Lời nói đầu
Với ý nguyện góp một phần công sức của mình vào việc xây dựng
đƣợc một hệ thống bảng tra thể tích gỗ tròn quy chuẩn cho cả nƣớc để phục
vụ cho công tác điều tra gỗ tròn đƣợc thuận lợi chúng tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài: “Lập biểu thể tích gỗ tròn cho một số loài cây rừng tự nhiên
khu vực miền Trung Việt Nam”.
Nhân dịp này cho tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo
hƣớng dẫn khoa học, GS.TS Vũ Tiến Hinh đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá
trình thực hiện các nội dung của đề tài. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng
Đại học Lâm nghiệp và các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Khoa Lâm học,
TS Phạm Ngọc Giao đã tạo điều kiện tốt cho tôi hoàn thành chƣơng trình cao
học khoá 2005 - 2007.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Viện Điều tra quy hoạch rừng đã tạo
điều kiện cho tôi có đƣợc số liệu để hoàn thành bản luận văn này.
Vì điều kiện thời gian nghiên cứu có hạn và những khó khăn khách
quan khác nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.
Tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo, các nhà
khoa học và bạn bè đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn !
Tác giả
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhƣ đã biết, cây gỗ đƣợc con ngƣời sử dụng dƣới dạng các sản phẩm
rất khác nhau nhƣng mặt hàng phổ biến nhất (chiếm trên 70%) là gỗ tròn.
Theo tài liệu Cẩm nang Lâm nghiệp [2006] hàng năm nƣớc ta khai thác
khoảng 500.000m3 gỗ trong đó có khoảng 200.000m3 gỗ tròn kích thƣớc lớn
và dự báo nhu cầu gỗ tròn tăng lên 25triệu m3/năm vào năm 2020. Một trong
những vùng trọng điểm cung cấp sản phẩm gỗ tròn hiện nay là khu vực miền
Trung (từ Quảng Nam trở ra đến Nghệ An, Thanh Hoá). Với lƣợng gỗ nhƣ
trên đòi hỏi thực tiễn phải tốn công sức, thời gian và kinh phí rất lớn để kiểm
kê, nghiệm thu, kiểm soát gỗ tròn. Cho đến nay việc đo, tính gỗ tròn ở Việt
Nam đang thống nhất sử dụng một bảng tra thể tích ứng với đƣờng kính trung
bình và chiều dài của súc gỗ. Bảng tra này do Cục Khai thác thuộc Tổng cục
lâm nghiệp trƣớc đây ban hành vào năm 1962 (Theo Cẩm nang Lâm nghiệp
[2006]) và đƣợc đăng tải trong Sổ tay Điều tra quy hoạch rừng [1995]. Cách
làm này tuy ƣu điểm là đơn giản nhƣng có một số hạn chế sau đây:
- Trước hết về mặt lý luận: Thực chất bảng tra này là một bảng tính sẵn
thể tích hình viên trụ theo các đƣờng kính đáy và chiều cao khác nhau thông
qua công thức toán học:
ldv 2
4
Với: v là thể tích tính bằng (m3)
d là đƣờng kính đáy tính bằng (m)
l là chiều cao tính bằng (m)
Sử dụng bảng tra này phải thừa nhận súc gỗ tròn tƣơng đƣơng với một
hình viên trụ có chiều cao bằng chiều dài còn đƣờng kính đáy bằng đƣờng
kính bình quân của súc gỗ. Lý luận và thực tiễn Điều tra rừng (Vũ Tiến Hinh -
Phạm Ngọc Giao [1997]) đã chỉ rõ giả thiết này chỉ thoả mãn với những đoạn
2
gỗ không vƣợt quá 2m. Thực tế chiều dài một súc gỗ tròn thƣờng lớn hơn 2m
và thậm chí tới 18m nhƣ tiêu chuẩn sử dụng gỗ đã quy định (xem Sổ tay Điều
tra quy hoạch rừng [1995], trang 111 - 116). Với những súc gỗ dài nhƣ vậy,
đƣờng sinh của nó không phải là đƣờng thẳng và hình dạng chắc chắn sẽ khác
với hình viên trụ nói trên.
- Thứ hai là về mặt thực tiễn: Việc đo và tính đƣờng kính trung bình
của súc gỗ tròn không phải lúc nào cũng thực hiện đƣợc dễ dàng. Thông
thƣờng các nhân viên nghiệm thu thƣờng đo đƣờng kính hai đầu súc gỗ rồi
lấy giá trị trung bình hoặc đơn giản là đo đƣờng kính tại vị trí giữa súc gỗ.
Tuy nhiên gỗ tròn thƣờng đƣợc xếp thành đống tại kho, bãi hoặc trên phƣơng
tiện vận chuyển (ô tô, tầu hoả, bè mảng...) khiến cho cách làm nói trên hết sức
khó khăn và thậm chí không thực hiện đƣợc.
- Thứ ba là về mặt nghiên cứu: Cho đến nay chƣa có một tài liệu nào
công bố về độ chính xác đo tính thể tích gỗ tròn đối với phƣơng pháp đang
thông dụng kể trên. Các tài liệu lý luận và thực tiễn điều tra rừng (Zakharov
[1967], Anoutchin [1971], Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao [1995]) đều khẳng
định nên sử dụng đƣờng kính đầu nhỏ (đầu trên) và chiều dài sản phẩm để xác
định thể tích gỗ tròn. Theo hƣớng này nhiều nƣớc Châu Âu (Nga, CH Séc...)
đã lập các biểu thể tích gỗ tròn phục vụ công tác điều tra rừng. ở Việt Nam
lĩnh vực này còn chƣa đƣợc tác giả nào quan tâm giải quyết.
Từ hiện trạng trên một câu hỏi đặt ra là: Có thể điều tra gỗ tròn lấy từ
cây rừng tự nhiên một cách đơn giản, có cơ sở khoa học vững chắc và đảm
bảo độ tin cậy cần thiết thay cho phƣơng pháp truyền thống hiện nay hay
không? Góp phần từng bƣớc trả lời câu hỏi này chúng tôi thực hiện đề tài:
“Lập biểu thể tích gỗ tròn cho một số loài cây rừng tự nhiên khu vực miền
Trung Việt Nam” trong khuôn khổ bản luận văn Cao học dƣới đây.
3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM
ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Bên cạnh cây đứng, điều tra gỗ sản phẩm lấy từ thân cây là nhiệm vụ quan
trọng của điều tra rừng. Vì vậy lý luận và thực tiễn thuộc lĩnh vực này đã đƣợc
các nhà lâm học mỗi nƣớc quan tâm ngay từ khi xuất hiện ngành lâm nghiệp.
Một số thành quả về nghiên cứu điều tra gỗ tròn có thể tóm lƣợc nhƣ sau:
1.1.1.Trên thế giới.
Ngay cuối thế kỷ 19, các nhà lâm học đã sử dụng những công thức hình
học (viên trụ, paraboloid bậc 2 cụt, đơn tiết diện giữa, đơn tiết diện bình quân,
Simpson, Hostfeild, …) để đo tính thể tích từng súc gỗ sản phẩm cá lẻ. Đầu
thế kỷ 20, do nhu cầu phát triển công nghiệp, sản phẩm gỗ trở nên đa dạng và
tập trung hơn nên đã xuất hiện những nghiên cứu cơ bản về điều tra gỗ tròn.
Trƣớc hết, các tác giả xây dựng loại biểu thể tích hình viên trụ (thực chất là
một bảng tính sẵn) để tra thể tích một súc gỗ tròn theo chiều dài và đƣờng
kính trung bình của súc gỗ để thuận tiện áp dụng các công thức hình học nêu
trên và công bố rộng rãi trong các sổ tay điều tra rừng. Do loại biểu này khó
sử dụng (phải biết đƣờng kính bình quân qua đo đạc một số vị trí nào đó trên
súc gỗ) nên các tác giả có xu hƣớng thay thế bằng loại biểu khác tiện lợi hơn.
Vào khoảng năm 1906 – 1908 Criudener, giám đốc Sở lâm nghiệp hoàng gia
(nƣớc Nga sa hoàng) đã lập biểu thể tích gỗ tròn cho 6 loài cây (phân biệt
thành gỗ tròn có chứa phần bạnh gốc và không gồm bạnh gốc). Riêng 2 loài
Thông và Vân sam còn chia theo 5 cấp độ thon khác nhau căn cứ vào đƣờng
kính đầu nhỏ (dn), chiều dài (l) gỗ tròn. Biểu này đƣợc lập bằng phƣơng pháp
thực nghiệm và là tiêu chuẩn chung cho toàn nƣớc Nga trƣớc Cách mạng
tháng 10. Bên cạnh đó (theo Zakharov [1967]) còn nhiều biểu thể tích gỗ tròn
4
mang tính địa phƣơng do hàng loạt tác giả khác xây dựng (Tura, Provatorov,
Arnuld, Rutzxki, Orlov,…). Các biểu ban đầu đƣợc lập theo phƣơng pháp
thực nghiệm nên còn chịu sai số do dung lƣợng mẫu có hạn (đặc biệt ở những
cỡ cực đoan), vì vậy sau Cách mạng tháng 10, Turxki (theo Anoutchin
[1971]) đã dùng phƣơng pháp biểu đồ để nắn số liệu của Criudener và hiệu
chỉnh thành một biểu mới lấy tên cả 2 tác giả và đƣợc thừa nhận làm tiêu
chuẩn quốc gia sử dụng ở Liên xô cũ cho đến ngày nay. Theo Anoutchin
[1971] biểu thể tích gỗ tròn lập bằng phƣơng pháp biểu đồ có thể mắc sai số
30% khi xác định thể tích một súc gỗ tròn cá biệt, trong khi loại biểu thể tích
hình viên trụ cho sai số thấp hơn một chút (từ 18 đến 27%). Khi dùng các
biểu này ảnh hƣởng của chiều dài sản phẩm đến sai số thể tích là không đáng
kể chẳng hạn với l = 6,5m sai số là 1,45% và khi l = 8,5m, sai số là 3,34%
đối với trƣờng hợp loài cây Vân sam. Xác định thể tích theo biểu sai khác với
dùng công thức đơn tiết diện giữa trung bình là 4,5%. Nhìn chung sai số
bình quân mắc phải khi điều tra gỗ tròn chiều dài 6,5m là 9% và 8,5m là
11% (làm tròn). So với yêu cầu điều tra gỗ sản phẩm sai số nhƣ vậy là tƣơng
đối lớn. Cũng theo Anoutchin [1971] biểu nói trên còn có nhƣợc điểm là mắc
sai số hệ thống khi sử dụng cho từng loài cây, chẳng hạn loại sản phẩm 6,5m
mắc sai số +1,45% với loài Vân sam nhƣng lại mắc sai số -1,16% với loài
Thông.
Để tăng độ tin cậy một số tác giả đã sử dung phƣơng pháp giải tích toán
học để xây dựng biểu thể tích gỗ tròn. Ở cộng hòa Séc Korsun (theo
Anoutchin [1971]) cho rằng thể tích gỗ tròn quan hệ chặt chẽ với chiều dài
sản phẩm theo dạng phƣơng trình:
m
lkv
(1.1)
Và xét cả nhân tố đƣờng kính thì:
nm dlkv
(1.2)
