Xây dựng được mô hình lý thuyết về mối quan hệ giữa các nhân tố tham gia cấu thành biểu thể tích Hvn/D1,3, xác định hình số ngang ngực f1,3 làm cơ sở thiết lập thể tích cây đứng cho
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
****************
NGUYỄN VĂN LÂM
LẬP BIỂU THỂ TÍCH CÂY ĐỨNG RỪNG THÔNG BA LÁ
(Pinus kesiya Royle ex Gordon) TRỒNG TẠI BAN
QUẢN LÝ RỪNG NGUYÊN LIỆU GIẤY
BẢO LIÊN - HUYỆN DI LINH
TỈNH LÂM ĐỒNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2012
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH
****************
NGUYỄN VĂN LÂM
LẬP BIỂU THỂ TÍCH CÂY ĐỨNG RỪNG THÔNG BA LÁ
(Pinus kesiya Royle ex Gordon) TRỒNG TẠI BAN
QUẢN LÝ RỪNG NGUYÊN LIỆU GIẤY
BẢO LIÊN - HUYỆN DI LINH
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Để có được như ngày hôm nay, để hoàn thành được khóa luận này:
Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lời biết ơn sâu sắc nhất đến với người thân tôi, cảm
ơn công ơn sinh thành và dưỡng dục của cha mẹ cũng như những người thân trong gia đình đã luôn động viên, quan tâm ủng hộ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi
có thể được như ngày hôm nay
Toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Lâm Nghiệp không chỉ truyền dạy những kiến thức quý báu mà còn những kinh nghiệm sống đã giúp tôi hoàn thành tốt quá trình học tập tại trường và sau này
Tôi xin cảm ơn sự hòa đồng, nhiệt tình của thầy Th.S Mạc Văn Chăm đã giúp đỡ, hướng dẫn chúng tôi trong suốt quá trình chúng tôi hoàn thành khóa luận này
Xin chân thành cảm ơn toàn thể các anh chị làm việc ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên đã giúp đỡ tôi trong quá trình đi thực địa thu thập số liệu Cảm ơn anh Quý, anh Thảo đã đồng hành và tạo những điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận này
Lời cám ơn cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới tất cả các anh chị, bạn bè và tập thể lớp DH08QR, đặc biệt là bạn Phương Loan, đã động viên, quan tâm, giúp
đỡ tôi trong quá trình làm khóa luận cũng như suốt quá trình học tập tại trường Xin chân thành cám ơn!
TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 06 năm 2012
Nguyễn Văn Lâm
Trang 4TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Lập biểu thể tích cây đứng rừng Thông Ba Lá (Pinus
kesiya Royle ex Gordon) trồng tại ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên,
huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng ” từ ngày 1 tháng 4 đến ngày 10 tháng 6 năm 2012 tại huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng
Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu các quy luật cấu trúc của rừng Thông Ba Lá trồng tại khu vực
nghiên cứu
Nghiên cứu quy luật sinh trưởng về đường kính, chiều cao, thể tích theo tuổi
(D1,3/A, Hvn/A, V/A) của rừng trồng Thông ba lá tại khu vực nghiên cứu
Xây dựng được mô hình lý thuyết về mối quan hệ giữa các nhân tố tham gia
cấu thành biểu thể tích ( Hvn/D1,3), xác định hình số ngang ngực (f1,3) làm cơ sở thiết lập thể tích cây đứng cho rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu
Thiết lập biểu thể tích cây đứng có cơ sở khoa học cho rừng Thông ba lá trồng
tại khu vực nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Lập 3 ô tiêu chuẩn ở các rừng trồng năm 1998 đến 2000, 2 ô cho rừng trồng năm 2001 đến 2003, rồi tiến hành đo đếm các chỉ tiêu cần thiết như D1,3, Hvn, Dt và cưa 6 cây giải tích ở 6 tuổi khảo sát
Tổng hợp các số liệu đã thu thập, sử dụng phần mềm Excel, Stat Plus 3.0 để
xử lý số liệu, phục vụ cho các nội dung nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu:
Quy luật phân bố số cây theo chỉ tiêu tăng trưởng:
Theo cấp đường kính (N/D1,3): đường biểu diễn có dạng 1 đỉnh lệch trái (Sk > 0) ở tất cả các năm Các cây tập trung nhiều ở các cấp kính nhỏ và trung bình, giảm
Trang 5dần với những cấp kính lớn, Hệ số biến động khá cao (23,1 % ÷ 30,2 %), chêch lệch giữa các năm nhỏ (2,1 % ÷ 6,7 %)
Theo cấp chiều cao (N/Hvn): Sai số của số trung bình mẫu (Sx) lớn 0,93 2,14 , tuổi càng lớn thì phạm vi biến động càng cao (5 m ÷ 13 m) Hệ số biến động về chiều cao khá nhỏ (8,4 % ÷ 13,9 %)
Theo cấp đường kính tán (N/Dt): Đường kính tán phát triển chậm, biên độ dao động khá lớn ( 4 ÷ 5,3 m), hệ số biến động ở mức trung bình (14 % ÷ 17,7 %)
Quy luật sinh trưởng:
Về đường kính (D1,3/A): Đường kính và tuổi có mối quan hệ chặt chẽ dưới dạng phương trình hàm số mũ: D1,3 = 1,51368*A0,870513 với r = 0,999
Về chiều cao (Hvn/A): Dạng phương trình hàm số mũ: Hvn = 1,26324*A0,92513
là phù hợp nhất để mô tả quy luật sinh trưởng này Với r = 0,9996
Về thể tích (V/A): Đề tài chọn phương trình dạng hàm số bậc 2 là phương trình thích hợp để để mô phỏng đặc điểm sinh trưởng về thể tích theo tuổi (V/A) tồn tại với hệ số tương quan rất cao (r = 0,996) Phương trình cụ thể:
V = 0,00938022 - 0,00625874*A + 0,00115137*A2
Lâp biểu thể tích
Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3): Đề tài chọn hàm
số mũ: Hvn = 0,814967*D1,31,0616 là phương trình biểu diễn đặc điểm quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây (Hvn/D1,3) của loài Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu (r = 0,9995)
Hình số (f1,3) của Rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu là: 0,57
Biểu thể tích một nhân tố theo cấp đường kính cho rừng Thông ba lá tại ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên được thiết lập theo phương trình:
Trang 6ABSTRACT
The thesis "Scheduling volume of standing trees for the forest Khasi Pine (Pinus kesiya Royle ex Gordon) plantation in forest management for Bao Lien paper materials Di Linh district, Lam Dong Province" from April 1 to Date June 10,
2012 in Di Linh district, Lam Dong province
Research Content:
Study the structure of the forest laws Khasi Pine cultivated in the study area
Study the growing law of the diameter, height, volume by age (D1,3/A, Hvn/ A, V/A) of Khasi Pine plantation in the study area
Construction theoretical model of the relationship between the participants constitute factors represent volume (Hvn/D1,3), determine the Form (f1,3) as a basis for setting the volume of standing trees Khasi Pine planted in the study area
Establish the volume of standing trees represent a scientific basis for forest Khasi Pine planted inthe study areas
Research methods
Established three plots in the plantation in 1998 to 2000, 2 plots for plantation
in 2001 to 2003 and then proceed measurement criteria necessary as D1,3, Hvn, Dt
and analysis of the 6 plants examined at age 6
Summary of collected data, using Excel software, Stat Plus 3.0 for data processing, catering to the research content
Research results:
Law distribution according to the criteria of plant growth:
According diameter (N/D1,3): distribution curve peaks form a left shift (Sk > 0) in all years The plants concentrated in the small and medium diameter, reduced with large diameter, high coefficient of variation (23,1 % ÷ 30,2 %), deviated little difference between years (2,1 % ÷ 6,7 %)
Trang 7 According height (N/Hvn): Average deviation of the sample (Manufacturing) large (± 0,93 ÷ ± 2,14), range of height variation is relatively large, small coefficient of variation (8,4% ÷ 13,9%)
According canopy diameter (N/Dt): The concentration of trees in the canopy diameter from 3,5 m to 5,5 m (92 % ÷ 95 %), slow-growing canopy diameter, the amplitude large oscillations (4 ÷ 5,3 m)
Growth laws:
The diameter (D1,3/A): Diameter and age have very close relations with each other, is modeled under exponential equation: D1,3 = 1,51368*A0,870513 with r = 0,999
The height (Hvn/A): In tests, 5 types of equations have the highest correlation coefficient, see equation subject Hvn = 1,26324*A0,92513 appropriate to characterize the rule this growth With r = 0,9996
The volume (V/A): Subject selection equation as a function rank 2 is the appropriate equations to simulate the growth characteristics of the old volume (V / A) exists with coefficients the very high (r = 0,996) Specific equation:
V = 0,00938022 - 0,00625874*A + 0,00115137*A2
Scheduling volume:
Correlation between height and diameter (Hvn/D1,3): Subject selection exponential: Hvn = 0,814967*D1,31,0616 is the performance characteristics of the correlation between the way the law high and trunk diameter (Hvn/D1,3) of species Khasi Pine planted in the study area (r = 0,9995)
Form (f1,3) of Khasi Pine at the study area was calculated from the analytic trees is f1,3 = 0,57
A volume table based on the diameter factor for the forest Khasi Pine in forest management Bao Lien paper materials are set by the equation:
V (m3/cay) = (π / 4 * 0,0001 * D21,3 * (0,814967 * D1,31,0616) * 0,57
Table is made entirely volume significant statistically, there is scientific basis (with: tstatistic = 0,38 < t0,05 = 1,96)
Trang 8MỤC LỤC
Trang tựa i
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt iii
Abstract v
Mục lục vii
Danh sách các phụ biểu x
Danh sách chữ viết tắt và kí hiệu xi
Danh sách các bảng xii
Danh sách các hình xiv
Chương 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu, phạm vi nghiên cứu của đề tài 3
1.2.1 Mục tiêu 3
1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 3
Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4
2.1 Khái niệm về biểu thể tích cây đứng 4
2.2 Nghiên cứu về các nhân tố cấu thành biểu thể tích cây rừng 5
2.3 Các phương pháp tính thể tích cây 7
2.3.1 Tính thể tích cây đứng 7
2.3.2 Đo thể tích cây ngã 8
2.4 Tình hình nghiên cứu lập biểu thể tích cây đứng trên thế giới và Việt Nam 8
2.4.1 Tình hình nghiên cứu về biểu thể tích cây đứng trên thế giới 8
2.4.2 Tình hình nghiên cứu lập biểu thể tích ở nước ta 10
2.5 Đặc điểm khu vục nghiên cứu 11
Trang 92.5.1 Vị trí địa lý 11
2.5.2 Địa hình – thổ nhưỡng 11
2.5.3 Khí hậu thủy văn 12
2.5.4 Dân số 13
2.5.5 Tình hình kinh tế 14
2.6 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 15
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17
3.1 Nội dung nghiên cứu 17
3.2 Phương pháp nghiên cứu 17
3.2.1 Ngoại nghiệp 17
3.2.2 Nội nghiệp 18
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23
4.1 Quy luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu 23
4.1.1 Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính 23
4.1.2 Quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao 26
4.1.3 Quy luật phân bố số cây theo đường kính tán 29
4.2 Quy luật sinh trưởng của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu 32
4.2.1 Đặc điểm sinh trưởng về đường kính (D1,3/A) 32
4.2.2 Đặc điểm sinh trưởng về chiều cao (Hvn/A) 36
4.2.3 Đặc điểm sinh trưởng về thể tích (V/A) 39
4.3 Thiết lập biểu thể tích cây đứng cho rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu 41
4.3.1 Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây (Hvn/D1,3) 41
4.3.2 Xác định hình số của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu 45
4.3.3 Biểu thể tích cây đứng cho rừng Thông ba lá trồng tại ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên 45
4.3.4 Kiểm tra mức độ phù hợp của biểu thể tích đã xây dựng. 47
Trang 104.3.5 Phạm vị áp dụng và cách sử dụng biểu 48
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50
5.1 Kết luận 50
5.2 Kiến Nghị 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO 53
Trang 11DANH SÁCH CÁC PHỤ BIỂU
PHỤ BIỂU 1 SỐ LIỆU ĐO CÂY RỪNG a PHỤ BIỂU 2 PHÂN BỐ SỐ CÂY THEO CÁC CHỈ TIÊU TĂNG TRƯỞNG tt PHỤ BIỂU 3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG
QUAN GIỮA ĐƯỜNG KÍNH VỚI TUỔI (D1,3/A) aaa
PHỤ BIỂU 4 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG
QUAN GIỮA CHIỀU CAO VỚI TUỔI (Hvn/A) ggg
PHỤ BIỂU 5 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG
QUAN GIỮA THỂ TÍCH VỚI TUỔI (V/A) mmm
PHỤ BIỂU 6 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG
QUAN GIỮA CHIỀU CAO VỚI ĐƯỜNG KÍNH (Hvn/D1,3) sss
PHỤ BIỂU 7 SỐ LIỆU CÂY GIẢI TÍCH CÁC NĂM yyy PHỤ BIỂU 8 KẾT QUẢ KIỂM TRA SỰ TỒN TẠI CỦA BIỂU THỂ TÍCH aaaa
Trang 12DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
D1,3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m
N Số cây trong ô tiêu chuẩn
Hlt Chiều cao vút ngọn lý thuyết
Htn Chiều cao vút ngọn thực nghiệm
Dlt Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m lý thuyết
Dtn Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m thực nghiệm
Sy/x Sai số phương trình
Ppt Mức xác xuất của phương trình
t tính Giá trị t - Student tính được từ phương trình
Trang 13DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Số ô tiêu chuẩn ở từng tuổi 18
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu thống kê của phân bố N/D1,3 23
Bảng 4.2: Các chỉ tiêu thống kê của phân bố N/Hvn 26
Bảng 4.3: Các chỉ tiêu thống kê của phân bố N/Dt 29
Bảng 4.4.a: Các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về đường kính (D1,3/A) 33
Bảng 4.4.b: Thông số thống kê của các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về đường kính (D1,3/A) 33
Bảng 4.4.c: Bảng số liệu tính toán từ phương trình mô tả đặc điểm sinh trưởng về đường kính (D1,3/A) 34
Bảng 4.5.a: Các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về chiều cao (Hvn/A) 36
Bảng 4.5.b: Thông số thống kê của các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về chiều cao (Hvn/A) 36
Bảng 4.5.c: Bảng số liêu tính toán từ phương trình mô tả – đặc điểm sinh trưởng về chiều cao (Hvn/A) 37
Bảng 4.6.a: Các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về thể tích (V/A) 39
Bảng 4.6.b: Thông số thống kê của các hàm khảo sát – đặc điểm sinh trưởng về thể tích (V/A) 39
Bảng 4.6.c: Bảng số liêu tính toán từ phương trình mô tả đặc điểm sinh trưởng về thể tích (V/A) 40
Trang 14Bảng 4.7.a: Các hàm khảo sát – quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính
thân cây (Hvn/D1,3) 42
Bảng 4.7.b: Thông số thống kê của các hàm khảo sát – quy luật tương quan giữa
chiều cao và đường kính thân cây (Hvn/D1,3) 42
Bảng 4.7.c: Bảng số liêu tính toán từ phương trình mô tả quy luật tương quan giữa
chiều cao và đường kính thân cây (Hvn/D1,3) 43
Bảng 4.8: Số liệu kiểm tra mức độ phù hợp của biểu thể tích 47 Bảng 4.9: Biểu thể tích một nhân tố cho rừng Thông ba lá trồng tại ban quản lý
rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên 49
Trang 15Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn đặc điểm sinh trưởng về đường kính (D1,3/A) 34
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn đặc điểm sinh trưởng về chiều cao theo tuổi (Hvn/A) 37
Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn đặc điểm sinh trưởng về thể tích (V/A) 40 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn đặc điểm quy luật tương quan giữa chiều cao và đường
kính thân cây (Hvn/D1,3) 43
Hình 4.8: Hướng dẫn sử dụng biểu thể tích một nhân tố 49
Trang 16Một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu của ngành lâm nghiệp nước ta
là phải gia tăng lại diện tích rừng trồng và nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng Đồng thời, đặt ra cho công tác điều tra quy hoạch rừng những yêu cầu mới như cung cấp các số liệu thống kê tài nguyên rừng hiện có với độ chính xác cao hơn, thời gian thực hiện nhanh hơn Để làm được điều này, chúng ta phải hiểu biết
về các quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của cây, của rừng và mối quan hệ giữa chúng với hoàn cảnh sinh trưởng và các biện pháp tác động
Trong thực tiễn sản xuất lâm nghiệp, người ta cần điều tra để biết trữ lượng của rừng khi còn nguyên cây đứng để làm cơ sở lập quy hoạch xây dựng lâm trường
- Ban quản lý rừng, kế hoạch khai thác, nuôi dưỡng rừng Đối với cây ngã ta có thể
đo chiều dài, đường kính ở bất kỳ vị trí nào của cây để tính chính xác thể tích gỗ lấy
ra Nhưng ở cây đứng chỉ có thể đo chính xác được đường kính cây ở tầm cao l,3 m;
đo được chiều cao nhưng kém chính xác; đo đường kính giữa thân cây lại càng khó khăn hơn
Trang 17Xã hội ngày càng phát triển, tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày càng cao, muốn kiếm được lợi nhuận cao yêu cầu phải có một kế hoạch nhanh và chính xác để đáp ứng cho một thị trường năng động và đầy biến động Lâm nghiệp cũng vậy, muốn có phương hướng đầu tư đúng cần có những số liệu thực địa chính xác, quan trọng là phải biểu thị được thể tích và trữ lượng rừng
Do yêu cầu đó, để xác định nhanh chóng trữ lượng cây đứng cần phải xây dựng các loại biểu đặc biệt, cho phép xác định thể tích thân cây qua một vài nhân tố
có thể đo được ở cây đứng (Dl,3, Hvn) và được biểu diễn thông qua các quy luật tương quan giữa một nhân tố khó đo và không thể đo trực tiếp với một nhân tố dễ
đo ở một mức độ tin cậy nhất định Để lập được biểu ta phải phát hiện và xác định được các quy luật tương quan giữa các nhân tố định tìm và nhân tố có thể đo được qua một số phương pháp như phương pháp biểu đồ, phương pháp toán thống kê, phương pháp giải tích thân cây
Do vai trò quan trọng của công tác lập biểu thể tích trong quy hoạch, thiết kế khai thác, nuôi dưỡng rừng nên ở Lâm Đồng trước đây đã có xây dựng biểu thể tích Thông ba lá áp dụng cho toàn tỉnh Song do phạm vi tỉnh Lâm Đồng quá rộng nên việc áp dụng biểu thể tích đã dẫn đến sai số lớn ở những lâm phần có điều kiện hoàn cảnh khác nhau, đặc biệt ở khu vực rừng trồng tại huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng
Để đáp ứng thực tế kinh doanh rừng trồng Thông ba lá ở huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng trong bối cảnh kinh doanh rừng ngày càng cao, được sự đồng ý của khoa Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, với sự hướng dẫn của thầy Th.S Mạc Văn Chăm, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu “Lập
biểu thể tích cây đứng rừng Thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon) trồng tại
ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên - huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng ”
Trang 181.2 Mục tiêu, phạm vi nghiên cứu của đề tài
thể tích một nhân tố cho rừng Thông Ba Lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon) trồng
tại ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên
Trang 19Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Khái niệm về biểu thể tích cây đứng
Biểu thể tích cây đứng là một loại biểu ghi những trị số bình quân về thể tích của cây rừng có cùng kích thước và hình dạng và được bố trí theo một trật tự quy định nào đó Các trị số về thể tích bình quân ghi trong biểu chính là kết quả tính toán thể tích từ các nhân tố cấu thành thể tích như D, H và f bằng một phương trình toán học được chấp nhận về mặt thống kê và phù hợp với đặc tính sinh học của loài cây
Căn cứ vào các nhân tố lập biểu ta có: Biểu thể tích một nhân tố, biểu thể tích hai nhân tố và biểu thể tích ba nhân tố
- Biểu thể tích một nhân tố là biểu được lập trên cơ sở quan hệ giữa thể tích với đường kính Trong biểu ghi thể tích bình quân một cây đứng ứng với từng cỡ đường kính Khi lập, phải nghiên cứu quy luật giữa chiều cao, hình số với đường kính để tương ứng với mỗi cỡ đường kính có thể chấp nhận một trị số bình quân về chiều cao và hình số Chiều cao biến động rất lớn nên thường được chia thành nhiều cấp Tương ứng với mỗi cỡ đường kính thì trong mỗi cấp chiều cao chấp nhận một chiều cao bình quân nào đó Hình số cũng có thể được tính bình quân trong phạm vi một cấp chiều cao Trong biểu thể tích một nhân tố thường có biến động và sai số giữa các nhân tố cấu thành lớn Loại biểu này thích hợp với rừng thuần loài đồng tuổi, những rừng không có biến động lớn về chiều cao và hình số
- Biểu thể tích hai nhân tố: Là biểu được lập dựa trên mối tương quan giữa thể tích với các nhân tố đường kính và chiều cao Biểu ghi giá trị thể tích bình quân của cây tương ứng với từng tổ hợp đường kính (D1.3) và chiều cao (Hvn) Trên quy luật
Trang 20tương quan của hình số với đường kính hoặc chiều cao ứng với mỗi tổ hợp đường kính và chiều cao có thể chấp nhận một hình số bình quân nào đó
- Biểu thể tích ba nhân tố: Là biểu ghi thể tích bình quân một cây tương ứng với từng tổ hợp đường kính (D1.3), chiều cao (Hvn) và hình số (f1,3) Do vậy, ở đây không cần nghiên cứu quy luật giữa chiều cao, hình số với đường kính mà chỉ cần nghiên cứu quy luật giữa hình số và hệ số thon giữa thân Biểu này sử dụng cần phải có đầy đủ 3 nhân tố D1,3, f1,3, Hvn, nhưng trong thực tế hình số f1,3 không phải lúc nào ta cũng có được
(Dẫn theo: Lê Văn Thuật, 2003)
2.2 Nghiên cứu về các nhân tố cấu thành biểu thể tích cây rừng
Thể tích cây rừng được tạo thành từ ba nhân tố: đường kính, chiều cao và hình dạng thân cây Trong đó, đường kính dễ dàng xác định từ thực nghiệm, chiều cao được xác định bằng phương pháp mục trắc với sai số 0,5 m, còn biểu hình dạng thân cây được xác định từ cây giải tích
Vấn đề lập biểu thể tích một nhân tố theo cấp đường kính thì tương quan giữa đường kính và chiều cao là rất quan trọng Theo Đồng Sỹ Hiền (1974) thì đối với một lâm phần thuần loại đều tuổi, giữa đường kính và chiều cao có một mối quan hệ rất chặt chẽ Tương ứng với mỗi đường kính ta có thể xác định được một chiều cao bình quân với độ chính xác cao Nhưng nếu từ lâm phần này qua lâm phần khác do điều kiện đất đai và tuổi của chúng khác nhau nên tương ứng với một cỡ kính nhất định sẽ có các cấp chiều cao khác nhau Vì vậy, khi lập biểu thể tích theo cấp chiều cao chỉ cần đo đường kính và xác định cấp chiều cao là có thể xác định được thể tích
(Dẫn theo: Nguyễn Thanh Bình, 2011) Một số phương trình được nhiều tác giả sử dụng mổ phỏng mối tương quan giữa chiều cao và đường kính:
- Phương trình Korsun: ln(h) = a + b.lnd + c.ln2d
- Phương trình Michajlov: h – 1,3 = a.eb/d hay h = 1,3 + a.eb/d
Trang 21- Phương trình: h = a + b.logd được Lê Cao Phong, Viên Ngọc Hùng, Đào Công Khanh (1987) dùng để xây dựng tương quan giữa đường kính và chiều cao cho loài Keo lá tràm tại Long Thành, tỉnh Đồng Nai
- Huỳnh Hữu To (1999) dùng hàm Schumacher và Mayer để biểu diễn sự tương quan giữa h và d1,3 của loài Bạch đàn
- Phạm Trọng Thịnh (1999) đã sử dụng phương trình của Michajlov: h – 1,3 = a.eb/d mô phỏng tương quan giữa đường kính và chiều cao, phân chia giới hạn các cấp chiều cao của rừng Đước trồng ven biển Nam Bộ
Qua những kết quả nghiên cứu trên cho thấy nhiều tác giả đã tìm kiếm một số dạng hàm toán học để biễu diễn tương quan giữa chiều cao và đường kính d1,3 Việc lựa chọn hàm toán học nào đó để mô phỏng cho mối tương quan trên đều có chung một quan điểm là hàm đó phải biểu diễn đúng quy luật sinh trưởng của loài cây nghiên cứu và có sai số phương trình tương đối nhỏ nhất
Nhưng thể tích thân cây không chiếm đầy thể tích viên trụ mà tuỳ theo hình dạng của nó thể tích thân cây sẽ đầy vơi khác nhau Vì vậy, một trong những vấn đề
cơ bản nhất của khoa học điều tra, đo cây là tìm ra một chỉ tiêu tốt nhất để đặc trưng cho hình dạng thân cây của các loài cây rừng Có hai chỉ tiêu biểu thị cho hình dạng thân cây đó là chỉ tiêu hình dạng tuyệt đối và chỉ tiêu hình dạng tương đối Hai nhân
tố dùng để đánh giá chỉ tiêu hình dạng thân cây là hình số thân cây và độ thon thân cây
Độ thon thân cây ngang ngực hay hệ số thon thân cây ngang ngực (hay hệ số thon tuyệt đối) là tỷ lệ giữa đường kính thân cây tại một tầm cao nào đó so với đường kính quy ước tại một tầm cao 1,3 m
Tuy nhiên, hệ số thon thân cây chỉ biểu diễn được tốc độ giảm về đường kính thân cây tính từ gốc đến ngọn mà không cho phép chuyển đổi từ thể tích viên trụ sang thể tích cây Sự xuất hiện của hình số thân cây f1,3 (hình số ngang ngực, hình
Trang 22số tuyệt đối) đã đặt cơ sở cho việc đo cây đứng Hình số thân cây f1,3 là tỷ lệ giữa thể tích cây với thể tích viên trụ có cùng chiều cao với chiều cao thân cây và có diện tích đáy bằng diện tích đáy tại tầm cao quy ước nào đó: f1,3 = Vcây/ Vviên trụ
Mặc dù hình số f1,3 không phản ánh trực tiếp hình dạng thân cây như hệ số thon song nó cho phép chuyển đổi từ thể tích viên trụ sang thể tích thân cây Do vậy hình số thân cây là chỉ tiêu biểu thị hình dạng thân cây phục vụ cho việc đo tính thể tích thân cây đứng trong rừng Tuy nhiên, không thể đo trực tiếp hình số trên cây đứng trực tiếp như đường kính, chiều cao mà cần phải xác định thông qua những nhân tố dễ đo khác hay được tính toán từ các cây giải tích
2.3 Các phương pháp tính thể tích cây
2.3.1 Tính thể tích cây đứng
Có nhiều cách để xác định thể tích cây đứng theo cách gián tiếp nhưng vẫn đảm bảo được sự chính xác cho phép như:
- Xác định thể tích cây đứng bằng phương pháp ước lượng
Phương pháp này đòi hỏi phải có nhiều kinh nghiệm thực tiễn Trong thực tế
có thể xác định nhanh thể tích cây đứng bằng phương pháp tình toán đơn giản, yêu cầu không cao về độ chính xác Như công thức thường sử dụng là công thức của Denzin: V(m3/cây) = 0,001d1,32
- Xác định thể tích cây đứng dựa vào hình số thân cây
Để sử dụng cách xác định này cần chọn một vị trí để đo đường kính thân cây Thông thường là ở vị trí cách gốc 1,3 m Nhưng vị trí này cũng có thể xê dịch theo tập quán từng quốc gia khác nhau Từ đường kính 1,3 và chiều cao có thể thiết lập một hình viên trụ có chiều cao bằng chiều cao thân cây, tiết diện đáy bằng tiết diện ngang thân cây ở vị trí 1,3 m Thể tích viên trụ này lớn hơn thể tích thân cây rất nhiều nên cần có một hệ số chuyển đổi từ thể tích viên trụ này sang thể tích thân cây Hệ số này được coi như một hằng số trong công thức tính thể tích viên trụ tròn xoay Song, việc xác định hình số thân cây trực tiếp từ cây đứng có nhiều khó khăn,
Trang 23cần nhiều thời gian Theo cách này thể tích thân cây đứng được tính theo công thức: V= π/4.d1,32.h.f1,3
- Xác định thể tích thân cây đứng bằng biểu thể tích:
Biểu thể tích là biểu ghi các trị số về thể tích thân cây theo một quy luật nhất định, được thiết lập từ các phương trình tóan học biểu thị qui luật tương quan giữa thể tích với các nhân tố khác, thường dùng nhất là nhân tố đường kính và chiều cao
(Dẫn theo: Lê Nguyễn Mỹ Chi, 2010)
2.3.2 Đo thể tích cây ngã
Có thể xác định thể tích cây ngã bằng 3 phương pháp chủ yếu:
- Phương pháp cân thủy tĩnh dựa trên các định luật vật lý Phương pháp này cho kết quả rất chính xác nhưng rất phức tạp và tốn kém nên chỉ sử dụng trong nghiên cứu khoa học hoặc phương tiện vận chuyển gỗ bằng đường thủy
- Phương pháp cân trọng lượng Xác định tổng thể tích của các súc gỗ sản phẩm Từ trọng lượng các súc gỗ rồi suy ra thể tích thông qua những hệ số chuyển đổi phương pháp này chỉ xác định thể tích gần đúng
- Phương pháp xác định thể tích cây bằng công thức hình học Tuy phương pháp này không chính xác tuyệt đối nhưng cũng đáp ứng được yêu cầu về độ chính xác cần thiết nên được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn điều tra rừng
(Dẫn theo: Lê Nguyễn Mỹ Chi, 2010)
2.4 Tình hình nghiên cứu lập biểu thể tích cây đứng trên thế giới và Việt Nam 2.4.1 Tình hình nghiên cứu về biểu thể tích cây đứng trên thế giới
Điều tra, xác định trữ lượng rừng bằng phương pháp sử dụng biểu thể tích được áp dụng lần đầu tiên vào năm 1846 ở Baviere (nước Đức cũ) Từ đó đến nay cùng với sự phát triển của công nghệ và khoa học kỹ thuật, khoa học điều tra rừng trên thế thế giới đã có thêm rất nhiều biểu thể tích theo những nguyên tắc, phương pháp rất khác nhau, tập trung dựa vào sự phân tích các nhân tố cấu thành thể tích:
Trang 24 Biểu một nhân tố:
Biểu thể tích một nhân tố của Nga (1870 – 1886), các biểu thể tích của Cục công nghiệp rừng Liên Xô do giáo sư Zakkarov thành lập cho loài Vân sam, Tovstoless lập cho loài Thông, Tiourin lập cho loài Hoa mộc và bạch Dương, Chousov lập cho loài Sồi, Dẻ…
Huffel lập biểu một nhân tố từ cuối thế kỷ 19 dựa trên biểu đồ quan hệ giữa thể tích và đường kính ở tầm cao d1,3 Kopetxki (1899 – 1900) và Gehrhardt (1901) sáng lập ra phương trình đường thẳng của thể tích V = a + b.g Sau đó phương trình này được tác giả Hummel (1955), Abadic và Ayral (1956) sử dụng để lập biểu thể tích theo dạng V = a + b.d2
1,3 Palley (1963), Prodan, Honer (1964) và Souloumica (1971) phát triển phương trình của Kopetxki thành các dạng phương trình bậc hai, bậc ba biểu thị mối quan hệ giữa thể tích và đường kính
Biểu hai nhân tố:
Gồm có biểu Baviere (1846), biểu chung cho nước Đức của Grunder Schwappach (1898), biểu của Hoàng Gia Nga do Krioudenere lập (1904 – 1913)
Biểu hai nhân tố dựa trên tương quan giữa thể tích với đường kính và chiều cao do Schumacher và Hall (1933) đề xuất, phương trình có dạng: logV = logk +
b1.log(D) + b2.log(H) Sau đó tác giả Spurr (1952) tiếp tục nghiên cứu và đề xuất dạng phương trình V = a + b.(d2.h) Phương trình của Spurr đã được các tác giả Perrey và Yates (1964), Breadon (1964), Carrow (1963) kiểm nghiệm và phát triển
Honer (1965) đề xuất phương trình cho 11 loài ở Canadda: V = d2 /(a + b/h)
Schaeffer (1948) lập biểu hai nhân tố dựa trên quan hệ giữa đường kính giữa thân với vị trí được đo: V = (a - b.h – k.d)/100
Biểu ba nhân tố:
Biểu của Schiffel ở Áo (1899 – 1908), Biểu của Mass ở Thụy Điển (1911)
Naxslund (1940) dùng tương quan nhiều lớp có dạng: V = F(d2, d2.h, d.h2,d2.hT, dh2e)
Trang 25Trong đó:
hT là chiều cao dưới tán
e là bề dày vỏ
2.4.2 Tình hình nghiên cứu lập biểu thể tích ở nước ta
Từ sau năm 1954, với trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến, đã có nhiều công trình nghiên cứu về xây dựng biểu thể tích cây đứng cho rừng tự nhiên và rừng trồng được công bố
2.4.2.1 Đối với rừng tự nhiên
Biểu Kraeuter do Kraeuter (Đức) lập ở Việt Nam năm 1958, đây là biểu thể tích một nhân tố theo hình cao hf: V = hf * ∑ Hiện biểu này ít được sử dụng Biểu thể tích theo cấp chiều cao do chuyên gia Trung Quốc lập cho khu vực sông Hiếu vào năm 1960: V = kdb; logv = a + b * logd Biểu thể tích này đến nay không còn sử dụng
Biểu thể tích cây đứng rừng Việt Nam do Đồng Sỹ Hiền và cộng sự thuộc Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp lập năm 1974
Một số biểu thể tích cho rừng tự nhiên do Viện Điều tra và Quy hoạch rừng xây dựng:
Biểu thể tích cây đứng theo cấp chiều cao rừng Hà Tĩnh – Quảng Bình
Biểu thể tích theo cấp chiều cao rừng Quảng Ninh
Biểu thể tích hai nhân tố cho rừng khộp Tây Nguyên
2.4.2.2 Đối với rừng trồng
Có các biểu do Viện Nghiên cứu Lâm nghiêp và Viện Điều tra và Quy hoạch rừng đã xây dựng cho một số loại rừng:
Biểu thể tích hai nhân tố cho Bồ đề, Mỡ, Thông hai lá, Thông ba lá
Biểu thể tích thân cây cho Thông đuôi ngựa ở Đông Bắc
Biểu thể tích hai nhân tố cho Thông ba lá ở Lâm Đồng
Biểu thể tích vút ngọn và thể tích dưới cành cho cây Tràm Tây Nam Bộ
Trang 26 Biểu thể tích cho rừng Bạch đàn đỏ và Bạch đàn trắng vùng trung tâm
Biểu thể tích rừng trồng Keo lá tràm ở miền Đông Nam Bộ
Biểu thể tích rừng trồng Thông Caribê
2.5 Đặc điểm khu vục nghiên cứu
2.5.1 Vị trí địa lý
Ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên thuộc xí nghiệp nguyên liệu giấy Lâm Đồng, công ty cổ phần tập đoàn Tân Mai Theo quyết đinh 184 – HĐBT ra ngày 06/11/1982, Công ty được lâm trường Di Linh giao cho quản lý một phần rừng
và đất rừng với diện tích trên các đội là Bảo Thuận, cầu III, Sa Võ, Phú Hiệp, Hòa Bắc – Hòa Nam thuộc huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng
Phía Đông giáp: Lâm trường Di Linh
Phía Tây giáp: Vườn quốc gia Cát Tiên
Phía Bắc giáp: Lâm trường Bảo Thuận
Phía Nam giáp: Ban quản lý rừng Hòa Bắc – Hòa Nam
2.5.2 Địa hình – thổ nhưỡng
Nằm trên cao nguyên Di Linh nên địa hình ở khu vực nghiên cứu khá phức tạp Về phía Tây và Nam, dọc theo quốc lộ 20, địa hình tương đối bằng phẳng thích hợp cho trồng các loại cây công nghiệp và cây nông nghiệp Về phía Đông, Đông Bắc địa hình khá phức tạp, bị chia cắt mạnh, nhiều đỉnh núi nhấp nhô tạo thành những đỉnh núi cao, nhiều khe suối, vực sâu và thác ghềnh
Di Linh bao bọc bởi nhiều ngọn núi cao: Núi Braian (1.792 m), Serlung (1.277 m) và nhiều ngọn núi cao khác nối liền nhau Nằm giữa những dãy núi cao có nhiều trảng lớn: Xa Vỏ (Sreboh), Gia Bắc thuận lợi cho chăn nuôi với quy mô lớn
Trên địa bàn huyện Di Linh có 8 nhóm đất khác nhau, trong đó quan trọng nhất là nhóm đất Bazan chiếm 30,1 % diện tích, phân bố tập trung trên vùng có độ dốc 3 ÷ 12 0, thích hợp để trồng các loại cây dài ngày Đất Phù sa có gần 7000 ha,
Trang 27phân bố dọc theo các sông suối, thích hợp cho các loài thực phẩm, cây dâu và cây công nghiệp ngắn ngày
(Nguồn: Tổng quan huyện Di Linh, 2011, http://www.dilinh.gov.vn/about/)
2.5.3 Khí hậu thủy văn
Di Linh có khí hậu ôn hòa, mang khí hậu cao nguyên thay đổi theo mùa, với 2 mùa mưa nắng rõ rệt phụ thuộc vào gió Tây Nam: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng
11, mùa nắng từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau; Nhiệt độ trung bình năm 22,2 0C, chênh lệch nhiệt độ ngày đêm 5,1 0C, tháng có nhệt độ cao nhất (tháng 5) 22,9 0C, nhệt độ thấp nhất (tháng 1) 19,3 0C; Lượng mưa trung bình 300 mm, lượng mưa cao nhất (Tháng 8) 897 mm, lượng mưa thấp nhất (Tháng 1) 4 mm; Độ ẩm bình quân năm 81 %; Di Linh không bị bão, lũ lụt, tuy nhiên đôi lúc chịu ảnh hưởng của những xạt lở đất, lốc xoáy nhưng nhìn chung ít bị thiệt hại về thiên tai
(Nguồn: Tổng quan huyện Di Linh, 2011, http://www.dilinh.gov.vn/about/)
Hệ thống sông suối ở Di Linh khá đa dạng, phân bố đều khắp các vùng: Phía Bắc có sông Đạ Dâng bắt nguồn từ núi Langbiang chạy bao quanh dài 60 km, giữa
có sông Đạ Riam bắt nguồn từ núi Yan Doane Địa bàn Di Linh còn là nơi xuất phát của 40 dòng suối lớn nhỏ tỏa ra khắp 4 phiá (phía Bắc có 9 nhánh đổ vào sông Đạ Dâng, phía Ttaay có 10 nhánh đổ vào sông La Ngà, phía đông và Nam có 20 nhánh chảy vào các sông , suối của tỉnh Bình Thuận) như DK Long Jum, Da Tou Giế, Da
to ka é, Da Kron có nước quanh năm Ngoài ra, Di Linh cũng có nhiều hồ nước đẹp vừa phục vụ sản xuất nông nghiệp và có nhiều tiềm năng khai thác phát triển du lịch Điển hình như hồ Tây thuộc thị trấn Di Linh, hồ Ka La thuộc xã Bảo Thuận
(Dẫn theo: Võ Hữu Thọ, 2004)
Trang 282.5.4 Dân số
Tổng dân số: 155.084 người (2009)
Trong giai đoạn năm trước năm 2000, dân số huyện Di Linh tăng khá nhanh, tốc độ tăng bình quân l 6,48 %/năm (trong đó tăng tự nhiên là 2,12 % và tăng cơ học là 4,36 %)
Trong giai đoạn 2001 – 2005, dân số dần đi vào ổn định, tỷ lệ tăng dân số khoảng 2,6 % Năm 2005, dân số toàn huyện là 158.000 người Trong đó, dân số khu vực thành thị là 20.607 người, khu vực nông thôn là 137.393 người Mật độ dân
số là 95 người/km2, thấp hơn rất nhiều so với mật độ trung bình của tòan tỉnh là 117 người/km2) Dân tộc thiểu số chiếm 35,6 % tổng dân số của toàn huyện, Chủ yếu là dân tộc K’Ho
(Nguồn: Huyện Di Linh, Tỉnh Lâm Đồng, 2006,
http://w3.lamdong.gov.vn/vi-vn/chinhquyen/bo-may-to-chuc/huyen-tp-tx/pages/huyen-dilinh.aspx) Đến năm 2009, dân số toàn huyện là 155.084 người, trong đó đồng bào dân tộc gốc Tây Nguyên chiếm trên 36 % dân số, với 28 dân tộc anh em sinh sống
(Nguồn: Tổng quan huyện Di Linh, 2011, http://www.dilinh.gov.vn/about/) Theo thống kê của ban quản lý rừng nguyên liệu giấy:
Xã Cùng Ré: 1634 hộ, 8630 khẩu, 4634 người trong độ tuổi lao động
Xã Bảo Thuận: 1120 hộ, 5219 khẩu, 2805 người trong độ tuổi lao động
Xã Hòa Trung: 1792 hộ, 8496 khẩu, 4525 người trong độ tuổi lao động
(Dẫn theo: Võ Hữu Thọ, 2004)
Trang 292.5.5 Tình hình kinh tế
Theo thống kê của Cổng thông tin điện tử - huyện Di Linh – tỉnh Lâm Đồng: Tình hình kinh tế 6 tháng đầu năm 2011, toàn huyện có một số đặc điểm như sau
Trong lĩnh vực sản xuất nông lâm nghiệp – chăn nuôi:
Diện tích gieo trồng vụ lúa đông xuân được 1.062 ha, sản lượng đạt 4.566 tấn/ha), Cây ngô (2100 ha), diện tích cà phê là 41.526 ha (gần 40.000 ha đang được thu hoạch)
Lĩnh vực công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp:
Tiếp tục được đẩy mạnh, giá trị sản xuất 6 tháng được 225,861 tỷ đồng (đạt 46,14 % kế hoạch năm, tăng 17,93 % so cùng kỳ năm 2010)
Sự đa dạng về bản sắc văn hóa dân tộc và mạng lưới giao thông thuận lợi cũng là điều kiện để Di Linh phát triển kinh tế du lịch, cá lễ hội của người đồng bào dân tộc thiểu số gốc Tây Nguyên cũng thu hút rất nhiều khách du lịch
Trang 30 Tài nguyên rừng:
Đất sử dụng cho mục đích Lâm Nghiệp trên địa bàn toàn huyện là 90.625, trong đó có 75.903 ha rừng phòng hộ và 14.722 ha rừng trồng sản xuất, với độ che phủ của rừng trung bình khoảng 57 % Tài nguyên rừng có nhiều loại gỗ quý như Cẩm Lai, Sao, Gõ… đặc biệt là thông 3 lá Trong rừng còn có nhiều loại dược liệu quý như Hương, Sâm, Sa Nhơn, mật nhân…
(Nguồn: Tổng quan huyện Di Linh, 2011, http://www.dilinh.gov.vn/about/) Riêng ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo Liên được giao quản lý 3474,211 ha rừng và đất rừng Trong đó:
Đất có rừng:
Rừng trồng: 2354,08 ha
Rừng trồng trên đất được cấp: 1060,991 ha
Rừng trồng trên đất liên doanh liên kết: 1293,089 ha
Rừng tự nhiên: 1047,72 ha
Đất không có rừng: 75,38 ha
Đất ngập nước thủy điện: 12,2 ha
(Nguồn: kiểm kê tài sản, Ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo liên, 2010)
2.6 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rừng Thông Ba Lá (Pinus kesiya Royle
ex Gordon) trồng từ năm 1998 – 2003 tại ban quản lý rừng nguyên liệu giấy Bảo
Liên, trên địa phận huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng thuộc công ty cổ phần tập đoàn
Tân Mai
Hình thái: Thông Ba Lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon) là loài Cây gỗ lớn,
cao 30 – 35 m, thân thẳng tròn, vò dày màu nâu sẫm, nứt dọc sâu Cành thô màu nâu đỏ Lá màu xanh thẫm, mềm, thường có 3 lá dạng kim mọc cụm trong một bẹ ở đầu cành Lá dài 15 – 20 cm, bẹ dài 1,2 cm Quả non hình trứng viên chùy, dài 5 – 9
Trang 31cm, thường quặp xuống, đôi khi quả hơi vẹo Vảy quả năm thứ 2 có vảy mặt dày, rốn hơi lồi, đôi khi có gai nhọn, có 2 đường gờ ngang và dọc đi qua giữa mặt vảy
Hạt có cánh dài 1,5 - 2,5 cm
Phân bố: Chúng mọc ở những quần thụ thuần loài, nơi có độ cao tuyệt đối 500
- 1000 m, riêng Lâm Đồng từ 900 - 2500 m, nhiệt độ trung bình 18 – 20 0C, có nơi
25 0C Ẩm độ tương đối trên 70 % Lượng mưa từ 1500 – 3000 mm/năm Cây phân
bố ở các tỉnh: Lai Châu, Lạng Sơn, Cao Bằng, Quảng Ninh, Lâm Đồng Thường mọc thuần loại hoặc hỗn giao với một số loài cây khác nhưng không đáng kể tạo thành loại rừng thưa lá kim Ở Lâm Đồng Thông Ba Lá mọc trên các loại đất feralit màu đỏ vàng hoặc nâu đỏ trên granit, phiến sét, axit và bazan, có tầng dày ít chua và thoát nước tốt
Sinh thái: Loài cây ưa sáng thích hợp với loại khí hậu mưa nhiều, có mùa mưa
và mùa khô rõ rệt, độ ẩm không khí không xuống quá thấp (70 %) Có khả năng chịu được lạnh, sương muối, có thể mọc được ở điều kiện đất xấu nhưng thoát nước, tái sinh hạt mạnh ở nơi đất trống Ra hoa vào tháng 4 - 5 Quả chín sau 2 năm Công dụng: Gỗ mềm, nhẹ, màu sáng, màu vàng da cam nhạt, gỗ muộn màu nâu nhạt, có ống tiết Tỷ trọng 0,61 - 0,75 Lực nén song song 450 - 540 kg/cm2, lực uốn tĩnh 1,100 - 1,309 kg/cm2, lực đập xung kích 0,320 - 0,470 kg/m/cm2, lực kéo thẳng góc 23 – 27 kg/cm2, lực tách ngang 10 – 12 kg/cm2 Có thể đóng đồ dùng gia đình, đóng hòm, làm diêm, làm giấy, làm cột điện tạm thời Nhựa tốt nhưng ít nên không được chú ý khai thác
(Nguồn: Viện khoa học Lâm Nghiệp Việt Nam, 2005, Kỹ thuật trồng Thông ba lá, URL:http://www.fsiv.org.vn/?module=detail&object=article&catID=47&artID=23)
Trang 32Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Nội dung nghiên cứu
Xuất phát từ thực tế, để đạt được những mục tiêu đề ra, khóa Luận đi vào giải quyết các nội dung sau:
Nghiên cứu các quy luật cấu trúc của rừng Thông Ba Lá trồng tại khu vực nghiên cứu
Nghiên cứu quy luật sinh trưởng của đường kính, chiều cao, thể tích theo tuổi ( D1,3/A, Hvn/A, V/A) của rừng Thông trồng ba lá tại khu vực nghiên cứu
Xây dựng được các mô hình lý thuyết về mối quan hệ giữa các nhân tố tham gia cấu thành biểu thể tích ( Hvn/D1,3), xác định hình số ngang ngực (f1,3) làm cơ sở thiết lập thể tích cây đứng rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu
Thiết lập biểu thể tích cây đứng có cơ sở khoa học cho rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu
3.2 Phương pháp nghiên cứu
Cây tiêu chuẩn là những cây có cỡ kính đại diện cho từng cấp tuổi, đại diện cho lâm phần, sinh trưởng và phát triển bình thường, không cong queo sâu bệnh, cụt
Trang 33ngọn, không bị chèn ép, cây có một ngọn và tán không bị lệch, có dạng thân tương đối bình thường
3.2.1.2 Phương pháp cụ thể
Khảo sát sơ bộ diện tích rừng Thông Ba Lá được trồng ở các năm từ 1998 tới
2003 tại khu vực nghiên cứu
Ở mỗi tuổi ta tiến hành lập các ô tiêu chuẩn tạm thời (2500 m2) như bảng 3.1, tại mỗi ô ta tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng cần thiết như:
Bảng 3.1: Số ô tiêu chuẩn ở từng tuổi
Đo C1,3 bằng thước dây 1,5 m rồi suy ra đường kính D1,3
Đo Hvn bằng gậy đo cao, kết hợp với mục trắc (sai số 0,5 m)
Đo đường kính tán (Dt) bằng thước dây 20 m, theo hai hướng Đông – Tây, Nam – Bắc (sai số 0,1 m)
Cây tiêu chuẩn sau khi được chặt hạ, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sau:
Đo Hvn, Hmen thân, chiều cao gốc chặt
Đo và cưa thớt tại các vị trí : 0,0 m, 1m, 1,3 m, 2 m, 3m,… cho tới ngọn
Đếm chính xác số vòng năm tại mỗi thớt giải tích nhằm xác định lại tuổi của cây và khoảng chiều cao cây ở các tuổi bên trong
3.2.2 Nội nghiệp
Các số liệu sau khi thu thập được ngoài thực địa, đề tài tiến hành xử lý theo
các phương pháp thống kê toán học (dựa trên phầm mềm Excel và Stat Plus 3.0 )
Trang 343.2.2.1 Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng
Các đặc trưng thống kê được tính toán dựa trên các công thức đã được quy định sẵn trong thống kê:
fi: là số cây xuất hiện mỗi tổ;
n: dung lượng mẫu;
: các điểm của dữ liệu mẫu;
̅: trung bình của mẫu;
Trang 353.2.2.2 Phương pháp nghiên cứu các quy luật tương quan
Trong thực tế, các chỉ tiêu sinh trưởng của lâm phần luôn có mối liên hệ với nhau Đối với những lâm phân có điều kiện ngoại cảnh tương đối đồng nhất, đặc biệt là đất đai và khí hậu thì các chỉ tiêu đó càng có mối tương quan chặt chẽ hơn
Có thể sử dụng các mô hình toán học mô phỏng các mối tương quan ấy
Đề tài tiến hành nghiên cứu mối tương quan giữa các nhân tố cấu thành thể tích (D1,3, Hvn) với tuổi (A) và giữa các nhân tố này với nhau Nếu giữa chiều cao
Hvn với đường kính D1,3 có mối tương quan rất chặt, nghĩa là ứng với mỗi cỡ đường kính D1,3 sẽ có một giá trị Hvn cố định, chúng ta có thể lập biểu thể tích theo một nhân tố, thể tích cây chỉ phụ thuộc vào một nhân tố đó là đường kính D1,3
Sử dụng các dạng phương trình toán học trong phần mềm Stat Plus 3.0 để thử nghiệm trong đề tài và từ các phương trình toán học đó lựa chọn ra 5 phương trình
có hệ số tương quan cao nhất để so sánh chọn ra phương trình tối ưu nhất:
Dạng đường cong hình chữ S: y = ea+b/x
Dạng hàm số Logistic: y = exp(a + b*x)/(1 + exp(1 + b*x))
Dạng hàm số bậc: y = a + b*X + c*x2 + … + m*xn
Dạng hàm Schumacher: y = a * e(b/x^k) ( k : biến động từ 0,2 ÷2)
Trang 36 Phương pháp chọn phương trình tối ưu:
Sử dụng các phương pháp hồi quy và tương quan trong thống kê để lập một đường hồi quy theo một dạng toán học Chọn một hàm toán học lý thuyết phù hợp phải dựa vào các tham số thống kê từ phương trình xây dựng và phải kiểm tra sự tồn tại của hàm hồi quy, đồng thời phải chú ý đến sự phù hợp với quy luật sinh trưởng, phát triển của rừng Điều kiện chọn một phương trình lý thuyết phù hợp:
Hệ số tương quan: Ưu tiên lựa chọn phương trình có hệ số tương quan chặt đến rất chặt
Nếu r = 0 không tương quan
Nếu 0,1 < r < 0,3 tương quan yếu
Nếu 0,3 < r < 0,5 tương quan vừa
Nếu 0,5 < r < 0,7 tương quan tương đối chặt
Nếu 0,7 < r < 0,9 tương quan chặt
Nếu 0,9 < r < 0,99 tương quan rất chặt
Nếu |r| = 1 tương quan hàm số
Ưu tiên lựa chọn các phương trình toán học có sai số phương trình nhỏ nhất
Kiểm tra sụ tồn tại của các phương trình qua các mức xác xuất (P)
Phương trình có đường phân bố lý thuyết và thực nghiệm bám sát nhau
Phương trình phải phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của đối
tượng nghiên cứu
Một phương trình phù hợp phải đảm bảo được tất cả các điều kiện nêu trên
Trang 373.2.2.3 Phương pháp kiểm tra sự phù hợp của phương trình
Để kiểm tra mức ý nghĩa của hàm hồi quy áp dụng trắc nghiệm F với hai bậc
tự do df1 = 1 và df2= n - 2 So sánh trị số Ftính = MS hồi quy / MS sai số với Fbảng
Trường hợp Ftính > Fbảng (tương ứng với Ppt < 0,05) thì giả thuyết H0 (H0: không tồn tại hàm hồi quy) bị bác bỏ có nghĩa là tồn tại hàm hồi quy
Ttrường hợp Ftính < Fbảng (tương ứng với Ppt > 0,05)thì giả thuyết H0 được chấp nhận nghĩa là hàm hồi quy không tồn tại
3.2.2.4 Lập biểu thể tích
Hình số f1,3 (hình số thân cây ngang ngực) được tính trực tiếp từ cây giải tích
f1,3 = Vcây giải tích / Vviên trụ (có cùng chiều cao và có đáy tại tầm cao 1,3 m)
Thể tích thân cây giải tích được tính theo công thức kép, chia cây thành những
đoạn có độ dài tương đối, bằng nhau (với phân đoạn 1 m)
Thể tích thân cây đứng trong lâm phần được xác định từ công thức đơn:
V ( m3/cây) = ∗ D21,3 * Hvn * f1,3Biểu thể tích được lập dựa trên mối tương quan giữa thể tích và các nhân tố cấu thành biểu và mối quan hệ giữa chúng với nhau
Để kiểm tra sự tồn tại của biểu thể tích áp dụng phương pháp trắc nghiệm T (trắc nghiệm Student) với giả thiết H0: Chênh lệch giữa các trị số thể tích thực nghiệm và lý thuyết là bằng không So sánh với giá trị T tính theo công thức:
T tính = | |
⁄ ở mức ý nghĩa 0,05
Trường hợp: T tính > Tbảng (ứng vơi Pvalue < 0,05) thì chấp nhận Ho, kết luận: Chênh lệch giữa các trị số thể tích thực nghiệm và lý thuyết không có ý nghĩa về mặt thống kê
Trường hợp: Ttính < Tbảng (ứng vơi Pvalue > 0,05) thì bác bỏ Ho, Chênh lệch giữa các trị số thể tích thực nghiệm và lý thuyết có ý nghĩa về mặt thống kê
Trang 38Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.1 Quy luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng Thông ba
lá trồng tại khu vực nghiên cứu
4.1.1 Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính
Phân bố số cây theo cấp kính (N/D1,3) là cơ sở cho việc đánh giá trạng thái rừng, cũng như góp phần đưa ra những hướng kinh doanh rừng, cùng các biện pháp lâm sinh cụ thể, nhằm đạt đến mục tiêu kinh doanh rừng đề ra Để nghiên cứu phân
bố N/D1,3, chúng tôi tiến hành chia tổ, ghép nhóm, tính tần suất và các chỉ tiêu thống kê cần thiết để mô tả phân bố số cây theo cấp kính N/D1,3 (bảng 4.1) và biểu diễn bằng biểu đồ thực nghiệm (hình 4.1):
Bảng 4.1: Các chỉ tiêu thống kê của phân bố N/D1,3
Năm trồng
Chỉ tiêu 1998 1999 2000 2001 2002 2003
Số cây (N) 1195 1232 1371 936 930 932 Trung bình mẫu (X) 16,9 15,7 14 13,5 13,3 11,3 Trung vị mẫu (Me) 17,2 15,3 13,7 13,4 13,1 11,1
Số cao tần (Mo) 18,5 15,6 14,3 12,7 11,8 11,5 Phương sai mẫu (S2) 16,93 19,33 17,79 12,75 15,7 6,81
Độ lệch tiêu chuẩn (S) 4,11 4,4 4,22 3,57 4 2,61 Giá trị nhỏ nhất (Min) 7 6,4 6,4 6,4 6,4 6,4 Giá trị lớn nhất (Max) 30,9 32,8 31,8 25,5 26,4 20,1 Biên độ dao động (R) 23,9 26,4 25,4 19,1 20,1 13,7
Hệ số độ lệch (Sk) 0,03 0,5 0,41 0,34 0,44 0,31
Hệ số độ nhọn (Ku) -0,28 0,12 -0,25 -0,12 -0,21 -0,25
Hệ số biến động (Cv%) 24,40% 28,10% 30,20% 26,55% 29,80% 23,10%
Trang 39Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện phân bố N/D1,3 của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực
nghiên cứu qua các năm trồng (1998 ÷ 2003)
7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 22.5 25.5
N (cây)
D1,3 (Cm)
050100150200250300
7.5 10.5 13.5 16.5 19.5 22.5 25.5
N (cây)
D1,3 (Cm)
050100150200250300350
N (cây)
D1,3 (Cm)
Trang 40Nhận xét:
Từ kết quả tổng hợp ở bảng 4.1, hình 4.1 và phụ lục 2, ta thấy:
Phân bố số cây theo cấp đường kính của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu có dạng 1 đỉnh lệch trái (Sk > 0) ở tất cả các năm trồng, các cây tập trung nhiều ở các cấp kính nhỏ và trung bình, giảm dần với những cấp kính lớn Điều này phản ánh đúng thực trạng của rừng tại thời điểm nghiên cứu, khi mà chưa
có nhiều tác động của con người vào rừng như: tỉa thưa, loại bỏ những cây sâu bệnh, kém phát triển…
Độ lệch tiêu chuẩn biến động cao (từ 2,6 (tuổi 9) đến 4,4 (tuổi 13)), cho thấy
sự phân tán của các đường kính so với đường kính trung bình khá lớn Biên độ dao động về đường kính tại khu vực nghiên cứu là tương đối lớn (13,7 cm ÷ 26,4 cm) biên độ dao động cũng thể hiện một phần cấu trúc của rừng, khi rừng ở giai đoạn từ
10 đến 14 tuổi, cây bắt đầu khép tán và có sự cạnh tranh lớn về không gian sinh trưởng, bắt đầu có sự phân hóa và đào thải lẫn nhau; còn ở tuổi 9, mức độ phân hóa
và đào thải còn thấp, do đó, dao động về đường kính nhỏ hơn các giai đoạn lớn Đường kính bình quân tăng dần khi tuổi cây tăng lên Hệ số biến động về đường kính là khá cao (23,1 % ÷ 30,2 %) nhưng không có sự chêch lệch lớn giữa các năm Kết quả cho thấy, muốn cho lâm phần phát triển tốt, đồng đều thì trong giai đoạn rừng từ 11 đến 12 tuổi nên tiến hành chăm sóc, tỉa thưa, tạo không gian sinh trưởng hợp lý cho cây, vì đây là giai đoạn cây tăng trưởng mạnh