Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu phương pháp xác định trữ lượng rừng tự nhiên phục vụ công tác tổng kiểm kê và điều tra rừng toàn quốc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của luận văn là nghiên cứu cơ sở xác định trữ lượng lô theo đơn vị trạng thái. Biến động của trữ lượng khi phân loại trạng thái rừng theo quy định của Thông tư 34 - Bộ NN&PTNT. Xác định trữ lượng cụ thể cho từng lô. 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 phương pháp xác định trữ lượng rừng tự nhiên phục vụ công tác tổng kiểm kê và điều tra rừng toàn quốc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------------- LỤC NHƯ TRUNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC VỤ CÔNG TÁC TỔNG KIỂM KÊ VÀ ĐIỀU TRA RỪNG TOÀN QUỐC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2010
i LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, từ tháng 5/2009 đến tháng 9/2010. Trong quá trình thực hiện đề tài, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Đào tạo Đại học và Sau Đại học, các thầy cô giáo trong khoa Lâm học. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Vũ Tiến Hinh, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè, người thân và đồng nghiệp đã giúp đỡ tác giả cả về vật chất lẫn tinh thần trong quá trình hoàn thành luận văn. Đó là nguồn cổ vũ lớn lao đối với tác giả. Mặc dù đã nỗ lực làm việc, nhưng do thời gian thực hiện đề tài còn nhiều hạn chế, khối lượng nghiên cứu lớn, nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến xây dựng của các nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn thiện hơn. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân, kết quả nghiên cứu là trung thực theo các số liệu điều tra, đánh giá. Nếu có vấn đề gì về số liệu điều tra cũng như kết quả nghiên cứu, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Xin chân thành cảm ơn! ĐHLN, tháng 9 năm 2010 Tác giả Lục Như Trung
ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn ............................................................................................................. i Mục lục ................................................................................................................... ii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ............................................................... iv Danh mục các bảng ............................................................................................... v Danh mục các hình ............................................................................................... vi ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1 Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu .......................................................................... 3 1.1. Ở nước ngoài ............................................................................................ 3 1.1.1. Về sinh trưởng và dự đoán tăng trưởng, trữ lượng, sản lượng rừng ..... 4 1.1.2. Một số nghiên cứu về sinh khối cá thể và lâm phần ............................. 8 1.1.3. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh .................................................... 10 1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 11 1.2.1. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh ..................................................... 11 1.2.2. Công tác điều tra rừng ......................................................................... 15 1.3. Thảo luận ................................................................................................ 20 Chương 2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................... 21 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 21 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 21 2.2.1. Nghiên cứu cơ sở xác định trữ lượng lô theo đơn vị trạng thái ..... 21 2.2.2. Xác định nhanh trữ lượng cụ thể cho từng lô rừng ........................ 21 2.3. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 22 2.3.1. Quan điểm và phương pháp luận .................................................... 22 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu ......................................................... 22 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu .............................................................. 22
iii Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận .................................................................... 29 3.1. Nghiên cứu cơ sở sử dụng giá trị trữ lượng bình quân theo trạng thái.... 29 3.1.1.Biến động của trữ lượng khi phân loại trạng thái rừng dựa trên phương pháp của Loeschau .................................................................................... 29 3.1.1.1. Kiểm tra luật phân bố chuẩn của trữ lượng ................................ 30 3.1.1.2. Xác định một số đặc trưng mẫu về trữ lượng theo trạng thái ..... 32 3.1.1.3. Xác định số ô cần điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng ......... 35 3.1.1.4. Xác định phạm vi biến động trữ lượng theo trạng thái ............... 35 3.1.1.5. Xác định sai số trữ lượng theo đơn vị lô ...................................... 37 3.1.2. Biến động của trữ lượng khi phân loại trạng thái rừng theo Thông tư 34/2009/TT-Bộ NN&PTNT ...................................................................... 43 3.1.2.1. Kiểm tra luật phân bố chuẩn trữ lượng theo đơn vị trạng thái ... 44 3.1.2.2. Xác định một số đặc trưng mẫu về trữ lượng theo trạng thái ..... 46 3.1.2.3. Xác định số ô cần điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng ......... 47 3.1.2.4. Xác định sai số trữ lượng theo đơn vị ô ....................................... 48 3.2. Xác định nhanh trữ lượng cụ thể cho từng lô rừng ................................. 52 3.2.1. Thiết lập phương trình trữ lượng .................................................... 52 3.2.2. Tính sai số khi sử dụng phương trình xác định trữ lượng rừng ..... 53 Chương 4 Kết luận - Tồn tại - Khuyến nghị .................................................................... 54 4.1. Kết luận .................................................................................................... 54 4.2. Tồn tại ...................................................................................................... 55 4.3. Khuyến nghị ............................................................................................ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
iv DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1.3 m (cm) G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha) N/D1.3 : Phân bố số cây theo cỡ đường kính NL/D1.3 : Phân bố số loài theo đường kính thân cây N/H : Phân bố số cây theo chiều cao N/ha : Mật độ (cây/ha) n : Dung lượng mẫu quan sát Mbq : Trữ lượng bình quân S : Sai tiêu chuẩn mẫu S% : Sai số trung bình mẫu Mmin : Trữ lượng nhỏ nhất Mmax : Trữ lượng lớn nhất Mthực : Trữ lượng thực của lô rừng Mll : Trữ lượng lý thuyết ∆% : Sai số tương đối ÔĐVNCST: Ô định vị nghiên cứu sinh trưởng ÔSC : Ô sơ cấp ÔTC : Ô tiêu chuẩn OĐĐ : Ô đo đếm M/ha : Trữ lượng rừng trên ha (m3/ha) IIB : Trạng thái rừng IIB IIIA1 : Trạn thái rừng IIIA1 IIIA2 : Trạng thái rừng IIIA2 IIIA3 : Trạng thái rừng IIIA3 IIIB : Trạng thái rừng IIIB IV : Trạng thái rừng IV RRG : Trạng thái rừng rất giàu RG : Trạng thái rừng giàu RTB : Trạng thái rừng trung bình RN : Trạng thái rừng nghèo
v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Phân loại trạng thái rừng Tre nứa ............................................................. 26 2.2 Phân loại trạng thái rừng Vầu ................................................................... 25 2.3 Phân loại trạng thái rừng Tre, luồng ......................................................... 26 2.4 Phân loại trạng thái rừng Lồ ô .................................................................. 26 3.1 Phân loại trạng thái rừng dựa trên phương pháp Loeschau ........................ 29 3.2 Kết quả kiểm tra luật phân bố chuẩn của trữ lượng ................................... 30 3.3 Một số đặc trưng về trữ lượng theo đơn vị trạng thái .............................. 33 3.4 Kết quả nghiên cứu xác định số ô cần điều tra trữ lượng......................... 35 3.5 Kết quả xác định phạm vi biến động trữ lượng theo trạng thái ................ 36 3.6 Sai số trữ lượng theo đơn vị trạng thái khi sử dụng trữ lượng bình quân 38 3.7 Kết quả tính sai số lí thuyết về trữ lượng cho các trạng thái rừng ........... 40 3.8 Kết quả phân loại trạng thái rừng theo Thông tư 34/2009 ...................... 43 3.9 Kiểm tra luật phân bố chuẩn của trữ lượng . ............................................ 44 3.10 Một số đặc trưng mẫu về trữ lượng theo đơn vị trạng thái ........................ 46 3.11 Kết quả nghiên cứu xác định số ô cần điều tra trữ lượng . ......................... 47 3.12 Sai số trữ lượng theo đơn vị trạng thái khi dùng giá trị trữ lượng bình quân . ............................................................................................................................ 48 3.13 Kết quả tính sai số lí thuyết về trữ lượng cho các trạng thái rừng ............ 49 3.14 Phương trình tương quan xác định nhanh trữ lượng . ................................. 52 3.15 Sai số bình quân về trữ lượng các phương trình . ........................................ 53
vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 3.1 Biểu đồ sự phù hợp giữa đường tần số lũy tích cộng dồn lý thuyết với thực nghiệm ............................................................................................... 32 3.2 Biểu đồ trữ lượng bình quân theo trạng thái rừng ....................................... 34 3.3 Biểu đồ phạm vi biến động trữ lượng của các trạng thái rừng................... 37 3.4 Biểu đồ sai số tương đối bình quân về trữ lượng của các trạng thái rừng 39 3.5 Biểu đồ sai số phần trăm bình quân trữ lượng các trạng thái khi dùng giá trị trữ lượng bình quân .............................................................................. 42 3.6 Biểu đồ sai số lớn nhất về trữ lượng của các trạng thái rừng ..................... 42 3.7 Biểu đồ trữ lượng bình quân các trạng thái rừng ......................................... 44 3.8 Biểu đồ sự phù hợp giữa đường tần số lũy tích cộng dồn lý thuyết với thực nghiệm ............................................................................................... 45 3.9 Biểu đồ sai số tương đối bình quân về trữ lượng của các trạng thái rừng 49 3.10 Biểu đồ sai số phần trăm bình quân trữ lượng các trạng thái khi dùng giá trị trữ lượng bình quân .............................................................................. 51 3.11 Biểu đồ sai số lớn nhất về trữ lượng của các trạng thái rừng ..................... 51
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm qua, kinh tế xã hội nước ta đã có nhiều thay đổi, tăng trưởng về kinh tế không ngừng tăng thêm. Trong bối cảnh đó, cơ cấu ngành nông lâm nghiệp đã có những bước chuyển dịch mạnh mẽ, từ sản xuất theo hướng độc canh chuyển sang đa dạng hóa các loại cây trồng. Sự chuyển dịch cơ cấu cây trồng, cùng với việc Nhà nước đầu tư nhiều chương trình, dự án cho ngành lâm nghiệp đã làm cho diện tích rừng và đất lâm nghiệp có sự biến động lớn so với những năm trước. Hơn nữa, trong 10 năm trở lại đây dân số cả nước đã tăng lên gần 10 triệu người, trong số đó dân số ở vùng nông thôn, miền núi chiếm phần lớn. Cùng với việc tăng dân số tự nhiên, việc di dân tự do giữa các vùng, miền cũng khiến cho dân số ở các địa phương có tài nguyên đất đai màu mỡ tăng lên. Dân số tăng lên, nhu cầu cho sinh tồn và phát triển cũng tăng theo, cùng với đó là phương thức canh tác lạc hậu, kém hiệu quả và tập quán du canh của đồng bào các dân tộc ở miền núi đã là nguyên nhân cơ bản làm cho diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm nghiêm trọng ở nhiều địa phương. Mặc dù ngành lâm nghiệp trong những năm qua đã có nhiều chương trình dự án điều tra cơ bản, trong đó có đề cập đến diện tích rừng và đất lâm nghiệp. Song trong một khuôn khổ giới hạn, kết quả của các chương trình, dự án cũng chưa thể phản ánh được một cách toàn diện, chính xác về số lượng và chất lượng rừng hiện nay trên phạm vi cả nước. Hơn nữa, công tác tổng điều tra, kiểm kê rừng của cả nước đã thực hiện từ năm 1999 nên số liệu công bố về diện tích rừng hiện nay chưa được cập nhật một cách đầy đủ, chính xác. Chính vì những lý do trên, Nhà nước đã chỉ đạo việc xây dựng và thực hiện “Dự án tổng điều tra, kiểm kê rừng toàn quốc giai đoạn 2010-2015” do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn chủ trì thực hiện. Để khắc phục những hạn chế mà các chương trình dự án lâm nghiệp trước đã mắc phải và với yêu
2 cầu của dự án phải đánh giá được một cách trung thực hiện trạng về diện tích và trữ lượng rừng hiện có trên phạm vi toàn quốc, đòi hỏi có những cải tiến về lý luận và thực tiễn trong phương pháp điều tra đánh giá tài nguyên rừng. Trong đó, phương pháp xác định trữ lượng rừng mà chương trình điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc trước đây đã áp dụng liệu có thể sử dụng cho công tác tổng kiểm kê rừng lần này hay không, thì chưa được đề cập đến. Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu phương pháp xác định trữ lượng rừng tự nhiên phục vụ công tác tổng kiểm kê và điều tra rừng toàn quốc”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trữ lượng rừng là chỉ tiêu tổng hợp nhất phản ánh sức sản xuất của lâm phần trên một điều kiện lập địa cụ thể, là nhân tố quan trọng phản ánh hiện trạng của lâm phần. Thông qua trữ lượng ta có thể phần nào đánh giá được chất lượng của rừng, và cũng qua trữ lượng giúp ta nắm bắt được thực trạng của rừng để từ đó có các biện pháp quản lý và sử dụng một cách hiệu quả và lâu dài. Xuất phát từ tính chất tổng hợp của chỉ tiêu trữ lượng mà trong công tác điều tra đánh giá tài nguyên rừng nó luôn là một trong những yếu tố được sử dụng rộng rãi. Thời gian qua, nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đã có những công trình nghiên cứu xoay quanh vấn đề trữ lượng, nghiên cứu những mối quan hệ giữa trữ lượng với các chỉ tiêu khác của rừng, từ đó tìm ra cơ sở khoa học cho việc xác định chỉ tiêu này một cách dễ dàng và chính xác. Để góp phần quản lý rừng bền vững và phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu quả, đáp ứng yêu cầu về kinh tế, xã hội, sinh thái đã có rất nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước. Dưới đây đề tài xin đề cập một cách tổng quát những công trình có liên quan đến nội dung nghiên cứu. 1.1. Ở nước ngoài Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì những nghiên cứu về phương pháp điều tra đánh giá kiểm kê rừng luôn được chú ý. Sở dĩ như vậy vì đây là những nghiên cứu ứng dụng phục vụ công tác quản lý, sử dụng tài nguyên rừng. Từ đó cung cấp thông tin về số lượng và chất lượng cũng như đánh giá xu hướng diễn biến tài nguyên rừng trong mối quan hệ với các hoạt động kinh tế xã hội, làm cơ sở cho việc xây dựng chiến lược và kế hoach sử dụng hợp lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng.
4 1.1.1. Về sinh trưởng và dự đoán tăng trưởng, trữ lượng, sản lượng rừng Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng, trữ lượng thuộc môn khoa học sản lượng rừng, ra đời từ giữa thế kỷ XVIII tại các nước có trình độ kinh doanh rừng cao. Sự phát triển của khoa học sản lượng rừng gắn liền với tên tuổi của những người khai sinh ra nó như: Breymann, Cotta… Thời gian đầu sản lượng rừng chỉ đơn thuần thuyết minh về số lượng gỗ lợi dụng hàng năm. Sau Cách mạng công nghiệp vào thế kỷ XIX đã xuất hiện các hàm sinh trưởng đầu tiên của Gompert và Verhults. Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là phân tích thống kê toán học như: phân tích phương sai (Analysis of variance), phân tích tương quan hồi quy (Regression analysis). Trong nửa đầu thế kỷ XX nhiều học thuyết, quan điểm mới về cấu trúc và mối quan hệ giữa thực vật rừng với hoàn cảnh ra đời, những quan điểm này là cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu sinh trưởng và dự đoán tăng trưởng, trữ lượng, sản lượng rừng. Sự phát triển của khoa học sản lượng rừng hiện được sự hỗ trợ của toán học, phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang định lượng dưới dạng các mô hình toán học chính xác. Điểm qua một số nét lớn có liên quan đến nội dung của đề tài nghiên cứu như sau: Meyer Stevenson (1943) [25], Schumacher and Coile (1960) [6], Alder (1980) [19] đã có những tổng hợp hết sức phong phú về các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng rừng như: xây dựng mô hình sinh trưởng, tăng trưởng cây rừng và lâm phần, thiết lập đường cong sinh trưởng bình quân bằng phương pháp phân tích hồi quy theo nhóm của Boiley - Chetter, phương pháp Affill để phân chia các đường cong sinh trưởng chỉ thị cấp đất. Có thể coi sinh trưởng rừng và cây rừng là một hàm phụ thuộc vào nhiều biến số: tuổi (A), các điều kiện sinh thái (Si), biện pháp tác động của con người (bi)… thì sinh trưởng là một hàm phụ thuộc vào các yếu tố sau:
5 y = f (A, Si, bi,…) Nếu như trong những vùng có điều kiện sinh thái, biện pháp kinh doanh tác động tương đối đồng nhất thì điều kiện sinh trưởng của rừng và cây rừng phụ thuộc vào tuổi được nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Bắt đầu từ hàm Gompertz (1985): Phương trình vi phân mà hàm Gompertz dựa vào sau này mới được Buckman (1938), Richards (1950), Wenk (1969) và Schaf (1977) đưa ra. Năm 1973, Wenk chứng minh được là b trong công thức trên tương ứng với tốc độ sinh trưởng tương đối tại thời điểm tăng trưởng đạt cực đại. Roberts (1907, 1908, 1923) phát triển hàm Gompertz qua sự mở rộng phương trình vi phân biểu thị cho tốc độ phản ứng trong hóa học. Verhults (1845) cũng đưa ra dạng hàm toán học để mô phỏng quá trình sinh trưởng của cây rừng: Peschel (1938) đã tổng hợp các hàm sinh trưởng khác. Wenk (1969) đã sử dụng hàm Gompertz để xây dựng hàm suất tăng trưởng: Trong việc mô tả quy luật tăng trưởng Petterson (1929) và Buckman (1931,1938, 1943) cho thấy sự phù hợp của hàm: Lấy tích phân được hàm sinh trưởng:
6 Korf (1939) đưa ra hàm sinh trưởng có dạng: Người ta đã dùng nhiều cách để mô tả sinh trưởng cây rừng và lâm phần. Trong đó cách truyền thống mà các nhà khoa học thường dùng là biểu sản lượng. Từ những năm 1960 trở lại đây ngày càng xuất hiện nhiều công trình dùng mô hình toán để nghiên cứu quá trình sinh trưởng của cây rừng. Ngày nay đã có hàng loạt các hàm sinh trưởng có thể diễn tả chính xác đường cong sinh trưởng của cây rừng phụ thuộc vào thời gian. Tuy nhiên, vấn đề hiện nay là cần có những nghiên cứu sâu hơn về cơ chế, diễn biến trong quá trình sinh trưởng của cây rừng, trong đó có nhiều cách: - Nhận thức các quy luật vật lý và ảnh hưởng của nó vào quá trình sinh trưởng cho phép mô tả được bằng các hàm toán học. - Mô tả quá trình sinh trưởng thông qua mô hình điều khiển. - Mô tả quá trình sinh trưởng như là quá trình ngẫu nhiên. Buckman (1962) [21] đã chỉ ra rằng, suất tăng trưởng của một lâm phần là một hàm phụ thuộc vào tuổi, loài cây, lập địa và mật độ. Clutter (1963), [22] đã dùng phương trình vi phân để dự báo năng suất của rừng thuần loài đều tuổi. Mouser và Hall (1969), [26] đã dùng phương trình vi phân để nghiên cứu sinh trưởng cho rừng lá rộng khác tuổi. Các nghiên cứu sau này đã bổ sung thêm nhiều yếu tố mới. Monser (1972) đã định lượng ba thành phần chủ yếu của quá trình sinh trưởng: tái sinh, chết và tăng trưởng cây sống. Leary (1970) cũng tiến hành những nghiên cứu tương tự, ông đi sâu hơn về các luận
7 điểm lý thuyết của mô hình mô phỏng sinh trưởng và đưa ra những nguyên tắc để ước lượng các tham số. Người ta cũng có thể dùng các quá trình ngẫu nhiên để mô tả quá trình sinh trưởng của lâm phần. Barner và Moser (1973) đã dùng quá trình Markov để mô phỏng quá trình chuyển hóa cấp kính theo thời gian. Stephen và Waggoner (1970) cho rằng có thể dùng mô hình Markov để mô phỏng sự biến đổi thành phần loài của một lâm phần trong vòng 40 năm. Mô phỏng toán cũng thường được dùng để nghiên cứu cấu trúc lâm phần mà chủ yếu là phân bố số cây theo cỡ kính. Clutter và Bennett (1965) đã dùng hàm xác suất β để nghiên cứu phân bố số cây theo cấp kính cho rừng thông trồng, trong đó tham số mô hình được ước lượng bằng hàm của tuổi, lập địa và mật độ trồng. Người ta cũng có thể xây dựng các hàm mô hình trên cơ sở của từng cây cá thể. Về phương pháp luận thì cách làm này dễ và chính xác hơn phương pháp mô tả chung cho lâm phần. Tuy nhiên nó đòi hỏi một khối lượng thông tin và tính toán lớn hơn nhiều. Ưu điểm nổi bật của mô hình từng cây là có thể dễ dàng kết hợp với quá trình đào thải hoặc tái sinh, và cũng thích hợp hơn để mô tả rừng hỗn loài. Việc mô hình hóa quá trình sinh trưởng của cây rừng được tiến hành bằng nhiều hướng khác nhau, nhưng có thể xếp thành hai xu hướng chính. Xu hướng thứ nhất tập trung mô tả sinh trưởng chung của lâm phần có chú ý đến các đặc trưng động như quá trình sinh trưởng, tái sinh và quá trình chết tự nhiên, hướng này về sau đã chi tiết đến các cấp kích thước và nhóm loài. Xu hướng thứ hai là mô hình từng cây, là những mô hình rất chi tiết với một khối lượng tính toán lớn, phức tạp, tuy nhiên nó đã trở thành hiện thực thông qua các tiến bộ của máy tính điện tử.
8 Giữa thế kỉ XIX và nửa đầu thế kỉ XX, nhiều học thuyết về lập địa, về sinh thái học và những quan điểm mới về cấu trúc rừng ra đời, đã làm sáng tỏ rằng: sinh trưởng của cây rừng và lâm phần phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có biện pháp tác động và môi trường. Mỗi tác giả đều có hướng nghiên cứu và giải quyết vấn đề khác nhau, song mục đích chung là tìm hiểu những quy luật sinh trưởng, quy luật cấu trúc lâm phần, mối quan hệ giữa sinh trưởng và sản lượng để mô phỏng quy luật đó bằng các mô hình toán học. Có thể dẫn chứng một số phương pháp đã và đang được vận dụng để xác định và dự đoán sản lượng rừng: Xác định trữ lượng và tổng diện ngang: hai chỉ tiêu này được xác định trực tiếp từ chiều cao và mật độ. Nhiều tác giả trên thế giới như: Alder (1980), Abdalla (1985) đã nghiên cứu quan hệ giữa một số đại lượng sinh trưởng như trữ lượng, tổng tiết diện ngang với chiều cao tầng ưu thế và mật độ lâm phần theo mô hình toán học tổng quát: Y = F(ho, N) 1.1.2. Một số nghiên cứu về sinh khối cá thể và lâm phần Cannell (1992) khi biên soạn cuốn “Sinh khối và tài liệu năng suất sơ cấp rừng thế giới” đã tập hợp 600 công trình nghiên cứu được tóm tắt về sinh khối khô thân, cành lá và một số sản phẩm thuộc 46 nước trên thế giới. Pitayea - Petmak (1976) đã công bố công trình “Tăng trưởng trọng lượng gỗ khô của cây sau bón phân”. Ferreira (1973) khi nghiên cứu sản lượng gỗ khô của rừng thông trồng Brazil, đã sử dụng các mô hình toán học để dự đoán sinh khối cho một số loài thông. Để xác định sinh khối, các tác giả đã thực hiện nhiều phương pháp khác nhau. */ Phương pháp dùng ảnh viễn thám: Phương pháp này đã có những ứng dụng sâu rộng trong lĩnh vực điều tra tài nguyên rừng. Ngày nay, phương pháp được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu sinh khối của hệ sinh thái trên trái đất, trong đó có hệ sinh thái rừng. Roy,
9 Saxens, Kamat (1956) đã nêu tổng quát về sản phẩm sinh khối qua việc đánh giá bằng ảnh vệ tinh của Ấn Độ. */ Phương pháp Dioxyt cacbon: Phương pháp xác định sinh khối năng suất sơ cấp được thực hiện trên cơ sở xác định mức độ đồng hoá CO2. Phương pháp này được Trasnean (1926) thí nghiệm để đo sản lượng cho một số quần xã. Sau đó được Huber (1952) áp dụng lần đầu tiên ở Đức và phát triển mạnh ở Anh qua những nghiên cứu của Monteith (1960 - 1962). Lemon (1960 - 1987) cũng đã áp dụng ở Mỹ, Inone (1965 - 1968) áp dụng ở Nhật. Ngày nay, với sự phát triển của khoa học hạt nhân, người ta đã dùng chất đồng vị cacbon C14 để xác định chính xác lượng Dioxyt cacbon làm cơ sở xác định sinh khối. */ Phương pháp Chlorophyll: Aruga và Maidi (1963) đã đề xuất phương pháp dùng hàm lượng Chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất để biểu thị khả năng hấp thụ các tia bức xạ mặt trời của hệ sinh thái để đánh giá sinh khối. */ Phương pháp thu hoạch: Để xác định sinh khối ở các thời điểm khác nhau, có thể bằng phương pháp thu hoạch toàn bộ sản phẩm mà cây rừng tạo ra trên một diện tích mẫu, từ đó xác định cho toàn lâm phần. Phương pháp này được dùng phổ biến cho các hệ sinh thái trên cạn. */ Phương pháp mô hình hoá: Sinh khối cá thể cũng như sinh khối lâm phần là kết quả của quá trình sinh trưởng theo thời gian. Những nhân tố ảnh hưởng tới sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần cũng là những nhân tố ảnh hưởng tới sinh khối cá thể và lâm phần. Vì vậy, sinh khối được mô phỏng dưới dạng hàm nhiều biến, mỗi nhân tố ảnh hưởng được coi là một biến.
10 Phương pháp mô hình hoá là phương pháp ứng dụng các hàm toán học để mô phỏng mối quan hệ giữa sinh khối với các nhân tố ảnh hưởng. Theo hướng nghiên cứu này, có thể sử dụng các hàm bậc 1, 2, 3, hàm logarit do Abadie, Alder, Spurr, Schumarcer… đề xuất để xây dựng mô hình hoá sinh khối. 1.1.3. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh Phân loại rừng là công việc rất cần thiết trong kinh doanh rừng, nhất là rừng tự nhiên nhiệt đới phức tạp. Phân loại rừng nhằm mục tiêu xác định các đơn vị kinh doanh để đi tới hoạt động lâm nghiệp có hiệu quả. Phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như: */ Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu G.F.Môrôdốp (1912) với tác phẩm: “ Học thuyết về kiểu lâm phần ” đã đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh. Ông đi sâu vào bản chất của rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành: - Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; - Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, ...); - Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; - Nhân tố lịch sử, địa chất; - Tác động của con người. Xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, P.S. Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra 3 cấp:
11 1. Kiểu lập địa: là cấp phân loại lớn nhất, bao gồm mọi khu đất có điều kiện thổ nhưỡng giống nhau, kể cả khu đất có rừng hay không có rừng. 2. Kiểu rừng: là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu giống nhau. 3. Kiểu lâm phần: bao gồm những khoảnh rừng giống nhau cả về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và quần lạc thực vật rừng. */ Trường phái Bắc Âu: có hai trường phái - Trường phái sinh thái học: Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: độ ẩm và độ phì. Độ ẩm chia làm 5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu. Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng. -Trường phái Quần xã thực vật: Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản. 1.2. Việt Nam Ở nước ta, rừng tự nhiên là đối tượng đã được nhiều tác giả quan tâm và nghiên cứu. Trong đó, đã có nhiều công trình được công bố và có giá trị khoa học cũng như thực tiễn ở mức độ này hay mức độ khác. Có thể kể tên một số tác giả và tóm tắt kết quả đạt được như sau: 1.2.1. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh a. Phân loại trạng thái rừng theo Loeschau Loeschau (1966) [2] đã đưa ra hệ thống phân loại rừng theo trạng thái hiện tại nhằm phục vụ cho công tác điều tra, điều chế rừng gỗ mỏ ở Quảng
12 Ninh. Đến năm 1966, công trình được chính tác giả bổ sung và mang tên: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới. Đây là hệ thống phân loại được sử dụng trong thời gian dài và phổ biến ở nước ta. Việc mở rộng phạm vi sử dụng đã làm rõ những điểm không hợp lý của hệ thống phân loại này. Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau, cải tiến cho phù hợp hơn với đặc điểm rừng tự nhiên nước ta và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống này vào việc phân loại trạng thái rừng hiện tại phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên. Thái Văn Trừng (1978) [18] trên quan điểm sinh thái đã xây dựng hệ thống phân loại thảm thực vật. Tác giả chia rừng tự nhiên Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật. Công trình này đặt nền móng cho việc phân chia rừng tự nhiên của nước ta một cách tổng quát. Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, kết luận: không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả đã sử dụng ở vùng ôn đới. Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại. Những nhóm nhân tố sinh thái tham gia tác động trong quá trình hình thành các kiểu thảm thực vật gọi là những nhóm nhân tố sinh thái phát sinh. Thái Văn Trừng phân biệt thành 5 nhóm nhân tố: Địa lý - địa hình; Khí hậu – thuỷ văn; Đá mẹ – thổ nhưỡng; Khu hệ thực vật; Sinh vật và con người. Đây là cấp phân loại lớn, kiểu thảm thực vật chưa phải là cấp phân loại cơ bản nhỏ nhất, để từ đó đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho từng đối tượng. Vũ Đình Huề (1984) [6] đã tiến hành phân chia trạng thái rừng phục vụ công tác kinh doanh rừng căn cứ vào trạng thái hiện tại (những trạng thái này thường được phân chia theo hệ thống phân loại rừng của Loeschau).
13 Vũ Biệt Linh (1984) [10] khi bàn về vấn đề phân chia rừng theo hệ thống phân loại kinh doanh đã xác định cần phân chia rừng, đất rừng theo mục đích, nội dung, phương thức biện pháp kinh doanh nhằm tổ chức và định hướng tác nghiệp kinh doanh theo các đối tượng khác nhau để đạt được hiệu quả cần thiết. Vũ Đình Phương (1987-1988) [12] đã dựa vào các đặc trưng như: nhóm sinh thái tự nhiên, giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, đặc điểm thổ nhưỡng để phân chia rừng thành những lô khác nhau phục vụ điều chế rừng. Bảo Huy (1993) [7] đã xác định trạng thái rừng hiện tại của các lâm phần Bằng lăng ở Tây nguyên theo hệ thống của Loeschau, đồng thời tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%. Đào Công Khanh (1996) [9] đã căn cứ vào tổ thành các loài cây mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xác định các biện pháp lâm sinh. Lê Sáu (1996) [13] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc để đề xuất phương thức khai thác chọn cho rừng kín thường xanh ở Kon Hà Nừng, đã phân loại trạng thái các lâm phần dựa trên bảng phân loại Loeschau. b. Phân loại rừng theo thông tư 34 của Bộ NN&PTNT Năm 2009, Bộ NN&PTNT đã ban hành thông tư số 34/2009/TT- BNN&PTNT ban hành ngày 10 tháng 6 năm 2009 quy định về tiêu chí xác định rừng và hệ thống phân loại rừng phục vụ cho công tác điều tra, kiểm kê, thống kê rừng, quy họach bảo vệ và phát triển rừng, quản lý tài nguyên rừng và xây dựng các chương trình, dự án lâm nghiệp. Đối tượng áp dụng quy định này gồm: các tổ chức, cá nhân có liên quan đến việc quản lý rừng và đất lâm nghiệp có trách nhiệm thực hiện các quy định tại thông tư này. Áp dụng cho