Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu qui luật cấu trúc và sinh trưởng của Keo lai trồng thuần loài

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:89

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là tìm hiểu quy luật cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Keo lai, đây là một yêu cầu thiết thực của thực tiễn sản xuất, qua đó có cơ sở xác định biện pháp kinh doanh hợp lý; phân chia rừng trồng Keo lai thành các cấp năng xuất khác nhau làm cơ sở cho việc xây dựng các mô hình dự đoán sản lượng và các biểu chuyên dụng phục vụ điều tra, kinh doanh rừng.

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 qui luật cấu trúc và sinh trưởng của Keo lai trồng thuần loài

Bé gi¸o dôc ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ PTnt Trêng ®¹i häc l©m nghiÖp Phùng Nhuệ Giang NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG KEO LAI TRỒNG THUẦN LOÀI (Acacia mangium & Acacia auriculiformis) LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc l©m nghiÖp Ngêi híng dÉn khoa häc TS. Nguyễn Trọng Bình Hµ t©y - 2002
1 Lêi c¶m ¬n Thùc hiÖn chñ tr¬ng cña l·nh ®¹o nhµ trêng vÒ viÖc kh«ng ngõng n©ng cao tr×nh ®é chuyªn m«n nghiÖp vô cho c¸n bé, gi¸o viªn, thÊy râ nhiÖm vô, tr¸ch nhiÖm cña ngêi gi¸o viªn trong mét trêng chuyªn nghiÖp chuyªn ®µo t¹o c¸n bé cho ngµnh l©m nghiÖp, b¶n th©n ®· theo häc ch¬ng tr×nh ®µo t¹o Cao häc kho¸ 2 cña Trêng §¹i häc L©m nghiÖp ViÖt Nam (2000 - 2002) ®îc më t¹i Trêng §¹i häc T©y Nguyªn. Trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ thùc hiÖn luËn v¨n tèt nghiÖp cuèi kho¸, b¶n th©n ®· ®îc sù quan t©m gióp ®ì tËn t×nh cña c¸c thÇy, c« gi¸o, Ban gi¸m hiÖu trêng §¹i häc L©m nghiÖp, Khoa sau ®¹i häc, Ban gi¸m hiÖu trêng Trung häc L©m nghiÖp T©y Nguyªn, Trêng §¹i häc T©y Nguyªn, tËp thÓ c¸n bé c«ng nh©n viªn Trung t©m khoa häc vµ s¶n xuÊt l©m nghiÖp §«ng Nam Bé, Tr¹m nghiªn cøu BÇu Bµng vÒ ®iÒu kiÖn vËt chÊt vµ tinh thÇn. Cã ®îc b¶n luËn v¨n tèt nghiÖp cuèi kho¸ nµy, cïng víi sù nç lùc cña b¶n th©n, t«i ®· nhËn ®îc sù gióp ®ì to lín vµ quÝ b¸u cña c¸c thÇy, c« gi¸o cña Khoa sau §¹i häc, ®Æc biÖt lµ sù gióp ®ì cña TS. NguyÔn Träng B×nh. T«i xin bµy tá lßng biÕt ¬n ch©n thµnh vµ s©u s¾c tíi TS. NguyÔn Träng B×nh - Ngêi thÇy ®· trùc tiÕp híng dÉn, d×u d¾t vµ chØ b¶o nh÷ng kiÕn thøc vÒ chuyªn m«n thiÕt thùc vµ nh÷ng chØ dÉn khoa häc quÝ b¸u. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù quan t©m Ban gi¸m hiÖu trêng §¹i häc L©m nghiÖp, Khoa sau ®¹i häc, Ban gi¸m hiÖu trêng Trung häc L©m nghiÖp T©y Nguyªn, Trêng §¹i häc T©y Nguyªn ®· khuyÕn khÝch vµ quan t©m tíi viÖc ®µo t¹o n©ng cao tr×nh ®é chuyªn m«n cho ®éi ngò c¸n bé ngµnh L©m nghiÖp nãi chung vµ b¶n th©n nãi riªng Xin ch©n thµnh c¶m ¬n quÝ thÇy, c« gi¸o vµ b¹n bÌ ®ång nghiÖp ®· gióp ®ì nhiÖt t×nh, v« t vÒ ®iÒu kiÖn vËt chÊt, tinh thÇn vµ nh÷ng kinh nghiÖm, chØ dÉn khoa häc quÝ b¸u. Cuèi cïng, mét lÇn n÷a xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c« gi¸o, c¸c ®¬n vÞ vµ c¸ nh©n ®· gióp ®ì trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ thùc hiÖn luËn v¨n tèt nghiÖp. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n! Gia Lai, th¸ng 12 n¨m 2002
2 §Æt vÊn ®Ò Keo lai lµ tªn gäi ®Ó chØ gièng lai tù nhiªn gi÷a Keo tai tîng (Acacia mangium) vµ Keo l¸ trµm (Acacia aurriculiformis), do Trung t©m gièng c©y rõng, thuéc ViÖn Khoa häc L©m nghiÖp ViÖt Nam ph¸t hiÖn vµ chñ tr× nghiªn cøu, ®ang ®îc nhiÒu ngêi quan t©m HiÖn nay, gièng Keo lai ®· ®îc Trung t©m nghiªn cøu gièng c©y rõng chän läc, nh©n gièng vµ kh¶o nghiÖm gièng thµnh c«ng vµ ®· ®îc Bé n«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n cho g©y trång thö ë c¸c vïng sinh th¸i chÝnh trong c¶ níc bíc ®Çu cho kÕt qu¶ kh¶ quan. Qua kÕt qu¶ nghiªn cøu bíc ®Çu cho thÊy còng gièng nh c¸c loµi keo bè mÑ, ®©y lµ gièng cã nhiÒu ®Æc tÝnh sinh vËt häc vµ sinh th¸i häc u viÖt h¬n mét sè loµi c©y trång rõng kh¸c: sinh trëng nhanh, biªn ®é sinh th¸i réng, cã kh¶ n¨ng thÝch øng víi nhiÒu lo¹i ®Êt, ®iÒu kiÖn lËp ®Þa kh¸c nhau. V× thÕ, Keo lai cã kh¶ n¨ng c¶i t¹o ®Êt, c¶i t¹o m«i sinh, cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o thµnh c«ng trong c«ng t¸c trång rõng vµ vµ c¶i thiÖn nguån gièng, ®Æc biÖt lµ cho phÐp t¹o ra vïng trång nguyªn liÖu lín, tËp trung cho c«ng nghiÖp. Theo nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu bíc ®Çu, s¶n phÈm gç Keo lai cã thÓ sö dông trong c«ng nghiÖp giÊy, c«ng nghiÖp gia c«ng chÕ biÕn c¸c lo¹i v¸n sµn, v¸n d¨m, ®ãng thïng hµng, kiÖn hµng, v¸n sµn xuÊt khÈu, cung cÊp gç cñi vµ chÊt ®èt t¹i chç cho ngêi d©n ®Þa ph¬ng. Ngoµi ra, trong c¸c m« h×nh n«ng l©m kÕt hîp, Keo lai còng cã thÓ lµ mét trong sè loµi c©y trång kÕt hîp víi c¸c loµi c©y môc ®Ých kh¸c nh: Cµ phª, Sao ®en... võa ®Ó c¶i t¹o ®Êt, võa lµ c©y ch¾n giã vµ cho s¶n phÈm nh»m n©ng cao hiÖu qu¶ cña m« h×nh. Víi nh÷ng u ®iÓm ®ã, loµi Keo lai ®ang lµ mét trong nh÷ng gièng c©y trång ®îc nhiÒu tæ chøc, c¸ nh©n quan t©m ®Ó trång rõng c«ng nghiÖp, rõng phñ xanh ®Êt trèng, ®åi nói träc vµ Keo lai còng lµ ®èi tîng ®îc ®Æc biÖt quan t©m trong dù ¸n trång míi 5 triÖu ha rõng cña ChÝnh phñ. HiÖn nay, tuy ®ang trong giai ®o¹n thö nghiÖm nhng do thÊy râ ®îc hiÖu qu¶ vµ nh÷ng lîi Ých ch¾c ch¾n mµ c©y Keo lai mang l¹i, mét sè c«ng ty, tæ chøc c¸ nh©n vµ ®¬n vÞ kinh doanh rõng ®· m¹nh d¹n sö dông gièng Keo lai vµo trång rõng tËp trung víi ph¬ng thøc trång rõng th©m canh ®Ó t¹o vïng nguyªn liÖu vµ t¹o s¶n phÈm hµng ho¸. TÝnh ®Õn thêi ®iÓm nµy, riªng c¸c tØnh T©y Nguyªn íc tÝnh ®· trång ®îc kho¶ng 5.000ha Keo lai, trong ®ã chñ yÕu lµ rõng do c«ng ty nguyªn
3 liÖu giÊy §ång Nai trång lµm nguyªn liÖu, ngoµi ra cßn cã hµng ngh×n ha do ngêi d©n c¸c tØnh §ång Nai, B×nh D¬ng, B×nh Phíc, B×nh §Þnh, Phó Yªn trång ®Ó phñ xanh ®Êt trèng, ®åi nói träc vµ hµng tr¨m ha do c¸c Trung t©m gièng L©m nghiÖp thuéc ViÖn khoa häc L©m nghiÖp ViÖt Nam trång ®Ó phôc vô cho môc ®Ých nghiªn cøu. T¹i tr¹m BÇu Bµng thuéc Trung t©m nghiªn cøu khoa häc vµ s¶n xuÊt L©m nghiÖp §«ng Nam Bé, c©y Keo lai trång 4 tuæi khi khai th¸c tr÷ lîng ®¹t tõ 120- 130m3/ha. TÝnh trung b×nh mçi n¨m c©y Keo lai sinh trëng ®¹t tr÷ lîng tõ 30 ®Õn 32m3/ha- §©y lµ mét n¨ng suÊt mµ c¸c loµi c©y trång rõng kh¸c tõ tríc ®Õn nay ë níc ta cha cã n¬i nµo ®¹t ®îc. MÆc dï Keo lai cã nhiÒu ®Æc tÝnh u viÖt, nhng do míi ph¸t hiÖn vµ nghiªn cøu nªn cho ®Õn nay, tuy ®· ®îc trång tËp trung víi diÖn tÝch lín nhng nh÷ng nghiªn cøu vÒ Keo lai cßn qu¸ Ýt. C¸c c«ng tr×nh ®· nghiªn cøu chñ yÕu tËp trung nghiªn cøu vÒ ®Æc ®iÓm loµi, kh¶o nghiÖm gièng, t×m hiÓu kh¶ n¨ng g©y trång vµ giíi thiÖu gi¸ trÞ sö dông còng nh tiÒm n¨ng cña Keo lai trong c«ng t¸c trång rõng s¶n xuÊt, rõng phßng hé. Næi bËt vÒ lÜnh vùc nµy lµ c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña cña GS. Lª §×nh Kh¶ vµ c¸c céng sù (1997) (1998), (1999) [22]. MÆc dï nh÷ng nghiªn cøu vÒ Keo lai ®· gãp phÇn kh«ng nhá cho viÖc ghi nhËn tÝnh hiÖu qu¶, tÝnh u viÖt, t¹o tiÒn ®Ò cho viÖc g©y trång réng r·i vµ bíc ®Çu lµm râ mét sè trë ng¹i trong thùc tiÔn s¶n xuÊt gièng cña c©y Keo lai ë níc ta, nhng cßn thiÕu v¾ng nh÷ng c«ng tr×nh nghiªn cøu chuyªn s©u vÒ cÊu tróc vµ sinh trëng cña Keo lai. V× thÕ, cha cã c¬ së khoa häc ch¾c ch¾n ®Ó x©y dùng c¸c lo¹i b¶ng biÓu chuyªn dông còng nh hÖ thèng biÖn ph¸p kü thuËt l©m sinh hîp lý phôc vô c«ng t¸c ®iÒu tra, kinh doanh vµ nu«i dìng rõng. VÊn ®Ò thùc tiÔn ®Æt ra lµ cÇn ph¶i cã c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ lÜnh vùc cÊu tróc vµ sinh trëng ®Ó phôc vô tèt h¬n cho viÖc g©y trång réng r·i, kinh doanh vµ nu«i dìng rõng Keo lai ë ViÖt Nam. Tõ nh÷ng yªu cÇu thùc tiÔn vµ lý luËn trªn, ®îc sù nhÊt trÝ cña Héi ®ång khoa häc Khoa Sau ®¹i häc Trêng ®¹i häc L©m nghiÖp, chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu ®Ò tµi: "Nghiªn cøu qui luËt cÊu tróc vµ sinh trëng cña Keo lai trång thuÇn loµi". Nh»m gãp phÇn gi¶i quyÕt yªu cÇu cÊp b¸ch cña thùc tiÔn s¶n xuÊt hiÖn nay.
4 Ch¬ng 1 Tæng quan vÊn ®Ò nghiªn cøu Sinh trëng c©y rõng vµ l©m phÇn lµ träng t©m cña s¶n lîng rõng vµ lµ vÊn ®Ò cã tÝnh chÊt nÒn t¶ng ®Ó nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p dù ®o¸n s¶n lîng còng nh hÖ thèng biÖn ph¸p t¸c ®éng nh»m n©ng cao n¨ng suÊt cña rõng. Cã nhiÒu híng, nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau khi nghiªn cøu cÊu tróc vµ sinh trëng cña l©m phÇn. ë ch©u ¢u vµo cuèi thÕ kû 19 vµ ®Çu thÕ kû 20, vÊn ®Ò qui luËt ph©n bè sè c©y æn ®Þnh theo tÇn sè vµ tÇn suÊt ë c¸c cì tù nhiªn vÒ ®êng kÝnh, chiÒu cao, thÓ tÝch,... ®· ®îc nhiÒu t¸c gi¶ c«ng bè. NhiÒu vÊn ®Ò nghiªn cøu cÊu tróc vµ s¶n lîng rõng tríc ®©y cßn nÆng vÒ nghiªn cøu ®Þnh tÝnh, m« t¶ th× nay ®· ®îc nghiªn cøu ®Þnh lîng. §Þnh híng nghiªn cøu cÊu tróc vµ s¶n lîng rõng ®· ®îc c¸c nhµ khoa häc kh¸t qu¸t l¹i díi d¹ng c¸c m« h×nh to¸n häc tõ ®¬n gi¶n ®Õn phøc t¹p nh»m ®Þnh lîng c¸c qui luËt cña tù nhiªn, nhê ®ã ®· gi¶i quyÕt ®îc nhiÒu vÊn ®Ò trong kinh doanh rõng, ®Æc biÖt trong lÜnh vùc lËp biÓu chuyªn dông phôc vô cho c«ng t¸c ®iÒu tra vµ dù ®o¸n s¶n lîng còng nh x©y dùng hÖ thèng c¸c biÖn ph¸p kinh doanh, nu«i dìng rõng cho tõng ®èi tîng cô thÓ. Cho ®Õn nay, c¸c thµnh tùu trong nghiªn cøu vÒ khoa häc s¶n lîng rõng cña nh©n lo¹i lµ rÊt ®å sé. V× thÕ, trong khu«n khæ mét ®Ò tµi th¹c sÜ, t¸c gi¶ chØ kh¸i qu¸t mét sè c«ng tr×nh tiªu biÓu trong vµ ngoµi níc cã liªn quan tíi néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi lµm c¬ së ®Þnh híng cho viÖc lùa chän ph¬ng ph¸p nghiªn cøu. 1.1.Trªn thÕ giíi: 1.1.1. Nghiªn cøu ®Þnh lîng qui luËt cÊu tróc l©m phÇn ViÖc nghiªn cøu qui luËt cÊu tróc lµ ®Ó t×m ra c¸c d¹ng cÊu tróc phæ biÕn nhÊt vµ c¸c d¹ng tèi u theo quan ®iÓm kinh tÕ, nghÜa lµ kiÓu cÊu tróc cho n¨ng suÊt gç cao nhÊt, chÊt lîng gç phï hîp nhÊt víi nhu cÇu sö dông gç vµ b¶o vÖ m«i trêng. Trªn c¬ së nghiªn cøu c¸c qui luËt cÊu tróc cïng víi sù ph¸t triÓn cña cuéc c¸ch m¹ng khoa häc kü thuËt c¸c nhµ khoa häc ®· thu ®îc nhiÒu thµnh tùu kh¶ quan khi nghiªn cøu vÊn ®Ò nµy. 1.1.1.1. Nghiªn cøu ®Þnh lîng qui luËt qui luËt cÊu tróc ®êng kÝnh th©n c©y Qui luËt ph©n bè sè c©y theo cì kÝnh (N/D) lµ mét trong c¸c chØ tiªu quan träng nhÊt cña cÊu tróc rõng vµ ®· ®îc nghiªn cøu kh¸ ®Çy ®ñ tõ cuèi thÕ kû tríc.
5 Qui luËt ph©n bè sè c©y theo cì ®êng kÝnh ®îc biÓu thÞ kh¸c nhau nh ph©n bè thùc nghiÖm N/D, ph©n bè sè c©y theo cì tù nhiªn,... vµ b»ng ph¬ng ph¸p biÓu ®å hay b»ng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch... §Ó nghiªn cøu m« t¶ qui luËt nµy, hÇu hÕt c¸c t¸c gi¶ ®· dïng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch, t×m c¸c ph¬ng tr×nh to¸n häc díi nhiÒu d¹ng ph©n bè x¸c suÊt kh¸c nhau. C¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu tiªu biÓu vÒ lÜnh vùc nµy cã thÓ kÓ ®Õn c¸c c«ng tr×nh sau: Balley (1973) [43] sö dông hµm Weibull, Schiffel (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]) biÓu thÞ ®êng cong céng dån phÇn tr¨m sè c©y b»ng ®a thøc bËc ba. Naslund (1936, 1937) (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), t¸c gi¶ ®· x¸c lËp luËt ph©n bè Charlier cho ph©n bè N/D cña l©m phÇn thuÇn loµi, ®Òu tuæi sau khÐp t¸n. Prodan, M vµ Patatscasse A.I (1964), Bliss, C.L vµ Reinker, K.A (1964) [40] tiÕp cËn ph©n bè nµy b»ng ph¬ng tr×nh chÝnh th¸i. Drachenko, Svalov sö dông ph©n bè Gamma khi biÓu thÞ ph©n bè sè c©y theo ®êng kÝnh l©m phÇn Th«ng «n ®íi. §Æc biÖt ®Ó t¨ng cêng tÝnh mÒn dÎo, mét sè t¸c gi¶ thêng hay sö dông c¸c hä hµm kh¸c nhau, Loetsch (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8 ]) dïng hä hµm Bªta. Ngoµi ra c¸c t¸c gi¶ cßn dïng mét sè c¸c hµm sè kh¸c ®Ó tiÕp cËn (biÓu thÞ) c¸c ph©n bè kinh nghiÖm cña sè c©y theo ®êng kÝnh N/D nh: Hµm Hyperbol, hä ®êng cong Pearson, hä ®êng cong Poisson, hµm Chalier (kiÓu A), Chalier (kiÓu B). Tõ c¸c m« h×nh to¸n häc, c¸c nhµ khoa häc ®· nghiªn cøu sù biÕn ®æi cña qui luËt ph©n bè sè c©y theo thêi gian mµ §iÒu tra rõng gäi lµ ®éng th¸i cÊu tróc rõng. Bliss, C, i ; Reinker, K, A (1964) [40] x¸c lËp gi÷a c¸c tham sè a, M, S cña ph©n bè chuÈn L«garit víi ®êng kÝnh b×nh qu©n theo d¹ng L«garit hai chiÒu: lna = a0 + b0.ln d (1.1) lnM = a0 + b0.ln d (1.2) lnS = a0 + b0.ln d (1.3) Roemisch, K (1975) ( theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), nghiªn cøu kh¶ n¨ng dïng hµm Gamma m« pháng sù biÕn ®æi cña ph©n bè ®êng kÝnh c©y rõng theo tuæi, x¸c lËp quan hÖ cña tham sè Bªta víi tuæi, ®êng kÝnh trung b×nh vµ chiÒu cao tÇng tréi ®· kh¼ng ®Þnh quan hÖ gi÷a tham sè Bªta víi chiÒu cao tÇng tréi lµ chÆt chÏ nhÊt. Trªn c¬ së nghiªn cøu, t¸c gi¶ ®· ®Ò nghÞ m« h×nh x¸c ®Þnh tham sè Bªta cho ph©n bè N/D cña l©m phÇn sau tØa tha nh sau:
6 ’ = a0+ a1.  + a2. 2 + a3.n + a4.n2 + a5. . n + a6. . n2 (1.4) Víi ’: Tham sè ph©n bè Gamma sau tØa tha  : Tham sè ph©n bè Gamma tríc ti¶ tha n : Tû lÖ phÇn tr¨m sè c©y tØa tha Lembeke, Knapp vµ Dittima ( theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), sö dông ph©n bè Gamma víi c¸c tham sè th«ng qua c¸c ph¬ng tr×nh biÓu thÞ mèi t¬ng quan gi÷a tuæi vµ chiÒu cao tÇng tréi nh sau: 1 1 b = a0 + a1.  a2 . 2 (1.5) A A P = a0 + a1.A + a2. A2 (1.6)  = a0 + a1.h100 + a2. A + a3.A.h100 (1.7) Clutter, J.L vµ Allison, B.J (1973) [43] dïng ®êng kÝnh b×nh qu©n céng, sai tiªu chuÈn ®êng kÝnh vµ ®êng kÝnh nhá nhÊt ®Ó tÝnh c¸c tham sè cña ph©n bè Weibull víi gi¶ thiÕt c¸c ®¹i lîng nµy cã quan hÖ víi tuæi, mËt ®é l©m phÇn. Sù biÕn ®æi cña ph©n bè N/D theo tuæi, ngoµi phô thuéc vµo sinh trëng ®êng kÝnh cßn chÞu ¶nh hëng s©u s¾c cña qu¸ tr×nh tØa tha. Tõ ®ã Preussner ®· ®Ò nghÞ m« h×nh tØa tha míi trªn c¬ së quan niÖm sù biÕn ®æi cña ph©n bè ®êng kÝnh lµ mét qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh, nghÜa lµ tæng hîp cña hai m« h×nh: M« h×nh tØa tha vµ m« h×nh t¨ng trëng ®êng kÝnh. Víi m« h×nh tØa tha t¸c gi¶ ®· sö dông hµm: di dm ( )2  g s Yi = n. e (1.8) t ( )2 ( 0,1.n' ) 150 Víi: n = (1 - e ).e (1.9) g = (0,11 + n’ ). 0,001 (1.10) Trong ®ã Yi: PhÇn tr¨m sè c©y tØa tha theo cì kÝnh i di : §êng kÝnh trung b×nh cì kÝnh i dm: §êng kÝnh nhá nhÊt s : Tham sè n, g: C¸c ®¹i lîng biÓu thÞ lo¹i tØa tha n’ : Tû lÖ phÇn tr¨m c©y chÆt t : Tuæi
7 Hµm trªn ®îc dïng x¸c ®Þnh ph©n bè N/D cña bé phËn tØa tha. §Ó x¸c ®Þnh ®îc ph©n bè nµy, cÇn ph¶i biÕt ph©n bè N/D tríc tØa tha, tuæi vµ tû lÖ c©y chÆt. Sè c©y cßn l¹i sau tØa tha ë mçi cì kÝnh ®îc tÝnh b»ng hiÖu sè sè c©y tríc tØa tha vµ sè c©y tØa tha. Víi m« h×nh t¨ng trëng, t¸c gi¶ sö dông hµm: p(t  t ) a Zt = [  ].di  a (1.11) 1 p(t  t ) d Víi: Zi: T¨ng trëng ®êng kÝnh cña cì kÝnh i trong kho¶ng thêi gian tõ t ®Õn t+t di: §êng kÝnh trung b×nh cì kÝnh i t¹i thêi ®iÓm t d: §êng kÝnh trung b×nh céng ë thêi ®iÓm t p.(t +t): SuÊt t¨ng trëng ®êng kÝnh a: Tham sè cña ph¬ng tr×nh Zi =a + b.d (1.12) Do t¨ng trëng, mét sè c©y nhÊt ®Þnh sÏ chuyÓn dÞch tõ cì kÝnh thÊp lªn cì kÝnh cao h¬n. Sè c©y nµy ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc hÖ sè chuyÓn cÊp: Zd f= (1.13) k HÖ sè nµy ®îc ph©n thµnh hai bé phËn f1 vµ f2, trong ®ã f1 biÓu thÞ phÇn nguyªn vµ f2 biÓu thÞ phÇn thËp ph©n. Tõ ®ã, sè c©y cì kÝnh j t¹i thêi ®iÓm t chuyÓn lªn cì kÝnh i vµ i + 1 t¹i thêi ®iÓm t +t ®îc x¸c ®Þnh nh sau: N = ni+1. f2 (1.14) Ni= Nj -Nj.f2 (1.15) Trong ®ã: i = j + fi Tãm l¹i, nghiªn cøu ®Þnh lîng cÊu tróc N/D, c¸c t¸c gi¶ cã xu híng dùa vµo d·y tÇn sè lý thuyÕt ®Ó m« t¶ ph©n bè N/D vµ øng dông cña nã. §ång thêi, b»ng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch, c¸c t¸c gi¶ ®· lùa chän ®îc nhiÒu hµm to¸n häc ®Ó m« pháng qui luËt cÊu tróc thÝch hîp trªn. Nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu ®Þnh lîng trªn lµ nh÷ng c¬ së quan träng cho viÖc vËn dông vµo nghiªn cøu ®èi tîng Keo lai hiÖn nay mµ ®Ò tµi ®· lùa chän.
8 1.1.1.2. Nghiªn cøu quy luËt quan hÖ gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh th©n c©y. §©y còng lµ mét trong nh÷ng quy luËt c¬ b¶n vµ quan träng trong hÖ thèng c¸c quy luËt cÊu tróc l©m phÇn vµ ®îc nhiÒu t¸c gi¶ quan t©m nghiªn cøu. Tovstolesse, D.I (1930) (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), lÊy cÊp ®Êt lµm c¬ së ®Ó nghiªn cøu quan hÖ H/D. Mçi cÊp ®Êt t¸c gi¶ x¸c lËp mét ®êng cong chiÒu cao b×nh qu©n øng víi mçi cì ®êng kÝnh ®Ó cã d·y t¬ng quan cho loµi vµ cho cÊp chiÒu cao. Sau ®ã dïng ph¬ng ph¸p biÓu ®å ®Ó n¾n d·y t¬ng quan theo d¹ng ®êng th¼ng cña Gehrhardt vµ Kopetxki: Hg=a+b.g (1.16) Krauter, G (1958) vµ Tiourin, A.V (1931) (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]) nghiªn cøu t¬ng quan gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh ngang ngùc dùa trªn c¬ së cÊp ®Êt vµ cÊp tuæi. KÕt qu¶ cho thÊy: “Khi d·y ph©n ho¸ thµnh c¸c cÊp chiÒu cao th× mèi quan hÖ nµy kh«ng cÇn xÐt ®Õn cÊp ®Êt hay cÊp tuæi, còng kh«ng cÇn xÐt ®Õn t¸c ®äng cña hoµn c¶nh vµ tuæi ®Õn sinh trëng cña c©y rõng vµ l©m phÇn, v× nh÷ng nh©n tè nµy ®· ®îc ph¶n ¸nh trong kÝch thíc cña c©y, nghÜa lµ ®êng kÝnh vµ chiÒu cao trong quan hÖ ®· bao hµm t¸c ®éng cña hoµn c¶nh vµ tuæi.” TiÕp theo, nhiÒu t¸c gi¶ dïng ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch to¸n häc t×m ra nh÷ng ph¬ng tr×nh nh: Naslund, M (1929); Asmann, E (1936); Hohenadl, W(1936); Michailov, F(1934,1952 ); Prodan, M (1944 ); Krenn, K (1946 ); Meyer, H.A (1952...[45] ®· ®Ò nghÞ c¸c d¹ng ph¬ng tr×nh díi ®©y: h = a +b1.a +b2.d2 (1.17) h = a +b1.d +b2.d2 +b3.d3 (1.18) d2 h - 1,3 = (1.19) (a  b.d ) 2 h = a+b.logd (1.20) h = a+b1.d+b2.logd (1.21) h = k,db (1.22) h - 1,3 = a.e  d  b (1.23)
9 Petterson, H (1955) (theo NguyÔn Träng B×nh (1996) [4]), ®Ò xuÊt ph¬ng tr×nh t¬ng quan: 1 b =a+ (1.24) 3 h  1,3 d Sau nµy ®îc Kennel, R (1971) (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), øng dông c¸c quan hÖ nµy ®Ó lËp biÓu cÊp chiÒu cao cho l©m phÇn. Khi nghiªn cøu sù biÕn ®æi theo tuæi cña quan hÖ gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh ngang ngùc, Tiourin, A.V (1972) (theo Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8]), ®· rót ra kÕt luËn: “§êng cong chiÒu cao thay ®æi vµ lu«n dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn khi tuæi t¨ng lªn”. KÕt luËn nµy còng ®îc Vagui, A.B (1955) kh¼ng ®Þnh. Prodan, M (1965); Haller, K.E (1973) cïng ph¸t hiÖn ra quy luËt “§é dèc ®êng cong chiÒu cao cã chiÒu híng gi¶m dÇn khi tuæi t¨ng lªn”. Critis, R.O (1967) ®· m« t¶ pháng quan hÖ gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh vµ tuæi theo d¹ng ph¬ng tr×nh: 1 1 1 logh = d+b1. +b2. +b3. (1.25) d A d. A Kennel, R (1971) kiÕn nghÞ: §Ó m« pháng sù biÕn ®æi cña quan hÖ gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh theo tuæi tríc hÕt t×m ph¬ng tr×nh thÝch hîp cho l©m phÇn, sau ®ã x¸c lËp mèi quan hÖ cña c¸c tham sè theo tuæi. Nh vËy, ®Ó biÓu thÞ t¬ng quan H/D cã thÓ sö dông nhiÒu d¹ng ph¬ng tr×nh kh¸c nhau, viÖc sö dông ph¬ng tr×nh nµo thÝch hîp nhÊt cho ®èi tîng nµo th× cÇn ®îc nghiªn cøu cô thÓ. Nh×n chung, ®Ó biÓu thÞ ®êng cong chiÒu cao th× ph¬ng tr×nh Parabol vµ ph¬ng tr×nh L«garit ®îc nhiÒu t¸c gi¶ sö dông. §èi víi nh÷ng l©m phÇn thuÇn loµi ®Òu tuæi, cho dï cã t×m ®îc ph¬ng tr×nh to¸n häc biÓu thÞ quan hÖ H/D theo tuæi th× còng kh«ng ®¬n gi¶n v× chiÒu cao c©y rõng ngoµi yÕu tè tuæi cßn phô thuéc râ nÐt vµo mËt ®é, cÊp ®Êt, biÖn ph¸p tØa tha,.... Khi ®èi tîng nghiªn cøu lµ nh÷ng l©m phÇn cha ®îc t¹o lËp vµ dÉn d¾t b»ng mét hÖ thèng thèng kü thuËt thèng nhÊt th× ph¬ng tr×nh hµm to¸n häc ®Ó m« t¶ sù phô thuéc cña chiÒu cao vµ ®êng kÝnh vµo tuæi sÏ kh«ng thÝch hîp. Khi ®ã nªn dïng ph¬ng ph¸p Kennel, R (1971) gîi ý, nghÜa lµ t×m mét d¹ng ph¬ng tr×nh biÓu thÞ mèi quan hÖ gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh, sau ®ã nghiªn cøu x¸c lËp mèi quan hÖ cña c¸c tham sè ph¬ng tr×nh trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp.
10 2.1.1.3. Nghiªn cøu quan hÖ ®êng kÝnh t¸n (Dt) víi ®êng kÝnh ngang ngùc (D1,3) T¸n c©y lµ mét bé phËn quyÕt ®Þnh ®Õn sinh trëng, t¨ng trëng c©y rõng, lµ chØ tiªu quan träng ®Ó x¸c ®Þnh kh«ng gian dinh dìng cña c©y riªng lÎ. Tõ kÕt qu¶ x¸c ®Þnh kh«ng gian dinh dìng cã thÓ x¸c ®Þnh hÖ sè khÐp t¸n cho loµi c©y vµ l©m phÇn. Qua nghiªn cøu nhiÒu t¸c gi¶ ®· ®i ®Õn kÕt luËn, cã mèi quan hÖ mËt thiÕt gi÷a ®êng kÝnh t¸n víi ®êng kÝnh th©n c©y nh: Zieger; Erich (1928), Cromer. O.A.N; Ahken .J.D (1948), Feree, Miller.J (1953), Hollerwoger.F (1954), ... Tuú theo loµi c©y vµ c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau, mèi liªn hÖ nµy ®îc thÓ hiÖn kh¸c nhau nhng phæ biÕn nhÊt lµ d¹ng ph¬ng tr×nh ®êng th¼ng: Dt = a + b.D1,3 (1.26) 1.1.2 Nghiªn cøu sinh trëng, t¨ng trëng, cÊp ®Êt vµ s¶n lîng rõng 1.1.2.1.Nghiªn cøu sinh trëng, t¨ng trëng Nghiªn cøu sinh trëng c©y rõng ®îc ®Ò cËp tõ thÕ kû XVIII. VÒ lÜnh vùc nµy ph¶i kÓ ®Õn c¸c t¸c gi¶: Oettlt, Baur, Borggreve, Breymann, Cotta, H. Danckelman, Harrtig, Weise,.... Nh×n chung nh÷ng nghiªn cøu vÒ sinh trëng cña c©y rõng vµ l©m phÇn, phÇn lín ®îc x©y dùng thµnh c¸c m« h×nh to¸n häc chÆt chÏ vµ ®îc c«ng bè trong c¸c c«ng tr×nh cña Meyer, H.A vµ D.D Stevenson (1943), Schumacher, F.X vµ Coil, T.X (1960), Alder (1980) [38], Clutter, J, L; Allison, B.J (1973) [43] ....Trong lÞch sö ra ®êi vµ ph¸t triÓn cña s¶n lîng rõng ®· xuÊt hiÖn hµm sinh trëng cña Gompertz (1825): (b. A) (c.e ) y = a. e (1.27) Trong ®ã: y: Hµm sinh trëng cña nh©n tè ®iÒu tra A: Tuæi c©y hay tuæi rõng a,b,c: Nh÷ng tham sè cña ph¬ng tr×nh TiÕp sau ®ã lµ c¸c hµm sinh trëng cña c¸c t¸c gi¶ nh: Korsun, Assmann Frane, Schumacher, Korf, ... N¨m 1973, Wenk [54] chøng minh hµm Gompertz lµ kÕt qu¶ cña mét gi¶ thuyÕt vi ph©n ®¬n gi¶n vÒ tèc ®é sinh trëng t¬ng ®èi: Y' d( ) ' Y  b. Y (1.28) dx Y
11 Tõ ®ã, cã thÓ ®i tíi ph¬ng tr×nh biÓu thÞ tèc ®é sinh trëng t¬ng ®èi cña Gompertz nh sau: Y'  b.C1.eb. x (1.29) Y Khi m« t¶ qui luËt sinh trëng, Peterson (1929) vµ Buckman (1931, 1938, 1943) ®· cho thÊy sù phï hîp cña hµm: Y= e(a0 a1. ln(x)a2 . ln(x)) (1.30) B»ng c¸ch tÝch ph©n sÏ ®îc hµm sinh trëng: t2 1   2 Y = m.  e .dt (1.31) 2   Scharf vµ c¸c céng sù ®· x©y dùng mét lo¹t c¸c hµm sinh trëng mµ ph¬ng tr×nh vi ph©n cña chóng cho phÐp tÝch ph©n ®îc vÒ mÆt c¬ häc. TÊt c¶ c¸c hµm sinh trëng nµy ®Òu ®ång nhÊt vÒ mÆt cÊu t¹o tæng qu¸t nh sau: Y = a0+ a1.f.(c2.(x - c3)) (1.32) Trong ®ã: a1vµ a0: C¸c tham sè f: Hµm lîng gi¸c ngîc hoÆc hµm hyperbol hay tæng hîp cña hai hµm trªn. Nh×n chung, c¸c hµm sinh trëng ®Òu cã d¹ng phøc t¹p, biÓu diÔn qu¸ tr×nh sinh häc phøc t¹p cña c©y rõng hay l©m phÇn, díi sù chi phèi tæng hîp cña c¸c nh©n tè néi t¹i vµ ngo¹i c¶nh. §iÓm qua c¸c c«ng tr×nh trªn ®©y cã thÓ thÊy r»ng: Víi ph¬ng ph¸p nghiªn cøu tõ m« t¶ ®Þnh tÝnh chuyÓn dÇn sang ®Þnh lîng díi d¹ng c¸c m« h×nh to¸n häc lµ mét trong nh÷ng híng nghiªn cøu thÓ hiÖn sù ph¸t triÓn vît bËc trong nghiªn cøu c¸c qui luËt sinh häc. Tuy nhiªn, qu¸ tr×nh nghiªn cøu sù thay ®æi vÒ sè lîng cña ®¹i lîng sinh trëng theo thêi gian mçi t¸c gi¶ ®Òu cã nh÷ng híng nghiªn cøu gi¶i quyÕt vÊn ®Ò mét c¸ch kh¸c nhau. 1.1.2.2. CÊp ®Êt: Trong lÜnh vùc s¶n lîng rõng, cÊp ®Êt ®îc coi lµ mét chØ tiªu dïng ®Ó ®¸nh gi¸ søc s¶n xuÊt cña mét loµi c©y nµo ®ã trªn ®iÒu kiÖn lËp ®Þa cô thÓ.
12 Søc s¶n xuÊt cña mçi l©m phÇn lµ kÕt qu¶ tæng hîp cña ®iÒu kiÖn lËp ®Þa, biÖn ph¸p t¸c ®éng. V× vËy, cÊp ®Êt lµ mét chØ tiªu c« ®äng nhÊt ph¶n ¸nh s¶n lîng cña l©m phÇn. Do ®ã, cÊp ®Êt hay cÊp n¨ng suÊt cña mét lo¹i rõng x¸c ®Þnh nµo ®ã lµ ®¸nh gi¸ sù phï hîp cña ®iÒu kiÖn lËp ®Þa víi lo¹i rõng ®ã th«ng qua n¨ng suÊt gç. V× thÕ, ®èi víi c¸c loµi c©y trång kh¸c nhau th× ph©n chia cÊp ®Êt nh»m ®¸nh gi¸ n¨ng suÊt cña lËp ®Þa ®èi víi s¶n phÈm môc ®Ých, nã phôc vô lîi Ých con ngêi chø kh«ng ph¶i lîi Ých sinh tån cña lo¹i rõng ®ã. Cho ®Õn nay, ®· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ sinh trëng, ph©n chia cÊp ®Êt lµm c¬ së cho viÖc x©y dùng c¸c biÓu qu¸ tr×nh sinh trëng víi nh÷ng m« h×nh to¸n häc chÆt chÏ, song hÇu hÕt tËp trung chñ yÕu vµo ®èi tîng rõng trång thuÇn lo¹i ®Òu tuæi. Nh÷ng n¨m ®Çu thÕ kû XX, ë c¸c níc kh¸c nhau, ngêi ta ®· dïng chiÒu cao l©m phÇn trong tõng ®é tuæi ®Ó ph©n chia cÊp ®Êt thay cho dïng chÝnh n¨ng suÊt cña s¶n phÈm do quan hÖ rÊt chÆt chÏ cña chiÒu cao/tuæi víi n¨ng suÊt gç/tuæi nh Baur (1876), Dobrovliansky (1909), Orlov (1911, 1925), Roth (1916), Frothingham (1915)... Nh÷ng c«ng tr×nh x©y dùng biÓu s¶n lîng ®Çu tiªn ë Trung ¢u cña Harig (1805), Schumacher (1823), Fies (1866), Meyer vµ Stevenson (1944), Colle (1960), Alder (1980), FAO (1986) vµ c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña c¸c nhµ l©m häc Nga (theo NguyÔn Träng B×nh (1996) [4]). T¹i §øc, cÊp ®Êt ®îc x¸c lËp ngay tõ 1847 theo ®é ph× cña ®Êt (Pheil vµ Kotta, De Bedemar). ë PhÇn Lan cÊp ®Êt lËp theo kiÓu l©m h×nh (Ilvessalo 1927, 1937). Cßn ë Anh ngµy nay, Hamilton vµ Christie (1971) [44] vµ Bradley (1966) [41] l¹i c¨n cø trùc tiÕp vµo lîng t¨ng trëng gç. Néi dung chÝnh cña viÖc ph©n chia cÊp ®Êt lµ x¸c ®Þnh nh©n tè biÓu thÞ cÊp ®Êt vµ mèi quan hÖ cña nã víi tuæi, ®ång thêi cã quan hÖ mËt thiÕt víi tr÷ lîng l©m phÇn, Ýt chÞu ¶nh hëng cña biÖn ph¸p tØa tha trong qu¸ tr×nh nu«i dìng. Trong qu¸ tr×nh ph©n chia cÊp ®Êt, viÖc lùa chän chØ tiªu ®Ó ph©n chia cÊp ®Êt lµ v« cïng quan träng. Nguyªn t¾c chung ®Ó lùa chän chØ tiªu ph©n chia cÊp ®Êt lµ chØ tiªu ®ã ph¶n ¸nh tèt cho tr÷ lîng vµ x¸c ®Þnh ®¬n gi¶n. Qua nghiªn cøu, nhiÒu t¸c gi¶ kh¼ng ®Þnh r»ng, chiÒu cao ë tuæi x¸c ®Þnh lµ chØ tiªu biÓu thÞ tèt cho søc s¶n xuÊt cña l©m phÇn. V× vËy, viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®êng
13 cong sinh trëng chiÒu cao kh¸c nhau sÏ lµ c¬ së ph©n chia c¸c l©m phÇn thuéc mét loµi c©y nµo ®ã theo cÊp ®Êt kh¸c nhau. Cã nhiÒu ph¬ng ph¸p ®Ó x¸c lËp ®êng cong cÊp ®Êt nhng ngêi ta thêng sö dông c¸c hµm sinh trëng ®Ó x¸c lËp. Th«ng thêng ngêi ta thêng sö dông m« h×nh sinh trëng chiÒu cao theo tuæi ®Ó øng dông vµo lËp biÓu cÊp ®Êt. Bëi v× khi ph©n chia cÊp ®Êt theo chiÒu cao cã nhiÒu u ®iÓm râ rÖt nh: -ChiÒu cao dÔ x¸c ®Þnh. -Gi÷a chiÒu cao vµ tr÷ lîng cã quan hÖ chÆt chÏ. -Sinh trëng chiÒu cao l©m phÇn chÞu ¶nh hëng râ nÐt cña ®iÒu kiÖn lËp ®Þa vµ chÞu ¶nh hëng cña biÖn ph¸p t¸c ®éng kh«ng râ nh ®èi víi ®êng kÝnh. ViÖc sö dông hµm sinh trëng ®Ó m« t¶ qui luËt sinh trëng chiÒu cao theo tuæi cña l©m phÇn cã nhiÒu ®iÓm thuËn lîi. Hµm sinh trëng lµ m« h×nh sinh trëng ®¬n gi¶n nhÊt ®îc sö dông ®Ó m« t¶ qu¸ tr×nh sinh trëng cña c©y rõng còng nh l©m phÇn. Dùa vµo hµm sinh trëng cã thÓ tÝnh ®îc gi¸ trÞ lín nhÊt cña ®¹i lîng ë tuæi cuèi cïng vµ cã thÓ tÝnh tríc ®îc tèc ®é sinh trëng cùc ®¹i. §· tõ l©u hµm sinh trëng ®îc øng dông trong l©m nghiÖp, ®Æc biÖt lµ trong lÜnh vùc s¶n lîng rõng. Marshall cïng nhiÒu t¸c gi¶ kh¸c kh¼ng ®Þnh : Quy luËt sinh trëng chiÒu cao cña mçi loµi c©y kh¸c nhau ë c¸c vïng kh¸c nhau cã sù kh¸c biÖt râ nÐt. Tõ ®ã øng víi kiÓu sinh trëng chiÒu cao, cÇn x¸c lËp hÖ thèng cÊp ®Êt t¬ng øng. Nh vËy, øng víi mét hÖ thèng cÊp ®Êt cÇn thiÕt ph¶i thiÕt lËp mét ph¬ng tr×nh sinh trëng chung, ®¹i diÖn cho sinh trëng chiÒu cao b×nh qu©n. Tõ ph¬ng tr×nh nµy ph©n thµnh c¸c ®êng cong sinh trëng kh¸c nhau gäi lµ ®êng cong chØ thÞ cÊp ®Êt. 1.2. ë trong níc 1.2.1.Nghiªn cøu qui luËt cÊu tróc l©m phÇn CÊu tróc l©m phÇn lµ mét lÜnh vùc nghiªn cøu ®îc nhiÒu nhµ khoa häc trong ngµnh l©m nghiÖp níc ta quan t©m. ViÖc ph¸t hiÖn ra nh÷ng qui luËt cÊu tróc vµ m« h×nh ho¸ b»ng c¸c hµm to¸n häc lµ c¬ së tin cËy cho viÖc kinh doanh rõng. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cña c¸c nhµ khoa häc ®· vµ ®ang ®îc øng dông réng r·i, mang l¹i hiÖu qu¶ cao trong s¶n xuÊt kinh doanh rõng ë níc ta. Trong lÜnh vùc nµy ph¶i kÓ ®Õn mét sè c«ng tr×nh tiªu biÓu sau:
14 C¸c t¸c gi¶ §ång SÜ HiÒn (1974) [9] ®· chän hµm Pearson víi 7 hä ®êng cong kh¸c nhau, NguyÔn H¶i TuÊt (1991) chän hµm kho¶ng c¸ch, NguyÔn V¨n Tr¬ng (1983) [30] sö dông ph©n bè Poisson nghiªn cøu m« pháng qui luËt cÊu tróc ®êng kÝnh c©y rõng cho ®èi tîng rõng hçn giao, kh¸c tuæi. Víi l©m phÇn ®Òu tuæi giai ®o¹n cßn non vµ trung niªn c¸c t¸c gi¶ Vò TiÕn Hinh (1990) [10], Ph¹m Ngäc Giao (1989, 1995) [7], TrÞnh §øc Huy (1987, 1988) [16], Vò V¨n Nh©m (1988) [27], ... ®Òu nhÊt trÝ x¸c ®Þnh ®êng biÓu diÔn qui luËt ph©n bè N/D cã d¹ng lÖch tr¸i vµ tuú tõng ®èi tîng cô thÓ, cã thÓ sö dông c¸c hµm to¸n häc kh¸c nhau ®Ó biÎu thÞ nh hµm Scharlier, hµm Weibull...Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8] khi nghiªn cøu quy luËt N/D cho Th«ng ®u«i ngùa vïng §«ng B¾c ®· chøng minh tÝnh thÝch øng cña hµm Weibull vµ x©y dùng m« h×nh cÊu tróc ®êng kÝnh cho l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa. Vò §×nh Ph¬ng (1975) [18] cho r»ng: Cã thÓ lËp biÓu cÊp chiÒu cao l©m phÇn Bå ®Ò tù nhiªn tõ ph¬ng tr×nh parabol bËc hai mµ kh«ng cÇn ph©n biÖt cÊp ®Êt vµ tuæi. TrÇn V¨n Con (1991) [6], ®· øng dông mét sè hµm to¸n häc ®Ó nghiªn cøu m« pháng mét vµi ®Æc trng cÊu tróc vµ ®éng th¸i cña hÖ sinh th¸i rõng khép T©y Nguyªn. Ph¹m Ngäc Giao (1995) [8] ®· kh¼ng ®Þnh t¬ng quan H/D cña c¸c l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa tån t¹i chÆt díi d¹ng ph¬ng tr×nh L«garit mét chiÒu: h = a + b. logd (1.33) Dùa vµo ph¬ng ph¸p cña Kennel ®· gîi ý, t¸c gi¶ ®· x©y dùng m« h×nh ®éng th¸i ®êng cong chiÒu cao cho l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa cho khu §«ng B¾c víi c¸c tham sè cña ph¬ng tr×nh t¬ng quan H/D nh sau: H0  H b = 0,4141 + 0,9524 . [ ] (1.34) lg D0  lg D a = H - b. lg D (1.35) H0 H = 1,23 +0,84. H0 - 24,65. (1.36) N B¶o Huy (1993) [21] ®· thö nghiÖm bèn ph¬ng tr×nh t¬ng quan H/D: h = a + b.d1,3 (1.37) h = a + b. logd1,3 (1.38)
15 logh = a + b.d1,3 (1.39) logh = a + b.logd1,3 (1.40) cho tõng loµi u thÕ: B»ng l¨ng, CÈm xe, Kh¸o vµ Chiªu Liªu ë rõng rông l¸ vµ nöa rông l¸ B»ng l¨ng khu vùc T©y Nguyªn, t¸c gi¶ ®· chän ®îc ph¬ng tr×nh thÝch hîp nhÊt lµ: logh = a + b.logd1,3 (1.41) Vò §×nh Ph¬ng (1985) [18] ®· kh¼ng ®Þnh mèi liªn hÖ mËt thiÕt gi÷a ®êng kÝnh t¸n vµ ®êng kÝnh ngang ngùc theo d¹ng ph¬ng tr×nh: DT = a + b.D1,3 (1.42) T¸c gi¶ ®· thiÕt lËp ph¬ng tr×nh DT/D1,3 cho mét sè loµi c©y l¸ réng nh: Rµng rµng, Lim xanh, V¹ng trøng, Chß chØ ë l©m phÇn hçn giao kh¸c tuæi phôc vô cho c«ng t¸c ®iÒu chÕ rõng. Ph¹m Ngäc Giao (1996)[8], ®· x©y dùng m« h×nh ®éng th¸i t¬ng quan gi÷a ®êng kÝnh t¸n víi ®êng kÝnh ngang ngùc ®Ó x¸c lËp ph¬ng tr×nh: DT = a + b.D1,3 t¹i mét thêi ®iÓm nµo ®ã víi tham sè b cña ph¬ng tr×nh lµ mét hµm cña chiÒu cao tÇng tréi víi l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa khu §«ng B¾c. Nh×n chung, viÖc nghiªn cøu vÒ cÊu tróc rõng tËp trung chñ yÕu vµo nghiªn cøu t¬ng quan gi÷a chiÒu cao víi ®êng kÝnh th©n c©y, qui luËt ph©n bè cÊu tróc ®êng kÝnh (N/D), q ui luËt t¬ng quan gi÷a ®êng kÝnh th©n c©y vµ ®êng kÝnh t¸n. C¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu rÊt ®a d¹ng, nghiªn cøu víi nhiÒu loµi c©y, nhiÒu kiÓu rõng vµ trªn nhiÒu vïng sinh th¸i. Trong nhiÒu c«ng tr×nh kh¸c nhau, c¸c t¸c gi¶ ®· sö dông nhiÒu ph¬ng ph¸p nghiªn cøu. KÕt qu¶ cña c¸c nghiªn cøu nµy ®· vµ ®ang ®îc øng dùng réng r·i trong s¶n xuÊt, mét phÇn nµo ®¸p øng yªu cÇu ®iÒu tra, ®iÒu chÕ vµ nu«i dìng rõng. 1.2.2. Nghiªn cøu sinh trëng, t¨ng trëng vµ s¶n lîng rõng TrÞnh §øc Huy - 1988 [16], khi m« pháng sinh trëng chiÒu cao b×nh qu©n céng cña rõng Bå §Ò vïng trung t©m Èm B¾c ViÖt Nam ®· sö dông hµm Gompertz vµ ph¬ng ph¸p Affill ®Ó x¸c ®Þnh ®êng cong chiÒu cao chØ thÞ cho 5 cÊp ®Êt. Vò Nh©m - 1988 [27], ®· sö dông hµm Korf ®Ó m« pháng chiÒu cao tÇng tréi rõng Th«ng ®u«i ngùa lµm c¬ së ph©n chia cÊp ®Êt. T¸c gi¶ ®· dùa vµo m« h×nh t¨ng trëng chiÒu cao ®Ó ph©n chia cÊp ®Êt ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
16 Zhi H A  Hi  0,5. (1.43) K Trong ®ã: Hi: ChiÒu cao n¨m thø i K: HÖ sè giíi h¹n cÊp ®Êt Zhi: T¨ng trëng chiÒu cao n¨m thø i cña tÇng u thÕ NguyÔn Ngäc Lung- 1989 [26], lÇn ®Çu tiªn sö dông hµm Schumacher ®Ó m« pháng chiÒu cao Th«ng ba l¸ t¹i L©m §ång vµ sö dông ph¬ng ph¸p Affill ®Ó ph©n chia cÊp ®Êt. Ph¹m Ngäc Giao (1986, 1989) [7], víi viÖc m« pháng ®éng th¸i cÊu tróc ®êng kÝnh l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa ë c¸c cÊp kh¸c nhau lµm c¬ së cho lËp biÓu s¶n lîng cho rõng Th«ng ®u«i ngùa ë khu §«ng B¾c. B¶o Huy 1993 [21], khi x¸c ®Þnh ®êng cong sinh trëng chiÒu cao chØ thÞ cÊp ®Êt rõng B»ng L¨ng ë T©y Nguyªn ®· thay ®æi ®ång thêi hai tham sè a, b cña hµm Schumacher. Vò TiÕn Hinh 1993 [14], ®· thö nghiÖm hµm sinh trëng: Korf, Schumacher, Gompertz ®Ó m« t¶ quy luËt sinh trëng chiÒu cao u thÕ cho c¸c l©m phÇn Th«ng ®u«i ngùa. T¸c gi¶ ®· ®a ra nhËn xÐt hµm Korf lµ hµm thÝch hîp nhÊt. Cuèi cïng lÊy hµm nµy lµ c¬ së ph©n chia cÊp ®Êt vµ sö dông ph¬ng ph¸p Affill ®Ó lËp biÓu cÊp ®Êt cho rõng Th«ng ®u«i ngùa. Vò TiÕn Hinh 1995 [15], dïng c¸c quan hÖ G= f(H0, N); M= f(G,H0) ®Ó dù ®o¸n tæng tiÕt diÖn ngang vµ tr÷ lîng l©m phÇn tríc vµ sau tØa tha tõ ®ã lËp biÓu s¶n lîng cho Th«ng ®u«i ngùa ë vïng §«ng B¾c ( Vò TiÕn Hinh, NguyÔn ThÞ B¶o L©m (1995 - 1996) [25]. NguyÔn Träng B×nh 1996 [4], trªn c¬ së lý thuyÕt cña hµm ngÉu nhiªn ®· nghiªn cøu mèi quan hÖ kú väng to¸n vµ ph¬ng sai cña biÕn ngÉu nhiªn ba loµi Th«ng ®u«i ngùa, Th«ng nhùa vµ Mì cho tõng ®¹i lîng sinh trëng (D1..3, H) ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau lµ mét trong nh÷ng c¬ së quan träng ®Ó xem xÐt vÊn ®Ò ph©n cÊp n¨ng suÊt c¸c l©m phÇn thuÇn loµi nãi trªn. NguyÔn ThÞ B¶o L©m 1996[ 25], ®· dïng hµm Korf m« pháng sinh trëng chiÒu cao tÇng tréi vµ thay ®æi ®ång thêi 2 tham sè ®Ó x¸c ®Þnh ®êng cong chØ thÞ cÊp ®Êt cho rõng Th«ng ®u«i ngùa.
17 Hoµng Xu©n Y 1997 [36], tiÕn hµnh ph©n chia cÊp ®Êt b»ng chiÒu cao c©y cã tiÕt diÖn b×nh qu©n (Hg). T¸c gi¶ thö nghiÖm c¸c hµm Korf, Schumacher, Gompertz vµ chän hµm Schumacher ®Ó m« pháng sinh trëng chiÒu cao cho rõng Mì (M.glauca) trång t¹i Trung t©m nguyªn liÖu giÊy. Ngoµi ra cßn rÊt nhiÒu nh÷ng nghiªn cøu sinh trëng, s¶n lîng rõng b»ng m« pháng to¸n häc ®· øng dông c¸c m« h×nh to¸n häc trong nghiªn cøu sinh trëng còng nh mèi quan hÖ gi÷a sinh trëng víi hoµn c¶nh. Vò TiÕn Hinh - 1993, 1996 {15}, B¶o Huy - 1992 [21], ®· x¸c lËp quan hÖ gi÷a diÖn tÝch t¸n c©y trong l©m phÇn víi chiÒu cao tÇng u thÕ vµ mËt ®é ban ®Çu lµm c¬ së x¸c ®Þnh mËt ®é tèi u, lËp biÓu qu¸ tr×nh sinh trëng Keo l¸ trµm cho rõng trång keo l¸ trµm trªn ph¹m vi c¶ níc. Nh vËy, ®· cã nhiÒu c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ sinh trëng vµ dù ®o¸n s¶n lîng cho mét sè loµi c©y trång, tuy nhiªn ®èi víi mét sè loµi Keo lai, ®Õn nay míi chØ cã nh÷ng nghiªn cøu vÒ kh¶o nghiÖm gièng vµ xuÊt xø, cha cã nh÷ng nghiªn cøu cô thÓ vÒ sinh trëng vµ cÊu tróc. 1.2.3.Mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ loµi keo Cho ®Õn nay, trªn thÕ giíi ®· cã hµng tr¨m c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ c¸c loµi keo trªn nhiÒu lÜnh vùc: §Æc ®iÓm h×nh th¸i, sinh th¸i, sinh lý, sinh ho¸, l©m häc, kh¶o nghiÖm xuÊt xø, chän gièng ...C¸c c«ng tr×nh nµy ®· phôc vô tèt cho viÖc viÖc phæ biÕn g©y trång keo trªn toµn thÕ giíi. Cã thÓ kÓ ®Õn mét sè c«ng tr×nh tiªu biÓu sau: VÒ h×nh th¸i gi¶i phÉu thùc vËt cã thÓ kÓ ®Õn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña c¸c t¸c gi¶: Pedley, L (1990), Verdcord, B (1979), Turnbull (1986), Gun at all (1987) [49], Darus vµ Rasip (1989) [47], Gan vµ Sim Boon Liang (1991) [48] ... . VÒ sinh lý, sinh ho¸ cã thÓ ®Ò cËp ®Õn c¸c c«ng tr×nh cña Verhoef, L (1990), Delwaulle, J.C (1979), Bobye, F. Ade (1982)... VÒ sinh trëng, t¨ng trëng vµ s¶n lîng cã thÓ kÓ ®Õn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña Tanpibal vµ c¸c céng sù (1991), Ugalde, L.A (1983), Prasad, R. and Chadhar, S.K (1987)... Ngoµi ra cßn rÊt nhiÒu c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña c¸c nhµ khoa häc kh¸c. ë ViÖt Nam, c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu chuyªn sau vÒ lÜnh vùc nªu trªn cho c¸c loµi keo cßn Ýt vµ t¶n m¹n. HÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu trong níc tËp
18 trung vµo lÜnh vùc giíi thiÖu ®Æc ®iÓm, kh¶o nghiÖm xuÊt xø vµ chän gièng, t×m hiÓu kh¶ n¨ng g©y trång vµ gi¸ trÞ sö dông còng nnh tiÒm n¨ng cña keo trong c«ng t¸c trång rõng nguyªn liÖu tËp trung, trång rõng phßng hé vµ c¶i thiÖn nguån gièng. Cã thÓ t×m thÊy nh÷ng vÊn ®Ò trªn trong c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vµ c¸c bµi viÕt cña c¸c t¸c gi¶: TrÇn V¨n Hîp - NguyÔn Béi Quúnh (1993), Th¸i V¨n Trõng (1982), NguyÔn Hoµng NghÜa (1993), Lª §×nh Kh¶ (1993) [17],... VÒ n¨ng suÊt vµ sinh khèi cã thÓ kÓ ®Õn c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu cña c¸c t¸c gi¶: Vò V¨n Th«ng (1998) víi rõng keo l¸ trµm trång tËp trung ë tØnh Th¸i Nguyªn, TrÇn HËu HuÖ (1997) víi rõng keo l¸ trµm khu vùc TrÞ An - §ång Nai... VÒ lÜnh vùc l©m sinh vµ ®iÒu tra rõng cã c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ x©y dùng biÓu tØa tha t¹m thêi cho khu vùc T©n Uyªn, S«ng BÐ cña NguyÔn Ngäc Lung vµ §µo C«ng Khanh, Bïi ViÖt H¶i, TrÇn HËu HuÖ, NguyÔn V¨n Xu©n... C«ng tr×nh nghiªn cøu: “ LËp biÓu qu¸ tr×nh sinh trëng Keo l¸ trµm” cña Vò TiÕn Hinh (1996) [15], “ Nghiªn cøu cÊu tróc vµ s¶n lîng lµm c¬ së øng dông trong ®iÒu tra vµ nu«i dìng rõng Keo l¸ trµm (Acacia auriculiformis A.Cunn ex Benth) t¹i mét sè tØnh khu vùc miÒn Trung ViÖt Nam” cña Hoµng V¨n Dìng (2001) [6] lµ c¸c c«ng tr×nh tiªu biÓu vµ tËp trung nhÊt, gi¶i quyÕt c¸c c¬ së lý luËn c¬ b¶n vµ x©y dùng hÖ thèng c¸c biÓu chuyªn dông, ®Ò xuÊt c¸c biÖn ph¸p kü thuËt l©m sinh phôc vô cho c«ng t¸c ®iÒu tra, dù ®o¸n s¶n lîng rõng Keo l¸ trµm cña níc ta. Riªng m¶ng nghiªn cøu chuyªn s©u vÒ lÜnh vùc ®iÒu tra vµ l©m sinh, nghiªn cøu ®Þnh lîng c¸c qui luËt kh¸ch quan tån t¹i ë nh÷ng l©m phÇn Keo lai trªn c¶ níc phôc vô cho c«ng t¸c ®iÒu tra vµ nu«i dìng rõng hÇu nh cha cã. TÊt c¶ nh÷ng thµnh tùu cña c¸c c«ng tr×nh nªu trªn lµ nh÷ng vÊn ®Ò cã liªn quan ®Õn néi dung nghiªn cøu cña ®Ò tµi mµ trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn chóng t«i cã sù kÕ thõa vËn dông, ®Æc biÖt lµ c¸c vÊn ®Ò vÒ c¬ së lý luËn, quan ®iÓm vµ ph¬ng ph¸p nghiªn cøu, vÒ cÊu tróc vµ sinh trëng cho ®èi tîng rõng trång thuÇn loµi ®Òu tuæi.
19 Ch¬ng 2 Môc tiªu, ®èi tîng, ph¹m vi vµ giín h¹n nghiªn cøu 2.1.Môc tiªu nghiªn cøu VÒ lý luËn Bæ sung thªm vÒ ph¬ng ph¸p luËn cho c«ng t¸c lËp biÓu chuyªn dông phôc vô cho ®iÒu tra vµ dù ®o¸n s¶n lîng rõng Keo lai nãi riªng vµ c¸c loµi c©y trång rõng ë ViÖt Nam nãi chung. §ãng gãp vÒ ph¬ng ph¸p luËn cho viÖc nghiªn cøu cÊu tróc, sinh trëng vµ s¶n lîng cho ®èi tîng rõng trång ë níc ta. VÒ thùc tiÔn T×m hiÓu quy luËt cÊu tróc vµ sinh trëng cña rõng trång Keo lai, ®©y lµ mét yªu cÇu thiÕt thùc cña thùc tiÔn s¶n xuÊt, qua ®ã cã c¬ së x¸c ®Þnh biÖn ph¸p kinh doanh hîp lý. Ph©n chia rõng trång Keo lai thµnh c¸c cÊp n¨ng xuÊt kh¸c nhau lµm c¬ së cho viÖc x©y dùng c¸c m« h×nh dù ®o¸n s¶n lîng vµ c¸c biÓu chuyªn dông phôc vô ®iÒu tra, kinh doanh rõng. 2.2.§Æc ®iÓm ®èi tîng nghiªn cøu 2.2.1. Sù ph¸t hiÖn vÒ nguån gèc cña c©y Keo lai 2.2.1.1.Sù ph¸t hiÖn nguån gèc cña c©y Keo lai trªn thÕ giíi Keo lai tªn gäi t¾t ®Ó chØ gièng lai tù nhiªn gi÷a Keo tai tîng (Acacia mangium) vµ Keo l¸ trµm (Acacia auriculiformis). Gièng lai tù nhiªn nµy ®îc Messrs Herburn vµ Shim ph¸t hiÖn lÇn ®Çu vµo n¨m 1972 trong sè c¸c c©y Keo tai tîng trång ven ®êng ë Sook Telupid thuéc bang Sabah cña Malaysia. Sau nµy Tham (1976) còng coi ®ã lµ gièng lai. §Õn th¸ng 7 n¨m 1978, sau khi xem xÐt c¸c mÉu tiªu b¶n t¹i Phßng tiªu b¶n thùc vËt ë Queensland (Australia) ®îc göi tõ th¸ng 1 n¨m 1977 Pedgley ®· x¸c nhËn ®ã lµ gièng lai tù nhiªn gi÷a Keo tai tîng vµ Keo l¸ trµm. ë vïng Ch©u ¸ - Th¸i B×nh D¬ng Keo lai ®îc ph¸t hiÖn ë Th¸i Lan (Kijika, 1992). ë In®onesia tõ n¨m 1992 ®· b¾t ®Çu cã thÝ nghiÖm trång Keo lai tõ nu«i m«