Giáo trình sản lượng rừng part 10 pptx

2 Xác định đường sinh trưởng chiều cao thực nghiệm bình quân theo đơn vị cấp đất, trong đó chiều cao ở từng tuổi được tính theo công thức: ∑ niHin 1i iH iH1iH1i + ư+ = Trong đó: PHi+1:

LnH(Ao) = LnH(Ai) + b(1/Aic - 1/A0c) (4.5)

Ví dụ: Phương trình sinh trưởng bình quân chung có tham số b=4,9381, c=0,5, chiều cao tại tuổi 12 của ô mẫu là 10m, với A0=15, chỉ số cấp đất của ô mẫu được ước lượng theo công thức:

m62,11)5,015/15,012/1(9381,410lne)15(

5,0)15/12()988984,

310(ln988984,

3e)15(

4.6.4 Xử lý số liệu dùng cho phân chia đường cong cấp đất

Sau khi sơ bộ phân chia cấp đất cho loài cây nghiên cứu, đã xác định

được số cấp đất cần phân chia cũng như cấp đất cho các ô mẫu Căn cứ vào các phương pháp phân chia đường cong cấp đất được giới thiệu ở chương 2, cần xử lý và tính toán số liệu ban đầu (xem ví dụ minh họa ở biểu 4.1) theo các nội dung dưới đây:

BiÓu ë excell (1 trang)

1) Sắp xếp các ô mẫu theo đơn vị cấp đất

2) Xác định đường sinh trưởng chiều cao thực nghiệm bình quân theo

đơn vị cấp đất, trong đó chiều cao ở từng tuổi được tính theo công thức:

∑

niHin

1i

iH

iH1iH1i

+

ư+

=

Trong đó: PHi+1: suất tăng trưởng chiều cao tại tuổi i+1

⎯Hi, ⎯Hi+1: chiều cao bình quân của các lâm phần nghiên cứu thuộc cấp đất nào đó tại tuổi i và i+1

4) Xác định đường sinh trưởng chiều cao bình quân thực nghiệm chung cho cả đối tượng nghiên cứu, trong đó chiều cao bình quân ở từng tuổi được tính toán theo công thức:

∑

NiHiN

1i

Với ⎯Hi là chiều cao bình quân tại tuổi i của tất cả các ô mẫu hay các

đường sinh trưởng chiều cao thực nghiệm thuộc đối tượng nghiên cứu

Ni là số giá trị chiều cao của các đường sinh trưởng thực nghiệm tại tuổi i (số ô mẫu được thu thập số liệu định kỳ hay giải tích cây tiêu chuẩn có tuổi ≥ i)

Tuỳ theo mỗi phương pháp phân chia đường cong cấp đất được giới thiệu ở chương 2, mà tính toán một trong các nội dung vừa trình bày ở trên

- Khi phân chia cấp đất trên cơ sở phương trình sinh trưởng chiều cao bình quân chung, cần tính toán nội dung 2 (phương trình sinh trưởng lập theo phương pháp hồi quy phân nhóm) hoặc nội dung 4 (phương trình sinh trưởng lập theo phương pháp thông thường) Từ phương trình sinh trưởng bình quân chung, có thể xác lập các đường cong cấp đất theo phương pháp Affill, phương pháp tham số a chung, b thay đổi hoặc tham số b chung, a thay đổi

- Khi đường cong cấp đất được thiết lập trên cơ sở phương trình suất tăng trưởng chiều cao và chỉ số cấp đất, thì thực hiện nội dung 3

- Khi các đường cong cấp đất được xác lập trên cơ sở đường sinh trưởng chiều cao bình quân chung và sai tiêu chuẩn chiều cao ở từng tuổi thì thực hiện nội dung 2 và 5 hoặc nội dung 4 và 5, tuỳ theo phương trình sinh trưởng bình quân được xác lập theo phương pháp hồi quy phân nhóm hay phương pháp thông thường

- Khi đường cong cấp đất được phân chia từ phương trình sinh trưởng chiều cao thiết lập riêng cho từng cấp đất (trên cơ sở đường sinh trưởng chiều cao bình quân thực nghiệm của cấp đất), thực hiện nội dung 2 Tuy vậy, để các đường cong cấp đất lập ra có tính đại diện cao (khoảng cách giữa các

đường tương đối đều nhau, không cắt nhau) phương trình sinh trưởng chiều

cao của mỗi cấp đất nên tính theo phương pháp hồi quy phân nhóm, trong đó mỗi đường sinh trưởng chiều cao thực nghiệm được coi là một nhóm (mỗi ô mẫu được coi là một nhóm)

Khi xử lý số liệu cho việc phân chia các đường cong cấp đất cần lưu ý, sinh trưởng chiều cao ưu thế Ho được xác định thuận lợi và chính xác từ các lần điều tra định kỳ trên ô mẫu cố định Đối với những ô tạm thời, việc xác

định sinh trưởng chiều cao Ho tương đối khó khăn vì, mỗi ô mẫu thường giải tích 3 cây tiêu chuẩn đại diện cho 3 cấp kính, để từ đó có số liệu xác định quy luật sinh trưởng cho cây bình quân lâm phần Do vậy, không có điều kiện giải tích các cây tiêu chuẩn để xác định sinh trưởng chiều cao ưu thế

Khi lâm phần được chia thành 3 cấp kính có tổng tiết diện ngang bằng nhau, cây bình quân của cấp kính thứ 3 xấp xỉ bằng cây bình quân tầng ưu thế (Vũ Tiến Hinh, 1996) Với trường hợp này, có thể lấy số liệu sinh trưởng chiều cao của cây tiêu chuẩn thuộc cấp kính thứ 3 (cấp lớn nhất) đại diện cho quy luật sinh trưởng chiều cao ưu thế lâm phần Nếu làm như vậy, đường sinh trưởng chiều cao ưu thế của các ô mẫu chỉ được ước lượng từ số liệu giải tích của 1 cây tiêu chuẩn, dẫn đến độ tin cậy của đường sinh trưởng lý thuyết không cao Trong khi đó không sử dụng đến chiều cao của 2 cây giải tích thuộc 2 cấp kính còn lại Vì thế, tốt nhất là phân chia đường cong cấp đất theo chiều cao Hg (số liệu bình quân của 3 cây giải tích), sau đó dựa vào quan hệ Ho/Hg xác lập chung từ số liệu các ô mẫu thuộc đối tượng nghiên cứu, chuyển sang đường cong cấp đất lập theo Ho

4.6.5 Một vài điểm cần chú ý khi thu thập và xử lý số liệu ô mẫu

- Khi cần lập biểu sản phẩm theo đơn vị loài cây và cấp đất, các cây tiêu chuẩn chặt ngả trên ô mẫu tạm thời, ngoài việc xác định đường kính (có vỏ và không vỏ) ở các vị trí phân đoạn tuyệt đối ra, cần xác định thêm đường kính (có vỏ và không vỏ) ở các vị trí tương đối trên thân cây (vị trí 0,0; 0,1; 0,2 0,9 chiều cao thân cây) Đây là cơ sở để xác lập phương trình đường sinh thân cây

Từ phương trình đường sinh thân cây, xác định các loại sản phẩm và thể tích

tương ứng cho mỗi tổ hợp cỡ đường kính và chiều cao (xem Vũ Nhâm, 1988)

- Khi lập biểu sinh khối theo đơn vị loài cây và cấp đất, các cây tiêu chuẩn chặt ngả trên ô tạm thời, ngoài việc xác định khối lượng tươi cho các bộ phận thân cây trên mặt đất, như: thân, cành, lá, mỗi bộ phận lấy một mẫu để sấy khô (xem Hoàng Văn Dưỡng, 2001 và Vũ Văn Thông, 1998) Từ số liệu thu thập ở cây tiêu chuẩn chặt ngả và các mẫu xác định khối lượng khô, tính toán các quan hệ:

+ Quan hệ giữa tổng sinh khối và sinh khối từng bộ phận (thân, cành, lá) cây đơn lẻ với đường kính và chiều cao

+ Quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi của từng bộ phận thân cây

Từ các quan hệ trên, xác định sinh khối lâm phần (thân, cành, lá) trên cơ sở phân bố N/D và đường cong chiều cao Sau đó xác lập quan hệ giữa sinh khối lâm phần với chỉ tiêu phân chia cấp đất (H0 hoặc Hg) và mật độ Đây chính là cơ sở để lập biểu sản lượng với chỉ tiêu sinh khối theo đơn vị loài cây

có số liệu về sản lượng nhựa đã khai thác hàng năm Ngoài ra, nếu các lâm phần này trước đây chưa khai thác nhựa, thì sản lượng nhựa khai thác trong những năm tới sẽ hoàn toàn khác so với sản lượng nhựa của những lâm phần tương tự mà trước đây đã khai thác nhựa

Trên mỗi ô, hàng năm thu thập số liệu về sản lượng nhựa (kg/ha) cùng một số chỉ tiêu khác như đường kính, chiều cao, đường kính tán bình quân và

mật độ Cứ sau mỗi cấp tuổi (5 năm với 5 lần điều tra) có thể loại bỏ khoảng 10% đến 15% số ô mẫu, để sao cho đến cuối chu kỳ kinh doanh (30 đến 35 tuổi) số ô còn lại khoảng bằng 30% số lượng ban đầu

Nguyên tắc chung khi bố trí ô mẫu là tại mỗi vùng sinh thái, chúng phải

đại diện cho cấp đất và cấp mật độ Sau mỗi định kỳ, các ô cần được tỉa thưa với cường độ khác nhau, để sao cho đến cuối chu kỳ kinh doanh, với mỗi cấp

đất, xác định được mật độ hợp lý tương ứng với từng cấp tuổi Đây là cơ sở để lập biểu sản lượng nhựa thông

Trong mỗi ô, cần thu thập các chỉ tiêu cho từng cây đơn lẻ dưới đây:

- Đường kính ngang ngực

- Đường kính hình chiếu tán

- Chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành

- Khối lượng nhựa khai thác hàng năm

Lượng nhựa khai thác hàng năm cần được lưu giữ cho từng cây và cho từng ô tiêu chuẩn làm cơ sở thiết lập mô hình sản lượng nhựa của cây và lâm phần Muốn vậy, các cây trong ô cần được đánh số thứ tự để theo dõi trong suốt chu kỳ kinh doanh

Xử lý số liệu làm cơ sở thiết lập mô hình sản lượng nhựa:

a) Xác lập quan hệ khối lượng nhựa khai thác hàng năm cũng như tổng khối lượng nhựa đã khai thác ở từng cây đơn lẻ với từng chỉ tiêu: đường kính ngang ngực, đường kính tán, chiều cao thân cây

b) Xác định đường kính ngang ngực, chiều cao, đường kính tán bình quân và khối lượng nhựa khai thác hàng năm và tổng khối lượng nhựa đã khai thác cho từng ô mẫu

c) Chọn chỉ tiêu phân chia cấp năng suất

Chỉ tiêu phân chia cấp năng suất (hay cấp đất) phải phản ánh tốt sản lượng nhựa đã khai thác đến tuổi hiện tại trên ha cho mỗi lâm phần và xác

định đơn giản ngoài thực địa

d) Sơ bộ phân chia cấp năng suất (hay cấp đất) cho đối tượng nghiên cứu và xác định cấp năng suất cho từng lâm phần (ô mẫu)

e) Sắp xếp các ô mẫu theo cấp năng suất

f) Xác lập phương trình sinh trưởng đường kính ngang ngực, chiều cao

và đường kính tán cấp năng suất

g) Xác định mật độ hợp lý theo tuổi cho từng cấp năng suất

h) Xác định đường lũy tích khối lượng nhựa bình quân trên ha đã khai thác với tuổi lâm phần theo cấp năng suất

Các nội dung xử lý và tính toán vừa trình bày trên đây chính là cơ sở để lập biểu sản lượng cho rừng trồng cây gỗ kinh doanh nhựa nói chung và rừng Thông nhựa nói riêng

4.8 Thu thập và xử lý số liệu lập biểu sản lượng rừng luồng

Hiện nay diện tích trồng luồng ở nước ta ngày một lớn, đặc biệt ở Thanh Hóa và một số tỉnh phía bắc Vì thế cần thiết phải lập biểu sản lượng cho đối tượng này làm cơ sở dự đoán năng suất cũng như hướng dẫn kỹ thuật kinh doanh rừng luồng sao cho có hiệu quả

So với rừng được trồng bởi các loài cây gỗ, rừng luồng có đặc điểm riêng là với mỗi khóm, hàng năm đều có thế hệ cây mới sinh ra và những cây

đến tuổi khai thác Cây luồng sớm định hình về kích thước và là loài cây thân rỗng

Với đặc điểm như vậy, khi cần thu thập số liệu để lập biểu sản lượng, có thể bố trí ô mẫu cố định kết hợp với ô mẫu tạm thời Ô cố định có thời gian tồn tại tối thiểu bằng thời gian từ khi măng được hình thành đến khi cây luồng

được khai thác (khoảng 5 năm) Các ô này được bố trí đại diện cho cấp tuổi của rừng luồng và điều kiện sinh trưởng để theo dõi sự biến đổi hàng năm về

số cây, đường kính cây bình quân (theo thế hệ cây non, trung niên và già) trên

mõi búi cũng như đường kính gốc và đường kính hình chiếu tán của búi luồng Hàng năm tiến hành chặt hạ những cây đến tuổi khai thác và thống kê các chỉ tiêu cần thiết của đối tượng này theo đơn vị búi như số cây và đường kính bình quân

Với những ô tạm thời, cần thu thập số liệu để thiết lập các mối quan hệ không hoặc ít phụ thuộc vào tuổi như:

- Quan hệ giữa chiều cao với đường kính

- Quan hệ giữa khối lượng tươi và khối lượng khô thân cây với đường kính hoặc với đường kính và chiều cao của cây

Ô tạm thời nên bố trí đại diện cho cấp tuổi cũng như điều kiện sinh trưởng của rừng luồng Diện tích mỗi ô khoảng từ 1000-2000m2 Trên mỗi ô cần thu thập các chỉ tiêu:

- Số búi trên ô

- Số cây, đường kính của các thế hệ (non, trung niên và cây già) trên búi

- Số cây và đường kính của cây đến tuổi khai thác ở từng búi

- Lựa chọn, chặt ngả và đo đếm cây tiêu chuẩn

Cây tiêu chuẩn chặt ngả là những cây đến tuổi khai thác và có kích thước bình quân Sau khi chặt ngả cây tiêu chuẩn, xác định các chỉ tiêu:

- Đo chiều dài men thân từ gốc đến ngọn

- Đo đường kính ngoài và phần trong vách ở các vị trí phần mười thân cây (0,0; 0,1; 0,2 0,9H)

- Dùng cân xác định khối lượng tươi thân cây (khi cần thiết có thể xác

định cả khối lượng tươi cho bộ phận cành và lá)

- Đo chiều dài lóng và chiều dài đốt từ gốc đến ngọn

- Xác định khối lượng riêng cho bộ phận lóng và bộ phận đốt

- Lấy mẫu ở các vị trí trên thân cây (gốc, thân, ngọn) để xấy khô xác

định khối lượng Cây tiêu chuẩn nên bố trí đại diện cho khu vực phân bố của luồng, đại diện cho cấp tuổi của lâm phần, cũng như điều kiện lập địa Như thế, mỗi búi luồng cũng chỉ nên điều tra 1 cây tiêu chuẩn và không phải búi luồng nào cũng điều tra cây tiêu chuẩn

Khi nghiên cứu xây dựng mô hình sản lượng rừng luồng, nhiều chỉ tiêu

được quan tâm đến, như số búi trên ha, số cây tương ứng với các thế hệ trong từng búi Riêng với cây tiêu chuẩn chặt ngả cũng có nhiều chỉ tiêu được sử dụng, như khối lượng khô, khối lượng tươi, chiều dài lóng bình quân, bề dày vách lóng, thể tích thân cây Vì thế, nên chọn chỉ tiêu nào đó cơ bản nhất để xác định số ô tiêu chuẩn cần bố trí, số búi trong mỗi ô (từ đó xác định diện tích trung bình của ô) Ngoài ra, cũng nên lựa chọn chỉ tiêu nào đó mang tính tổng hợp, như khối lượng khô thân cây chẳng hạn, để xác định số cây tiêu chuẩn cần thiết phải chạt ngả

Xử lý số liệu điều tra rừng luồng:

a) Phân chia đơn vị điều tra và kinh doanh rừng luồng

Việc phân chia đơn vị điều tra và kinh doanh rừng luồng có thể tiến hành theo 2 hướng Đó là phân hạng đất trồng luồng và phân chia cấp đất cho rừng luồng Dù phân hạng hay lập biểu cấp đất cũng phải lựa chọn chỉ tiêu nào

đó thích hợp để đánh giá mức độ phù hợp của lập địa đối với sinh trưởng của rừng luồng Điều đó cũng có nghĩa là đánh giá năng suất rừng luồng trên điều kiện lập địa xác định Chỉ tiêu được chọn cũng phải thỏa mãn một số điều kiện sau:

- Phản ánh tốt năng suất rừng luồng (có thể căn cứ vào khối lượng (tươi)

được khai thác hàng năm / ha tương ứng với từng tuổi xác định)

- Xác định đơn giản ngoài thực địa

Phạm Thế Anh (2002) đã thử nghiệm 2 chỉ tiêu là đường kính ở độ cao ngang ngực của những cây thuộc đối tượng khai thác và đường kính gốc búi

luồng ở tuổi xác định và cuối cùng đã chọn đường kính thân cây làm chỉ tiêu phân chia cấp đất cho rừng luồng Sau đó dùng hàm toán học mô tả sinh trưởng đường kính rừng luồng Khác với cây gỗ, cây luồng thân cong ở phần ngọn, khó xác định chính xác chiều cao Vì thế, không nên sử dụng chiều cao búi luồng để phân chia cấp đất hay hạng đất

b) Xác lập quan hệ H/D từ những cây tiêu chuẩn chặt ngả

c) Xác lập quan hệ giữa sinh khối tươi (chỉ tính sinh khối phần lóng) với

đường kính thân cây làm cơ sở xác định sinh khối tươi cho cây đơn lẻ và cho lâm phần

d) Xác lập quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi (từ số liệu các mẫu sấy khô) để xác định sinh khối khô cho cây đơn lẻ và cho lâm phần

e) Xác định phương trình đường sinh thân cây phía ngoài và phía trong vách luồng từ số liệu đo đường kính ở các vị trí phần mười thân cây để xác

định biến đổi bề dầy vách theo chiều cao thân cây, tiện cho việc phân chia sản phẩm chế biến từ cây luồng và xác định thể tích phần vách thân cây

f) Mô hình hóa quá trình biến đổi chiều dài lóng luồng theo chiều cao thân cây làm cơ sở dự tính sản phẩm có thể tạo ra được từ cây luồng

Tμi liệu tham khảo

Tiếng Việt:

1 Nguyễn Thị Mạnh Anh (2000), Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến một

số đặc điểm cấu trúc và sản lượng rừng keo lá tràm (Acacia auriculiformis) ở huyện Phú Lương và Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên, Luận

văn Thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp

2 Phạm thế Anh (2002), Bước đầu nghiên cứu lập biểu cấp đất rừng Luồng

khu vực Ngọc Lặc - Lang Chánh -Thanh Hoá, Luận văn tốt nghiệp, Đại

học Lâm nghiệp

3 Nguyễn Trọng Bình (1996), Một số phương pháp mô phỏng quá trình sinh

trưởng của 3 loài cây thông nhựa, thông đuôi ngựa, mỡ trên cơ sở vận dụng quá trình ngẫu nhiên, Luận án PTS , Trường Đại học Lâm nghiệp

4 Trần Văn Con (1991), Khả năng ứng dụng mô phỏng toán nghiên cứu một

vài đặc trưng cấu trúc và động thái của hệ sinh thái rừng khộp Tây Nguyên, Luận án PTS Khoa học nông nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp

Việt Nam

5 Nguyễn Văn Diện (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố đến

cấu trúc và sản lượng rừng keo tai tượng (Acacia mangium), Luận văn

Thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp

6 Hoàng Văn Dưỡng (2001), Nghiên cứu cấu trúc và sản lượng làm cơ sở ứng

dụng trong điều tra và nuôi dưỡng rừng keo lá tràm (Acacia auriculiformis A Cunn Ex Benth) tại một số tỉnh khu vực miền Trung Việt Nam, Luận án TS khoa học Nông nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp

7 Ngô Quang Đê và các tác giả khác (1992), Lâm sinh học tập I, Trường Đại

học Lâm nghiệp