ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN TÍCH SINH TRƯỞNG QUẦN THỤ RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT VÀ ĐỘ DỐC KHÁC NHAU TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

HỒ CHÍ MINH KHOA LÂM NGHIỆP ------ NGUYỄN VĂN HOÀN ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN TÍCH SINH TRƯỞNG QUẦN THỤ RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT VÀ ĐỘ DỐC KHÁC NHAU TẠI CÔNG TY LÂM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA LÂM NGHIỆP - -

NGUYỄN VĂN HOÀN

ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN TÍCH SINH TRƯỞNG

QUẦN THỤ RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT VÀ ĐỘ DỐC KHÁC NHAU TẠI CÔNG TY

LÂM NGHIỆP ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG,

TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH LÂM NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 7/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA LÂM NGHIỆP - -

NGUYỄN VĂN HOÀN

ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN TÍCH SINH TRƯỞNG

QUẦN THỤ RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT VÀ ĐỘ DỐC KHÁC NHAU TẠI CÔNG TY

LÂM NGHIỆP ĐƠN DƯƠNG, HUYỆN ĐƠN DƯƠNG,

TỈNH LÂM ĐỒNG

Ngành: Lâm Nghiệp

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : ThS TRẦN THẾ PHONG

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 7/2011

LỜI CẢM ƠN

Để có được ngày hôm nay, hoàn thành luận văn tốt nghiệp chương trình đào tạo kỹ sư Lâm nghiệp chính quy 4 năm tại trường Đại học Nông Lâm TP HCM Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến:

Ba mẹ kính yêu, người đã động viên cổ vũ tinh thần và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con hoàn thành khóa học

Cảm ơn, toàn thể quý thầy cô trong Trường Đại học Nông Lâm TP HCM, đặc biệt là toàn thể quý thầy cô trong Khoa Lâm Nghiệp đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong thời gian tôi học tại trường

Xin gửi lời cảm sâu sắc và chân thành nhất đến TS Phạm Trịnh Hùng, ThS Trần Thế Phong, cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật thông tin Lâm nghiệp đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn cho tôi hoàn thành luận văn này

Chân thành cảm ơn, Ban giám đốc Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực tập tại công ty

Cảm ơn, các anh chị trong phòng kỹ thuật của công ty đã cung cấp những thông tin cần thiết và giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình anh Sơn, đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi rất nhiều trong thời gian thực tập

Cảm ơn tất cả bạn bè trong lớp DH07QR đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian học tập cũng như quá trình thực hiện đề tài này

TP HCM, tháng 7 năm 2011

Nguyễn Văn Hoàn

TÓM TẮT

Trong giai đoạn hiện nay, Lâm nghiệp cần được quản lý dựa vào các tiến bộ

kỹ thuật để nâng cao chất lượng và hiệu quả trong công tác quản lý và phát triển tài nguyên rừng Việc vận dụng công nghệ GIS được xem là một giải pháp hữu hiệu để phát triển rừng có khoa học, có cơ sở thông tin được cập nhật nhanh và thường xuyên giúp cho việc xác định các giải pháp kỹ thuật cũng như ra các quyết định, có

độ tin cậy cao Xuất phát từ thực trạng rừng bị tàn phá ngày càng nghiêm trọng, hiệu quả trồng rừng một số nơi còn chưa cao chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài

nghiên cứu “Ứng dụng GIS trong phân tích sinh trưởng quần thụ rừng trồng Thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon) trên các loại đất và độ dốc khác nhau tại công ty lâm nghiệp Đơn Dương, huyện Đương Dương, tỉnh Lâm Đồng”

Thời gian nghiên cứu bắt đầu từ tháng 3 đến tháng 5 năm 2011 tại Công ty Lâm Nghiệp Đơn Dương huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

Đề tài tiến hành thực hiện một số nội dung sau:

+ Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS bao gồm bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá, bản đồ chuyên đề loại đất, bản đồ địa hình, bản đồ cấp độ dốc

+ Phân tích ảnh hưởng của loại đất và độ dốc đến sự sinh trưởng đường kính của Thông ba lá

Đề tài tiến hành bằng việc sử dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ, xử lý

và lập ô điều tra tiêu chuẩn ở các tuổi khác nhau ứng với từng loại đất và độ dốc Số lượng ô điều tra là 118 ô, được chọn ra ngẫu nhiên từ giao điểm của hệ thống lưới tọa độ trên bản đồ, diện tích mỗi ô là 100m2 Trên mỗi ô tiến hành đo chu vi thân cây tại vị trí 1,3m của tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn bằng thước dây, sau đó suy

ra đường kính D1,3

Việc đánh giá sinh trưởng đường kính thông ba lá dưới ảnh hưởng của loại đất và độ dốc được tiến hành bằng cách vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa đường kính và độ tuổi ứng với từng loại đất và từng cấp độ dốc, sau đó chạy đường lý thuyết sinh trưởng Y = a + bX, so sánh hệ số b Hệ số b càng lớn thì sinh trưởng đường kính thông ba lá trên loại đất hoặc cấp độ dốc đó càng lớn

Kết quả thu được bao gồm:

+ Cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng trồng thông ba lá, bản đồ loại đất, bản đồ địa hình và bản đồ cấp độ dốc khu vực nghiên cứu

+ Sinh trưởng thông ba lá trên đất Fk e/1 là tốt nhất, sau đó đến đất Fa c/1, và đất Ha c/1 và trên đất Py d/1 là chậm nhất về sinh trưởng

+ Trên đất Py d/1 độ dốc từ 150 đến 250 sinh trưởng của thông ba lá là tốt nhất, sau đó đến độ dốc từ 00 đến 150, khi độ dốc tăng lên từ 250 đến 350 thì sinh trưởng đường kính của Thông ba lá là chậm nhất

+ Trên đất Fa c/1 sinh trưởng đường kính của thông ba lá trên độ dốc từ

150 đến 250 là tốt nhất, trên độ dốc từ 250 đến 350 sinh trưởng đường kính thông ba

lá đứng vị thứ 2 và trên độ dốc nhỏ hơn 150 thì sinh trưởng đường kính thông ba lá

là chậm nhất

+ Trên đất Ha c/1 sinh trưởng đường kính thông ba lá trên độ dốc thấp dưới 150 là tốt nhất; ở độ dốc lớn hơn 350 sinh trưởng đường kính thông ba lá tốt thứ 2; ở độ dốc từ 150 đến 250 sinh trưởng đường kính thông ba lá đứng vị thứ 3; và sinh trưởng đường kính thông ba lá ở độ dốc từ 250 đến 350 là chậm nhất

+ Trên đất Fk e/1 ở độ dốc từ 150 đến 250 sinh trưởng đường kính rừng trồng Thông ba lá là lớn nhất; Sinh trưởng đường kính rừng trồng Thông ba lá ở độ dốc nhỏ hơn150 chậm hơn

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Mục lục iv

Danh mục các từ viết tắt vii

Danh sách các bảng viii

Danh sách các hình ix

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Ý nghĩa đề tài 3

1.3.1 Về lý luận 3

1.3.2 Về thực tiễn 3

1.4 Giới hạn đề tài 3

Chương 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Sinh trưởng, tăng trưởng rừng 4

2.2 Hệ thống thông tin địa lý 6

2.2.1 Khái niệm 6

2.2.2 Thành phần cơ bản của hệ thống thông tin địa lý 6

2.2.2.1 Phần cứng (Hardware) 7

2.2.2.2 Phần mềm (Software) 7

2.2.2.3 Cơ sở dữ liệu (Data) 7

2.2.2.4 Con người, chuyên gia (People) 8

2.2.2.5 Phương pháp (Methods) 9

2.2.3 Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý trong Lâm nghiệp 9

2.3 Nghiên cứu về thông ba lá 12

2.4 Thảo luận về vấn đề nghiên cứu 14

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 16

3.1 Đối tượng nghiên cứu 16

3.2 Địa điểm nghiên cứu 17

3.2.1 Vị trí địa lý 17

3.2.2 Điều kiện tự nhiên 18

3.2.2.1 Địa hình, diện mạo 18

3.2.2.2 Khí hậu thủy văn 19

3.2.2.3 Đất đai thổ nhưỡng 19

3.2.2.4 Hệ động, thực vật rừng 21

3.2.2.5 Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp 21

3.2.3 Tình hình dân sinh – Kinh tế - Xã hội trên địa bàn 23

3.2.3.1 Dân số, lao động 23

3.2.3.2 Tình hình sản xuất lâm nghiệp và nông nghiệp 24

3.2.3.3 Tình hình cơ sở hạ tầng 25

3.3 Lý do chọn địa điểm nghiên cứu 26

Chương 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

4.1 Nội dung nghiên cứu 27

4.2 Phương pháp nghiên cứu 27

4.2.1 Cơ sở lý luận 27

4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu 27

4.2.2.1 Thu thập số liệu cơ bản 27

4.2.2.2 Thu thập số liệu hiện trường 28

4.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 28

4.2.3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu 28

a) Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá 29

b) Xây dựng bản đồ loại đất 29

c) Xây dựng bản đồ địa hình 29

4.2.3.2 Lập ô điều tra bằng GIS 30

4.2.3.3 Phân tích ảnh hưởng của loại đất và độ dốc đến sinh trưởng của Thông ba lá 31

a) Ảnh hưởng của loại đất đến sinh trưởng của Thông ba lá 31

b) Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng của Thông ba lá 32

Chương 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

5.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS 34

5.1.1 Bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá 34

5.1.2 Bản đồ loại đất 36

5.1.3 Bản đồ địa hình 37

5.2 Phân tích ảnh hưởng của loại đất và độ dốc lên sinh trưởng đường kính của thông ba lá 40

5.2.1 Ảnh hưởng của loại đất lên sinh trưởng đường kính của thông ba lá 40

5.2.2 Ảnh hưởng của độ dốc lên sinh trưởng đường kính của thông ba lá 43

5.2.2.1 Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng Thông ba lá trên đất Py d/1 44

5.2.2.2 Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng Thông ba lá trên đất Fa c/1 46

5.2.2.3 Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng Thông ba lá trên đất Ha c/1 48

5.2.2.4 Ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng Thông ba lá trên đất Fk e/1 50

Chương 6 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 53

6.1 Kết luận 53

6.2 Kiến nghị 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A : Tuổi của lâm phần

C1,3 : Chu vi thân cây tại vị trí 1,3m

CHDC : Cộng hòa dân chủ

D1,3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m

D1,3bq : Đường kính vị trí 1,3m bình quân

Fac/1 : Đất vàng đỏ trên đá Granite

FAO : Tổ chức lương thực thế giới (Food and Agriculture Organizatin)Fke/1 : Nâu đỏ trên Bazan

GIS : Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) GPS : Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu)

Hac/1 : Đất mùn vàng đỏ trên đá Granit

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang Bảng 3.1 Số liệu diện tích tự nhiên và dân số các thuộc huyện Đơn Dương 23 Bảng 3.2 Cơ cấu lao động các xã trên khu vực 24

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang Hình 2.1 Các thành phần cơ bản của HTTTĐL, nguồn Lý thuyết GIS trong Lâm

nghiệp 6

Hình 2.2 Liên kết giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp 4/2006) 8

Hình 5.1 Bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá từ tại vùng nghiên cứu 35

Hình 5.2 Bản đồ phân bố loại đất trên vùng nghiên cứu 36

Hình 5.3 Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 37

Hình 5.4 Bản đồ Độ cao nội suy theo phương pháp Natural neighbour 38

Hình 5.5 Bản đồ độ dốc nội suy từ độ cao của vùng nghiên cứu 39

Hình 5.6 Bản đồ bố trí ô điều tra trên vùng nghiên cứu 40

Hình 5.7 Đồ thị so sánh sinh trưởng đường kính Thông ba lá trên 4 loại đất trong vùng nghiên cứu 42

Hình 5.8 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của loại đất đến sinh trưởng đường kính rừng trồng thông ba lá 42

Hình 5.9 Diện tích của các độ dốc trên loại đất Py d/1 44

Hình 5.10 Đồ thị so sánh ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng đường kính thông ba lá trên loại đất Py d/1 45

Hình 5.11 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các độ dốc đến đường kính rừng trồng Thông ba lá trên cùng loại đất Py d/1 45

Hình 5.12 Diện tích của các độ dốc trên loại đất Fa c/1 46

Hình 5.13 Đồ thị so sánh ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng đường kính thông ba lá trên loại đất Fa c/1 47

Hình 5.14 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các độ dốc đến đường kính rừng trồng Thông ba lá trên cùng loại đất Fa c/1 47 Hình 5.15 Diện tích của các độ dốc trên loại đất Ha c/1 48 Hình 5.16 Đồ thị so sánh ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng đường kính thông

ba lá trên loại đất Ha c/1 49 Hình 5.17 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các độ dốc đến đường kính rừng trồng Thông ba lá trên cùng loại đất Ha c/1 49 Hình 5.18 Diện tích của các độ dốc trên loại đất Fk e/1 50 Hình 5.19 Đồ thị so sánh ảnh hưởng của độ dốc đến sinh trưởng đường kính thông

ba lá trên loại đất Fk e/1 51 Hình 5.20 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các độ dốc đến đường kính rừng trồng Thông ba lá trên cùng loại đất Fk e/1 51

kỹ thuật hạ tầng đến kinh tế, xã hội, nhân văn… (Bài giảng thông tin địa lý, 2010)

Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin và những tính năng to lớn của nó trong nhiều lĩnh vực Trong lâm nghiệp, công nghệ GIS và đặc biệt là Map Info được biết đến là phần mềm chuyên dụng hỗ trợ thiết thực trong việc quản lý rừng tự nhiên cũng như rừng trồng, nó là công cụ giúp nhà lâm nghiệp lên phương

án trồng và chăm sóc rừng nhanh chóng và hiệu quả

Hiện nay, nhà nước ta đang thực hiện chính sách phủ xanh đất trống đồi núi trọc nhằm tăng diện tích che phủ đạt 43% Nhưng do điều kiện tự nhiên của mỗi tỉnh là khác nhau nên mỗi vùng có các loài cây đặc trưng khác nhau Do đó vấn đề đặt ra hiện nay là làm sao có thể phân bố cây trồng phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu của mỗi vùng, khu vực nhất định đang là vấn đề gây khó khăn cho nhà quản

lý và người trồng rừng Khi bố trí cây trồng không thích hợp dễ làm cho cây dễ bị bệnh, kém năng suất có thể làm cho cây chết (Vũ Minh Tuấn- Nguyễn Kim Lợi, 2007)

Vì mỗi loài cây đều có sinh thái riêng, bao gồm các yếu tố: độ cao, độ dốc, nhiệt độ, độ ẩm, loại đất, độ dày tầng đất… Nếu đáp ứng được nhu cầu sinh thái thích hợp cây trồng sẽ sinh trưởng và phát triển tốt và ngược lại Vì vậy trong công tác quy hoạch trồng rừng điều quan trọng là xác định được các lô đất trồng rừng hội

đủ các yếu tố sinh thái thích hợp cho từng loại cây trồng Theo phương pháp truyền thống cần điều tra thực địa trên toàn bộ trên diện tích đất, việc làm này tốn nhiều thời gian, công sức và tiền bạc, đặc biệt sẽ khó khăn nhiều khi quy hoạch trồng rừng trên diện tích lớn, nơi có điều kiện tự nhiên khó khăn Phương pháp ứng dụng GIS trong quy hoạch trồng rừng có thể tiến hành ở nhiều nơi, đáp ứng được yêu cầu trồng rừng ngày càng cao (Phùng Văn Khen, 2010)

Huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng có khoảng 38.442,73 ha đất lâm nghiệp; trong đó có 18.436,40 ha rừng phòng hộ; 5703,8040 ha rừng trồng; 328,3002 ha đất chưa sử dụng Đất đai rất thích hợp cho trồng cây lâm nghiệp cũng như cây công - nông nghiệp Nhưng cây trồng vẫn kém phát triển và trữ lượng không cao Nếu với trữ lượng thấp thì người dân không còn mặn mà với nghề trồng rừng nữa sẽ dẫn đến nguy cơ diện tích đất lâm nghiệp bị lấn chiếm để canh tác nông nghiệp (Vũ Minh Tuấn- Nguyễn Kim Lợi, 2007)

Cùng với sự phát triển của công nghệ GIS chúng có thể xác định nhanh được loại đất từng vùng và trên cơ sở đó xác định các loài cây thích hợp để đạt được hiệu quả tốt nhất góp phần giảm thiểu xói mòn và tăng độ che phủ mặt đất Xuất phát từ

những thực tế trên, tôi đã thực hiện đề tài: “Ứng dụng GIS trong phân tích sinh

trưởng quần thụ rừng trồng Thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon) trên

các loại đất và độ dốc khác nhau tại Công ty Lâm Nghiệp Đơn Dương, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS bao gồm loại đất, địa hình và hiện trạng rừng trồng thông ba lá tại khu vực nghiên cứu

- Phân tích sự ảnh hưởng của loại đất, độ dốc đến sự sinh trưởng của rừng trồng Thông ba lá trên địa phận 3 xã Lạc Xuân, Ka Đô, P Róh

1.3 Ý nghĩa đề tài

1.3.1 Về lý luận

Những hiểu biết liên quan đến mối quan hệ giữa sinh trưởng của rừng trồng Thông ba lá và điều kiện tự nhiên vẫn chưa đầy đủ đặc biệt trên khu vực nghiên cứu

Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu để đánh giá sinh trưởng và sự thích nghi của rừng Thông ba lá với các loại đất và độ dốc khác nhau trên địa bàn huyện Đơn Dương

1.3.2 Về thực tiễn

Những kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ khoa học cho việc chọn lựa và

áp dụng những phương thức trồng rừng, nuôi dưỡng và chăm sóc rừng Thông ba lá đạt hiệu quả cao và tăng cường khả năng phòng hộ bảo vệ môi trường

Giúp các nhà quản lý địa phương có được các quyết định nhanh chóng khi triển khai các dự án trồng rừng

1.4 Giới hạn đề tài

Do giới hạn về mặt thời gian nên đề tài bỏ qua các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của thông ba lá như khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ độ ẩm ), sông ngòi, giao thông, thành phần cơ giới đất, điều kiện xã hội … Đề tài chỉ tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng của loại đất và độ dốc đến sinh trưởng đường kính D1,3 của thông ba

lá trên địa phận 3 xã Lạc Xuân, Ka Đô, P Róh huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng do Công ty lâm nghiệp Đơn Dương quản lý

Chương 2

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Sinh trưởng, tăng trưởng rừng

Sinh trưởng và tăng trưởng rừng đóng vai trò quan trọng trong kinh doanh quản lý rừng Lượng tăng trưởng hằng năm nằm ở thân cây đứng và nó đại diện cho khả năng sản xuất của rừng

Sinh trưởng được hiểu là quá trình biến đổi về chất và lượng theo thời gian của một đại lượng nào đó ở cây cá thể như: D1,3, H, V và như vậy lượng tích lũy vật chất trong cơ thể từ thời điểm hình thành đến lúc già cỗi, nếu trong một gian đoạn xác định tại 2 thời điểm khác nhau của quá trình sinh trưởng ta sẽ xác định được lượng tăng trưởng của cây rừng

Sinh trưởng của quần thụ cây rừng có quan hệ chặt chẽ với điều kiện môi trường, trong đó có loại đất, lập địa Sinh trưởng của cây rừng là cơ sở để đánh giá lập địa, điều kiện tự nhiên cũng như hiệu quả của các biện pháp tác động đã được áp dụng

Nghiên cứu về sinh trưởng của rừng đang được các nhà nghiên cứu lâm nghiệp đặc biệt quan tâm Việc thành lập những ô định vị từ thế kỷ XIX đã tìm ra những hệ thống các bảng biểu, mô hình sinh trưởng phục vụ đắc lực trong công tác quản lý, dự đoán, lập kế hoạch trong sản xuất lâm nghiệp

Hàm sinh trưởng là mô hình sinh trưởng đơn giản nhất được sử dụng để mô

tả quá trình sinh trưởng của những cây cá thể cũng như lâm phần Cho đến nay, số lượng hàm sinh trưởng cũng được các tác giả đưa ra rất phong phú Dưới đây giới thiệu một số hàm sinh trưởng được sử dụng rộng rãi như:

- Hàm Gompertz: y = a*EXP(-1/b*EXP(-c*x))

- Hàm Schumacher: y = a0*da1*ha2

- Hàm Koff: y = a*e(-b*t-c)

Trong các hàm sinh trưởng trên, có thể coi hàm sinh trưởng của Gompertz là hàm cơ sở ban đầu cho việc phát triển tiếp theo các hàm sinh trưởng khác Qua các kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học đã đưa ra rất nhiều dạng phương trình toán học khác nhau ở từng vùng sinh thái, các dạng lập địa khác nhau trên toàn cầu Nhìn chung, các hàm sinh trưởng đều thể hiện tính phức tạp của cây cá thể hay lâm phần; dưới sự chi phối tổng hợp của các nhân tố nội tại và ngoại cảnh Tuy nhiên, đây là nền tảng cơ bản cho các nghiên cứu tiếp theo phục vụ công tác điều tra nuôi dưỡng rừng (trích dẫn Giang Văn Thắng, 2003)

Vũ Đình Phương (1975) khi nghiên cứu quy luật sinh trưởng của rừng bồ đề

đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao bình quân với tuổi của lâm phần bồ đề trồng thuần loài đều tuổi bằng phương trình: A.H = a1+a2*A+a3*A2

Trong đó: - A là tuổi cây rừng hay lâm phần

- A.H là tích số giữa tuổi và chiều cao bình quân lâm phần

- a1, a2, a3 là các tham số của phương trình

Ngô Đình Quế (2008) đã dựa vào lượng tăng trưởng bình quân về đường kính và chiều cao để đánh giá khả năng thích ứng của loài keo lá tràm trên các lập địa khác nhau

Đồng Sĩ Hiền (1973) trong công trình nghiên cứu của mình, ông đưa ra một dạng phương trình toán học bậc đa thức biểu thị mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao ở các vị trí khác nhau của cây, qua đó mô tả được quy luật phát triển hình dạng thân cây rừng, đặc biệt rừng tự nhiên:

Thông ba lá trong giai đoạn 20 tuổi để làm căn cứ khoa học cho việc đánh giá sự thích nghi của Thông ba lá với lập địa ở Đơn Dương và tính chu kỳ khai thác rừng Thông ba lá tối ưu về kinh tế

Nhìn chung, những công trình đề cập trên đây đã đề xuất hướng giải quyết và phương pháp luận trong nghiên cứu sinh trưởng bằng định lượng của cá thể hay quần thể cây rừng, tiến tới lựa chọn mô hình tối ưu làm nền tảng khoa học nhằm khái quát sinh trưởng của cây rừng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, mỗi yếu

tố có một mối quan hệ theo một hệ số nhất định và là cơ sở, phương pháp luận cho việc thực hiện đề tài

2.2 Hệ thống thông tin địa lý

2.2.1 Khái niệm

HTTTĐL (GIS) được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra, chẳng hạn như: Để hỗ trợ việc ra các quyết định cho việc quy hoạch và quản lý sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, dễ dàng trong việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính (Nguyễn Kim Lợi – Trần Thống Nhất, 2007)

2.2.2 Thành phần cơ bản của hệ thống thông tin địa lý

2.2.2.1 Phần cứng (Hardware)

Phần cứng là các thiết bị sử dụng trong các thao tác HTTTĐL Ngày nay phần mềm HTTTĐL chạy trên mọi kiểu phần cứng, từ máy chủ trung tâm tới máy tính cá nhân, trên mạng hay máy đơn Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của phần mềm Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) được liên kết với nhau trong mạng LAN hay Internet

2.2.2.3 Cơ sở dữ liệu (Data)

Thành phần quan trọng trong HTTTĐL là dữ liệu Dữ liệu địa lý và những

dữ liệu bảng biểu liên quan có thể thu thập hoặc mua từ những nhà cung cấp dữ liệu HTTTĐL sẽ tích hợp dữ trong HTQTDL nhằm tổ chức và duy trì dữ liệu

không gian và thuộc tính Khi tiến hành phân tích không gian, người dùng phải có các kỹ năng lựa chọn và sử dụng công cụ từ các hộp công cụ HTTTĐL và có những kiến thức sâu sắc về các dữ liệu sử dụng

Hình 2.2 Liên kết giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính (Tạp chí Khoa học

Lâm nghiệp 4/2006)

2.2.2.4 Con người, chuyên gia (People)

- Con người, chuyên gia là thành phần quan trọng nhất Cần phải có đội ngũ được tào đạo căn bản về máy tính, lập trình cơ sở dữ liệu và thực hiện các thao tác

số hóa, quản lý và kết xuất dữ liệu theo yêu cầu Những người làm trong công tác quản lý HTTTĐL cần có khả năng nhận định chính xác, phạm vi suy diễn thông tin

và kết nối các mảng thông tin trong hệ thống.(Nguyễn Kim Lợi – Trần Thống Nhất, 2007)

- Con người quản lý hệ thống và phát triển các dự án nhằm ứng dụng HTTTĐL để nghiên cứu các vấn đề thực tế Người sử dụng gồm các chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, người sử dụng nó để trợ giúp thực hiện những công việc hàng ngày

- Con người tham gia HTTTĐL gồm:

+ Những thành viên thực hiện, gồm: Người vẽ bản đồ, theo dõi thiết kế hiển thị bản đồ, những chuẩn biểu tượng, ký hiệu bản đồ và những chuẩn loạt bản đồ, nhập dữ liệu, chuyển đổi bản đồ thành dạng số, những người sử dụng HTTTĐL

+ Chuyên viên kỹ thuật: Phân tích thông tin giải quyết các vấn đề (làm thỏa mãn những yêu cầu thông tin của người sử dụng); Người quản trị hệ thống (luôn duy trì hệ thống hoạt động); Lập trình viên (chuyển đổi những ứng dụng của người phân tích thành chương trình); Người quản trị dữ liệu (trợ lý cho người phân tích, lập trình viên và người sử dụng nhằm tổ chức các yếu tố địa lý thành những lớp dữ liệu, xác định nguồn dữ liệu, phát triển cấu trúc mã cho các dữ liệu thuộc tính, và những tài liệu thông tin về nội dung CSDL)

+ Tổ chức: Người quản lý (theo dõi thực hiện dự án HTTTĐL); Người quản

lý chất lượng

2.2.2.5 Phương pháp (Methods)

Phương pháp thực hiện sẽ quyết định sự thành công một dự án HTTTĐL, tùy thuộc vào những kế hoạch thiết kế, luật lệ chuyển giao vv (Lý thuyết GIS trong Lâm nghiệp)

2.2.3 Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý trong Lâm nghiệp

Việc sử dụng công nghệ GIS cho nhiều mục đích khác nhau đã trở nên rất phổ biến trên toàn thế giới trong khoảng 30 năm trở lại đây GIS bắt đầu được xây dựng ở Canada từ những năm sáu mươi của thế kỷ 20 và đã được ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau trên toàn thế giới GIS đã tạo ra những giá trị mới cho các thông tin hiện có thông qua phân tích không gian - thời gian và mô hình hoá các dữ liệu có tọa độ Nhờ khả năng phân tích không gian - thời gian và mô hình hoá, GIS cho phép tạo ra những thông tin có giá trị gia tăng cho các thông tin được chiết xuất

Phá rừng: Bức tranh toàn cảnh về môi trường thế giới đã có sự thay đổi lớn Một nguyên nhân quan trọng đó là tình trạng phá rừng đang ngày càng phát triển

Viện Tài nguyên thế giới (WRI) đã sử dụng GIS để đánh giá ảnh hưởng của phá rừng với các quốc gia và người dân trên toàn thế giới

Thu hẹp diện tích rừng trên toàn cầu: WRI để kiểm soát diện tích rừng trên toàn cầu Ngoài ra GIS còn hỗ trợ phân tích so sánh diện tích rừng hiện nay với diện tích rừng trong quá khứ, cho thấy xu hướng thu hẹp ngày càng nhanh của các diện tích này và tốc độ thu hẹp ở các vùng khác nhau, từ đó dự báo tốc độ mất rừng của những nơi mà biên giới rừng vẫn còn tồn tại Với phần mềm GIS, các dự báo có thể được phân tích dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ

Dự báo ảnh hưởng ô nhiễm không khí đối với sự phát triển của thực vật: Với GIS, các nhà khoa học có thể phủ dữ liệu cho các vùng (các dữ liệu về sự tăng trưởng, phân bố loài thực vật ) theo thời gian, tạo nên các bản đồ đánh giá sự biến đổi sinh trưởng của từng loài cây Những phân tích này rất hữu ích trong dự báo ảnh hưởng lâu dài của ô nhiễm không khí không chỉ đối với thực vật, mà còn đối với động vật và cả con người

Với những ứng dụng rộng rãi, GIS đã trở thành công nghệ quan trọng Nó tham gia vào hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống con người và ngày càng được quảng bá rộng rãi Hơn nữa với xu thế phát triển hiện nay, GIS không chỉ dừng lại ở một quốc gia đơn lẻ mà ngày càng mang tính toàn cầu hóa

Tình hình nghiên cứu và ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên ở Việt Nam

Tại Việt Nam công nghệ GIS cũng được thí điểm khá sớm, và đến nay đã được ứng dụng trong khá nhiều ngành như quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu trữ tư liệu địa chất, đo đạc bản đồ, địa chính, quản lý đô thị Có thể kể đến như: Dự án của UNDP ứng dụng viễn thám ở Việt Nam là nâng cao năng lực về thống kê rừng ở Viện Điều tra quy hoạch rừng vào những năm 80 Sau đó, UNDP tiếp tục tài trợ dự án thứ hai mà đối tượng chính là các nhà khoa học thuộc Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam trong vài năm Vào những năm 90, Việt Nam đã thu hút một số lớn các dự án quốc tế trong lĩnh vực nâng cao năng lực quản lý môi trường và tài nguyên trong đó GIS luôn là hợp phần quan trọng

Ngoài các dự án được đầu tư của nước ngoài, trong những năm gần đây các nhà khoa học Việt Nam cũng đã có những đề tài nghiên cứu ứng dụng GIS: Sử dụng ảnh Landsat TM để thành lập bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1/250.000; Đánh giá ảnh hưởng của chất độc hóa học đối với tài nguyên rừng trong chiến tranh Việt Nam Tham gia dự án Theo dõi diễn biến rừng vùng lưu vực sông Mê Công do GTZ tài trợ

Thành lập bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1/100.000 vùng Tây Nguyên bằng ảnh SPOT 1,2 do FAO tài trợ

Theo dõi, đánh giá rừng ngập mặn bán đảo Cà Mau bằng ảnh máy bay Bắt đầu áp dụng phương pháp phân loại ảnh số trong việc thành lập bản đồ hiện trạng rừng sử dụng trong công tác quản lý, khai thác, bảo vệ rừng

Sử dụng ảnh SPOT để thành lập bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1/100.000 tiếp tục thực hiện chương trình đánh giá ảnh hưởng của chất độc hóa học đối với tài nguyên rừng trong chiến tranh Việt Nam

Và gần đây có Đỗ Xuân Lân (2006) trong đề tài “Quản lí giám sát lâm phận

đã giao khoán bằng công nghệ thông tin và kĩ thuật GIS” cho thấy phần mềm ứng dụng cùng với các cùng với cấu trúc cơ sơ dữ liệu được thiết kế phù hợp sẽ giúp cho các nhà quản lí lâm nghiệp từ trung ương đến địa phương nắm được thông tin về rừng và đất lâm nghiệp một cách nhanh chóng Đây là công cụ hữu hiệu trong quản

lí ngành lâm nghiệp nói riêng và hội nhập vào nền kinh tế đang được tin học hóa theo hướng chính phủ điện tử hiện nay Việc tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện phần mềm sẽ đem lại nhiều tiện ích hơn nữa trong quản lí các lâm phận được giao khoán góp phần củng cố cơ sở khoa học cho việc xem xét bổ sung những qui định, chính sách phù hợp nhằm đáp ứng mục tiêu là bảo vệ tốt vốn rừng hiện có vừa phát triển kinh tế cho chủ quản lí rừng sau khi nhận giao khoán đất rừng

Hoàng Việt Anh (2008) đã nghiên cứu ứng dụng phần mềm FOLES FOLES

có 4 mục chính là thiết lập chỉ số, nhập liệu tính toán, xử lí bản đồ, lập báo cáo và tính toán kinh tế Việc này cho phép chồng ghép các bản đồ thành phần, tạo đơn vị đất đai, xem bảng dữ liệu các yếu tố thành phần cho toàn bộ vùng nghiên cứu hoặc

cho từng đơn vị đất đai, lựa chọn từ 30 loài cây có sẵn trong thư viện cây trồng mục báo cáo cho phép lập 6 loại báo cáo thống kê và tổng hợp về yếu tố tự nhiên, đơn vị đất đai, thích hợp cây trồng, dự báo năng suất và phân tích chi phí Mục phân tích kinh tế cho phép phân tích lợi nhuận ròng tại thời điểm khai thác, tỉ lệ hoàn vốn nội

bộ, dự báo mức đầu tư dựa trên mức doanh thu kì vọng Dựa trên kịch bản phân tích kinh tế các loài cây, người sản xuất có thể lựa chọn mô hình kinh doanh rừng hiệu quả nhất Mô hình kinh doanh lựa chọn có thể tối ưu hóa không những về loài cây

mà còn về vốn đầu tư và chu kì kinh doanh

Đề tài Ứng dụng GIS trong phân cấp xung yếu lưu vực tại xã Hiếu huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum tác giả Chu Văn Chung, 2007 đã phân loại trạng thái rừng dựa vào ảnh vệ tinh Landsat và công nghệ GIS cũng như phát hiện các nhân tố ảnh hưởng đến mức độ xói mòn: thảm thực vật, địa hình, đất đai, khí hậu thủy văn

Nguyễn Tấn Phú (2010), đề tài ứng dụng GIS trong việc đánh giá sinh trưởng keo lai tại tiểu khu 162A tại ban quản lý rừng phòng hộ Xuân Lộc, huyện Xuân Lộc tỉnh Đồng Nai Qua đó rút ra kết luận sinh trưởng keo lai ở đất xám nâu trên nền granite tốt hơn so với đất xám trên nền phù sa cổ

Ứng dụng GIS và AHP xác định thích nghi của thông ba lá tại Di Linh, Lâm Đồng với mục tiêu là ứng dụng AHP xác định mức độ ưu tiên của các chỉ tiêu ảnh hưởng đến cây trồng, trên cơ sở đó ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích nghi cây trồng Vũ Minh Tuấn, Nguyễn Kim Lợi (2007) đã xác định trọng số của các nhân tố ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng của cây trồng: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, lượng mưa

2.3 Nghiên cứu về thông ba lá

Trước năm 1945, cùng với quá trình khai thác thuộc địa và nhất là sau khi Yersin, một thầy thuốc người Pháp, một nhà du lịch, một nhà nghiên cứu đến cao nguyên Lang Biang (tháng 6/1893), đồng thời phát hiện ra rừng thông ba lá tập trung ở đây thì việc nghiên cứu, biên khảo và truyền bá các ấn phẩm về thông ba lá tại Việt Nam mới bắt đầu (Phùng Văn Khen, 2010)

Sau những năm 60, công cuộc tái thiết hậu chiến và sự xâm nhập nền kinh tế

tư bản vào Nam Việt Nam đã kích thích việc tìm kiếm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, xuất khẩu, hướng các nghiên cứu trong ngoài nước tìm hiểu đầy đủ hơn vùng rừng thông ba lá Các nhà lâm nghiệp nghiên cứu nhiều về thông ba lá như: Nguyễn Hữu Đính, Nguyễn Kha, Trương Đấu, Nguyễn Văn Thôn, Nguyễn Huy Lang, Phạm Xuân Bách, …

Từ năm 1975, thực hiện biện pháp hợp tác nghiên cứu lâm nghiệp với CHDC Đức, các chuyên gia về thông như Ander và Rindler cùng với xí nghiệp quy hoạch thiết kế lâm nghiệp Lâm Đồng và 8 đoàn điều tra quy hoạch rừng đã công bố những thể nghiệm theo hệ thống và phương pháp kinh doanh rừng của CHDC Đức để phân loại và xử lý lâm học các lâm phần thông ba lá Lâm Đồng trên cơ sở 46 dạng lập địa của khu vực phân bố tự nhiên Trong hệ thống kỹ thuật này, các tác giả cũng đề xuất áp dụng lý thuyết về hằng số khoảng sống giữa các cá thể loài thông ba lá trong xây dựng cấu trúc quần thể

Nghiên cứu về ảnh hưởng của các điều kiện ngoại cảnh tới sinh trưởng của thông ba lá tại Lâm Đồng; Nguyễn Ngọc Lung (1999) nhận thấy rằng không có sự khác biệt nào đáng kể về sinh trưởng chiều cao ở hai vùng sinh thái khác nhau là Đà Lạt và Bảo Lộc, sự khác nhau về tăng trưởng đường kính thông ba lá theo từng tháng trong năm là lớn nhất Từ tháng 5 đến tháng 9, lượng tăng trưởng hàng tháng gấp 2 đến 5 lần các tháng còn lại tạo ra một mùa sinh trưởng rõ rệt, tổng lượng sinh trưởng của mùa sinh trưởng này chiếm tới 70% của cả 12 tháng trong một năm

Phạm Trọng Nhân (2003) cho rằng, sự gia tăng các giờ nắng của các tháng đầu mùa khô và giữa mùa mưa đều có khuynh hướng làm giảm khá rõ rệt chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá Biến động chỉ số tăng trưởng đường kính của thông ba lá phụ thuộc chặt chẽ nhất vào biến động của tổ hợp các yếu tố nhiệt

độ, số giờ nắng và lượng mưa của tháng 2 và tháng 9 Vì thế, chỉ số tăng trưởng đường kính có thể được dự đoán khá hoàn chỉnh dựa trên chỉ tiêu khí hậu tổng hợp của tháng 9 được tính theo nhiệt độ, số giờ nắng và lượng mưa

Thông ba lá có thể tái sinh trên tất cả các loại đất phong hóa từ các loại đá

mẹ khác nhau có ở Lâm Đồng như: granit, bazan, axit Trừ những nơi úng nước và tùy theo cấp đất mà sức tăng trưởng có khác nhau Đồng thời thông ba lá có thể tái sinh ở mọi độ dốc nhỏ, hoặc lớn hơn 450, trên mọi hướng phơi của sườn đồi, miễn

có đủ nguồn giống, mặt đất trống hoàn toàn, hoặc độ tàn che nhẹ (0,2), nhất là những nơi đất đai được xử lý khá tơi xốp và giữ không cho lửa cháy khi cây con đã mọc (Hồ Viết Sắc,1978)

Theo Lê Hồng Phúc (1995), thông ba lá vừa là loài cây bản địa lá kim rất thích hợp để trồng rừng ở vùng núi, lại có giá trị kinh tế lớn, cho gỗ tốt, dùng trong xuất khẩu, xây dựng, kiến trúc, đóng tàu thuyền, công nghiệp chế biến ván dán, ván lạng, ván sợi, ván dăm, gỗ nhỏ làm cột điện, làm than luyện kim, than củi, đóng đồ gia dụng, làm diêm, làm nguyên liệu giấy cao cấp sợi dài và công nghiệp xenlulo…

2.4 Thảo luận về vấn đề nghiên cứu

Tóm lại, tổng quan của vấn đề nghiên cứu ứng dụng công nghệ GIS trong điều chế, quy hoạch trồng rừng ở trên thế giới và ở Việt Nam đã khẳng định rằng:

- Hệ thống GIS có tính ưu việt hơn hẳn so với phương pháp truyền thống, hệ thống GIS cho phép: Giữ gìn, bảo quản cơ sở dữ liệu và bản đồ số một cách dễ dàng; Dễ dàng trong chỉnh sửa và cập nhật; Dữ liệu không gian địa lý dễ dàng trong tìm kiếm, phân tích; Dễ dàng trong chia sẻ và trao đổi thông tin; Tiết kiệm được nhiều công sức, thời gian và tiền bạc… Xong, các nghiên cứu trong lĩnh vực này chỉ mới tập trung so sánh các diện tích rừng bị mất, chưa chú trọng đến các hình thức, biện pháp quản lý, bảo vệ, sử dụng rừng hiệu quả như sử dụng công nghệ GIS vào xây dựng mô hình rừng ổn định hay điều chế, quy hoạch trồng rừng

- Việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ GIS vào quy hoạch, điều chế rừng cần được áp dụng riêng cho các vùng cụ thể, vì đặc điểm sinh thái ở các khu vực là khác nhau Do đó, cần có những nghiên cứu và áp dụng công nghệ khác nhau cho từng vùng cụ thể

- Việt Nam, mặc dù các nghiên cứu ứng dụng GIS đã phát triển mạnh nhưng chủ yếu vẫn ở các trung tâm lớn với các công cụ tiên tiến (Tp Hồ Chí Minh, Huế,

Nghệ An, Hà Nội ) ở các lĩnh vực khác nhau: lưu vực, kinh tế, ô nhiễm không khí,

dự báo lũ lụt Qua đó ta có thể thấy rằng, công nghệ GIS hiện còn chưa được phát triển ở khu vực Tây Nguyên và mảng Lâm Nghiệp còn chưa được chú trọng, mặc

dù khu vực Tây Nguyên là khu vực có diện tích rừng lớn nhất nước Do đó đã đến lúc, công cụ GIS này cần được áp dụng trong công tác điều chế rừng phục vụ cho công tác quản lý, chăm sóc, khai thác và phát triển rừng bền vững và có cơ sở khoa học ở Tây Nguyên

- Mặt khác, tình hình nghiên cứu sinh trưởng của các loài cây ở đây chưa được phân tích đầy đủ Nhất là thông ba lá ở Lâm Đồng loài cây có diện tích rất lớn nơi đây Do đó, việc tiến hành đề tài nghiên cứu này sẽ là cơ sở khoa học cho việc xác định vùng sinh trưởng tốt nhất của thông ba lá góp phần tăng hiệu quả sản xuất,

độ che phủ của rừng trồng

Chương 3

ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là rừng trồng thông ba lá từ tuổi 7 đến tuổi 26 trên 4 loại đất Fa c/1, Fk e/1, Ha c/1, Py d/1 thuộc Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

Đặc điểm thông ba lá

*Đặc điểm hình thái

Thông ba lá có tên khoa học là Pinus kesiya Royle ex Gordon, thuộc họ

thông (Pinaceae) Là cây gỗ thân tròn thẳng cao đến 30 – 35m, đường kính đạt tới

70 – 80cm có khi tới 100cm Cây có thể sống đến 150 tuổi Lá kim gắn từng chụm

3, dài 15 – 20cm, thường quặn xuống Vỏ dày màu nâu sẫm, nứt dọc sâu, bong mảnh, có khả năng chịu lửa tốt, cành thô màu đỏ nâu Chùy đực dài 1 – 2cm, tiểu nhị nhiều Chùy cái trưởng thành còn lại ở cành, dài đến 8,5cm, rộng 4,5cm; hột dài 5mm, cánh mỏng, dài 1,5 – 2cm, vảy quả dài có rốn rất rõ, hạt có cái dài 1,5 – 2,5cm Thông ra hoa vào tháng 3 – 4, quả chín vào tháng 11 đến tháng 12 năm sau, quả chùy không rụng như thông hai lá Thông trồng từ 6 – 7 tuổi có thể ra hoa nhưng số lượng khoảng 10 – 20%, chất lượng hạt kém (Phạm Hoàng Hộ, 1999)

*Đặc điểm sinh thái

Thông ba lá là cây ưa sáng hoàn toàn, có thể mọc trên đất tương đối phì nhiêu và sâu nhưng rất ít khi gặp thông nơi đây vì các loài thực vật khác tăng trưởng mạnh hơn lấn át Ngược lại, trong những vùng đất xấu, thông không còn sợ các loài thực vật khác cạnh tranh nên mọc thành rừng

Cây ưa đất chua hoặc ít chua, có thành phần cơ giới trung bình, thoát nước tốt, chỉ mọc được ở sườn dốc, không mọc được ở chỗ úng vì hệ rễ của thông phải có

nấm cộng sinh mới sinh trưởng tốt được Nấm cộng sinh này lại ưa đất tơi xốp,

thoáng ráo, thoát nước (Nguyễn Hữu Tranh, 1993)

Thông được chọn làm cây trồng phủ xanh đất trống trên vùng núi cao trung bình có khí hậu á nhiệt đới, với ưu điểm sinh trưởng nhanh (tuổi non mỗi năm tăng 1m chiều cao, 1cm đường kính Lượng tăng trưởng bình quân đạt 7-10m3/ha/năm ở rừng thuần loài), mọc được ở nơi đất cằn xấu, có nhiều đá hoặc kết von Vì vậy việc xác định vùng quy hoạch, đưa Thông ba lá vào sản xuất sẽ góp phần đáng kể vào việc tăng năng suất và cải thiện mức độ che phủ rừng ở những vùng đồi núi trọc (Trích Rừng Lâm Đồng, 2008)

*Giá trị sử dụng

Thông ba lá vừa là loài cây bản địa lá kim rất thích hợp để trồng rừng ở vùng núi, lại có giá trị kinh tế lớn, cho gỗ tốt, dùng trong xuất khẩu, , xây dựng, kiến trúc, đóng tàu thuyền, công nghiệp chế biến ván dán, ván lạng, ván sợi, ván dăm, gỗ nhỏ làm cột điện, làm than luyện kim, than củi đóng đồ gia dụng, làm diêm, làm nguyên liệu giấy cao cấp sợi dài và công nghiệp cellulo Nhựa thông ba lá tốt gần như thông nhựa (Lê Hồng Phúc, 1995)

3.2 Địa điểm nghiên cứu

3.2.1 Vị trí địa lý

Công Ty TNHH một thành viên Lâm Nghiệp Đơn Dương nằm về phía Đông Bắc tỉnh Lâm Đồng, quản lý diện tích rừng và đất rừng trên địa bàn 6 xã/ thị trấn thuộc huyện Đơn Dương (thị trấn D’Ran, xã Lạc Xuân, Ka Đô, Pró, Ka Đơn, Tu Tra) Công Ty có trụ sở làm việc đóng tại xã Lạc Xuân

- Tọa độ địa lý như sau:

+ Phía Nam tiếp giáp với huyện Ninh Sơn, tỉnh Ninh Thuận và huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng

+ Phía Bắc và phía Tây tiếp giáp với ban quản lý rừng phòng hộ D’Ran, Quốc lộ 27, Tỉnh lộ 412 – 413, sông Đa Nhim và huyện Đức Trọng tỉnh Lâm Đồng

Hình 3.1 Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu 3.2.2 Điều kiện tự nhiên

3.2.2.1 Địa hình, diện mạo

Công Ty TNHH một thành viên Lâm Nghiệp Đơn Dương nằm trong vùng ven Cao nguyên Lâm Viên, có địa hình núi trung bình (độ cao trung bình từ 900 – 1.300m), địa hình chia cắt mạnh bởi nhiều khe tụ thủy của lưu vực sông Đa Nhim,

do đó có độ dốc lớn (độ dốc trung bình từ 25 - 270) Phía Bắc và Đông bắc có những ngọn núi cao hơn 1.000m (đỉnh cao nhất 1.650m thuộc tiểu khu 316B và đỉnh 1.395m thuộc tiểu khu 333A)

Hướng nghiêng chung của địa hình: Đông Bắc – Tây Nam thoải dần về

3.2.2.2 Khí hậu thủy văn

*Khí hậu

Khí hậu nhiệt đới gió mùa một năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Nhiệt độ bình quân năm là 21,50C, nhiệt độ tháng cao nhất là 34,20C, nhiệt

Theo bản đồ tỷ lệ 1/50.000, trên địa phận Công Ty có 4 loại đất chính:

- Đất feralit vàng đỏ giàu mùn trên núi cao: diện tích 19.240 ha phân bố ở độ cao 400 – 800m so với mặt nước biển với khí hậu ẩm ướt, lượng mưa cao, độ ẩm không khí thuộc loại ẩm ướt với kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh, loại đất có đặc điểm như sau:

+ Độ dày tầng đất thường kém hơn đất feralit vùng đồi;

+ Càng lên cao màu vàng của tầng tâm (tầng B) càng chiếm ưu thế;

+ Sự bất đồng hóa về mặt cơ giới giữa tầng đất mặt và tầng dưới thường rõ nét, hạt sét có xu hướng di chuyển xuống sâu do rửa trôi;

+ Hàm lượng mùn tương đối khá ở tầng đất mặt và càng lên cao hàm lượng mùn càng cao và tỷ lệ C/N càng tăng (mùn từ 4,0% - 9,5%);

+ Đất có phản ứng chua mạnh và độ bão hòa bazo cực thấp;

+ Hàm lượng các chất dinh dưỡng P2O5 và K2O dễ tiêu đều nghèo, riêng hàm lượng N tổng số khá giàu

- Đất feralit nâu vàng trên phù sa cổ: diện tích 3.210ha là loại đất được hình thành trên sản phẩm phù sa cổ trong điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm với kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh, phân bố ở những nơi có độ dốc <80 (chiếm 90%), với độ dày tầng đất >100cm (chiếm 70 – 80%) Đất feralit nâu vàng trên phù

sa cổ có một số đặc điểm sau:

+ Độ dốc thoải hoặc rất thoải;

+ Tầng đất dày;

+ Đất có thành phần cơ giới sét pha trung bình đến pha nặng;

+ Tầng tâm (tầng B) có màu nâu vàng;

+ Đất có phản ứng chua, nghèo cation kiềm, kiềm thổ, độ bão hòa bazo thấp (<30%);

+ Hàm lượng mùn trung bình, N tổng số không cao, tỷ lệ C/N thấp;

+ Đất nghèo khoáng chất dinh dưỡng P2O5 và K2O dễ tiêu;

+ Sau khi mất rừng, đất dễ bị quá trình đá ong hóa mạnh

- Đất feralit nâu đỏ phát triển trên đá Granit, Bazan: diện tích 2.615ha đây là loại đất được hình thành trên các sản phẩm phong hóa của các loại đá mẹ mac-ma trung tính và kiềm Các đặc điểm và tính chất chính sau:

+ Đất có dạng địa hình đồi dốc thoải với sườn dốc dài, tạo thành các diện tích vùng đồi thoải ở cao nguyên với độ cao từ 500 – 900m;

+ Tầng đất rất dày với 96,8% diện tích đất có độ dày tầng đất >100cm;

+ Mực nước ngầm khá sâu, trung bình từ 10 -12m

+ Đất có phản ứng chua (PH = 4,5 – 5,2)

- Đất phù sa: diện tích 530ha đây là vùng đất sản xuất nông nghiệp, đất phù

sa có độ phì tự nhiên khá cao, giàu chất khoáng dinh dưỡng cho cây trồng đặc biệt

+ Rừng lá kim: với loài Thông ba lá (Pinus kesiya) thuộc họ Thông

(Pinaceae) là chủ yếu, phân bố tập trung tại các tiểu khu 316A, 316B, 322, 326

+ Rừng cây rụng lá (rừng khộp) với các loại cây họ Dầu (Dipterocarpaceae),

họ Bàng (Combretaceae), họ Dậu (Fabaceae) chiếm khoảng 25% diện tích

+ Kiểu rừng lồ ô: quần thể là lồ ô thuần loài hoặc hỗn giao rùng gỗ trong đó

lồ ô chiếm ưu thế, rừng thường một tầng chiều cao bình quân 10 – 12m là rừng thứ sinh nhân tác

- Hệ động vật rừng: theo kết quả điều tra, khảo sát các tổ chức Birdlife Việt Nam năm 2009, tại vùng có các loài thú như Bò tót, Bò rừng, Sơn Dương,… phân

bố tập trung tại các tiểu khu 327, 331 và chim như Mi Langbian, Khướu đầu đen má xám, Khướu ngực đốm…Đây là những loại có giá trị bảo tồn cao

3.2.2.5 Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp

Kết quả rà soát tại thời điểm 2010 của Công ty lâm nghiệp Đơn Dương:

Lồ ô tre nứa 4.770.022 cây

Ngoài ra còn có một số lâm đặc sản khác như song mây, dược liệu…

Tổ chức rừng

Lâm phần do Công ty lâm nghiệp Đơn Dương quản lý gồm 28 tiểu khu mã hóa từ 316A – 342A và 2 tiểu khu Ka Đơn, TuTra được phân chia thành 4 cụm tiểu khu và phân bố theo địa giới hành chính như sau:

+ Thị trấn DRan gồm các tiểu khu: 316A, 316B

+ Xã Lạc Xuân gồm các tiểu khu: 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323B

+ Xã Ka Đô gồm các tiểu khu: 323A, 326, 327, 328, 329, 331, 332

+ Xã PRó gồm các tiểu khu: 330, 333A, 333B, 334, 335, 336, 337

+ Xã Ka Đơn gồm các tiểu khu: 338, Ka Đơn

+ Xã TuTra gồm các tiểu khu: 339, 340, 341A, 342A, TuTra

3.2.3 Tình hình dân sinh – Kinh tế - Xã hội trên địa bàn

3.2.3.1 Dân số, lao động

Công ty lâm nghiệp Đơn Dương nằm trên địa bàn hành chính 6 xã/ thị trấn

thuộc huyện Đơn Dương, số liệu về diện tích tự nhiên và dân số các xã được thể

hiện ở bảng sau:

Bảng 3.1 Số liệu diện tích tự nhiên và dân số các thuộc huyện Đơn Dương

STT hành chính Đơn vị Diện tích (km2)

Dân số trung bình (người)

Mật độ dân số (người/km2)

Số khu phố/thôn Số hộ

Nguồn: Niên giám thống kê 2006 – 2010 huyện Đơn Dương

Số liệu bảng trên cho thấy, mật độ dân số các xã trong vùng còn tương đối

thưa, riêng xã Ka Đơn có mật độ dân số cao hơn cả (19.505 người/km2) Diện tích

rừng và đất lâm nghiệp do Công ty lâm nghiệp Đơn Dương quản lý gần các khu dân

cư, do dó nguy cơ xâm canh vào đất lâm nghiệp có nguy cơ rất cao

Dân cư sống dọc theo bìa rừng do công ty quản lý có 32 thôn/6 xã, thị trấn,

trong đó có 27 thôn đồng bào dân tộc thiểu số tại chỗ sinh sống chiếm 100%

+ Tổng số hộ 9.104 hộ (kinh 4.745 hộ chiếm 52,1%; dân tộc 4.358 chiếm

47,9%)

+ Tổng số khẩu 54.622 khẩu (kinh 28.475 chiếm 52,1%; dân tộc 26.174 khẩu

chiếm 47,9%)

+ Tổng số lao động 11.920 lao động (Nam 12.446 lao động chiếm 47,2%;

Nguồn: Niên giám thống kê 2006 – 2010 huyện Đơn Dương

Về lao động, theo số liệu thống kê đến tháng 12/2009 trong vùng tỷ lệ số người trong độ tuổi lao động là 88,8%, số người ngoài độ tuổi lao động là 11,2% tổng số dân số vùng

Địa bàn do Công ty lâm nghiệp Đơn Dương quản lý là nơi có nhiều dân tộc anh em sinh sống , toàn vùng có trên 24 dân tộc Cộng đồng dân tộc chiếm đa số là Kinh, K’ho, Chu ru, Hoa, Tày, Nùng……, do đó nền văn hóa ở đây rất phong phú (Nguồn: niên giám thống kê 2006- 2010 huyện Đơn Dương )

3.2.3.2 Tình hình sản xuất lâm nghiệp và nông nghiệp

Sản xuất lâm nghiệp

Trong những năm vừa qua đồng bào dân tộc ít người (dân tộc Chill, K’ho…)

đã tham gia sản xuất lâm nghiệp cùng Công ty trong các khâu trồng rừng, chăm sóc rừng, quản lý bảo vệ rừng đã và đang tạo ra nguồn thu nhập đáng kể góp phần cải thiện đời sống, qua đó hạn chế tình trạng phá rừng làm nương rẫy, khai thác lâm sản trái phép của một bộ phận đồng bào Đặc biệt từ khi Chính phủ ban hành Quyết

định 380/QĐ-TTg ngày 10/04/2008 về việc thực hiện chính sách thí điểm chi trả dịch vụ môi trường rừng theo đó kinh phí khoán cho việc quản lý bảo vệ rừng tăng lên (tại tỉnh Lâm Đồng theo Quyết định số 1363/QĐ-UBND ngày 25/06/2010 của UBND tỉnh Lâm Đồng mức chi trả dịch vụ môi trường rừng là 350.000đ/ha/năm đối với diện tích thuộc lưu hồ thủy điện Đa Nhim và 400.000đ/ha/năm đối với diện tích thuộc lưu vực hồ Đại Ninh) Đối với các bộ phận khoán bảo vệ rừng thuộc vùng được chi trả phí dịch vụ môi trường thì đời sống được cải thiện nên ý thức của việc quản lý bảo vệ rừng đã được các hộ dân thể hiển với tinh thần trách nhiệm cao

Sản xuất nông nghiệp

Đại bộ phận nhân dân sống trong khu vực sản xuất nông nghiệp, tập trung canh tác chủ yếu là lúa nước, cây nông nghiệp ngắn ngày theo thời vụ (rau, đậu , bắp…) Một số diện tích đất phân định cho lâm nghiệp đã bị một số hộ dân thâm canh để canh tác nông nghiệp

Nhìn chung, đời sống của đồng bào dân tộc còn gặp nhiều khó khăn, số hộ nghèo chiếm 18-20%, tỷ lệ hộ nghèo của toàn vùng là 7%

Đời sống đồng bào khu vực giãn dân bockoBang (xã Tu Tra) đến nay vẫn chưa được cải thiện đáng kể so với trước kia nên việc ngăn chặn các hành vi xâm phạm đến rừng, phá rừng làm nương rẫy ở khu vực này vẫn còn xảy ra

3.2.3.3 Tình hình cơ sở hạ tầng

Về giao thông: Ngoài Quốc lộ 27 và tỉnh lộ 412, 413 và các tuyến giao thông chính đã được trải nhựa, hầu hết các tuyến đường liên xã, liên thôn cũng đã được nâng cấp sửa chữa, do đó thuận lợi cho việc đi lại, vận chuyển hàng hóa Trên địa bàn quản lý của Công ty có mạng lưới đường mòn, đường giao thông, tại một số tiểu khu do quá trình sản xuất tạo nên nay vẫn được đưa vào sử dụng

Về thông tin liên lạc: trung tâm các xã và hầu hết các thôn đã có điện thoại hữu tuyến Ngoài ra, hệ thống điện thoại di động đã phủ sóng toàn huyện Hầu hết các thôn đều đã có điện lưới quốc gia Theo số liệu thống kê năm 2009, toàn bộ các thôn trong vùng đã được phủ sóng truyền thanh, truyền hình

Về giáo dục: toàn huyện đã được công nhận hoàn thành phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập trung học cơ sở Các xã đều có trường tiểu học và trung học cơ sở Trường học cấp I, II tại thị trấn Dran và xã Pro có trường học cấp III

Về y tế: tất cả các xã đều có trạm y tế, đều đạt chuẩn quốc gia về y tế, 100% trạm y tế có bác sĩ

Mặc dù đã được Đảng, Nhà nước quan tâm đầu tư hệ thống cơ sở hạ tầng điện đường trường trạm tương đối đầy đủ, tuy nhiên về chất lượng còn hạn chế và thiếu đồng bộ

3.3 Lý do chọn địa điểm nghiên cứu

Những nghiên cứu trong lĩnh vực này tại địa điểm nghiên cứu còn chưa đầy

đủ do đó thiếu cơ sở dữ liệu và căn cứ khoa học cho việc trồng rừng và biện pháp

lâm sinh phù hợp cho thông ba lá trên các loại đất và độ dốc khác nhau

Cung cấp đầy đủ những thông tin phục vụ nghiên cứu như: số liệu, bản đồ hiện trạng, loại đất, bản đồ địa hình, bản đồ độ cao

Chương 4

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1 Nội dung nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS bao gồm bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông

ba lá, bản đồ chuyên đề loại đất, bản đồ địa hình, bản đồ độ dốc

- Phân tích sự ảnh hưởng của loại đất và độ dốc đến sinh trưởng đường kính

7 đến 26, làm cơ sở cho việc xác định loại đất, độ dốc thích hợp nhất cho trồng rừng Thông ba lá

4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu

4.2.2.1 Thu thập số liệu cơ bản

Thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, bản đồ nền, bản đồ giấy, bản đồ địa hình, bản đồ đất, bản đồ hiện trạng rừng và dữ liệu thuộc tính của từng loại bản đồ tại Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương huyện Đơn Dương tỉnh Lâm Đồng

Thu thập số liệu cơ bản về rừng: Bản đồ phân bố rừng trồng Thông ba lá các năm từ 1985 đến 2004 trong toàn bộ địa bàn do Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương quản lý; Số liệu về lịch sử rừng trồng, phương thức chăm sóc nuôi dưỡng rừng

4.2.2.2 Thu thập số liệu hiện trường

Thu thập số liệu hiện trường: Từ số liệu cơ bản thu thập được tiến hành xử lý

số liệu và xác định dung lượng mẫu Tiến hành thu thập số liệu chỉ tiêu đường kính thân cây ngang ngực D1,3

Trong mỗi ô tiêu chuẩn, xác định chỉ tiêu đường kính bằng cách dùng thước dây đo chu vi cây tại vị trí D1,3, sau đó chia cho 3,1416 Tổng số cây thu thập là

1238 cây trên 118 ô tiêu chuẩn; trong đó loại đất Py d/1 (186 cây), đất Fa c/1(331 cây), đất Ha c/1 (548 cây), đất Fk e/1 (173 cây)

Tổng số lượng ô tiêu chuẩn là 118 ô

Diện tích ô tiêu chuẩn là 100m2 (10 x 10m)

Căn cứ vào tọa độ ô tiêu chuẩn đã lập trên bản đồ bằng GIS, dùng máy định

vị GPSmap 76CSX tại hiện trường xác định đúng tọa độ ô tiêu chuẩn và thu thập số liệu

Số liệu thu thập được đưa vào bảng mẫu phần phụ lục

4.2.3 Phương pháp xử lý số liệu

4.2.3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu

Sau khi thu thập bản đồ giấy tại Công ty lâm nghiệp Đơn Dương huyện Đơn Dương thì công việc tiếp theo là Scan bản đồ giấy thành bản đồ dạng ảnh và đem bản đồ vào máy tính

Tiến hành khai báo đăng nhập tọa độ ảnh đã Scan bằng phần mềm MapInfo 8.5

Sau đó, số hóa thành lập các bản đồ chuyên đề: hiện trạng rừng trồng Thông ba lá, bản đồ chuyên đề loại đất, bản đồ địa hình, bản đồ độ cao và bản đồ độ dốc vùng

nghiên cứu