Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng trồng Tếch (Tectona grandis Linn.f.) làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng Tếch ở tỉnh Sơn La

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài nghiên cứu này được thực hiện nhằm góp phần làm rõ đặc điểm cấu trúc rừng trồng nói chung và rừng Tếch nói riêng, đồng thời xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất nuôi dưỡng rừng trồng Tếch ở Sơn La. Mời các bạn cùng tham khảo!

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 đặc điểm cấu trúc rừng trồng Tếch (Tectona grandis Linn.f.) làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng Tếch ở tỉnh Sơn La

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM --------------- NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TRỒNG TẾCH (TECTONA GRANDIS LINN.F.) LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG TẾCH Ở TỈNH SƠN LA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM --------------- NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TRỒNG TẾCH (TECTONA GRANDIS LINN.F.) LÀM CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG TẾCH Ở TỈNH SƠN LA Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS. VŨ TIẾN HINH Hà Nội, 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Tếch (Tectona grandis Linn.f.) thuộc họ Tếch (Verbenaceae Jaume) là một loài cây gỗ lớn trong chi Tectona, cao tới 30 – 40 m, đường kính có thể đạt trên 100cm [3, tr.402]. Tếch được đánh giá là một trong những loài cây gỗ quý, sinh trưởng nhanh, biên độ sinh thái rộng. Tếch có phân bố tự nhiên ở Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Lào và được trồng thành công trên diện tích hàng triệu ha ở cả những nơi nằm ngoài khu phân bố tự nhiên như Sri Lanka, Bangladesh, Trung Quốc, Việt Nam, Brazil, Ecuador, v.v.. Tính đến năm 1990, tổng diện tích rừng trồng Tếch trên thế giới là 1,6 triệu ha, chiếm 75% diện tích trồng cây gỗ cứng chất lượng cao của nhiệt đới [40]. Gỗ Tếch cứng, nặng, thớ gỗ mịn, màu vàng hoặc nâu nhạt, có ánh phản quang, vân đẹp, có mùi thơm, dễ phơi khô, hệ số co rút nhỏ, không bị cong vênh, nứt nẻ, chịu được mưa, nắng, chịu được nước biển, không bị hà, không bị mối mọt. Vì thế, gỗ Tếch thường được dùng để đóng tầu, toa xe, xẻ ván sàn, điêu khắc, làm các đồ dùng quý trong gia đình, tà vẹt, báng súng, cầu phà, nhất là làm gỗ lạng có giá trị xuất khẩu cao, v.v.. Tại Châu Á - Thái Bình Dương, nhiều nước đã trồng thành công và biến vùng này thành thị trường truyền thống gỗ Tếch trên thế giới. Sản lượng trung bình 4 triệu m3/năm lấy từ gỗ có đường kính 6 cm trở lên [17, tr.6-7]. Đặc biệt, Tếch là một loài cây có khả năng cải tạo đất, cải tạo môi trường, phiến lá to 20-40cm, dầy, có khả năng hút bụi và CO2 nên cũng rất được ưa chuộng làm cây trồng dọc theo các tuyến đường giao thông, nhằm tạo cảnh quan sinh thái và bảo vệ môi trường. Do tầm quan trọng của gỗ Tếch, tháng 3/1991, cuộc hội thảo quốc tế đầu tiên chuyên đề về Tếch (Teak) được tổ chức tại Quảng Châu, Trung Quốc dưới sự đồng bảo trợ của FAO và Bộ Lâm nghiệp nước chủ nhà; Tiếp tháng 5/1995, mạng lưới quốc tế nghiên cứu và phát triển cây Tếch của các nước vùng Châu Á – Thái Bình Dương đã được thành lập với tên gọi là TEAKNET nhằm thúc đẩy sự tương tác và chia sẻ các nguồn thông tin giữa các bên liên quan của ngành gỗ Tếch (nhà quản lý, nhà khoa học, nông dân, thương gia) [21]. Tại Việt Nam, Tếch đã được đưa vào gây trồng từ đầu thế kỷ XX tại một số
2 vùng Tây Bắc, Nam Trung Bộ và khu vực Tây Nguyên như: Đồng Nai, Sông Bé, Tây Ninh, Đắc Lắc, Hà Nội, Sơn La, v.v.. Tuy là một loài nhập nội, nhưng qua quá trình khảo nghiệm đã chứng tỏ cây Tếch đặc biệt thích hợp với điều kiện sinh thái ở Việt Nam. Sơn La là một tỉnh biên giới phía Tây Bắc của Việt Nam. Phía Bắc giáp Yên Bái và Lai Châu, phía Nam giáp tỉnh Thanh Hóa và các tỉnh Louangphabang, Houaphan của Lào, phía Đông giáp Hòa Bình và Phú Thọ, phía Tây giáp Điện Biên. Vì điều kiện địa hình, đất đai và khí hậu khá phù hợp với nhu cầu sinh thái của loài Tếch, nên trong chương trình 327 và chương trình GTZ của Đức, Tếch được đưa vào gây trồng ở nhiều huyện của tỉnh Sơn La như: Mai Sơn, Yên Châu, Phù Yên, Thuận Châu từ năm 1994. Mục tiêu chiến lược của các dự án nhằm phủ xanh đất trống đồi núi trọc, đáp ứng nhu cầu về gỗ đồ mộc cao cấp, giảm áp lực khai thác gỗ từ rừng tự nhiên đồng thời mở ra hướng mới trong kinh doanh rừng trồng, tạo công ăn việc làm, phát triển kinh tế cho người dân sống trên địa bàn. Tuy nhiên, muốn làm được điều đó thì cần phải có những hiểu biết tốt về đặc điểm lâm học, các quy luật cấu trúc của lâm phần, những kiến thức về trồng, chăm sóc, nuôi dưỡng rừng, sản lượng và năng suất rừng. Từ trước đến nay, ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình công bố về cây Tếch. Trong đó đáng kể nhất là những nghiên cứu của Phạm Thế Dũng (1990)[7], Nguyễn Xuân Quát (1995)[24], Bảo Huy (1995)[14], Nguyễn Ngọc Lung (1999)[19], v.v.. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu mới chỉ tập trung tại khu vực Nam Trung Bộ và Tây Nguyên, còn vùng Tây Bắc nói chung và Sơn La nói riêng vẫn chưa có công trình khoa học nào nghiên cứu về rừng Tếch. Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng trồng Tếch (Tectona grandis Linn.f.) làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng Tếch ở tỉnh Sơn La"
3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm phân bố tự nhiên và nhận biết của cây Tếch 1.1.1. Phân bố tự nhiên Tếch là loài cây có nguồn gốc nhiệt đới Nam Á và Đông Nam Á, phân bố tự nhiên ở Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Lào. Vùng phân bố tự nhiên của Tếch nằm trong khoảng giữa vĩ độ 9o00’ Bắc đến 25o30’ Bắc và kinh độ 73o – 103o độ kinh Đông [40]. Tếch cũng thấy xuất hiện khoảng 1 triệu ha ở quần đảo Java (Indonesia). Tếch sinh trưởng khá tốt ở Indonesia, nên hiện nay người ta đã coi giới hạn phân bố của Tếch ở phía Nam là giữa vĩ độ 5o-9o Nam [41]. Tếch phân bố tự nhiên trong khu vực nhiệt đới gió mùa (mùa khô và mùa mưa rõ rệt), khí hậu nóng ẩm, mùa đông không quá lạnh, không có bão lớn. Biên độ nhiệt độ trung bình từ 20 – 27oC, tổng nhiệt độ lớn hơn 10oC là 8.000oC, nhiệt độ tối cao trung bình 400C, nhiệt độ tối thấp trung bình 12,50C. Lượng mưa từ 1.300 – 2.990 mm/năm [31], [32], [45]. Tếch phân bố tự nhiên từ độ cao khoảng 1000m trở xuống. Tếch sinh trưởng không tốt trên những đất hình thành từ cuội kết, sa thạch hoặc đá ong. Tếch ưa thích đất phát triển từ đá granit, bazan và phiến sét. Tếch đòi hỏi đất thoát nước và không chịu được đất úng nước, ưa thích môi trường đất có pH từ 6,5 – 8,0, đủ canxi, photpho và magie [31], [32], [45]. 1.1.2. Đặc điểm nhận biết Trên thế giới có 3 loài Tếch – là Tectona grandis Linn.f., Tectona philippinensis Beth & Hokkf và Tectona hamiltonia Wallich. Loài Tếch được trồng thành rừng ở tỉnh Sơn La có tên khoa học là Tectona grandis Linn.f. Theo Lê Mộng Chân, Nguyễn Thị Huyên (2000) [3], Tếch là loài cây gỗ lớn, cành non vuông, cạnh phủ nhiều lông màu gỉ sắt, khi dập có mủ đỏ. Lá đơn, mọc đối, hình trứng ngược, chiều dài có thể đạt tới 40cm hoặc hơn, rộng trên 20cm, phiến xoan bầu dục, có màu lục tươi, mặt dưới lá có lông hình sao vàng; rụng lá từ tháng 2 đến tháng 3 dương lịch. Hoa tự hình xim viên chuỳ, dài 40 cm, đường kính
4 trên 35 cm. Hoa có lá bắc nhỏ hình lưỡi mác. Hoa nhỏ dài hình chuông mép có 5 răng đều, phía ngoài phủ dầy lông. Tràng hoa mầu trắng, ống đài 5-6mm, cánh tràng 5-6, gần tròn, phía ngoài phủ lông và các tuyến nhỏ. Nhị 5-6 hơi lộ ra ngoài. Bầu hình nón, vòi ngắn, đầu nhuỵ xẻ đôi. Quả hạch hình cầu, đường kính gần 2cm, phủ dầy lông hình sao. Đài phát triển bao kín quả, hạt 1-2 (đôi khi 3-4). Hình 1.1. Rừng Tếch (Tectona grandis Linn.f.) được gây trồng tại xã Chiềng Hặc – Yên Châu – Sơn La (chụp 3/2010) Theo Lê Mộng Chân (2000) [3], ở điều kiện sống thích hợp, cây mọc khá nhanh, cây 20 tuổi có thể cao 18m, đường kính 22cm. Theo Kadambi (1979) [39], Tếch là loài cây của rừng nửa rụng lá nhiệt đới gió mùa. Ở rừng tự nhiên, Tếch trưởng thành có thể đạt chiều cao 40m, đường kính 1-2m. Tếch có thân thẳng, nhiều
5 hoa nhưng tới 90% không hình thành quả. Tếch sinh sản sớm, thông thường từ tuổi 8-10. Thời kỳ ra hoa là giữa tháng 7 đến tháng 9 hàng năm; Quả chín và rụng từ tháng 12 năm trước đến tháng 2 năm sau. Quả chín có vỏ màu nâu vàng. Tếch tái sinh chồi tốt ở tuổi non, do đó có thể được trồng bằng thân cụt. 1.2. Những nghiên cứu về loài cây Tếch trên thế giới 1.2.1. Những nghiên cứu chung về quy luật cấu trúc lâm phần Trên thế giới, ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng, nhất là về các quy luật kết cấu của lâm phần. Đặc biệt với sự phát triển của thống kê toán học và tin học, việc mô hình hoá các quy luật cấu trúc lâm phần bằng các mô hình toán học đã mở ra bước phát triển mới trong lâm sinh học hiện đại. - Về phân bố số cây theo đường kính, chiều cao. Phân bố số cây theo đường kính là quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1972)[37]. Ông mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng mô hình toán học mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục. Phương trình này được gọi là phương trình Meyer. Một số tác giả khác đã dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình đường cong phân bố. Loetsch (1973)[38] dùng hàm Bêta để nắn các phân bố thực nghiệm. J.L.F Batista và H.T.Z Doucoto (1992)[34] trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây rừng ở Maranhoo – Brazin đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D. Nhìn chung các tác giả đều biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính dưới dạng phân bố xác suất, các hàm thường hay sử dụng là hàm Weibull, hàm mũ, hàm chuẩn, hàm logarit, hàm bêta, hàm gama, v.v.. Ngoài việc sử dụng các hàm toán học để biểu thị quy luật cấu trúc lâm phần, đối với rừng tự nhiên, quy luật phân bố số cây theo chiều cao còn được thể hiện thông qua phương pháp trắc đồ rừng. Các trắc đồ này đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng, từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng trên thực tế, điển hình cho hướng nghiên cứu này là các công trình của P.W. Richards (1952) [22], Rollet (1979) [43]. - Tương quan chiều cao với đường kính (H/D)
6 Qua nhiều nghiên cứu của các tác giả đi trước cho thấy, giữa chiều cao với đường kính có quan hệ chặt chẽ. Theo quy luật sinh trưởng của cây rừng, khi tuổi tăng lên thì đường kính và chiều cao cũng tăng lên. Tuy nhiên quy luật này chỉ tồn tại trong một giới hạn cho phép của cây rừng trong quá trình sinh trưởng. Trong lâm phần, khi tuổi tăng thì tỉ lệ H/D cũng tăng. Từ đó đường cong biểu thị quan hệ H/D có thể bị thay đổi. Đường cong luôn chuyển dịch lên phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Phương trình toán học cụ thể biểu thị mối quan hệ này rất phong phú và đa dạng. Hohenadl, Krenn, Michailof, Naslund, Anoutchia, Echert, Keusn, Meyer Mucler, Soest đã đề nghị sử dụng các phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D (dẫn theo tài liệu [6]): H = a 0 + a 1 D + a 2 D2 (1.1) H - 1.3=D2/(a + bD)2 (1.2) H = a.Db (1.3) logH = a + blogD (1.4) H-1.3=a(1-e-eD) (1.5) H-1.3=a.e-b/D (1.6) log(H-1.3)=loga-blog(e/D) (1.7) H=a(blnD-elnD) (1.8) H = a0 + a1D1 + a2D2 + a3D3 (1.9) H = a0 + a1D + a2logD (1.10) H =a + blogD (1.11) 1.2.2. Những nghiên cứu về sinh trưởng, sản lượng và các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng trồng Tếch a) Những nghiên cứu về sinh trưởng, sản lượng Khi nghiên cứu về rừng Tếch ở Ấn Độ, Kadambi (1979) [39] cho rằng sự khác biệt về sinh trưởng đường kính và chiều cao của rừng Tếch là do sự khác biệt về lập địa và nguồn gốc rừng khác nhau. D.Alder (1980) [35] đã có tổng hợp hết sức phong phú về các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng rừng như: Xây dựng mô hình sinh trưởng, tăng
7 trưởng cây rừng và lâm phần, thiết lập đường cong sinh trưởng bình quân bằng phương pháp phân tích hồi quy theo nhóm của Bailey – Clutter, phương pháp Affill để phân chia các đường cong sinh trưởng chỉ thị cấp đất, lý thuyết Marsh làm cơ sở dự đoán sản lượng. Cùng với ESCAP và FAO, các nước Châu Á – Thái Bình Dương đã thành lập mạng lưới nghiên cứu phát triển cây Tếch. Tại Trung Quốc, năm 1991 hội thảo quốc tế về cây Tếch đã đưa ra một số điều kiện sinh thái thích hợp cho trồng Tếch như: Khí hậu, lập địa, tổ thành cây bạn, phương pháp trồng, v.v.. Khuyến nghị tổng kết phương thức trồng rừng Tếch thuần loại hoặc khảo nghiệm ở quy mô nhỏ để rút ra các ưu trội so với phương thức trồng hỗn loài truyền thống (dẫn theo tài liệu [14]). Sau cuộc hội thảo lần thứ nhất, năm 1995 cuộc hội thảo cây Tếch lần 2 đã được tiến hành tại Myanma và mạng thông tin quốc tế về Tếch đã được thành lập với tên gọi – TEAKNET. Theo Siswamartana (1995) [44], rừng Tếch ở Indonesia đã được nghiên cứu chi tiết về tăng trưởng, sản lượng và năng suất trên 3 cấp đất. Trên cấp đất III, rừng tếch ở tuổi 10 có mật độ 1.452 cây/ha, D=9,1cm; H=11,4m; trữ lượng gỗ trên cây nuôi dưỡng 39,6m3/ha; năng suất trung bình 5,8m3/ha; lượng tăng trưởng hàng năm 6,9m3/ha. Ở tuổi 20, mật độ 766 cây/ha, D = 14,3cm, H = 16,1m, trữ lượng gỗ cây nuôi dưỡng 64,8m3/ha, năng suất trung bình 5,9m3/ha/năm; lượng tăng trưởng hàng năm 5,0 m3/ha/năm. Từ tuổi 30 trở đi, năng suất rừng giảm nhanh, trong đó năng suất trung bình 4,7 m3/ha/năm ở tuổi 30 và 4,0 m3/ha/năm ở tuổi 80 năm. Ở các nước có Tếch tự nhiên hoặc diện tích rừng Tếch lớn đều có những khảo sát, đánh giá sinh trưởng, năng suất, tiêu biểu như công trình nghiên cứu của Wycherley FR. (1966) [42] ở Thái Lan và Vaclav E. (1972) [36] ở Bangladesh, v.v.. Những công trình này nhằm đề xuất kỹ thuật lâm sinh như: Xác định mật độ trồng rừng, mật độ tối ưu, v.v.. hoặc dự đoán các chỉ tiêu kỹ thuật trong điều chế rừng, xác định chu kỳ kinh doanh theo từng điều kiện sinh trưởng. Tại các nước Myanmar, Ấn Độ, Nigeria, Brazin, v.v.. đã xây dựng các biểu sản lượng riêng về cây Tếch (dẫn theo tài liệu [14]). Tổng kết những báo cáo về năng suất rừng tếch trồng ở những khu vực khác
8 nhau của Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ, Kaosa-and (1995)[32] đã đi đến nhận định rằng: Năng suất trung bình của rừng tếch trồng là 8 - 10m3/ha/năm và có biến động mạnh không chỉ giữa các vùng địa lý khác nhau, mà còn trong phạm vi một nước. Ông cho rằng, hiện nay vẫn còn thiếu những tài liệu về tăng trưởng, sản lượng và năng suất rừng trồng tếch của các nước. Nhiều nước vẫn chưa phân chia cấp đất và xây dựng biểu quá trình sinh trưởng quần thụ tếch. Hệ thống phân chia cấp đất cho những lâm phần tếch không giống nhau giữa các nước. Theo Ly Meng Seang (2008) [20] khi nghiên cứu về rừng trồng Tếch ở Campuchia đã cho thấy, sinh trưởng đường kính và chiều cao bình quân của những quần thụ Tếch trong khoảng 18 năm đầu thay đổi rõ rệt theo 2 giai đoạn tuổi: Giai đoạn sinh trưởng nhanh (từ 1 – 7 tuổi) và sinh trưởng chậm (từ 8 -18 tuổi). b) Những nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng Tếch Hiện nay Tếch đã được trồng thành rừng cả ở trong và ngoài phạm vi phân bố tự nhiên. Khu vực này bao phủ một vùng khí hậu rộng lớn, từ kiểu khí hậu xích đạo đến kiểu khí hậu á nhiệt đới, với lượng mưa từ 500 – 3.500 mm và biên độ nhiệt độ từ 2o – 48oC. Điều kiện đất trồng rừng Tếch cũng rất khác nhau, từ đất chua nghèo đến đất bồi tụ màu mỡ [32] Khi nghiên cứu đặc tính của đất dưới rừng Tếch trồng 1, 15, 30, 60 và 120 năm, Jose và Koshy (1972) đã nhận thấy rằng: Mặc dù hình thái, tính chất vật lý và hoá học của đất có sự thay đổi, nhưng hàm lượng chất hữu cơ ở tầng đất mặt dưới rừng Tếch tự nhiên và rừng Tếch trồng 120 tuổi là tương tự nhau. Đất tầng mặt dưới rừng trồng Tếch non có tỷ trọng và hàm lượng cát cao hơn, nhưng độ xốp và khả năng hút nước kém hơn so với rừng tự nhiên (dẫn theo [20]). Theo Kaosa-ard (1981), (1995) [31], [32] cho rằng: Kích thước, chất lượng, mật độ, hình thái thân cây và tăng trưởng của rừng Tếch bị kiểm soát bởi một số yếu tố như lượng mưa và phân bố lượng mưa trong năm, độ ẩm đất, đặc tính đất và ánh sáng. Ngoài ra, màu sắc và cấu trúc của gỗ Tếch cũng chịu ảnh hưởng của lập địa. Đồng thời tác giả cũng khẳng định, Tếch sinh trưởng tốt nhất trên đất bồi tụ (phù sa) sâu và thoát nước tốt được hình thành trên nền các loại đá vôi, phiến thạch,
9 phiến sét và một số loại đá do núi lửa hình thành như Bazan. Ngược lại, khi mọc ở điều kiện đất cát khô, đất có tầng mỏng, đất chua (pH
10 Theo Kaosa-ard (1995) [33] khi chu kỳ kinh doanh rừng trồng Tếch là 25 – 30 năm nhằm cung cấp gỗ nhỏ và trung bình, mật độ trồng rừng ban đầu là (1,8*1,8m) hoặc (2,0*2,0m) thì việc tỉa thưa rừng Tếch có thể được thực hiện qua 2 lần. Lần 1 được bắt đầu thực hiện vào tuổi 5 còn lần 2 tương ứng tuổi 10. Phương pháp tỉa thưa là tỉa thưa cơ giới (chặt hàng cách hàng hoặc chặt cây cách cây trong hàng). Cường độ tỉa thưa lần 1 là 50% số cây ban đầu, lần 2 là 50% số cây để lại sau lần tỉa thưa thứ nhất. Theo Siswamartana (1995) [44], chu kỳ kinh doanh rừng Tếch ở Indonesia trên lập địa tốt là 40 năm, còn trên lập địa xấu là 80 năm. Mục tiêu kinh doanh là tạo gỗ lớn có chất lượng cao. Trong 20 năm đầu, rừng Tếch được tỉa thưa 5 lần với kỳ dãn cách 4 năm. Từ năm thứ 20 trở đi, kỳ dãn cách 10 năm. Số cây tỉa thưa được quy định theo biểu quá trình sinh trưởng. Việc tuyển chọn cây tỉa thưa phải đảm bảo nguyên tắc nâng cao chất lượng quần thụ và cải thiện chất lượng gỗ ở cuối kỳ kinh doanh. Hiện nay có rất nhiều phương pháp xác định mật độ tối ưu khác nhau như P.R.Kelle (1932), B.A.Suxtov (1938), V.G.Nesterov (1952), B.V.Belov (1983), H.Thomasius (1972), I.C.Melekhov (1989), v.v.. Tuy nhiên, tất cả các tác giả đều có một đặc điểm chung là tìm kiếm các phương pháp để xác định được không gian sống thích hợp cho từng loài ở từng thời điểm nhất định. Theo H.Thomasius (1972), không gian dinh dưỡng trên mặt đất của một cây được giới hạn bằng một hình viên trụ đứng có tiết diện bằng diện tích hình chiếu thẳng đứng của tán lá và giới hạn bằng chiều cao của cây đó. Như vậy, để xác định được mật độ tối ưu trước hết phải xác định được không gian dinh dưỡng thích hợp. Không gian này ngoài phụ thuộc vào chiều cao (chỉ tiêu phân chia cấp đất) còn phụ thuộc vào diện tích hình chiếu tán lá bình quân của những cây sinh trưởng tốt trong lâm phần (dẫn theo [12]). 1.2.3. Nghiên cứu về phân cấp sinh trưởng cây rừng Cấp sinh trưởng cây rừng là một trong những chỉ tiêu quan trọng được các nhà lâm học sử dụng để tuyển chọn cây chặt và cây chừa trong nuôi dưỡng rừng, phát hiện mức độ cạnh tranh giữa các cá thể cây rừng, phân tích động thái của lâm phần dưới ảnh hưởng của môi trường sống và các biện pháp lâm sinh, v.v..
11 G.Kraft (1884) là người đầu tiên xây dựng hệ thống phân cấp cây rừng ở Đức. Tác giả đã dựa vào các chỉ tiêu định tính là độ lớn của chiều cao và đường kính để phân cấp. Theo tác giả cây rừng được chia thành 5 cấp (I, II, III, IV, V). Trong đó cấp I là những cây cao to nhất và cấp V hoàn toàn nằm dưới tầng rừng chính. Phân cấp theo cách của G.Kraft khá đơn giản, song chỉ áp dụng được cho các lâm phần rừng thuần loài, đều tuổi, (dẫn theo [12]). Để đơn giản cho việc phân cấp cây rừng, Shedelin (1972) (Thuỵ Điển), đã tiến hành phân cấp cây rừng theo chỉ tiêu số lượng và trên cơ sở hệ thống chỉ số hàng trăm (phản ánh vai trò của cây gỗ trong lâm phần), hàng chục (phản ánh chất lượng thân cây), hàng đơn vị (phán ánh chất lượng tán cây). Mỗi chỉ số có 3 đơn vị (1 - tốt; 2 – trung bình; 3 - xấu). Như vậy, một cây đạt chỉ số 111 là cây tốt nhất về điều kiện sống, về hình thái thân cây và hình thái tán cây; Còn cây có chỉ số 333 là những cây xấu nhất ở cả 3 chỉ tiêu trên. Rõ ràng, cách phân cấp này rất dễ áp dụng trong thực tiễn, tuy nhiên đối với những đối tượng phức tạp như rừng khác tuổi, rừng còn quá non hoặc ở những lâm phần tỉa thưa trong giai đoạn dài, phân cấp này thường không đạt được độ chính xác mong muốn, (dẫn theo [12]). Mạng lưới toàn cầu về hợp tác khoa học lâm nghiệp (IUFRO) đã xây dựng một hệ thống phân loại khá chi tiết, dựa vào 2 đặc trưng lớn: Tình trạng cây trong quần xã và hiện trạng giá trị của cây theo mục đích kinh doanh. Từ 2 đặc trưng này được chia nhỏ thành 6 chỉ tiêu : (1) cấp chiều cao; (2) khả năng sống của cây trong lâm phần; (3) xu hướng phát triển của cây trong quần xã; (4) giá trị kinh tế của cây; (5) chất lượng hình thân thân cây; (6) chất lượng của tán lá. Theo nhiều nhà khoa học đánh giá thì đây là một hệ thống phân loại khá đơn giản, song áp dụng được cho rất nhiều các đối tượng khác nhau, cho kết quả nhanh chóng, chính xác, có thể lượng hoá các chỉ tiêu nên dễ áp dụng trong kỹ thuật tính toán hiện đại (máy tính) để xử lý số liệu, (dẫn theo [12]). 1.3. Những nghiên cứu về cây Tếch ở Việt Nam 1.3.1. Những nghiên cứu chung về quy luật cấu trúc lâm phần Các công trình nghiên cứu về cấu trúc phục vụ kinh doanh rừng ở trong nước thường tập trung vào các vấn đề:
12 Phân loại rừng phục vụ đề xuất biện pháp kinh doanh đã được tiến hành bởi nhiều tác giả: Trần Ngũ Phương (1963), Thái Văn Trừng (1978), Nguyễn Hồng Quân (1981), Vũ Đình Phương (1985 - 1986), v.v.. Nguyễn Văn Trương (1973 – 1986), Đồng Sỹ Hiền (1974), Nguyễn Hải Tuất (1975 – 1991), Nguyễn Hồng Quân (1975 – 1982), Nguyễn Ngọc Lung (1985 – 1989), Vũ Đình Phương (1985 – 1987), Phùng Ngọc Lan (1986), Vũ Tiến Hinh (1988), Trịnh Đức Huy (1988), v.v.. đã định lượng các quy luật kết cấu, sinh trưởng, tương quan làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh. * Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao Đồng Sỹ Hiền (1974) [8], khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên ở miền Bắc Việt Nam đã nghiên cứu nhiều lâm phần trên các địa phương khác nhau và đi đến kết luận chung là: Do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc, nên đường phân bố N/D là đường phân bố có dạng hình răng cưa. Với kiểu phân bố này tác giả đã chọn hàm Meyer và họ đường cong Pearson để mô tả. Nguyễn Hải Tuất (1982, 1996) [27], [28], đã sử dụng phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc đường kính, cấu trúc chiều cao của rừng thứ sinh, đồng thời áp dụng quá trình pearson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể. Vũ Tiến Hinh [9], [10], [11], đã thử nghiệm một số phân bố lí thuyết để nắn phân bố số cây theo đường kính và phân bố số cây theo chiều cao cho rừng trồng một số loài cây và đi đến kết luận: “Phân bố Weibull là phân bố thích hợp nhất”. * Tương quan giữa chiều cao và đường kính (H/D) Đồng Sĩ Hiền (1974) [8], đã thử nghiệm nhiều dạng phương trình để mô tả quan hệ H/D và khẳng định các dạng dưới đây có mức độ thích hợp cao. Tuy nhiên với mỗi loài cây khác nhau thì phương trình lựa chọn cũng khác nhau: H = a 0 + a 1 D + a 2 D2 (1.12) H = aDb hay lg(H) = a + blg(D) (1.13) H = a + blg(D) (1.14) Vũ Đình Phương (1975) [23] đã khẳng định giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực luôn tồn tại tương quan chặt chẽ theo dạng đường thẳng. Nguyễn
13 Ngọc Lung (1987) [16] đã xây dựng biểu tỉa thưa tạm thời và biểu thể tích cây đứng tạm thời cho Keo lá tràm trên cơ sở xác lập tương quan Dt –D1.3 và mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra với thể tích thân cây. 1.3.2. Những nghiên cứu về sinh trưởng, sản lượng và các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng trồng Tếch a) Những nghiên cứu về sinh trưởng, sản lượng Khi nghiên cứu rừng tếch trồng ở Tây Nguyên của Việt Nam, Bảo Huy (1995) [14] đã cho rằng, thời điểm tỉa thưa rừng tếch lần đầu vào thời điểm tăng trưởng đường kính lớn nhất. Đối với rừng tếch trên cấp đất I, II, III việc tỉa thưa lần đầu tương ứng với tuổi 8, 10 và 12. Những lần tỉa thưa tiếp theo tương ứng với tuổi mà tổng diện tích tán lá trên 1 ha đạt 13.000 m2/ha và tăng trưởng trữ lượng đạt cực đại. Theo đó, kỳ dãn cách giữa 2 lần tỉa thưa liên tiếp đối với rừng trồng tếch trên cấp I và cấp II tương ứng là 7 và 10 năm. Nguyễn Ngọc Lung (1995)[18] cho rằng, sinh trưởng và năng suất của rừng trồng tếch ở Việt Nam thay đổi tuỳ theo tuổi rừng, loại đất và địa phương. Kết quả nghiên cứu của phân viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ (1995) (dẫn theo [20]) cho thấy, sinh trưởng về đường kính, chiều cao và năng suất của rừng Tếch 20 tuổi ở các địa phương thay đổi tuỳ theo loại đất và mật độ trồng. Năng suất trung bình của rừng tếch tuổi 20 đạt cao nhất ở trên đất bazan (11,5m3/ha/năm), đất phù sa cổ (8,5m3/ha/năm), cuối cùng đất feralit đỏ vàng (4m3/ha/năm). Những nghiên cứu của Trần Duy Diễn (1995) [5] và Đinh Đức Điểm (1995) [4] đã chỉ ra rằng, rừng Tếch ở La Ngà (Đồng Nai) sinh trưởng tốt trên đất feralit nâu đỏ phát triển từ đá Bazan (lập địa tốt) với pH > 6,6, sinh trưởng kém trên đất feralit đỏ vàng phát triển từ đá phiến thạch sét (lập địa trung bình) với pH < 5,0. Trên lập địa tốt, đường kính và chiều cao rừng Tếch ở tuổi 12 đạt tương ứng 15,0 cm và 19,0m, trữ lượng 200m3/ha. Theo kết quả nghiên cứu của Bảo Huy (1998) [15] về rừng Tếch ở Tây Nguyên, để xác định chu kỳ kinh doanh hợp lý cần nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích cây bình quân lâm phần, trên cơ sở đó xác định mối quan hệ giữa các lượng tăng trưởng thường xuyên và bình quân, từ đây sẽ tìm được tuổi năng suất tối đa và
14 thành thục số lượng. Tuổi đạt năng suất tối đa là 20, đây cũng có thể coi là cơ sở xác định chu kỳ kinh doanh nếu mục tiêu là kinh doanh gỗ nhỏ đến gỗ vừa. Tuổi thành thục số lượng là 49 nếu mục tiêu là kinh doanh gỗ lớn. Khi nghiên cứu về rừng Tếch ở khu vực miền Đông Nam Bộ, Nguyễn Văn Thêm (2000) [26] và Mạc Văn Chăm (2005) [2] đã chỉ ra rằng, Tếch sinh trưởng rất nhanh trong 6 năm đầu, nhưng từ tuổi 8 trở đi lượng tăng trưởng về đường kính và chiều cao đều giảm nhanh. Suất tăng trưởng đường kính đạt cao ở tuổi 2 (50%), giảm còn 7% (ở tuổi 10) và 2,8% (ở tuổi 20). Năng suất rừng Tếch từ tuổi 9 – 14 dao động từ 13 – 15 m3/ha/năm, còn ở tuổi 20 – 22 là 10 m3/ha/năm. b) Những nghiên cứu về các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng Tếch Theo tác giả Nguyễn Xuân Quát (1995) [24], đất có vai trò quyết định đối với sự thành công của trồng rừng Tếch ở khu vực Tây Nguyên. Trên đất nâu đỏ, sinh trưởng của rừng Tếch giảm theo mức độ thoái hoá của thảm thực vật, nhưng trên đất đỏ vàng sinh trưởng của tếch dưới rừng thứ sinh kiệt không có sự khác biệt rõ rệt so với đất dưới trảng cỏ. Tếch không thích hợp với loại đất đỏ nâu phát triển trên đá bazan dưới rừng Le và trảng cỏ. Đỗ Đình Sâm và Nguyễn Bảo Bình (1995)[25] cho rằng, đất phù hợp với sinh trưởng của Tếch trồng ở tỉnh Tây Nguyên và Đông Nam Bộ là đất nâu xám phát triển trên đá bazan, đất hình thành trên đá vôi, đất đen trên tro núi lửa, đất nâu sẫm trên đá bazan, đất xám trên phù xa cổ và granit, đất phù sa sông suối thoát nước. Theo Phân viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ (1995) (dẫn theo [20], chu kỳ kinh doanh rừng Tếch là 40 – 50 năm. Mục tiêu kinh doanh rừng Tếch là tạo gỗ có kích thước trung bình và lớn để làm đồ mộc gia dụng, làm nhà, v.v.. Chương trình tỉa thưa rừng Tếch ở Việt Nam đã được soạn thảo trên phạm vi rộng. Khi trồng rừng Tếch ở mật độ ban đầu 1.430 cây/ha (2,5*3,0m), 1.667 cây/ha (2,0*3,0m) và 2.222 cây/ha (1,5*3,0m), đề nghị tỉa thưa rừng Tếch 2 – 3 lần. Tuổi tỉa thưa lần 1, 2, 3 tương ứng là 6, 12, và 20 năm. Tỉa thưa được thực hiện theo phương pháp cơ giới. Số cây để lại nuôi dưỡng sau lần tỉa thưa thứ 1, 2, 3 ở các lập địa tốt tương ứng là
15 800, 400 và 200 cây/ha, ở lập địa trung bình tương ứng là 1.200, 600 và 300 cây/ha, còn ở lập địa xấu tương ứng là 1.400, 800 và 400 cây/ha. Khi so sánh sinh trưởng Tếch ở các mô hình rừng trồng tại Tây Nguyên, Bảo Huy (1998) [15] đã chỉ rõ, khi trồng xen điều, cà phê trong các mô hình thì sinh trưởng Tếch không sai khác với trồng thuần loại. Điều này cho phép trồng xen, qua đó tăng được thu nhập từ các sản phẩm kết hợp như cà phê, điều. Tóm lại, ở Việt Nam đã có một số công trình của các tác giả trong nước nghiên cứu về rừng trồng tếch trên những vùng lập địa khác nhau ở khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ. Kết quả nghiên cứu đều cho rằng nhân tố lập địa có ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng và tuổi tỉa thưa, tuy nhiên cho đến nay chưa có nghiên cứu vào về rừng trồng tếch tại vùng Tây Bắc nói chung và Sơn La nói riêng.
16 CHƯƠNG II - MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu lý luận Góp phần làm rõ đặc điểm cấu trúc rừng trồng nói chung và rừng Tếch nói riêng, đồng thời xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất nuôi dưỡng rừng trồng Tếch ở Sơn La 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được đặc điểm cấu trúc của rừng Tếch - Bước đầu đề xuất được biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng trồng Tếch ở Yên Châu nói riêng và tỉnh Sơn La nói chung. 2.2. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu: Là những lâm phần Tếch trồng thuần loài, có tuổi từ 13 – 16 năm theo chương trình 327 và chương trình lâm nghiệp xã hội sông Đà (GTZ) tại huyện Yên Châu. Tên, đặc điểm hình thái thực vật của loài nghiên cứu * Tên loài nghiên cứu: - Tên Việt Nam: Tếch, Giá tỵ, Báng súng - Tên khoa học: Tectona grandis Linn.f. - Họ: Thuộc họ Tếch (Verbenaceae) * Đặc điểm hình thái thực vật: Theo Lê Mộng Chân, Nguyễn Thị Huyên (2000) [3], Tếch là loài cây gỗ lớn, cành non vuông cạnh phủ nhiều lông màu gỉ sắt, khi dập có mủ đỏ. Lá đơn, mọc đối, hình trứng ngược, chiều dài có thể đạt tới 40cm hoặc hơn, rộng trên 20cm, phiến xoan bầu dục, có màu lục tươi, mặt dưới lá có lông hình sao vàng; rụng lá từ tháng 2 đến tháng 3 dương lịch. Hoa tự hình xim viên chuỳ, dài 40 cm, đường kính trên 35 cm. Hoa có lá bắc nhỏ hình lưỡi mác. Hoa nhỏ dài hình chuông mép có 5 răng đều, phía ngoài phủ dầy lông. Tràng hoa mầu trắng, ống đài 5-6mm, cánh tràng 5-6, gần tròn, phía ngoài phủ lông và các tuyến nhỏ. Nhị 5-6 hơi lộ ra ngoài. Bầu hình nón, vòi ngắn, đầu nhuỵ xẻ đôi. Quả hạch hình cầu, đường kính gần 2cm, phủ dầy
17 lông hình sao. Đài phát triển bao kín quả, hạt 1-2 (đôi khi 3-4). Hình 2.1. Hình thái cây Tếch (ảnh chụp 6/2010) * Phân bố và yêu cầu sinh thái của cây Tếch - Tếch phân bố tự nhiên ở 4 nước Miến Điện (Myanma), Ấn Độ, Thái Lan, Lào. Có kiểu phân bố không liên tục. Chiếm dải vĩ độ thuộc đai nhiệt đới từ 90 đến 25030’ vĩ Bắc, và nằm trong phạm vi 700 đến 104030’ kinh Đông. - Độ cao thích hợp dưới 1000m so với mặt nước biển - Khí hậu thích hợp với Tếch dao động lớn: + Lượng mưa bình quân năm từ 500 – 5.000 mm/năm. Nhưng sinh trưởng, phát triển tốt ở vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lượng mưa từ 1.270 mm/năm – 3.800 mm/năm. Tếch đòi hỏi mùa khô từ tháng 3 đến tháng 5. + Nhiệt độ bình quân tối đa và tối thiểu tháng lần lượt là 12,50C đến 400C. - Tếch là loài cây ưa sáng, đối với cây con, nhiều nghiên cứu cho thấy sinh trưởng tốt ở cường độ ánh sáng 75 – 94% (tính % của toàn sáng). - Lập địa phù hợp với nhiều loại đất (trừ đất kết von, đất cát), nhưng sinh trưởng tốt nhất trên đất hình thành từ đá có nguồn gốc núi lửa như Trap, Bazan, đá biến chất (Gnai, Diệp thạch). Sinh trưởng được trên nhiều loại địa hình thuộc đỉnh,
18 sườn, chân núi, thung lũng ven sông suối nhưng thoát nước tốt. pH đất, theo nhiều tác giả, là nhân tố khá quan trọng quyết định sự phân bố của Tếch. Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra Tếch sinh trưởng tốt trên đất có pH từ 6.5 – 8.0 (trung tính đến kiềm nhẹ), song ở Việt Nam Tếch vẫn sinh trưởng tốt ở những nơi đất có xuất hiện vôi. Tuy nhiên còn nhiều ý kiến khác nhau về lượng vôi và loại vôi có trong đất cũng như việc xuất hiện Tếch kèm theo sự xuất hiện của vôi trong đất. - Tếch tự nhiên là rừng hỗn loài, ở mỗi nơi có tổ thành cây bạn khác nhau, phổ biến là các loại: Gmelina arborea (Lõi thọ), Dalbargia latifolis (Cẩm lai Ấn Độ), Xylia xylocarpa (Cẩm xe), Terminalia chebulata (Chiêu liêu, Kha tử), Butea frondosa (Riềng riềng), Pterocarpus marsupium, Terminalia tomentosa (Chiêu liêu khế), Phyllanthus emblica (Me rừng, Me tròn), các loài tre nứa, v.v.. Trong vùng phân bố tự nhiên, Tếch sinh trưởng trong hai kiểu rừng hỗn loại nhiệt đới là rừng rụng lá ẩm và rừng rụng lá khô. Việc tái sinh tự nhiên của Tếch trong các khu rừng hỗn loại bị chi phối bởi các yếu tố: Sự chuyển dịch mùa trong từng năm có rõ rệt hay không? Độ tơi xốp của lớp đất mặt, lớp cỏ, quyết, thảm tươi có cản trở hạt nảy mầm và cây con phát triển không? Song rừng Tếch thuần loài đã tỏ rõ tính ổn định ít nhất là trong chu kỳ kinh doanh đầu không chỉ ở Việt Nam, tuy hay bị cháy vào mùa khô nhưng sinh trưởng rất nhanh, chất lượng gỗ tốt, sâu bệnh xuất hiện nhưng không thành dịch và chưa phát hiện sự thoái hoá đất. Cây Tếch cũng là cây biểu tượng cho người Thái Lan nên họ thường trồng trong các khu biệt thự, nhà máy, v.v.. nơi mà người Thái làm chủ. 2.2.2. Địa điểm nghiên cứu: Mặc dù cây Tếch được đưa vào gây trồng trong nhiều huyện của tỉnh Sơn La như: Thuận Châu, Mai Sơn, Phù Yên, Yên Châu, v.v.. Tuy nhiên sau nhiều năm triển khai dự án thì Yên Châu là huyện có tốc độ sinh trưởng tốt nhất, diện tích được trồng nhiều và tập trung. Còn tại các huyện khác, nhiều diện tích rừng đã bị người dân khai thác lấn đất làm cây nông nghiệp. Vì vậy, địa bàn nghiên cứu chính của đề tài được tập trung tại 4 xã có diện tích trồng Tếch chủ yếu của huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La là: Tú Nang, Chiềng Hặc, Chiềng Pằn, Sập Vạt.