhưthực vật tầng thấp, động vật, vi sinh vật đặc trưng cho mỗi loại rừng Trong kinhdoanh rừng, tái sinh rừng chỉ xem xét đối với thành phần cây gỗ Có 3 phương thức
Trang 2tái sinh rừng cơ bản: Tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo và xúc tiến tái sinh tự nhiên
và có 3 hình thức tái sinh là: Tái sinh hạt, tái sinh chồi, tái sinh thân ngầm
1.2.1.1.Tái sinh tự nhiên: Là quá trình hình thành thế hệ rừng mới bằng con đường
tự nhiên nhưng ta phải hiểu nó theo 2 khía cạnh: Thứ nhất: Quá trình tái sinh của
rừng diễn ra ở rừng tự nhiên mà không có sự can thiệt của con người Tính chất tựnhiên này tuân theo những quy luật xác định như quy luật giảm mật độ theo tuổi
Thứ hai: Tái sinh tự nhiên là một quá trình được nhà lâm học điều khiển, định
hướng hay tái sinh tự nhiên xảy ra dưới ảnh hưởng của các biện pháp kỹ thuật lâmsinh như nhà lâm học có thể lựa chọn phương thức khai thác, xử lý đất, xử lý thảmthực bì…tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát tán, tiếp đất, này mầm, sinh trưởng vàphát triển của cây tái sinh Như vậy, phương thức tái sinh tự nhiên là một trongnhững phương thức tạo rừng
1.2.1.2 Tái sinh nhân tạo: Là quá trình hình thành rừng mới bằng con đường nhân
tạo, bằng sự can thiệt của con người trong quá trình tạo rừng Chẳng hạn, trồng rừngmới bằng cây con nuôi dưỡng trong vườn ươm hoặc trồng rừng mới bằng cách gieohạt trực tiếp
1.2.1.3 Tái sinh phối hợp hay xúc tiến tái sinh tự nhiên: là quá trình hình thành rừng
mới bằng cách phối hợp giữa tái sinh tự nhiên và tái sinh nhân tạo trên cùng mộtkhoảnh rừng Ví dụ: Trên một khoảnh khai thác trắng người ta vừa giữ lại cây nonchưa đến tuổi khai thác vừa tạo điều kiện thuận lợi cho sự gieo giống tự nhiên củanguồn cây mẹ để lại đồng thời trồng thêm những cây non vào những nơi thiếu táisinh tự nhiên hoặc nơi nguồn giống không thể phát tán đến
Tóm lại, để lựa chọn một phương thức tái sinh phù hợp ta phải căn cứ vào mục tiêu
kinh doanh, điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế- kỹ thuật để có thể tạo rừng mớivới chất lượng tốt
1.2.2 Các hình thức tái sinh rừng
1.2.2.1 Tái sinh hạt: là quá trình tái sinh mà thế hệ rừng mới hình thành từ hạt
giống và quá trình tái sinh hạt về cơ bản phải trải qua 3 giai đoạn: Ra hoa, kết quả
và phát tán hạt giống, Hạt giống nảy mầm, Sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh
Trang 3 Ra hoa, kết quả và phát tán hạt giống: Cây rừng phải đạt tới một độ tuổi nhấtđịnh mới có khả năng ra hoa kết quả và các loài cây khác nhau thì tuổi ra hoa kếtquả cũng khác nhau Ví dụ, tuổi ra hoa kết quả của cây Phi lao là 2-3 tuổi, Bồ đề,Bạch đàn là 5 -6 tuổi Cùng một loài cây nhưng cây chồi ra hoa kết quả sớm hơn cây hạt chẳng hạn cây Tếch mọc từ chồi ra hoa sớm hơn cây Tếch mọc từ hạt từ 7 -8tuổi (Mohanty,1956)
Đặc tính di truyền quyết định đến khả năng ra hoa kết quả của cây rừng tuynhiên điều kiện hoàn cảnh lại ảnh hưởng đến tuổi ra hoa kết quả Chẳng hạn, cùngmột loài cây ở cùng một điều kiện lập địa nhưng cây mọc lẻ ra hoa sớm và nhiềuhơn ở trong rừng do cây mọc lẻ có điều kiện dinh dưỡng tốt, ánh sáng nhiều, nhiệtlượng đầy đủ và hệ rễ phát triển mạnh nên thành thục tái sinh đến sớm hoặc câyrừng trồng được chăm sóc nên ra hoa kết quả sớm hơn rừng tự nhiên
Mùa ra hoa kết quả của các loài cây diễn ra hầu như quanh năm nhưng phầnlớn tập trung cuối mùa mưa và kéo dài trong mùa khô
Thời kỳ chín, thời kỳ rơi rụng của quả và hạt, phát tán hạt do đặc điểm sinhvật học của loài cây quyết định Chẳng hạn, Bạch đàn, Phi lao sau khi chín và rụnghàng loạt Quả Lim xanh sau khi chín thì hạt rụng dần Loài Đước, hạt nảy mầmngay trên cây rồi mới rụng xuống đất mới bồi ven biển để không bị thủy triều lôicuốn hạt ra biển
Phương thức phát tán hạt giống thường nhờ gió, nhờ động vật, chẳng hạn hạtcủa cây họ Dầu quả có cánh để phát tán hạt đi xa
Đây là giai đoạn góp phần thành công của các phương thức tái sinh, chúng ta cầnphải nắm rõ từng giai đoạn phát triển để xác định được tuổi thành thục tái sinh đó làthời điểm đến ngay sau khi cây rừng đạt đến giai đoạn sinh trưởng mạnh nhất Dựavào đặc tính di truyền của loài xác định được năm sai quả và bằng các biện pháp kỹthuật lâm sinh như tỉa thưa, bón phân trong kinh doanh rừng giống để có thể thúcđẩy cây sinh trưởng, nhanh đạt thành thục tái sinh và rút ngắn chu kỳ năm sai quảđồng thời xử lý môi trường thúc đẩy tái sinh tự nhiên bằng hạt diễn ra thuận lợi
Trang 4 Nảy mầm hạt giống
Sức sống, điều kiện nảy mầm và quá trình hình thành cây mầm ở rừng có biếnđổi rất nhiều: Sau khi phát tán tuổi thọ của hạt giống bị biến đổi nhanh chẳng hạnhạt giống của cây học Dầu thường mất sức sống , sức nảy mầm rất nhanh chỉ 1 -2tuần sau khi hạt giống rụng Hạt Thông, hạt Hồi dễ mất sức nảy mầm hơn hạt LimXanh, hạt các loại cây họ Đậu
Phần lớn hạt giống của cây rừng nảy mầm ngay sau khi rụng xuống đất ít ngàythậm chí có những loài hạt giống nảy mầm ngay từ trên cây và cũng có loài chỉ nảymầm khi qua xử lý bằng hóa học, nhiệt hay cơ học như quả Trám
Một số cây gỗ rừng thứ sinh chỉ tái sinh nhờ vào nguồn hạt lưu trữ trong đất quamột thời gian dài, sự nảy mầm của hạt giống bị trì hoãn, nhiều hạt giống rơi xuốngđất không nảy mầm ngay mà sống tiềm ẩn qua nhiều tháng hoặc lâu hơn: Keo látràm , 1 số loài Bạch đàn
Sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh
Cây tái sinh phát triển từ cây mầm đây là giai đoạn chuyển hóa chất dự trữ trong hạt
để nuôi cây sang giai đoạn từ đồng hóa chất vô cơ, hữu cơ, sự sinh trưởng của câymầm phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện môi trường nhất là tiểu hoàn cảnh rừngGiai đoạn cây mạ: tán và hệ rễ mới hình thành nên khả năng đồng hóa còn yếu,cây có khả năng chịu bóng, sức đề kháng yếu
Giai đoạn cây non: tán cây và hệ rễ đã phát triển, khả năng chống đỡ với môitrường cao hơn
Trường hợp tái sinh dưới tán rừng quá trình tái sinh hạt sẽ kết thúc khi cây con thamgia vào tán rừng
Trường hợp tái sinh ở lỗ trống quá trình tái sinh sẽ kết thúc khi rừng non phục hồibắt đầu khép tán
1.2.2.2.Tái sinh chồi
Tái sinh chồi diễn ra bằng con đường sinh sản vô tính – một cây mới là một bộphận của cây mẹ được tách ra
Trang 5Trong tự nhiên tái sinh chồi của các loài cây gỗ diễn ra qua các con đường chồigốc, chồi thân, chồi rễ và chồi cành.
Chồi gốc hình thành hoặc từ các chồi ngủ (chồi dự phòng) phân bố trên thâncây hoặc từ các chồi phụ xuất hiện ở lớp tượng tầng tiếp giáp giữa gỗ và vỏ Đa sốcác loài cây gỗ đều có khả năng tái sinh chồi gốc từ các chồi ngủ như Bạch đàn,Dầu song nàng, Dầu cát, Dầu trà beng và từ chồi phụ như Bằng lăng, Phượng vỹ.Chồi gốc phát sinh trên các gốc cây mẹ bị đổ gãy do gió bão, khai thác hoặc cháyrừng Sự phát sinh các chồi gốc này phụ thuộc vào kích thước và tuổi của gốc chặt
Chồi thân là các chồi phát sinh trên thân cây chưa bị đổ gãy, các chồi thânthường phát triển kém, chất lượng gỗ xấu
Trong tự nhiên còn gặp tái sinh chồi rễ và chồi cành nhưng các chồi này ít có
ý nghĩa trong lâm học và trong kinh doanh rừng
Khi tiến hành nghiên cứu tái sinh chồi cần làm rõ các nhân tố ảnh hưởng đến táisinh chồi như vai trò của loài cây, tuổi cây mẹ và mùa trong năm, chẳng hạn, loàicây lá Kim không tái sinh bằng chồi, các loài cây lá rộng chỉ tái sinh chồi ở một tuổinhất định hoặc một giới hạn kích thước nhất định như đa số loài cây họ Dầu chỉ táisinh khi D từ 25 -39cm và loài cây ưa sáng tái sinh chồi mạnh hơn loài cây chịubóng và thời tiết đầu xuân (miền Bắc) và đầu hè (miền Nam) thích hợp cho tái sinhchồi hơn các mùa khác trong năm Chiều cao gốc chặt cũng ảnh hưởng đến chấtlượng cây tái sinh chồi như gốc chặt càng lớn thì số chồi càng nhiều và cây chồicàng yếu nên gốc chặt từ 5-20 cm bảo đảm cho cây chồi sinh trưởng khỏe và nhanh.Tùy theo mục tiêu kinh doanh của rừng chồi cần có các phương thức xử lý lâm sinhthích hợp, chẳng hạn nếu rừng chồi với mục tiêu kinh doanh lấy gỗ nhỏ và trungbình thì mỗi gốc chặt nên để từ 2-3 chồi, còn với mục tiêu kinh doanh gỗ lớn thì mỗigốc chỉ nên để một chồi to, khỏe
1.3 Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một hiện tượng sinh học quan trọng nhất trong đời sống củarừng Hiện tượng này không chỉ phụ thuộc vào đặc tính sinh học của loài cây màcòn chịu sự chi phối của môi trường vốn phức tập và đa dạng
Trang 6Trong nghiên cứu tái sinh rừng vấn đề quan trọng hàng đầu phải xác định chính xácmục tiêu và đối tượng nghiên cứu Chẳng hạn, nếu rừng là một đối tượng kinhdoanh thì các kết quả nghiên cứu phải hướng vào mục tiêu phục vụ kinh doanh rừngcòn nếu rừng là một đối tượng để bảo tồn thì các kết quả nghiên cứu phải hướng vàomục tiêu bảo tồn là chính Khi nghiên cứu tái sinh rừng có nhiều phương pháp tuynhiên hiện nay có các phương pháp cơ bản sau
1.3.1 Phương pháp so sánh: Trong nghiên cứu tái sinh rừng phương pháp so sánh
có ý nghĩa lớn vì tất cả các quan trắc, đo đạc cần phải đặt ở nhiều nơi và ít nhất là 2nơi hoặc 2 kiểu hoàn cảnh khác nhau, 2 điều kiện lập địa Cách bố trí thí nghiệmnhư vậy cho phép ta có thể so sánh phát hiện những sai sót trong việc đánh giá riêng
rẽ từng hiện tượng đồng thời giúp ta phát hiện ra những tính chất chung sẽ làm rõhiện tượng hơn là gán cho nhân tố nào đó dẫn đến tạo ra sự sai lệch hoặc sai số khinghiên cứu
1.3.2 Phương pháp phân tích: Đây là phương pháp cần được xem là bắt buộc trong
nghiên cứu tái sinh rừng Nhà lâm học cần tiến hành phân tích nhiều thành phần có
ý nghĩa ấn định tái sinh như đất, khí hậu, thủy văn…sau đó đi đến chọn lựa các mốiliên hệ tồn tại chặt chẽ
1.3.3 Phương pháp thực nghiệm kết hợp với phương pháp quan trắc theo các điểm định vị là hết sức quan trọng Chẳng hạn, khi ta cần làm rõ ảnh hưởng của chế độ
ánh sáng, nhiệt độ hay thành phần dinh dưỡng khoáng của đất đến tái sinh ta cần bốtrí thí nghiệm trong phòng hoặc vườn ươm cây con theo chế độ thí nghiệm nghiêmngặt Phương pháp này cho phép ta tránh phải chờ đợi sự xuất hiện của các yếu tốnghiên cứu ở ngoài rừng vốn khó theo dõi và phân tích Kết hợp với phương phápquan trắc theo các điểm định vị vì tái sinh rừng luôn gắn với các hiện tượng tựnhiên việc quan trắc các hiện tượng này phải lặp lại nhiều lần ở nhiều điểm khácnhau giúp ta phát hiện ra mối liên hệ giữa tái sinh rừng với biến động hoàn cảnhsống của chúng
Trang 71.3.4 Các công cụ khi tiến hành nghiên cứu tái sinh
Rừng là một hệ thống sinh học tự nhiên rất phức tạp nhưng hoạt động của chúngluôn tuân theo những quy luật xác định đồng thời các quy luật sống của rừng chịu
sự tác động tổng hợp của nhiều nhân tố vì thế chúng ta sử dụng công cụ lý thuyếtxác suất thống kê đặc biệt là phương pháp phân tích đa nhân tố để khám phá quyluật sống của rừng Tuy nhiên ở một mức độ nhất định ta có thể sử dụng các công cụđơn giản để tiến hành mục trắc, đo đạc
1.4.Các chỉ tiêu đánh giá tình hình tái sinh rừng
1.4.1 Mật độ cây tái sinh
Trong nghiên cứu tái sinh các loài cây gỗ chỉ tiêu mật độ bên cạnh nhiều chỉ tiêukhác như sức sống có ý nghĩa thuyết minh yêu cầu sinh thái của chúng tức là ởnhững nơi có điều kiện môi trường thuận lợi có mật độ loài cây có thể nhiều hơn nơi
có môi trường không thuận lợi ngược lại, nơi có mật độ loài thấp chứng tỏ nơi đókhông thuận lợi cho tái sinh của loài Tuy nhiên, đó mới chỉ là những kết luận banđầu mang tính khách quan vì khả năng tái sinh của loài còn phụ thuộc vào nguồngiống có phong phú hay không Trong đánh giá mật độ cây tái sinh chúng ta còn dựavào ý nghĩa kinh tế của loài Về ý nghĩa kinh tế số lượng cây tái sinh được thừanhận là đủ khi mật độ cây tái sinh có chiều cao >1m nhiều hơn 1000 cây/ha và sốlượng cây tái sinh được thừa nhận là đủ khi mật độ cây tái sinh có chiều cao <1mnhiều hơn 5000 cây/ha Tuy nhiên, các quy định trên chỉ là gần đúng vì không phảibất kỳ đâu cũng cho kết quả như vậy song quy định này là rất cần thiết vì cho phép
ta giảm thấp hoặc loại trừ các sai lầm khi quyết định lựa chọn các phương thức táisinh rừng
Để thống kê hay xác định mật độ cây tái sinh trước tiên ta lập các ô dạng bản:
Số lượng và kích thước ô dạng bản phụ thuộc vào tình hình tái sinh và yêu cầu độchính xác của kết quả nghiên cứu, Chẳng hạn ở những nơi có mật độ tái sinh từ
5000 -10000 cây/ha ta sử dụng các ô dạng bản có S = 2 -10m2 và số lượng tối thiểu
là 30 ô cho một lô rừng có S = 2 -5ha Ở những nơi có mật độ cây tái sinh < 5000
Trang 8cây/ha dùng các ô dạng bản có diện tích 10 -20 m2 với số lượng ô dạng bản đượctính theo phương pháp lấy mẫu trong thống kê toán học với công thức n = S/Sn.
1.4.2 Thành phần loài cây
Đây là chỉ tiêu quan trọng trong nghiên cứu tái sinh rừng và quyết định phương thứckinh doanh rừng Theo thành phần loài cây phân biệt loài ưu thế, loài thứ yếu, loàimục đích Từ thành phần loài và phân bố tuổi của chúng ta có thể phán đoán khuynhhướng phát triển rừng và đề ra biện pháp xử lý thích hợp
1.4.3 Sinh trưởng của cây tái sinh
Sinh trưởng của cây tái sinh trong quan hệ với môi trường nhất là quan hệ với độ tànche có ý nghĩa to lớn, chỉ tiêu này cho phép dự báo khuynh hướng vươn lên tán rừngcủa các loài cây và đánh giá mức độ ức chế của môi trường với chúng Tuy nhiênđây là chỉ tiêu khó xác định chính xác bởi ta không biết chính xác tuổi thực của câycon Thay vì thế trong nghiên cứu tái sinh tự nhiên người ta đề nghị phân chia câytái sinh theo cấp chiều cao (H,cm)
1.4.4 Trạng thái sức sống và chất lượng cây tái sinh: Đây là chỉ tiêu phản ánh tác
động tổng hợp của các yếu tố môi trường đối với cây tái sinh đồng thời còn cho biếtkhả năng thích ứng của chúng đối với sự thay đổi của môi trường Ngoài ra phânbiệt chính xác chất lượng cây tái sinh còn là một yêu cầu về mặt kinh tế vì việc phânloại cây tái sinh đúng đắn thì tránh được những thiệt hại về kinh tế trong khi quyếtđịnh phương án xử lý tái sinh rừng
Trạng thái sức sống của cây con còn được chia làm 3 mức độ: Khỏe, trung bình(nghi ngờ) và yếu
Cây khỏe là cây luôn luôn xanh tốt, sinh trưởng và phát triển tốt, không bịSâu bệnh, không có biểu hiện bị ức chế
Cây yếu được phản ánh bằng sức sinh trưởng kém và không ổn định, cây conđang chết dần từng phân
Cây trung bình (nghi ngờ) cây sinh trưởng bình thường, có thể bị sâu bệnh
Trang 9nhẹ, bị ức chế nhưng vẫn có khả năng vươn lên tầng trên Trong lâm học những cây
có chất lượng trung bình còn được gọi là cây nghi ngờ - đó là những cây chưa thật
rõ là cây tốt hay xấu
Chất lượng cây tái sinh còn được phân biệt theo 2 ý nghĩa sinh học và kinh tế Đốivới ý nghĩa sinh học chúng được phân biệt dựa vào các chỉ tiêu sinh lý – hóa sinhnhưng thực tế có thể gặp những cá thể có chất lượng tốt về mặt sinh học nhưng lạikhông thỏa mãn về mặt lâm học như cây con bị cụt ngọn, 2 thân có thể vẫn biểuhiện sức sống bình thường nhưng chúng không thể coi là cây tốt về mặt kinh tế vìchúng không có khả năng tạo ra gỗ lớn Để phân biệt chính xác chất lượng cây táisinh phải dựa vào chỉ tiêu sinh lý – sinh hóa của nó nhưng khi xác định ngoài thựcđịa rất khó xác định chính xác Cần nhận thấy rằng sức sống và chất lượng cây táisinh có mối liên hệ chặt chẽ với hình thái thân cây và tán lá do đó dựa vào hình tháithân cây và tán lá để phân loại chất lượng cây con Mặt khác sử dụng chỉ tiêu hìnhthái thân cây và tán lá của cây tái sinh có ưu điểm là đơn giản, dễ xác địn ngoài rừng
và áp dụng được mọi cấp chiều cao
Hình dạng thân cây: Thân thẳng, tròn đều và không bị gãy ngọn đặc trưngcho cây khỏe và đủ tiêu chuẩn kỹ thuật, cây yếu là cây thân cong, 2 thân, cụt ngọn
Hình dạng tán lá: Cây khỏe có tán lá phát triển tốt nên tán có dạng tháp hayhình nón còn cây yếu có dạng tán là hình dù Hình dạng tán lá do 2 chỉ tiêu sau đâyquy định:
Chỉ số bề rộng tán là tỷ lệ % giữa đường kính tán lá ở vị trí rộng nhất vàchiều dài tán Cây khỏe là cây có chỉ số bề rộng tán > 50% , cây yếu < 50%
Chỉ số chiều dài tán là tỷ lệ % chiều dài tán và chiều cao thân cây, cây khỏe
có chỉ số chiều dài tán >50% và cây yếu <50%
Bất kỳ một chỉ tiêu riêng rẽ nào cũng không phản ánh chính xác chất lượng cây con
vì thế việc đánh giá chất lượng cây con phải được thực hiện dựa trên nhiều chỉ tiêukhác nhau tuy nhiên về ý nghĩa kỹ thuật đôi khi một chỉ tiêu thân cây cũng đã biết
Trang 10chất lượng cây như thế nào Một cây cụt ngọn chưa hẳn là một cây yếu nhưng vềmặt kinh tế nó không có khả năng tạo gỗ lớn nên nó trở thành cây yếu
1.4.5 Phân bố cây tái sinh trong không gian
Để xác định phân bố cây trên mặt đất có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau:
lý thuyết xác suất thống kê, độ thường gặp hay mục trắc bằng mắt
Dùng lý thuyết xác suất thống kê có thể áp dụng công thức của Poisson(1992)
W = S2 / Xbq trong đó : S là phương sai, X là giá trị bình quân số cây /ô
W = 1: phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố ngẫn nhiên
W <1: phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố đều
W > 1: phân bố cây tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm
1.1.3.6 Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Hạt hay chồi
1.1.3.7 Dự báo triển vọng và xác lập các biện pháp tái sinh
1.5 Phương thức khai thác: Là toàn bộ trình tự những công việc chặt hạ ở những
lâm phần có những đặc trưng nhất định, theo một kỳ hạn nhất định và theo mộtphương thức phối trí không gian nhất định Đặc trưng cơ bản của rừng ở tuổi thànhthục (hỗn loài hay thuần loài, đều tuổi hay khác tuổi) thời gian hoàn thành việc chặt
hạ (một năm hay nhiều năm) và cách thức bố trí các khoảnh chặt hạ theo không gian
và thời gian khác nhau: thực tiễn khai thác rừng đã hình thành nên 3 phương thứckhai thác chính: khai thác chọn, khai thác dần và khai thác trắng Mặc dù 3 phươngpháp khai thác này có đặc điểm tái sinh và nội dung kỹ thuật khác nhau nhưng đều
có chung một số yêu cầu sau:
Phải đảm bảo tái sinh rừng Mỗi phương thức khai thác chính phải xác lậpđược phương thức tái sinh phù hợp theo quan điểm “ Khai thác đồng nghĩa với táisinh rừng”
Hạn chế tới mức thấp nhất những xáo trộn về cấu trúc và tiểu hoàn cảnh rừngDuy trì và nâng cao khả năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái của rừng Tận dụng sản phẩ, nâng cao năng suất lao động, hạ giá thành khi khai thác
Trang 11Chúng ta có thể thấy những yêu cầu trên là quá tham vọng và mâu thuẫn vớinhau Trong thực tế để giải quyết hài hòa những mâu thuẫn này, điều kiện cần và đủcho một phương thức khai thác chính được thể chế hóa bằng quá trình xây dựng cácchỉ tiêu kỹ thuật trong từng phương thức khai thác và được giới thiệu chi tiết ở cácchương sau
1.6 Những đặc trưng cơ bản của HST rừng liên quan đến kỹ thuật lâm sinh
1.6.1 Tác dụng tổng hợp của HST rừng
Hệ sinh thái rừng chứa đựng nhiều nguồn tài nguyên và có nhiều chức năngnhư: chức năng phòng hộ ( bảo vệ nguồn nước, kiểm soát xói mòn đất, bảo vệ gắnliền với bảo tồn các nguồn gen ) , chức năng sản xuất tạo ra năng suất cơ sở của hệsinh thái Chức năng xã hội: cung cấp việc làm, vui chơi giải trí… Các phương thứclâm sinh giúp quản lí kinh doanh rừng theo quan điểm kinh doanh toàn diện, lợidụng tổng hợp tài nguyên rừng Một phương thức lâm sinh hợp lí có các xử lý lâmsinh phù hợp với mối quan hệ tương tác giữa khí hậu thổ nhưỡng và các quần xãthực vật sẽ thúc đẩy khả năng sản xuất của rừng với năng suất ổn định và cao nhất.Mối quan hệ giữa các giá trị về mặt xã hội với các phương thức lâm sinh làm thỏamãn những yêu cầu về mặt quản lý theo mục tiêu mà nhu cầu xã hội đòi hỏi
1.6.2 Tái sản xuất mở rộng tài nguyên của HST
Rừng là một hệ sinh thái trong đó thành phần thực vật là các thực thể sống bởivậy các nguyên lý sinh thái học là vấn đề chung cung cấp nền tảng cho các phươngthức lâm sinh mà các phương thức này phải mang tính khu vực (vùng sinh thái) vàthay đổi theo từng kiểu rừng Những nguyên lý kỹ thuật lâm sinh xoay quanh sựhiểu biết về toàn bộ mối quan hệ tương tác giữa thực vật với môi trường thể hiện ởcác quy luật tái sinh, sinh trưởng, phát triển của tài nguyên rừng Tài nguyên rừng lànguồn tài nguyên có thể tái tạo và tái sinh rừng là đặc thù cơ bản của đặc điểm này.Chính điều này đảm bảo cho việc tái sản xuất mở rộng tài nguyên rừng và tiền đểquan trọng để tái sản xuất mở rộng kinh tế trong sản xuất lâm nghiệp Do vậy, phảitạo ra vốn rừng để tái sản xuất và bảo vệ môi trường sống của dân tộc là nhiệm vụcủa kỹ thuật lâm sinh
Trang 121.6.3 Chu kỳ sản xuất kinh doanh trong lâm nghiệp
Cây rừng có đời sồng dài vì vậy mọi biện pháp kỹ thuật lâm sinh phải gắnđược những lợi ích trước mắt với lợi ích lâu dài Đầu tư cho kinh doanh lâm nghiệpnhất là đầu tư cho trồng rừng thường có thời gian thu hồi vốn lâu, nhiều rủi ro do
đó xây dựng các phương thức lâm sinh phải quán triệt được quan điểm lấy ngắnnuôi dài Áp dụng công nghệ - kỹ thuật để tăng tốc độ sinh trưởng và chất lượngrừng từ đó rút ngắn được tuổi thành thục của rừng và chu kỳ kinh doanh
1.7.Những mục tiêu xác định phương thức lâm sinh
1.7.1 Mục tiêu kinh doanh: Khi xác định mục tiêu kinh doanh trước hết phải dựa
vào Chiến lược phát triển lâm nghiệp đã được xác lập ở mỗi vùng kinh tế sinh thái
Ở Việt nam rừng được chia làm 3 loại chính: Rừng sản xuất, rừng phòng hộ và rừngđặc dụng Sự phân chia này là cơ sở khoa học đầu tiên cho việc lựa chọn loài câytrồng Tiêu chuẩn chọn loài cây trồng và loài cây kinh doanh ở mỗi địa phương khácnhau các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cũng khác nhau Tuy nhiên, đây cũng chỉ làmục tiêu tổng quát có tính định hướng, mỗi biện pháp kỹ thuật cụ thể sẽ có mục tiêuriêng VD: Rừng sản xuất phải phân biệt rõ được mục tiêu sản xuất gỗ lớn, gỗ giấy,
gỗ sợi hay gỗ trụ mỏ, đặc sản… theo đó các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phải dẫndắt rừng đạt mục tiêu sản xuất ở cuối luân kỳ kinh doanh
1.7.2 Điều kiện kinh tế - xã hội
Hiện nay, các phương thức lâm sinh tác động vào rừng theo nguyên lý“ Tiếpcận kỹ thuật gần với tự nhiên, phù hợp với các quy luật tự nhiên” Cách tiếp cận nàychỉ có thể thành công khi được các yếu tố kinh tế - xã hội ủng hộ: đầu tư vốn, hiệuquả kinh tế mang lại, điều kiện dân sinh, phong tục tập quán của mỗi dân tộc
Nghề rừng mang tính xã hội sâu sắc Nước ta khi chuyển từ lâm nghiệp quốcdoanh sang cơ chế quản lý lâm nghiệp xã hội đòi hỏi phải có sự thay đổi lớn vềchính sách lâm nghiệp Khi đó lâm nghiệp xã hội là 1 cách tiếp cận để phát triểnmột nền lâm nghiệp do dân và vì dân và gắn liền với sự thành công của các biệnpháp kỹ thuật lâm sinh phải bắt đầu từ các giải pháp phát triển kinh tế xã hội
1.7.3 Thực trạng phát triển khoa học – công nghệ
Trang 13Khi quyết định lựa chọn các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần phải phân tíchthực trạng phát triển khoa học kỹ thuật và công nghệ ở từng địa phương VD: Thâmcanh rừng phụ thuộc vào: Trình độ, khả năng cơ giới hóa ( làm đất, đào hố, khả năngứng dụng công nghệ sinh học trong tạo cây con, lai tạo giống mới, công nghệ hom,nuôi cấy mô, công nghệ sản xuất phân bón, thuốc trừ sâu)
Trong nhiều trường hợp sự thành bại của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nằm
ở chỗ những kỹ thuật mới có phù hợp với kinh nghiệm tại chỗ của người dân haykhông và không thể không xem xét đến hệ thống kiến thức bản địa
1.7.4 Điều kiện tự nhiên – sinh vật học
Bản chất của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh là giải quyết mâu thuẫn giữa đặctính di truyền của cây trồng với môi trường sinh thái và mâu thuẫn sinh thái giữa cácsinh vật với nhau nhằm tạo ra một hệ sinh thái rừng ổn định, có năng suất kinh tế vàhiệu quả phòng hộ cao Tiền đề sinh vật học ( điều kiện sinh cảnh khí hậu, đất đia,địa hình) đặc tính sinh thái loài, quy luật sinh trưởng – phát triển của cá thể, quầnthể, quần xã thực vật rừng Cho nên, căn cứ vào mục tiêu kinh doanh, tiền đề sinhvật học mới có cơ sở khoa học để xác định rõ đối tượng kinh doanh đến từng loàicây và kiểu cấu trúc rừng Không xác định được đối tượng kinh doanh thì không cócăn cứ để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
Quá trình hình thành quần xã thực vật rừng mang tính giai đoạn, những đặctrưng về điều kiện tự nhiên sinh vật học đều thể hiện trong các giai đoạn đó.Vì vậy,các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đều có tính giai đoạn tương ứng và phải tác độngkịp thời VD: Biện pháp kỹ thuật lâm sinh chăm sóc rừng chủ yếu tiến hành ở giaiđoạn rừng trước khi khép tán, sau khi khép tán là các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng
và cuối cùng khi rừng đã thành thục biện pháp kỹ thuật thích hợp là khai thác
Bất kỳ một biện pháp kỹ thuật lâm sinh nào cũng có thể tiễn hành theo nhiềuphương pháp khác nhau: Khai thác rừng có thể áp dụng khai thác trắng, khai thácdần và khai thác chọn Tái sinh rừng có thể tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo vàxúc tiến tái sinh tự nhiên Tuy nhiên, việc xác định cách thức tiến hành các biệnpháp kỹ thuật lâm sinh đều phải xuất phát từ điều kiện tự nhiên (khi hậu, đất đai, địa
Trang 14hình) đặc trưng của rừng ( thuần loài hay hỗn loài, đều tuổi hay khác tuổi, 1 tầnghay nhiều tầng) Trong điều kiện rừng hỗn loài khác tuổi cùng với công nghệ chếbiến chưa phát triển khả năng tiêu thụ hàng hóa thấp, nếu tiến hành khai thác trắngtrên diện tích lớn sẽ dẫn tới lãng phí tài nguyên và phá vỡ môi trường sinh thái Vìvậy, lựa chọn phương thức lâm sinh không thể tách rời việc phân tích các tiền đề vềđiều kiện tự nhiên, xã hội và sinh vật học.
Tóm lại: Để đánh giá 1 phương thức lâm sinh có thể áp dụng được hay khôngphải thông qua 5 tiêu chuẩn như sau:
Đáp ứng được mục tiêu quản lý rừng bền vững về kinh tế, xã hội, môi trườngDuy trì và nâng cao được các chức năng sản xuất, chức năng bảo vệ và chứcnăng xã hội của hệ sinh thái rừng
Đảm bảo yêu cầu tái sinh rừng không khai thác lạm vào vốn rừng
Thúc đẩy tăng trưởng của cây rừng từ đó rút ngắn được luân kỳ kinh doanh rừngKết hợp hài hoà kiến thức bản địa và khoa học công nghệ tiên tiến để nâng caonăng suất lao động, hạ giá thành trong xây dựng, nuôi dưỡng và khai thác rừng
1.8 Lược sử của kỹ thuật lâm sinh
Sự phát triển của lâm sinh học gắn liền với lịch sử phát triển xã hội loài người
Ở mỗi một hình thái xã hội có những nhu cầu xã hội riêng, một nền văn minhriêng nội dung của kỹ thuật lâm sinh được hình thành
Trong buổi sơ khai của loài người- xã hội cộng sản nguyên thủy – con người
đã gắn bó với rừng, rừng là môi trường sống, là nhà, là nơi cung cấp thức ănnhững hiểu biết đầu tiên về rừng được hình thành và tích lũy thông qua các hoạtđộng săn bắn, hái lươm ý thức tìm chọn manh nha hình thành
Chuyển sang xã hội chiếm hữu nô lệ và phong kiến, rừng trở thành đối tượng
bị khai phá mở mang diện tích trồng trọt đã hình nên một nền văn minh rực rỡ, đadạng của loài người đó là văn minh nông nghiệp, với nhu cầu xã hội và phân hóagiai cấp ngày càng cao rừng khi đó được coi là tài nguyên vô tận cung cấp nguyênvật liệu xây dựng các lâu đài, cung điện, các công trình văn hóa tín ngưỡng Giaicấp thống trị đã biết hưởng thụ những sản phẩm quý từ rừng kiến thức của loài
Trang 15người cũng vì thế ngày càng phong phú hơn Mầm móng của khai thác chọnmanh nha hình thành và phát triển trong giai đoạn lịch sử này
Bước sang giai đoạn CM công nghiệp của chủ nghĩa tư bản trong thế kỷ 18 ởChâu âu tạo ra sự nhảy vọt về nhu cầu gỗ cho các nhà máy chế biến, gỗ tà vẹt, gỗcột điện, gỗ xây dựng, đóng tàu và chế biến giấy lúc đó khả năng cơ giới hóatrong khai thác cao kỹ thuật chặt trắng ra đời, cùng với nó là các kỹ thuật trồngrừng mới, NDR được phát triển để đáp ừng nhu cầu ngày càng cao của công nghệchế biến Như vậy, giai đoạn này, rừng trở thành đối tượng kinh doanh và hệ thống
kỹ thuật lâm sinh phục vụ cho các mục tiêu kinh doanh đó được phát triển hìnhthành các lý thuyết về chọn cây trồng, gieo ươm, sinh trưởng và sản lượng rừng…Cũng giai đoạn này người ta nhanh chóng nhận ra những nhược điểm của chặt trằngđặc biệt là vấn đề sinh thái khai thác dần ra đời để đối phó và khắc phục nhữngnhược điểm của chặt trắng Tiếp đó là chủ nghĩa xã hội vai trò của rừng trongcuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ngày càng nhận thức cao hơn rừng không còn
là nguồn tài nguyên vô tận nữa đặc biệt là rừng nhiệt đới Kỹ thuật lâm sinh sẽkhông chỉ nhằm thỏa mãn những nhu cầu phát triển hiện tại mà phải bảo đảm nhữngđiều kiện phát triển của hệ sinh thái rừng nhằm đáp ứng nhu cầu của tương lai Phát
triển kỹ thuật lâm sinh trong tương lai phải là những kỹ thuật gần với tự nhiên 1.9 Xu hướng phát triển kỹ thuật lâm sinh
Một cách tổng quát quan điểm phát triển của kỹ thuật lâm sinh trong tương lai
là những kỹ thuật Gắn với thiên nhiên Vấn đề đặt ra là tại sao phải xây dựng mộtnền lâm học gần với tự nhiên
Nếu lâm sinh học được hiểu là một khoa học nghiên cứu vể quy luật sống củarừng thì nhiệm vụ của nó là phải hệ thống hóa được những tri thức này, xây dựngnhững hiểu biết đó thành những hệ thống kỹ thuật tác động vào rừng nhằm thỏamãn những mục tiêu của con người trên cở tôn trọng tự nhiên Như vậy, gần với tựnhiên là những tác động của con người vào rừng chỉ được phép nằm trong giới hạnnhất định để sao cho cân bằng sinh thái sau khi bị phá vỡ có thể tự thiết lập lại.Ýnghĩa thực tiễn lâm học gần với tự nhiên là lâm học không có chặt trắng, là việc
Trang 16khai thác lợi dụng rừng để rừng có thể tái tạo lại những cái đã bị con người khaithác lợi dụng.
Một nền lâm học gần với tự nhiên là cách tiếp cận có thể chấp nhận cho những mụctiêu kinh doanh và phát triển rừng ở nhiệt đới một cách sáng tạo Quản lý sử dụngnguyên rừng nhiệt đới theo mục tiêu phát triển bền vững là cơ sở cho việc lựa chọncác biện pháp kỹ thuật lâm sinh
1.10 Một số phương thức xử lý lâm sinh được coi gần với tự nhiên ở VN
1.10.1 Tu bổ rừng
Thập kỷ 70 của thế kỷ 20, Tổng cục lâm nghiệp đã ban hành một quy trình kỹ
thuật rất nổi tiếng là tu bổ rừng
Khái niệm tu bổ rừng là một hệ thống các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đượctác động tổng hợp, liên hoàn vào rừng thứ sinh nghèo để đảm bảo tái sinh phục hồirừng phù hợp với mục tiêu kinh doanh
Đối tượng tác động là rừng thứ sinh nghèo được hình thành do nhiều nguyênnhân khác nhau và tu bổ rừng nhận mạnh vào đối tượng rừng tự nhiên sau khi khaithác chọn thô
Tại sao tu bổ rừng phải là hệ thống các biện pháp kỹ thuật? Bởi vì thứ 1,rừng sau khai thác chọn thô ở cường độ cao, cấu trúc rừng bị xáo trộn về cấu trúc tổthành, cấu trúc về mật độ… quá trình phục hồi lại phải trải qua những giai đoạnvới những biến đổi phức tạp về thành phần loài cây và hình thức tái sinh … cho nênkhông có một biện pháp đơn lẻ nào đáp ứng được tính phức tạp của quá trình phụchồi đó Thứ hai, quá trình phục hồi rừng chịu sự chi phối tổng hợp của các nhân tốngoại cảnh nên các biện pháp kỹ thuật phải được tác động một cách tổng hợp mớiđáp ứng được nhu cầu của cây rừng trong quá trình phục hồi
Tại sao tu bổ rừng được coi là giải pháp kỹ thuật lâm sinh tiếp cận được với ýtưởng gần với tự nhiên? Bởi vì, những tác động kỹ thuật của nó được dựa trên thực
tế là nếu biết tác động đúng quy luật thì rừng sẽ hoàn trả lại cái chúng đã bị mất
1.10.2 Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi
Trang 17Nghĩa là tận dụng triệt để khả năng tái sinh và diễn thế rừng tự nhiên để tạolại rừng thông qua các biện pháp ngăn chặn có tính chất hành chính các tác động từbên ngoài như khai thác, chặt phá, chăn thả, lửa rừng.
1.10.3 Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung
Là giải pháp lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diến thế tự nhiên để phục hồirừng thông qua các biện pháp bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh và trồng rừng bổsung cần thiết
1.10.4 Các ứng dụng thực tiễn nhằm tiếp cận với nền lâm học gần với tự nhiên
Việc thành lập các vườn quốc gia, các khu bảo tồn thiên nhiên, khu dự trữ sinhquyển, rừng bảo vệ đầu nguồn và các loại rừng đặc dụng khác… được quy hoạchnhằm bảo đảm cho tính đa dạng của các quần xã thực vật rừng và quá trình phục hồilại rừng theo đúng quy luật diễn thế rừng tự nhiên vốn có
Một ứng dụng của lâm học gần với tự nhiên là việc lựa chọn những loài câybản địa trong kỹ thuật tái sinh, phục hồi rừng bởi vì những loài cây này có tính thíchứng cao với điều kiện hoàn cảnh nơi mọc
Lợi dụng môi trường có sẵn, trồng cây tạo môi trường mới thúc đẩy hìnhthành các tiểu hoàn cảnh rừng, khai thác chọn đảm bảo tái sinh hay nông lâm kếthợp là những hoạt động được xây dựng dựa trên nguyên lý cơ bản là gần với tựnhiên
Trang 18CHƯƠNG II: KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG 2.1 Những khái niệm chung
Sản xuất lâm nghiệp có chu kỳ kinh doanh dài và thường chia làm 3 giai đoạnGiai đoạn tạo rừng: Đây là giai đoạn tạo rừng thông qua các kỹ thuật tái sinhrừng (tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo và xúc tiến tái sinh tự nhiên)
Giai đoạn nuôi dưỡng rừng: Đây là giai đoạn dài nhất trong cả chu kỳ với nhữngbiến đổi sâu sắc về cấu trúc và hoàn cảnh rừng ở mỗi giai đoạn sinh trưởng
Giai đoạn khai thác lợi dụng: Là giai đoạn thu hoạch sản phẩm đồng thời cũng làgiai đoạn tạo ra tiền đề cần thiết để tạo rừng mới ở chu kỳ sau
2.1.1 Khái niệm nuôi dưỡng rừng
Là tổng hợp các tác động xử lý lâm sinh được tiến hành ở giai đoạn nuôi dưỡngrừng được tiến hành theo 2 hướng tiếp cận kỹ thuật
Hướng thứ nhất: Bao gồm các biện pháp tác động trực tiếp vào hoàn cảnh rừng
thúc đẩy sinh trưởng của cây rừng, cách tiếp cận này theo hướng thâm canh với các
kỹ thuật cụ thể như bón phân, tưới nước, xử lý đất Ưu điểm của biện pháp này làthúc đẩy sinh trưởng nhanh, cải thiện môi trường sống trực tiếp Áp dụng cho rừng
có yêu cầu thâm canh cao như rừng giống, rừng đặc sản và rừng cây gỗ quý Nhượcđiểm: Đầu tư lớn, địa bàn sản xuất rộng, địa hình khó khăn nên khó triển khai trênquy mô rộng
Hướng thứ 2: Các biện pháp tác động trực tiếp vào cấu trúc lâm phần và các
thành phần thực vật khác của rừng chủ yếu tầng cây gỗ nhằm thay đổi hoàn cảnhrừng.VD: Phát luống cây bụi, dây leo, tỉa thưa nhằm tăng cường độ chiếu sáng vàthời gian chiếu sáng, thay đổi chế độ tiểu khí hậu rừng, giảm bớt cạnh tranh của hệ
rễ nhằm thúc đẩy sinh trưởng của cây rừng mong muốn
Chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chặt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây có phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, nuôi dưỡng tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừng Chặt nuôi dưỡng là một khâu quan
trọng trong việc điều khiển quá trình hình thành rừng, là biện pháp thay đổi định
Trang 19hướng phát triển của cây rừng và lâm phần trước thu hoạch nhưng không thay thế
nó bằng một lâm phần mới
2.1.2 Cơ sở lí luận của chặt nuôi dưỡng
Ỏ giai đoạn còn nhỏ, mối quan hệ giữa cây rừng với nhau thường là mối quan
hệ hỗ trợ, khi cây rừng khép tán mối quan hệ đó chuyển dần thành mối quan hệ cạnhtranh bởi sự thiếu hụt không gian sống như ánh sáng, dinh dưỡng, các chất khoáng
do kích thước về đường kính, chiều cao, đường kính tán… của các cá thể cây rừngtăng lên theo thời gian Tại thời điểm khép tán, hiện tượng tỉa cành tự nhiên bắt đầuxảy ra, đây cũng là thời điểm tiểu hoàn cảnh rừng có những thay đổi sâu sắc cho nênhiện tượng phân hóa cây rừng diễn ra và kết quả cuối cùng là sự đào thải tự nhiên
theo quy luật “ Giảm mật độ theo tuổi” Cơ sở khoa học của chặt nuôi dưỡng trên
thực tế được thông qua việc xác định mật độ tối ưu
2.1.3 Những vấn đề cơ bản trong chặt nuôi dưỡng
Điều chỉnh tổ thành rừng theo thời gian phù hợp với mục tiêu kinh doanhXác lập mật độ thích hợp của quần thể và quần xã thực vật rừng theo thời gianXây dựng phương pháp xác định cường độ chặt nuôi dưỡng cho từng đốitượng rừng
Xác định các nguyên tắc và tiêu chuẩn bài cây
Xác định chu kỳ chặt nuôi dưỡng
Đánh giá hiệu quả của chặt nuôi dưỡng về mặt tăng trưởng, sản lượng
Xây dựng các quy phạm quy trình kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng
2.1.4 Tính tất yếu của chặt nuôi dưỡng
Quá trình sinh trưởng – phát triển của cây rừng và lâm phần bị chi phối bởiquy luật phân hóa – tỉa thưa tự nhiên Chặt nuôi dưỡng sẽ thay thế quá trình chọnlọc tỉa thưa tự nhiên vô thức nhiều khi đi ngược lại với mong muốn của con ngườibằng tỉa thưa chọn lọc nhân tạo Trong môi trường tự nhiên, phân bố cây rừngkhông đồng đều hoặc phân hóa cây rừng mạnh mẽ, không gian sống bị thay đổi nêncây rừng không tận dụng triệt để điều kiện lập địa cho nên chặt nuôi dưỡng sẽ điềutiết mạng hình phân bố để cây rừng có điều kiện sống thích hợp Dựa vào nguyên lý
Trang 20“ rừng và hoàn cảnh là một khối thống nhất” Chặt nuôi dưỡng làm thay đổi chế độánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, cải thiện các đặc tính lý hóa và tăng cường hoạt động visinh vật Chặt nuôi dưỡng sẽ điều chỉnh kết cấu rừng phù hợp với chức năng củamỗi loại rừng như rừng sản xuất, rừng phòng hộ, rừng di tích, danh lam thắng cảnh.
Do chu kỳ sản xuất lâm nghiệp dài nên chặt nuôi dưỡng có thể tận thu sản phẩmtrung gian để giải quyết lợi ích ngắn hạn
2.1.5 Nhiệm vụ của chặt nuôi dưỡng
Công thức biểu thị hệ số tổ thành của các loài cây trong lâm phần được gọi làcông thức tổ thành Nó bao gồm chữ cái viết tắt của tên loài và hệ số phần mườihoặc phần trăm của chúng
Phương pháp tính hệ số tổ thành (IV) theo phương pháp tính của Danie
IVi% = Ni% +Gi%
2
Trong đó: IVi: Hệ số tổ thành của loài i
Ni: Số cây của loài i trong quần xã
Gi: Tiết diện ngang của loài i trong quần xã
IV > 5% có nghĩa về sinh thái
Ni % = Ni * 100 /N Gi% = Gi*100/G
N : Tổng số cây điều tra
G : Tổng tiết diện ngang của N cây điều tra
Trang 21Phương pháp tính hệ số tổ thành theo công thức của Curtis Mc Intosh:
Fi% + Di% + Doi%
Phương pháp tính hệ số tổ thành theo công thức của Thái Văn Trừng (1998)
Ni% + Gi% + Vi%
IVi% = -
3Trong đó: Ni: Mật độ của loài i
Gi: Tiết diện ngang của loài i Vi: Thể tích của loài i
Cách biểu thị tổ thành rừng được ghi như sau:
Loài cây nào có IV hoặc có số lượng nhiều thì được ghi đầu tiên, sau đó đến các loàicây khác đồng thời ghi kèm theo tỷ lệ tham gia của mỗi loài
Điều chỉnh tổ thành loài: Căn cứ trên cơ sở tổ thành mục đích tức là mục tiêucần đạt tới về thành phần loài cây khi rừng thành thục Nhiệm vụ này không thể giảiquyết trong 1 lần nuôi dưỡng với cường độ mạnh
Điều chỉnh tỷ lệ loài: Khi điều chỉnh thành phần loài cần chú đến tỷ lệ loài.Điều chỉnh kiểu hỗn loài: Cần điều chỉnh theo 2 chiều: Chiều ngang là sự phân
bố các loài cây theo nhóm, theo băng thậm chí theo cây Chiều thẳng đứng là nhằmtạo ra cấu trúc khép tán dọc để hình thành nên các tầng tán khác nhau
Tính toán độ hỗn giao (loài)
K= X/NTrong đó: K: Độ hỗn giao
X: tổng số loài
Trang 22N: Tổng số cây 0< K<0,5 rừng có tỷ lệ hỗn giao thấp 0,5<K <1 rừng có tỷ lệ hỗn giao cao
Xác định đa dạng loài cây gỗ: Đa dạng loài cây gỗ (D>=8cm) bao gồm 3 thành
phần: Chỉ số giàu có về loài được xác định theo chỉ số Margalef ký hiệu dMargalef, chỉ
số đồng đều được xác định theo chỉ số Pieluo ký hiệu J’; chỉ số đa dạng loài đượcxác định theo chỉ số đa dạng Shannon – Weiner ký hiệu H’
2.1.5.2 Điều chỉnh mật độ
Bản chất của điều chỉnh mật độ trong chặt nuôi dưỡng là thay thế tỉa thưa tựnhiên bằng tỉa thưa nhân tạo Điều chỉnh mật độ trong chặt nuôi dưỡng dựa trên:Xác định mật độ tối ưu Điều chỉnh mật độ sao cho duy trì được lâm phần có mật độtiệm cận với mật độ tối ưu để tạo điều kiện cho cây rừng tận dụng được điều kiệnlập địa và cho lượng tăng trưởng tối đa Mật độ tối ưu phụ thuộc vào: Loài cây:cùng một loài cây nhưng điều kiện lập địa khác nhau, tuổi khác nhau thì mật độ tối
ưu khác nhau
2.1.5.3 Điều chỉnh mạng hình phân bố
Là điều chỉnh phân bố cây rừng trong lâm phần Bản chất của nhiệm vụ này
là điều chỉnh không gian dinh dưỡng cho từng cá thể sao cho không gian đó phù hợpvới nhu cầu ánh sáng, nước, dinh dưỡng của cây rừng trong từng giai đoạn pháttriển
2.1.5.4 Nâng cao chất lượng lâm phần
2.2 Các loại chặt nuôi dưỡng
2.2.1 Chặt giải phóng (chặt trừ, chặt thấu quang, chặt cải thiện)
Đối tượng chặt của các loại chặt này là rừng non ở giai đoạn khép tán Chặtgiải phóng chặt cải thiện áp dụng cho các quần xã hỗn loài Chặt thấu quang haychặt trừ là kỹ thuật xử lí cho các lâm phần đều tuổi Chặt giải phóng là pha đầu tiêncủa quá trình chất nuôi dưỡng mang ý nghĩa phóng thích cho các loài cây chủ yếukhông bị cạnh tranh bởi những loài cây phi mục đích Mục đích của chặt giải phóng
là điều chỉnh tổ thành và cải thiện điều kiện sinh trưởng của toàn bộ cấu trúc ban
Trang 23đầu theo những định hướng đặt ra Đặc trưng quan trọng nhất của chặt giải phóng làcần có đầu tư về tài chính và không có thu hoạch sản phẩm trung gian.
2.2.2 Chặt tỉa thưa
Được tiến hành ở rừng sau khép tán, từ giai đoạn rừng sào đến trước khai thácchính một cấp tuổi cho các lâm phần đều tuổi Mục đích là điều chỉnh mật độ saocho lâm phần luôn tiệm cận với mật độ tối ưu để thúc đẩy sinh trưởng chiều cao,đường kính cho những loài cây để lại nuôi dưỡng nên loại chặt này còn gọi là “chặtsinh trưởng” Tỉa thưa là một loại chặt nuôi dưỡng có tận thu sản phẩm trung gian,
về nguyên tắc các sản phẩm tỉa thưa phải có giá trị ít nhất để bù lại kinh phí tỉa thưa
2.2.3 Tỉa cành
Tỉa cành là một loại chặt nuôi dưỡng quan trọng được áp dụng cho tất cả các
đối tượng rừng trong thời gian nuôi dưỡng Tỉa cành có 2 loại: Tỉa cành khô và tươi.
Tỉa cành khô là kỹ thuật cắt những cành chết nhưng chưa rơi rụng nhằm làm cho vết
cắt cành sớm được liền sẹo nhờ sinh trưởng của thân cây phủ kín lại Tỉa cành tươi:
mục đích là cắt bỏ những cành còn sống nhưng hiệu quả quang hợp thấp nằm ở phía
dưới tán lá qua đó làm tăng chiều cao dưới cành, tạo hình cho thân cây Thời gian
tỉa cành thích hợp là trước mùa sinh trưởng hàng năm Trong nuôi dưỡng rừng tỉacành cần được tiến hành khi đường kính thân cây chưa vượt quá 1/3 đường kính cầnđạt khi khai thác
2.3 Các phương pháp chặt nuôi dưỡng
2.3.1 Phương pháp chặt nuôi dưỡng áp dụng trong chặt thấu quang hay chặt giải phòng (chặt trừ)
Trang 24Đối tượng áp dụng cho phương pháp này là rừng non ở giai đoạn khép tánhoặc bắt đầu khép tán Đây là phương pháp nhằm tiếp tục nhiệm vụ chăm sóc rừng,tùy theo tình hình phân hóa cây rừng, tình hình hỗn giao, đặc điểm quần xã và khảnăng đầu tư có thể áp dụng một trong 3 phương pháp cụ thể sau
Phương pháp chặt nuôi dưỡng trên toàn diện tích
Áp dụng cho các đối tượng rừng có các cây mục đích chiếm ưu thế, phân bốđều trên toàn diện tích cần xử lý đồng thời trong điều kiện địa hình cho phép, có khảnăng đầu tư và nhân công thuận lợi
Phương pháp chặt nuôi dưỡng theo băng
Chặt nuôi dưỡng theo băng là phương pháp áp dụng khi những cây phi mụcđích, cây sinh trưởng kém chiếm tỷ lệ nhiều, việc chặt toàn diện có thể không đủkinh phí hoặc làm xáo trộn lớn về mật độ Khi tiến hành chặt nuôi dưỡng, rừng chiathành các băng hẹp từ 2 -4m, trên các băng đó tiến hành chặt bỏ những cây khôngmong muốn Khi các cây trên băng chặt đã phát triển tốt tiến hành chặt các băng cònchưa chặt
Phương pháp chặt nuôi dưỡng theo đám
Phương pháp này được tiến hành ở những nơi cây rừng mọc dày, có sự cạnhtranh, chèn ép giữa cây mục đích và cây phi mục đích Phương pháp này được tiếnhành ở quy mô từng đám nhỏ với các cây mục đích phân bố không đều
3.2.2.Phương pháp chặt nuôi dưỡng cho chặt tỉa thưa hay chặt sinh trưởng
Phương pháp này được áp dụng cho các đối tượng là lâm phần sau khi đãkhép tán hoàn toàn, sự phân hóa cây rừng diễn ra mạnh mẽ Tùy theo mức độ phânhóa cây rừng và đặc điểm cấu trúc lâm phần, chặt tỉa thưa hình thành nên ba phươngpháp chặt khác nhau
3.2.2.1 Phương pháp tỉa thưa tầng dưới
Phương pháp tỉa thưa tầng dưới ra đời lần đầu tiên và áp dụng tại Đức do G.L
Hartig (1791) đề xuất trong “các quy tắc tỉa thưa rừng” Sau đó được H.Cotta
(1817, C Heyer (1854) tiếp tục phát triển, đặc biệt khi có phân cấp cây rừng theo
Trang 25Kraft (1884) ra đời đã củng cố thêm căn cứ trong những nguyên tắc đào thải câytrong chặt tỉa thưa tầng dưới
Đặc điểm của chặt tỉa thưa tầng dưới là loại bỏ những cây ở phía dưới tầngrừng chính, thường là những cây sinh trưởng lạc hậu, cong queo, chất lượng kém,tán lệch… Theo phân cấp Kraft, những cây này thuộc về các cấp V, IV và một số ítcây cấp III Kết quả của phương pháp chặt tỉa thưa tầng dưới là hình thành rừng mộttầng Khi tiến hành theo phương pháp này thường dựa vào một số phương phápphân cấp cây phổ biến như Kraft, Shedelin…
Phương pháp chặt tỉa thưa tầng dưới có ưu điểm là lợi dụng những cá thể bịđào thải trong quá trình chọn lọc tự nhiên, thúc đẩy sinh trưởng thông qua điềuchỉnh không gian dinh dưỡng cho những cây giữ lại nuôi dưỡng, cải thiện điều kiện
vệ sinh lâm phần Phương pháp này đơn giản về kỹ thuật, tạo lâm phần có cấu trúcthuần nhất Nhược điểm của chặt tầng dưới là chỉ thích hợp cho rừng thuần loài(nhất là cây lá kim) đều tuổi và cây rừng phân bố đều trên toàn diện tích
3.2.2.2.Phương pháp tỉa thưa tầng trên
Tỉa thưa tầng trên là một phương pháp chặt nuôi dưỡng có xuất xứ từ Pháp
do P.C Varenne de Fenille (1790) phát triển Đến đầu thế kỷ XX, Jolyett(1901) đãphát triển phương pháp này theo phương châm “ mở quang tán lá, bảo vệ thân câybằng các loài cây phù trợ và giữ ẩm cho hệ rễ”
Đặc điểm của phương pháp này là chặt những cây có kích thước lớn, ít giátrị, phẩm chất gỗ kém, những cây chèn ép có hình thù xấu, cây lớn bị rỗng ruột, cụtngọn, hình thù xấu… đều là đối tượng cần loại bỏ và cần điều chỉnh cây khi phân bốkhông đồng đều
Phương pháp này áp dụng cho các đối tượng rừng là quần xã hỗn loài, kháctuổi hoặc các quần thể thuần loài khác tuổi Về nguyên tắc chỉ loại bỏ những câycản trở tầng chính, việc áp dụng kỹ thuật chặt tầng trên đòi hỏi phải hết sức cẩntrọng bởi kỹ thuật này can thiệt không chỉ bởi mục đích kinh doanh rừng mà còncan thiệp vào các đặc điểm sinh vật học và các quy luật kết cấu quần xã Khi tiến
Trang 26hành tỉa thưa tầng trên nhất thiết phải phân cấp cây rừng Đặc trưng cuối cùng củachặt tỉa thưa tầng trên là tạo được kết cấu nhiều tầng.
Ưu điểm của tỉa thưa tầng trên là tăng tốc độ sinh trưởng của những cây tốt
và nhờ đó tăng được sản lượng gỗ có giá trị cao khi lâm phần thành thục Kỹ thuậttỉa thưa tầng trên mặc dù đòi hỏi thận trọng nhưng linh hoạt, sản phẩm thu đượcqua tỉa thưa lớn.Hạn chế của phương pháp này là kỹ thuật phức tạp, đòi hỏi phảinắm chắc từng giai đoạn phát triển trong các quy luật kết cấu lâm phần, thời giannuôi dưỡng lâm phần dài
3.2.2.3.Phương pháp tỉa thưa tổng hợp
Là một phương pháp thường được áp dụng cho những khu rừng hỗn giao, đốitượng tỉa thưa có thể nằm bất kỳ vị trí nào trong từng tán rừng Chặt tổng hợp làphương pháp áp dụng phổ biến, rộng rãi để nuôi dưỡng rừng, đặc biệt là các quần xã
có mục tiêu kinh doanh gỗ lớn có giá trị
Khi tiến hành phương pháp này có thể sử dụng các hệ thống phân cấp câycủa Shedelin đối với rừng trồng hoặc phân cấp của G.S Gulisaxvinly (1978) đối vớirừng hỗn giao tự nhiên khác tuổi nhiều tầng Khi bài cây chặt đầu tiên phải xác địnhđược loài cây mục đích Chú ý đến các đặc tính sinh vật học khi điều chỉnh tổ thành
và tầng thứ Kết quả cuối cùng của phương pháp này là tạo được rừng có kiểu khéptán dọc (theo chiều thẳng đứng) Cường độ chặt không được quy định trước mộtcách cứng nhắc mà phụ thuộc vào sự cần thiết phải tác động để nuôi dưỡng câychọn lọc Nguyên tắc chung là chỉ chặt khi thực sự cần thiết và cần tác động nhiềulần nhưng với cường độ mỗi lần nhỏ
3.2.3.Phương thức tỉa thưa
Cùng với tuổi tăng lên, các đại lượng D, H, G, M, N không ngừng biến đổi
Vì vậy sinh trưởng của lâm phần được coi là sự biến đổi theo thời gian của các đạilượng mà chúng ta quan tâm
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của lâm phần luôn xảy ra 2 quátrình ngược chiều nhau Thứ nhất, đó là kích thước của cây rừng tăng lên đồng thời
Trang 27cùng với thời gian Thứ hai, một bộ phận cây mất đi do đào thải tự nhiên hoặc thôngqua các biện pháp của con người Khi nghiên cứu lâm phần cần chú ý đặc điểm sau : Chỉ tiêu bình quân như D, H, V luôn tăng theo tuổi Sự tăng lên của các chỉ tiêunày do 2 nguyên nhân : (1) kích thước từng cá thể luôn tăng làm tăng giá trị bìnhquân, (2) Cây có kích thước nhỏ thường bị mất sau mỗi lần tỉa thưa cũng làm chogiá trị bình quân tăng lên.
Do kích thước của mỗi cây tăng lên làm cho tổng tiết diện ngang và trữ lượngtăng theo nhưng do một bộ phận cây mất đi qua mỗi lần tỉa thưa làm cho G và Mgiảm Khi tiến hành tỉa thưa chúng ta có những khái niệm
Bộ phận trước tỉa thưa tại tuổi Ai (ký hiệu : M1, N1, G1, V1…)
Bộ phận tỉa thưa tại tuổi Ai ( ký hiệu : Mc, Nc, Gc, Vc…)
Bộ phận nuôi dưỡng tại tuổi Ai ( kí hiệu : M2, N2, G2, V2…)
Trong năm diễn ra tỉa thưa, lâm phần xuất hiện 2 trạng thái
Trạng thái trước tỉa thưa : Thuộc bộ phận tổng hợp
Trạng thái sau tỉa thưa : Bộ phận nuôi dưỡng + Bộ phận lấy đi sau tỉa thưa
gọi là bộ phận lợi dụng (vì thông qua tỉa thưa chủ rừng có điều kiện lợi dụng sản phẩm trung gian)
Ví dụ : Trữ lượng giữa các bộ phận : Trước tỉa thưa kí hiệu M1, sau tỉa thưaM2, bộ phận tỉa thưa : Mc M2 = M1 – Mc
Gọi thể tích cây bình quân sau tỉa thưa ( V2bq ) và thể tích cây bình quân trước tỉathưa (V1bq) Căn cứ vào tỷ số V1bq/V2bq để xác định phương thức tỉa thưa
V1bq/V2bq = 1 : Phương thức tỉa thưa cơ giới
V1bq/V2bq > 1 :Phương thức tỉa thưa tầng trên
V1bq/V2bq <1 : Phương thức tỉa thưa tầng dưới
Hệ số tỉa thưa
Để đánh giá mức độ thay đổi về cấu trúc lâm phần qua tỉa thưa tùy theo cường
độ tỉa thưa mạnh hay yếu ta dựa vào hệ số tỉa thưa
Hệ số tỉa thưa theo thể tích : Kv = Vcbq/V1bq
Trang 28 Trong đó : Vcbq : Thể tích cây bình quân của bộ phận tỉa thưa
V1bq : Thể tích cây bình quân của bộ phận trước tỉa thưa
Kv = 1 : Tỉa thưa cơ giới hay tỉa thưa đều các tầng
Kv < 1 : Tỉa thưa tầng dưới
Kv > 1 : Tỉa thưa tầng trên
Muốn đánh giá mức độ tác động vào lâm phần mạnh hay yếu cần biết : thể tíchcây bình quân của từng bộ phận lâm phần có nghĩa phải biết trữ lượng và số câytương ứng với mỗi bộ phận lâm phần
Hệ số tỉa thưa theo tiết diện ngang :Kg = Gcbq/G1bq
Trong đó : G1bq : Tiết diện ngang bình quân của bộ phận trước tỉa thưa Gcbq : Tiết diện ngang bình quân của bộ phận tỉa thưa
Kg : 0,6 – 0,8 : Tỉa thưa tầng dưới lần 1
Kg : 0,8 -1 : Tỉa thưa tầng dưới các lần tiếp theo
Kg : 1 : Tỉa thưa đều các tầng
Kg : 1,1 -1,3 : Tỉa thưa mở tán
Kg >1.3 : Tỉa thưa tầng trên lần tiếp theo
2.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng rừng
% 100
N Nc
Trang 29Ig = Cường độ chặt nuôi dưỡng tính theo thể tích cây chặt
Iv = Trong đó : In, Ig, Iv là cường độ tính theo số cây, tiết diện ngang và thể tích cây chặt
Nc, ∑ Gc, ∑ Vc: là số cây, tổng tiết diện ngang và tổng thể tích cây chặt
N, ∑ G M là số cây, tiết diện ngang và trữ lượng của lâm phần trước khi chặt
Bảng 2.1 Cường độ chặt nuôi dưỡng theo trữ lượng
2.4.2 Một số phương pháp xác định mật độ tối ưu
Khi chưa có biểu sản lượng và biểu cấp đất thích hợp, việc xác định Nopt cóthể thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau Tất cả công thức tính toán Nopttheo hướng này đều là các công thức thực nghiệm, do đó việc vận dụng những côngthức này cần phải được xem xét và phân tích kỹ lưỡng ở từng đối tượng rừng vàđiều kiện lập địa cụ thể Một số phương pháp chủ yếu đã và đang áp dụng trongnuôi dưỡng rừng như sau:
2.4.2.1 Tính Nopt dựa vào đường kính tán bình quân (D t bq)
Theo hướng này, việc xác định diện tích dinh dưỡng thích hợp cho toàn lâmphần dựa vào diện tích dinh dưỡng cần thiết cho một cây Cũng với giả thiết rằng,
% 100
G Gc
% 100
M Vc
Trang 30các cây trong lâm phần phân bố tương đối đồng đều, diện tích dinh dưỡng cần thiếtcủa một cây được giới hạn bằng một hình vuông ngoại tiếp đường tròn có đườngkính bằng đường kính tán lá bình quân của những cây sinh trưởng tốt trong lâmphần Từ diện tích đó sẽ xác định được Nopt
Theo P.R.Kell (1932)
Trong đó: 10.000 là diện tích một ha (m2)
Dtbq: là đường kính tán lá bình quân (m)
Phương pháp xác định Nopt của B.A Xustov (1938)
Trong đó: α là độ dốc, với α = 300 cosα = 0,866
2.4.2.2 Tính Nopt dựa vào chiều cao bình quân của lâm phần
Theo V.G Nesterov (1954), với đa số loài cây, tỷ lệ Dtbq/Hbq trung bình là 1/5 Từ
đó ông xác định: Dtbq/ Hbq = 1/5 Dtbq = Hbq/ 5
Trong đó: Hbq là chiều cao bình quân của lâm phần (m)
2.4.2.3 Phương pháp tính Nopt dựa vào đường kính ngang ngực bình quân (D 1.3bq )
Trong đó: 0,164 là một hàng số
2
000.10
T
D Nopt
; 164
, 0
000 10
3 , 1 3
Trang 312.4.2.4 Phương pháp tính Nopt dựa vào tổng tiết diện ngang và độ đầy lâm phần
Nopt = G.P/ gbq Trong đó: G: Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2)
P: độ đầy lâm phần
Gbq: tiết diện ngang trung bình (m2)
2.5 Chu kỳ chặt nuôi dưỡng
Chu kỳ chặt nuôi dưỡng là số năm cách nhau giữa hai lần chặt kế tiếp nhau ởcùng một lâm phần Với ý nghĩa là một chỉ tiêu kỹ thuật cho biết số lần chặt nuôidưỡng, chu kỳ chặt có quan hệ chặt chẽ với cường độ chặt Cường độ chặt càng lớn,chu kỳ chặt càng dài và số lần chặt sẽ ít đi Chu kỳ chặt dài hay ngắn phụ thuộc vàoloài cây, tuổi cây và điều kiện lập địa
Tại rừng hỗn giao, cấu trúc phức tạp, cần phải chặt thường xuyên hơn so với rừngthuần loài Ví dụ, theo kinh nghiệm của Nga thì kỳ giãn cách ở lần chặt tỉa thưa đầu
và lần hai thường cách nhau 4 năm
Ở giai đoạn rừng sào hoặc nửa đầu của tuổi trung niên thường từ 4 -10 năm Nóichung, nếu điều kiện sinh thái không thuận lợi kỳ giãn cách thường ngắn do đó sốlần chặt sẽ nhiều và cường độ chặt theo đó cũng nhỏ hơn
Xét về mặt sinh vật học, chặt nuôi dưỡng với chu kỳ ngắn và cường độ nhỏ sẽ có lợihơn vì lâm phần ít bị biến đổi, mật độ lâm phần luôn bám sát với mật độ tối ưu đểđảm bảo lâm phần có mức sinh trưởng lớn nhất Ngược lại, chặt nuôi dưỡng với kỳgiãn cách dài sẽ có lợi về mặt chi phí đầu tư Do đó, khi xác định chu kỳ chặt nuôidưỡng cần cân nhắc cả hai mặt lợi ích sinh thái và lợi ích kinh tế
Chu kỳ chặt thường xác định theo một số phương pháp sau đây :
Chu kỳ chặt nuôi dưỡng thường được xác định bằng một khoảng thời giannhất định có thể là 2 năm (Quế), 3 năm như Keo, 5 năm cho các loài mọc nhanhhay 10 năm cho các loài cây mọc chậm Khoảng thời gian này là cần thiết để phát
Trang 32huy hiệu quả của mỗi lần chặt Chu kỳ chặt nuôi dưỡng theo phương pháp này phụthuộc vào loài cây và cấp sinh trưởng Các loài cây sinh trưởng nhanh có chu kỳngắn hơn lâm phần của các loài cây sinh trưởng chậm Xác định chu kỳ chặt nuôidưỡng bằng một số năm cứng nhắc theo cách này có ưu điểm là đơn giản nhưngkhông phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của lâm phần.
Một phương pháp khác là dựa vào sinh trưởng chiều cao của lâm phần khi
đó lượng tăng trưởng chiều cao giữa 2 lần chặt liên tiếp được quy định bằng mộtcon số nhất định Ví dụ : Đối với Thông quy định khi tăng trưởng chiều cao đạt 2mtiến hành chặt nuôi dưỡng 1 lần
Ngoài ra, chu kỳ chặt nuôi dưỡng còn được xác định bằng cách đơn thuầndựa vào tuổi lâm phần : Thời gian giữa hai lần chặt được xác định bằng A/10, trong
đó A là tuổi lâm phần
2.6 Nguyên tắc bài cây trong chặt nuôi dưỡng
Xây dựng nguyên tắc bài cây là một trong những chỉ tiêu kỹ thuật quan trọngcủa chặt cây nuôi dưỡng, bởi lẽ chỉ tiêu này không chỉ phụ thuộc vào mục đích chặtnuôi dưỡng mà còn chi phối bởi cường độ chặt Nguyên tắc bài cây là vấn đề lựachọn cây chặt cây chừa trong mỗi lần tác động Khi xác định được lượng chặt ở mỗilần chặt, việc đánh giá nhanh, chính xác đặc điểm các cá thể để chọn đối tượng chặt
có ý nghĩa quyết định tới hiệu quả của chặt nuôi dưỡng Lựa chọn cây chặt, câychừa cần được cân nhắc đồng thời trên cả 3 phương diện: kỹ thuật, sinh vật, kinh tế
Về mặt kỹ thuật: cây tốt là cây không bị khuyết tật, thân thẳng, tán cân đối và có giátrị sử dụng vượt trội Về mặt sinh học, cây tốt là cây phát huy được tiềm năng củalập địa và có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng đến những cây xung quanh Vềmặt kinh tế, cây tốt phải là cây phù hợp với mục đích kinh doanh và có triển vọngđem lại giá trị kinh tế cao
Cơ sở để bài cây là những đặc điểm về hình thái thân cây, tán cây, trạng tháisinh trưởng và phát triển cùng với vị trí từng cá thể trong lâm phần Đối với đa sốloài cây H Thomasius (1975) đã phân biệt hình thái tốt xấu như sau:
Trang 33Bảng 2.2 Phân biệt hình thái trong xây dựng nguyên tắc bài cây
Thân Tạo thành trục rõ ràng và liên tục
Thân thẳng và cân đốiTròn, đều ít cànhKhông u bướu, ít mắt
Vỏ bình thường, không vặn
Không tạo thành trục chính vàphân thành nhiều đoạn
Cong, mọc nghiêngKhông tròn đều, nhiều cànhThân vặn, vỏ không bình thường
Tán lá Chiều dài tương ứng với độ dài
thân câyHẹp, cân đốiCành nhỏ, không gãy ngọn
Tán ngắnTán rộng nhưng không cân đối vàdàn trên một mặt phẳng
Sinh trưởng lạc hậu
Có biểu hiện sâu bệnhKhả năng chống chịu kém Việc đánh giá từng cá thể trong lâm phần thường dựa vào phân cấp cây rừng Khitiến hành bài cây trên cơ sở của một hệ thống phân cấp nào thì những đối tượng chủyếu bị loại bỏ khỏi lâm phần sẽ thuộc về một hay một số cấp nhất định của hệ thốngphân loại đó Nhìn chung, rừng sản xuất những đối tượng cần chặt bỏ trong CNDđược xem xét theo nguyên tắc sau:
Những cây thuộc loài có giá trị kinh tế thấp, không phù hợp với mục đíchkinh doanh, không có triển vọng mang lại hiệu quả
Những cây có phẩm chất kém, cong queo, lệch tán, thót ngọn, nhiều cànhnhành, mấu mắt, khuyết tật
Trang 34Cây có sức sản xuất thấp, sinh trưởng kém, tán lá kém phát triển, phân cànhsớm, hình thân xấu
Các loài cây có hại cho vệ sinh rừng, cây có sức đề kháng yếu, khô ngọn,tróc vỏ, bị sâu bệnh
Chú ý, nguyên tắc bài cây trong chặt nuôi dưỡng luôn luôn phải phù hợp với đặcđiểm sinh trưởng ở mỗi giai đoạn phát triển của rừng Mặt khác, các nguyên tắc nàycòn phải xem xét theo các chức năng ở mỗi loại rừng khác nhau
2.7 Phân cấp cây rừng trong chặt nuôi dưỡng
Trong sinh trưởng và phát triển của cây rừng trong lâm phần, quy luật phânhóa cây rừng là căn cứ quan trọng nhất để tiến hành phân cấp cây gỗ Hiện tượngcây rừng hơn kém nhau về kích thước và có vị trí khác nhau trong cấu trúc theo mặtphẳng đứng gọi là hiện tượng phân hóa cây.Nguyên nhân dẫn đến sự phân hóa câyrừng là : (1) Không đồng nhất về phẩm chất di truyền của hạt giống, (2) Sự khôngđồng đều về điều kiện đất đai và hoàn cảnh sống Do sự chi phối của hai nguyênnhân trên dẫn đến những cây có phẩm chất di truyền kém, những cây không “maymắn” mọc ở nơi không thuận lợi sẽ sinh trưởng chậm hoặc ngừng sinh trưởng Cáccây khác có lợi thế hơn sẽ sinh trưởng vượt trội, chèn ép, đào thải các cây sinhtrưởng lạc hậu Tỉa thưa tự nhiên của rừng xảy ra Tỉa thưa tự nhiên là một quy luật
cơ bản trong đời sống của rừng Ứng dụng quy luật này trong chặt nuôi dưỡng cầnthiết phải tiến hành phân cấp cây bởi phân cấp cây cho phép lựa chọn được nhữngcây có khả năng, triển vọng tốt để nuôi dưỡng và việc bài cây chặt sẽ nhằm vào câykém triển vọng hơn Có nhiều phương pháp phân cấp cây rừng khác nhau trong thựctiễn chặt nuôi dưỡng rừng trên thế giới sẽ giới thiệu dưới đây
2.7.1 Phân cấp G.Kraft (1884)
Phân cấp cây rừng là cơ sở khoa học quan trọng để các nhà lâm học tiến hànhchọn lọc nhân tạo, giữ lại những cây rừng có phẩm chất tốt và đào thải những cây có
Trang 35phẩm chất xấu.G Kraft là người đầu tiên xây dựng hệ thống phân cấp cây rừng ởĐức vào năm 1884 Theo phân cấp này, cây rừng được chia thành 5 cấp:
Cấp I: gồm những cây to, cao nhất trong lâm phần, tán vượt khỏi tầng rừng
chính Trong các lâm phần cây lá kim, cây cấp I thường chiếm tỷ lệ xấp xỉ 5% tổng
số cây và có chiều cao lớn hơn chiều cao bình quân của rừng từ 20 -30%
Cấp II: Những cây cấp II là các cây chiếm ưu thế, tán lá phát triển cân đối.
Chiều cao cây cấp II lớn hơn chiều cao bình quân của rừng từ 10% -20%, trong lâmphần cây lá kim, cây cấp II thường chiếm tỷ lệ 20 -40% tổng số câu và trữ lượng củacác cây trong cấp này chiếm từ 40 -60% thể tích cây đứng trong lâm phần
Cấp III: gồm những cây có đường kính, chiều cao bằng đường kính, chiều
cao bình quân của lâm phần
Cấp IV: Là những cây bị chèn ép, có vị trí ở phần dưới tán rừng chính, tán
cây phát triển không đều Cây cấp IV có chiều cao nhỏ hơn chiều cao bình quân củalâm phần từ 10 -15% Trữ lượng cây cấp IV ít vượt quá 10% tổng thể tích cây đứng.Các cây cấp IV được chia thành 2 cấp phụ:
Cấp IVa: gồm những cây tán phát triển bình thường, phần trên tán lá vươn
tới tầng rừng chính và tận hưởng được ánh sang lọt qua tầng tán chính
Cấp IVb: gồm những cây tán lệch, không nhận được ánh sang do ảnh hưởng
của tán những cây lớn ở tầng chính
Cấp V: Là những cây hoàn toàn nằm dưới tán rừng chính, bị chèn ép
nghiêm trọng, sinh trưởng rất kém hoặc đã và đang chết Cấp V cũng chia thành haicấp phụ:
Cấp Va: cây có tán đã chết khô, thân còn sống yếu ớt
Cấp Vb: cây đã chết khô hoàn toàn nhưng chưa đổ gãy
Trang 36Phân cấp của G.Kraft là một phân cấp đơn giản, dễ áp dụng cả cho lâm phần cây lárộng Phân cấp này chỉ áp dụng cho các lâm phần thuần loài, đều tuổi Nhược điểmcủa phân cấp này chưa chú ý đến chất lượng lâm phần.
7.2.2 Phân cấp G.S Shedelin (1972)
Tại Thụy điển, năm 1972, Shedelin đã tiến hành phân cấp cây rừng theo chỉ tiêu sốlượng và trên hệ thống chỉ số hàng trăm, hàng chục và hàng đơn vị, mỗi chỉ số có 3đơn vị
Hàng trăm (100,200,300) : cho biết đặc điểm, vai trò của cây gỗ trong lâm phânHàng chục (10,20,30) : chỉ số phản ánh chất lượng thân cây
Hàng đơn vị (1,2,3) : chỉ số phản ánh chất lượng tán cây
Cụ thể
+ Hàng trăm : 100 : là những cây trong tầng tán chính của lâm phần
200 : là cây trong tầng tán phụ của lâm phần
300 : Cây trong tầng dưới, lệ thuộc và bị chèn ép
+ Hàng chục : 10 : cây có chất lượng thân tốt
20 : chất lượng thân trung bình
30 : chất lượng thân xấu
+ Hàng đơn vị : 1 : Chất lượng tán cây tốt
2 : Chất lượng tán trung bình
3 : Chất lượng tán xấu
VD : 111 : là cây tốt nhất về điều kiện sống tốt nhất về hình thái tán cây và hình thân
333 là cây xấu nhất cả 3 chỉ tiêu trên
Ưu điểm : đơn giản, dễ áp dụng trong thực tế
Nhược điểm : Đối với rừng khác tuổi, rừng còn quá non hoặc các lâm phần tỉa thưatrong thời gian dài khó đạt độ chính xác như mong muốn
7.2.3 Phân cấp cây rừng của IUFRO
Theo hệ thống phân cấp này, việc phân cấp dựa vào 6 tiêu chí: (1) Cấp chiềucao, (2) Khả năng sống của cây trong lâm phần, (3), Xu hướng phát triển của cây
Trang 37trong quần xã, (4) Giá trị kinh tế của cây, (5) Chất lượng hình thân cây, (6) Chấtlượng tán lá Dựa vào tiêu chí trên, phân cấp này xác định như sau:
2.7.3.1 Tình trạng cây trong quần xã (đặc trưng của cây trong quần xã)
Cấp chiều cao H: được xác định theo hàng trăm chia làm 3 cấp: 100 là nhữngcây tạo thành tán rừng chính , 200 là những cây có chiều cao trung bình, tham giavào tán rừng, 300 là những cây tầng dưới tán
Khả năng sống của cây trong lâm phần: chỉ tiêu này xác định theo đơn vịhàng chục và cũng chia làm 3 mức: 10 là những cây phát triển tốt, 20 là những câyphát triển trung bình, 30 là những cây phát triển kém, yếu ớt
Xu hướng phát triển của cây trong quần xã, tiêu chí này được xác định theohàng đơn vị và có ba tiêu chí: 1 là những cây sinh trưởng vượt yêu cầu, 2 những câysinh trưởng trung bình tức là ổn định trong quần xã, 3 là những cây sinh trưởng lạchậu, yếu kém
2.7.3.2 Hiện trạng giá trị của cây theo mục đích kinh doanh (đặc điểm lâm học)
Cấp giá trị thân cây được xác định theo đơn vị hàng trăm có 3 tiêu chí: 400 lànhững cây chọn lọc, có giá trị đặc biệt cần để lại nuôi dưỡng, 500 là những cây bạn,cây phù trợ có ích, 600 là những cây đi kèm có hại là đối tượng chặt
Chất lượng hình thân cây: được đánh giá theo đơn vị hàng chục và cũng đượcđánh giá qua 3 tiêu chí: 40 các cây có hình thân đẹp, gỗ có giá trị kinh tế những câynày chiếm trên 50% trữ lượng rừng, bảo đảm chất lượng theo yêu cầu của thị trườngkhi khai thác chính, 50 là những cây đảm bảo yêu cầu tối thiểu 50% trữ lượng rừng
có chất lượng theo yêu cầu thị trường khi khai thác chính, 60 gồm những cây gỗlệch tâm, chất lượng gỗ bảo đảm yêu cầu dưới 50% trữ lượng rừng khi khai thácchính
Cấp chất lượng tán lá: chỉ tiêu này được phân cấp dựa vào tương quan giữachiều dài tán lá (Lt) với chiều cao (H) thân cây và được xác định theo hàng đơn vị: 4
Trang 38cây có Lt >1/2H (cây có tán lá dài), 5 cây có Lt = ¼ -1/2H ( tán lá trung bình), 6 cây
có Lt < 1/4H ( cây có tán lá ngắn, xấu)
Tổng hợp 6 chi tiêu trên sẽ biết được trị số trong hệ thống phân loại của IUFRO.Đây là hệ thống phân cấp tương đối đơn giản, áp dụng được cho nhiều đối tượng,việc áp dụng phân cấp này sẽ cho kết quả nhanh chóng, chính xác Phân cấp này làtiền để quan trọng để chọn lọc cây theo các giai đoạn phát triển của rừng trướcthành thục Hiện tại phân cấp này không chỉ áp dụng đê nghiên cứu khoa học màcòn áp dụng trong thực tiễn chặt nuôi dưỡng rừng Ưu điểm quan trọng nhất củaphân cấp này là có thể lượng hóa các chỉ tiêu nên dễ áp dụng trong kỹ thuật tínhtoán và xử lý số liệu
2.7.4 Phân cấp của G.S Gulisaxvinly (1974)
Phân cấp này áp dụng cho đối tượng rừng hỗn loài khác tuổi, về cơ bản phâncấp này không dựa vào tuổi Từ thực tế nghiên cứu của rừng nhiệt đới ở Brazin,Châu phi, Đông nam á, tác giả đã căn cứ vào cấp D1.3, cấp H và tình hình sinhtrưởng của cây rừng trong quần xã để phân chia rừng tự nhiên nhiệt đới thành 3thầng chính với một số nhóm phụ
Tầng I: (1) những cây thành thục, sinh trưởng nhanh, mạnh và cao nhất, (2)
những cây đang vượt lên khỏi tầng chính, (3) những cây già, khô ngọn, (4) nhữngcây già đang chết
Tầng II: (1) những cây tuổi trung niên hoặc gần thành thục, (2) những cây
chịu bóng đang bị chèn ép, yếu ớt, lệch tán hoặc nhọn tán, (3) Những cây bị chèn épmạnh từ các phía, ngọn vươn cao, (4) những cây đã chết khô
Tầng III: (1) Những cây tái sinh đang sinh trưởng, (2) Những cây chịu bóng
bị chèn ép, (3) Các loài cây bụi, cỏ, dây leo
Với loại rừng này cần tiến hành chặt nuôi dưỡng theo phương pháp tổng hợp Khichọn cây bài chặt cần chú ý đến tính đa dạng sinh học để bảo tồn nguồn gen
2.7.5 Phân cấp đơn giản
Trang 39Đối với rừng tự nhiên, một cách đơn giản dễ áp dụng trong thực tiễn để chặt nuôidưỡng thì việc phân cấp cây thường được dựa vào vai trò của cây rừng trong quần
xã Ở các nước ôn đới và nhiệt đới phân cấp đơn giản cho các quần xã tự nhiên hỗnloài được xác định như sau:
Cấp I: Là những cây tốt, phù hợp với mục đích kinh doanh, có hình thái cân
đối, là đối tượng để lại nuôi dưỡng
Cấp II: Những cây kém giá trị kinh tế nhưng là cây phù hợp cho cây cấp I
như bổ sung tàn che, tạo tiểu hoàn cảnh, tạo thân, tạo tán… những cây này thường
để lại nuôi dưỡng, chỉ chặt bỏ khi quá dày, chèn ép, cạnh tranh với cây cấp I
Cấp III: Là những cây hoặc loài cây không mong muốn, không đáp ứng
được yêu cầu kinh doanh về chủng loại, về hình thái và ảnh hưởng xấu đến sinhtrưởng của cây cấp I, cấp II Đây là những cây cần chặt bỏ
2.8 Chặt nuôi dưỡng rừng ở Việt nam
Lịch sử phát triển chặt nuôi dưỡng rừng ở Việt nam còn tương đối non trẻ vàphần lớn mới chỉ tập trung nghiên cứu để ứng dụng cho chặt nuôi dưỡng ở rừngtrồng thuần loài đều tuổi Mặc dù còn có một số hạn chế nhất định về các phươngpháp phân cấp cây và xác định mật độ tối ưu nhưng những kết quả bước đầu nghiêncứu trong lĩnh vực nay này đã góp phần đáng kể cho việc từng bước xây dựng hệthống các biện pháp kỹ thuật xử lý lâm sinh trong CND rừng nhiệt đới ở Việt Nam
2.8.1 Chặt nuôi dưỡng áp dụng cho rừng tự nhiên
2.8.1.1 Chặt nuôi dưỡng cho rừng tự nhiên đều tuổi
Trong những điều kiện lập địa khá cực đoan hoặc ở những nơi có quá trìnhtái sinh tự nhiên đồng loạt thường hình thành nên các quần xã tương đối đều tuổihay còn gọi là rừng tự nhiên đều tuổi
Thời điểm CND : Tiến hành CND từ khi rừng non khép tán đến trước khaithác chính từ 3-5 năm đối với rừng kinh doanh gỗ nhỏ và từ 8 -12 năm đối với kinhdoanh gỗ lớn
Trang 40Mục đích của CND : Điều chỉnh và tạo tổ thành hợp lý cho rừng hỗn loài ởtừng giai đoạn nuôi dưỡng đồng thời loại trừ cây phẩm chất xấu, cây sâu bệnh nhằmtạo ra mật độ hợp lý cho từng giai đoạn tuổi để rừng đạt năng suất và giá trị thươngphẩm cao, rút ngắn chu kỳ kinh doanh với điều kiện không ảnh hưởng đến năng suất
Về kỹ thuật : Biện pháp chủ yếu là chặt tỉa thưa, đồng thời kết hợp dùng biệnpháp tỉa cành, xử lý đất Đối tượng để lại nuôi dưỡng là những cây sinh trưởng bìnhthường có phẩm chất tốt, tán lá cân đối, ít cành mắt lớn và không có biểu hiện sâubệnh và phân bố đều Cây bài là những cây sinh trưởng xấu, sắp bị đào thải, congqueo, sâu bệnh, cụt ngọn và cây kém giá trị kinh tế, nhiều cành, mắt hoặc chèn épcây mục đích Mùa chặt nuôi dưỡng tốt nhất là trước mùa sinh trưởng, số lần chặtđối với rừng kinh doanh gỗ nhỏ nhiều nhất là 2 lần, rừng kinh doanh gỗ lớn nhiềunhất là 3 lần, trong một sô trường hợp đặc biệt với chu kỳ kinh doanh ngắn hoặcrừng có mật độ hợp lý thì có thể không cần chặt nuôi dưỡng
2.8.1.2 Chặt nuôi dưỡng rừng tự nhiên phục hồi trên trảng cỏ và nương rẫy
Rừng non phục hồi tự nhiên trên trảng cỏ, cây bụi hoặc nương rẫy thường có
tổ thành phức tạp gồm nhiều loài cây ưa sáng, mọc nhanh, các loài cây tiên phong
có đời sống ngắn
Mục đích CND : Điều chỉnh và tinh giản tổ thành nhằm tạo điều kiện chocây mục đích tái sinh, sinh trưởng nhanh và dẫn dắt rừng theo cấu trúc có địnhhướng Do chất lượng nguồn giống khác nhau nên rừng phục hồi của đối tượng trênđược chia thành 2 loại và theo đó kỹ thuật chặt nuôi dưỡng cũng khác nhau
Tầng cây cao của rừng có đủ số lượng cây mục đích với phẩm chất tốt Đối tượng
nuôi dưỡng chính là tầng cây này Nội dung CND tầng này như sau :
Kỹ thuật bài cây :
+ Chọn cây nuôi dưỡng là những cây sinh trưởng khỏe mạnh thuộc nhóm loài câymục đích có giá trị kinh doanh Chọn cây phù trợ : Là những cây ít giá trị nhưngkhông có biều hiện chèn ép cây mục đích góp phần tạo hoàn cảnh rừng, độ tàn che
và nuôi dưỡng hình thân cho cây mục đích Chọn cây bài chặt là cây có hại, congqueo sâu bệnh, phẩm chất kém, cây hoại sinh, thắt nghẹt, cây có giá trị kinh tế thấp