Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tỉnh Tuyên Quang

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:79

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm 2 mục tiêu: Xác định được quy luật cấu trúc cơ bản của rừng trồng Mỡ theo các cấp tuổi trên các mô hình chặt chuyển hóa (Bao gồm cả trước khi chặt và 2 năm sau khi chặt); xác định được mức độ biến đổi cấu trúc rừng giữa các mô hình sau khi chặt chuyển hóa 2 năm so với cấu trúc rừng của các mô hình sau khi chặt chuyển hoá năm 2007 và cấu trúc rừng của các ô đối chứng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tỉnh Tuyên Quang

1 MỞ ĐẦU Từ khi thực hiện công cuộc đổi mới năm 1986, nền kinh tế Việt Nam đã có những bước tiến vượt bậc dựa trên sự phát triển ổn định và hài hòa giữa các ngành kinh tế. Đặc biệt từ khi Việt Nam gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO ngày 11/1/2007, nền kinh tế được mở cửa đã và đang mang đến nhiều cơ hội phát triển về mọi mặt của toàn bộ nền kinh tế nói chung và ngành kinh tế Lâm nghiệp nói riêng. Sự phát triển kinh tế của đất nước đòi hỏi sự phát triển hài hoà của tất cả các ngành kinh tế. Trong khi Việt Nam là một nước có 3 phần 4 diện tích là đồi núi, đây là điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất lâm nghiệp, do vậy ngành kinh tế Lâm nghiệp có vị trí vô cùng quan trọng. Phát triển ngành chế biến gỗ và lâm sản là một trong những chiến lược hàng đầu của Đảng và Nhà Nước, bởi vì gỗ là nguyên vật liệu được con người sử dụng lâu đời và rộng rãi nhất, là một trong những vật tư chủ yếu của nền kinh tế quốc dân. Trong các văn kiện chính thức từ trước đến nay, Nhà nước ta vẫn xếp gỗ đứng hàng thứ 3 sau điện và than, vì gỗ là nguyên liệu cần thiết cho con người để đáp ứng về cơ bản nhu cầu nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến lâm sản, bột giấy và xuất khẩu. Dự kiến sản lượng sản xuất gỗ trong nước đến năm 2010 đạt 9.7 triệu m3 gỗ/năm, đến năm 2020 đạt 20-24 triệu m3/năm (trong đó có 10 triệu m3gỗ lớn/năm ). Tuy nhiên hiện nay việc cung cấp gỗ trên thế giới và Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn. Do tài nguyên thiên nhiên bị khai thác quá nhiều lạm vào vốn rừng (đặc biệt ở các nước đang phát triển), do điều kiện tự nhiên không thuận lợi (thường xảy ra hạn hán, lũ lụt), do công tác trồng rừng và quản lý, bảo vệ còn gặp nhiều vấn đề, cả trên thế giới và Việt Nam đều hạn chế khai thác rừng tự nhiên. Vì vậy gỗ càng trở nên khan hiếm. Mà đặc điểm của sản xuất
2 Lâm nghiệp là chu kỳ kinh doanh dài, cây Mỡ cũng vậy. Nếu chúng ta trồng rừng Mỡ mới phải mất 20 - 25 năm mới cho khai thác. Nước ta hiện nay có một diện tích lớn trồng tập trung rừng Mỡ để cung cấp gỗ nhỏ nếu tiến hành chuyển hoá thì chỉ mất 5 - 10 năm là có được rừng Mỡ cung cấp gỗ lớn, điều này vừa đáp ứng nhu cầu hiện tại, vừa đáp ứng nhu cầu về giá trị môi trường, giá trị xã hội.Việc nghiên cứu phân bố N-D1.3; Hvn- D1.3 ; D1.3 – Dt ; là lý thuyết cơ bản cho chuyên hoá rừng, mà chuyển hoá rừng là phương hướng cung cấp gỗ lớn có hiệu quả mà không cần đầu tư nhiều về thời gian và tiền của, nhưng lại tạo ra được sản lượng gỗ lớn có chất lượng cao cũng như tăng khả năng hấp thụ khí CO2, CO, giảm xói mòn đất… Hiện nay, tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn- Tuyên Quang có diện tích rừng Mỡ rất lớn, được trồng với mật độ khá dày với mục đích cung cấp gỗ nhỏ. Năm 2007, một nhóm học viên và sinh viên trường Đại học Lâm nghiệp dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Vũ Nhâm đã xây dựng mô hình lý thuyết chuyển hoá rừng gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn của loài cây Mỡ, đồng thời đã tiến hành chặt chuyển hóa để chứng minh giả thuyết chuyển hóa rừng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn. Vấn đề đặt ra hiện nay, là cùng với sự thay đổi của thời gian kéo théo sự thay đổi của khí hậu và một số yếu tố lập địa thì các mô hình chuyển hoá đó phát triển như thế nào, các cấu trúc cơ bản có gì thay đổi, đường kính cây rừng tăng trưởng thế nào, có khả năng trở thành gỗ lớn hay không? thì cần có một nghiên cứu nào đó về kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng Mỡ ở Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn- Tuyên Quang để có thể chứng minh được hiệu quả của các mô hình đó. Từ thực tế đó nên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài :“ Nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tỉnh Tuyên Quang”. Luận
3 văn tiến hành nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm chứng, đánh giá các mô hình chuyển hoá; so sánh cấu trúc của ô chuyển hoá và ô đối chứng ở thời điểm hiện nay và ở hai năm về trước.
4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Một số nhận thức về các yếu tố liên quan đến thiết lập các mô hình chuyển hóa rừng và kiểm chứng chuyển hóa rừng 1.1.1 Một số nhận thức về đặc điểm sinh thái, hình thái và giá trị kinh tế của loài Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) Như chúng ta biết, loài Mỡ có tên khoa học là Manglietia Glauca Dandy, thuộc họ Ngọc Lan (Magnoliaceae) . Phân bố tự nhiên ở Nam Trung Quốc, Lào, Thái Lan, Việt Nam. Ở Việt Nam, Mỡ là loài cây bản địa mọc tự nhiên hỗn giao trong các khu rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh ở một số tỉnh miền Bắc và miền Trung. Mỡ được trồng ở Việt Nam từ năm 1932 và từ năm 1960 trở lại trồng đại trà ở các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ, Yên Bái… Về đặc điểm hình thái: Mỡ là loài gỗ nhỏ, cao 20-25m, đường kính 30- 60cm. Thân đơn trục, thẳng, tròn đều, độ thon nhỏ. Tán hình tháp. Vỏ nhẵn màu xám xanh, không nứt, lớp vỏ trong màu trắng ngà, thơm nhẹ. Cành non mọc thẳng với thân chính, màu xanh nhạt. Lá đơn mọc cách, hình trứng hoặc trái xoan. Phiến lá dài 15-20cm, rộng 4-6cm. Hai mặt lá nhẵn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt hơn, gân lá nỗi rõ. Hoa màu trắng mọc lẽ đầu cành,dài 6-8cm. Bao hoa 9 cánh, 3 cánh bên ngoài có màu phớt xanh. Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn. Nhị và nhụy xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ. Nhụy có nhiều lá noãn xếp xoắn ốc tạo thành khối hình trứng, vòi nhụy ngắn. Quả đại kép nứt bung. Mỗi đại mang 5-6 hạt. Hạt nhẵn, vỏ hạt đỏ, thơm nồng. Về đặc điểm sinh thái: Mỡ là loài cây ưa sáng, nhưng lúc nhỏ cần ánh sáng yếu, là cây tiên phong định vị phân bố trong rừng thứ sinh ở các đai thấp dưới 500m so với mặt nước biển. Cây Mỡ sinh trưởng thích hợp ở những nơi
5 có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22-24oC, chịu được nhiệt độ tối cao tuyệt đối 42oC và tối thấp tuyệt đối -1oC, thích hợp với độ ẩm không khí hàng năm khoảng 80%, lượng mưa hàng năm từ 1400mm-2000mm. Cây Mỡ mọc tốt ở những nơi đất sâu, ẩm, tơi xốp, thoát nước, thành phần cơ giới thịt đến thịt nhẹ, đất feralit phát triển trên các loại đá mẹ macma chua. Về đặc điểm sinh học: Mỡ sinh trưởng tương đối nhanh. Trong trồng rừng ở giai đoạn tuổi non, tăng trưởng hàng năm có thể đạt 1,5cm đường kính và 1,5m chiều cao, sau đó sinh trưởng chậm dần, sau tuổi 20 tốc độ sinh trưởng chậm rõ rệt. Mỡ là loài cây thường xanh, sinh trưởng nhịp điệu, thay lá nhiều vào các tháng mùa đông. Cây 9-10 tuổi bắt đầu ra hoa kết quả. Hoa nở vào tháng 2-4, quả chín vào tháng 9-10. Giá trị kinh tế : Mỡ là loài cây có giá trị lớn về mặt kinh tế. Đây là loài gỗ mềm, nhẹ, thớ thẳng,mịn, ít co rút, chịu được mưa nắng, ít bị mối mọt, giác gỗ có màu trắng xám, lõi gỗ màu vàng nhạt hơi có ánh bạc. Gỗ Mỡ thường được dùng làm nhà cửa, đóng đồ gia dụng, nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán, lạng, bút chì….. 1.1.2. Phân chia cấp tuổi Có 3 cách để phân chia cấp tuổi như sau: + Phân chia cấp tuổi nhân tạo + Phân chia cấp tuổi tự nhiên + Phân chia cấp tuổi kinh doanh Để tổ chức các biện pháp kinh doanh rừng người ta thường phân chia rừng theo cấp tuổi nhân tạo, nghĩa là phân chia 3 năm, 5 năm hay 10 năm một cấp phụ thuộc vào chu kỳ kinh doanh và tốc độ sinh trưởng của cây. Việc phân chia cấp tuổi có ý nghĩa lớn trong tính lượng khai thác và đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào nó.
6 Đối với loài Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) là loài cây mọc nhanh nên kinh doanh gỗ lớn chu kỳ khoảng 20- 25 năm vì vậy số năm trong một cấp tuổi là 3 năm sẽ phù hợp chu kỳ kinh doanh và mục đích kinh doanh, đồng thời ở độ tuổi từ 5 đến 15 tuổi là thời kỳ cây Mỡ sinh trưởng và tăng trưởng mạnh, đặc biệt là đường kính. Vì thế đề tài lấy các lâm phần Mỡ cấp tuổi III (5-
7 1.1.4. Kiểm chứng mô hình chuyển hóa rừng - Hiện nay trên thế giới cũng như Việt Nam chưa có một công trình nghiên cứu sâu về kiểm chứng nào, do vậy không chỉ kiểm chứng nói chung mà kiểm chứng rừng nói riêng là một lĩnh vực khoa học còn rất mới mẻ ở Việt Nam. Ngay cả các nước có nền Lâm nghiệp phát triển thì vấn đề kiểm chứng cũng còn gây nhiều tranh cãi. Kiểm chứng tiến hành định kỳ trong phạm vi cả chu kỳ kinh doanh, và đối với từng loài cây cụ thể. - Năm 2007, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS.Vũ Nhâm, một nhóm học viên và sinh viên Trường Đại học Lâm nghiệp đã tiến hành nghiên cứu mô hình lý thuyết chuyển hóa rừng Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tuyên Quang. Đồng thời cũng trong năm đó, họ đã tiến hành chặt chuyển hóa để tác động vào cấu trúc lâm phần Mỡ nhằm chứng minh các mô hình lý thuyết đó. Nhưng liệu hiệu quả của mô hình chuyển hóa đó có đáp ứng được yêu cầu mong đợi hay không thì cần tiến hành kiểm chứng để chứng minh tính hiệu quả của mô hình. - Chính vì thế mà tôi tiến hành nghiên cứu đề tài kiểm chứng này, để xác định sau hai năm hiệu quả của mô hình chuyển hóa đạt được như thế nào, với mục đích của kiểm chứng không chỉ nhằm xác định mức độ đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn mà còn nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc của cây rừng biến đổi ra sao sau khi thực hiện chuyển hóa. - Để thực thi hiệu quả kiểm chứng thì cũng phải xây dựng các tiêu chuẩn, mỗi tiêu chuẩn có một số tiêu chí, mỗi tiêu chí được đo bằng hai mức. Mức 1 là tăng trưởng loài Mỡ khi chặt chuyển hoá bằng với khi chưa chặt. Mức 2 là tăng tưởng của loài Mỡ sau khi chặt chuyển hoá nhanh hơn khi chưa chặt chuyển hoá. Tiêu chuẩn đặt ra phải đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn đặt ra của dự án.
8 1.1.4.1. Mô hình chuyển hóa rừng Để kiểm chứng được tính hiệu quả của mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng trồng cung cấp gỗ lớn thì cần phải nắm được nội dung, phương pháp xây dựng mô hình. Nội dung và phương pháp xây dựng mô hình chuyển hóa: * Xác định đối tượng chuyển hoá. * Xác định các quy luật cấu trúc lâm phần. Số liệu sau khi thu thập được xử lý bằng toán học thống kê có sự trợ giúp của phần mềm Excel và SPSS 13.0. • Quy luật cấu trúc: - Phân bố N-D - Tương quan H-D - Tương quan DT và D1.3 Phương pháp xử lý các quy luật cấu trúc được tính toán trên cơ sở toán học thống kê [23] và điều tra rừng [17]. * Xác định các yếu tố cơ bản thực hiện chuyển hoá rừng - Xác định phương thức chuyển hoá. - Xác định phương pháp chuyển hoá. - Xác định thời kỳ chặt. - Xác định cường độ chặt. - Xác định chu kỳ chặt. - Xác định cây chặt. * Xác địng các yếu tố cơ bản trong chặt chuyển hoá. - Phân cấp cây rừng: theo phân cấp Kraff (1984). - Xác định thời điểm bắt đầu chặt. + Phân tích theo sản lượng. + Theo mức độ phân hoá cây rừng.
9 + Theo đặc trưng bên ngoài lâm phần. - Xác định cường độ chặt chuyển hoá. + Thể hiện cường độ chặt chuyển hoá + Xác định cường độ chặt theo hai phương pháp: định tính và định lượng - Xác định cây chặt: Dựa vào trắc đồ ngang, trắc đồ đứng và phân cấp cây rừng Kraff (1984) để xác định cây chặt. - Xác định chu kỳ chuyển hoá: Dựa vào dự đoán tăng trưởng của tán cây và cấp đất để xác định chu kỳ chuyển hoá. * Xây dựng mô hình lý thuyết chuyển hóa * Tiến hành chặt chuyển hóa Từ cơ sở nội dung và phương pháp thiết lập các mô hình chuyển hóa đó tôi áp dụng để xây dựng phương pháp kiểm chứng các mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ đã được thiết lập năm 2007. 1.1.4.2. Kiểm chứng mô hình chuyển hóa rừng đã được thiết lập Từ nội dung và phương pháp xây dựng mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng trồng cung cấp gỗ lớn trên mà khi tiến hành kiểm chứng hiệu quả của mô hình ta kiểm chứng lại đúng theo phương pháp xây dựng mô hình chuyển chuyển hóa thông qua việc nghiên cứu cấu trúc các lâm phần Mỡ đã tiến hành chuyển hóa, đồng thời đem so sánh với cấu trúc của lâm phần Mỡ không tiến hành chuyển hóa để lại đối chứng. 1.2. Các cơ sở khoa học để nghiên cứu kiểm chứng mô hình chuyển hoá rừng trên thế giới Trong nội dung và phương pháp các mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn đã nghiên cứu và sử dụng tăng trưởng hằng năm (ZD), các quy luật cấu trúc lâm phần và phương thức chặt chuyển hóa để thiết lập. Vì thế đề tài cũng nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng, các quy luật cấu trúc lâm phần và phương thức chặt chuyển hóa là các
10 yếu tố kỹ thuật làm cơ sở để xây dựng phương pháp kiểm chứng các mô hình chuyển hóa rừng đó. 1.2.1. Sinh trưởng và tăng trưởng Theo V.Bertalanfly (Wenk, G.1990) thì sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả của đồng hoá của một vật sống. Như vậy sinh trưởng gắn liền với thời gian và thường được gọi là quá trình sinh trưởng. Tăng trưởng là sự tăng lên về kích thước của một hoặc nhiều cá thể trong lâm phần với khoảng thời gian cho trước (Vanclay, J.K.1999; Avery, T.E.1995; Wenk, G.1990,…). Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của các loài cây gỗ đã được đề cập đến từ thế kỷ 18, nhưng phát triển mạnh mẽ nhất là sau đại chiến thế giới lần thứ nhất. Về lĩnh vực này phải kể đến tác giả tiêu biểu như: Tuorsky (1925), Tovstolev (1938), Chapmen và Mayer (1949), Grossman (1961, 1964),… nhìn chung các nghiên cứu về sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, phần lớn đều được xây dựng thành các mô hình toán học chặt chẽ và đã được công bố trong các công trình của Mayer, H.A, và Stevenson, D.D (1943), Schumacher, F.X và Coile, T.X (1960), Clutter, J.L, Allison, B.J (1973), Alder (1980). 1.2.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần Cấu trúc rừng là sự sắp xếp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc là cơ sở quan trọng cho công tác quy hoạch trong việc định hướng sự phát triển của rừng theo mục tiêu kinh doanh lợi dụng. Ngay từ những năm đầu thế kỷ 20 đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng nhằm phục vụ cho sản xuất kinh doanh của con người. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng phát triển từ thấp đến cao, từ chỗ nghiên cứu chủ yếu là mô tả định tính sang nghiên cứu định lượng. Chúng ta
11 có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu trên thế giới như sau: Catinot R và Plaudyi biểu diễn cấu trúc rừng bằng các phẫu đồ ngang và đứng, Rollet 1971 đã đưa ra hàng loạt các phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa trong đó nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực, tương quan đường kính tán và đường kính ngang ngực theo các hàm hồi quy. Richards PW 1952 phân biệt tổ thành thực vật thành 2 loại rừng mưa hỗn hợp và rừng đơn ưu. Mục đích của chuyển hoá rừng là nâng cao sinh trưởng của lâm phần và chất lượng gỗ, mà chỉ tiêu quan trọng nhất thể hiện được là D1.3, nhưng để nghiên cứu tổng quát nên chúng tôi thực hiện nghiên cứu biến đổi của các quy luật cấu trúc sau: - Phân bố số cây theo đường kính ( N – D1.3) Là một trong những quy luật quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Nó phản ánh mức độ thích nghi của các loài cây trong quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài cây với điều kiện lập địa. Ngoài ra phân bố số cây theo đường kính còn sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu thành nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Nếu phân bố số cây theo đường kính hợp lý thì cây rừng sẽ tận dụng được tối đa các tiềm năng của điều kiện lập địa, tạo ra năng suất sinh khối cao nhất. Reineke (1933) đã phát hiện đường kính tương quan với mật độ mà không liên quan tới điều kiện lập địa, theo phương trình: LogN = -1,605 log D + k ( k là hằng số thích ứng của một cây nào đó). Giữa Dg và N luôn tồn tại mối quan hệ mật thiết và thường được biểu thị dưới dạng N= a.Dlogb Một số kết quả thực nghiệm của Smelko 1990 xác định mối quan hệ giữa
12 N và Dg cho một số loại sau: Fichte N = 1348.Dg-1.532 Kiefer N = 2195.Dg-1.762 Eiche N = 1062.Dg-1.565 Để nghiên cứu và mô tả quy luật cấu trúc đường kính ta có thể sử dụng hàm Weibull, Prodan, Gamma… - Tương quan Hvn – D1.3 Trong một lâm phần chiều cao và đường kính có mối quan hệ mật thiết với nhau. Nghiên cứu mối quan hệ này có thể hiểu được bản chất lâm phần và qua đó sẽ đề xuất các giải pháp lâm sinh nhằm cải thiện cấu trúc rừng. Mối quan hệ này được biểu thị rất phong phú theo các tác giả Hohenald, Krenn, Michailoff, Naslund… H= ao + a1D + a2D2 H -1.3 =D2/(D+ b.D2) H= a.Db H= a + blogD …. -Tương quan D1.3 – Dt Một số nghiên cứu của các tác giả: Zieger(1928), Cromer O.A.N.(1948), Miller(1953)… và phổ biến nhất là dạng đường thẳng. 1.2.3. Chặt chuyển hóa Chuyển hoá rừng thực chất là chặt nuôi dưỡng rừng áp dụng đối với các lâm phần còn non và trung niên với mục đích nâng cao sinh trưởng lâm phần và chất lượng gỗ. Như vậy chặt chuyển hóa chính là chặt nuôi dưỡng có điều kiện. Các nhà lâm học Trung Quốc cho rằng: Trong khi rừng chưa thành thục để tạo điều kiện cho cây gỗ còn lại sinh trưởng phát triển tốt, cần phải chặt
13 bớt một phần cây gỗ. Ngoài ra thông qua chặt bớt một phần cây gỗ mà thu được một phần lợi nhuận nên còn được gọi là “Chặt lợi dụng trung gian” (Chặt trung gian). Như vậy, chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chắt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, nuôi dưỡng hình thân, tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừng.[14]. Mục đích của chặt nuôi dưỡng đối với rừng trồng thuần loài là: Cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây rừng; xúc tiến sinh trưởng cây rừng, rút ngắn chu kỳ chăm sóc cây rừng; loại bỏ được cây gỗ xấu nâng cao chất lượng lâm phần. Theo quy định chặt nuôi dưỡng rừng của Trung Quốc năm 1957, chặt nuôi dưỡng chia làm 4 loại là: Chặt thấu quang, chặt loại trừ, chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng (Chất lượng gỗ chia làm 3 cấp). Một số yếu tố kỷ thuật của chặt nuôi dưỡng gồm: + Các phương pháp chặt nuôi dưỡng: Các nghiên cứu cho thấy phân bố số cây theo cấp kính đều theo phấn bố Parabol hoặc gần Parabol. Căn cứ vào độ lệch của đỉnh Parabol làm cơ sở xây dựng các phương pháp chặt nuôi dưỡng. Phương pháp áp dụng có 3 loại: Chặt nuôi dưỡng tầng dưới, chặt nuôi dưỡng chọn lọc và chặt nuôi dưỡng cơ giới. + Để tiến hành chặt nuôi dưỡng trước hết phải phân cấp cây rừng. Hiện nay chủ yếu theo phân cấp của Kraff (1984) vì Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi. + Xác định thời kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng: Để xác định kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng cần phải tổng hợp tất cả các yếu tố như: Đặc tính sinh vật học của cây; điều kiện lập địa; mật độ lâm phận; tình hình sinh trưởng; giao thông vận chuyển; nhân lực và khả năng tiêu thụ gỗ
14 nhỏ. Từ góc độ sinh vật học, việc xác định kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng thường dựa vào các yếu tố sau: - Mức độ phân hoá cây rừng: Việc xác định có thể dựa vào một số tiêu chí sau: Phân cấp cây rừng; độ phân tán của đường kính lâm phần, tỷ lệ số cây lâm phần theo cấp kính. - Hình thái bên ngoài của lâm phần: Có thể căn cứ động thái hình tán hay độ cao tỉa cành tự nhiên. + Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng: Cường độ chặt nuôi dưỡng là chặt bao nhiêu cây, để lại bao nhiêu cây cũng là vấn đề thông qua việc chặt nuôi dưỡng điều chỉnh độ dày của lâm phần. Xác định được cường độ chặt nuôi dưỡng hợp lý trong kinh doanh rừng có một ý nghĩa rất lớn. * Thể hiện cường độ chặt nuôi dưỡng: Có 2 phương pháp. - Tính theo tỷ lệ thể tích gỗ cây chặt chiếm trong thể tích gỗ toàn lâm phần của mỗi lần chặt: Pv = v\V*100% (v là thể tích của cây chặt, V là sản lượng của lâm phần, Pv là cường độ chặt). - Dựa vào tỷ lệ số cây mỗi lần chặt chiếm trong tổng số cây toàn lâm phần: Pn = n\N*100% (Trong đó: n là số cây cần chặt, N là tổng số cây của lâm phần, Pn là cường độ chặt). * Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng: Có 2 phương pháp. - Phương pháp định tính: Thường căn cứ vào phân cấp cây rừng, độ tàn che hay độ đầy của lâm phần để xác định cường độ chặt nuôi dưỡng. - Phương pháp định lượng: Căn cứ vào sinh trưởng của lâm phần và mối quan hệ giữa các loài cây đứng trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Căn cứ vào mật độ hợp lý mà xác định số lượng cây chặt hoặc bảo lưu. Thường xác định theo quy luật tương quan giữa đường kính chiều cao và tán cây.
15 + Xác định cây chặt: Cần đào thải cây có phẩm chất xấu và sinh trưởng kém, để lại những cây sinh trưởng mạnh, cao lớn, tròn thẳng. + Xác định kỳ giãn cách – Chu kỳ chặt nuôi dưỡng: Kỳ giãn cách dài hay ngắn cần xem xét tốc độ khép tán và lượng sinh trưởng hàng năm, cường độ chặt nuôi dưỡng càng lớn thì kỳ giãn cách càng dài. Kỳ giãn cách ở một số nước xác định từ 5 – 10 năm. 1.3. Các cơ sở khoa học để nghiên cứu kiểm chứng mô hình chuyển hoá rừng ở Việt Nam Giống như ở mục 1.2, đề tài cũng nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng, các quy luật cấu trúc lâm phần và phương thức chặt chuyển hóa ở Việt Nam là các yếu tố kỹ thuật làm cơ sở để xây dựng phương pháp kiểm chứng các mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn được thiết lập năm 2007. 1.3.1. Sinh trưởng và tăng trưởng Phùng Ngọc Lan (1985) [25] đã khảo nghiệm một số phương trình sinh trưởng cho một số loài cây như: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Bồ đề, Bạch đàn. Nguyễn Ngọc Lung (1999) [29] cũng đã cho thử nghiệm các hàm: Gompertz, Schumacher để mô tả quá trình sinh trưởng của loài thông 3 lá tại Đà Lạt - Lâm Đồng. Và tác giả đề nghị dùng phương trình Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng cho một số đại lượng. Tác giả cũng đã giới thiệu một số hàm sinh trưởng triển vọng nhất được thử nghiệm với các loài cây mọc nhanh ở Việt Nam, như: Gompertz, Koller, Schumacher, Kort,… Các kết quả nghiên cứu về tăng trưởng rừng còn được giới thiệu thông qua các ấm phẩm của các công trình nghiên cứu cấp nhà nước, cấp ngành, như: Nguyễn Ngọc Lung (1999) [29], Vũ Tiến Hinh (2000) [19], Đào Công
16 Khanh (2001) [23]. Trong các luận án tiến sĩ của các tác giả: Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) [26], Trần Cẩm Tú (1998) [41], Nguyễn Văn Dưỡng (2000) [9]. 1.3.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần + Cấu trúc đường kính thân cây đứng Với rừng tự nhiên nước ta: Đồng Sỹ Hiền (1974) [15] đã chọn hàm Meyer, Nguyễn Hải Tuất (1986) [43] chọn hàm Khoảng cách… Với lâm phần thuần loài, đều tuổi giai đoạn còn non và giai đoạn trung niên, các tác giả: Trịnh Đức Huy (1987, 1988) [22], Vũ Nhâm (1988) [32], Vũ Tiến Hinh (1990) [16], Phạm Ngọc Giao (1989, 1996) [12], [13]...đều nhất trí đường biểu diễn quy luật phân bố N/D có dạng lệch trái và có thể dùng hàm toán học khác nhau như: Hàm Weibull, hàm Scharlier... + Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính cây rừng . Vũ Đình Phương (1985) [34] thiết lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ Đề tự nhiên từ phương trình Parabol bậc hai mà không cần phân biệt cấp đất và tuổi. Vũ Nhâm (1988) [32] đã xây dựng được mô hình đường cong chiều cao lâm phần cho Thông đuôi ngựa khu vực Đông Bắc. Ngoài ra còn rất nhiều tác giả khác trong quá trình nghiên cứu cấu trúc, sinh trưởng, sản lượng rừng đã đề cập tới quy luật tương quan H/D. + Nghiên cứu tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực. Vũ Đình Phương (1985) [34] đã khẳng định mối liên hệ mật thiết giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực theo dạng phương trình đường thẳng. Phạm Ngọc Giao (1996) [13] đã xây dựng mô hình động thái tương quan giữa DT/D1.3 với rừng Thông đuôi ngựa khu Đông Bắc.
17 1.3.3. Chặt chuyển hóa Ở trên đã nói chặt chuyển hóa thực chất là chặt nuôi dưỡng có điều kiện. Các nhà Lâm nghiệp Việt Nam cho rằng: “ Chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chặt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, nuôi dưỡng hình thân, tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừng.” Chặt nuôi dưỡng ở Việt Nam còn tương đối mới mẻ và phần lớn chủ yếu nghiên cứu cho Chặt nuôi dưỡng ở rừng thuần loài đều tuổi. Một số kỹ thuật Chặt nuôi dưỡng cho rừng trồng đã được kiểm nghiệm trong thực tiễn sản xuất và được công nhận là Tiêu chuẩn ngành như: Chặt tỉa thưa rừng Thông đuôi ngựa, chặt tỉa thưa rừng Thông nhựa, chặt tỉa thưa rừng Sa mộc… Đối với rừng Mỡ “ Quy trình kỹ thuật tỉa thưa rừng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) trồng thuần loài” đã được ban hành kèm theo Quyết định số 1222/QĐ/KTh ngày 15/12/1982 của Bộ Lâm nghiệp. 1.4. Nhận xét Kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng là một khái niệm còn tương đối mới mẻ. Thực chất kiểm chứng chuyển hoá rừng chính là dựa vào phương pháp xây dựng các mô hình chuyển hóa thông qua việc nghiên cứu cấu trúc của từng yếu tố rồi đem so sánh sự thay đổi cấu trúc rừng khi đã áp dụng mô hình chuyển hóa rừng để xác định tính hiệu quả của mô hình. Điều tiên quyết là các mô hình đó còn đảm bảo cấu trúc để có thể mô hình hóa theo phân bố thực nghiệm toán thống kê. Tuy nhiên hiện nay, việc kiểm chứng các mô hình chuyển hoá mới chỉ được áp dụng cho một số ít lĩnh vực, thậm chí còn không có. Đặc biệt là chưa có một nghiên cứu nào về việc kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn, trong khi rừng trồng Mỡ ở Công ty Lâm nghiệp
18 Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang chiếm một diện tích khá lớn, được đem vào gây trồng cách đây khoảng 30 năm với mục đích chính là cung cấp gỗ nhỏ làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến nguyên liệu giấy sợi. Chính vì vậy, mà mật độ trồng rừng ban đầu tương đối dầy, các rừng Mỡ hiện tại đạt từ tuổi 5 đến tuổi 20 chiếm phần lớn diện tích, đa số đã có sự phân hoá, tỉa thưa tự nhiên và các tác động nhân tạo. Do vậy mà mật độ hiện tại và sự phân bố cây trong lâm phần là không đều, do đó muốn chuyển hoá các lâm phần này cần xây dựng các mô hình lý thuyết ở các cấp tuổi khác nhau từ đó làm cơ sở xây dựng quy hoạch chuyển hoá rừng. Nhưng để có thể ứng dụng được các mô hình đó ra rộng rãi thì cần tiến hành kiểm chứng tính hiệu quả của các mô hình. Chính vì vậy chúng tôi nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học kiểm chứng các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tỉnh Tuyên Quang”.
19 Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu tổng quát Kiểm chứng được tính hiệu quả của các mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang 2.1.2. Mục tiêu cụ thể Để đạt được mục tiêu tổng quát cần thực hiện các mục tiêu cụ thể sau: - Xác định được quy luật cấu trúc cơ bản của rừng trồng Mỡ theo các cấp tuổi trên các mô hình chặt chuyển hóa (Bao gồm cả trước khi chặt và 2 năm sau khi chặt). - Xác định được mức độ biến đổi cấu trúc rừng giữa các mô hình sau khi chặt chuyển hóa 2 năm so với cấu trúc rừng của các mô hình sau khi chặt chuyển hoá năm 2007 và cấu trúc rừng của các ô đối chứng. 2.2. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu của đề tài 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài Là rừng trồng Mỡ trên cấp đất I, II, III, mật độ >1000 cây/ha, không tiến hành trên cấp đất IV, V vì đây là những cấp đất xấu. 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu rừng trồng Mỡ tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang 2.2.3. Giới hạn nghiên cứu của đề tài Luận văn chỉ tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: - Nghiên cứu quy luật cấu trúc cho các mô hình sau khi chặt chuyển hoá 2 năm và trên các ô đối chứng.
20 - Kế thừa kết quả nghiên cứu cấu trúc rừng của các mô hình sau khi chặt chuyển hoá đã được nghiên cứu. - Nghiên cứu quy luật cấu trúc cơ bản: + Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N_D1.3). + Tuơng quan Hvn – D1.3 + Tuơng quan DT - D1.3 2.3. Nội dung nghiên cứu 2.3.1. Phân tích điều kiện cơ bản và tình hình sản xuất kinh doanh lâm nghiệp trên địa bàn Nghiên cứu - Điều kiện tự nhiên. - Điều kiện kinh tế - xã hội. - Tình hình sản xuất kinh doanh trước kia và hiện nay. 2.3.2. Giới thiệu các bước tiến hành mô hình chuyển hoá - Địa điểm chặt chuyển hoá - Xác định phương pháp chặt chuyển hoá - Xác định chu kỳ chặt - Xác định thời điểm chặt 2.3.3. Nghiên cứu các quy luật cấu trúc rừng trên các đối tượng + Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N_D1.3). + Tuơng quan Hvn – D1.3 + Tuơng quan DT - D1.3 2.3.4. So sánh biến đổi cấu trúc lâm phần; đường kính bình quân lâm phần + Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N_D1.3). + Tuơng quan Hvn – D1.3 + Tuơng quan DT - D1.3