Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) trên các nhóm đất trồng khác nhau ở khu vực huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai

Chia sẻ: Tri Tâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:145

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài tiến hành nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Keo lai trên các nhóm đất trồng khác nhau để làm căn cứ khoa học cho việc nuôi dưỡng và khai thác rừng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

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 và sinh trưởng của rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) trên các nhóm đất trồng khác nhau ở khu vực huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculiformis* Acacia mangium) TRÊN CÁC NHÓM ĐẤT TRỒNG KHÁC NHAU Ở KHU VỰC HUYỆN ĐỊNH QUÁN, TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP Đồng Nai, năm 2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN MINH HOÀNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculiformis* Acacia mangium) TRÊN CÁC NHÓM ĐẤT TRỒNG KHÁC NHAU Ở KHU VỰCHUYỆN ĐỊNH QUÁN, TỈNH ĐỒNG NAI CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM THẾ DŨNG Đồng Nai, năm 2017
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học. Đồng Nai, ngày 05tháng 4 năm 2017. Người cam đoan Trần Minh Hoàng i
LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian đƣợc học tập, tiếp thu những kiến thức chuyên môn theo chƣơng trình đào tạo Thạc sỹ chuyên ngành Lâm học của Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, đến nay khóa học đã kết thúc. Đƣợc sự cho phép của Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis*Acacia mangium) trên các nhóm đất trồng khác nhau ở khu vực huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai”làm luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp của mình. Trong quá trình thực hiện đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi luôn nhận đƣợc sự hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS. Phạm Thế Dũng, sự quan tâm, hỗ trợ của Ban giám hiệu,cán bộ Ban Khoa học công nghệ, các thầy cô giáo củaTrƣờng Đại học Lâm nghiệp; sự giúp đỡ nhiệt tình của cán bộ, công nhân viên Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà – Đồng Nai cùng các bạn bè đồng nghiệp trong quá trình thu thập, xử lý số liệu. Để hoàn thành đề tài luận văn này, cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TS. Phạm Thế Dũng, Ban giám hiệu nhà trƣờng, cán bộ Ban Khoa học công nghệ, các thầy cô giáo là giảng viên trực tiếp truyền thụ kiến thức trong suốt khóa học tại Cơ sở 2- Trƣờng Đại học Lâm nghiệp;cán bộ, công nhân viên Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà – Đồng Nai cùng các bạn bè đồng nghiệp đãgiúp đỡ tôi. Luận văn này là kết quả nghiên cứu của tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các tài liệu tham khảo có nguồn trích dẫn rõ ràng. Đồng Nai, ngày 05 tháng 4 năm 2017. Trần Minh Hoàng ii
MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN................... v DANH SÁCH CÁC BẢNG ............................................................................ vii DANH SÁCH CÁC HÌNH ............................................................................ viii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chƣơng 1 ........................................................................................................... 3 TỔNG QUAN ................................................................................................... 3 1.1. Khái quát về cây Keo lai ............................................................................ 3 1.2. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ...................................................... 4 1.2.1. Khái niệm về cấu trúc rừng ..................................................................... 4 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới .............................. 4 1.2.3. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam ............................... 6 1.3. Tình hình nghiên cứu về sinh trƣởng của rừng .......................................... 8 1.3.1. Khái niệm về sinh trƣởng rừng ............................................................... 8 1.3.2. Tình hình nghiên cứu về sinh trƣởng của rừng trên thế giới .................. 9 1.3.3. Tình hình nghiên cứu về sinh trƣởng của rừng ở Việt Nam ................. 13 1.4. Những nghiên cứu về rừng trồng Keo lai ................................................ 17 1.5. Thảo luận chung ....................................................................................... 19 Chƣơng 2 ......................................................................................................... 21 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG..................................... 21 VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 21 2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 21 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................ 21 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 21 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 21 2.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 21 iii
2.4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 22 2.5.1. Phƣơng pháp luận.................................................................................. 22 2.5.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu ................................................................ 22 2.5.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu..................................................................... 24 2.5.4. Công cụ tính toán .................................................................................. 27 Chƣơng 3 ......................................................................................................... 28 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU.................................... 28 3.1. Vị trí địa lý ............................................................................................... 28 3.2. Địa hình .................................................................................................... 29 3.3. Khí hậu - Thủy văn .................................................................................. 30 3.4. Tài nguyên đất .......................................................................................... 31 Chƣơng 4 ......................................................................................................... 33 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................................. 33 4.1. Cấu trúc lâm phần rừng trồng Keo lai...................................................... 33 4.1.1. Cấu trúc đƣờng kính lâm phần .............................................................. 33 4.1.2. Cấu trúc chiều cao lâm phần ................................................................. 40 4.2.2. Sinh trƣởng chiều cao ........................................................................... 52 4.3. Khảo sát một số nhân tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của rừng Keo lai trồng tại khu vực huyện Định Quán ................................................................ 57 4.3.1. Ảnh hƣởng của tuổi rừng ...................................................................... 57 4.3.2. Ảnh hƣởng của nhóm đất trồng ............................................................ 61 4.4. Sinh trƣởng thể tích của cây Keo lai ........................................................ 65 4.4.1. Sinh trƣởng thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ...... 65 4.4.2. Sinh trƣởng thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đen ............. 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 71 1. Kết luận ....................................................................................................... 71 2. Kiến nghị ..................................................................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 73 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 78 iv
NHỮNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Ký hiệu, Nội dung, ký hiệu chữ viết tắt chữ viết tắt A Tuổi của rừng hoặc tuổi cây rừng, năm Cv Hệ số biến động D1.3 Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3 m D1.3lt Đƣờng kính thân cây lý thuyết tại vị trí 1,3 m Dbq Đƣờng kính thân cây bình quân tại vị trí 1,3 m Dmax Đƣờng kính thân cây lớn nhất tại vị trí 1,3 m Dmin Đƣờng kính thân cây nhỏ nhất tại vị trí 1,3 m Ex Độ nhọn Hbq Chiều cao vút ngọn bình quân Hmax Chiều cao vút ngọn lớn nhất Hmin Chiều cao vút ngọn nhỏ nhất Hvn Chiều cao vút ngọn Hvnlt Chiều cao vút ngọn lý thuyết Ln Logarit cơ số e N Số cây Pd Suất tăng trƣởng đƣờng kính tại vị trí 1,3 m Pdlt Suất tăng trƣởng đƣờng kính lý thuyết tại vị trí 1,3 m Ph Suất tăng trƣởng chiều cao Phlt Suất tăng trƣởng chiều cao lý thuyết R Biên độ biến động S2 Phƣơng sai Sk Độ lệch Sx Sai tiêu chuẩn v
Zd Lƣợng tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm về đƣờng kính Lƣợng tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm lý thuyết về Zdlt đƣờng kính Zh Lƣợng tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm về chiều cao Lƣợng tăng trƣởng thƣờng xuyên hàng năm lý thuyết về Zhlt chiều cao ∆d Lƣợng tăng trƣởng bình quân năm về đƣờng kính ∆dlt Lƣợng tăng trƣởng bình quân năm lý thuyết về đƣờng kính ∆h Lƣợng tăng trƣởng bình quân năm về chiều cao ∆hlt Lƣợng tăng trƣởng bình quân năm lý thuyết về chiều cao vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1. Đặc trƣng phân bố N/D1.3 ............................................................... 33 Bảng 4.2. Đặc trƣng phân bố N/Hvn ................................................................ 40 Bảng 4.3. Sinh trƣởng D1.3 của các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ................................................................................................................. 48 Bảng 4.4. Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan giữa đƣờng kính và tuổi của cây Keo lai (D1.3/A) trồng trên nhóm đất đỏ vàng sau khi thử nghiệm ............................................................................................................. 49 Bảng 4.5. Sinh trƣởng D1.3 của các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đen .................. 50 Bảng 4.6. Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan ..................... 51 giữa đƣờng kính và tuổi của cây Keo lai (D1.3/A)........................................... 51 trồng trên nhóm đất đen sau khi thử nghiệm .................................................. 51 Bảng 4.7. Sinh trƣởng Hvn của các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ................................................................................................................. 53 Bảng 4.8. Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và tuổi của cây Keo lai (Hvn/A) trồng trên nhóm đất đỏ vàng sau khi thử nghiệm ............................................................................................................. 53 Bảng 4.9. Sinh trƣởng Hvn của các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đen................... 55 Bảng 4.10.Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và tuổi của cây Keo lai (Hvn/A) trồng trên nhóm đất đỏ vàng sau khi thử nghiệm ............................................................................................................. 56 Bảng 4.11. Sinh trƣởng D1.3 (cm) các lâm phần Keo lai tại khu vực nghiên cứu ................ 62 Bảng 4.12. Sinh trƣởng Hvn (m) các lâm phần Keo lai tại khu vực nghiên cứu .................. 64 Bảng 4.13. Sinh trƣởng thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ................... 65 Bảng 4.14.Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan giữa thể tích và tuổi của cây Keo lai (V/A) trồng trên nhóm đất đỏ vàng sau khi thử nghiệm ......................................................................................................................... 65 vii
Bảng 4.15. Sinh trƣởng thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đen ..... 67 Bảng 4.16. Các dạng phƣơng trình biểu thị quy luật tƣơng quan giữa thể tích và tuổi của cây Keo lai (V/A) trồng trên nhóm đất đen sau khi thử nghiệm ........................................... 67 Bảng 4.17. Sinh trƣởng thể tích của các lâm phần Keo lai trồng trên 2 nhóm đất tại khu vực nghiên cứu .............................................................................. 69 viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Định Quán – tỉnh Đồng Nai .................. 29 Hình 4.2. Phân bố N/D1.3 các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đen ...... 38 Hình 4.3. Phân bố N/Hvn các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng .................... 43 Hình 4.4. Phân bố N/Hvn các lâm phần Keo lai trồng trên nhóm đất đen ....... 45 Hình 4.5. Động thái biến đổi đƣờng kính theo tuổi của rừng Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ............................................................................................ 49 Hình 4.6. Động thái biến đổi đƣờng kính theo tuổi của rừng Keo lai ............ 52 Hình 4.7. Động thái biến đổi chiều cao theo tuổi của rừng Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ............................................................................................ 54 Hình 4.8. Động thái biến đổi chiều cao theo tuổi của rừng Keo lai trồng trên nhóm đất đen ................................................................................................... 56 Hình 4.9. Khuynh hƣớng sinh trƣởng D1.3 của rừng Keo lai trồng................. 58 trên nhóm đất đỏ vàng tại khu vực nghiên cứu ............................................... 58 Hình 4.10. Khuynh hƣớng sinh trƣởng D1.3 của rừng Keo lai ........................ 59 trồng trên nhóm đất đen tại khu vực nghiên cứu ............................................ 59 Hình 4.11. Khuynh hƣớng sinh trƣởng Hvn của rừng Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng tại khu vực nghiên cứu ................................................................ 60 Hình 4.12. Khuynh hƣớng sinh trƣởng Hvn của rừng Keo lai ......................... 61 trồng trên nhóm đất đen tại khu vực nghiên cứu ............................................ 61 Hình 4.13. So sánh sinh trƣởng đƣờng kính (D1.3, cm) của các lâm phần Keo lai trồng trên 2 nhóm đất tại khu vực nghiên cứu ........................................... 63 Hình 4.14. So sánh sinh trƣởng chiều cao (Hvn, m) của các lâm phần ........... 64 Keo lai trồng tại khu vực nghiên cứu .............................................................. 64 Hình 4.15. Động thái biến đổi thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng ................................................................................................................. 66 Hình 4.16. Động thái biến đổi thể tích của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đen ................................................................................................................... 68 Hình 4.17. So sánh phát triển thể tích của cây Keo lai trồng trên 2 nhóm đất tại khu vực nghiên cứu .................................................................................... 70 ix
x
ĐẶT VẤN ĐỀ Nhƣ chúng ta đã biết, rừng là lá phổi xanh của trái đất. Rừng có tác dụng cân bằng không khí, giúp duy trì sự sống cho con ngƣời, động vật và mang lại một nguồn thu nhập to lớn cho nền kinh tế nhờ vào việc khai thác các sản phẩm từ rừng. Ngoài ra, rừng còn có một vị trí tâm linh quan trọng đối với con ngƣời. Trong những thập niên gần đây, diện tích rừng ở nƣớc ta đang suy giảm cả về diện tích và chất lƣợng rừng do tình trạng khai thác tài nguyên rừng quá mức, phá rừng làm nƣơng rẫy, làm đất thổ cƣ, đất trồng cây công nghiệp, nông nghiệp… Trong khi đó, áp lực dân số ngày càng tăng, kéo theo nhu cầu sử dụng các nguồn nguyên vật liệu từ rừng nhƣ: Gỗ, nguyên liệu giấy, nhựa, lâm sản phụ... ngày càng lớn. Vì thế để vừa có thể cung cấp nhu cầu cho con ngƣời trong hiện tại và tƣơng lai mà vẫn giữ lại đƣợc sự đa dạng sinh học trên trái đất thì trồng rừng là một công việc rất quan trọng đang đƣợc mọi ngƣời quan tâm. Keo lai (Acacia mangium*Acacia auriculiformis) là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tƣợng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Hiện nay, ở nƣớc ta cây Keo lai đang đƣợc sử dụng khá phổ biến trong công tác trồng rừng với những ƣu điểm vƣợt trội nhƣ: Là cây gỗ nhỡ, thƣờng xanh, mọc nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn, có thể cung cấp gỗ nguyên liệu giấy, ván nhân tạo, đồ gia dụng... Ngoài ra, Keo lai còn đƣợc trồng để cải tạo đất nghèo nhờ khả năng cố định đạm khí quyển trong đất bởi các nốt sần ở hệ rễ (Lê Đình Khả, 2000)[13]. Đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về chọn giống và xây dựng những biện pháp kỹ thuật trồng và nuôi dƣỡng rừng trồng Keo lai... Tuy vậy, vẫn chƣa có những nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của những nhóm đất trồng đến cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai ở khu vực huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai. 1
Để có cơ sở khoa học vững chắc cho việc trồng, nuôi dƣỡng và khai thác rừng trồng Keo lai, khoa học và thực tiễn vẫn cần phải có những nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm lâm học của rừng trồng Keo lai ở những điều kiện lập địa khác nhau. Xuất phát từ đó, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis*Acacia mangium) trên các nhóm đất trồng khác nhau ở khu vực huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai” đã đƣợc đặt ra. Đề tài này mang lại những ý nghĩa khác nhau. Về lý luận, đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu để phân tích những đặc trƣng lâm học của rừng trồng Keo lai, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm tăng năng suất rừng trồng. Về thực tiễn, đề tài cung cấp những căn cứ khoa học để nâng cao giá trị gia tăng của rừng trồng sản xuất, khuyến khích các tổ chức lâm nghiệp và hộ gia đình sử dụng hiệu quả đất đai, nâng cao thu nhập và lợi ích môi trƣờng của rừng trồng. 2
Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. Khái quát về cây Keo lai Keo lai là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tƣợng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Keo lai tự nhiên đƣợc Messrs Hepbum và Shim ghi chép lần đầu tiên vào năm 1972 tại các hàng cây bên đƣờng ở Sook (Malaysia). Sau đó, tháng 7 năm 1978, Keo lai đƣợc Pedkey (ngƣời Úc) khẳng định đó chính là giống lai (Prasal, 1992)[40]. Những năm tiếp theo Keo lai đƣợc phát hiện ở Thái Lan, Indonesia, Đài Loan và Quảng Châu Trung Quốc. Tại Việt Nam, Keo lai đƣợc phát hiện lần đầu tiên vào năm 1992 ở Sông Mây, Đồng Nai và Ba Vì (Hà Nội). Sau này ngƣời ta còn tìm thấy Keo lai ở Trung Trung Bộ (Lê Đình Khả, 1997)[12]. Từ năm 1991, nghiên cứu và khảo sát của Cyril Pinso[38] đã cho thấy Keo lai có rất nhiều đặc trƣng nổi bật so với bố mẹ đó là sinh trƣởng nhanh, hình thân có độ thẳng trung gian giữa hai loài cây bố và mẹ, chất lƣợng gỗ khá hơn so với loài A.mangium. Keo lai là cây ƣa sáng mạnh, thích hợp và sinh trƣởng nhanh ở vùng khí hậu nóng ẩm và cận ẩm; nhiệt độ không khí nóng quanh năm, bình quân từ 22 - 260C, nhiệt độ bình quân tháng nóng nhất từ 32- 340C và lạnh nhất từ 17- 200C; lƣợng mƣa bình quân từ 1.800 - 2.500 mm và chỉ có từ 1 - 2 tháng mùa khô. Tuy nhiên, Keo lai là cây có biên độ sinh thái khá rộng, có khả năng chịu hạn tƣơng đối cao. Vì thế, chúng có thể sống ở những nơi khô hạn với lƣợng mƣa hàng năm dƣới 1.000 mm nhƣ vùng đất cát ven biển miền Nam Trung Bộ nƣớc ta. Keo lai sinh trƣởng kém ở những nơi có mùa khô kéo dài hay nơi có mùa đông lạnh, nhiệt độ xuống thấp hơn 100C và có sƣơng giá. Khi trồng ở những vùng có gió mạnh hoặc gió xoáy, rừng trồng Keo lai có thể bị hại nặng (Nguyễn Huy Sơn, 2006)[23]. 3
Keo lai có nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa bố và mẹ, đồng thời có ƣu thế lai rõ rệt nhƣ: Sinh trƣởng nhanh, có hiệu suất bột giấy cao, độ bền cơ học và độ trắng của giấy hơn hẳn các loài bố mẹ, có khả năng trồng đƣợc trên nhiều điều kiện lập địa khác nhau, đặc biệt là cạnh tranh với cỏ tranh và có khả năng cố định đạm khí quyển trong đất nhờ có nốt sần ở hệ rễ. Gỗ thẳng, màu vàng trắng có vân, có giác lõi phân biệt, gỗ có tác dụng nhiều mặt: Kích thƣớc nhỏ làm nguyên liệu giấy, kích thƣớc lớn sử dụng trong xây dựng, đóng đồ mộc mỹ nghệ, hàng hóa xuất khẩu. 1.2. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng 1.2.1. Khái niệm về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986)[14]. Cấu trúc là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng về sinh thái và hình thái quần thể thực vật. Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: Tổ thành thực vật, dạng sống, tầng phiến. Còn cấu trúc hình thái đƣợc phân biệt thành cấu trúc mặt phẳng đứng (hiện tƣợng thành tầng) và cấu trúc mặt phẳng ngang (mật độ và mạng hình phân bố cây trong quần thể). Vì vậy, cấu trúc hình thái của quần thể thƣờng đƣợc biểu diễn bằng mô hình cấu trúc không gian ba chiều. Nhiều tài liệu cho biết, để tồn tại một loài cây yêu cầu cần có một diện tích nhất định, mà diện tích này lại biến động theo tuổi cây, điều kiện khí hậu và loại đất. 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới Tùy theo mục đích mà các tác giả đã nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần theo các phƣơng pháp khác nhau. Một số tác giả đã nghiên cứu vị trí của cây có đƣờng kính bình quân. Weise xác định cây có đƣờng kính bình quân đối với lâm phần thuần loài, đều tuổi, một tầng nằm ở vị trí 60% tổng số cây 4
kể từ cây nhỏ nhất nếu sắp xếp tất cả các cây trong lâm phần theo thứ tự đƣờng kính từ nhỏ đến lớn. Fekete xác định đƣờng kính của cây ở vị trí 10%, 20% cho những lâm phần có đƣờng kính bình quân nhất định. Đi sâu hơn nữa, các tác giả đã nghiên cứu dạng phân bố của đƣờng kính. Matveev – Motin (1931) cho rằng, dạng phân bố của đƣờng kính phụ thuộc vào tuổi của lâm phần khi lâm phần thuần loại, đều tuổi. Một số tác giả khác đã nghiên cứu phạm vi biến động của đƣờng kính. Rutkowski Boleslaw (1963) đã nghiên cứu bằng phƣơng pháp biểu đồ sự phân bố số cây theo đƣờng kính trên một hecta theo đại lƣợng tƣơng đối. Cách dùng đƣờng biểu thị đƣờng kính và số cây theo đơn vị đã cho phép so sánh những lâm phần khác nhau. Nhiều tác giả đã dùng phƣơng pháp giải tích để tìm phƣơng trình của đƣờng cong phân bố. Schiffel biểu thị đƣờng cong phân bố % cộng dồn bằng đa thức bậc ba. Prodan (1951) đã nghiên cứu quy luật phân bố, chủ yếu là phân bố đƣờng kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của lâm phần và biện pháp kinh doanh. Theo ông, sự phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính có giá trị tiêu biểu nhất cho lâm phần, phản ánh đƣợc cấu trúc lâm sinh của lâm phần (Giang Văn Thắng, 2003)[25]. Bailey R.L. & Dell T.R. (1973)[36] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc thân cây với phân bố số cây theo cấp đƣờng kính (N/D1.3). Diatchenko Z.N đã biểu thị phân bố số cây theo đƣờng kính lâm phần Thông ôn đới bằng hàm phân bố Gamma. Để tăng tính mềm dẻo, một số tác giảcòn dùng các hàm khác, nhƣ Loetsch F., Zohrer F., Haller K.E.(1973)[39] dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm; Batista J.L.F. và Docouto H.T.Z.(1992)[37]đã dùng hàm Weibull để mô phỏng cho phân bố N/D1.3 của 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin. Nhiều tác giả khác đã dùng các hàm nhƣ: Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull ... 5
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam Nhận thấy những lợi ích từ rừng mang lại, từ những năm đầu thế kỷ XX ở Việt Nam đã có các tác giả nhƣ Thái Văn Trừng, Đồng Sĩ Hiền, Nguyễn Ngọc Lung, Trần Văn Con,…đã có những đóng góp trong việc điều tra, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc về rừng cung cấp kiến thức nền tảng cho các công trình điều tra, nghiên cứu tiếp sau này. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nƣớc ta đã đƣợc nhiều nhà khoa học, nhà lâm nghiệp trong và ngoài nƣớc quan tâm. Khởi đầu là Lecomte - Nhà thực vật học ngƣời Pháp để lại công trình nghiên cứu (1952 – 1970) hết sức giá trị, đó là bộ sách "Thực vật chí Đông Dƣơng" (Flore général de L'indo- chine). Một số nhà khoa học trong nƣớc nổi tiếng với công trình nghiên cứu về thực vật rừng nhƣ: Thái Văn Trừng (1970 – 1978) có tập sách "Thảm thực vật rừng Việt Nam", Đồng Sĩ Hiền (1974) về "Lập biểu thể tích và độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam", Nguyễn Văn Trƣơng (1983) về "Phƣơng pháp thống kê cây đứng trong rừng hỗn loại", Nguyễn Đình Hƣng (1990) về "Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu gỗ một số loài cây gỗ ở Việt Nam để định loại theo các đặc điểm thô đại và hiển vi"... Đồng Sĩ Hiền (1974)[9] khi lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng gỗ hỗn loài ở Miền Bắc nƣớc ta, đã nghiên cứu phân bố đƣờng kính, phân bố chiều cao và phân bố của các nhân tố hình dạng thân cây. Sau khi nghiên cứu, tác giả đã đi đến kết luận rằng: Quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên hỗn loài nƣớc ta có dạng phân bố giảm theo đƣờng kính và dạng phân bố nhiều đỉnh theo chiều cao. Hai dạng phƣơng trình đƣợc sử dụng nhiều để biểu thị đƣờng cong chiều cao là phƣơng trình parabol và phƣơng trình logarit. Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lƣu ý ở nƣớc ta là của Nguyễn Văn Trƣơng (1983)[33]. Trong quyển “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại”, tác giả đã dày công nghiên cứu: Cấu trúc đứng của rừng tự nhiên nhiệt 6
đới, cấu trúc thân cây theo cấp đƣờng kính, cấu trúc thân cây và tổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài cây gỗ…từ đó đƣa ra kết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng nhằm vừa cung cấp gỗ vừa nuôi dƣỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền vững ở nƣớc ta. Trần Văn Con (2001)[2] đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng “Khộp” và cho rằng khi rừng còn non thì phân bố giảm, khi rừng càng lớn thì có xu hƣớng chuyển sang phân bố một đỉnh và lệch dần từ trái sang phải. Mạc Văn Chăm (2005)[1] đã sử dụng các hàm Gamma, Lognormal, Normal và Weibull để kiểm tra phân bố số cây theo cấp đƣờng kính và chiều cao của rừng Tếch trồng ở vùng Đông Nam Bộ. Kết quả cho thấy hàm Weibull là phù hợp nhất để mô phỏng cho quy luật phân bố đƣờng kính và chiều cao. Võ Thị Bích Liễu (2007)[15], sau khi nghiên cứu sinh khối quần thể Dà vôi (Ceriops tagal C.B.ROB) trồng tại Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ đã đi đến kết luận: Phân bố thực nghiệm N/D1.3 của quần thể có dạng lệch trái chiếm 91,89% (34/37 ô), số quần thể còn lại (3/37 ô, chiếm 8,11%) có dạng 1 đỉnh lệch phải. Sự phân bố ở các quần thể có sự khác nhau là do mật độ và đƣờng kính khác nhau. Giai đoạn cây còn nhỏ thì mật độ rất dày và khi cây lớn thì mật độ giảm tƣơng đối lớn. Nguyễn Đức (2012)[7] đã tiến hành đề tài “Lập biểu thể tích cây đứng cho rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) trồng tại Ban quản lý rừng phòng hộ Bắc biển hồ, tỉnh Gia Lai. Đề tài đã xác định đƣợc đặc điểm cấu trúc của rừng thông qua quy luật phân bố % số cây theo cấp đƣờng kính và cấp chiều cao của rừng. Kết quả cho thấy, phân bố thực nghiệm % số cây theo cấp đƣờng kính và chiều cao của rừng Thông ba lá từ tuổi 7 đến tuổi 16 tƣơng đối đơn giản, có dạng một đỉnh lệch trái và lệch phải ở tất cả các năm trồng. 7
Cũng trong năm 2012, Nguyễn Quang Ngọc[19] đã tiến hành “Lập biểu thể tích cây đứng cho rừng Bạch đàn trắng (Eucalyptus camaldulensis Dehn.) trồng tại huyện Kông Chro, tỉnh Gia lai. Tác giả nhận định rằng, quy luật phân bố số cây theo cấp đƣờng kính và chiều cao của rừng Bạch đàn trắng (từ tuổi 2 đến tuổi 6) trồng tại khu vực nghiên cứu theo dạng của hàm phân bố Weibull. Đƣờng kính, chiều cao bình quân lâm phần ở các năm trồng tăng theo tuổi. Nhìn chung, có thể rút ra một số phƣơng pháp nghiên cứu về cấu trúc rừng trong thời gian qua nhƣ sau: - Nghiên cứu đƣờng cong phân bố là phƣơng pháp tổng quát nhất. Đây là căn cứ để xác định các vị trí của cây bình quân và phạm vi biến động của đƣờng kính. - Phƣơng pháp biểu đồ là phƣơng pháp đơn giản, rõ ràng. Nó cho một cái nhìn sinh động về quy luật phân bố đƣờng kính. - Phƣơng pháp giải tích là phƣơng pháp chính xác. Nó cho phép xác định rõ phƣơng hƣớng biến đổi đƣờng kính theo tuổi. Nhƣng phƣơng pháp này rất phức tạp và tốn nhiều thời gian, nhân lực và kinh phí. 1.3. Tình hình nghiên cứu về sinh trƣởng của rừng 1.3.1. Khái niệm về sinh trưởng rừng Sinh trƣởng của cây rừng là sự tích lũy về chất của cây rừng theo thời gian thông qua một vài đại lƣợng của chúng, nó kéo dài liên tục trong suốt quá trình tồn tại tự nhiên của chúng và là cơ sở chủ yếu để đánh giá sức sản xuất của lập địa, điều kiện tự nhiên cũng nhƣ hiệu quả kinh tế của các biện pháp tác động. Sự biến đổi theo thời gian của các đại lƣợng này đều có quy luật riêng của nó. Sinh trƣởng của cây rừng là sinh trƣởng của cây trong một quần thể nào đó và có mối liên hệ chặt chẽ với điều kiện môi trƣờng, trong đó lập địa là nhân tố ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình sinh trƣởng. Ở những điều kiện sống 8