Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) trồng thuần loài tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:112

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là góp phần giải quyết yêu cầu của thực tiễn sản xuất, phát hiện các quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng, tăng trưởng làm cơ sở khoa học để dự tính, dự báo sản lượng rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý, phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Keo lai.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) trồng thuần loài tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ đề tài nào khác. Huế, ngày 23 tháng 03 năm 2016 Tác giả Trần Thị Bích Liên PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cao học này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế. Có được bản luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới đến BGH Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, Phòng Đào tạo sau đại học, đặc biệt là TS Hoàng Văn Dưỡng đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả với những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài: "Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) trồng thuần loài tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định" Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, các Nhà khoa học đã trực tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Lâm nghiệp cho bản thân tác giả trong những năm, tháng qua. Xin gửi tới: Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Định, Ban lãnh đạo Hạt Kiểm lâm huyện Vân Canh, Ban Quản lý rừng phòng hộ Vân Canh, lời cảm tạ sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thu thập số liệu ngoại nghiệp cũng như những tài liệu nghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp. Có thể khẳng định sự thành công của luận văn này, trước hết thuộc về công lao của tập thể, của Nhà trường, cơ quan và xã hội. Đặc biệt là quan tâm động viên, khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc của gia đình. Nhân đây tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm. Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng quan tâm tới sự nghiệp đào tạo đội ngũ cán bộ ngành Lâm nghiệp. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của Quý Thầy Cô, các Nhà khoa học, độc giả và các bạn đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn. Huế, ngày 23 tháng 03 năm 2016 Tác giả Trần Thị Bích Liên PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT LUẬN VĂN 1. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nhằm góp phần giải quyết yêu cầu của thực tiễn sản xuất, phát hiện các quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng, tăng trưởng làm cơ sở khoa học để dự tính, dự báo sản lượng rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý, phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Keo lai. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp luận tổng quát Nghiên cứu tổng hợp, toàn diện, triệt để áp dụng các phương pháp định lượng, chính xác phản ánh trung thực quy luật SVH của cây rừng, lâm phần. 2.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 2.2.1. Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu các ô tiêu chuẩn điển hình diện tích 500 m2 (25 m x 20 m). Trên mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu: Đo đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, đường kính tán cây. 2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu: Dùng thống kê toán học làm công cụ xử lý, phân tích kiểm nghiệm, lựa chọn, mô hình hóa quy luật cấu trúc, quá trình sinh trưởng, tăng trưởng của cây và lâm phần. 2.3. Phương pháp nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính cây rừng: Vận dụng hàm Weibull để mô tả quy luật cấu trúc N/D. Dựa vào dạng phân bố thực nghiệm, chọn β, thay đổi β và ước lượng λ bằng phương pháp tối đa hợp lý. Kiểm tra sự phù hợp của phân bố Weibull bằng tiêu chuẩn (2). 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu quy luật tương quan H/D, Dt/D1,3: Xác lập phương trình tương quan H/D và D t/D1,3 cho từng ô tiêu chuẩn. Xem xét khả năng gộp các phương trình tương quan thành một phương trình bình quân chung bằng tiêu chuẩn 2 của Pearson. 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ của các nhân tố điều tra cơ bản: Kiểm tra tồn tại các tham số, hệ số tương quan và dạng quan hệ bằng các tiêu chuẩn F của Fisher, tiêu chuẩn t của Student ở mức ý nghĩa  = 0,05 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 2.4. Phương pháp kiểm tra và đánh giá kết quả nghiên cứu Lựa chọn phương trình phải có đồng thời Rmax và Smin. Phương trình đơn giản, dễ áp dụng vào thực tiễn. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Đường biểu diễn quy luật N/D có dạng một đỉnh hơi lệch trái, đối xứng hoặc hơi lệch phải được mô phỏng bằng hàm Weibull với các tham số  , . Trong khi đó phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh hơi lệch phải cũng được mô phỏng bằng hàm Weibull. 3.2. Giữa chiều cao và đường kính thân cây tồn tại mối liên hệ chặt chẽ dưới dạng phương trình Lôgarit một chiều. 3.3. Giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực tồn tại dưới dạng phương trình đường thẳng. Chưa có cơ sở lập phương trình H/D và Dt/D13 bình quân chung cho các lâm phần. 3.4. Phương trình do Schumacher và Hall đề xuất biểu thị tốt mối quan hệ giữa thể tích thân cây có vỏ với đường kính và chiều cao vút ngọn. 3.5. Quan hệ giữa thể tích thân cây không vỏ với thể tích thân cây có vỏ thông qua phương trình đường thẳng. 3.6. Sinh trưởng đường kính, sinh trưởng tiết diện ngang thân cây và sinh trưởng thể tích thân cây không vỏ được mô tả bằng hàm Sless. Trong khi đó sinh trưởng chiều cao mô tả bằng hàm Schmacher. 3.7. Suất tăng trưởng đường kính và suất tăng trưởng tiết diện ngang thân cây sử dụng hàm Gompertz còn suất tăng trưởng chiều cao và suất tăng trưởng thể tích thân cây sử dụng hàm Schumacher. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................ i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii TÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................................ iii MỤC LỤC .......................................................................................................................v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. viii DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................ ix DANH MỤC CÁC HÌNH ...............................................................................................x MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ...............................................................................1 2. NHỮNG ĐIỂM MỚI VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI ...............................2 2.1. Về lý luận..................................................................................................................2 2.2. Về thực tiễn ..............................................................................................................2 3. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................2 4. ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................2 4.1.1. Đặc điểm chung .....................................................................................................2 4.1.2. Giá trị sử dụng .......................................................................................................3 4.1.3. Đặc điểm sinh thái .................................................................................................3 4.1.4. Đặc điểm rừng Keo lai thuộc đối tượng nghiên cứu .............................................4 5. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU ................................................................4 5.1. Về đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................4 5.2. Về phạm vi nghiên cứu .............................................................................................4 5.3. Về không gian nghiên cứu ........................................................................................4 5.4. Về tài liệu nghiên cứu ...............................................................................................4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................6 1.1. TRÊN THẾ GIỚI .....................................................................................................6 1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần .................................................................6 1.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng ....................................................................9 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 1.1.3. Nghiên cứu lập biểu thể tích ................................................................................10 1.2. Ở VIỆT NAM .........................................................................................................12 1.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần ...............................................................12 1.2.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng rừng ..........................................................13 1.2.3. Nghiên cứu lập biểu thể tích cây đứng ................................................................14 1.3. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ KEO LAI ......................................14 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........18 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ...................................................................................18 2.1.1. Mục tiêu chung ....................................................................................................18 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ....................................................................................................18 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................................18 2.2.1. Điều tra tình hình cơ bản khu vực nghiên cứu ....................................................18 2.2.2. Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng ..........................................................18 2.2.3. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng, tăng trưởng cây bình quân lâm phần .............18 2.2.4. Một số ứng dụng kết quả nghiên cứu ..................................................................18 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................18 2.3.1. Phương pháp luận tổng quát ................................................................................19 2.3.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ................................................................19 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần .........................................20 2.3.4. Phương pháp kiểm tra và đánh giá kết quả nghiên cứu.......................................25 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................26 3.1. TÌNH HÌNH CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ..............................................26 3.1.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ...............................................................26 3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ....................................................................................32 3.2. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUY LUẬT CẤU TRÚC RỪNG ................................32 3.2.1. Quy luật phân bố số cây theo đường kính ...........................................................33 3.2.2. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn ...............................................40 3.2.3. Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây .............................42 3.2.4. Quy luật tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực .............48 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii 3.2.5. Quy luật quan hệ giữa thể tích thân cây có vỏ với đường kính và chiều cao thân cây ..................................................................................................................................51 3.2.6. Quy luật quan hệ giữa thể tích thân cây có vỏ với thể tích thân cây không vỏ ...54 3.3. QUY LUẬT SINH TRƯỞNG, TĂNG TRƯỞNG CÂY RỪNG ..........................55 3.3.1. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cây rừng ..........................................................55 3.3.2. Nghiên cứu quy luật tăng trưởng cây rừng ..........................................................60 3.4. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .......................64 3.4.1. Xác định các nhân tố điều tra cơ bản lâm phần ...................................................64 3.4.2. Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi ................................................................66 3.4.3. Lập biểu thể tích cây đứng ..................................................................................67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................68 KẾT LUẬN ...................................................................................................................68 KIẾN NGHỊ ...................................................................................................................70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................71 PHẦN PHỤ LỤC ..........................................................................................................76 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT D : Đường kính thân cây Dt : Đường kính tán cây (m) D : Đường kính trung bình (cm) Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) H : Chiều cao trung bình (m) G : Tiết diện ngang lâm phần V : Thể tích cây M/ha : Trữ lượng rừng/ha (m3/ha) N/D : Phân bố số cây theo đường kính N/H : Phân bố số cây theo chiều cao OTC : Ô tiêu chuẩn X : Giá trị trung bình Max : Giá trị lớn nhất Min : Giá trị nhỏ nhất S2 : Phương sai S : Sai tiêu chuẩn Se : Sai số chuẩn của số trung bình V% : Hệ số biến động Sk : Độ lệch Ku : Độ nhọn Exp : Cơ số logarit Neper Flt : Tần số lý thuyết Ftn : Tần số thực nghiệm LN : Sai số % lớn nhất NN : Sai số % nhỏ nhất TB : Sai số % trung bình PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Kết quả xác định dãy số phân bố N/D cho các ô tiêu chuẩn ........................33 Bảng 3.2: Kết quả tính toán một số đặc trưng thống kê cho đường kính ......................35 Bảng 3.3: Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull ................38 Bảng 3.4: Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/H theo hàm Weibull ...................40 Bảng 3.5: Kết quả thăm dò dạng phương trình toán học mô tả mối quan hệ giữa chiều cao thân cây với đường kính thân cây ...........................................................................42 Bảng 3.6: Kết quả phân tích hồi quy các phương trình mô tả mối quan hệ giữa chiều cao thân cây với đường kính thân cây ...........................................................................43 Bảng 3.7: Kiểm tra sai số tương đối các phương trình tương quan H/D.......................43 Bảng 3.8: Lập và phân tích hồi quy phương trình tương quan H/D theo dạng phương trình H = a + blgD .........................................................................................................44 Bảng 3.9: Kiểm tra thuần nhất các phương trình tương quan H/D ...............................46 Bảng 3.10: Lập và phân tích hồi quy phương trình tương quan Dt/D13 ........................49 Bảng 3.11: Kiểm tra thuần nhất các phương trình tương quan Dt/D13 ..........................50 Bảng 3.12: Kết quả thăm dò phương trình sinh trưởng mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng sinh trưởng cây bình quân theo tuổi cây .............................................................56 Bảng 3.13: Phân tích hồi quy các phương trình sinh trưởng mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng sinh trưởng cây bình quân theo tuổi cây .......................................................57 Bảng 3.14: Kết quả kiểm tra tính thích ứng của các phương trình sinh trưởng mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng sinh trưởng cây bình quân theo tuổi cây ....................57 Bảng 3.15: Kết quả thăm dò phương trình mô tả mối quan hệ giữa các suất tăng trưởng cây bình quân theo tuổi cây ...........................................................................................61 Bảng 3.16: Phân tích hồi quy các phương trình mô tả mối quan hệ giữa các suất tăng trưởng cây bình quân theo tuổi cây ...............................................................................61 Bảng 3.17: Kết quả kiểm tra tính thích ứng của các phương trình mô tả mối quan hệ giữa các suất tăng trưởng cây bình quân theo tuổi cây .................................................62 Bảng 3.18: Một số nhân tố điều tra cơ bản lâm phần ....................................................65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Rừng keo lai trồng năm 2009 .............................................................................2 Hình 3.1. Sơ đồ vị trí địa lý huyện Vân Canh ...............................................................27 Hình 3.2. Bản đồ hiện trạng rừng và đất lâm nghiệp huyện Vân Canh ........................30 Hình 3.3: Biểu đồ phân bố N/D thực nghiệm ô tiêu chuẩn số 3 ...................................36 Hình 3.4: Biểu đồ phân bố N/D thực nghiệm ô tiêu chuẩn số 21 .................................36 Hình 3.6: Đồ thị mô tả sinh trưởng đường kính thân cây theo tuổi cây ........................58 Hình 3.7: Đồ thị mô tả sinh trưởng chiều cao thân cây theo tuổi cây ...........................59 Hình 3.8: Đồ thị mô tả sinh trưởng thể tích thân cây theo tuổi cây ..............................59 Hình 3.9: Đồ thị mô tả sinh trưởng tiết diện ngang theo tuổi cây .................................60 Hình 3.10: Đồ thị mô tả suất tăng trưởng đường kính thân cây theo tuổi cây ..............62 Hình 3.11: Đồ thị mô tả suất tăng trưởng chiều cao thân cây theo tuổi cây .................63 Hình 3.12: Đồ thị mô tả suất tăng trưởng tiết diện ngang theo tuổi cây .......................63 Hình 3.13: Đồ thị mô tả suất tăng trưởng thể tích thân cây theo tuổi ...........................64 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Từ lâu, thậm chí cho đến ngày nay, nhiều người và ở nhiều nơi tồn tại tư tưởng rằng rừng là vô tận, khai thác thế nào cũng không cạn kiệt. Thực tế tác động vào rừng tùy tiện mà sức sản xuất của rừng ngày càng giảm dần, rừng suy thoái và khó phục hồi, diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp. Nguyên nhân chủ yếu là do con người khai thác lạm dụng, đốt nương, làm rẫy, làm tăng các ảnh hưởng bất lợi của môi trường sống đối với con người như bão, lũ lụt, hạn hán, ô nhiễm không khí. Thực trạng thoái hóa nhanh chóng cả về số lượng lẫn chất lượng của rừng trồng ở nước ta đã đặt ra cho các Nhà quản lý, Nhà khoa học trong lĩnh vực Lâm nghiệp một nhiệm vụ cấp bách là phải gia tăng diện tích, từng bước nâng cao năng suất, chất lượng rừng trồng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về gỗ, củi và bảo vệ môi trường sống của con người. Song, các diện tích rừng được trồng lại phần lớn là rừng sản xuất với một số loài cây mọc nhanh, một số cây nhập nội phù hợp cho việc cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp và tác dụng đối với môi trường, đặc biệt Keo lai là một trong những loài được gây trồng với tỷ trọng tương đối lớn về diện tích ở khu vực Duyên hải miền Trung nói chung và tỉnh Bình Định nói riêng. Để nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả của công tác trồng rừng và kinh doanh rừng Keo lai thì việc nghiên cứu nắm bắt các quy luật khách quan tồn tại trong đời sống của lâm phần, trong đó nghiên cứu cấu trúc, sinh trưởng và tăng trưởng là quan trọng và cần thiết nhằm phục vụ cho công tác điều tra, thống kê dự tính, dự báo sản lượng rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh kịp thời cho từng giai đoạn sinh trưởng của cây Keo lai cũng như lâm phần Keo lai. Để đáp ứng yêu cầu đòi hỏi đó, chúng tôi tiến hành triển khai đề tài: “Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) trồng thuần loài tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định”. Nghiên cứu đề tài này nhằm góp phần giải quyết yêu cầu của thực tiễn sản xuất hiện nay, thông qua nghiên cứu một số phương pháp thực nghiệm thích hợp, phát hiện các quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng và quy luật tăng trưởng làm cơ sở khoa học để dự tính, dự báo sản lượng rừng, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 hợp lý, phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng Keo lai nói riêng cũng như các loài cây trồng rừng đại trà khác tại địa phương và khu vực Duyên hải miền Trung. 2. NHỮNG ĐIỂM MỚI VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI Riêng mảng nghiên cứu để ứng dụng, phục vụ công tác điều tra và lâm sinh còn rất khiêm tốn. Vì thế, đề tài sẽ giải quyết những vấn đề chính sau: 2.1. Về lý luận Tìm hiểu và phát hiện một số đặc điểm riêng về các quy luật cấu trúc và sinh trưởng, tăng trưởng cho đối tượng rừng trồng Keo lai để xây dựng các công cụ dự đoán, phục vụ cho điều tra và đánh giá trữ, sản lượng rừng. 2.2. Về thực tiễn Cụ thể hóa vấn đề nghiên cứu cho Keo lai khu vực Duyên hải miền Trung, trong đó có định lượng các quy luật sinh trưởng, tăng trưởng và sản lượng rừng, phục vụ cho công tác điều tra trữ, sản lượng rừng. Định hướng nghiên cứu và đề xuất biện pháp tác động lâm sinh hợp lý hơn. 3. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI Kết quả nghiên cứu của đề tài không chỉ ứng dụng cho Keo lai trồng tập trung, thuần loài, đều tuổi tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định, mà còn là tài liệu tham khảo cho các khu vực, các loài cây trồng rừng đại trà khác khu vực Duyên hải miền Trung Việt Nam. 4. ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 4.1.1. Đặc điểm chung Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) là loại cây lai tự nhiên được sinh ra từ sự thụ phấn giữa hai loài Keo lá tràm và Keo tai tượng. Keo lai được Hepburn và Shin phát hiện tại Malaysia năm 1972. Đây là giống có nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa bố và mẹ, đồng thời có ưu thế lai rõ rệt về sinh trưởng nhanh, đường kính cành nhỏ, có hiệu suất bột giấy, độ bền cơ học và độ trắng của giấy cao hơn hẳn các loài bố mẹ. Keo lai được gây trồng rộng rãi tại rất nhiều nước ở châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh. Hình 1. Rừng keo lai trồng năm 2009 Ở nước ta, theo Lê Đình Khả, Keo lai được gây trồng từ năm 1980 và được đưa vào trồng rộng rãi trên khắp đất nước. Trong những năm gần đây do có hiện tượng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 thoái hóa giống ở đời F2 nên phần lớn các công ty, đơn vị lâm nghiệp tiến hành giâm hom cây Keo lai để trồng rừng. 4.1.2. Giá trị sử dụng Keo lai là cây xanh quanh năm, tán lá tương đối dày, rễ có nhiều nốt sần Rhizobium có khả năng cố định đạm, cây sinh trưởng nhanh và phát triển mạnh có thể sống được trên nhiều loại đất khác nhau trên cả nước nên những năm gần đây Keo lai được xem là cây chủ lực trong việc lựa chọn giống cây rừng để trồng vào mục đích kinh doanh. Theo trang thông tin của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam thì một số dòng Keo lai có các chỉ số như sau: Tỷ trọng gỗ: Dòng AM1 = 625kg/m3, MA1 = 554kg/m3; MA2 = 551kg/m3, BV16 = 504kg/m3. Hàm lượng Xenlulô: Dòng AM1 = 50,6%, MA1 = 51,45%; MA2 = 51,6%, BV16 = 50,9%. Hiệu suất bột giấy: Dòng AM1 = 50,3%, MA1 = 49,8%; MA2 = 49,9%, BV16 = 49,3%. Vì vậy, gỗ Keo lai dùng để đun, đóng đồ mộc dân dụng, dùng trong xây dựng, dùng để chế biến giấy, xay ép thành gỗ sử dụng trong việc chế biến đồ dùng cao cấp. Vỏ cây Keo lai có chứa chất Tanin được sử dụng trong công nghiệp dệt, thuộc da. Ngoài ra, lá cây còn được dùng làm phân xanh và thức ăn cho Trâu Bò. 4.1.3. Đặc điểm sinh thái Keo lai sinh trưởng tốt ở vùng nhiệt đới ẩm từ 21 đến 270c, có thể mọc được ở độ cao từ 600 - 700m so với mặt nước biển, thích hợp ở những nơi có tầng đất dày, ẩm mát, thoát nước, ít chua, ít có gió mạnh, độ dốc 15 - 200, ngoài ra Keo lai có khả năng gây trồng trên nhiều lập địa khác nhau và có thể chịu đựng được khô hạn trong nhiều tháng. Vì vậy, hiện nay đang được nhiều Nhà lâm nghiệp quan tâm, nhân giống bằng hom cành. Về tình hình sinh trưởng và năng suất: Keo lai là loài cây sinh trưởng khá nhanh trên các điều kiện lập địa thích hợp, cây đạt chiều cao 15 - 18m và đường kính 20 - 25 cm ở tuổi 6 - 7. Tóm lại: Keo lai là loài cây nhiều tác dụng, có biên độ sinh thái rộng, dễ gây trồng, có thể gây trồng rộng rãi trên nhiều vùng ở nước ta. Đặc biệt là có khả năng trồng đại trà, tạo ra những vùng nguyên liệu tập trung cho công nghiệp. Vì thế cần có PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 những nghiên cứu và định lượng cho việc trồng và phát triển mạnh loài cây này trong cơ cấu cây trồng Lâm nghiệp nước ta. 4.1.4. Đặc điểm rừng Keo lai thuộc đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là những lâm phần Keo lai trồng thuần loài, đều tuổi, trồng bằng cây con có bầu theo phương pháp giâm hom, rừng trồng chủ yếu với mục đích kinh tế. Trong quá trình nuôi dưỡng rừng thường không qua tỉa thưa hoặc chỉ tỉa thưa một lần. Mật độ trồng rừng ban đầu hầu hết là 2.000 cây/ha. Tuy nhiên tùy từng nơi, từng địa phương, mật độ trồng rừng ban đầu biến động từ 1.650 – 2.000 cây/ha. Ngoài ra, việc trồng rừng, chăm sóc và nuôi dưỡng, bảo vệ rừng chưa thực sự tuân thủ theo một quy trình kỹ thuật thống nhất đã khiến cho tính ổn định của các lâm phần Keo lai bị ảnh hưởng. Trước đặc điểm của đối tượng nghiên cứu như vậy, cần thiết phải dựa trên tài liệu đủ đại diện và bằng phương pháp nghiên cứu hợp lý mới có kết quả sát thực, đúng quy luật tự nhiên vốn có của nó. 5. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU 5.1. Về đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là những lâm phần Keo lai trồng thuần loài ở độ tuổi từ 4 đến 7 tuổi. 5.2. Về phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu các quy luật cấu trúc và quy luật sinh trưởng, tăng trưởng rừng Keo lai trong giai đoạn từ tuổi 4 đến tuổi 7 tại các đơn vị sản xuất kinh doanh lâm nghiệp huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định, đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho loại rừng này. 5.3. Về không gian nghiên cứu Mạng lưới bố trí thí nghiệm tại các đơn vị sản xuất kinh doanh lâm nghiệp huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định. 5.4. Về tài liệu nghiên cứu Số liệu nghiên cứu đề tài gồm có 45 ô tiêu chuẩn được đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng (d1,3, hvn, dt). Diện tích ô tiêu chuẩn là 500 m 2 (25m x 20m) trong đó sử dụng 30 ô tiêu chuẩn để nghiên cứu các nội dung của đề tài và 15 ô dùng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu. Nguồn số liệu nghiên cứu được phân bổ vào các nội dung nghiên cứu, cụ thể như sau: Nghiên cứu quy luật cấu trúc N/D; Nghiên cứu dạng quan hệ H - D; Lập tương quan H - D; Lập tương quan Dt - D13. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 Sử dụng số liệu của cây đại diện để lập và kiểm nghiệm phương trình mô tả mối quan hệ giữa thể tích với các nhân tố cấu thành thể tích và lập biểu thể tích hai nhân tố. Sử dụng số liệu giải tích của cây tiêu chuẩn để nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của ba đại lượng: Đường kính, chiều cao, thể tích cây bình quân và lâm phần. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về cấu trúc và sinh trưởng, tăng trưởng rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ XX. Những nghiên cứu này đều có xu hướng xây dựng cơ sở có tính khoa học và lý luận, phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu quả. Bước đầu đi từ định tính, sau đến định lượng các quy luật tự nhiên, góp phần giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng. Điểm qua một số công trình trong và ngoài nước liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài. 1.1. TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 1.1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính cây rừng Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các Nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Những tác giả sau đây là những người đầu tiên xây dựng quy luật này: Veize (1880), Vimmenauer (1890, 1918), Schiffel (1898, 1899, 1902), Tretchiakov (1921, 1927, 1934, 1965), J. Tuirin (1923, 1927, 1931, 1945), Moiseenko (1930, 1958), A noutchin (1931, 1936, 1954), Moiseev (1966, 1969, 1971), Prodan (1961, 1965). [14] Các hàm số thường được sử dụng để tiếp cận các dãy phân bố kinh nghiệm của số cây theo đường kính được các Nhà khoa học sử dụng như: Hàm Bêta: Bennet F.A (1969) đã dùng phân bố Bêta và xác định các đại lượng đường kính nhỏ nhất (dm), đường kính lớn nhất (dM) thông qua phương trình tương quan kép với mật độ (N), tuổi (A) và cấp đất (S) như sau: dm = a0 + a1logN + a2. A.N + a3lgN (1.1) dM = a0 + a1.N + a2. lgNA.N + a3.A.S + a4. A.N (1.2) Burkhart (1974) và Strub (1972) tính toán các tham số d m, dM,  và  của phân bố Bêta theo các dạng phương trình: dm = a0+ a1h0 + a2. A.N + a3h0/N (1.3) dM = a0+ a1.h + a2.A.N + a3.h0/N (1.4)  = a0+ a1*A/N + a2.A.h0 (1.5)  = a0+ a1*A/N + a2.N.h0 (1.6) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 Với: h0 là chiều cao tầng trội A là tuổi lâm phần N là mật độ lâm phần Hàm Gamma: Roemisch, K (1975) nghiên cứu khả năng dùng hàm Gamma mô phỏng sự biến đổi của phân bố đường kính cây rừng theo tuổi, xác lập quan hệ của tham số Bêta với tuổi, đường kính trung bình, chiều cao tầng trội đã khẳng định quan hệ giữa tham số Bêta với chiều cao tầng trội là chặt chẽ nhất. Lembeke, Knapp và Dittmar sử dụng phân bố Gamma với các tham số thông qua các phương trình biểu thị mối tương quan với tuổi và chiều cao tầng trội. b = a0+ a1.1/A + a2.1/A2 (1.7) p = a0+ a1.A+ a2.A2 (1.8)  = a0+ a1.h100 + a2.A + a3.A.h100 (1.9) Hàm Mayer (tác giả sử dụng năm 1933, 1949), hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm Lôgarít chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull... Một số tác giả khác: Suzuki (1971), Preussner.K (1974), Bock.W và Diener.W (1972) lại nghiên cứu theo xu hướng khác với quan điểm đường kính cây rừng là một đại lượng ngẫu nhiên và phụ thuộc vào thời gian và coi quá trình biến đổi của phân bố đường kính theo tuổi là một quá trình ngẫu nhiên. Quá trình đó biểu thị một tập hợp các đại lượng ngẫu nhiên (X t) với thời gian t và lấy trong một khoảng thời gian nào đó. Nếu trị số của đường kính tại thời điểm t chỉ phụ thuộc vào trị số ở thời điểm t - 1 thì đó là quá trình Markov. Nếu X t = X có nghĩa là quá trình ở thời điểm t có dạng x. Nếu tập hợp các trạng thái có thể xảy ra của quá trình Markov có thể đếm được thì đó là chuỗi Markov, tức là mỗi trị số của t sẽ ứng với 1 số tự nhiên. [7] Việc dùng hàm này hay hàm khác để biểu thị dãy phân bố kinh nghiệm N/D phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác giả và bản chất quy luật đo đạc được. Một dãy phân bố kinh nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất khác nhau. 1.1.1.2. Nghiên cứu quy luật quan hệ giữa chiều cao với đường kính thân cây Đây cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống các quy luật cấu trúc lâm phần. Qua 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 tự nhiên của sự sinh trưởng. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 Trong một cỡ kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có 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 và D có thể bị thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin.D.V (1927) đã phát hiện hiện tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao các cấp tuổi khác nhau. Prodan.M (1965) lại phát hiện độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên và Prodan.M (1944) khi nghiên cứu kiểu rừng “Plenterwal” đã kết luận đường cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của các cây ở một cỡ kính nhất định là như nhau. Curtis.R.O đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình: 1 Lg h = d + b1 + b2 1 + b3 1 .A (1.10) d A d Đã nắn theo đường định kỳ 5 năm tương ứng với định kỳ kiểm kê tài nguyên ở rừng Lĩnh Sam, tại từng tuổi nhất định phương trình sẽ là: 1 Lg h = b0 + b1. (1.11) d Theo Curtis các dạng phương trình khác cho kết quả không khả quan bằng hai dạng nêu trên. Kennel.R kiến nghị một cách khác, mô phỏng sự biến đổi tương quan h/d theo tuổi là: Trước hết tìm một phương trình thích hợp cho lâm phần, sau đó xác lập mối liên hệ của các tham số phương trình theo tuổi. Hohenadl; Krenn; Michailoff; Naslund, M; Anoutchin, NP; Eckert, KH; Korsun, F; Levakovic, A; Meyer, H.A; Muller; V. Soest,J đã đề nghị các phương trình dưới đây: h = a0 + a1d + a2d2 (1.12) d2 h -1,3 = (1.13) (a  b.d ) 2 h = a.db hay lgh = a + b.lgd (1.14) h = a (1 - e-cd) (1.15) h = a + b.logd (1.16) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 b  d  h -1,3 = a.   (1.17)  1  d   b  h -1,3 = a. e d (1.18) lg e lg(h -1,3) = lga - b. (1.19) d h = ab. ln d c.(ln d ) 2 (1.20) h = a0 + a1d + a2lgd (1.21) h = a0 + a1d + a2d2 + a3d3 (1.22) Để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính có thể sử dụng nhiều dạng phương trình. Việc lựa chọn phương trình thích hợp nhất cho những đối tượng nào thì chưa được nghiên cứu đầy đủ. Hai phương trình được sử dụng nhiều để biểu thị đường cong chiều cao là phương trình Parabol và phương trình Lôgarít. 1.1.1.3. Nghiên cứu quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực Tán cây thể hiện sức sống, khả năng sinh trưởng, tăng trưởng của cây nên nó có quan hệ mật thiết đến sinh trưởng đường kính ngang ngực. Điều đó đã được các tác giả nghiên cứu và khẳng định như: Zieger, Itvessalo, Willingham,.... Mối liên hệ này được thể hiện ở nhiều dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là dạng phương trình đường thẳng: Dt = a + b.D1,3 (1.23) 1.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng Nghiên cứu sinh trưởng và dự đoán sản lượng rừng là nội dung chính của khoa học sản lượng rừng được hình thành và phát triển đầu tiên ở Châu Âu từ thế kỷ XIX. Sự phát triển của khoa học sản lượng rừng gắn liền với tên tuổi của các Nhà khoa học như: G. Baur, H. Cotta, Draudt, M. Hartig, E. Weise, H. Thomasius.... Có thể khái quát quá trình phát triển của môn khoa học tăng trưởng, sản lượng rừng thành 2 phương hướng: * Hướng thứ nhất Đo đạc lặp lại nhiều năm các chỉ tiêu sinh trưởng trong các ô định vị đại diện cho các lâm phần nghiên cứu để biết cả quá trình phát sinh, phát triển, già cỗi và tiêu vong. Phương hướng này đòi hỏi quá nhiều thời gian nên sau này được cải tiến bằng cách lựa chọn những lâm phần có cùng hoàn cảnh sinh trưởng nhưng khác nhau về tuổi gọi là nằm trong một “dãy phát triển tự nhiên”. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 * Hướng thứ hai Giải tích thân cây đại diện mỗi lâm phần, khác nhau về các nhân tố cần nghiên cứu, để có số liệu tăng trưởng đầy đủ từ khi bắt đầu trồng hoặc tái sinh. Sau đó áp dụng kỹ thuật phân tích thống kê toán học, phân tích tương quan và hồi quy qua đó xác định sản lượng gỗ của lâm phần. Trên thế giới số lượng các hàm toán học mô tả quá trình sinh trưởng cũng rất phong phú như: Hàm Gompertz (1825), Werhull (1845), Mitscherlich (1919), Kovessi (1929), Petterson (1929), Levacovic (1935), Korsun (1935), Peshel (1938), Korf (1930), Verkbulet (1952), Michailov (1953), Drakin (1957), Richards (1959), Thomasius (1965), Simes (1966), Sless(1970), Sloboda (1971), Schumacher (1980). Hàm sinh trưởng là mô hình sinh trưởng đơn giản nhất mô tả quá trình sinh trưởng của cây rừng cũng như lâm phần. Dựa vào hàm sinh trưởng có thể biết trước được giá trị lớn nhất của đại lượng sinh trưởng ở tuổi cuối cùng, có thể tính trước được tốc độ sinh trưởng cực đại. [14] Ngoài ra, từ mô hình sinh trưởng có thể xác định được chu kỳ kinh doanh cho loài cây ngoài thực tế, cũng như tính toán các loại lượng tăng trưởng làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý cho lâm phần của loài cây rừng nào đó. 1.1.3. Nghiên cứu lập biểu thể tích Vấn đề lập biểu thể tích cây đứng cho đối tượng rừng trồng và rừng tự nhiên đã được các nước khởi xướng ngay từ thế kỷ XIX và XX đặc biệt là các nước châu Âu. Cụ thể có các công trình tiêu biểu: Trenakov N.V (1927) và Gorxki M.V (1957-1961) dựa vào quy luật kết cấu của phần tử rừng, đã lập biểu thể tích cấp chiều cao cho những nhóm lâm phần có cùng đường kính và chiều cao bình quân và cùng cấp hình dạng mà không tùy thuộc vào tuổi. Orlor M.M và Chouslov B.A (1912) bằng phương pháp biểu đồ đã xác lập quan hệ giữa chiều cao và đường kính cho loài trong lâm phần thuộc các cấp đất và cấp tuổi mà số cấp chiều cao bằng với số cấp đất. Tovsstolesse D.I (1930) cũng dựa trên cấp đất. Ở mỗi cấp đất, tính chiều cao bình quân tương ứng với mỗi cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao. Tác giả đã dùng phương pháp biểu đồ để nắn dãy ấy theo dạng đường thẳng của Gehrhardt và Kopetxki: hg = a + bg (1.24) Vaghin A.V (1958) lập biểu sản phẩm tối đa mà cây gỗ trên cơ sở một nhân tố đường kính ngang ngực. Biểu này đơn giản khi sử dụng nhưng chưa phản ánh trung PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma