kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích lập cho các loài keo lá tràm (acacia auriculiformis) và keo tai tượng (acacia mangium) ở tỉnh bắc giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHẠM THỊ THANH BÌNH KIỂM TRA SỰ THÍCH HỢP CỦA BIỂU CẤP ĐẤT VÀ BIỂU THỂ TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI KEO LÁ TRÀM A

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

PHẠM THỊ THANH BÌNH

KIỂM TRA SỰ THÍCH HỢP CỦA BIỂU CẤP ĐẤT VÀ BIỂU

THỂ TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI KEO LÁ TRÀM (Acacia

auriculiformis) VÀ KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium)

Ở TỈNH BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên – Năm 2011

Trang 2

KIỂM TRA SỰ THÍCH HỢP CỦA BIỂU CẤP ĐẤT VÀ BIỂU

THỂ TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI KEO LÁ TRÀM (Acacia

auriculiformis) VÀ KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium)

Ở TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Văn Con

Trang 3

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KIỂM TRA SỰ THÍCH HỢP CỦA BIỂU CẤP ĐẤT VÀ BIỂU THỂ

TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis) VÀ

KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) Ở TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Con

Phản biện 1: Lý Văn Trọng

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN

Vào hồi 8 giờ 00, ngày 23 tháng 10 năm 2011

Có thể tìm hiểu luận văn tại trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên

và thư viện Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Trang 5

ĐẾN LUẬN VĂN

Trần Văn Con, Hoàng Thị Thương, Phạm Thị Thanh Bình, (2010),

“Kết quả kiểm tra biểu thể tích, biểu cấp đất các loài cây trồng rừng vùng dự

án KfW1, KfW3 ở Bắc Giang, Lạng Sơn và Quảng Ninh”, Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp, số 04, Trang 1603 - 1617

Trang 6

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong Luận văn này hoàn toàn trung thực và chƣa sử dụng cho bảo vệ một học vị nào Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc./

Tác giả

Phạm Thị Thanh Bình

Trang 7

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khoá học 2009- 2011, được sự đồng ý của Khoa sau đại học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp:

Tên đề tài: “Kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích

lập cho các loài Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo tai tượng (Acacia mangium) ở tỉnh Bắc Giang”

Sau một thời gian tiến hành làm đề tài tốt nghiệp đến nay bản luận văn

đã được hoàn thành

Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo, đặc biệt là PGS.TS Trần Văn Con đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này

Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ tôi có được bản luận văn này

Tác giả rất vui lòng nhận được những góp ý, bổ sung của bạn đọc để bản luận văn được hoàn chỉnh hơn nữa

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2011

Tác giả

Phạm Thị Thanh Bình

Trang 8

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Nghiên cứu về lập bảng biểu điều tra rừng trên thế giới 2

1.1.1 Biểu thể tích 3

1.1.2 Biểu cấp đất 3

1.1.3 Biểu sản lượng 7

1.1.4 Phương pháp kiểm tra bảng biểu 9

1.2 Nghiên cứu về lập bảng biểu điều tra rừng ở Việt Nam 9

1.2.1 Biểu thể tích 10

1.2.2 Biểu cấp đất 11

1.2.3 Biểu sản lượng 14

1.2.4 Phương pháp kiểm tra bảng biểu 18

1.3 Bảng biểu điều tra cho kinh doanh rừng Keo tai tượng và Keo lá tràm tại Việt Nam………18

CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 21

Trang 9

2.3 Nội dung nghiên cứu 22

2.3.1 Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo lá tràm ở vùng dự án 22

2.3.1.1 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích 22

2.3.1.2 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất 22

2.3.2 Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo tai tượng ở vùng dự án 22

2.3.2.1 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích 22

2.3.2.2 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất 22

2.4 Phương pháp nghiên cứu 22

2.4.1 Phương pháp điều tra 22

2.4.1.1 Phương pháp chọn lâm phần, OTC tạm thời 22

2.4.1.2 Đo đếm, giải tích cây trên ô tiêu chuẩn 22

2.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 25

2.4.2.1 Tính toán các chỉ tiêu điều tra cho ô tiêu chuẩn 25

2.4.2.2 Tính toán cho OTC và lâm phần 26

2.4.3 Phương pháp kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất…………26

2.4.3.1 Kiểm tra biểu thể tích……… 26

2.4.3.2 Kiểm tra biểu cấp đất……… 27

CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 28

3.1 Vị trí địa lý và Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 28

3.1.1 Vị trí địa lý 28

3.1.2 Địa hình địa thế 25

3.1.3 Khí hậu 28

3.1.4 Thuỷ văn 29

3.1.5 Đất đai 29

3.1.6 Hiện trạng Sử dụng Đất đai 30

3.1.7 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên 30

Trang 10

CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Kiểm tra sự thích hợp của các biểu điều tra với Keo lá tràm 29

4.1.1 Kiểm tra biểu thể tích 29

4.1.2 Kiểm tra biểu cấp đất 33

4.1.3 Kiểm tra biểu sản lượng 37

4.1.4 Nghiên cứu xây dựng biểu cấp đất cho keo lá tràm tại Bắc Giang 38

4.2 Kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất đối với Keo tai tượng 45

4.2.1 Kiểm tra biểu thể tích 46

4.2.2 Kiểm tra biểu cấp đất 47

CHƯƠNG 5:KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Tồn tại 48

5.3 Kiến nghị 49 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 11

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2-1: Tổng hợp dung lượng mẫu điều tra 25

Bảng 3-1: Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Bắc Giang năm 2008 30

Bảng 4-1 Phân bố các ôtc của loài Keo lá tràm 29

Bảng 4-2: Bảng kết quả so sánh biểu thể tích bằng cây cá lẻ 33

Bảng 4-3: Số liệu sinh trưởng chiều cao của các ôtc kiểm tra loài Keo lá tràm 34

Bảng 4-4: Kết quả sơ bộ phân chia cấp đất các lâm phần điều tra 40

Bảng 4-5: Biểu cấp đất tính theo phương pháp a chung b thay đổi 39

Bảng 4-6: Biểu cấp đất tính theo phương pháp Affill 44

Bảng 4-7: Phân bố ôtc của loài Keo tai tượng 45

Bảng 4-8: Kết quả kiểm tra biểu thể tích keo tai tượng ở Bắc Giang 46

Bảng 4-9: Số liệu sinh trưởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Sơn Động II

44

Bảng 4-10: Số liệu sinh trưởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Sơn Động I 46

Bảng 4-11: Số liệu sinh trưởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Lục Ngạn 47

Trang 12

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 4- 1: Biểu đồ kiểm tra biểu cấp đất I 35

Hình 4-2: Kết quả kiểm tra biểu cấp đất II 36

Hình 4-3: Kết quả kiểm tra biểu cấp đất III 37

Hình 4-4: Biểu đồ đám mây điểm sinh trưởng thực nghiệm chiều cao H0 38

Hình 4-5: Biểu đồ cấp đất theo phương pháp a chung, b thay đổi 43

Hình 4-6: Biểu đồ cấp đất theo phương pháp Affill 45

Hình 4-7: Kết quả kiểm tra biểu cấp đất Keo tai tượng Sơn Động II 48

Hình 4-8: Kết quả kiểm tra cấp đất Keo tai tượng ở Sơn Động I 49

Hình 4-9: Kết quả kiểm tra cấp đất Keo tai tượng ở Lục Ngạn 50

Trang 13

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A :Tuổi của lâm phần, tuổi cây

D1.3 : Đường kính ngang ngực, đường kính thân cây đo ở độ cao 1,3m

Dt : Đường kính tán

G : Tổng tiết diện ngang

Hvn : Chiều cao vút ngọn

H0 : Chiều cao tầng ưu thế

Hg : Chiều cao cây có tiết diện bình quân

HF : Hình cao

N : Mật độ hiện tại

M : Trữ lượng lâm phần

∆% : Sai số tương đối

t05 : Tiêu chuẩn t của Student

ttinh : Tiêu chuẩn tính kiểm tra sự tồn tại các tham số phương trình OTC : Ô tiêu chuẩn

Trang 14

ĐẶT VẤN ĐỀ

Bảng biểu điều tra trong kinh doanh rừng có vai trò và vị trí đặc biệt đối với sản xuất lâm nghiệp không chỉ bởi khả năng ứng dụng: tính thuận tiện, tính khoa học, tính chính xác mà còn do khả năng dự báo sản lượng, năng suất rừng trong tương lai Với vai trò to lớn đó, các bảng biểu điều tra đã được nhiều nước tiên tiến ở Châu Âu, Châu Mỹ vận dụng vào việc kinh doanh rừng từ thế kỷ XIX Trong những năm vừa qua, thực hiện chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng, diện tích rừng trồng nước ta ngày một tăng, cơ cấu các loài cây trồng ngày một nhiều như: Thông ba lá, Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Mỡ, Bồ đề, Sa Mộc, Tếch, Quế, Bạch đàn uro… hàng loạt các bảng biểu điều tra đã được xây dựng nhằm đáp ứng thực tiễn của sản xuất

Do đó, trong nghiên cứu lập biểu điều tra, việc thu thập số liệu phải đại diện cho các vùng sinh thái, kiểu sinh trưởng và đặc biệt các kết quả nghiên cứu phải được kiểm tra với số liệu độc lập không tham gia vào quá trình lập biểu

Trong khuôn khổ của dự án KFW1 (khởi động năm 1995 tại Lạng Sơn và Bắc Giang) và dự án KFW3 (khởi động năm 1999 – pha I, năm 2001 – pha II tại Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh) Một diện tích rất lớn 32.211 ha rừng trồng đã thiết lập tại 3 tỉnh thực hiện dự án với các loài cây chủ yếu là Keo lá tràm, Keo tai tượng, Thông nhựa, Thông mã vĩ Các diện tích này đã và đang có tác dụng to lớn trong việc cải thiện môi trường sinh thái và nguồn thu nhập cho các hộ gia đình tham gia dự án và các cộng đồng trong vùng dự án

Đề tài: ”Kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích lập cho

các loài Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo tai tượng (Acacia mangium) ở tỉnh Bắc Giang” thực hiện làm cơ sở cho các nghiên cứu bổ sung

hoặc xây dựng mới hệ thống biểu sản lượng của 2 loài keo phù hợp với điều kiện kinh doanh của Bắc Giang

Trang 15

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu về lập bảng biểu điều tra rừng trên thế giới

Nghiên cứu sinh trưởng, năng suất rừng là nội dung chính của môn điều tra

và sản lượng rừng (Growth an yield study) Bộ môn khoa học này ra đời từ giữa thế kỷ XVIII, gắn liền với tên tuổi của Oettelt (1765) và Paulsen (1787) Vào thời điểm đó những nhu cầu về buôn bán gỗ, rừng dẫn tới sự ra đời của môn khoa học này Trong giai đoạn phát triển đầu tiên, sản lượng rừng chưa gắn với những quan điểm sinh thái học Việc nghiên cứu trên dần dần mới hoàn thiện và phát triển thêm những bước mới (Trịnh Đức Huy, 1988) [19]

Bảng biểu điều tra rừng ngày nay đã có những bước tiến rất quan trọng trong việc ứng dụng vào việc kinh doanh rừng Việc ứng dụng các bảng biểu: thể tích, thương phẩm, biểu cấp đất… vào kinh doanh rừng là một công cụ đắc lực khó có thể thay thế được trong các hoạt động sản xuất lâm nghiệp bởi tính tiện lợi cũng như khoa học của nó trong tính toán Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, công nghệ phần mềm, các tính toán của bảng biểu điều tra đã được lập trình nhằm tính toán nhanh hơn, sử dụng tiện lợi hơn; các thông

số, chỉ tiêu cần tính toán được xây dựng nhằm phát huy tối đa vai trò của nó trong sản xuất lâm nghiệp (Vũ Tiến Hinh, 2003) [16]

Bảng biểu điều tra là công cụ đắc lực phục vụ quản lý kinh doanh rừng Ở các nước phát triển, có nền sản xuất lâm nghiệp thương mại hoá lâu đời, bảng biểu điều tra như biểu thể tích, biểu sản lượng đã được xây dựng từ thế kỷ 19 Cho đến nay, ở nhiều nước trên thế giới, hệ thống các bảng biểu điều tra đã được hoàn thiện và chuyển tải lên các phần mềm quản lý dữ liệu để phục vụ công tác điều tra kinh doanh, dự báo sản lượng, lập kế hoạch quản lý rừng cho các loài cây rừng trồng Alexe (2008) đã tổng hợp và giới thiệu các kết quả về khoa học

Trang 16

điều tra và sản lượng rừng của 93 nước trong bộ sách lớn “Worldwide Forest Mensuration History”, trong đó nêu cụ thể thành tựu của từng nước về các vấn đề: 1) Biểu thể tích và hình dạng cây; 2) Sinh trưởng cây cá lẻ; 3) Đánh giá cấp đất; 4) Cấu trúc rừng; 5) Sinh trưởng và sản lượng; 6) Khối lượng thương phẩm

và sinh khối; 7) Nghiên cứu vòng năm và giải tích cây; 8) Điều tra rừng của 93 nước trên thế giới

1.1.1 Biểu thể tích

Biểu thể tích được xây dựng và sử dụng từ những thập niên đầu của thế kỷ

19 ở nhiều nước Châu Âu như Pháp, Đức (Van Laar & Akca, 2007) [52] Tuy nhiên, bảng biểu giai đoạn này mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu những cây cá

lẻ bằng thực nghiệm tính toán trực tiếp Các nghiên cứu đó dần dần được hoàn thiện đến đầu thế kỷ XX, nhiều tác giả đã vận dụng hàm toán học vào việc tính toán biểu thể tích dựa vào tương quan giữa đường kính và thể tích (Van Laar & Akca, 2007) [52] Từ đó trở đi, khoa học xây dựng các bảng biểu điều tra rừng phát triển mạnh ở các nước có nền lâm nghiệp phát triển, đặc biệt là Châu Âu (Van Laar & Akca, 2007 [52]; Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao, 1997) [13] Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ máy tính, các nhà nghiên cứu sản lượng đã xây dựng phần mềm máy tính thành chương trình để lập biểu thể tích cho nhiều loài cây (Avery & Burkhart, 1994; Husch et al., 2003 [38]; Van Laar & Akca, 2007 [52]) Đây là những tiến bộ vượt bậc trong việc nghiên cứu lập biểu thể tích, việc sử dụng phần mềm máy tính giúp cho việc tính toán được chính xác hơn, tiện lợi hơn so với các loại bảng biểu cũ

1.1.2 Biểu cấp đất

Trong lĩnh vực sản lượng rừng, cấp đất được coi là một chỉ tiêu để so sánh

và đánh giá sức sản xuất của các lâm phần Trên thế giới, trải qua một thời gian dài hình thành và phát triển, cấp đất được xây dựng theo nhiều quan điểm khác nhau Đầu tiên, người ta nghiên cứu tìm những nhân tố có tính chất nguyên nhân

Trang 17

chủ đạo, ảnh hưởng rõ rệt đến quá trình sinh trưởng của cây rừng như: khí hậu, địa hình, đất…Các nhân tố sinh thái luôn luôn tác động và ảnh hưởng tổng hợp đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rừng, hơn nữa việc tiến hành nghiên cứu xác định các nhân tố đó hết sức khó khăn, đòi hỏi phải có quá trình theo dõi lâu dài và liên tục mà kết quả chưa chắc đã phản ánh quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng Vì vậy, cho dù có xác định được nhân tố chủ đạo, thì nhân tố này lại chịu tác động qua lại một cách tổng hợp với các nhân tố khác

mà qua đó tác động đến rừng Lại có quan điểm cho rằng, cấp đất là chỉ tiêu biểu thị cho mức độ tốt xấu của đất, tức là chỉ đơn thuần dựa vào những tính chất lý, hóa của đất Các hiểu này chỉ phù hợp với quan điểm phân chia cấp đất dựa trên điều kiện lập địa Nếu hiểu cấp đất theo cách này thì cấp đất đồng nghĩa với điều kiện lập địa hoặc độ phì như trong lĩnh vực đất rừng thì lại gặp phải những hạn chế như đã nêu ở trên

Tiếp theo, là hướng tìm ra hệ quả của sự tác động tổng hợp của các nhân tố hoàn cảnh, tức là dùng kết quả phản ánh nguyên nhân Cụ thể căn cứ và trị số sản lượng và các chỉ tiêu có quan hệ chặt chẽ với sản lượng để phân chia sức sản xuất của lâm phần như trữ lượng, tăng trưởng trữ lượng…Hướng nghiên cứu này

tỏ ra có hiệu quả và được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và sử dụng Cho đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng, phân chia cấp đất làm cơ sở cho việc xây dựng các biểu quá trình sinh trưởng với những

mô hình toán học chặt chẽ, song mới tập trung vào đối tượng rừng trồng thuần loài đồng tuổi Nội dung chính của việc phân chia cấp đất là xác định nhân tố biểu thị cấp đất và mối quan hệ của nó với tuổi, đồng thời có quan hệ mật thiết với trữ lượng lâm phần, ít chịu ảnh hưởng của biện pháp tỉa thưa trong quá trình nuôi dưỡng rừng Qua nghiên cứu nhiều tác giả đã khẳng định: chiều cao của lâm phần ở một tuổi xác định là chỉ tiêu biểu thị tốt cho sức sản xuất của lâm phần

Trang 18

Tại các nước châu Á, châu Phi, người ta thường sử dụng chiều cao bình quân tầng ưu thế (ho, h100, h200) ở tuổi nhất định để phân chia cấp đất Theo Alder (1980) [35] thì đối với rừng đơn giản vùng nhiệt đới, đôi khi chiều cao ưu thế không phải là chỉ tiêu thích hợp để phân chia cấp đất Trường hợp này thường xuất hiện ở những lâm phần non của các loài cây sinh trưởng nhanh và những loài cây có biến động mạnh về sinh trưởng chiều cao, với chu kỳ kinh doanh ngắn

và không qua tỉa thưa thì chiều cao bình quân Hg lại là chỉ tiêu thích hợp

Khi xác định mô hình sinh trưởng chiều cao theo tuổi để ứng dụng và lập biểu cấp đất, người ta thường sử dụng các hàm sinh trưởng để mô tả quy luật sinh trưởng chiều cao theo tuổi của lâm phần Hàm sinh trưởng là mô hình sinh trưởng đơn giản nhất được sử dụng để mô tả quá trình sinh trưởng của cây rừng cũng như lâm phần Dựa vào hàm sinh trưởng có thể tính trước được giá trị lớn nhất của đại lượng sinh trưởng ở tuổi cuối cùng và có thể tính trước được tốc độ sinh trưởng cực đại

Marshall cũng như nhiều tác giả khẳng định rằng quy luật sinh trưởng chiều cao của mỗi loài cây ở các vùng khác nhau có sự khác biệt rõ nét Từ đó ứng với một kiểu sinh trưởng chiều cao, cần xác lập một hệ thống cấp đất tương ứng Như vậy, ứng với một hệ thống cấp đất cần thiết phải thiết lập một phương trình sinh trưởng chung, đại diện cho sinh trưởng chiều cao bình quân Từ phương trình này phân thành các đường cong sinh trưởng khác nhau gọi là đường cong chỉ thị cấp đất Để xác lập đường cong cấp đất có thể bằng phương pháp biểu đồ hoặc phương pháp hồi quy Phương pháp biểu đồ mặc dù độ chính xác không cao, nhưng đơn giản, nhanh chóng phân chia cấp đất cho đối tượng nào đó ngoài thực tế Do vậy, phương pháp này phù hợp cho công tác điều tra nhanh ngoài thực địa và nó còn được sử dụng để sơ bộ phân đối tượng nghiên cứu thành các cấp đất khác nhau làm đơn vị tập hợp số liệu phục vụ cho việc xác lập đường cong cấp đất theo phương pháp hồi quy

Trang 19

Phương pháp hồi quy có ưu điểm là hoàn toàn khách quan, các đường cong được xác lập có độ chính xác cao nhưng số liệu không đòi hỏi lớn Độ chính xác của phương pháp chủ yếu phụ thuộc vào mức độ phù hợp của mô hình toán học, cũng như độ chính xác khi ước lượng các tham số của mô hình

Theo tổng hợp kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương Thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng, khả năng sinh trưởng của rừng trồng (đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp) phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu liên quan tới điều kiện lập địa đó là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì, điển hình là các công trình nghiên cứu của Julian Evans (1974 [37]) Theo Alder 1980 [35], Vanclay 1999 [53], 2007 [54], Pretzcsch 2009 [47), cấp đất – biểu thị sức sản xuất của lập địa có thể được đánh giá bằng những phương pháp: 1 Dựa vào các nhân tố lập địa; 2 Dựa vào các yếu tố thực bì (thực vật) và 3 Dựa vào các yếu tố trung gian

Theo Cajender 1962, việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấp đất do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824 Đến đầu thế kỷ XX, phương pháp này được phổ biến rộng rãi ở châu Âu, rồi lan truyền sang Bắc Mỹ Phương pháp được đánh giá đơn giản và hiệu quả

Từ khi Eichhorn 1904 phát hiện ra quy luật “ Trữ lượng rừng là một hàm số của chiều cao bình quân lâm phần”, thì phương pháp phân chia cấp đất được củng cố cơ sở lý luận bền vững và chắc chắn (theo Assmann E – 1970 [37]) Nội dung chính của phương pháp này là xây dựng hàm sinh trưởng theo tuổi của một nhân tố điều tra lựa chọn nào đó, thông thường là chiều cao bình quân, chiều cao tầng trội, chiều cao dưới cành, chiều cao gỗ sản phẩm…Nhân tố được lựa chọn phải là một chỉ tiêu có quan hệ chặt chẽ với trữ lượng rừng Trên cơ sở đường cong trung bình này, chia thành một số cấp khác nhau theo thứ tự từ tốt đến xấu gọi là các cấp đất

Trang 20

Chiều cao bình quân tầng trội thường được sử dụng để mô tả cấp đất, do nó

ít bị ảnh hưởng bởi các biện pháp kỹ thuật tác động như tỉa thưa rừng trồng (Alder, 1980 [35]; Pretzsch 2009 [47]; Vanclay, 1999 [53])

Các phương pháp trên đã được nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và cho kết quả tốt (Vanclay 1999 [53]) và Alder (1980) [35] Mặc dù vậy, phương pháp phân chia cấp đất truyền thống và thông dụng nhất trong sản lượng rừng vẫn là việc sử dụng sinh trưởng chiều cao làm chỉ tiêu phân chia cấp đất

1.1.3 Biểu sản lượng

Biểu sản lượng rừng đầu tiên đã được xây dựng từ cuối thế kỷ XVIII ở Đức, theo Pretzsch (2001 [46], 2009 [47]), cho đến nay đã có 4 giai đoạn phát triển (Pretzsch, 2001 [46]; Pretzsch et al, 2008 [48]):

Giai đoạn đầu: Biểu sản lượng được xây dựng ở Đức với nhiều tác giả như Paulsen (1975), Von Cotta (1821), R.Hartig (1868), Th.Hartig(1847), G.L.Hartig (1795), Heyer (1852), Hundeshagen (1825) và Judeich (1871), các biểu được xây dựng dựa trên số lượng có hạn về số liệu, biểu sản lượng chỉ gồm những thông tin sinh trưởng cơ bản nhất của lâm phần và có rất ít các mô tả lâm sinh về mật độ trồng, chế độ tỉa thưa…Việc áp dụng các biểu sản lượng này vào thực tiễn làm nảy sinh rất nhiều sai số

Giai đoạn 2: Thế hệ biểu sản lượng thứ hai bắt đầu từ cuối thế kỷ XIX cho đến những năm 1950 của thế kỷ XX, với các đại diện tiêu biểu như Weise (1880), Von Guttenberg (1915), Zimmerle (1952), Vanselow (1951), Krenn (1946), Grundner (1913), Schwappach (1893), Wiedemann (1932) và Schober (1967) Đặc điểm của thế hệ biểu sản lượng này là được xây dựng trên cơ sở thực nghiệm vững chắc với các thí nghiệm về biện pháp kỹ thuật lâm sinh (tỉa thưa) được đo đếm lâu dài Tuy nhiên, việc sử dụng biểu sản lượng này bị giới hạn trong phạm vi rừng của các khu vực có ô đo đếm định vị

Trang 21

Giai đoạn 3: Được bắt đầu từ Gehrhardt (1909, 1923) là thế hệ biểu sản lượng được xây dựng từ việc sử dụng số liệu thực nghiệm kết hợp với các nguyên lý lý thuyết và nguyên lý sinh trắc học Phương pháp chủ yếu là xây dựng một hệ thống phương trình trên cơ sở số liệu đủ lớn nhằm mô phỏng tốt nhất có thể các quy luật sinh trưởng tự nhiên để từ đó dự đoán cấp đất và sản lượng Một số tác giả tiêu biểu là Assmann và Franz (1963), Hamilton and Christie (1973, 1974), Vuokila (1966), Schmidt (1971) và Lembcke et al (1975) Thế hệ biểu này có nhiều tiến bộ hơn so với hai thế hệ trên, nhưng về cơ bản việc dự đoán sản lượng, cấp đất cũng như “đầu ra” các biện pháp lâm sinh vẫn dựa vào quy luật được mô phỏng từ nguồn số liệu thực nghiệm nên độ linh hoạt của biểu không lớn

Giai đoạn 4: Với những đại diện tiêu biểu như Franz (1968), Hoyer (1975), Hradetzky (1972), Bruce et al (1977) và Curtis et al (1981, 1982) Các biểu thuộc thế hệ này mô phỏng quá trình phát triển lâm phần từ nhiều điều kiện gây trồng khác nhau Ví dụ như điều kiện lập địa, mật độ, chế độ chăm sóc Tất cả các thông tin về sinh trưởng, sản lượng rừng có liên quan được tổng hợp trong một mô hình sinh trắc học phức tạp để từ đó mô phỏng sự phát triển của lâm phần và đưa ra tất cả những kịch bản lâm sinh có thể có và trên cơ sở đó đưa ra các biểu sản lượng tương ứng

Thế hệ biểu sản lượng thứ 4 là thế hệ tiên tiến nhất, nhưng đòi hỏi kiến thức chuyên gia về sinh trưởng, sản lượng, sinh thái rừng và sự thành thạo về toán học và khoa học máy tính mà năng lực của nhiều nước đang phát triển chưa đáp ứng được, đặc biệt là trên phạm vi sản xuất, quản lý Vì vậy, việc xây dựng biểu sản lượng thuộc thế hệ thứ ba vẫn còn phổ biến và đang được áp dụng ở nhiều nước đang phát triển trên thế giới

Trang 22

1.1.4 Phương pháp kiểm tra bảng biểu

Phương pháp lựa chọn mô hình trong nghiên cứu sinh học thực nghiệm và sinh thái đã có nhưng thay đổi căn bản trong khoảng ba thập niên trở lại đây Trong đó, không những chỉ sử dụng các tiêu chuẩn thống kê truyền thống như có

hệ số tương quan cao, sai số nhỏ, không có sai số hệ thống, phù hợp với đặc điểm sinh học của đối tượng được mô phỏng…mà còn nhiều tiêu chuẩn khác được đề xuất và chứng minh là cần thiết trong lựa chọn mô hình Để lựa chọn được mô hình phù hợp nhất trong nghiên cứu sinh trưởng, sinh thái rừng cần rất nhiều bước kiểm tra, đánh giá khác nhau, trong đó có 5 điểm cơ bản nhất (Monserud, 2003 [45]; Vanclay & Skovsgaard, 1997 [54]):

1) Kiểm tra tính logic và sự phù hợp với đặc điểm sinh học của mô hình 2) Kiểm tra các tiêu chuẩn thống kê

3) Xem xét đặc điểm sai số của mô hình

4) Kiểm tra thống kê

5) Phân tích độ nhạy

Hai tiêu chuẩn lựa chọn mô hình nữa cũng được đề xuất, chứng minh là cần thiết và sử dụng phổ biến hiện nay là tiêu chuẩn thông tin Akeike và tiêu chuẩn Schwarz (Johnson & Omland, 2004 [44])

1.2 Nghiên cứu về lập bảng biểu điều tra rừng ở Việt Nam

Trồng rừng và phục hồi rừng với các loài cây bản địa và nhập nội như: Thông ba lá, Thông mã vĩ, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro,

Mỡ, Sa mộc…đã phát triển từ lâu ở Việt Nam Để đáp ứng yêu cầu của thực tiễn sản xuất, bảng biểu điều tra trong kinh doanh rừng ở Việt Nam cần phải được lập

Do đó, hàng loạt các bảng biểu điều tra rừng, kinh doanh rừng trồng đã được lập

Trang 23

1.2.1 Biểu thể tích

Vấn đề trên đã được nhiều tác giả đề cập đến trong các công trình nghiên cứu, cụ thể là: Đồng Sĩ Hiển nghiên cứu lập biểu thể tích cho cây rừng Việt Nam (Đồng Sĩ Hiển, 1974 [10]) Đây được xem là công trình đặt nền móng cho việc nghiên cứu lập biểu điều ra rừng ở Việt Nam: nghiên cứu thể tích cây đứng cho rừng gỗ hỗn loài của Nguyễn Văn Trương (1973) hay lập biểu thể tích cho cây

Bồ đề của tác giả Vũ Đình Phương (1970, 1971); Nghiên cứu về lập biểu rất đáng chú ý là biểu thể tích và biểu độ thon cho cây rừng hỗn loài lá rộng của Nguyễn Ngọc Lung (1972) Đó là những tác giả tiên phong cho việc nghiên cứu lập biểu thể tích ở Việt Nam

Trong giai đoạn từ năm 1980 trở lại đây đã có rất nhiều tác giả đi sâu vào lập biểu thể tích như: Trịnh Đức Huy (1988) [19] trong nghiên cứu dự đoán sản lượng rừng và năng suất gỗ của rừng trồng Bồ đề Tác giả đã xây dựng được biểu thể tích cho cây Bồ đề ở phía Bắc Việt Nam; tác giả Bảo Huy (1995) [17] nghiên cứu lập biểu thể tích cho rừng Tếch ở Đắc Lắc hay công trình nghiên cứu lập biểu thể tích cho cây Thông mã vĩ ở Đông Bắc của Nguyễn Thị Bảo Lâm (2006) Ngoài ra, các tác giả Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh đã nghiên cứu lập biểu thể tích cho loài Thông ba lá (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh, 1999) [24] Trong nghiên cứu này, tác giả đã sử dụng các phương trình đường sinh thân cây có vỏ, không vỏ và các mô hình thể tích có vỏ để lập biểu theo 3 phương án: 1) Biểu thể tích thân cây có vỏ và không vỏ theo 5 cấp chiều cao đối với các cỡ đường kính từ 8 -80 cm; 2) Biểu thể tích 2 nhân tố D x H cho rừng non và cây Thông kích thước nhỏ có D từ 4 -28cm, mỗi cỡ D là 1cm, tỷ lệ

vỏ theo cỡ D; 3) Biểu thể tích 2 nhân tố D x H cho các lâm phần trưởng thành có

cỡ D từ 8 – 80 cm, biểu cho thể tích cây cả vỏ (Vcv) và tỷ lệ % thể tích vỏ (Vv) Kết quả này đã được kiểm tra và cho sai số với độ chính xác từ 0,73 – 1,45%

Trang 24

Những nghiên cứu gần đây tập trung nhiều vào việc lập biểu cho các loài cây trồng rừng chủ yếu Điển hình là tác giả Vũ Tiến Hinh (2000) đã lập biểu sản lượng cho Sa Mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ ở các tỉnh phía Bắc (Vũ Tiến Hinh, 2000); tác giả Đào Công Khanh và cộng sự (2001) [21] đã nghiên cứu lập biểu thể tích cho Bạch đàn Urophylla, Keo tai tượng, Tếch, Thông nhựa và kiểm tra biểu sản lượng cho các loài Đước Nghiên cứu này đã hoàn thiện một số loài cây trồng như Tếch, Đước, Tràm Ngoài ra, còn một số công trình nghiên cứu khác như: Hoàn Xuân Y (1997) nghiên cứu về cây Mỡ; Nguyễn Trọng Bình (2003) [3] nghiên cứu lập biểu cho loài keo lai, Khúc Đình Thành (2003) [29] lập biểu thể tích cho Keo tai tượng…

1.2.2 Biểu cấp đất

Kế thừa phương pháp nghiên cứu của các tác giả đi trước, năm 1971, Vũ Đình Phương đã tiến hành lập biểu cấp đất đầu tiên cho rừng Bồ đề Tác giả sử dụng quy luật sinh trưởng chiều cao bình quân cộng để phân chia thành 3 cấp đất theo phương pháp phân cấp tương đối

Trịnh Đức Huy (1988) [19] đã sử dụng hàm Gompertz để phân chia cấp đất cho rừng Bồ đề vùng trung tâm Bắc Việt Nam Chỉ tiêu được chọn để phân chia cấp đất là chiều cao bình quân cộng, bằng phương pháp Affill tác giả đã phân chia rừng Bồ đề thành 5 cấp Trên cơ sở cấp đất, tác giả đã dự đoán trữ lượng và năng suất cho rừng Bồ đề ở các giai đoạn tiếp theo

Viên Ngọc Hùng (1985) và Nguyễn Ngọc Lung (1987,1989) dùng hàm Schumacher mô tả sinh trưởng chiều cao tầng cây trội Thông ba lá ở Lâm Đồng

để phân chia thành các cấp năng suất khác nhau

Vũ Văn Nhâm (1988) [25] đã dùng hàm Korf để lập biểu cấp đất tạm thời cho rừng Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc, tác giả đã dựa vào mô hình tăng trưởng chiều cao để phân chia cấp đất

Trang 25

Vũ Tiến Hinh và các cộng sự (1996) [12] đã sử dụng suất tăng trưởng về chiều cao bình quân theo tiết diện để lập biểu cấp đất cho rừng Keo lá tràm toàn quốc Nguyễn Trọng Bình (1996) trên cơ sở lý thuyết hàm ngẫu nhiên đã nghiên cứu mối quan hệ giữa kỳ vọng toán và phương sai cho ba loài cây: Thông đuôi ngựa, Thông nhựa và Mỡ của từng đại lượng sinh trưởng D1.3, H ở các thời điểm khác nhau của lâm phần Đây là một trong những cơ sở quan trọng để xem xét vấn đề phân chia cấp năng suất và ứng dụng biểu cấp đất cho các loài cây nói trên Hoàng Xuân Y (1997) đã sử dụng hàm Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng chiều cao làm cơ sở phân chia cấp đất cho rừng Mỡ vùng nguyên liệu giấy Bùi Việt Hải (1998) khi nghiên cứu sinh trưởng của lâm phần Keo lá tràm tại vùng miền Đông Nam Bộ đã cho thấy: Ở rừng trồng Keo lá tràm diễn biến về thay đổi số cây không lớn thì rõ ràng sự tăng lên của G tùy thuộc trực tiếp vào sinh trưởng đường kính của cây và điều này lại phụ thuộc vào điều kiện lập địa Mức độ chênh lệch về tổng tiết diện ngang giữa các cấp đất là rất rõ rệt, trung bình giữa cấp đất I và cấp đất II chênh lệch xấp xỉ 2 lần Trong điều kiện cùng cấp mật độ và cùng tuổi, lượng tăng trưởng bình quân chung ở cấp đất I lớn gấp 2,5 lần so với cấp đất III, tuy nhiên ở cùng một cấp đất thì chênh lệch về lượng tăng trưởng bình quân chung ở giữa hai cấp mật độ nhỏ hơn nhiều Như vậy, trữ lượng rừng trồng ở một tuổi nào đó thay đổi rất lớn tùy thuộc vào mật độ hiện tại

và điều kiện đất trồng

Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) đã lập biểu cấp đất cho Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc Tác giả đã chia ra làm 4 cấp đất, từ tuổi cơ sở đã xây dựng được biểu cấp đất cho loài Thông mã vĩ vùng Đông Bắc Bảo Huy (1995) lập biểu cấp đất cho rừng Tếch; Hoàng Xuân Y (1997) lập biểu cấp đất cho rừng Mỡ trồng tại vùng nguyên liệu giấy

Trang 26

Khi thực hiện đề tài nghiên cứu cấp nhà nước về tăng trưởng và sản lượng Thông ba lá, Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [24] đã xây dựng được hệ thống các biểu sản lượng, trong đó biểu cấp đất được chia làm 5 cấp đất

và sử dụng phương trình tổng quan giữa chiều cao tầng trội Hdom với tuổi T của

257 cặp hợp Hdom/T Tại tuổi thành thục công nghệ T= 60 tuổi, lấy dãn cách dentaH = 5m chia lên trên và xuống dưới đường cong Hdom/T bình quân để có được 5 cấp đất

Vũ Tiến Hinh (2003) [16] lập biểu cấp đất cho Sa mộc, Thông mã vĩ, Mỡ Biểu cấp đất lập cho lâm phần Sa mộc trồng thuần loài đều tuổi ở các tỉnh phía Bắc được lập theo chiều cao ưu thế Ho (chiều cao bình quân của 20% số cây có đường kính lớn nhất trong lâm phần) và được phân thành 4 cấp ( I, II, III, IV) tương ứng với các cấp đất từ tốt đến xấu Tương tự như vậy, biểu cấp đất cây Mỡ lập cho những lâm phần ở vùng Trung tâm phía Bắc và vùng Đông Bắc cũng được lập theo chiều cao ưu thế Ho và chia thành 4 cấp (Vũ Tiến Hưng, 2006) [20] Theo Đào Công Khanh (2001), các phương pháp phân chia đường cong cấp đất được nhiều tác giả ở nước ta sử dụng khá phong phú Các tác giả Vũ Đình Phương, Nguyễn Ngọc Lung, Vũ Nhâm…đã sử dụng phương pháp phân chia cấp đất theo phương trình sinh trưởng chiều cao Vũ Tiến Hinh (1996,1999) khi lập biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho loài Keo lá tràm và Quế đã dựa vào phương trình suất tăng trưởng chiều cao để làm cơ sở phân chia cấp đất Để

có cơ sở lựa chọn phương pháp phù hợp Đào Công Khanh (2001) lập biểu cấp đất cho rừng Bạch đàn urophylla, Keo tai tượng, Tếch, Thông nhựa đã sử dụng

cả hai phương pháp nêu trên, sau đó đựa vào kết quả kiểm nghiệm sẽ lựa chọn phương pháp thích hợp Tác giả và các cộng sự đã xây dựng được 4 cấp đất cho Bạch đàn uro, Keo tai tượng; 3 cấp đất cho Thông nhựa (Đào Công Khanh, 2001) Những công trình này đã đáp ứng được nhu cầu sản xuất trong việc sử dụng biểu cấp đất tại các địa phương được thiết lập Tuy nhiên, một số biểu cấp đất

Trang 27

khi mở rộng vùng sinh thái đã không còn phù hợp Vì vậy, cần có các nghiên cứu, kiểm tra cụ thể để hiệu chỉnh hoặc xây dựng biểu cấp đất địa phương sử dụng trong kinh doanh rừng trồng ở địa phương đó

1.2.3 Biểu sản lượng

Ở Việt Nam, các tác giả thường sử dụng các mô hình chủ yếu sau đây để lập biểu sản lượng: Mô hình mật độ lâm phần; Mô hình sinh trưởng cây bình quân; Mô hình tổng tiết diện ngang; Mô hình trữ lượng lâm phần (Vũ Tiến Hinh, 2003) [16]

- Mô hình mật độ lâm phần: Vấn đề cơ bản nhất của biện pháp tỉa thưa là việc xác định số cây tối ưu (Nopt) cần để lại nuôi dưỡng theo thời gian Nghiên cứu dự đoán sự biến đổi theo tuổi của mật độ tối ưu (mật độ mà tại đó tất cả các cây rừng tận dụng tối đa không gian dinh dưỡng) và cách xác định nó có rất nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau

Để xác định được mật độ tối ưu, các tác giả quan niệm, khi tổng diện tích tán cây trên 1ha trong lâm phần là 10.000m2

là các cây trong lâm phần tận dụng tối đa không gian dinh dưỡng Từ đó các tác giả Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh đã thiết lập mô hình sinh trưởng của diện tích tán cây sinh trưởng trung bình với tuổi để từ đó xác định mật độ tối ưu lâm phần

Vũ Tiến Hinh và một số tác giả lại xây dựng mô hình quan hệ giữa tổng diện tích tán lâm phần với chiều cao, đường kính và mật độ lâm phần, hoặc có thể một, hai trong ba chỉ tiêu này và trên cơ sở đó, để xác định mật độ tối ưu Một số tác giả khác cho rằng quan hệ giữa đường kính tán với đường kính của cây bình quân (thường rất chặt chẽ) sẽ xác định được mật độ tối ưu của lâm phần

ở một tuổi nào đó (Đào Công Khanh và cộng sự, 2001 [21])

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [24] mô tả quy luật sinh trưởng diện tích tán bình quân của các lâm phần Thông ba lá bằng phương trình đường thẳng: St = A + Bi.T Ngoài phương pháp xác định trực tiếp sinh trưởng

Trang 28

diện tích tán bình quân như trên, còn lại chủ yếu được xác định gián tiếp qua các chỉ tiêu phân chia cấp đất như H0 như:

- Mô hình sinh trưởng cây bình quân: Vũ Tiến Hinh (1995), Nguyễn Thị

Bảo Lâm (1996) khi nghiên cứu lựa chọn cây tiêu chuẩn bình quân lâm phần Thông đuôi ngựa đã kết luận, có thể dùng cây bình quân theo tiết diện ngang (cây có D = Dg, H = Hg) thay cho cây bình quân thể tích Sử dụng chỉ tiêu Dg, Hg

để xác định thể tích bình quân lâm phần thông qua phương trình thể tích Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997) [13] cho thấy, với đối tượng rừng trồng có chu kỳ kinh doanh không dài (phạm vi phân bố đường kính không lớn) ở nước

ta, có thể sử dụng Dg, Hg làm kích thước cây bình quân lâm phần (Vũ Tiến Hinh., 2003) [16] Để xác lập các đường sinh trưởng D, H, V cho cây bình quân lâm phần với các lâm phần Thông ba lá được thiết kế tỉa thưa hàng năm, Nguyễn Ngọc Lung (1999) đã sử dụng hàm Schumacher mô tả sinh trưởng D, H, V cho từng cấp đất (Nguyễn Ngọc Lung & Đào Công Khanh., 1999) [24] Nhưng với các lâm phần Sa Mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ được thiết kế tỉa thưa một số lần trong chu kỳ kinh doanh, các tác giả đã dùng phương trình suất tăng trưởng chiều cao và suất tăng trưởng đường kính cùng với các giá trị chiều cao, đường kính của các cấp đất cho trước tại tuổi A0 xác định sinh trưởng chiều cao và đường kính bình quân lâm phần cho các tuổi nhỏ hơn A0 (Vũ Tiến Hinh et al.,

2000) [14]

- Mô hình tổng tiết diện ngang: Dự đoán tổng tiết diện ngang từ sinh

trưởng đường kính (Vũ Tiến Hinh et al., 2000) [14] đã lập biểu sản lượng cho Sa

Trang 29

Mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ, tác giả đã dự đoán sinh trưởng tổng tiết diện ngang

ở giai đoạn trước lần tỉa thưa thứ nhất và giữa 2 lần tỉa thưa liên tiếp (Vũ Tiến Hinh., 2003) [16] Dự đoán tổng tiết diện ngang thông qua chiều cao và mật độ vân dụng lý thuyết của Marsh Đào Công Khanh và cộng sự đã dự đoán cho 4

loài cây là Bạch đàn uro, Keo tai tượng, Tếch và Thông Nhựa (Đào Công Khanh

et al., 2001) [21]

- Mô hình trữ lượng lâm phần: Dự đoán trữ lượng lâm phần dựa vào sinh

trưởng thể tích đã được tác giả Nguyễn Ngọc Lung (1999) áp dụng để dự đoán trữ lượng cho các lâm phần Thông ba lá, trong đó: mật độ được xác định theo

mô hình mật độ tối ưu, thể tích cây bình quân được xác định thông qua phương trình sinh trưởng theo đơn vị cấp đất Vũ Tiến Hinh (2000, 2003) và các cộng sự khi nghiên cứu lập biểu sản lượng cho các loài: Sa Mộc, Mỡ, Thông mã vĩ và Quế cũng dự đoán trữ lượng trên cơ sở sinh trưởng về thể tích (Vũ Tiến Hinh., 2003) [16] Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) lại dự đoán trữ lượng thông qua mô tổng tiết diện ngang để áp dụng cho các lâm phần Thông mã vĩ vùng Đông Bắc (Nguyễn Thị Bảo Lâm., 1996)

Để xác định thời điểm tỉa thưa: Khi nghiên cứu về lập biểu sản lượng cho một số loài cây trồng ở nước ta, như biểu sản lượng Keo lá tràm toàn quốc (1996), biểu sản lượng Sa Mộc, Thông mã vĩ, Mỡ (2000) đã sử dụng tỉa thưa có giãn cách Với các biểu sản lượng này, tuổi càng cao, kỳ giãn cách càng dài Vũ Tiến Hinh et al (2002) khi nghiên cứu về cây Quế ở Yên Bái cho rằng tỉa thưa với kỳ giãn cách cố định, có thể là 2 năm (Vũ Tiến Hinh., 2002) [16]

Một số thành tựu của công tác xây dựng bảng biểu điều tra rừng ở Việt Nam hiện nay:

Các phương pháp điều tra, nghiên cứu và lập bảng biểu đã được giới thiệu, bổ sung và phát triển tương đối hoàn thiện ở nước ta với các tác giả lớn như Đồng Sĩ Hiền (1974) cho lập biểu thể tích và độ thon cây đứng, Vũ Tiến Hinh (1998, 2003) và Nguyễn Ngọc Lung (1987a

, 1987b, 1999) cho nghiên cứu

Trang 30

sinh trưởng và sản lượng (Đồng Sĩ Hiền, 1974 [10]; Nguyễn Ngọc Lung, 1987a [22]; Nguyễn Ngọc Lung, 1987b [23]; Nguyễn Ngọc Lung & Đào Công Khanh,

1999 [24]; Vũ Tiến Hinh, 2003 [16]) Một số phương pháp tiêu biểu đã được

nhiều tác giả trong nước vận dụng, phát triển và hoàn thiện tỏ ra có nhiều ưu

điểm hơn so với phương pháp kinh điển của thế giới như sử dụng hệ số thon tự

nhiên xây dựng phương trình đường sinh thân cây (Đồng Sĩ Hiền., 1974 [10]), hay sử dụng suất tăng trưởng để mô phỏng các quá trình sinh trưởng (Vũ Tiến Hinh, 2003 [16]; Vũ Tiến Hinh et al , 2000 [14]; Vũ Tiến Hinh et al., 1996 12])

Những nghiên cứu này đã một phần nào đó đáp ứng được yêu cầu của sản xuất, thể hiện rõ vai trò quan trọng của bảng biểu trong kinh doanh rừng ở nước

ta Nhưng như thế là chưa đủ để đáp ứng yêu cầu của sản xuất, khi mà những đòi hỏi về tính khoa học, tính chính xác, tính thuận tiện của thực tiễn luôn đặt ra sao cho việc vận dụng các bảng biểu trong sản xuất, kinh doanh rừng đạt hiệu quả cao nhất Biểu sản lượng là biểu quan trọng nhất, vừa để chủ rừng nắm vững kết cấu rừng trồng, trữ sản lượng và năng suất theo từng tuổi, vừa để cán bộ kỹ thuật

có căn cứ xác định các giải pháp lâm sinh như tuổi khép tán và tuổi tỉa thưa, nuôi dưỡng, tuổi chặt chính khi trồng rừng cung cấp gỗ lớn (cấp đất tốt) và tuổi chặt chính khi cung cấp gỗ nhỏ như giấy, dăm, diêm (cấp đất tốt và xấu) (Nguyễn Ngọc Lung & Đào Công Khanh, 1999 [24])

Tuy nhiên việc nghiên cứu bảng biểu còn có một số mặt hạn chế sau: Các kết quả của một số nghiên cứu lập bảng biểu vẫn dựa trên số liệu của chọn ô tiêu chuẩn, cây tiêu chuẩn để đo đếm theo phương pháp lấy mẫu điển hình, số liệu này không phù hợp để sử dụng trong các phân tích thống kê chuẩn mực vì lý thuyết xác suất thống kê là dựa trên nền tảng các quy luật về xác suất (laws of chance) mà chỉ đúng đắn khi mẫu được chọn ngẫu nhiên (Grafen &

Hails, 2002 [41]; Husch et al., 2003 [42]; Jayaraman, 1999 [43])

Do kinh phí, thời gian hạn hẹp kết hợp với số lượng hạn chế các lâm phần của mỗi loài cây nghiên cứu trong thời gian trước đây, nên một số các nghiên

Trang 31

cứu lập biểu cho rừng trồng chỉ lấy được số liệu trên một số vùng sinh thái nhất định Đây là một trong những vẫn đề hết sức phổ biến trong các nghiên cứu bảng biểu ở Việt Nam

1.2.4 Phương pháp kiểm tra bảng biểu

Ở Việt Nam hiện nay thường sử dụng các phương pháp và mô hình để kiểm tra bảng biểu như sau: Để lựa chọn phương trình tương quan tốt nhất trong nghiên cứu lâm nghiệp, các tác giả sử dụng các tiêu chuẩn thống kê truyền thống (hệ số tương quan, sai số nhỏ, tính đơn giản của phương trình ) (Nguyễn Hải

Tuất et al., 2006) [30] Riêng đối với mô hình sinh trưởng thì ngoài những tiêu

chuẩn này, mô hình cần phải phù hợp với đặc tính sinh vật học của cây/ lâm phần Để kiểm nghiệm biểu cấp đất (đường cong sinh trưởng chiều cao), các tác giả đề xuất dùng phương pháp biểu đồ (vẽ các đường cong sinh trưởng thực nghiệm trên biểu đồ cấp đất để kiểm tra sự phù hợp) hoặc so sánh tham số biểu thị nhịp độ sinh trưởng tìm được cho phương trình của lâm phần kiểm tra với phương trình cấp đất Các phương pháp kiểm nghiệm biểu cấp đất này đã được các tác giả trong nước áp dụng khi lập biểu cấp đất cho nhiều loài cây (Nguyễn Ngọc Lung & Đào Công Khanh, 1999 [24]; Trần Văn Con, 2008 [4]; Vũ Tiến Hinh, 2003 [16]); Vũ Tiến Hưng (2006 [20]) khi nghiên cứu phương pháp hiệu chỉnh biểu sinh trưởng để xác định một số chỉ tiêu sản lượng cho các lâm phần

Mỡ, Sa Mộc ở một số tỉnh phía Bắc ngoài việc xác định sai số theo giá trị tuyệt đối và tương đối, đề tài còn dùng tiêu chuẩn U của Wicoxon cho hai mẫu liên hệ

để kiểm tra xem biểu có sai số hệ thống không? (Vũ Tiến Hưng, 2006) [20]

1.3 Bảng biểu điều tra cho kinh doanh rừng Keo tai tượng và keo lá tràm tại Việt Nam

1.3.1 Đặc điểm sinh học và sinh thái học

* Keo lá tràm:

Trang 32

Keo lá tràm là dạng cây gỗ lớn, chiều cao có thể đạt tới 30 m Loài cây này phân cành thấp, tán rộng Vỏ cây có rạn dọc, màu nâu xám Lá cây là lá giả, do

lá thật bị tiêu giảm, bộ phận quang hợp là lá giả, được biến thái từ cuống cấp 1, quan sát kỹ có thể thấy dấu vết của tuyến hình chậu còn ở cuối lá giả, có hình dạng cong lưỡi liềm, kích thước lá giả rộng từ 3-4 cm, dài từ 6-13 cm, trên lá giả

có khoảng 3 gân dạng song song, ở cuối lá có 1 tuyến hình chậu Hoa tự dạng bông đuôi sóc, tràng hoa màu vàng Quả dạng đậu xoắn, hạt màu đen, có rốn hạt khá dài màu vàng như màu của tràng hoa

Keo lá tràm được phân bố tự nhiên ở vùng Indonesia và Papua New Guinea Hiện tại được trồng rộng rãi tại nhiều quốc gia ở vùng nhiệt đới

* Keo tai tượng:

Keo tai tượng là dạng cây gỗ lớn, chiều cao có thể đạt tới 30 m Đường kính có thể đạt được đến 120-150cm Ở Việt Nam, Keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm, Một lô rừng Keo tai tượng xuất xứ Cardwell của Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy (FRC) đã được MARD công nhận đủ tiêu chuẩn rừng giống Một vài khảo nghiệm hậu thế của lô rừng giống FRC đã cho thấy ở Tuyên Quang, sau trồng 24 tháng, tốc độ sinh trưởng chiều cao đạt 2,5-3m/năm

1.3.2 Các nghiên cứu về cấu trúc và bảng biểu hai loài keo

- Keo Tai tượng được lập theo đề tài: Lập biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng các loài cây Bạch đàn urophylla, Keo tai tượng, Tếch, Thông nhựa và kiểm tra biểu sản lượng các loài Đước, Tràm

Trang 33

- Phạm vi thu thập số liệu: Tại các vùng Trung tâm Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Duyên Hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ

Số cấp đất: 4 cấp đất

Biểu đã được kiểm nghiệm bằng phương pháp biểu đồ

Biểu sản lượng lâm phần Keo lá tràm ở Đăk Lăk (Nguyễn Văn Xuân, 1997) chỉ đề cập đến các chỉ tiêu cơ bản như: mật độ (N), chiều cao (Hg), đường kính bình quân (Dg), tổng tiết diện ngang (G), trữ lượng và tăng trưởng bình quân chung về trữ lượng (∆M), ngoài ra có thể đề cập đến suất tăng trưởng về trữ lượng (PM)

Vũ Tiến Hinh (1996, 2000) đã xác lập phương trình tổng tiết diện ngang cho keo lá tràm từ tổng tiết diện ngang và số cây ở từng tuổi cũng như ở từng bộ phận lâm phần, xác định đường kính Dg tương ứng

do nhân tố lập địa, địa lý, địa hình, Với diện tích rừng keo tai tượng và keo lá tràm tại Bắc Giang rất lớn và đặc trưng riêng về lập địa, việc kiểm tra khả năng ứng dụng các biểu này áp dụng tại Bắc Giang cần được thực hiện để có giải pháp hiệu chỉnh hoặc thiết lập biểu mới phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng keo tại địa phương

Trang 34

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Kiểm tra sự phù hợp và khả năng áp dụng của các biểu kinh doanh đã lập cho loài Keo lá tràm và Keo tai tượng tại vùng dự án, kiểm tra các nội dung sau:

- Kiểm tra biểu thể tích cây đứng;

- Kiểm tra biểu cấp đất

(Các biểu sử dụng để kiểm tra đã được công bố trong hai công trình: Đào Công Khanh và cs, 2001; Vụ khoa học công nghệ và chất lượng sản phẩm, 2003)

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bảng biểu điều tra rừng Keo Lá tràm và Keo tai tượng

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

- Vùng nghiên cứu

Số liệu thu thập trên địa bàn 2 huyện Lục Ngạn và Sơn Động, Bắc Giang

- Về loại rừng nghiên cứu:

Các lâm phần Keo lá tràm và Keo tai tượng trồng thuần loài, đều tuổi, trồng bằng cây con có bầu

- Nội dung nghiên cứu:

Đề tài chỉ nghiên cứu các loại biểu đã được lập cho Keo lá tràm và Keo tai tượng: Biểu thể tích 2 nhân tố, Biểu cấp đất

Đề tài tập trung giải quyết 2 vấn đề:

1) Kiểm tra các biểu thể tích và biểu cấp đất đã lập cho Keo lá tràm và Keo tai tượng

2) Nếu không phù hợp, đề xuất xây dựng lại biểu mới

Trang 35

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo lá tràm ở vùng dự án

2.3.1.1 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích

2.3.1.2 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất

- Kiểm nghiệm biểu cấp bằng phương pháp biểu đồ

2.3.2 Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo tai tượng ở vùng dự án

2.3.2.1 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích

2.3.2.2 Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất

- Kiểm nghiệm biểu cấp bằng phương pháp biểu đồ

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp điều tra

2.4.1.1 Phương pháp chọn lâm phần, ô tiêu chuẩn tạm thời

- Chọn lâm phần điều tra: Trong một đơn vị quản lý rừng các lâm phần điều tra được chọn ngẫu nhiên theo từng cấp tuổi

- Trên các lô rừng trồng thiết lập các ô tiêu chuẩn (ôtc) tạm thời với diện tích 250 m2/ôtc, đánh dấu các cây ngoài cùng gần ranh giới nhất Diện tích ôtc được xác định trên cơ sở mật độ bình quân của rừng sao cho ít nhất trong mỗi

ô có trên 30 cây được đo đếm, (nghĩa là mật độ thấp nhất là 1200 cây/ha)

2.4.1.2 Đo đếm, giải tích cây trên OTC

- Trước khi điều tra cây đứng cần thu thập những thông tin tổng quan cần thiết để ghi vào phiếu điều tra ôtc (Mô tả các nhân tố sinh thái, lập địa của lâm phần, đo đếm chiều cao tầng trội để xác định biểu cấp năng suất), gồm:+ Tên loài cây;

Trang 36

+ Ước tính mật độ hiện tại của rừng

- Điều tra trong ôtc:

+ Sử dụng GPS để lấy toạ độ, độ cao tại tâm ôtc;

+ Đo độ dốc bằng địa bàn;

+ Đo các chỉ tiêu sinh trưởng như trong phiếu điều tra;

 Đo D1.3 (cm) bằng thước dây đo tất cả các cây trong ôtc;

 Đo HVN (m) bằng Blumeleiss (hoặc vertex) đo theo hệ thống cứ 5 cây thì đo một cây;

 Đo Dt bằng thước dây dài, cứ hai cây đo chiều cao thì đo đường kính tán 1 cây

 Đo chiều cao của 20% cây cao nhất Hdom của lâm phần

 Phân cấp sinh trưởng cây theo 5 cấp của Kraf (Đo đường kính theo 5 đoạn tương đối theo chiều cao cây đó là: D00, D01, D02, D03, D04, mỗi ôtc đo 5 cây)

 Tính toán đường kính cây có tiết diện bình quân bằng công thức:

Trang 37

- Tìm cây có đường kính bằng hoặc xấp xỉ bằng đường kính của cây bình quân để chặt ngả (đó là cây có đường kính bình quân) Cây có đường kính bình quân (Dg) đã chọn sẽ không được chặt nếu:

+ Cây có hai ngọn, cây có bạnh vè quá lớn, cong queo, rỗng ruột, hoặc

bị khuyết tật lớn;

+ Cây phân bố ở vị trí rất khó hoặc không thể thao tác an toàn;

- Chọn ra 5 cây có đường kính lớn nhất trong ô Ưu tiên chặt cây lớn nhất Tuy nhiên, nếu cây này gặp các trường hợp như cây Dg ở trên thì sẽ chọn một trong các cây còn lại

- Ghi các thông tin về các cây tiêu chuẩn chặt ngả vào trong biểu tổng hợp số liệu về cây giải tích (gồm giá trị Dg tính toán; STT của cây tiêu chuẩn chặt ngả; chiều dài men thân; tổng số thớt; chiều dài đoạn ngọn…)

- Các bước trước và sau khi hạ cây tiêu chuẩn:

Bước 1: Đánh dấu vòng quanh vị trí 1.3 trên cây đã chọn;

Bước 2: Cưa và hạ cây xuống;

Bước 3: Phát cành nhánh (không phát ngọn);

Bước 4: Dùng phấn vạch rõ một đường dọc theo thân cây (lên ngọn cây) theo một mặt duy nhất Đông Tây;

Bước 5: Dùng thước dây kéo dài, đặt vị trí 1.3 của thước đúng vị trí 1.3

đã vạch trên cây Một người giữ một đầu thước, người kia kéo thước men theo thân cây và đánh dấu các vị trí mỗi 2m (bằng bút dầu + phấn) Đánh dấu đến khi chiều dài đoạn ngọn chỉ còn 1-3 m

=> Đọc chiều dài men thân của cây

Bước 6: Cưa từng phân đoạn, độ dày thớt là 5cm

Bào nhẵn các thớt gỗ, để vòng năm hiện rõ cho dễ đếm vòng năm, vạch theo một hướng duy nhất Đông Tây - Nam Bắc rồi đếm thứ tự các vòng năm ứng với các tuổi Với thớt 00 đếm và ghi vòng năm từ tâm ra ngoài, các thớt

Trang 38

khác đếm và ghi vòng năm từ ngoài vào trong Vòng ngoài cùng của các thớt đều ứng với tuổi cây hiện tại, dùng thước khắc vạch đến cm đo đường kính các tuổi ở các thớt, ghi số liệu đo được vào bảng ghi đường kính các tuổi ở các thớt theo giáo trình điều tra trường đại học Lâm nghiệp (Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao [20])

- Dung lượng mẫu điều tra phân bố theo địa phương

Bảng 2-1: Tổng hợp dung lượng mẫu điều tra

Địa điểm

Số ôtc

Số cây giải tích nhanh

Số cây giải tích chi tiết

Số ôtc

Số cây giải tích nhanh

Số cây giải tích chi tiết

Trang 39

- Sai số tuyệt đối (∆) của biểu sẽ là: ∆= Vlt-Vt (2.2)

∂ : Sai số tương đối

∆ : Sai số tuyệt đối

Vt: thể tích thực

- Tiết diện ngang G

- Tiết diện ngang theo chiều cao GH

2.4.2.2 Tính toán cho ô tiêu chuẩn và lâm phần

Tính các chỉ tiêu: Mật độ hiện tại: N (cây/ha); Tổng tiết diện ngang: G (m2/ha); Đường kính bình quân theo tiết diện: Dg(cm); Trữ lượng: M (m3

/ha); Chiều cao cây có tiết diện bình quân: Hg (m); Chiều cao bình quân tầng ưu thế: H0 (m); Tổng diện tích tán: Dt (m2); Chiều cao tầng trội Ho (m); Tuổi lâm phần A (năm)

2.4.3 Phương pháp kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất

2.4.3.1 Phương pháp kiểm tra biểu thể tích

Biểu thể tích của 2 loài Keo lá tràm và Keo tai tượng được lập theo hai nhân tố d và h, để kiểm tra biểu này chúng ta phải phân tích sai số xác định thể tích của hai cách: tra biểu hoặc tính theo công thức lập biểu (được coi là thể tích lý thuyết Vlt) và tính thể tích từ kết quả giải tích nhanh (được coi là thể tích thực Vt của cây có d và h tương đương) nếu sai số tương đối nằm trong phạm vi cho phép thì biểu được chấp nhận là sử dụng được cho loài ở

Trang 40

khu vực nghiên cứu, trường hợp ngược lại thì phải điều chỉnh lại biểu hoặc lập biểu mới

2.4.3.2 Phương pháp kiểm tra biểu cấp đất

Trong đề tài này chúng tôi sẽ sử dụng phương pháp biểu đồ với các bước

cụ thể như sau:

- Từ số liệu điều tra: xác định chiều cao của 20% cây cao nhất Ho của lâm phần kiểm tra và tuổi của lâm phần (tính theo năm trồng đến thời điểm điều tra);

- Tra biểu cấp đất để xác định cấp đất

- Phân loại các ôtc cùng loài và cùng cấp đất; vẽ đường cong lý thuyết của cấp đất và đường cong chiều cao của các lâm phần kiểm tra lên một trục toạ độ và kiểm tra hướng cũng như mức nằm trong giới hạn của cấp đất xem

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	1,06 MB

kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích lập cho các loài keo lá tràm (acacia auriculiformis) và keo tai tượng (acacia mangium) ở tỉnh bắc giang

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu