LẬP BIỂU SẢN LƯỢNG TẠM THỜI CHO RỪNG KEO LAI (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) TRỒNG TẠI HUYỆN XUÂN LỘC TỈNH ĐỒNG NAI

Khả năng sản xuất của rừng sẽ được phân chia theo các cấp trên cơ sở phân chia một chỉ tiêu sinh trưởng hay chỉ tiêu sản lượng nào đó thông thường là chiều cao, lượng tăng trưởng … theo

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

NGUYỄN SANH PHÁT

LẬP BIỂU SẢN LƯỢNG TẠM THỜI CHO RỪNG KEO LAI

(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) TRỒNG

TẠI HUYỆN XUÂN LỘC - TỈNH ĐỒNG NAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 10/2011

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

NGUYỄN SANH PHÁT

LẬP BIỂU SẢN LƯỢNG TẠM THỜI CHO RỪNG KEO LAI

(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) TRỒNG

TẠI HUYỆN XUÂN LỘC - TỈNH ĐỒNG NAI

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Tôi tên là Nguyễn Sanh Phát, sinh ngày 11 tháng 06 năm 1972, tại thành phố

Đà Nẵng Con ông Nguyễn Sanh Hiền và bà Nguyễn Thị Xoa

Tốt nghiệp phổ thông trung học tại trường THPT Nguyễn Huệ, TP Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế, năm 1990

Tốt nghiệp Đại học ngành Lâm nghiệp, hệ chính quy tại trường Đại học Nông Lâm Huế, năm 1995

Từ tháng 12 năm 1995 đến tháng 12 năm 2005, là nhân viên của Công ty TNHH trồng rừng và sản xuất dăm mảnh Vĩnh Hưng, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

Từ tháng 01 năm 2006 đến nay, là nhân viên của Công ty TNHH Trồng Rừng Châu Á, tỉnh Đồng Nai

Tháng 09 năm 2008 theo học Cao học ngành Lâm nghiệp tại trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Tình trạng gia đình: Vợ Phạm Thị Thu Uyên

Địa chỉ liên lạc: căn hộ C311, chung cư EHOME 2, phường Phước Long B, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0918120770

Email: sanhphat@aaavn.com.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Người cam đoan

Nguyễn Sanh Phát

Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ của Công ty Trồng Rừng Châu Á đã tạo điều kiện về thời gian trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tác giả cũng xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ của Ban quản lý RPH Xuân Lộc đã quan tâm và giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu

Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy TS Giang Văn Thắng đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành cuốn luận văn này

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

TP Hồ Chí Minh, ngày 07 tháng 10 năm 2011

Tác giả Nguyễn Sanh Phát

TÓM TẮT

Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) là một trong các loài cây

chủ yếu cho trồng rừng sản xuất ở huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai, tuy nhiên các thông tin về tăng trưởng và sản lượng của loài cây này tại huyện Xuân Lộc vẫn còn thiếu Do đó đề tài “Lập biểu sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng tại huyện Xuân Lộc – tỉnh Đồng Nai” được thực hiện

Đề tài được thực hiện trên nguồn số liệu thu thập từ 64 ô tiêu chuẩn tạm thời tại rừng Keo lai có tuổi: 2; 3; 4; 5; 7; 8 và 9 tại hai xã Xuân Thành và Xuân Hòa - huyện Xuân Lộc Việc thu thập số liệu được thực hiện theo phương pháp điều tra mẫu, phân tích số liệu chủ yếu theo phương pháp thống kê và mô hình hóa

Các kết quả nghiên cứu của đề tài:

1 Lập biểu cấp đất:

- Phương trình Schumacher là phương trình phù hợp nhất để mô tả sinh trưởng chiều cao cây tầng trội Phương trình cụ thể như sau:

- Biểu cấp đất lập theo phương pháp thay đổi cả 2 tham số a và b là thích hợp nhất,

4 phương trình đường cong cấp đất cụ thể như sau:

Cấp đất I : ln(H0) = 3,9431 - 2,6649/A0,7

Cấp đất II : ln(H0) = 3,8929 - 2,7547/A0,7Cấp đất III : ln(H0) = 3,8416 - 2,8627/A0,7Cấp đất IV : ln(H0) = 3,7897 - 2,9953/A0,7

/ 7817 2

- Mô hình thể tích cây bình quân lâm phần:

ABSTRACT

Hybrid acacia (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) is one of the most

popular plantation species at Xuan Loc dictrict, Dong Nai province Inspice of this popular, information on the growth and yield of this species is lacking For this reason, the thesis “Temporary yield tables for hybrid acacia at Xuan Loc district, Dong Nai province” was carried out

The thesis performance based on the data collected from 64 temporary sample plots from hybrid acacia plantations ranging in age from 2 to 9 years at Xuan Thanh and Xuan Hoa communes, Xuan Loc district Collect data method was sample survey, analysis data method was statistics and modelling

Results of the research:

1 Site class tables

- Schumacher equation was selected to describe the growth of dominant stand height The equation was estimated as:

- Altering a and b parameter method is selected to set up site class tables, four site class curves were estimated as:

Site class I : ln(H0) = 3,9431 - 2,6649/A0,7Site class II : ln(H0) = 3,8929 - 2,7547/A0,7Site class III : ln(H0) = 3,8416 - 2,8627/A0,7

Site class IV : ln(H0) = 3,7897 - 2,9953/A0,7

/ 7817 , 2

- The equation of mean stand volume was estimated as:

Dong Nai province

2.1 Khái niệm chung về biểu cấp đất và biểu sản lượng 4

2.1.2 Khái niệm chung về biểu sản lượng 4

2.3 Các nghiên cứu có liên quan đến lập biểu cấp đất và biểu sản lượng 6

2.3.1 Lập biểu cấp đất 6

2.3.1.2 Xác lập đường cong cấp đất và phân chia cấp đất 8

2.3.2 Xây dựng mô hình dự đoán sản lượng và lập biểu sản lượng 11

2.3.2.1 Mô hình mật độ lâm phần 11

2.3.2.2 Mô hình sinh trưởng cây bình quân lâm phần 13

2.3.2.3 Mô hình trữ lượng 18 2.3.2.4 Lập biểu sản lượng 21

3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

3.1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 24

3.1.1.2 Địa hình, đất đai 24 3.1.1.3 Khí hậu, thủy văn 26 3.1.2 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 26

3.1.2.1 Một số đặc điểm sinh vật học của loài Keo lai 28

3.2.1 Hiện trạng các lâm phần tại khu vực nghiên cứu 30

3.2.2 Lập biểu cấp đất rừng Keo lai trồng tại huyện Xuân Lộc 30

3.2.3 Lập biểu sản lượng rừng Keo lai trồng tại huyện Xuân Lộc 30

3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 31

3.3.2 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 33

3.3.2.1 Phương pháp xử lý số liệu 33

3.3.2.2 Phương pháp phân tích số liệu 34

3.3.3 Hiện trạng các lâm phần tại khu vực nghiên cứu 36

3.3.4 Phương pháp lập biểu cấp đất 36

3.3.4.1 Chỉ tiêu phân chia cấp đất 36

3.3.4.2 Lập phương trình đường cong cấp đất 37

3.3.4.3 Phương pháp phân chia cấp đất 37

3.3.4.4 Phương pháp kiểm nghiệm biểu cấp đất 38

3.3.5 Xây dựng mô hình dự đoán sản lượng và lập biểu sản lượng 38

3.3.5.1 Mô hình chiều cao cây bình quân lâm phần 38

3.3.5.2 Mô hình đường kính cây bình quân lâm phần 38

3.3.5.3 Mô hình thể tích thân cây bình quân lâm phần 39

3.3.5.4 Mô hình sản phẩm cây bình quân lâm phần 39

3.3.5.5 Mô hình mật độ 39 3.3.5.6 Mô hình trữ lượng 39 3.3.5.7 Biểu sản lượng 40 3.3.5.8 Tuổi thành thục số lượng 41

4.2.1 Chọn chỉ tiêu phân chia cấp đất 43

4.2.2 Lập phương trình sinh trưởng làm cơ sở cho việc phân chia cấp đất 44

4.2.2.1 Chọn dạng phương trình sinh trưởng 44

4.2.2.2 Lập phương trình sinh trưởng cho từng địa phương 45

4.2.2.3 Kiểm tra chiều hướng sinh trưởng chiều cao của 2 địa phương 45

4.2.2.4 Lập phương trình sinh trưởng cho toàn khu vực nghiên cứu 46

4.2.3 Phân chia cấp đất 47 4.2.3.1 Phân chia cấp đất theo phương pháp Affill 48

4.2.3.2 Phân chia cấp đất theo phương pháp cố định tham số a 50

4.2.3.3 Phân chia cấp đất theo phương pháp thay đổi tham số a và b 52

4.2.4 Kiểm nghiệm biểu cấp đất 54

4.2.4.1 Kiểm nghiệm biểu cấp đất lập theo phương pháp Affill 54

4.2.4.2 Kiểm nghiệm biểu cấp đất lập theo phương pháp thay đổi tham số b 55

4.2.4.3 Kiểm nghiệm biểu cấp đất lập theo phương pháp thay đổi cả tham

4.3.1 Mô hình sinh trưởng chiều cao cây bình quân lâm phần 56

4.3.2 Mô hình sinh trưởng đường kính cây bình quân lâm phần 57

4.3.3 Mô hình thể tích cây bình quân lâm phần 58

4.3.4 Mô hình thể tích sản phẩm cây bình quân lâm phần 59

- Phụ biểu 2 Thăm dò giá trị c cho hàm Schumacher c

- Phụ biểu 3 Lập phương trình sinh trưởng theo dạng hàm Bội e

- Phụ biểu 4 Kiểm tra sự phù hợp và so sánh sai số tương đối bình quân giữa

Hàm Krof, Schumacher và hàm Bội e

- Phụ biểu 5 Lập phương trình sinh trưởng chiều cao cho từng địa phương f

- Phụ biểu 6 Phương pháp xác định các tham số a và b cho từng cấp đất g

- Phụ biểu 7 Lập mô hình chiều cao cây bình quân lâm phần h

- Phụ biểu 8 Lập mô hình đường kính cây bình quân lâm phần i

- Phụ biểu 9 Lập mô hình thể tích cây bình quân lâm phần j

- Phụ biểu 10 Lập mô hình sản phẩm cây bình quân lâm phần k

- Phụ biểu 12 Phiếu đo đếm cây trong ô tiêu chuẩn m

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU GIẢI THÍCH

A, t Tuổi lâm phần, tuổi cây (năm)

a, b, c, d Các hệ số của phương trình

C 1,3 Chu vi đo tại tầm cao 1,3 m (cm)

D, D 1,3 Đường kính thân cây tại tầm cao 1,3 m (cm)

D g Đường kính cây có tiết diện bình quân (cm)

D Đường kính bình quân cộng (cm)

e Cơ số lôgarít Nêpe

f Hình số thân cây

F Tiêu chuẩn F (Fisher)

g Tiết diện ngang thân cây tại tầm cao 1,3 m (m2/cây)

G Tổng tiết diện ngang lâm phần (m 2 /ha)

H Chiều cao vút ngọn (m)

H Chiều cao bình quân cộng (m)

H g Chiều cao cây có tiết diện bình quân (m)

H 0 Chiều cao bình quân cây trội được tính từ 20% số cây có đường kính lớn

ln Lôgarít tự nhiên (lôgarít cơ số e)

log Lôgarít thập phân (lôgarít cơ số 10)

M Trữ lượng lâm phần (m 3 /ha)

N Mật độ lâm phần (số cây/ha)

N opt Mật độ tối ưu (số cây/ha)

P H Suất tăng trưởng chiều cao (m)

P V Suất tăng trưởng thể tích (m3)

P M Suất tăng trưởng trữ lượng (m 3 /ha)

r Hệ số tương quan

S Chỉ số cấp đất

S y Sai tiêu chuẩn của phương trình hồi qui

t a , t b , t c Giá trị t tính theo tiêu chuần t của Student

t 05(n-2) Giá trị t tra bảng với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do k = n-2 theo tiêu

chuẩn t của Student

V Thể tích thân cây cả vỏ (m3)

V ov Thể tích thân cây không vỏ (m3)

V sp Thể tích thân cây không vỏ với đường kính đầu nhỏ tối thiểu 3cm (m 3 )

Zv Lượng tăng trưởng hàng năm về thể tích (m3/năm)

Z M Lượng tăng trưởng hàng năm về trữ lượng (m3/ha/năm)

∆v Lượng tăng trưởng bình quân về thể tích (m3/cây/năm)

∆ M Lượng tăng trưởng bình quân về trữ lượng (m3/ha/năm)

%

 Sai số tương đối bình quân

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH

Bảng 4.1 Đặc trưng của các lâm phần tại khu vực nghiên cứu 42

Bảng 4.2 Chọn hệ số m cho hàm Krof và hệ số c cho hàm Schumacher 44

Bảng 4.3 Phương trình sinh trưởng chiều cao tầng trội theo 3 dạng hàm 44

Bảng 4.4 Phương trình sinh trưởng chiều cao tầng trội cho từng địa phương 45

Bảng 4.5 Kết quả tính toán tham số b cho phương trình sinh trưởng

Bảng 4.6 Kết quả tính toán tham số a cho phương trình sinh trưởng

Bảng 4.7 Biểu cấp đất rừng Keo lai lập theo phương pháp Affill 49

Bảng 4.8 Biểu cấp đất rừng Keo lai theo phương pháp thay đổi tham số b 51

Bảng 4.9 Biểu cấp đất rừng Keo lai theo phương pháp thay đổi tham số a và b 53

Bảng 4.10 Phương trình thể tích cây bình quân 58

Bảng 4.11 Biểu sản lượng rừng trồng Keo lai – Cấp đất I 61

Bảng 4.12 Biểu sản lượng rừng trồng Keo lai – Cấp đất II 61

Bảng 4.13 Biểu sản lượng rừng trồng Keo lai – Cấp đất III 61

Bảng 4.14 Biểu sản lượng rừng trồng Keo lai – Cấp đất IV 62

Bảng 4.15 Tuổi thành thục số lượng 62

HÌNH

Hình 4.1 Biểu đồ quan hệ giữa chiều cao tầng trội và tuổi (H0-A) 47

Hình 4.2 Biểu đồ đường cong cấp đất rừng keo lai theo phương pháp Affill 49

Hình 4.3 Biểu đồ đường cong cấp đất theo phương pháp a chung b thay đổi 51

Hình 4.4 Biểu đồ đường cong cấp đất theo phương pháp thay đổi cả a và b 53

Hình 4.5 Mức độ phù hợp về hướng giữa đường cong cấp đất theo phương pháp

Affill với đường cong chiều cao của các lâm phần kiểm nghiệm 54

Hình 4.6 Mức độ phù hợp về hướng giữa đường cong cấp đất theo phương pháp

cố định tham số a thay đổi tham số b với đường cong chiều cao của

các lâm phần kiểm nghiệm 55

Hình 4.7 Mức độ phù hợp về hướng giữa đường cong cấp đất theo phương

pháp thay đổi cả 2 tham số a và b với đường cong chiều cao của các

ngắn, có thể cung cấp gỗ nguyên liệu giấy, ván nhân tạo, đồ gia dụng…

Keo lai được Herburn phát hiện đầu tiên vào năm 1972 trong số các cây Keo tai tượng trồng ven đường ở Sook Telupid và sau đó còn phát hiện thêm 12 địa phương khác có loài này cũng thuộc bang Sabah - Malaysia (Rufelds và Lapongan, 1986) Keo lai tự nhiên cũng được phát hiện ở vùng Balamuk và Old Tonda của Papua New Guinea (Griffin, 1988)

Ở nước ta, Keo lai đã được Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng phát hiện

và nghiên cứu từ năm 1992 tại Ba Vì và miền Đông Nam Bộ Qua khảo nghiệm trên một số vùng sinh thái chính ở nước ta, Keo lai đều có sinh trưởng nhanh hơn rõ rệt

so với các loài bố mẹ là Keo tai tượng và Keo lá tràm (Lê Đình Khả, 1999)

Keo lai có nhiều đặc trưng hình thái, có tỷ trọng gỗ và các tính chất vật lý

cơ học trung gian giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm, đồng thời có ưu thế lai rõ rệt

về mặt sinh trưởng Ngoài ra, cây Keo lai có tiềm năng về bột giấy cao hơn so với cây bố mẹ và các cây khác như Bạch đàn, Mỡ, Bồ đề (Lê Đình Khả, 1999)

Do có nhiều đặc tính ưu việt nên Keo lai đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2005) đưa vào danh mục các loài cây chủ yếu cho trồng rừng sản xuất của 7 trong số 9 vùng sinh thái lâm nghiệp của cả nước nhằm đáp ứng phát triển kinh tế lâm nghiệp và nhu cầu sản xuất kinh doanh

Huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai nằm trong vùng miền Đông Nam Bộ, hiện nay trên địa bàn huyện có nhiều dự án trồng rừng Keo lai làm nguyên liệu giấy

do các đơn vị trong và ngoài nước đầu tư Theo kết quả rà soát, quy hoạch lại 3 loại rừng trên địa bàn tỉnh Đồng Nai năm 2008, huyện Xuân Lộc có 7.111 ha rừng sản xuất, trong đó chủ yếu là rừng trồng Keo lai Để việc quản lý và kinh doanh rừng

có hiệu quả cao cần phải áp dụng các thành tựu khoa học về lâm sinh, trong đó có lĩnh vực sinh trưởng và sản lượng rừng

Trong thời gian qua, ở nước ta đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu

về sinh trưởng và sản lượng rừng Keo lai, trong đó phải kể đến là công trình nghiên cứu của Nguyễn Trọng Bình (2004) về lập biểu sinh trưởng và sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng thuần loài Những công trình này đã góp phần giải quyết một

số tồn tại trong thực tiễn sản xuất kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Keo lai ở nước ta nói chung

Tuy nhiên, trong thực tiển sản xuất kinh doanh rừng Keo lai tại huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai đã nảy sinh ra những vấn đề về kỹ thuật lâm sinh trong việc trồng và nuôi dưỡng rừng Hầu hết rừng Keo lai ở đây được trồng với mật độ 2.220 cây/ha; trong quá trình nuôi dưỡng, rừng không qua tỉa thưa (chặt nuôi dưỡng), điều này không phù hợp với những giả thiết trong những nghiên cứu sản lượng trước đây

về cây Keo lai Hơn nữa, việc vận dụng những kết quả nghiên cứu thu được từ một vùng rộng lớn vào từng địa phương cụ thể có phù hợp hay không, nhất là khi số liệu của các nghiên cứu sản lượng trước đây chưa được thu thập tại địa phương Vì thế không thể áp dụng biểu sản lượng đã lập nói trên để phục vụ cho việc điều tra, kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Keo lai ở huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai Chính vì lý

do đó, cần thiết phải có biểu sản lượng dành riêng cho rừng Keo lai trồng tại địa phương

Để giải quyết yêu cầu của thực tiễn chúng tôi thực hiện đề tài: Lập biểu sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng tại huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai

1.2 Mục đích, mục tiêu của đề tài

 Mục đích: Biểu sản lượng rừng Keo lai được xây dựng sẽ là công cụ khoa học phục vụ cho việc quản lý và kinh doanh rừng thông qua các chỉ tiêu sản lượng, sản phẩm rừng Keo lai theo từng cấp đất và tuổi; qua đó sẽ xác định tuổi khai thác hợp lý cho rừng Keo lai theo từng cấp đất tại địa phương

 Mục tiêu cụ thể:

+ Phân chia khả năng sản xuất của rừng Keo lai qua cấp đất

+ Xây dựng biểu sản lượng cho rừng Keo lai trên từng cấp đất đã phân chia

1.3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài được thực hiện trên nguồn số liệu thu thập tại 2

xã Xuân Thành và Xuân Hưng, địa phương hiện đang trồng nhiều và tập trung cây Keo lai ở huyện Xuân Lộc

 Giới hạn nghiên cứu:

+ Giới hạn nội dung nghiên cứu: Đánh giá khả năng sinh trưởng và sức sản xuất của rừng Keo lai trồng tại huyện Xuân Lộc thông qua biểu cấp đất và biểu sản lượng được xác lập cho rừng Keo lai trồng cùng mật độ

+ Giới hạn về đối tượng nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu trên đối tượng rừng trồng Keo lai có nguồn gốc từ hom, với mật độ trồng ban đầu là 2.220 cây/ha tại 2

xã Xuân Thành và Xuân Hưng – huyện Xuân Lộc, có tuổi lớn nhất tại mỗi địa phương là 8 năm

+ Giới hạn phạm vi ứng dụng kết quả của đề tài: Do thời gian thực hiện đề tài

có giới hạn nên chỉ thu thập số liệu ở 2 địa phương Xuân Thành và Xuân Hòa Do vậy, kết quả của đề tài chỉ phục vụ tốt cho 2 vùng này và những nơi có điều kiện lập địa cũng như chăm sóc tương tự Nếu áp dụng cho những nơi khác thì cần phải kiểm nghiệm hoặc nghiên cứu mở rộng

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 Khái niệm chung về biểu cấp đất và biểu sản lượng

2.1.1 Khái niệm chung về biểu cấp đất

Trong khoa học sản lượng rừng, cấp đất được hiểu là một chỉ tiêu để xác định và so sánh khả năng sản xuất gỗ của rừng, do khả năng này luôn được coi là kết quả đồng nhất giữa chất lượng lập địa, loài cây và biện pháp tác động (Giang Văn Thắng, 2003)

Khả năng sản xuất của rừng sẽ được phân chia theo các cấp trên cơ sở phân chia một chỉ tiêu sinh trưởng hay chỉ tiêu sản lượng nào đó (thông thường là chiều cao, lượng tăng trưởng …) theo thời gian (tuổi cây, tuổi rừng) Kết quả của việc phân chia này sẽ cho ta những biểu được trình bày bằng các giá trị về chiều cao hay tăng trưởng ở các cấp độ khác nhau theo một trật tự nhất định Các biểu trên được các nhà khoa học lâm nghiệp đặt tên là “biểu cấp đất” hay “biểu cấp năng suất” của rừng (Giang Văn Thắng, 2003)

Theo Vũ Tiến Hinh (2005), biểu cấp đất là biểu ghi giá trị trung bình ở từng tuổi hay cấp tuổi tương ứng với từng cấp đất Tuy vậy, để tiện cho việc sử dụng biểu xác định các cấp đất cho các lâm phần ngoài thực tế, ngoài giá trị bình quân ra, người ta còn ghi thêm giá trị chiều cao giới hạn trên và dưới cho từng cấp đất

Tùy theo chỉ tiêu dùng để phân chia cấp đất mà phân chia các hệ thống cấp đất khác nhau như: biểu cấp đất theo chiều cao tầng trội, biểu cấp đất theo lượng tăng trưởng bình quân chung về trữ lượng của rừng hay biểu cấp đất theo một số chỉ tiêu khác

2.1.2 Khái niệm chung về biểu sản lượng

Biểu sản lượng rừng là kết quả tổng hợp các chỉ tiêu phản ánh về quy luật sinh trưởng và sức sản xuất của một quần thể rừng sinh trưởng và phát triển với

những điều kiện và hoàn cảnh cụ thể (lập địa) và được tác động bởi hệ thống các biện pháp kỹ thuật đồng nhất Biểu sản lượng rừng cần phải rõ ràng, dễ hiểu cho người sử dụng Do vậy, biểu chỉ nên chứa đựng những thông tin được lựa chọn kỹ

và cần thiết cho thực tiễn nghiên cứu khoa học và quản lý rừng (Giang Văn Thắng, 2003)

Theo Vũ Tiến Hinh (2005), biểu sản lượng là biểu ghi giá trị của từng chỉ tiêu sản lượng theo tuổi lâm phần và được lập theo đơn vị loài cây và cấp đất Tùy theo mức độ chi tiết của biểu cũng như biện pháp kinh doanh áp dụng cho các lâm phần hiện tại, mà biểu có cấu tạo khác nhau Nếu đối tượng là những lâm phần trong chu kỳ kinh doanh không tiến hành tỉa thưa và người kinh doanh chỉ chú ý đến chỉ tiêu tổng hợp của sản lượng là trữ lượng, thì biểu sản lượng chỉ bao gồm cột tuổi lâm phần và các cột trữ lượng tương ứng với từng cấp đất Đây có thể coi là biểu sản lượng đơn giản nhất

Thông thường biểu sản lượng đề cập đến các chỉ tiêu cơ bản như: mật độ (N), chiều cao (Hg), đường kính bình quân (Dg), tổng tiết diện ngang (G), trữ lượng (M) và tăng trưởng bình quân chung về trữ lượng (∆M) Ngoài ra có thể đề cập đến suất tăng trưởng về trữ lượng (PM)

2.2 Phương pháp luận về lập biểu sản lượng

Theo Wenk (1990), tất cả các biểu sản lượng rừng hiện đại được thiết kế và xây dựng từ kết quả của mối quan hệ 3 chiều giữa các chỉ tiêu tạo thành biểu Đó là những qui luật tương quan nền, tương quan dọc và tương quan ngang giữa các nhân

tố Qui luật tương quan nền chính là phương trình toán học biểu thị mối quan hệ phụ thuộc của các chỉ tiêu sinh trưởng và tăng trưởng vào tuổi và chiều cao rừng Các chỉ tiêu này được ngoại suy từ các mô hình sinh trưởng đã có sẵn hoặc từ các số liệu thực nghiệm Qua số liệu được trích từ những mối tương quan ở trên sẽ xác định và lựa chọn được những chỉ tiêu sản lượng của rừng cũng như quá trình phát triển của chúng làm cơ sở cho việc thiết lập biểu Mối quan hệ ngang ở đây được hiểu là kết quả tính toán từ mối liên hệ về mặt toán học trong mô hình, chính là kết quả tính toán các chỉ tiêu sản lượng từ các tham số phương trình của mối quan hệ nền cho

một loài cây, một loại hình rừng trên một cấp đất đã được xác định (trích dẫn bởi Giang Văn Thắng, 2003)

Từ khái niệm trên của Wenk (1990) về mối quan hệ 3 chiều giữa các chỉ tiêu trong việc thiết kế biểu sản lượng rừng cho thấy, với các phương trình toán học biểu thị mối quan hệ ta có thể xác định được quá trình phát triển của một loài cây, một loại hình rừng mà chưa cần xét đến cấp đất của loài cây đó hay loại hình rừng

đó Sau khi bổ sung các kết quả tính toán từ mối liên hệ dọc sẽ cho ta chuỗi biểu sản lượng của một loài cây, một loại hình rừng ứng với từng cấp đất cụ thể (Giang Văn Thắng, 2003)

Qua việc xác định các công thức tính toán, dạng phương trình thích hợp cho mối quan hệ 3 chiều giữa các chỉ tiêu trong biểu, có thể thiết lập được một biểu sản lượng rừng một cách dễ dàng với sự hỗ trợ của các công cụ tính toán

2.3 Các nghiên cứu có liên quan đến lập biểu cấp đất và biểu sản lượng 2.3.1 Lập biểu cấp đất

2.3.1.1 Chỉ tiêu phân chia cấp đất

Những năm đầu của thế kỷ XX, ở các nước khác nhau, người ta đã biết dùng chiều cao lâm phần trong từng độ tuổi để phân chia cấp đất thay cho dùng chính năng suất của sản phẩm do quan hệ chặt chẽ của chiều cao/tuổi với năng suất gỗ/tuổi như Bauer (1876), Dobrovliansky (1909), Orlov (1911,1925), Roth (1916), Frothingham (1915) (trích dẫn bởi Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh, 1999)

Vấn đề còn bàn cãi lúc này là đề cập đến cấp đất là căn cứ vào chiều cao bình quân (H, Hg) hay chiều cao bình quân tầng trội (Hdom) Tuy nhiên càng về sau này thì tính ưu việt của Hdom được thể hiện ngày càng nhiều, đó là hệ số biến động nhỏ, không phụ thuộc vào mật độ và chế độ tỉa thưa của rừng so với chiều cao bình quân (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh, 1999)

Theo Vũ Tiến Hinh (2005), trên thế giới, hầu hết các tác giả đều sử dụng chiều cao ưu thế (Hdom) làm chỉ tiêu phân chia cấp đất do chiều cao ưu thế không chịu tác động của tỉa thưa, có quan hệ với trữ lượng và dễ xác định từ ảnh máy bay

Tuy nhiên, theo Giang Văn Thắng (2003), về số lượng chiều cao cây ưu thế trong quần thể rừng được xác định bao nhiêu là đủ cho việc xây dựng biểu cấp đất cho đến nay vẫn tồn tại hai quan điểm: quan điểm thứ nhất cho rằng, chiều cao cây

ưu thế chính là chiều cao cây tiết diện ngang bình quân được tính từ số lượng cố định những cây lớn nhất trên 1 ha (H50, H100 ); quan điểm thứ hai cho rằng, chiều cao ưu thế chính là chiều cao bình quân được tính từ số lượng nhất định những cây lớn nhất trên 1 ha (H0)

Kramer, Wenk đại diện cho quan điểm thứ hai sử dụng 20% cây có đường kính lớn nhất trên 1 ha để thiết lập biểu cấp đất cho rừng trồng (trích dẫn bởi Giang Văn Thắng, 2003)

Misir (2007) khi lập biểu cấp đất cho loài Thông đen (Pinus nigra subsp pallasiana) ở Thổ Nhĩ Kỳ đã sử dụng chiều cao tầng trội (H100) làm chỉ tiêu phân chia cấp đất

Tuy vậy cũng theo Alder (1980), đối với rừng đơn giản vùng nhiệt đới, đôi khi chiều cao ưu thế không phải là chỉ tiêu thích hợp để phân chia cấp đất Trường hợp này thường xuất hiện ở những lâm phần còn non của các loài cây sinh trưởng nhanh và những loài có biến động mạnh về sinh trưởng chiều cao (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005)

Ở Việt Nam, theo Vũ Tiến Hinh (2005), khi lập biểu cấp đất cho một số loài cây trồng rừng chủ yếu, phần lớn các tác giả đều sử dụng chiều cao H0 như:

- Vũ Đình Phương (1971) đã lập biểu cấp đất cho rừng Bồ đề tự nhiên (Styrax tonkinensis)

- Vũ Nhâm (1988), Vũ Tiến Hinh (1993, 2000), Nguyễn Thị Bảo Lâm

(1996) lập biểu cấp đất cho rừng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana-Lamb)

- Bảo Huy (1995) lập biểu cấp đất cho rừng Tếch (Tectona grandis) ở Đắc

Lắc

Tuy nhiên, cũng theo Vũ Tiến Hinh (2005), với những lâm phần trong chu

kỳ kinh doanh không qua tỉa thưa, nên sử dụng Hg làm chỉ tiêu phân chia cấp đất, trong trường hợp này, đường cong cấp đất chính là đường cong sinh trưởng chiều

cao của lâm phần Do vậy, khi lập biểu cấp đất cho rừng Keo lá tràm trên toàn quốc, tác giả đã sử dụng Hg làm chỉ tiêu phân chia cấp đất, sau đó sử dụng quan hệ H0/Hg

để lập biểu cấp đất theo H0 (Vũ Tiến Hinh, 1996)

Theo nghiên cứu của Phạm Xuân Hoàn (1994), do rừng Quế khác với rừng

Bồ đề và rừng Thông đuôi ngựa ở chỗ khi bị tỉa thưa lợi dụng, phần lớn lại nhằm vào những cây có kích thước lớn (tương tự như tỉa thưa tầng trên) nên chiều cao tầng trội trong trường hợp này không còn phản ánh tốt điều kiện lập địa nữa Vì vậy, tác giả chọn chỉ tiêu chiều cao bình quân cộng (H) làm chỉ tiêu phân chia cấp đất

Nhận xét:

- Đa phần các tác giả đều sử dụng Hdom làm chỉ tiêu phân chia cấp đất do tính ưu việt của nó Tuy nhiên, trong một số trường hợp có thể chọn Hg hay phải chọn H làm chỉ tiêu phân chia cấp đất Do vậy, để lựa chọn loại chiều cao nào làm chỉ tiêu phân chia cấp đất cần căn cứ vào loài cây trồng và biện pháp tác động

- Mặc dầu hầu hết các tác giả đều sử dụng Hdom làm chỉ tiêu phân chia cấp đất, song do cách tính Hdom khác nhau nên làm cho Hdom không còn có giá trị như nhau đối với từng tác giả, làm mất tính ưu việt của Hdom

2.3.1.2 Xác lập đường cong cấp đất và phân chia cấp đất

Để mô tả cho sinh trưởng chiều cao theo tuổi của mỗi cấp đất người ta lập đường cong cấp đất hay đường cong chỉ thị cấp đất

Husch và ctv (1982) đã sử dụng phương trình sinh trưởng bình quân chung

để xác lập đường cong cấp đất và sử dụng phương pháp b chung, a thay đổi để phân chia cấp đất cho các lâm phần (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005)

Montero và ctv (2001) khi lập biểu cấp đất cho rừng Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha đã lập phương trình sinh trưởng bình quân chung, sau

đó sử dụng phương pháp b chung, a thay đổi để phân chia cấp đất cho các lâm phần

Mô hình phương trình sinh trưởng chiều cao bình quân có dạng sau:

 e b tc

a

Newaz and Mustafa (2004) khi lập biểu cấp đất cho loài Keo tai tượng trồng

ở vùng miền Trung của Bangladesh đã dùng hàm Schumacher để lập phương trình sinh trưởng bình quân chung, và dùng phương pháp Affill để phân chia cấp đất Phương trình sinh trưởng bình quân chung lập được cụ thể như sau:

Vũ Nhâm (1988) khi lập biểu cấp đất cho rừng Thông đuôi ngựa kinh doanh gỗ mỏ ở vùng Đông Bắc đã dùng Hdom để phân chia cấp đất và dùng hàm Korf để lập đường cong cấp đất

Vũ Tiến Hinh (1993) khi lập biểu cấp đất cho rừng Keo lá tràm trồng ở miền Bắc đã dùng hàm Korf để lập phương trình sinh trưởng bình quân chung và dùng phương pháp Affill để phân chia cấp đất Phương trình cấp đất bình quân chung lập được cụ thể như sau (trích dẫn bởi Nguyễn Thái Hiền, 2009)

6908 0

401 , 6

0  33 e A

H

Bảo Huy (1993) sử dụng phương pháp thay đổi cả tham số a và b để xác lập các đường sinh trưởng chiều cao theo cấp năng suất cho rừng nửa rụng lá, rụng lá

ưu thế Bằng lăng ở Đắc Lak (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005)

Nguyễn Bảo Lâm (1996) khi lập biểu cấp đất cho rừng Thông đuôi ngựa khu Đông Bắc Việt Nam, đã sử dụng Hdom làm chỉ tiêu phân chia cấp đất, xác lập đường cong cấp đất trên cơ sở phương trình sinh trưởng bình quân chung; dùng hàm

Korf để lập phương trình sinh trưởng bình quân chung và dùng phương pháp Affill

để phân chia cấp đất Phương trình cấp đất bình quân chung cụ thể như sau:

4984 , 0

1331 , 5

H

Hoàng Văn Dưỡng (1996) khi lập biểu cấp đất cho rừng Keo lá tràm ở các tỉnh Khu vực miền Trung đã sử dụng hàm Korf để lập phương trình sinh trưởng chiều cao bình quân Qua kiểm nghiệm các biểu cấp đất lập được, tác giả cho rằng: biểu cấp đất được phân chia bằng phương pháp cố định tham số a và cho tham số b thay đổi là thích hợp nhất

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) khi nghiên cứu lập biểu cấp đất cho rừng Thông ba lá ở Lâm Đồng, tác giả đã sử dụng hàm sinh trưởng Schumacher để biểu thị đường cong cấp đất, kết quả lập được phương trình đường cong cấp đất cụ thể như sau:

55 , 0 757 , 5

0  54,305.e A

H

Đào Công Khanh (2001) khi lập biểu cấp đất cho rừng Keo tai tượng đã sử dụng chiều cao cây có tiết diện bình quân (Hg) làm chỉ tiêu phân chia cấp đất, dùng hàm Schumacher để lập phương trình sinh trưởng bình quân chung và dùng phương pháp a chung, b thay đổi để phân chia cấp đất Phương trình sinh trưởng bình quân chung cụ thể như sau:

45 0 1822 , 4

.5017,

- Cấp đất I : H0 = 6,3564.A0.2761

- Cấp đất II : H0 = 5,9388.A0,2761

- Cấp đất III : H0 = 5,5212.A0,2761

Nhận xét:

- Hầu hết các tác giả trong và ngoài nước đều sử dụng phương pháp xác lập đường cong cấp đất trên cơ sở phương trình sinh trưởng bình quân chung và lựa chọn hàm Schumacher hay Korf để lập đường cong cấp đất cho đối tượng nghiên cứu

- Để phân chia cấp đất, các tác giả thường chọn phương pháp Affill, đây là phương pháp đơn giản nhất Tuy nhiên, với một số loài cây phương pháp Affill tỏ ra không phù hợp Do vậy, khi lập biểu cấp đất cần thử nghiệm nhiều phương pháp, sau đó chọn phương pháp cho kết quả tốt nhất

2.3.2 Xây dựng mô hình dự đoán sản lượng và lập biểu sản lượng

2.3.2.1 Mô hình mật độ lâm phần

Mô hình mật độ là mô hình phản ánh trực tiếp hay gián tiếp quy luật biến đổi theo tuổi của mật độ lâm phần, là cơ sở để thiết lập các mô hình khác trong lâm phần như: mô hình tổng diện ngang, mô hình trữ lượng

Carvalho (Wenk, 1990) đã mô tả sự phụ thuộc của tỉ lệ cây bị đào thải tự nhiên với mật độ trồng rừng và chiều cao lâm phần theo phương trình cụ thể dưới đây (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005):

P = -44,175 + 30,970.log(N0) + 69,288.log(Hg) trong đó:

P là tỉ lệ cây bị đào thải tự nhiên,

N0 là mật độ ban đầu, và

Hg là chiều cao cây có tiết diện bình quân lâm phần

Từ thực nghiệm, Halaj (Wenk, G.1990) đã thiết lập phương trình dưới đây cho lâm phần Sồi thuần loài (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005):

N = 6607571- t-0.2 trong đó :

N là mật độ lâm phần, và

t là tuổi của lâm phần

Michalov đã đề xuất sử dụng phương trình sau để thiết lập mô hình mật độ cho rừng (trích dẫn bởi Giang Văn Thắng, 2003):

N = a.e-b.ttrong đó :

N là mật độ lâm phần,

t là tuổi của lâm phần,

e là cơ số lôgarít Nêpe, và

a,b là các tham số

Theo WenK (1990), giữa mật độ và đường kính luôn tồn tại mối quan hệ mật thiết và thường được biểu thị dưới dạng hàm bội (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005):

N = a.DgbThomasius cho rằng sự giảm mật độ tỉ lệ với chiều cao lâm phần, tác giả đã

đề xuất phương trình (trích dẫn bởi Giang Văn Thắng, 2003):

log(N) = (K.e-c.t)/log(Hg) trong đó:

K là hệ số biểu thị mật độ rừng phụ thuộc vào loài cây và điều kiện lập địa K lớn với loài cây ưa bóng, điều kiện lập địa tốt, độ tàn che lớn và ngược lại,

c là tham số của phương trình sẽ có giá trị lớn ở loài cây ưa sáng với điều kiện lập địa tốt, và

t là tuổi rừng

Montero và ctv (2001) khi xây dựng mô hình mật độ theo cấp đất và tuổi

cho loài Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha đã lập được mô hình cụ thể như

sau:

ln(N) = 9,40793 – 1,16872.ln(H0) Tại Việt Nam, khi xác định mật độ để lại nuôi dưỡng cho rừng Thông đuôi ngựa, Phạm Ngọc Giao (1995) đã sử dụng công thức sau:

2

N 

Vũ Tiến Hinh (1996) khi thiết lập mô hình mật độ tối ưu cho loài Keo lá tràm trên phạm vi toàn quốc đã đưa ra phương trình sau:

độ rừng nói chung và xác định được chỉ tiêu mật độ phục vụ việc thiết kế và xây dựng biểu sản lượng rừng Qua các phương trình trên, có thể thấy rằng mật độ lâm phần có quan hệ với đường kính, chiều cao, đường kính tán và tuổi của lâm phần Việc lựa chọn mô hình cho từng đối tượng cụ thể cần căn cứ vào kết quả thống kê

và quy luật sinh học của đối tượng nghiên cứu

2.3.2.2 Mô hình sinh trưởng cây bình quân lâm phần

Cây bình quân lâm phần là chỉ tiêu không thể thiếu khi thiết lập mô hình sản lượng lâm phần hay lập biểu sản lượng cho mỗi loài cây Cùng với trữ lượng, kích thước cây bình quân phản ánh chất lượng lâm phần Đối với các nghiên cứu về tăng trưởng và sản lượng thì cây bình quân lâm phần là cây bình quân về thể tích

Theo Prodan (1965), nếu trong lâm phần tồn tại mối quan hệ đường thẳng giữa thể tích và tiết diện ngang thì cây bình quân về tiết diện cũng là cây bình quân

về thể tích Tác giả cũng khẳng định thêm là khi phạm vi phân bố đường kính trong lâm phần không lớn, quan hệ V/g sẽ tuân theo dạng đường thẳng Do vậy, cây có đường kính bình quân về tiết diện (Dg) về lý thuyết được coi là cây bình quân về thể tích Từ đường kính Dg và đường cong chiều cao có thể tính được Hg (trích dẫn bởi

Vũ Tiến Hinh, 2005)

Theo Vũ Tiến Hinh (2005), trong phần lớn các biểu sản lượng lập cho các loài cây trồng ở châu Âu, các tác giả đều lấy D và H làm chỉ tiêu biểu thị đường

kính và chiều cao bình quân lâm phần (Biểu sản lượng của Schwappach (1923), Wenk (1979), Wiedemann (1949), Vanselow (1951))

Tại Việt Nam, Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) khi nghiên cứu lựa chọn cây tiêu chuẩn bình quân lâm phần Thông đuôi ngựa, đã kết luận, có thể dùng cây bình quân về tiết diện ngang (D = Dg, H = Hg) thay cho cây bình quân về thể tích

Theo Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao (1997), đối với đối tượng rừng trồng có chu kỳ kinh doanh không dài, phạm vi phân bố đường kính không lớn ở nước ta, có thể sử dụng Dg, Hg làm kích thước cây bình quân lâm phần

 Mô hình đường kính cây bình quân

Để xác định trực tiếp đường kính cây có tiết diện bình quân lâm phần, hầu hết các tác giả đểu sử dụng công thức sau:

n

d

D g   i2

trong đó:

Dg là đường kính cây bình quân về tiết diện của lâm phần,

di là đường kính các cây trong lâm phần, và

n là số cây trong lâm phần

Montero và ctv (2001) khi lập biểu sản lượng cho loài Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha đã xây dựng mô hình đường kính cây bình quân cụ thể

như sau :

Dg = -7,30304 + 1,18309.H0 + 3,63489.(100/N) Newaz và ctv (2005) đã lập được phương trình sinh trưởng đường kính cho loài Keo lai trồng tại Bangladesh như sau:

Bảo Huy (2008) đã sử dụng phương trình sau để xác định Dg cho lâm phần Trám trắng trồng tại các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh:

log(Dg) = -0,483092 + 1.29409.log(Hg)

 Mô hình chiều cao cây bình quân

Abdalla (1985) khi lập biểu sản lượng cho loài Acacia đã sử dụng mối quan

hệ giữa chiều cao bình quân (Hg) với chiều cao bình quân tầng trội (H0) theo phương trình: Hg = a + b.H0 (trích dẫn bởi Hoàng Văn Dưỡng, 2000)

Montero và ctv (2001) khi lập biểu sản lượng cho loài Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha đã xây dựng mô hình chiều cao cây bình quân cụ thể

H là chiều cao cây bình quân lâm phần,

A tuổi lâm phần, và

S là chỉ số cấp đất của lâm phần

Đồng Sĩ Hiền (1974) khi mô tả mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao

đã sử dụng một số phương trình mô phỏng sau:

H = a + b1.D + b2.D2; H – 1,3 = D2/ (a + b.D)2

H = a + b.log(D); H – 1,3 = D2/ (a + b1.D + b2.D2); g.H = a + b.g; H = (a/g) + k;

H = k.Db hay log(H) = a + b.log(D) Qua kiểm tra các kết quả nghiên cứu về mối tương quan giữa đường kính và chiều cao của rừng gỗ hỗn loài, tác giả đã sử dụng phương trình dạng: H = k.Db hay log(H) = a + b.log(D)

Phạm Ngọc Giao (1995) đã khẳng định tương quan H/D của các lâm phần Thông đuôi ngựa tồn tại chặt chẽ dưới dạng phương trình logarit:

H = a + b.log(D)

Vũ Tiến Hinh (1996) khi lập biểu cấp đất cho rừng Keo lá tràm trên toàn quốc, tác giả đã sử dụng quan hệ sau để chuyển từ biểu cấp đất lập theo Hg sang biểu cấp đất lập theo H0:

ln(H0) = 0,0892 + 1,0144.ln(Hg) Bảo Huy (2008) đã sử dụng phương trình sau để xác định Hg cho lâm phần Trám trắng trồng tại các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh:

Hg = a + b.log(A).H0Nguyễn Minh Cảnh (2002) và Nguyễn Văn Minh (2007) khi mô phỏng mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao cho loài Sao đen và Keo lai tại vùng miền Đông Nam Bộ đã sử dụng dạng phương trình sau:

H = a + b.log(D1.3)

 Mô hình thể tích cây bình quân

Công thức xác định thể tích cây đứng trong rừng kinh điển trên thế giới là:

V = g.h.f trong đó:

V là thể tích cây,

g là tiết diện thân cây tại vị trí 1,3m,

h là chiều cao của cây, và

bình quân cho lâm phần Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha:

Vm = 0,077186.D1,84818.H0,88012trong đó: Vm là thể tích cây cả vỏ

Bermejo và ctv (2004) đã xây dựng phương trình thể tích thương phẩm cho loài Tếch trồng ở Costa Rica như sau:

V = -26.7721 + 0,02566D2.H trong đó: V là thể tích thương phẩm với đường kính đầu nhỏ tối thiểu là 10cm

Tại Việt Nam, Vũ Tiến Hinh (1996) khi lập phương trình tính thể tích cho loài Keo lá tràm trên toàn quốc đã xác nhận phương trình do Spurr đề xuất là phù hợp nhất Phương trình cụ thể như sau:

V = -0,03196 + 0,00511.H + 0,187.10-4.D2.H Nguyễn Minh Cảnh (2002) và Nguyễn Văn Minh (2007) đã nghiên cứu tương quan giữa thể tích với các nhân tố tạo thành thể tích của rừng trồng Sao đen

và Keo lai tại vùng miền Đông Nam Bộ Các tác giả đều cho rằng dạng phương trình sau là phù hợp nhất:

log(V) = a + b.log(D1,3) + c.log(H) Bảo Huy (2008) khi lập phương trình tính thể tích cho loài Trám trắng tại các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh, đã đề xuất phương trình cụ thể như sau :

log(Vbq) = -9.01565 + 1.78448.log(Dg) + 0.742927.log(Hg)

Để lập phương trình sinh trưởng thể tích cây bình quân lâm phần cho loài Trám trắng trồng tại các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh , Bảo Huy (2008) thiết lập mô hình sau:

log(Vbq) = a – b.(CNS)1/2.A-m

trong đó: CNS là cấp năng suất (cấp đất) của lâm phần

Newaz và ctv (2005) đã lập được phương trình sinh trưởng thể tích cây bình quân lâm phần cho loài Keo lai trồng tại Bangladesh như sau:

ln(V) = a + b/A + c.S/A1.2Nhận xét:

- Có thể sử dụng cây có tiết diện bình quân (D = Dg, H = Hg) làm cây bình quân lâm phần hay cây bình quân về thể tích

- Có nhiều mô hình đường kính cũng như chiều cao đã được các tác giả trong

và ngoài nước sử dụng Qua các mô hình trên cho thấy có mối quan hệ giữa các đại lượng: Dg, Hg, H0 và N

- Thể tích thân cây rừng thường được xác định thông qua mối quan hệ với đường kính và chiều cao

2.3.2.3 Mô hình trữ lượng

Trữ lượng là chỉ tiêu tổng hợp nhất phản ánh năng suất lâm phần Theo Vũ Tiến Hinh (2005), để xác định trữ lượng các tác giả trên thế giới thường dùng một trong các phương pháp sau:

 Dự đoán sản lượng thông qua động thái phân bố số cây theo đường kính và đường cong chiều cao

Tại mỗi thời điểm, từ phân bố số N/D xác định số cây cho từng cở kính, đồng thời từ đường cong chiều cao, xác định chiều cao tương ứng cho từng cở kính Qua đó có thể xác định M thông qua biểu thể tích 2 nhân tố

 Dự đoán sản lượng dựa vào sinh trưởng thể tích

Tại mỗi thời điểm trữ lượng lâm phần được xác định theo công thức :

N V

 Dự đoán trữ lượng thông qua tổng diện ngang

M = G.HF trong đó :

G là tổng diện ngang, và

HF là hình cao

Đây là mô hình được các tác giả trên thế giới sử dụng phổ biến Để dự đoán trữ lượng theo phương pháp này cần biết quy luật sinh trưởng của tổng diện ngang

và quy luật biến đổi theo tuổi của hình cao

 Dự đoán trữ lượng từ mô hình sinh trưởng và mô hình tỉa thưa

Dự đoán trữ lượng từ mô hình sinh trưởng và mô hình tỉa thưa áp dụng cho lâm phần có tiến hành tỉa thưa ở mỗi định kỳ trong chu kỳ kinh doanh Khi áp dụng phương pháp này cần biết trước trữ lượng ban đầu, mô hình tăng trưởng và mô hình tỉa thưa

Montero và ctv (2001) khi lập biểu sản lượng cho rừng Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha; Bermejo và ctv (2004) khi lập biểu sản lượng cho

rừng Tếch trồng ở Costa Rica đều đã lập mô hình sản lượng dựa vào sinh trưởng thể tích cây bình quân và mật độ lâm phần

Newaz và ctv (2005) khi lập biểu sản lượng cho rừng Keo lai trồng tại Bangladesh đã lập mô hình sản lượng dựa vào chỉ số cấp đất và tuổi của lâm phần

Mô hình sản lượng có dạng đường cong theo hàm Schumacher:

ln(M) = 6,627 – 17,391/A + 0,734.S/A trong đó: S là chỉ số cấp đất

Misir (2007) khi lập biểu sản lượng cho rừng Thông đen (Pinus nigra subsp Pallasiana) ở Thổ Nhĩ Kỳ đã lập mô hình sản lượng dựa vào chỉ số cấp đất

và tuổi của lâm phần Mô hình sản lượng có dạng đường thẳng như sau:

Tại Việt Nam, Trịnh Đức Huy (1988) khi lập biểu dự đoán sản lượng của

rừng Bồ đề khu Trung tâm ẩm Bắc Việt Nam, đã xây dựng mô hình dự đoán trữ

lượng trên cơ sở tổng diện ngang và chiều cao bình quân lâm phần dưới dạng phương trình:

ln(M) = a + b.ln(G) ln(M) = a + b.ln(G) + c.ln(H) Nguyễn Ngọc Lung (1989), áp dụng phương pháp này dự đoán trữ lượng cho rừng Thông ba lá cho vùng Tây Nguyên, trong đó mật độ được xác định theo

mô hình mật độ tối ưu, thể tích cây bình quân được xác định thông qua phương trình sinh trưởng thể tích

Vũ Tiến Hinh và ctv (2000, 2003) khi nghiên cứu lập biểu sản lượng cho các loài cây Sa mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ và Quế, cũng dự đoán trữ lượng dựa trên cơ sở sinh trưởng thể tích và mật độ Trong đó sinh trưởng thể tích được xác định từ sinh trưởng đường kính và sinh trưởng chiều cao kết hợp với phương trình thể tích (trích dẫn bởi Vũ Tiến Hinh, 2005)

Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) khi lập biểu quá trình sinh trưởng Thông đuôi ngựa kinh doanh gỗ mỏ khu Đông Bắc - Việt Nam, đã xây dựng mô hình dự đoán sản lượng cụ thể như sau:

M = 3,496 + 0,4424G.H0

ln(G) = 5,0731 + 9,6596.(1/(H0 - 1,3)) - 36,6.(1/N1/2) Hoàng Văn Dưỡng (2000) khi nghiên cứu cấu trúc và sản lượng rừng Keo

lá tràm tại một số tỉnh khu vực miền Trung Việt Nam, đã thiết lập mô hình dự đoán trữ lượng theo chiều cao tầng trội và mật độ rừng cụ thể như sau:

ln(M) = -6,26021 + 2,64127.ln(H0) + 0,5319.ln(N) Nguyễn Trọng Bình (2004) khi lập biểu sản lượng cho rừng Keo lai trồng thuần loài đã xác định trữ lượng các bộ phận của lâm phần theo công thức sau:

N V

M 

trong đó, V được xác định từ Dg và Hg thông qua phương trình thể tích

Nhận xét: Khi lập biểu sản lượng cho các loài cây rừng, đa phần các tác giả trong và ngoài nước đều sử dụng sinh trưởng thể tích của cây bình quân và mật độ

để dự đoán trữ lượng Sự khác biệt về phương pháp lập biểu của mỗi tác giả là

phương pháp thiết lập mô hình mật độ và mô hình sinh trưởng thể tích cho từng cấp đất

Montero và ctv (2001) lập biểu sản lượng cho rừng Thông (Pinus halepensis) tại Tây Ban Nha và Bermejo và ctv (2004) lập biểu sản lượng cho rừng

Tếch trồng ở Costa Rica đều phân biểu thành 4 bộ phận: bộ phận trước tỉa thưa gồm: N, Dg, Hg, G và M; bộ phận tỉa thưa gồm: N, Dg, G và M; bộ phận sau tỉa thưa gồm: N, Dg, G và M; bộ phận tổng hợp gồm: M, ZM và ∆M

Tại Việt Nam, Nguyễn Ngọc Lung (1989) khi lập biểu sản lượng cho rừng Thông ba lá tại vùng Tây Nguyên trên cơ sở mô hình mật độ rừng chuẩn và mô hình sinh trưởng thể tích theo 5 cấp đất Biểu sản lượng lập được gồm có 3 bộ phận: bộ phận nuôi dưỡng, bộ phận tỉa thưa và bộ phận tổng hợp

Nguyễn Văn Xuân (1997) khi lập biểu sản lượng rừng trồng Keo lá tràm không qua tỉa thưa tại Đăk Lăk, tác giả đã đề cập đến các chỉ tiêu như: N, H0, Hg,

Dg, V, ZM, ΔM

Vũ Tiến Hinh (1996) đã lập biểu sản lượng rừng trồng Keo lá tràm toàn quốc Tác giả đưa ra 2 lần tỉa thưa, biểu có cấu tạo gồm 3 bộ phận: bộ phận nuôi dưỡng gồm các chỉ tiêu Hg, N, G, Dg, M, bộ phận tỉa thưa gồm các chỉ tiêu: N, G,

Dg, M và bộ phận tổng hợp gồm các chỉ tiêu : Hg, G, Dg, M, ZM, PV, M, trong mỗi

bộ phận tác giả đã đề cập đến các chỉ tiêu như Hg, N, G, Dg, M, ΔM

Giang Văn Thắng và Thiều Đình Thu (2004) đã lập biểu sản lượng rừng Đước trên cấp đất II tại Cần Giờ Biểu sản lượng gồm có 3 bộ phận: phần chung,

phần lấy ra và phần để lại Trong đó, phần chung gồm các chỉ tiêu: A ; H0 ; Hg ; N ;

G ; Dg ; M ; ΔM ; ZM ; PM, phần lấy ra gồm các chi tiêu: N ; M ; TKT (tỉ lệ tỉa thưa, khai thác), PKT (tổng lượng tỉa thưa, khai thác) và phần để lại gồm các chỉ tiêu: N ;

Dg ; G ; M

Nhận xét: Tùy theo mục đích lập biểu và đối tượng lập biểu mà mỗi tác giả

đã lựa chọn phương pháp lập biểu cũng như cấu trúc của biểu khác nhau Đây cũng

là cơ sở để tác giả nghiên cứu và kế thừa khi thực hiện đề tài nghiên cứu của mình

2.4 Một số nghiên cứu trong nước về rừng trồng Keo lai

Lê Đình Khả (1999), đã tổng hợp nhiều kết quả nghiên cứu sử dụng loài Keo lai tại Việt Nam Tác giả nhận xét: qua khảo nghiệm trên một số vùng sinh thái chính ở nước ta, Keo lai đều có sinh trưởng nhanh hơn rõ rệt so với các loài bố mẹ

là Keo tai tượng và Keo lá tràm

Kiều Thanh Tịnh (2002), khi nghiên cứu về quan hệ giữa diện tích sinh trưởng của cây keo lai với một số nhân tố điều tra đã có kết luận về tương quan chặt bằng dạng phương trình parabol giữa thể tích thân cây (V) và diện tích sinh trưởng (a); tiết diện thân cây tại tầm cao 1,3 m (g1.3) và diện tích sinh trưởng (a)

Phạm Thế Dũng và ctv (2004) cho rằng trên các loại đất khác nhau ở vùng miền Đông Nam Bộ Keo lai sinh trưởng khác nhau, trong đó trên đất nâu đỏ Keo lai sinh trưởng tốt hơn trên đất xám phù sa cổ

Nguyễn Thị Thu Hương và ctv (2004) khi thí nghiệm về bón thúc với Keo lai tại Vĩnh Phúc, tác giả đã kết luận rằng: sau 2,5 năm, chiều cao và đường kính của cây trong các thí nghiệm bón phân cao hơn rõ rệt so với công thức không bón phân Trong đó, công thức tốt nhất là: 23g N; 6,98g P; và 9,8g K

Nguyễn Thị Lể và Phạm Thế Dũng (2004) đã nghiên cứu áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để giảm thiểu thiệt hại do bệnh phấn hồng gây ra trên rừng trồng Keo lai Tác giả đã kết luận rằng: mật đồ trồng 1.111 có tỉ lệ thiệt hại do bệnh phấn hồng gây ra thấp hơn trung bình 8% so với mật độ 1.428 cây/ha và thuốc bordeaux 1% có hiệu quả làm giảm tỉ lệ bệnh hại

Nguyễn Trọng Bình (2004) đã lập biểu sinh trưởng và sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng thuần loài theo 4 cấp đất Đối tượng nghiên cứu là rừng Keo lai trồng thuần loài, mật độ trồng là 1.600 cây/ha Số liệu được thu thập tại các tỉnh

Hà Tỉnh, Quảng Trị, Bình Dương, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Ba Vì và Vĩnh Phúc

Nguyễn Văn Minh (2008) đã lập biểu thể tích thân cây đứng cho rừng Keo lai trồng tại vùng Đông Nam Bộ thông qua nghiên cứu tương quan giữa thể tích với các nhân tố tạo thành thể tích (D, H)

Võ Đại Hải (2008) đã nghiên cứu sinh khối cây cá thể Keo lai trồng thuần loài ở Việt Nam Kết quả cho thấy: cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể Keo lai chủ yếu tập trung vào sinh khối thân 49,8%, rễ 19,1%; lá 16,5% và cành 14,6%

Nhận xét: đã có khá nhiều nghiên cứu về chọn giống, kỹ thuật lâm sinh, thâm canh rừng và sản lượng cho rừng Keo lai Tuy nhiên, chưa có công trình nghiên cứu nào về lập biểu sản lượng cho rừng Keo lai tại huyện Xuân Lộc – tỉnh Đồng Nai Do vậy, vấn đề nghiên cứu của đề tài được thực hiện sẽ phục vụ trực tiếp cho việc quản lý và kinh doanh rừng Keo lai tại huyện Xuân Lộc cũng như góp phần giải quyết một phần tồn tại của các nghiên cứu trước đây về sản lượng rừng Keo lai