Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Xác định biến động trữ lượng và tổng tiết diện ngang cho ô điều tra hệ thống rừng tự nhiên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu xác định được biến động tổng tiết diện ngang và biến động trữ lượng theo diện tích ô mẫu hệ thống rừng tự nhiên. Xác định được tỷ lệ diện tích điều tra cho từng trạng thái rừng tự nhiên. 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: Xác định biến động trữ lượng và tổng tiết diện ngang cho ô điều tra hệ thống rừng tự nhiên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP -------------------- VŨ ĐỨC QUỲNH XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG TRỮ LƯỢNG VÀ TỔNG TIẾT DIỆN NGANG CHO Ô ĐIỀU TRA HỆ THỐNG RỪNG TỰ NHIÊN Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. Vũ Tiến Hinh Hà Nội, 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia, rừng không những cung cấp nhu cầu về gỗ và lâm sản ngoài gỗ cho con người góp phần phát triển kinh tế - xã hội mà còn có tác dụng bảo vệ đất, nuôi dưỡng nguồn nước, điều hoà khí hậu, cân bằng sinh thái... bảo vệ môi trường sống chung cho toàn nhân loại. Việt Nam nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nên có một hệ thực vật rừng vô cùng phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, trong những năm gần đây rừng tự nhiên nước ta đang bị suy giảm nghiêm trọng cả về diện tích và chất lượng. Nếu như năm 1945, độ che phủ của rừng là 43% diện tích lãnh thổ thì đến năm 1999 tỷ lệ này chỉ còn 33,2%. Song nhờ có sự nỗ lực bảo vệ, phát triển rừng của Chính phủ và Tổ chức phi chính phủ mà diện tích rừng nước ta đã tăng lên đáng kể, đến năm 2009 độ che phủ của rừng lên 39,1% [2]. Mặc dù rừng nước ta đã có sự tăng lên về số lượng song chất lượng còn quá thấp, sự tăng trưởng của rừng có tính chất kém bền vững… trong khi sức ép của con người về nhu cầu gỗ tự nhiên không ngừng tăng lên. Vì vậy, để nâng cao giá trị của rừng trong đời sống kinh tế - xã hội thì việc điều tra để nắm bắt một cách chính xác trữ lượng và chất lượng tài nguyên rừng là một yêu cấu tất yếu nhằm quy hoạch và tổ chức phát triển rừng trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai. Trong công tác điều tra rừng việc xác định trữ lượng cũng như một số chỉ tiêu khác cho các lô rừng tự nhiên ở nước ta hiện nay, thường sử dụng một trong hai phương pháp, đó là phương pháp ô tiêu chuẩn điển hình và phương pháp ô hệ thống. Bố trí ô mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên có ưu điểm là: Giá trị ước lượng trữ lượng trên ô hay trên ha không có sai số hệ thống, vì khi dung lượng quan sát đủ lớn, phân bố trữ lượng tiệm cận đến phân bố chuẩn. Ưu điểm thứ hai là ước lượng được sai số điều tra. Tuy nhiên, việc bố trí ô mẫu theo phương pháp này lại có nhược điểm là khó xác định ranh giới, vị trí
2 các ô điều tra ngoài thực địa và khả năng đại diện của các ô trong khu vực điều tra có thể không cao, vì tồn tại khả năng các ô được chọn không trải đều trên diện tích. Vì thế khi áp dụng phương pháp này cho những lô rừng có diện tích lớn, kết quả điều tra rất khó đại diện cho tình hình sinh trưởng, cấu trúc rừng trong toàn lô. Từ những hạn chế này, phương pháp điều tra mẫu ngẫu nhiên ít được sử dụng trong lâm nghiệp nói chung và điều tra trữ lượng rừng nói riêng. So với phương pháp bố trí ngẫu nhiên, phương pháp hệ thống có ưu điểm là việc bố trí ô mẫu hệ thống theo tuyến dễ thực hiện, các ô mẫu trải đều trên diện tích làm tăng tính đại diện cho kết quả điều tra. Chính vì vậy, cách bố trí ô mẫu theo phương pháp hệ thống đang được sử dụng. Tuy nhiên, do không có một quy trình thống nhất hướng dẫn xác định trữ lượng rừng, cho nên thực trạng ở nước ta hiện nay khi điều tra trữ lượng rừng mỗi nơi áp dụng một phương pháp khác nhau, dẫn đến kết quả cũng khác nhau và phản ánh không chính xác hiện trạng rừng. Việc xác định các nhân tố điều tra theo ô hệ thống có ý nghĩa thiết thực trong đánh giá hiện trạng tài nguyên rừng tại một thời điểm, đó là cơ sở đề xuất các biện pháp tác động hợp lý, và dự đoán sản lượng cho các kỳ tiếp theo. Xuất phát từ yêu cầu lý luận và thực tiễn của công tác điều tra đánh giá hiện trạng rừng tự nhiên và góp phần bổ sung lý luận trong việc nghiên cứu lựa chọn phương pháp điều tra trữ lượng rừng tự nhiên, tôi tiến hành thực hiện đề tài "Xác định biến động trữ lượng và tổng tiết diện ngang cho ô điều tra hệ thống rừng tự nhiên".
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới Nghiên cứu về biến động tổng tiết diện ngang và trữ lượng Do rừng tự nhiên có diện tích điều tra lớn nên để xác định hiện trạng cho các lô rừng tự nhiên thì phương pháp tốt nhất là điều tra ô mẫu. Hiện nay, có hai phương pháp điều tra ô mẫu đang được các nước trên thế giới sử dụng. Đó là phương pháp ngẫu nhiên và phương pháp hệ thống. Bố trí ô mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên có ưu điểm là: Giá trị ước lượng trữ lượng trên ô hay trên ha không có sai số hệ thống, vì khi dung lượng quan sát đủ lớn, phân bố trữ lượng tiệm cận đến phân bố chuẩn và đặc biệt là ước lượng được sai số điều tra. Tuy nhiên, việc bố trí ô mẫu theo phương pháp này lại có nhược điểm là khó xác định ranh giới, vị trí các ô điều tra ngoài thực địa và khả năng đại diện của các ô trong khu vực điều tra có thể không cao vì tồn tại khả năng các ô được chọn không trải đều trên diện tích. Vì thế khi áp dụng phương pháp này cho những lô rừng có diện tích lớn, kết quả điều tra rất khó đại diện cho tình hình sinh trưởng, cấu trúc rừng trong toàn lô. Từ những hạn chế này, phương pháp điều tra mẫu ngẫu nhiên ít được sử dụng trong lâm nghiệp nói chung và điều tra trữ lượng rừng nói riêng. So với phương pháp bố trí ngẫu nhiên, phương pháp hệ thống có ưu điểm là việc bố trí ô mẫu hệ thống theo tuyến dễ thực hiện, các ô mẫu trải đều trên diện tích làm tăng tính đại diện cho kết quả điều tra. Chính vì vậy, cách bố trí ô mẫu theo phương pháp hệ thống đang được sử dụng rộng rãi và thông dụng trên thế giới. Khi điều tra trữ lượng rừng tự nhiên, Loetsch và Haller (1973) sử dụng ô mẫu bố trí theo sơ đồ mạng lưới ô vuông sau đó dùng công thức rút mẫu hệ
4 thống theo tuyến để xác định sai số điều tra (Vũ Tiến Hinh, 2007) [16]. K.Jayaraman (2000) sử dụng phương pháp rút mẫu hệ thống để xác định một số giá trị bình quân cho một số nhân tố điều tra như chiều cao, đường kính, thể tích bình quân sau đó cũng sử dụng công thức rút mẫu hệ thống để xác định sai số điều tra (Vũ Tiến Hinh, 2007). Cũng theo phương pháp bố trí ô mẫu kiểu mạng lưới ô vuông, Loetsch và Haller (1973) đã chia khu điều tra thành mạng lưới hình ô vuông. Mỗi ô có diện tích tương ứng với một ô mẫu, sau đó xác định sai số trữ lượng bình quân và ước lượng khoảng trữ lượng bình quân bằng công thức rút mẫu hệ thống theo tuyến song song cách đều thường được dùng trong lâm nghiệp (Vũ Tiến Hinh, 2007). Chẳng hạn, một khu điều tra được bố trí L tuyến song song cách đều, trên mỗi tuyến bố trí ni ô ( i = 1, 2, 3… L) với các giá trị trữ lượng tương ứng là xij ( j: số thứ tự ô trên tuyến), phương sai được tính theo công thức: . x  L ni 2 ij  xi  j 1 i 1 j 1 S2  L 2. ni  1 i 1 Sai số của số trung bình mẫu được tính theo công thức: S Sx  . 1 f n Trong đó: f là tỷ lệ rút mẫu (f = n/N). Để xác định tăng trưởng rừng trồng cũng như rừng tự nhiên người ta thường bố trí các ô nghiên cứu cố định hoặc bán cố định. Theo D.Alder
5 (1980) đối với rừng đơn giản, diện tích ô mẫu khoảng 0,04 đến 0,08 ha, còn với rừng hỗn giao nên từ 1 đến 2 ha. Năm 1962 đoàn chuyên gia Trung Quốc đã dùng các ô mẫu diện tích 5000 m2 để điều tra lập biểu cấp chiều cao cho vùng Sông Hiếu – Nghệ An. Ở Châu Âu trước đây thường sử dụng phương pháp điều tra tài nguyên rừng truyền thống (Phương pháp điều tra một cấp). Thực tế đã chứng minh, cho đến nay nó vẫn có những ưu điểm. Hiện nay, phương pháp điều tra tài nguyên rừng một cấp vẫn đang được sử dụng ở các nước phát triển như Châu Âu và Bắc Mỹ, tuy nhiên đã có những thay đổi cho phù hợp. Nghiên cứu về tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực Giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo qui luật: khi tuổi tăng thì đường kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường cong; cùng với tuổi tăng lên thì đường cong có xu hướng dịch chuyển lên trên (Tiurin D.V, 1927). Ngoài ra thì độ dốc của đường cong chiều cao giảm theo tuổi (Prodan, 1965) [17]. Một số tác giả đã sử dụng các hàm toán học khác nhau để biểu thị mối quan hệ này. Có thể điểm qua một vài công trình nghiên cứu điển hình sau: Tovstolesse, DI (1930) đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ Hvn/D1.3. Mỗi cấp đất tác giả lập một đường cong chiều cao bình quân ứng với mỗi cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao. Sau đó dùng phương pháp biểu đồ để nắn dẫy tương quan theo dạng đường thẳng của Gerhardt và Kopetxki (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [10].
6 Các tác giả [14] Naslund, M (1929); Assmanm, E (1936); Hohenadl, W (1936); Prodan, M (1944); Meyer, H.A (1952) đã đề nghị các dạng phương trình: h  a  b1.d  b2 .d 2 (1.1) d2 h  1,3  (1.2) a  b.d 2 h  a  b. log d (1.3) h  k .d b (1.4) Petterson, H (1955) đề xuất sử dụng phương trình: 1 b a (1.5) 3 h  1,3 d Curtis, R.O (1967) [20] đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình: 1 1 1 Log h  d  b1.  b2 .  b3 . (1.6) d A d. A 1.2. Ở Việt Nam Nghiên cứu phân loại trạng thái rừng Dựa trên hệ thống phân loại của Loetschau, Viện Điều tra qui hoạch rừng đã cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên nước ta và hiện nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này vào việc phân loại trạng thái rừng hiện tại phục vụ công tác Điều tra qui hoạch, thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên ở Việt Nam - Qui phạm điều tra thiết kế, kinh doanh rừng (1994) trong văn bản tiêu chuẩn kĩ thuật lâm sinh.
7 Thái văn Trừng (1978) [26] xây dựng hệ thống phân loại thảm thực vật rừng trên quan điểm sinh thái. Ông đã chia rừng tự nhiên nước ta thành 14 kiểu thảm thực vật. Vũ Đình Huề (1984) [12] đã lấy kiểu rừng làm đơn vị phân loại trên cơ sở 2 chỉ tiêu là trạng thái rừng và loại hình xã hợp thực vật. Vũ Đình Phương (1985-1988) lại dựa vào 5 nhòm nhân tố (nhóm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thoái rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng) để phân chia các lô khác nhau, phục vụ công tác điều chế rừng. Bảo Huy (1993) [13] đã xác định trạng thái rừng hiện tại của các lâm phần Bằng lăng ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại 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) [19] đã căn cứ vào tổ thành các loài cây mục đích để phân loại trạng thái rừng phục vụ cho các biện pháp lâm sinh. Lê Sáu (1996) [24] 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 của Loeschau. Các nghiên cứu này đều rất quan trọng và có ý nghĩa nhất định trong việc phân chia các trạng thái rừng ở Việt Nam. Nghiên cứu về tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực Trong điều tra rừng kinh doanh rừng, việc nghiên cứu mối quan hệ này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Thông qua tương quan Hvn/D1.3, dựa vào giá trị
8 ở từng cỡ kính suy diễn giá trị chiều cao tương ứng mà không cần thiết đo cao toàn bộ, từ đó làm cơ sở xác định trữ lượng chung cũng như trữ lượng sản phẩm lâm phần và lập các biểu chuyên dụng phục vụ công tác điều tra, kinh doanh rừng… Từ kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả quá trình tự nhiên của sự sinh trưởng. Trong một cỡ đường kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có các cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau. Cấp sinh trưởng càng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi. Từ đó đường cong quan hệ giữa H/D có thể bị thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Đồng Sỹ Hiền (1974) [11] khi nghiên cứu rừng tự nhiên nước ta đã thử nghiệm 5 dạng phương trình tương quan và cho thấy chúng đều phù hợp: h  a0  a1.d  a2 .d 2 (1.7) Logh  a  b. log d (1.8) h  a  b. log d (1.9) h  a0  a1.d  a2 . log d (1.10) h  a0  a1.d  a2 .d 2  a3 .d 3 (1.11) Vũ Nhâm (1988) [22] sử dụng phương trình (1.10) để xác lập quan hệ Hvn/D1.3 cho mỗi lâm phần Thông Đuôi Ngựa làm cơ sở lập biểu thương phẩm. Bảo Huy (1993) [13] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nửa rựng lá, rụng lá ưu thế Bằng Lăng đã thử nghiệm 4 dạng phương trình: h  a  b.d (1.12)
9 h  a  b. log d (1.13) log h  a  b. log d (1.14) log h  a  b.d (1.15) kết quả lựa chọn được hàm (1.14) là phù hợp nhất. Đào Công Khanh (1996) [19], Trần Cẩm Tú (1999) [30] đã chọn phương trình log H  a  b. log D1.3 để biểu diễn quan hệ Hvn/D1.3 cho rừng tự nhiên hỗn loài ở Hương Sơn - Hà Tĩnh. Hoàng Văn Dưỡng (2001) [8] đã sử dụng các dạng hàm (1.13), (1.14), (1.15) để nghiên cứu quan hệ Hvn/D1.3 lâm phần Keo lá tràm ở một số tỉnh khu vực miền trung. Kết quả, tác giả đã lựa chọn quan hệ dạng hàm (1.13) để biểu thị mối quan hệ Hvn/D1.3. Nguyễn Thành Mến (2005) [21] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở tỉnh Phú Yên đã sử dụng các hàm: h  a0  a1.d  a2 .d 2 (1.16) log h  a  b. log d (1.17) h  a  b. log d (1.18) h  a.D b (1.19) kết quả nghiên cứu cho thấy cả bốn hàm đều biểu thị tốt mối quan hệ này. Như vậy, việc nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên nước ta có những phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh, quản lí rừng.
10 Nghiên cứu về biến động tổng tiết diện ngang và trữ lượng. Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997) [14] khi đề cập đến vấn đề diện tích ô mẫu trong điều tra rừng cho thấy: Cùng diện tích phải đo đếm trực tiếp, diện tích ô mẫu không những ảnh hưởng đến độ chính xác mà còn ảnh hưởng đến chi phí thời gian điều tra. Mặt khác, nếu hệ số biến động cho trước bằng 20% và độ tin cậy bằng 95% thì sai số ước lượng tăng theo diện tích ô mẫu. Cũng đề cập trong phần này, khi sai số ước lượng được khống chế trước bằng ± 5%, diện tích ô mẫu ảnh hưởng đến tỷ lệ diện tích điều tra, cụ thể khi diện tích ô mẫu tăng thì tỷ lệ diện tích điều tra tăng rất nhanh (Hệ số biến động cố định). Tuy nhiên, thực tế không phải như vậy, khi thay đổi diện tích ô mẫu, hệ số biến động càng lớn khi diện tích ô mẫu càng giảm. Từ đó cho thấy, khi xác định diện tích ô mẫu cho mỗi đối tượng điều tra, cần tiến hành theo nguyên tắc chung: - Xác định hệ số biến động về trữ lượng tương ứng từng loại diện tích ô mẫu. - Căn cứ sai số ước lượng trữ lượng bình quân, tính số ô cần điều tra cho mỗi loại diện tích ô mẫu có hệ số biến động khác nhau. - Tính thời gian chi phí điều tra cho mỗi loại ô mẫu có diện tích khác nhau và thời gian chi phí cho cả cuộc điều tra. Diện tích ô mẫu tương ứng với tổng thời gian chi phí thấp nhất được xem là diện tích hợp lý. Tuy nhiên, diện tích ô mẫu hợp lý này sẽ thay đổi theo các đối tượng điều tra khác nhau. Thực tế điều tra rừng nước ta, khi thống kê trữ lượng rừng theo phương pháp hệ thống, diện tích ô mẫu thường là 0,05ha, còn khi bố trí điển hình diện tích này thường 0,25ha trở lên với
11 rừng tự nhiên và 0,1ha trở lên với rừng trồng, sao cho trên ô mẫu có không dưới 100 cây đến 150 cây. Theo Vũ Tiến Hinh (2007) [16] khi thống kê trữ lượng rừng ở nước ta hiện nay thường áp dụng 2 quy trình điều tra, đó là: - Với rừng trồng: Khi điều tra trữ lượng cho một lô rừng nào đó, thường bố trí ô mẫu điển hình với diện tích 1000m2 (25m x 40m). Trường hợp lô rừng có biến động lớn về mật độ và kích thước cây thì bố trí từ 3 đến 5 ô hệ thống trên tuyến, mỗi ô có diện tích 500m2. - Với rừng tự nhiên: Thường bố trí ô mẫu đại diện với diện tích 2000m2 trở lên. Trong trường hợp để tăng tính đại diện, mỗi lô nên bố trí từ 5 đến 10 ô hệ thống trên tuyến, diện tích mỗi ô là 500m2. Về hình dạng ô mẫu, trong điều tra rừng thường sử dụng ba loại ô mẫu có hình dạng chính là: ô hình tròn, ô hình vuông và ô hình chữ nhật. Trong đó ô mẫu hình tròn có ưu điểm là xác lập đơn giản, cùng diện tích nhưng hình tròn có chu vi nhỏ nhất so với các loại ô từ đó làm tăng độ chính xác của kết quả điều tra. Ngoài ra, ô hình tròn được sử dụng nhiều trong điều tra trữ lượng, như phương pháp khoảng cách, phương pháp góc bằng mà trong đó có phương pháp Bit-tec-lich. Chính vì thế ô hình tròn được sử dụng rộng rãi hơn cả trong điều tra trữ lượng rừng. Ô hình tròn được phân làm hai loại chính là ô có diện tích cố định và ô có diện tích không cố định. Ô mẫu hình tròn có diện tích cố định thường được dùng trong thống kê tài nguyên rừng từ trước đến nay kết hợp với phương pháp bố trí hệ thông theo tuyến. Ngoài ra phương pháp này còn được ứng dụng trong kiểm kê rừng trồng. Nhờ có diện tích cố định mà nó có ưu điểm là việc bố trí ô điều tra cũng như việc tính toán các nhân tố đơn giản hơn. Tuy
12 nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, hình dạng của ô cũng phải thay đổi cho phù hợp với đặc điểm cụ thể ở vị trí đặt ô, như giáp đường ranh giới khu điều tra. Ô mẫu hình tròn có diện tích không cố định là loại hình phong phú đa dạng. Trong đó có loại ô xác định vị trí và diện tích cụ thể (phương pháp ô 6 cây) và loại ô không cần thiết lập, bán kính của nó tùy thuộc vào đường kính cây nơi điều tra cũng như cấu tạo của dụng cụ điều tra, nên còn gọi là ô ảo, như phương pháp thước Bit-tec-lich. Ô mẫu hình vuông hoặc hình chữ nhật thường được bố trí theo phương pháp điển hình để nghiên cứu quy luật kết cấu lâm phần cũng như xác định một số nhân tố khi đối tượng điều tra đơn giản, ít biến động. Ngoài ra, chúng còn được bố trí cố định để nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần. Sở dĩ như vậy, vì hai loại ô này dễ xác định ranh giới ngoài thực địa. Việc xác định biến động các nhân tố điều tra theo diện tích ô mẫu có ý nghĩa thiết thực trong điều tra đánh giá hiện trạng rừng tự nhiên. Lê Trường Giang (1999) [9] trong nghiên cứu của mình đã khảo sát một số nhân tố điều tra: Trữ lượng, diện ngang, số cây, số loài ở các trạng thái khác nhau theo diện tích ô đo đếm 500, 1000, 2500, 5000, 10000 (m2), kết quả cho thấy: - Biến động của các nhân tố điều tra giữa các trạng thái là không như nhau. Với cùng diện tích ô đo đếm thì biến động từng nhân tố điều tra có chiều hướng tăng dần từ các trạng thái ít bị tác động như IIIB, IIIA3 đến các trạng thái chịu tác động mạnh hơn như IIIA1, IIB. - Trong từng trạng thái, khi diện tích ô đo đếm tăng lên, hệ số biến động của các nhân tố điều tra đều giảm và tiến tới ổn định.
13 Từ kết quả khảo sát đó tác giả đã đi đến kết luận: Ở tất cả trạng thái với diện tích ô mẫu là 5000 m2 có thể phản ánh khá tốt cho lâm phần về các mặt: trữ lượng, mật độ, kết cấu tổ thành. Khi lựa chọn diện tích ô mẫu điều tra tổng tiết diện ngang và trữ lượng theo phương pháp bố trí ô mẫu hệ thống, kết quả nghiên cứu của Nguyễn Duy Thịnh (2008) [25] cho thấy: - Điều tra tổng tiết diện ngang: Sai số và biến động tổng tiết diện ngang giảm dần khi tăng diện tích ô điều tra. Diện tích ô hợp lý khi xác định tổng tiết diện ngang là 100m2 đối với các trạng thái IIA, IIIA3, IIIB và 400m2 đối với trạng thái IIIA2. - Điều tra trữ lượng: Sai số xác định trữ lượng giảm dần khi tăng diện tích ô. Tuy nhiên, trong từng trạng thái, khi diện tích ô tăng lên, biến động trữ lượng lại có chiều hướng chung là giảm với tốc độ chậm dần và tiến tới ổn định ở diện tích ô 400m2. Diện tích ô hợp lý khi xác định trữ lượng với sai số ước lượng cho trước (∆ = 10%) là 100m2 đối với trạng thái IIA, IIIB và 400m2 đối với trạng thái IIIA2, IIIA3. Khi xác định biến động của một số chỉ tiêu sản lượng theo kích thước ô mẫu trong điều tra hệ thống rừng tự nhiên, kết quả nghiên cứu của Lương Thị Phương (2009) [23] cho thấy: - Biến động tổng tiết diện ngang có xu hướng chung là giảm dần khi tăng diện tích ô điều tra. - Diện tích ô mẫu hệ thống hợp lý khi xác định tổng tiết diện ngang với sai số cho trước ∆ = 10%: + Với trạng thái IIB, IIIA3 và IIIB là 100m2. + Với trạng thái IIIA2 là 200m2.
14 - Trong từng trạng thái, khi diện tích ô hệ thống tăng lên, biến động trữ lượng có chiều hướng chung là giảm với tốc độ chậm dần và tiến tới ổn định ở diện tích ô 500m2. - Diện tích ô mẫu hệ thống hợp lý khi xác định trữ lượng cho tất cả các trạng thái IIB, IIIA2, IIIA3 và IIIB là 100m2. - Biến động mật độ theo diện tích ô hệ thống không thể hiện rõ quy luật. - Kết quả kiểm định về luật phân bố của tổng tiết diện ngang và trữ lượng theo phương pháp sơ đồ và phương pháp Kolmogorov – Smirnov cho thấy, tổng tiết diện ngang và trữ lượng tuân theo phân bố chuẩn. Từ đó có thể thử nghiệm phương pháp xác định nhanh tổng tiết diện ngang hoặc trữ lượng để vận dụng trong những trường hợp cần thiết. - Giữa trữ lượng với tổng tiết diện ngang và mật độ có mối quan hệ chặt.
15 Chương 2 MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu chung Nhằm hoàn thiện cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc xây dựng phương pháp điều tra trữ lượng rừng tự nhiên. 2.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được biến động tổng tiết diện ngang và biến động trữ lượng theo diện tích ô mẫu hệ thống rừng tự nhiên. - Xác định được tỷ lệ diện tích điều tra cho từng trạng thái rừng tự nhiên. 2.2. Giới hạn nghiên cứu 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu Để triển khai, đề tài chọn một số tỉnh có diện tích rừng tự nhiên tương đối lớn và đại diện cho các kiểu, trạng thái rừng phổ biến ở Việt Nam. 2.2.2. Đối tượng nghiên cứu Đề tài tiến hành nghiên cứu trên các trạng thái rừng IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3 và IIIB (theo phân loại rừng của Loeschau đã được viện Điều tra Quy hoạch chỉnh sửa) 2.3. Nội dung nghiên cứu Căn cứ vào mục tiêu và giới hạn vấn đề nghiên cứu, đề tài xác định nội dung nghiên cứu như sau: 2.3.1. Phân loại trạng thái rừng 2.3.2. Xác định quan hệ giữa đường kính với chiều cao cho các ô tiêu chuẩn.
16 2.3.3. Xác định biến động tổng tiết diện ngang - Xác định biến động tổng tiết diện ngang. - Xác định tỷ lệ diện tích điều tra tổng tiết diện ngang theo trạng thái rừng - Xác định số ô tiêu chuẩn cần thiết điều tra tổng tiết diện ngang 2.3.4. Xác định biến động về trữ lượng - Xác định biến động trữ lượng - Xác định tỷ lệ diện tích điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng - Xác định số ô tiêu chuẩn cần thiết điều tra trữ lượng 2.3.5. Xác lập quan hệ giữa biến động trữ lượng SM% với biến động tổng tiết diện ngang SG% 2.3.6. Phương hướng ứng dụng kết quả nghiên cứu - Kiểm định giả thuyết về luật phân bố chuẩn của trữ lượng theo trạng thái - Xác định một số đặc trưng của trữ lượng theo trạng thái. - Xác định số ô cần điều tra cho mỗi trạng thái rừng khi dung trữ lượng bình quân. - Xác định trữ lượng cho lô rừng tự nhiên dựa vào phương trình lập sẵn. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp luận tổng quát Rừng là một hệ sinh thái, trong đó cây rừng đóng vai trò chủ đạo, chúng chiếm giữ không gian rộng lớn cả trên và dưới mặt đất. Cây rừng là đối tượng phức tạp và luôn biến đổi theo những quy luật khách quan với mối quan hệ bên trong và bên ngoài phức tạp được phản ánh trong đặc điểm cấu trúc quần thể rừng. Chính vì vậy, để xác định biến động trữ lượng rừng tự nhiên chúng ta không thể nghiên cứu các quy luật vận động của rừng trên
17 những quần thể rừng rộng lớn mà chỉ có thể tiến hành nghiên cứu tỉ mỉ trên những diện tích đại diện cho cả khu điều tra. Đó là điều tra trên những ô mẫu thông qua các phương pháp thống kê để suy diễn cho tổng thể. Thông thường trong điều tra trữ lượng rừng hiện nay, người ta thường căn cứ vào tỷ lệ điều tra để tính diện tích đo đếm chi tiết. Tiếp đó tùy theo tính chất, mức độ chính xác cho trước để lựa chọn phương pháp rút mẫu thích hợp. Sau khi chọn được phương pháp rút mẫu hợp lý, vấn đề tiếp theo là chọn ô mẫu với diện tích bao nhiêu là thích hợp nhất cho mỗi đối tượng điều tra. Khi thống kê trữ lượng rừng trên mạng lưới hệ thống, diện tích ô mẫu thường là 0,05ha, còn khi bố trí điển hình diện tích này thường không dưới 0,25ha với rừng tự nhiên và 0,1ha trở lên với rừng trồng. Tuy nhiên, do không có một quy trình thống nhất hướng dẫn xác định trữ lượng rừng, mỗi nơi áp dụng một phương pháp khác nhau dẫn đến kết quả cũng khác nhau và phản ánh không chính xác hiện trạng rừng. Chính vì vậy, nghiên cứu và lựa chọn phương pháp điều tra dựa trên cơ sở khoa học là vấn đề cần được đặt ra. Để xác định trữ lượng rừng tự nhiên, có thể sử dụng một trong hai phương pháp đó là phương pháp điều tra nhanh và phương pháp điều tra tỉ mỉ. Phương pháp điều tra nhanh bao giờ độ chính xác cũng nhỏ hơn phương pháp điều tra tỉ mỉ. Vì vậy, tuỳ theo yêu cầu độ chính xác và mục đích điều tra mà lựa chọn phương pháp nào cho phù hợp. Phương pháp luận tổng quát của đề tài là sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên các ô bố trí hệ thống đại diện cho các trạng thái rừng phổ biến. Từ đó xác định biến động của các chỉ tiêu điều tra như tổng tiết diện ngang, trữ lượng và lựa chọn được diện tích ô điều tra thích hợp theo từng trạng thái rừng.
18 2.4.2. Phương pháp điều tra thu thập số liệu Kế thừa số liệu các ô nghiên cứu của đề tài: “xác định một số đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên” có diện tích ÔTC 10.000 m2 bố trí ở Hòa Bình, Phú Thọ, Bắc Kạn và số liệu của Bộ môn Điều tra quy hoạch rừng trường Đại học lâm nghiệp. Căn cứ vào trắc đồ ngang của lô 10000m2. Mỗi ô tiêu chuẩn (ÔTC) bố trí 16 ô hệ thống trên 4 tuyến cách đều với diện tích ô là 0,05ha. Diện tích ô 0,05ha: Từ công thức tính diện tích hình tròn (S = Л/4*d2) suy ra bán kính hình tròn là 12,62. Do trắc đồ ngang có tỷ lệ là 1/200 lên bán kính hình tròn khi khoanh vẽ trên trắc đồ là 6,3 (cm). Hệ thống ô mẫu được bố trí như hình 2.1 sau: 100m 100m 100m 500 500 m2 m2 Hình 2.1. Sơ đồ bố trí ô hệ thống. Toàn bộ số liệu thu thập đều ghi tách biệt theo từng phân ô và từng ô đo đếm (ÔĐĐ). Đối tượng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao (cây có đường kính ngang ngực từ 6cm trở lên). Kết quả điều tra ghi vào bảng 2.1.
19 Bảng 2.1. Phiếu điều tra tầng cây cao Ô tiêu chuẩn số:………………………… Thực bì………………….. Địa điểm:…………………………… Loài:…………………….. Vị trí địa lý:………………………… Độ che phủ:…………….. Độ cao:……………………………... Ngày điều tra:…………… Độ dốc:…………………………….. Người điều tra:………….. Số Sinh Chất Ghi Loài cây C1.3 HVN Hdc ĐT TT trưởng lượng chú 2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu Việc tập hợp số liệu, chỉnh lý số liệu quan sát, tính toán các đặc trưng mẫu, lập phương trình tương quan,… được xử lý đồng bộ trên máy tính với sự trợ giúp của phần mềm máy tính: Microsoft office Excel 2003 và SPSS 11.5 - Xác định tổng diện ngang ô mẫu hệ thống. - Xác định trữ lượng theo ô mẫu hệ thống bằng biểu thể tích hai nhân tố lập chung cho các loài. (Sổ tay điều tra quy hoạch rừng (1995) [33]) 2.4.3.1. Phân loại trạng thái rừng Đề tài sử dụng phương pháp phân loại của Loeschau (1960) được Viện Điều tra Quy hoạch rừng nghiên cứu và bổ sung. Căn cứ vào tổng tiết diện ngang ( G  m2 / ha ), trữ lượng (  M  m 3 / ha ), độ tàn che (P) và một số thông tin điều tra ngoài thực địa, tiến hành phân chia trạng thái cho từng ô đo đếm. Cụ thể tiêu chuẩn phân chia các trạng thái rừng như sau: