Tóm tắt Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cấu trúc rừng trước và sau khai thác nhằm đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên tại Tây Nguyên

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích cơ bản của luận án này là xác định được sự thay đổi về phân bố số cây theo đường kính và đường cong chiều cao trước và ngay sau khai thác. Xác định được sự thay đổi về cấu trúc theo chiều thẳng đứng. Xây dựng được mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và đề xuất được biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác đảm bảo cho rừng phát triển bền vững.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Lâm nghiệp: Nghiên cứu cấu trúc rừng trước và sau khai thác nhằm đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên tại Tây Nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ƢỜ ỌC Ô VĂ O NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪ ƢỚC VÀ SAU KHAI THÁC NHẰ Ề XUẤT BI N PHÁP KHAI THÁC VÀ UÔ DƢỠNG RỪNG TỰ NHIÊN T I TÂY NGUYÊN Chuyên ngành: iều tra và Quy hoạch rừng Mã số: 62620208 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾ SĨ P HÀ NỘI – 2017
Luận án được hoàn thành tại: Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội. gƣời hƣớng dẫn khoa học: S. S . VŨ ẾN HINH Phản biện 1 ........................................................... Phản biện 2 .......................................................... Phản biện 3 .......................................................... Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ Cấp trường họp tại: Trường Đại học Lâm nghiệp Thời gian: ..........giờ, ngày...... tháng .... năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Trường Đại học Lâm Nghiệp
1 MỞ ẦU 1.Tính cấp thiết của luận án Vùng sinh thái Tây nguyên bao gồm 05 tỉnh: Kon tum; Gia Lai, Đăk Lăk, Đăk Nông và Lâm Đồng với tổng diện tích rừng 2,567,116 ha, chiếm khoảng 47% tổng diện tích tự nhiên của vùng. Trong đó diện tích rừng tự nhiên là 2,253,804 ha, chiếm khoảng 41% tổng diện tích tự nhiên và 88% diện tích có rừng, độ che phủ là 46,54% (Theo số liệu công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2014). Tuy nhiên, trong những năm gần đây diện tích rừng tự nhiên của khu vực này không ngừng bị giảm sút cả về số lượng và chất lượng do nhiều nguyên nhân khác nhau đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng về phát triển kinh tế, phòng hộ môi trường, nhưng chủ yếu vẫn là do khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác chưa đáp ứng được cho khả năng phục hồi rừng và nâng cao chất lượng rừng. Khai thác rừng tự nhiên ở Tây Nguyên vẫn là phương thức khai thác chọn thô và chưa có những đầu tư thích đáng cho nuôi dưỡng phục hồi rừng. Do vậy, rừng ngày cảng giảm sút cả về số lượng và chất lượng. Để góp phần giải quyết những tồn tại trên, luận án” Nghiên cứu cấu trúc rừng trước và sau khai thác nhằm đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiện tại Tây Nguyên” được thực hiện góp phần giải quyết những cấp bách trong quản lý rừng tự nhiên ở nước ta. Đồng thời có ý nghĩa đòn bầy đưa Việt Nam hòa nhập tiến trình quản lý rừng bền vững của thế giới nhất là đối với rừng tự nhiên 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án * Về khoa học: Bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về cấu trúc rừng trước và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất ứng dụng xây dựng mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. * Về thực tiễn: Xây dựng được mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. 3. Mục tiêu nghiên cứu * Mục tiêu chung: Xây dựng cơ sở khoa học cho đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. * Mục tiêu cụ thể Xác định được sự thay đổi về phân bố số cây theo đường kính và đường cong chiều cao trước và ngay sau khai thác. Xác định được sự thay đổi về cấu trúc theo chiều thẳng đứng. Xây dựng được mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và đề xuất được biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác đảm bảo cho rừng phát triển bền vững.
2 4. ối tƣợng và phạm vi nghiên cứu a. Đối tượng nghiên cứu: Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh là rừng sản xuất đang đưa vào khai thác chính tại Tây Nguyên. b. Phạm vi nghiên cứu: - Về nội dung nghiên cứu: Trong khuôn khổ luận án, chỉ tiến hành nghiên cứu một số cơ sở khoa học cho việc xây dựng mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và đề xuất được biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác. - Về địa điểm nghiên cứu: Chỉ tiến hành nghiên cứu tại một số địa phương có khai thác gỗ tại vùng Tây Nguyên bao gồm các tỉnh: Kom Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông. - Về thời điểm thu thập số liệu: Trước và ngay sau khi khai thác xong. 5. hững đóng góp của luận án - Về mặt học thuật: Kết quả nghiên cứu của luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy và nghiên cứu về rừng tự nhiên của khu vực Tây Nguyên. - Về mặt lý luận: Luận án đã bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về cấu trúc rừng trước và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên. - Những luận điểm mới rút ra từ kết quả nghiên cứu của luận án. + Đánh giá được sự thay đổi về phân bố số cây theo đường kính và đường cong chiều cao trước và ngay sau khai thác + Xác định được sự thay đổi cấu trúc theo chiều thẳng đứng của rừng trước và ngay sau khai thác. + Xây dựng được mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên (mô hình động thái phân bố số cây theo đường kính và mô hình động thái đường cong chiều cao) + Đưa ra được các biện pháp khai thác, nuôi dưỡng rừng, chăm sóc và bảo vệ rừng ở khu vực Tây Nguyên.
3 Chƣơng 1 Ổ QUA VẤ Ề Ê CỨU Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên cũng khá toàn diện, hướng nghiên cứu đã chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang định lượng với khả năng ứng dụng vào thực tiễn ngày càng cao. Các nghiên cứu này đều có giá trị lý luận và thực tiễn ở những mức độ khác nhau và đều phục vụ cho mục đích kinh doanh, lợi dụng rừng có hiệu quả và lâu dài trên thế giới trong những năm qua. Ở Việt Nam, rừng tự nhiên ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn. Các quy luật cấu trúc lâm phần đã được mô tả nhiều hơn bằng các mô hình toán học, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho từng đối tượng và hoàn cảnh cụ thể. Tuy nhiên, so với rừng trồng thì các công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi, đa dạng và phức tạp thuộc vùng nhiệt đới còn rất ít và chưa đầy đủ, đặc biệt là những nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp lâm sinh để phát triển bền vững rừng tự nhiên. Mặc dù cấu trúc rừng đã có bề dày trong các nghiên cứu trong nước và ngoài nước nhưng nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc rừng trước và ngay sau khai thác chưa được quan tâm nghiên cứu. Trong khi đó, vấn đề xác định đặc điểm cấu trúc rừng sau khai thác vô cùng quan trọng, nó liên quan đến việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng sau khai thác và quyết định đến sản lượng rừng trong các luân kỳ khai thác tiếp tiếp theo. Một giả thuyết đặt ra là làm sao để dự đoán được cấu trúc rừng sau khai thác ngay tại thời điểm trước khai thác?Làm sao để xây dựng được mô hình động thái cấu trúc cơ bản cho rừng tự nhiên? Với kỳ vọng của luận án là làm sáng tỏ được sự thay đổi về cấu trúc rừng trước và sau khai thác nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất ứng dụng xây dựng mô hình động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên và biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên.
4 Chƣơng 2 Ộ DU VÀ ƢƠ Á Ê CỨU 2.1. ội dung nghiên cứu 2.1.1.Xác định hiện trạng rừng các OTC thu thập số liệu 2.1.2. Xác định sự thay đổi về phân bố số cây theo đường kính và đường cong chiều cao trước và ngay sau khai thác 2.1.3. Xác định cấu trúc theo chiều thẳng đứng 2.1.4. Đặc điển tái sinh rừng 2.1.5. Đề xuất một số ứng dụng kết quả nghiên cứu 2.2. hƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận Phương pháp luận tổng quát của luận án là sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để xác định cấu trúc cơ bản của rừng trước và ngay sau khai thác. Tiếp theo là sử dụng phương pháp thống kê, khái quát hóa thành các quy luật và so sánh sự khác biệt giữa về đặc điểm cấu trúc rừng giữa trước và ngay sau khai thác. 2.2.2. Phương pháp kế thừa Đề tài kế thừa các tài liệu liên quan đã được công bố của các công trình nghiên cứu khoa học, các văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền liên quan 2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu 2.2.3.1. Bố trí ô tiêu chuẩn (OTC) Diện tích ô tiêu chuẩn đo đếm tầng cây cao: 10.000 m2 (1,0 ha). Số lượng ô tiêu chuẩn nghiên: 30 ô. Trong mỗi ô (1,0 ha) phân thành 25 ô đo đếm, mỗi ô có diện tích 400m2, trong mỗi ô 400 m2 bố trí 1 ô 25 m2 để đo đếm tái sinh 2.2.3.2. Điều tra ô tiêu chuẩn a. iai đoạn trƣớc khai thác: ối với tầng cây cao ( cây có D1.3 ≥ 6 cm) - Đánh số thứ tự toàn bộ số cây gỗ có D1,3 ≥ 6 cm trong ô. Xác định tên loài cây: Đo đường kính ngang ngực (D1,3); Đo chiều cao vút ngọn (Hvn); Xác định phẩm chất theo A, B, C. Đánh dấu những cây đã được thiết kế khai thác. ối với cây tái sinh: Xác định tên cây có D1.3 < 6cm; xác định phẩm chất; xác định nguồn gốc; đo chiều cao vút ngọn, đường kính gốc. b. Thời điểm ngay sau khi khai thác - Đánh dấu những cây đã được khai thác. Đánh dấu những cây đổ gẫy do quá trình khai thác. * Cách xác định tầng thứ: Tầng thứ của rừng được phân chia ngay tại thực địa. Bằng quan sát thực tế 2.2.4. Xử lý số liệu 2.2.4.1 Đối với tầng cây cao * Tính một số đại lượng - Tiết diện ngang G (m2/ha): G= * (2.1)
5 - Trữ lượng M (m3/ha): M= * *h* với f=0,45 (2.2) + Phân loại rừng theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT – Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng. Theo đó đối với rừng gỗ được phân loại như sau: a) Rừng rất giàu: Trữ lượng cây đứng trên 300 m3/ha; b) Rừng giàu: Trữ lượng cây đứng từ 201- 300 m3/ha; c) Rừng trung bình: Trữ lượng cây đứng từ 101 - 200 m3/ha; d) Rừng nghèo: Trữ lượng cây đứng từ 10 đến 100 m3/ha; đ) Rừng chưa có trữ lượng: Rừng gỗ đường kính bình quân < 8 cm, trữ lượng cây đứng dưới 10 m3/ha. + Theo Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN 6- 84) Ban hành kèm theo Quyết định số 682/QĐKT ngày 01/8/1984 của Bộ Lâm nghiệp. Căn cứ vào tổng tiết diện ngang  G  m 2 / 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 tiêu chuẩn. * Xác định công thức tổ thành theo chỉ số IV% Chỉ số IV% được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod N %  G% IV %  (2.3) 2 Trong đó: N% là phần trăm số cá thể ở tầng cây cao của loài nào đó so với tổng số cây trên OTC. G% là phần trăm tiết diện ngang của loài cây nào đó so với tổng tiết diện ngang của OTC. Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV% > 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978) Loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. * Cường độ khai thác - Cường độ khai thác theo trữ lượng: M KT I %M  *100 (2.4) M Trong đó: I%M: Cường độ khai thác theo trữ lượng MKT: Trữ lượng gỗ chặt trong ô M: Tổng trữ lượng ô trước khai thác - Cường độ khai thác theo số cây: N KT I%N  *100 (2.5) N Trong đó: I%N: Cường độ khai thác theo số cây NKT: Số cây gỗ chặt trong ô N: Tổng số cây trong ô trước khai thác * Cƣờng độ đổ gãy do khai thác - Cường độ đổ gãy theo trữ lượng:
6 M đg I % đgM  *100 (2.6) Mo Trong đó: I%đgM: Cường độ đổ gãy do khai thác theo trữ lượng Mđg: Trữ lượng gỗ đổ gãy do quá trình khai thác Mo: Tổng trữ lượng ô trước khai thác - Cường độ đổ gãy theo số cây: N đg I % đgN  *100 (2.7) N Trong đó: I%đgN: Cường độ đổ gãy do khai thác theo số cây Nkt: Số cây gỗ đổ gãy do quá trình khai thác No: Tổng số cây ô trước khai thác * Cƣờng độ tổng hợp sau khai thác - Trữ lượng mất đi do khai thác: M mdkt  M kt  M đg (2.8) Trong đó: Mmdkt: Trữ lượng mất đi do khai thác Mkt: Trữ lượng khai thác Mđg: Trữ lượng đổ gãy do khai thác - Tỷ lệ trữ lượng mất đi do hoạt động khai thác (cường độ tổng hợp sau khai thác): M mdkt I % thskt  (2.9) M Trong đó: I%thskt: Cường độ tổng hợp sau khai thác Mmdkt : Trữ lượng mất đi do khai thác M: Trữ lượng trước khai thác - Số cây mất đi do hoạt động khai thác: N mdkt  N kt  N đg (2.10) Trong đó: Nmdkt : Số cây mất đi do khai thác Nkt: Số cây khai thác Nđg: Số cây đổ gãy do khai thác - Tỷ lệ số cây mất đi do hoạt động khai thác (cường độ tổng hợp sau khai thác): N mdkt I % thskt  (2.11) N Trong đó: I%thskt: Cường độ tổng hợp sau khai thác Nmdkt : Số cây mất đi do khai thác N: Số cây trước khai thác * Mô phỏng các phân bố thực nghiệm - Phân bố giảm, dạng hàm Meyer Hàm Meyer có dạng: y = α.e-β.x (2.12) Trong đó: y: là tần số quan sát. x: là giá trị của nhân tố điều tra (D1.3).
7 α, β là hai tham số của phương trình. Khi giá trị x tăng, β càng lớn thì đường cong lõm và giảm càng nhanh, ngược lại β càng bé thì đường cong giảm từ từ. - Phân bố khoảng cách Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng: γ với x=0 (2.13) P(x) = (1- γ )(1-α).αx-1 x≥ 1 Trong đó: f0  (2.14) n (n  f 0 )   1 (2.15)  f i .X i -với f0: là tần số quan sát của tổ đầu tiên n: dung lượng mẫu ( Di  Dmin ) Xi  (2.16) K Với K là cự ly tổ; Di: trị số giữa tổ thứ i, Dmin: trị số giữa tổ thứ nhất. Phân bố khoảng cách dùng để nắn những phân bố thực nghiệm có dạng chữ J (đỉnh nằm ở cỡ thứ hai và sau đó tần số giảm dần khi x tăng). - Phân bố Weibull Phân bố Weibull là phân bố của biến ngẫu nhiên liên tục với hàm mật độ và hàm phân bố có dạng: Hàm mật độ:  1   . x fx (x) =  ..x .e a (2.17) Hàm phân bố:  .x a F(x) = 1- e (2.18) Trong đó:  và  là 2 tham số của phân bố Weibull. Tham số  đặc trưng cho độ nhọn phân bố. Tham số  đặc trưng cho độ lệch của phân bố. Nếu:  = 1 phân bố có dạng giảm theo hàm mũ  = 3 phân bố có dạng đối xứng.  > 3 phân bố có dạng lệch phải.  < 3 phân bố có dạng lệch trái.  Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn Khi bình phương (2)
8 m ( ft  fl ) 2  fl 2 = i 1 (2.19) Nếu  tính ≤  05 tra bảng, với bậc tự do k = m – r - 1 (m: là số tổ sau khi gộp; r: 2 2 số tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng), thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm và ngược lại. Trong đó: ft: Tần số thực nghiệm fl: Tần số lý thuyết Nếu tổ nào có fl < 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới, để sao cho fl ≥ 5.  Lựa chọn phân bố lý thuyết thích hợp Khi sử dụng các phân bố lý thuyết để mô phỏng phân bố thực nghiệm, thì phân bố nào có tỷ lệ chấp nhận cao hơn sẽ được chấp nhận. * Nghiên cứu tƣơng quan /D1.3 Thăm dò quan hệ h/d thông qua việc thử nghiệm các dạng phương trình như: Liner, Logarithmic, Inverse, Quardratic, Cubic, Compound, Power, S, Growth, Logistic, Exponential để chọn ra phương trình tốt nhất mô tả mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao. Phương trình được chọn phải đảm bảo có hệ số tương quan cao và các tham số của phương trình phải thực sự tồn tại * ánh giá mức độ đồng đều về số lƣợng loài ở các cỡ kính Luận án sử dụng chỉ số Δ để đánh giá:  tt 2  (2.20)  lt 2  tt 2 là phương sai thực tế theo phân bố số loài theo cỡ kính  lt 2 là phương sai lý thuyết theo phân bố đều Nếu đại lượng ngẫu nhiên X có phân bố đều trên a, b thì:  lt 2  b  a 2 (2.21) 12 thì  tt =  lt : Khi đó số loài ở các cỡ đường kính bằng nhau, sự phong 2 2  1 phú về kích thước của loài là cao nhất.  càng gần 1 thì sự đồng đều về số lượng loài ở các cỡ đường kính càng cao. * Kiểm tra sự sai khác cho một số tiêu chí giữa trƣớc và sau khai thác Sử dụng tiêu chuẩn phi tham số của Wilcoxon bằng phần mềm SPSS theo quy trình: 1.Analyze\ Nonparametric Tests\ 2 Related samples 2.Trong hộp thoại Two Related samples chuyển 2 biến X và Y vào khung Test pair(s) list 3.Chọn Wilcoxon - OK * Xác định phân bố tần suất: giá trị tần suất được xác định như sau:
9 Ni pi  N (2.22) Trong đó: Ni là số cây tại cỡ kính i; ∑ N: là tổng số cây. * Xác định chỉ số diện tích tán lá: được xác định bằng tỷ số giữa tổng diện tích tán lá thuộc tầng cây cao so với diện tích OTC, theo công thức sau: (2.23) Trong đó: St là tổng diện tích tán lá; SOTC là diện tích OTC; Dt: là đường kính tán. 2.2.4.2. Đặc điểm tái sinh rừng - Tổ thành cây tái sinh Tổ thành loài cây tái sinh được xác định theo tỷ lệ % giữa số lượng cây của một loài nào đó với tổng số cây tái sinh điều tra . Ni Ki % = *100 (2.24) N Trong đó: Ki: hệ số tổ thành cây tái sinh của loài i; Ni: số cây tái sinh của loài i trên các ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn; N: tổng số cây tái sinh của các loài trên các ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn. Khi xác định công thức tổ thành theo phần trăm số cây, cần xác định một số tiêu chí sau: Số cá thể của từng loài (ni) Số loài được thống kê (m) N Số cá thể bình quân/loài : x m So sánh số cá thể của từng loài ni với x : Nếu ni  x , loài cây có mặt trong công thức tổ thành Nếu ni< x , loài cây không tham gia vào công thức tổ thành Viết công thức tổ thành: k1A1 + k2A2 + … + knAn - Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh được tổng hợp và tính toán theo phương pháp của Sorensen, theo đó: 2C 2n( A  B ) QS   (2.25) A  B n( A)  n( B) Trong đó: QS là hệ số tương đồng A là số loài cây thuộc tầng cây cao trong một OTC B là số loài cây thuộc lớp cây tái sinh dưới tán trong OTC C là số loài cây có cả ở tầng cây cao và tầng cây tái sinh Nếu chỉ số QS ≥ 0,7 có thể kết luận thành phần loài cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành tầng cây cao.
10 Nếu chỉ số QS  0,7 cây tái sinh tái sinh ngẫu nhiên. - Mật độ cây tái sinh Mật độ cây tái sinh được xác định theo công thức: 10.000 N / ha  *n (2.26) S Với S là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được. - Chất lượng cây tái sinh Tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu được tính theo công thức: ni N%  *100 (2.27) N Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu ni: tổng số cây tốt, trung bình, xấu N: tổng số cây tái sinh - Xác định hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất Dựa vào tỷ số phương sai và trung bình số cây trên mặt đất. Số cây tầng tái sinh được thống kê cho từng ô dạng bản. Các ô này được xác lập theo phương pháp đã giới thiệu ở mục 2.2.2.1. W 1 t Sw (2.28) 2 S W X (2.29) Sw: là sai số của đại lượng W, Sw  2 n 1 ; 2 S : phương sai số cây trên ODB X : số cây bình quân trên ODB. X   ni 25 (2.30) Đại lượng t ở công thức trên tuân theo luật phân bố t của Student Nếu│t│< tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố ngẫu nhiên; Nếu t > tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố cụm; Nếu t
11 Phân bố N/D1.3 bộ phận khai thác; Phân bố N/D1.3 bộ phận đổ gẫy.  Từ đó sẽ xác định được phân bố N/D1.3 sau khai thác; - Với mô hình động thái đường cong chiều cao rừng tự nhiên Trước tiên, xác định các tham số a và b của phương trình tương quan H/D1.3 trước và sau khai thác. Từ đó thiết lập mối quan hệ tương quan giữa các cặp tham số (a1; a2) và (b1; b2) trước và sau khai thác để suy diễn tham số của phương trình tương quan H/D1.3 sau khai thác. * ô hình tăng trƣởng: trong khuôn khổ đề tài luận án chưa có điều kiện theo dõi đánh giá sinh trưởng của đối tượng rừng nghiên cứu theo thời gian. Cho nên nội dung này sẽ kế thừa các kết quả nghiên cứu về tăng trưởng đã có của các tác giả đi trước. - Xác định tỷ lệ phần trăm số cây khai thác trong từng cỡ kính Từ số cây khai thác và trước khai thác trong từng cỡ đường kính, xác định tỷ lệ phần trăm số cây khai thác trong từng cỡ kính như sau: Nd ikt N%d ikt  *100 (2.31) Nd i Trong đó: Ndikt: là số cây khai thác tại cỡ kính i Ndi: là số cây tại cỡ kính i trước khai thác - Xác định số cây khai thác trong từng cỡ kính N%d ikt * Nd i Nd ikt  (2.32) 100 - Xác định đƣợc tổng số cây đổ gãy N%dg * N0 N dg  100 (2.33) Trong đó: N0 là mật độ ban đầu (trước khai thác) của lâm phần - Xác định tỷ lệ phần trăm số cây đổ gãy trong từng cỡ kính Ndi dg N%di dg  *100 (2.34)  Ndg Trong đó: Ndiđg : là số cây đổ gãy tại cỡ kính i ∑Nđg: là tổng số cây đổ gãy của lâm phần. - Xác định đƣợc số cây đổ gãy trong từng cỡ kính N%di dg * Ndi Ndi dg  100 (2.35) - Xác định phân bố N/D1.3 sau khai thác Ndiskt = Nditkt - Ndikt – Ndiđg (2.36) Trong đó: Ndiskt: Số cây sau khai thác tại cỡ kính i Nditkt: Số cây trước khai thác tại cỡ kính i Ndikt: Số cây khai thác tại cỡ kính i Ndiđg: Số cây đổ gãy tại cỡ kính i
12 Chƣơng 3 KẾ QUẢ Ê CỨU VÀ ẢO UẬ 3.1. iện trạng rừng các ô tiêu chuẩn thu thập số liệu 3.1.1.Một số nhân tố điều tra cơ bản trước khai thác Kết quả điều tra và xử lý số liệu trên 30 OTC tại khu vực nghiên cứu cho thấy: Mật độ: Trạng thái rừng rất giàu mật độ cây trung bình là 530 cây/ha, sai tiêu chuẩn bằng 19 cây/ha, hệ số biến động thấp 4%. Trạng thái rừng giàu mật cây trung bình là 474 cây/ha, sai tiêu chuẩn bằng 18 cây/ha, hệ số biến động thấp 4%. Trạng thái rừng trung bình mật cây trung bình là 464 cây/ha, sai tiêu chuẩn lớn bằng 43 cây/ha, hệ số biến động bằng 9%, lớn gấp 2,3 lần so với rừng rất giàu và rừng giàu. ƣờng kính D1.3 (cm): Trạng thái rừng rất giàu đường kính trung bình là 25,3 cm, sai tiêu chuẩn bằng 1,1 cm, hệ số biến động thấp 4,2%. Trạng thái rừng giàu đường kính trung bình là 24,7 cm, sai tiêu chuẩn bằng 1,8 cm, hệ số biến động 7,2%. Trạng thái rừng trung bình đường kính trung bình là 23,0 cm, sai tiêu chuẩn lớn bằng 1,3 cm, hệ số biến động bằng 5,5%. Chiều cao Hvn (m): Trạng thái rừng rất giàu chiều cao trung bình là 18,2 m, sai tiêu chuẩn bằng 1,3 m, hệ số biến động thấp 7,1%. Trạng thái rừng giàu chiều cao trung bình là 17,4 m, sai tiêu chuẩn bằng 1,1 m, hệ số biến động 6,5%. Trạng thái rừng trung bình chiều cao trung bình là 15,0 m, sai tiêu chuẩn lớn bằng 1,3 m, hệ số biến động bằng 8,7%. Tổng tiết diện ngang: Trạng thái rừng rất giàu tổng tiết diện ngang trung bình là 32,9 m2/ha, sai tiêu chuẩn bằng 2,8 m2/ha, hệ số biến động thấp 8,6%. Trạng thái rừng giàu tổng tiết diện ngang trung bình là 29,1 m2/ha, sai tiêu chuẩn bằng 5,3 m2/ha, hệ số biến động 18,3%. Trạng thái rừng trung bình tổng tiết diện ngang trung bình là 22,3 m2/ha, sai tiêu chuẩn lớn bằng 1,7 m2/ha, hệ số biến động bằng 7,4%. Trữ lƣợng: Trạng thái rừng rất giàu trữ lượng trung bình là 340,2 m3/ha, sai tiêu chuẩn bằng 23,3 m3/ha, hệ số biến động thấp 6,8%. Trạng thái rừng giàu trữ lượng trung bình là 244,6 m3/ha, sai tiêu chuẩn bằng 28,2 m3/ha, hệ số biến động 11,5%. Trạng thái rừng trung bình trữ lượng trung bình là 180,8 m3/ha, sai tiêu chuẩn lớn bằng 7,4 m3/ha, hệ số biến động bằng 4,1%. 3.1.2. Công thức tổ thành trước khai thác Từ số liệu thu thập được tại 30 OTC của khu vực nghiên cứu, cho thấy: Số loài tham gia công thức tổ thành: dao động từ 4 đến 13 loài trước khai thác Số loài ƣu thế: có 28/30 OTC chiếm 93,3% số OTC đều xuất hiện nhóm loài cây ưu thế. Các loài ưu thế chủ yếu là: Dẻ, Trâm, Chò xót, Gội, Kháo… 3.1.3. Một số nhân tố điều tra cơ bản cho các bộ phận lâm phần Sau khai thác, một số lượng lớn cây bị mất đi do đổ gãy và cây được chọn để khai thác. Số cây đổ gãy dao động từ 31 đến 106 cây/ha, trung bình 67 cây/ha. Số cây khai thác thấp nhất là 7 cây/ha và cao nhất là 23 . Mật độ cây sau khai thác từ 210 đến 490 cây/ha, trung bình 380 cây/ha.. Chiều cao bộ phận đổ gãy do khai thác bình quân dao động từ 5,5 đến 11,5 m, trung bình 8,9m. Chiều cao bộ phận khai thác bình quân từ 28,2 - 34,3 m, trung bình 31,3m. Chiều cao bộ phận sau khai thác bình quân từ 12,1 đến 17,7 m, trung bình 15,9 m. Sau khai thác: trạng thái
13 rừng bị giảm cấp trạng thái cụ thể như sau:. Trạng thái rừng rất giàu có 9/10 OTC giảm xuống rừng giàu; có 9/12 OTC rừng giàu giảm xuống trung bình, 1/8 OTC rừng trung bình giảm xuống rừng nghèo. 3.1.3.1 Phẩm chất của các bộ phận cây rừng Phẩm chất là một trong những tiêu chí phản ánh chất lượng của rừng. Trước và sau khai thác phẩm chất rừng có sự thay đổi giữa các bộ phận tốt, trung bình và xấu. Tỷ lệ phần trăm bộ phận cây xấu giảm xuống, tuy nhiên sự thay đổi này là không đáng kể, điều này được minh họa tại hình 3.1. ình 3.1: hẩm chất theo số cây trƣớc và sau khai thác 3.1.3.2. Tỷ lệ đổ gãy do khai thác Trong quá trình khai thác, sự đổ gãy các cây xung quanh là không thế tránh khỏi. Kết quả tính toán tỷ lệ đổ gãy trong khai thác tại khu vực nghiên cứu như sau: Tỷ lệ đổ gãy khá cao, số cây đổ gãy dao động từ 31 đến 106 cây/ha trung bình 67 cây/ha (chiếm 14,7%). Trữ lượng đổ gãy dao động từ 1,1 đến 17,6 m3/ha, trung bình 6,0 m3/ha (chiếm 2,5%). Điều này chứng tỏ một bộ phận không nhỏ các cây ở lớp dự trữ và cấp kế cận bị mất đi, ảnh hưởng đến chất lượng rừng sau này. 3.1.3.3. Cường độ khai thác Cường độ tổng hợp sau khai thác theo số cây dao động từ 8,2% đến 27,1% bình quân 18,0%. Trong khi đó cường độ khai thác nếu chỉ tính đến số cây khai thác chính chỉ chiếm bình quân 3,2% (chênh lệch rất lớn so với cường độ tổng hợp sau khai thác 15,8%). Điều này cũng cho thấy số lượng cây bị đổ gãy lớn hơn nhiều lần so với số cây đã khai thác, số lượng cây đổ gãy bình quân gấp 4,5 lần số lượng cây khai thác ình 3.2: ỷ lệ % số cây của các bộ phận 3.2. Sự thay đổi một số phân bố thực nghiệm trƣớc và ngay sau khai thác. 3.2.1. Sự thay đổi về phân bố số cây theo đường kính trước và ngay sau khai thác 3.2.1.1. Sự thay đổi về các đặc trưng của phân bố thực nghiệm
14 Luận án sử dụng tiêu chuẩn phi tham số của Wilcoxon để kiểm tra sự sai khác về phân bố - Với phân bố tần suất: 100% các OTC có giá trị Sig > 0,05 điều này cho thấy phân bố tần suất số cây theo đường kính trước và sau khai thác không có sự sai khác. - Với phân bố tần số: 100% các OTC có giá trị Sig tầng A2 (minh họa tại hình 3.12). ình 3.12: Sự thay đổi diện tích tán theo tầng thứ trƣớc và sau khai thác 3.3.1.2. Mối liên hệ giữa chỉ số diện tích tán (Cai) với D1.3 và N của lâm phần Kết quả tính toán cho thấy, hệ số xác định R2 = 0,8581 cho thấy tương quan giữa Cai với mật độ N và đường kính D1.3 ở mức chặt. Các tham số của phương trình đều có
15 giá trị P-Value < 0,05 điều này thể hiện sự tồn tại của tất cả các tham số trong phương trình. Phương trình được xác định như sau: Cai = -2,3495+0,0050*N+0,0958*D1.3 (3.1) 3.3.1.3. Sự thay đổi độ tàn che trước và sau khai thác Chỉ số diện tích tán lá Cai và độ tàn che có mối quan hệ mật thiết với nhau,được thể hiện tại phương trình sau: TC = 0,1325+0,2946*Cai (3.2) Phương trình 3.2 có hệ số tương quan R = 0,8778 thể hiện mối quan hệ giữa độ tàn che với chỉ số diện tích tán lá ở mức rất chặt. Các tham số đều có giá trị P-value < 0,05 thể hiện sự tồn tại thực sự của tham số, qua đó thể hiện sự tồn tại của phương trình. 3.4. ặc điểm tái sinh rừng 3.4.1. Tổ thành tầng cây tái sinh Số loài tham gia công thức tổ thành trước khai thác dao động từ 4 đến 10 loài ,bình quân 7 loài; sau khai thác dao động từ 4 đến 11 loài , bình quân 7 loài. Có 56,7% có sự thay đổi về số loài tham gia công thức tổ thành sau khai thác. Trong đó số loài cây mất đi sau khai thác trong công thức tổ thành dao động từ 1 đến 2 loài. Số loài cây thêm vào công thức tổ thành sau khai thác dao động từ 1 đến 2 loài. Số loài ƣu thế: 100% số OTC đều xuất hiện nhóm loài cây ưu thế. Trước khai thác số loài cây ưu thế dao động từ 2 đến 6 loài ,bình quân 4 loài. Sau khai thác số loài cây ưu thế dao động từ 3 đến 5 loài ,bình quân 4 loài 3.4.2. Các chỉ tiêu đánh giá tái sinh rừng 3.4.2.1. Mật độ cây tái sinh Kết quả cho thấy: Mật độ tái sinh số cây bình quân trước khai thác 2051 cây/ha, sau khai thác là 1651 cây/ha, bình quân sau khai thác mất đi 400 cây/ha .Mật độ cây tái sinh triển vọng bình quân trước khai thác 1087 cây/ha, sau khai thác là 872 cây/ha, bình quân sau khai thác mất đi 215 cây/ha chiếm 19,8%. Như vậy, mật độ cây tái sinh triển vọng trước khai thác bình quân đều lớn hơn 1000 cây/ha. Tuy nhiên, sau khai thác mật độ này giảm xuống dưới 1000 cây/ha. Do đó có nguy cơ thiếu hụt cây tái sinh có chất lượng cao để tham gia tầng tán chính trong tương lai, vì thế cần có các biện pháp kỹ thuật tác động sau khai thác hợp lý. 4.3.2.2. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh: Chất lượng cây tái sinh ít biến động sau khai thác. Bình quân tỷ lệ cây tốt là 48,2% cây, trung bình 39,3% cây và xấu 12,4%. Nguồn gốc: Cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ rất lớn 97,2% còn lại 2,8% là tỷ lệ cây tái sinh có nguồn gốc từ chồi. Các cây tái sinh từ chồi có đặc điểm sinh trưởng nhanh phù hợp với yêu cầu kinh doanh gỗ nhỏ 3.4.2.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao và cấp đường kính Theo cấp chiều cao: Trước và sau khai thác, số lượng cây tái sinh giảm khi chiều cao tăng lên. Số cây tái sinh ở các cỡ chiều cao < 0,5 đến 1,0m chiếm tỷ lệ lớn nhất chiếm đến 68% tổng số cây tái sinh, sau đó giảm dần. Sở dĩ có hiện tượng này là do trong quá trình phát triển, cây tái sinh chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố, như độ tàn che, cây mẹ gieo giống, cây bụi thảm tươi
16 Theo cấp đường kính: Trước và sau khai thác, số lượng cây tái sinh cũng có xu hướng giảm khi cỡ đường kính tăng lên. Số cây tập trung nhiều nhất ở cỡ đường kính
17 Dựa vào phân bố lý thuyết và khẳng định phương trình Meyer mô phỏng tốt phân bố số cây theo đường kính N/D1.3. b. Xác định phân bố N/D1.3 bộ phận khai thác Kết quả cho thấy, phương trình (3.1) mô phỏng tốt mối quan hệ này với hệ số xác định R2 = 0,930 ở mức tương quan rất chặt và giá trị xác suất Sig
18 Kết quả cho thấy, tham số a của phương trình H=a*Db sau khai thác và trước khai thác có tương quan chặt, hệ số xác định R2 = 0,8535 với mức ý nghĩa α=0,05; các giá trị P-value < 0,05 thể hiện sự tồn tại của các tham số trong tổng thể và thể hiện sự tồn tại của phương trình. Tương tự tham số b của phương trình h=a*db sau khai thác và trước khai thác có tương quan chặt, hệ số xác định R2 = 0,8795 với mức ý nghĩa α=0,05; các giá trị P-value < 0,05 thể hiện sự tồn tại của các tham số trong tổng thể và thể hiện sự tồn tại của phương trình. Như vậy, phương trình a2=-0,3364+1,0930*a1 và b2=-0,0207 +1,0539*b1 sẽ xác định được tham số của phương trình H=a*Db sau khai thác từ phương trình H=a*Db trước khai thác 3.5.2. Các bước dự đoán động thái cấu trúc cơ bản rừng tự nhiên khu vực nghiên cứu Bƣớc 1: Xác định phân bố số cây theo đƣờng kính và đƣờng cong chiều cao rừng tự nhiên (1): Xác định phân bố N/D1.3 bộ phận cây trước khai thác (2): Xác định phân bố N/D1.3 bộ phận cây khai thác - Xác định tỷ lệ phần trăm số cây khai thác trong từng cỡ kính N%dikt = -389,8 + 10,56*Di1.3 -0,0569*Di1.32 - Sau đó xác định số cây khai thác trong từng cỡ kính N%d ikt * Nd i Nd ikt  100 (3): Xác định phân bố N/D1.3 bộ phận cây đổ gãy * Xác định tỷ lệ phần trăm số cây đổ gãy trong lâm phần - Tỷ lệ phần trăm số cây đổ gãy theo phương trình N%đg = 4,0016*M0,2587 - Tổng số cây đổ gãy của lâm phần. N%dg * N0 N dg  100 * Xác định tỷ lệ phần trăm số cây đổ gãy trong từng cỡ kính - Tỷ lệ phần trăm số cây đổ gãy trong từng cỡ kính N%diđg = 57,17 -3,1068*Di1.3 + 0,0415*(Di1.3) 2 -Số cây đổ gãy trong từng cỡ kính N%di dg * Ndi Nd idg  100 (4): Xác định phân bố N/D1.3 bộ phận cây sau khai thác N/D1.3 sau khai thác = N/D1.3 trước khai thác - N/D1.3 khai thác - N/D1.3 đổ gãy (5): Xác định đường cong chiều cao sau khai thác - Xác định phương trình đường cong chiều cao trước khai thác H=a1*Db1 - Xác định phương trình đường cong chiều cao sau khai thác H=a2*Db2 thông qua phương trình: a2= -0,3364+1,0930*a1 và b2= -0,0207 +1,0539*b1