kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích lập cho các loài thông mã vĩ (pinus massoniana) và thông nhựa (pinus merkussi) ở các tỉnh bắc giang, lạng sơn và quảng ninh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 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

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

HOÀNG THỊ THƯƠNG

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

TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI THÔNG MÃ VĨ ( Pinus massoniana) VÀ THÔNG NHỰA (Pinus merkussi) Ở CÁC TỈNH BẮC GIANG,

LẠNG SƠN VÀ QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC

Thái Nguyên - Năm 2011

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

HOÀNG THỊ THƯƠNG

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

TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI THÔNG MÃ VĨ ( Pinus massoniana) VÀ THÔNG NHỰA (Pinus merkussi) Ở CÁC TỈNH BẮC GIANG,

LẠNG SƠN VÀ QUẢNG NINH

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH LÂM HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN VĂN CON

Thái Nguyên - Năm 2011

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

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

Tác giả

Hoàng Thị Thương

Trang 4

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 Thông mã vĩ (Pinus massoniana) và Thông nhựa (Pinus merkussi) ở các tỉnh Bắc Giang, Lạng Sơn và Quảng Ninh”

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 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

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các cán bộ Phòng Kỹ thuật Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè đồng nghiệp và người thân 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, ngày 19 tháng 8 năm 2011

Tác giả

Hoàng Thị Thương

Trang 5

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan ……… ……….i

Lời cảm ơn ……… ……….ii

Mục lục …… ……… ……… iii

Danh mục những ký hiệu sử dụng trong luận văn ……… ……iv

Danh mục các biểu ……… ………. v

Danh mục các hình ………… ……… ……… … … …vi

ĐẶT VẤN ĐỀ……… ………… 1

Chương I……… 3

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU……… ……… 3

1.1 Trên thế giới ……… 3

1.1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu bảng biểu điều tra rừng…… 3

1.1.1.1 Biểu thể tích và hình dạng……… ……… 3

1.1.1.2 Biểu sản phẩm và thương phẩm ……….…… ……… 4

1.1.1.3 Biểu khối lượng thương phẩm và sinh khối … ……… 4

1.1.1.4 Nghiên cứu sinh trưởng ……… ………….……… 5

1.1.1.5 Biểu cấp đất ……… 6

1.1.1.6 Biểu sản lượng ……… 6

1.1.2 Phương pháp kiểm tra biểu……… 8

1.2 Ở Việt Nam ……… 9

1.2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu bảng biểu điều tra rừng 9

1.2.1.1 Biểu thể tích ……… 9

1.2.1.2 Biểu sản phẩm và thương phẩm ……… 11

1.2.1.3 Nghiên cứu sinh trưởng ……… 12

1.2.1.4 Biểu cấp đất……… ……… 13

1.2.1.5 Biểu sản lượng……… ……….………… 14

1.2.2 Phương pháp kiểm tra và lựa chọn mô hình sinh trưởng ………… 18

Trang 6

1.2.3.Tóm lược một số thành tựu chính của công tác xây dựng 19

Chương II ……… ……… 21

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21

2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Lạng Sơn 21

2.1.1 Vị trí địa lý ……… ……… 21

2.1.2 Địa hình, địa mạo đất đai ……….…… 21

2.1.3 Khí hậu, thủy văn ……… 21

2.2 Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Ninh 22

2.2.1 Vị trí địa lý……… 22

2.2.2 Địa hình, địa mạo đất đai……… 22

2.2.3 Khí hậu, thủy văn……… 22

2.3 Điều kiện tự nhiên tỉnh Bắc Giang……….……… 23

2.3.1 Vị trí địa lý……… 23

2.3.2 Địa hình, địa mạo đất đai……….………… 23

2.3.3 Khí hậu, thủy văn ……… 24

2.4 Nhận xét và đánh giá chung ……… 24

Chương III……… 25

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG ……… 25

3.1 Mục tiêu nghiên cứu……… 25

3.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 25

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

3.2.2 Phạm vị nghiên cứu 26

3.3 Nội dung nghiên cứu 26

3.3.1 Kiểm tra các loại biểu của Thông mã vĩ 26

3.3.2 Kiểm tra các loại biểu của Thông nhựa 26

3.4 Phương pháp nghiên cứu 26

3.4.1 Phương pháp điều tra thu thập số liệu 26

3.4.1.1 Phương pháp chọn lâm phần 26

3.4.1.2.Đo đếm giải tích cây trên ôtc 27

Trang 7

3.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 31

3.4.2.1 Tính toán cho từng cây các lẻ 31

3.4.2.2 Tính toán cho ỗtc và lâm phần 32

3.4.3 Phương pháp kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất……….…… 32

3.4.3.1 Kiểm tra biểu thể tích 32

3.4.3.2 Kiểm tra biểu cấp đất 32

Chương IV 34

KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 34

4.1 Kết quả kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất của Thông mã vĩ 34

4.1.1 Kết quả kiểm tra biểu thể tích 34

4.1.2 Kết quả kiểm tra biểu cấp đất 40

4.2 Kết quả kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất của Thông nhựa 47

4.2.1 Kết quả kiểm tra biểu thể tích 47

4.2.2 Kết quả kiểm tra biểu cấp đất 48

Chương V 52

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52

5.2 Tồn tại 52

5.3 Khuyến nghị 52

Danh mục các công trình khoa học liên quan đến luận văn 53

Tài liệu tham khảo 54 Phụ lục

Trang 8

DANH MỤC NHỮNG KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN

A : Tuổi của lâm phần, tuổi cây

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

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

Hdom, H0 : Chiều cao tầng trội

% : Sai số tương đối

 cv : Sai số tương đối thể tích cây có cỏ

D00, 01 : Đường kính tương ứng ở các vị trí đo

Vt : Thể tích thực

Vlt : Thể tích thực lý thuyết

Vcv : Thể tích cây có vỏ

Vov : Thể tích cây không vỏ

dcv : Sai số tuyệt đối cây có vỏ

dov : Sai số tuyệt đối cây không vỏ

RGd : Ranh giới dưới

St : Tổng diện tích tán của lâm phần

Trang 9

DANH MỤC CÁC BIỂU

Biểu 3.1 Số liệu ôtc phân bố theo địa phương……….…30

Biểu 3.2 Số liệu ôtc phân bố theo địa phương……….……… …… 30

Biểu 4.1 Kết quả tra biểu thể tích của các cây giải tích nhanh……….…35

Biểu 4.2 Các cây giải tích Thông mã vĩ ……… ……… ….………… 38

Biểu 4.3 Số liệu sinh trưởng chiều cao của các ôtc kiểm tra… ………41

Biểu 4.8 Số liệu sinh trưởng chiều cao của các ôtc kiểm tra… ……….…46

Biểu 4.9 Kết quả tính toán thể tích thực (Vt) của các cây 49

Trang 10

DANH MỤC CÁC MỤC HÌNH

Hình 4.1 Kết quả kiểm tra cấp đất tỉnh Bắc Giang ……… ……41

Hình 4.2 Kết quả kiểm tra cấp đất huyện Cao Lộc.……….… 42

Hình 4.3 Kết quả kiểm tra cấp đất huyện Chi Lăng…… ……….… …43

Hình 4.4 Kết quả kiểm tra cấp đất huyện Lộc Bình… ……… ……….….…44

Hình 4.5 Kết quả kiểm tra cấp đất huyện Đình Lập……….……… ………45

Hình 4.6 Kết quả kiểm tra cấp đất tỉnh Quảng Ninh… ……… …46

Trang 11

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đối với sản xuất lâm nghiệp nói chung và công tác điều tra quy hoạch rừng nói riêng Việc nghiên cứu và xây dựng các bảng biểu chuyên dụng như: biểu thể tích, biểu cấp đất, biểu sản lượng… có ý nghĩa rất quan trọng trong kinh doanh nghề rừng Bởi vì ngoài khả năng ứng dụng về tính thuận tiện, tính khoa học, tính chính xác các bảng biểu còn có khả năng dự báo sản lượng, năng suất rừng trong tương lai Đồng thời nó còn là cơ sở để đánh giá năng suất và sản lượng cây trồng, cũng như đề xuất các giải pháp kinh doanh

và thời điểm tác động tối ưu nhằm rút ngắn chu kỳ kinh doanh Với vai trò to lớn đó các bảng biểu điều tra đã được nhiều nước tiên tiến trên thế giới vận dụng vào việc kinh doanh rừng Trong những năm vừa qua, thông qua việc thực hiện nhiều dự án trồng rừng mà diện tích rừng trồng nước ta ngày một tăng, cơ cấu các loài cây trồng ngày một nhiều như: Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Mỡ, Bồ đề, Sa Mộc, Tếch, Quế, Bạch đàn uro, Thông bá lá, bên cạnh đó thì hàng loạt các bảng biểu điều tra

đã được xây dựng nhằm đáp ứng thực tiễn của sản xuất kinh doanh rừng trong nước

Trong thời gian từ năm 1995 đến năm 2000 (Dự án KFW1 khởi động năm 1995 tại tỉnh Lạng Sơn và Bắc Giang; Dự án KFW3 khởi động năm 1999

- pha I và năm 2001 - pha II tại tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh),

với sự tài trợ của Ngân hàng tái thiết Đức (KfW) các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh đã trồng được 32.311 ha rừng với 4 loài chủ yếu là Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo lá tràm và Keo tai tượng Các diện tích rừng 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 Để hỗ trợ cho việc kinh doanh các diện tích rừng trồng đã được thiết lập trong vùng dự án, một số biểu thể tích, biểu cấp đất và biểu sản

Trang 12

lượng đã được xây dựng cho các loài cây Thông Mã vĩ, Thông nhựa, Keo lá tràm và Keo tai tượng (Đào Công Khanh và cộng sự, 2001[17]; Vụ Khoa học công nghệ và Chất lượng sản phẩm, 2003[29]) Những bảng biểu đã này cần được kiểm nghiệm về sự thích hợp của chúng ở vùng dự án để làm cơ sở cho các nghiên cứu bổ sung hoặc xây dựng mới

Xuất phát từ sự cần thiết phải kiểm nghiệm sự thích ứng của biểu thể tích và biểu cấp đất đã lập trong khuôn khổ dự án KFW1 và KFW3 Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa sau đại học và sự hướng dẫn tận tình của PGS TS Trần Văn Con - Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam chúng tôi tiến hành nghiên cứu

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

loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana) và Thông nhựa (Pinus merkussi) ở các tỉnh Bắc Giang, Lạng Sơn và Quảng Ninh”

Trang 13

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Tổng quan về nghiên cứu bảng biểu điều tra rừng

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 hóa lâu đời, bảng biểu điều tra như biểu thể tích, biểu sản lượng đã được xây dựng từ thế

kỷ 19 (Đồng Sỹ Hiền [6]; Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao[9]; Avery và Burkhart [33]; Husch et al [37]; Van Laar và Akca [47])

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 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

1.1.1.1 Biểu thể tích và hình dạng

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 và Akca [47]) Các biểu đầu tiên này chỉ ra ước tính về thể tích của cây cá lẻ từ kích thước của nó thông qua đo đếm, tính toán thực tiễn Đến đầu thế kỷ 20, những phương trình thể tích đầu tiên được xây dựng thông qua quan hệ giữa thể tích và đường kính cây (Van Laar và Akca [47]) 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,

Trang 14

đặc biệt là Châu Âu, Châu Mỹ, Châu Phi và Châu Á ( Van Laar và Akca [47];

Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao [9])

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học máy tính và trình độ quản lý, để nâng cao độ chính xác, việc tính toán thể tích cây và lâm phần chủ yếu qua phương trình thể tích Số liệu đo đếm điều tra cây, lâm phần được nạp vào các phần mềm ứng dụng đã có phương trình thể tích của các loài cần tính, từ đó tính được thể tích nhanh chóng và chính xác (Avery và Burkhart [33]; Husch et al [37]; Van Laar và Akca [47])

1.1.1.2 Biểu sản phẩm và thương phẩm

Biểu sản phẩm là loại biểu ghi thể tích thân cây và các loại sản phẩm có thể lấy được ở cây bình quân theo từng đơn vị kích thước và hình dạng Khi trong biểu ghi tỷ lệ % trữ lượng từng loại sản phẩm so với trữ lượng lâm phần theo một nhân tố điều tra nào đó (như đường kính và chiều cao bình quân) thì biểu gọi là biểu thương phẩm hay biểu tỷ suất sản phẩm (Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao [9]) Trên thế giới, để xác định thể tích sản phẩm, người ta thường dựa theo các phương pháp sau:

- Xác định tỷ lệ thể tích thương phẩm với tổng thể tích cây

- Xác định thể tích thương phẩm trực tiếp thông qua phương trình quan

hệ

1.1.1.3 Biểu khối lượng thương phẩm và sinh khối

Sinh khối cây gồm các tất bộ phận của nó có ý nghĩa như là nguồn lưu trữ các bon, trong khi khối lượng thương phẩm thân cây và cành lớn lại là nhân tố cần phải xác định cho công nghiệp gỗ dăm, giấy Biểu khối lượng thương phẩm gỗ dăm/ giấy thường dùng để tra khối lượng thương phẩm gỗ khô tự nhiên (air – dry), tuy nhiên cũng có một số biểu xây dựng để tra cứu gỗ tươi hoặc gỗ khô hoàn toàn (sau khi sấy) (Husch et al [37]) Để xây dựng

Trang 15

biểu khối lượng thương phẩm và sinh khối theo Husch et al [37] và Avery và

Bukhart [33], có 2 cách thông dụng nhất:

- Xây dựng phương trình khối lượng thương phẩm/ sinh khối

-Xác định khối lượng thương phẩm từ chuyển đổi biểu thể tích

1.1.1.4 Nghiên cứu sinh trưởng

Theo Pretzsch ( [41], [42]), 3 mối quan hệ cơ bản để xây dựng nên biểu sản lượng, đó là:

1) Chiều cao lâm phần = f (tuổi lâm phần)

2) Tổng trữ lượng lâm phần = f (chiều cao lâm phần)

3) Tổng trữ lượng lâm phần = f (tuổi lâm phần)

Cũng chính bởi vì chiều cao là một trong những đại lượng tốt nhất phản ánh sức sản xuất của lập địa cho một loài cây cụ thể nào đó, nên nó được sử dụng để phân chia cấp đất - cấp năng suất

Các hàm sinh trưởng thông dụng và phù hợp nhất cho mô phỏng sinh trưởng rừng, cây rừng được cho ở dưới đây (Zeide [50])

y ( 1   ) (1.7)

t b t a

y ( /(  )) (1.8)

t b t a

y ( 2/(  2)) (1.9)

ae

y   (1.10)

Trang 16

Thế hệ thứ nhất: Khởi thủy là hệ thống các biểu sản lượng được xây

dựng ở Đức của các tác giả như Paulsen (1795), 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

Trang 17

nhiều sai số Để giải quyết những khoảng trống này, một hệ thống các ô tiêu chuẩn định vị lớn đã được thiết lập ở Đức và sau này nhiều nước châu châu

Âu khác

Thế hệ thứ hai: Thế hệ biểu sản lượng thứ hai bắt đầu từ cuối thế kỷ 19

cho đến những năm 1950 của thế kỷ 20, 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

Thế hệ thứ ba: Được bắt đầu từ Gehrhardt (1909, 1923), là thế hệ biểu

sản lượng được xây dựng từ sử dụng số liệu thực nghiệm kết hợp với nguyên

lý lý thuyết (VD: phương trình sinh trưởng) và các nguyên lý sinh trắc học Hạt nhân cơ bản của phương pháp là xây dựng một hệ thống các phương trình chức năng trên cơ sở số liệu đủ lớn nhằm mô phỏng tốt nhất có thể các qui luật sinh trưởng tự nhiên để từ đó dự đoán cấp đất và sản lượng Các 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 qui luật được mô phỏng từ nguồn số liệu thực nghiệm nên độ linh hoạt của biểu không lớn

Thế hệ thứ 4: Với các 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 các điều

Trang 18

kiện gây trồng khác nhau ví dụ như điều kiện lập địa, mật độ, chế độ chăm sóc Tất cả các thông tin đã có 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 từ 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, 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

1.1.2 Phương pháp kiểm tra bảng biểu

Phương pháp kiểm tra và lựa chọn mô hình sinh trưởng và tương quan:

Phương pháp lựa chọn mô hình trong nghiên cứu sinh học thực nghiệm

và sinh thái đã có những thay đổi căn bản trong khoảng ba thập niên trở lại đây Trong đó, không những chỉ sử dụng các tiêu chuẩn thống kê tiêu chuẩn 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 [40]; Vanclay và Skovsgaard [49]): 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 (VD: giả định sai số của mô hình có phân bố chuẩn với trung bình = 0); 3) Xem xét đặc điểm sai số của mô hình (VD: có sai số hệ thống không? phân bố của sai số ); 4) Kiểm tra thống kê (VD: hệ số tương quan, sai số tuyệt đối ); 5) Phân tích độ nhạy Hai tiêu chuẩn lựa chọn

Trang 19

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 và Omland [39])

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Tổng quan về nghiên cứu bảng biểu điều tra rừng

Các công trình liên quan đến bảng biểu ở Việt Nam là: Keo lá tràm

(Acacia auriculiformis) (Vũ Tiến Hinh et al [8]), Sa mộc (Cunninghamia lanceolata), Thông mã vĩ (Pinus massosiana), Mỡ (Manglietia glauca) (Vũ Tiến Hinh et al [10]), Bạch đàn Urophylla (Eucalyptus urophylla), Keo tai tượng (Acacia mangium), Thông nhựa (Pinus merkussi), Tếch (Tectona grandis) (Bảo Huy [13]; Đào Công Khanh et al [17]), biểu sản lượng Quế (Cinamomum cassia) (Vũ Tiến Hinh et al [11]), Keo lai (Acacia hybrid)

(Nguyễn Trọng Bình et al., 2003), Bạch đàn trắng Nghĩa Bình (Lê Huy Cường et al [4]), biểu tạm thời thể tích và cấp đất Dầu rái (Trần Quốc Dũng,

2001) Riêng đối với loài Thông ba lá (Pinus kesya), một hệ thống hoàn thiện

từ biểu thể tích, sản phẩm và thương phẩm, sinh khối, cấp chiều cao, cấp đất

và sản lượng đã được lập cho loài này (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh [20])

Một số loài cây khác cũng đã xây dựng được bảng biểu địa phương

hoặc tạm thời cho các loài cây như Bồ đề (Styrax tonkinensis) (Viện Điều tra quy hoạch rừng [27]), Bạch đàn trắng (E camaldulensis) ở Bắc trung bộ, Tây Nguyên, Đước (Rhizophora apiculata), Tràm (Malaleuca cajuputi) cho vùng Nam bộ (Lê Huy Cường et al [4]), loài Trám trắng (Canarium album) đã

được lập biểu và phần mềm quản lý ở Đông bắc (Bảo Huy và Đào Công Khanh [14]) Các biểu đã được lập nói trên đã góp phần tích cực vào điều tra, quản lý, kinh doanh rừng trồng thuần loại, đều tuổi các loài cây này ở nước ta

1.2.1.1 Biểu thể tích

Trang 20

Vấn đề trên đã được nhiều tác giả đề cập đến trong các công trình

nghiên cứu, cụ thể là: Đồng Sĩ Hiền nghiên cứu lập biểu thể tích cho cây rừng

Việt Nam (Đồng Sĩ Hiền [6]) Đây được xem là công trình đặt nền móng cho việc nghiên cứu lập biểu điều tra rừng ở Việt Nam; tác giả Nguyễn Văn Trương nghiên cứu thể tích cây đứng cho rừng gỗ hỗn loài (Nguyễn Văn Trương, 1973) hay tác giả Vũ Đình Phương đã lập biểu thể tích cho cây Bồ đề (Vũ Đình Phương [23]); 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) 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 (Trịnh Đức Huy [15]); tác giả Bảo Huy (1995) nghiên cứu lập biểu thể tích cho rừng Tếch ở Đắc Lắc (Bảo Huy [13]) hay công trình nghiên cứu lập biểu thể tích cho cây Thông mã

vĩ ở Đông Bắc của Nguyễn Thị Bảo Lâm năm 1996 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 [20]) 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 đến 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 đến 28 cm, 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 đến 80cm, biểu cho thể tích cây cả vỏ (Vcv) và tỷ lệ % thể tích vỏ

Trang 21

(Vv) Kết quả này đã được kiểm tra và cho sai số với độ chính xác từ 1,45%

0,73-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 et al [10]); tác giả Đào Công Khanh và cộng sự (2001) 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 (Đào Công Khanh et al

[17]) 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 (Hoàng Xuân Y, 1997) ; Nguyễn Trọng Bình (2003) nghiên cứu lập biểu cho loài keo lai (Nguyễn Trọng Bình, 2003) ; Khúc Đình Thành (2003) lập biểu thể tích cho Keo tai tượng (Khúc Đình Thành [25]);

1.2.1.2 Biểu sản phẩm và thương phẩm

Biểu sản phẩm và thương phẩm mới chỉ có các loài Thông ba lá và Thông đuôi ngựa đã lập được biểu sản phẩm và thương phẩm phục vụ điều tra rừng tỉ mỉ (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh [20]; Vũ Nhâm [21]) Ở phạm vi địa phương, Khúc Đình Thành (2003) cũng đã xây dựng biểu sản lượng và sản phẩm cho rừng trồng Keo tai tượng với mục tiêu kinh doanh gỗ trụ mỏ ở vùng Đông Bắc (Khúc Đình Thành [25])

Phan Minh Sáng (2008, 2009) đã xây dựng hệ thống biểu sản lượng tổng hợp bao gồm các thông số sản lượng truyền thống và sinh khối khô – cacbon các bộ phận cho những loài cây này theo các cấp năng suất Keo tai tượng và Bạch đàn uro Từ các mô hình sinh trưởng và tương quan, tác giả cũng xác định luân kỳ tối ưu cho sản xuất gỗ và hấp thụ cacbon của các rừng trồng này Ngoài ra, một số phần mềm mô phỏng năng suất và động thái năng

Trang 22

suất như CO2FIX - dựa trên các mô hình thực nghiệm (empirical model),

3-PG – dựa trên các mô hình động thái (process model) có cơ sở là các quá trình sinh lý học, sinh thái của cây và lâm phần cũng đã được thử nghiệm cho rừng trồng các loài cây trên ở Việt Nam và cho kết quả khả quan (Phan Minh Sáng, [45]; Phan Minh Sáng et al [44]; Phan Minh Sáng et al [46])

1.2.1.3 Nghiên cứu sinh trưởng

Người đặt nền móng đầu tiên cho việc nghiên cứu sinh trưởng là GS.Đồng Sỹ Hiền (1974) Tác giả đã tập trung nghiên cứu một số loài cây rừng phổ biến và đưa ra các kết quả nghiên cứu về cây cá lẻ có tính ứng dụng cao trong việc điều tra, kinh doanh rừng (Đồng Sĩ Hiền [6]) Tác giả Vũ Đình Phương (1970) đã bước đầu nghiên cứu thành công với sinh trưởng của cây

Bồ đề Tác giả đã đưa ra được sinh trưởng của cây Bồ đề và sinh trưởng của các lâm phần rừng Bồ đề Ngoài ra, Nguyễn Ngọc Lung (1999) cũng đã có nghiên cứu rất cụ thể về sinh trưởng của cây Thông ba lá từ giai đoạn vườn ươm, đến giai đoạn cây khép tán Tác giả đã đưa ra được tốc độ sinh trưởng của cây con trong giai đoạn vườn ươm, sinh trưởng của cây con sau khi trồng

từ tuổi 1-6 tuổi có tốc độ sinh trưởng trung bình giai đoạn đầu sinh trưởng chiều cao từ 0,35-0,6 m, các năm sau có thể đạt từ 0,8-1m (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh [20])

Như vậy, việc nghiên cứu về sinh trưởng đã thu được một số lượng lớn các kết quả như: Vũ Tiến Hinh (2003); Đào Công Khanh (2001); Bảo Huy (1995); về các loài cây Sa Mộc, Thông Mã vĩ, Mỡ, Bạch đàn Urophylla, Keo tai tượng, Tếch, Thông nhựa,(Đào Công Khanh, et al [17]; Nguyễn Trọng Bình., 2003; Vũ Tiến Hinh., et al [10]) Một số tác giả đã nghiên cứu sinh trưởng cho các loài cây ở cấp độ địa phương như: Vũ Tiến Hinh (1996); Lê Thị Hà (2003); Hoàng Văn Dưỡng (1996); (Hoàng Văn Dưỡng., 1996; Lê Thị

Trang 23

Hà (2003); Vũ Tiến Hinh et al [8]) đã nghiên cứu Keo lá tràm cho một số địa phương mô phỏng bằng mộ số hàm toán học phù hợp

1.2.1.4 Biểu cấp đất

Nghiên cứu về phân hạng đất, cấp đất đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ rất lâu Trịnh Đức Huy (1988) đã phân loại cấp đất, cấp năng suất cho rừng Bồ đề ở vùng trung tâm 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 (Trịnh Huy Đức [15]) 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 (Nguyễn Thị Bảo Lâm., 1996) 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 (Hoàng Xuân Y, 1997)

Đề tài nghiên cứu cấp nhà nước về tăng trưởng và sản lượng Thông ba

lá Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) 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 tương 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

∆H=5m chia lên trên và xuống dưới đường cong Hdom/T bình quân để có được

5 cấp đất (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh [20])

Vũ Tiến Hinh (2003) 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 H0 (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

Trang 24

Đông Bắc cũng được lập theo chiều cao ưu thế H0 và chia thành 4 cấp (Vũ Tiến Hưng [16])

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 dựa 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, et al [17])

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 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

1.2.1.5 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 [12])

- 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

Trang 25

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, et al.[17])

Nguyễn Ngọc Lung (1999) 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 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:

- Rừng Tếch ở Đắc Lắc (Bảo Huy [13]): St = 1,494 + 2,521.LnH0 (1.13)

- Rừng Mỡ (Vũ Tiến Hinh [10]): St = 2,193.H0

0,532 (1.14)

- Rừng Keo tai tượng (Khúc Đình Thành [25]): St = 0,3292.Hg1,2415 (1.15)

- 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) cho thấy, với đối tượng rừng trồng có

Trang 26

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) 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) 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 [10])

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

trưởng đường kính Vũ Tiến Hinh (2000) đã lập biểu sản lượng cho Sa Mộc, Thông mã vĩ, 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) 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 (2001) đã dự đoán cho 4 loài cây là Bạch đàn uro, Keo tai tượng, Tếch và Thông Nhựa (Đào Công Khanh et al [17])

- 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

Trang 27

(Vũ Tiến Hinh [12]) 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) sử dụng tỉa thưa có giãn cách Với các biểu sản lượng này, tuổi càng cao, kỳ giãn cách càng dài Vũ Tiến Hinh, Phạm Xuân Hoàn (1999, 2003) 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 [12])

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 sinh trưởng và sản lượng 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 [6]), hay sử dụng suất tăng trưởng để mô phỏng các quá trình sinh trưởng (Vũ Tiến Hinh

[12]; Vũ Tiến Hinh et al [10]; Vũ Tiến Hinh et al [8])

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

Trang 28

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 và Đào Công Khanh [20])

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 và Hails [36]; Husch et al [37]; Jayaraman [38])

1.2.2 Phương pháp kiểm tra và lựa chọn mô hình sinh trưởng, tương quan và kiểm tra bảng biểu điều tra

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 [26]) 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

Trang 29

loài cây (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh [20]; Trần Văn Con [3];

số phương pháp tiêu biểu đã được các 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), hay sử dụng suất tăng trưởng để mô phỏng các quá trình sinh trưởng (Vũ Tiến Hinh [8], [10], [12])

- Các bảng biểu điều tra (bao gồm cả biểu thể tích và độ thon cây đứng rừng tự nhiên) gồm có hầu hết các loài cây trồng rừng chủ yếu đã góp phần quan trọng cho công tác quản lý kinh doanh rừng ở nước ta

- Bên cạnh những thành tựu quan trọng nêu ở trên, việc xây dựng bảng biểu điều tra cho rừng trồng ở nước ta vẫn còn một số vấn đề nên được cải thiện để đáp ứng tốt hơn đòi hỏi của nghiên cứu và sản xuất lâm nghiệp, đây cũng là luận giải cho tính cần thiết phải thực hiện đề tài

- 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 qui luật về

Trang 30

xác suất (laws of chance) mà chỉ đúng đắn khi mẫu được chọn ngẫu nhiên (Grafen và Hails [36];Husch et al [37]; Jayaraman [38])

- 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 cứu lập biểu cho rừng trồng chỉ lấy được số liệu trên một số vùng sinh thái nhất định

- Các tác giả thường cố gắng tìm các lâm phần chưa hoặc ít bị tác động

để lập ô tiêu chuẩn đo đếm, điều này có ưu điểm là các qui luật cấu trúc và sinh trưởng của lâm phần không bị xáo trộn

- Việc áp dụng một phương pháp tiếp cận chung cho một vài vấn đề trong khâu lập bảng biểu ở nước ta còn cứng nhắc trong sử dụng phương pháp

- Các thí nghiệm ở Việt Nam cho thấy tỉa thưa làm ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng đường kính của các loài cây rừng trồng qua đó có tác dụng mạnh trong điều chỉnh kết cấu sản phẩm lâm phần

Trang 31

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Lạng Sơn

2.1.1 Vị trí địa lý

Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh Lạng Sơn là 8.327,6 km2

Có vị trí địa lý 20°27' - 22°19' vĩ Bắc và 106°06' - 107°21' kinh Đông Phía bắc giáp tỉnh Cao Bằng: 55 km, Phía đông bắc giáp Sùng Tả (Quảng Tây, Trung Quốc): 253 km, Phía nam giáp tỉnh Bắc Giang: 148 km, Phía đông nam giáp tỉnh Quảng Ninh: 48 km, Phía tây giáp tỉnh Bắc Kạn: 73 km, Phía tây nam

giáp tỉnh Thái Nguyên: 60 km đường biên

2.1.2 Địa hình, địa mạo đất đai

Thổ nhưỡng gồm 3 loại đất chính: đất feralit của các miền đồi và núi thấp (dưới 700 m), chiếm trên 90% diện tích tự nhiên, đất feralit mùn trên núi cao (700 - 1.500 m) và đất phù sa

Địa hình ở Lạng Sơn chủ yếu là đồi, núi thấp, độ cao trung bình là 252m so với mực nước biển, nơi thấp nhất là 20m, cao nhất là đỉnh Phia Mè thuộc núi Mẫu Sơn 1.541m Địa hình được chia thành 3 tiều vùng, vùng núi phía Bắc (gồm các núi đất xen núi đã chia cắt phức tạp tạo niên miền mái núi

có độ dốc trên 35 độ) vùng núi đá vôi (thuộc cánh cung Bắc Sơn - Văn Quan - Chi Lăng - Hữu Lũng, có nhiều hang động, sườn dốc đứng và có nhiều đỉnh cao trên 550m ) vùng đồi núi thấp phía Nam và Đông Nam bao gồm hệ thống đồi núi thấp xen kẽ các dạng đồi bát úp, độ dốc trung bình 10 - 25độ

2.1.3 Khí hậu, thuỷ văn

Khí hậu của Lạng Sơn thể hiện rõ nét khí hậu miền Bắc Việt Nam Khí hậu phân mùa rõ rệt, ở các mùa khác nhau nhiệt độ phân bố không đồng đều

do sự phức tạp của địa hình miền núi và sự biến tính nhanh chóng của không

Trang 32

khí lạnh trong quá trình di chuyển ở vùng nội chí tuyến đã gây nên những

chênh lệch đáng kể trong chế độ nhiệt giữa các vùng

Nhiệt độ trung bình năm: 17-22 °C; Lượng mưa trung bình hàng năm: 1200-1600 mm; Độ ẩm tương đối trung bình năm: 80-85%; Số giờ nắng trung bình khoảng 1600 giờ

Lạng sơn là tỉnh miền núi có mật độ sông trung bình, dao động từ 0,6 - 12km/km vuông Có 3 hệ thống sông cùng chẩy qua sông Kỳ Cùng, sông Thương và sông Lục Nam

2.2 Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Ninh

2.2.1 Vị trí địa lý

Tổng diện tích tự nhiên của tỉnh Quảng Ninh là 8.239,243 km2

Vị trí địa lý: 106°26' - 108°31' kinh Đông và từ 20°40' - 21°40' vĩ Bắc Phía tây giáp tỉnh Lạng Sơn và tỉnh Bắc Giang, phía đông giáp vịnh Bắc Bộ, phía tây nam giáp tỉnh Hải Dương và Thành phố Hải Phòng, phía bắc giáp huyện Phòng Thành và thị trấn Đông Hưng (tỉnh Quảng Tây, Trung Quốc) với cửa khẩu Móng Cái và Trinh Tường Đường biên giới với Trung Quốc dài 132,8 km

Quảng Ninh có 80% diện tích là địa hình đồi núi, tập trung ở phía Bắc Một phần năm diện tích ở phía Đông Nam tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng Quảng Ninh còn có rất nhiều đảo ven biển Địa hình đáy biển Quảng Ninh không bằng phẳng, độ sâu trung bình là 20 m, có nhiều lạch sâu làm nơi cư

trú của các rạn san hô

Quảng Ninh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới có một mùa hạ nóng ẩm, mưa nhiều; một mùa đông lạnh, ít mưa và tính nhiệt đới nóng ẩm là bao trùm

nhất

Trang 33

Về nhiệt độ: được xác định có mùa đông lạnh, nhiệt độ không khí trung bình ổn định dưới 20oC Mùa nóng có nhiệt độ trung bình ổn định trên 25o

Về mưa: theo quy ước chung, thời kỳ có lượng mưa ổn định trên 100

mm là mùa mưa; còn mùa khô là mùa có lượng mưa tháng ổn định dưới 100

và Đông Bắc giáp tỉnh Lạng Sơn, phía tây và Tây Bắc giáp Hà Nội, Thái Nguyên, phía Nam và Đông nam giáp tỉnh Bắc Ninh, Hải Dương và Quảng

Ninh

Địa hình Bắc Giang gồm 2 tiểu vùng miền núi và trung du có đồng bằng xem kẽ Vùng trung du bao gồm 2 huyện Hiệp Hòa, Việt Yên và TP- Bắc Giang Vùng miền núi bao gồm 7 huyện : Sơn Động, Lục Nam, Lục Ngạn, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang Trong đó 1 phần các

huyện Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế và Sơn Động là vùng núi cao

Đặc điểm chủ yếu của địa hình miền núi (chiếm 72% diện tích toàn tỉnh) là chia cắt mạnh, phức tạp chênh lệch về độ cao lớn Nhiều vùng đất đai thuận lợi cho việc phát triển rừng Vùng đồi núi thấp có thể trồng được nhiều

Trang 34

cây ăn quả, cây công nghiệp như vải thiều, cam, chanh, na, hồng, đậu tương,

chè ; chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm, thuỷ sản

Đặc điểm chủ yếu của địa hình miền trung du (chiếm 28% diện tích toàn tỉnh) là đất gò, đồi xen lẫn đồng bằng rộng, hẹp tùy theo từng khu vực Vùng trung du có khả năng trồng nhiều loại cây lương thực, thực phẩm, cây ăn quả, cây công nghiệp, chăn nuôi các loại gia súc, gia cầm, cá và nhiều loại thuỷ sản

khác

Bắc Giang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng Đông bắc Một năm có bốn mùa rõ rệt Mùa đông lạnh, mùa hè nóng ẩm, mùa xuân, thu khí hậu ôn hòa Nhiệt độ trung bình 22 – 230C, độ ẩm dao động lớn, từ 73 -

Trên lãnh thổ Bắc Giang có 3 con sông lớn chảy qua, với tổng chiều dài

347 km, lưu lượng lớn và có nước quanh năm Ngoài ra còn có hệ thống ao ,hồ, đầm, mạch nước ngầm Lượng nước mặt, nước mưa, nước ngầm đủ khả năng cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất

2.4 Nhận xét và đánh giá chung

Cả ba tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh đều nằm trong vùng Đông Bắc bộ do đó mà các đặc điểm về điều kiện tự nhiên khí hậu thủy văn…khá tương đồng Bên cạnh đó thì cả ba tỉnh này đều nằm trong vùng dự

án KfW nên các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động đến hai loài Thông mã

vĩ và Thông nhựa là như nhau

Trang 35

CHƯƠNG III MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Kiểm tra sự phù hợp của biểu thể tích cây đứng và biểu cấp đất của hai loài Thông mã vĩ và Thông nhựa ở 3 tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh

- Kết quả là cơ sở cho các nghiên cứu bổ sung hoặc xây dựng mới của vùng dự án

3.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu biểu thể tích và biểu cấp đất của hai loài Thông mã vĩ, Thông nhựa ở rừng trồng thuộc nhiều cỡ tuổi khác nhau ở nhiều dạng đất đai, địa hình khác nhau

- Thông mã vĩ ( hay còn có tên khác là: Thông đuôi ngựa) có tên khoa

học Pinus massoniana Thông mã vĩ nguyên sản ở miền nam Trung Quốc, vĩ

độ 23 - 25o

Bắc, độ cao 600 - 1200 m trên mặt nước biển, lượng mưa hàng năm 1500 - 2000mm/năm, nhiệt độ trung bình năm 15 - 22oC, nhiệt độ tối cao trung bình tháng nóng nhất 25 – 30oC, nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 6 - 12o

C Tại Việt Nam, đặc biệt ở vùng Đông bắc do điều kiện tự nhiên thích hợp Thông mã vĩ được trồng với diện tích lớn nhằm phủ xanh đất trống, đồi trọc, cải tạo môi trường và phục vụ công nghiệp khai thác than

- Thông nhựa (hay còn có tên khác là: Thông ta, Thông hai lá, Thông

Sumarta) có tên khoa học Pinus merkussi Thông nhựa có phân bố ở Việt

Nam, Lào, Campuchia, Thailand, Myanma, Philippin và Indonesia, ở vĩ độ

20o Bắc đến 10o

Nam, độ cao 20 - 900 m trên mặt nước biển, lượng mưa hàng năm 1500 - 2300 mm/năm, nhiệt độ trung bình năm 22 - 27oC, nhiệt độ tối

Trang 36

cao trung bình tháng nóng nhất 32 - 34oC, nhiệt độ tối thấp trung bình tháng lạnh nhất 14 - 17o

C

3.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Các địa điểm nghiên cứu chính phân bố ở các tỉnh cụ thể:

- Tỉnh Lạng Sơn: Huyện Cao Lộc; Chi Lăng; Đình Lập và Lộc Bình

- Tỉnh Bắc Giang: Huyện Lục Nam và Sơn Động I

- Tỉnh Quảng Ninh: Huyện Tiên Yên, Đông Triều và Thị xã Móng Cái

3.3 Nội dung nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu hai loại biểu đã được lập cho Thông nhựa và Thông mã vĩ: Biểu thể tích 2 nhân tố và biểu cấp đất

3.3.1 Kiểm tra hai loại biểu của Thông mã vĩ trồng ở khu vực nghiên cứu

- Biểu thể tích cây đứng cả vỏ và không vỏ

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt mục tiêu đề ra, những nội dung nghiên cứu nêu trên lần lượt được giải quyết theo các phương pháp chính sau đây:

3.4.1 Phương pháp điều tra, thu thập số liệu

3.4.1.1 Phương pháp chọn lâm phần, ô tiêu chuẩn tạm thời, cây giải tích và xác định số lâm phần cần điều tra

- 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

Trang 37

- 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

+ Các diện tích rừng trồng trong vùng dự án được thiết lập ôtc phải đủ

từ tuổi 4 trở lên vì ở tuổi này các cây trong ôtc mới đủ kích thức để kiểm tra biểu được

+ Diện tích ôtc được xác định trên cơ sở mật độ bình quân của rừng sao cho ít nhất trong mỗi ôtc có trên 30 cây được đo đếm Nghĩa là mật độ thấp nhất là 1200 cây/ha

3.4.1.2 Đo đếm, giải tích cây trên ô tiêu chuẩn

- 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;

+ 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;

Trang 38

 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:

- 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;

Trang 39

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 đo (bằng bút dầu + phấn) Đọc chiều dài men thân của cây

Bước 6: Cưa từng phân đoạn (các thớt)

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 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 và phân bố theo địa phương, tuổi và loài cây:

Các ô tiêu chuẩn được thu thập để phục vụ cho việc kiểm tra các loài biểu được phân bố theo địa phương, loài cây và độ tuổi Theo đó thì loài

Thông mã vĩ có tổng cộng tất cả là 35 ôtc, phân bố ở Bắc Giang 4 ô (Lục Nam: 1 ô và Sơn Động I: 3 ô); Ở Lạng Sơn có 29 ô (Cao Lôc: 5 ô, Chi Lăng

9 ô, Đình Lập 6 ô và Lộc Bình 9 ô); Ở Quảng Ninh có 2 ô (Mông Cái 1 và Tiên Yên 1) Loài Thông nhựa có tổng cộng 28 ô trong đó Bắc Giang có 4 ô ở huyện Lục Nam; Quảng Ninh có 24 ô (Đông Triều 18 ô và Mông Cái 6 ô)

Trang 40

Biểu 3.1 Số liệu ôtc phân bố theo địa phương và tuổi

của loài Thông mã vĩ

cây giải tích chi tiết

Số cây giải tích nhanh

Biểu 3.2 Số liệu ôtc phân bố theo địa phương và tuổi

của loài Thông nhựa

TT Địa phương

cây giải tích chi tiết

Số cây giải tích nhanh Tuổi 4 Tuổi 5 Tuổi 6 Tuổi 7

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	3,12 MB