BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRẦN VĂN NGỘ
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA CÂY
KEO LAI (Acacia auriculiformis* Acacia mangium)
Ở XÃ HOÀI TÂN HUYỆN HOÀI NHƠN
TỈNH BÌNH ĐỊNH
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRẦN VĂN NGỘ
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA CÂY
KEO LAI (Acacia auriculiformis* Acacia mangium)
Ở XÃ HOÀI TÂN HUYỆN HOÀI NHƠN
TỈNH BÌNH ĐỊNH
Ngành: Lâm Nghiệp
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn: Ths. NGUYỄN VĂN DONG
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này, ngoài sự nỗ lực và cố gắng của bản thân,
tôi đã nhận được nhiều sự hỗ trợ và giúp đỡ quý báu từ nhiều phía. Nhân
dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn đến:
- Cha, Mẹ đã nuôi dưỡng và động viên tôi trong suốt cuộc đời này.
- Quý Thầy, Cô giáo Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí
Minh, Quý Thầy, Cô giáo Khoa Lâm nghiệp đã tận tình giảng dạy và
truyền đạt nhiều kiến thức cho tôi trong suốt thời gian học tập.
- Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Dong đã
hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
- Xin chân thành cảm ơn tập thể các anh trong Ban Quản Lý Rừng
Phòng Hộ huyện Hoài Nhơn đã tạo điều kiện giúp đỡ và cung cấp số
liệu thực tế và các tài liệu có liên quan để tôi có thể thực hiện và hoàn
thành đề tài này.
- Cảm ơn tất cả bạn bè trong và ngoài lớp đã giúp đỡ, động viên tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
- Do hạn chế về thời gian cũng như về mặt kiến thức nên đề tài khó
tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự nhận xét, những
ý kiến đóng góp của quý Thầy, Cô giáo và các bạn để đề tài được
hoàn chỉnh hơn.
Tp.HCM, tháng 06 năm 2012
Sinh viên thực hiện
TRẦN VĂN NGỘ
ii
TÓM TẮT
Trần Văn Ngộ, sinh viên Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm
Thành phố Hồ Chí Minh.
Đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của cây keo lai (Acacia
auriculiformis* Acacia mangium) ở Xã Hoài Tân Huyện Hoài Nhơn Tỉnh Bình
Định”được tiến hành từ tháng 03 đến tháng 06 năm 2012.
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Nguyễn Văn Dong
Đề tài hướng vào những mục tiêu nguyên cứu sau :
Mô tả và xây dựng những mô hình phân bố đường kính, chiều cao và đường
kính tán lâm phần Keo lai từ 3 – 7 tuổi, phân tích phân hóa và tỉa thưa Keo lai tùy
theo tuổi. Những nghiên cứu này là cơ sở cho xây dựng chương trình chặt nuôi
rừng, thống kê và dự đoán sản lượng rừng.
Để đạt được những mục tiêu nguyên cứu trên đây, tác giả đã sử dụng phương
pháp điều tra lâm phần dựa trên những ô tiêu chuẩn tương ứng với tuổi. Ô tiêu
chuẩn có diện tích 500 m2 và đã lập được 12 ô tiêu chuẩn.Trong các ô tiêu chuẩn, đã
tiến hành thống kê các đặc trưng kết cấu lâm phần,
Đề tài đã thu được những kết quả dưới đây:
(1) Đường kính thân cây của những lâm phần Keo lai ở tuổi 3, 4, 5 và 7 có độ
biến động tương ứng là: 17,55%; 22,18%; 16,36% và 10,23%.
(2) Chiều cao thân của những lâm phần Keo lai ở tuổi 3, 4, 5, và 7 có độ động
tương ứng là: 18,75%; 29,29%; 15,19% và 11,24%.
(3) Đường kính tán cây của những lâm phần Keo lai ở tuổi 3, 4, 5 và 7 có độ
biến động tương ứng là: 39,54%; 45,28%; 35,41% và 36,11%.
(4) Tương quan giữa (D1.3) và tuổi (A): Phương trình D1,3 = exp(1,31617 +
0,193369*A) có Sx = 0,121581 và r = 0,957668, biểu thị mối tương quan
giữa đường kính (D1.3) và tuổi (A).
(5) Tương quan giữa (Hvn) và tuổi (A): Phương trình Hvn =
3,03475*A^0,80502 có Sx = 0,101748 và r = 0,96087, biểu thị mối tương
quan giữa đường kính (Hvn) và tuổi (A)
iii
(6) Tương quan giữa đường kính tán (Dt) và tuổi (A): Phương trình Dt =
(0,67301 + 0,109595*A)^2 với Sx = 0,084574 và r = 0,938185, biểu thị mối
tương quan giữa đường kính (Dt) và tuổi (A) :
(7) Tương quan giữa đường kính (D1.3) và chiều cao (Hvn): Phương trình
Hvn = exp(1,42771 + 0,0920369*D1.3), Sx = 0,0509041 và r = 0,990351,
biểu thị mối tương quan giữa đường kính (D1.3) và tuổi (Hvn).
(8) Tương quan giữa đường kính (D1.3) và chiều cao (Dt): Phương trình Dt=
exp(-0,67569 + 0,103344*D1.3) với Sx = 0,069694 và r = 0,985754, biểu thị
mối tương quan giữa đường kính (Dt) và tuổi (D1.3).
iv
SAMMARY
Tran Van Ngo, student of QR 34 grade – Faculty of Forestry, Nong
Lam University, Thu Duc District, Ho Chi Minh City.
The thesis: "Study on the growth feature of Acacia auriculiformis *
Acacia Mangium in Hoai Tan Ward Hoai Nhon District, BinhDinh
Province" was conducted from May 03 to May 06 2012.
Scientific Advisor: MSc. Nguyen Van Dong
The thesis oriented to the following objectives:
Description and construction of diameter, height and canopy diameter
distribution pattern of Acacia hybrid stand from 3-7 years old, analyzing and
thinning of Acacia auriculiformis on age. These studies are the basis for
building cutting-afforestation programs, statistics and predictions of forest
production.
To achieve these research objectives, the authors have used clinical
method of investigation based on the age standard plots. Plots of 500 m2 and
has set up 12 standard plot.Among plots, has conducted statistical of clinical
structure features
Project has obtained the following results:
(1) The diameter of the Acacia auriculiformis trunk at the age of 3, 4, 5 and 7
varies respectively : 17.55%, 22.18%, 16.36% and 10.23%.
(2) The height of Acacia auriculiformis trunk at ages of 3, 4, 5, and 7 has
respective fluctuation: 18.75%, 29.29%, 15.19% and 11.24%.
(3) The diameter of Acacia auriculiformis canopy at the age of 3, 4, 5 and 7,
respectively fluctuates: 39.54%, 45.28%, 35.41% and 36.11%.
(4) The relation (D1.3) and age (A): D1, 3 = exp (1.31617 + 0.193369 * A) with
Sx = 0.121581 and r = 0.957668, indicating a correlation between the diameter
(D1 .3) and age (A).
(5) The relation (Hvn) and age (A):Equation: Hvn = 3.03475 * A ^ 0.80502
v
with S x = 0.101748 and r = 0.96087, indicating a correlation between the
diameter (Hvn) and age (A)
(6) Correlation between canopy diameter (Dt) and age (A) Equation: Dt =
(0.67301 + 0.109595 * A) ^ 2 with Sx = 0.084574 and r = 0.938185, indicating
a correlation between the diameter (Dt) and age (A):
(7) The correlation between the diameter (D1.3) and height (Hvn):
Equation: Hvn = exp (1.42771 + 0.0920369 * D1.3), Sx = 0.0509041 and r =
0.990351, indicating a correlation between the diameter (D1.3) and age (Hvn).
(8) The correlation between the diameter (D1.3) and height (Dt) equation :Dt =
exp (-0.67569 + 0.103344 * D1.3) with Sx = 0.069694 and r = 0.985754,
indicating correlation between the diameter (Dt) and age (D1.3).
vi
MỤC LỤC
TRANG TỰA ................................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
TÓM TẮT .................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ................................................................................................................... vii
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ..................................................................... x
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................... xi
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... xii
Chương 1 MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
1.2.1 Về mặt lý luận .............................................................................................. 2
1.2.2 Về mặt thực tiễn ............................................................................................ 2
1.2.3 Ý nghĩa của đề tài .......................................................................................... 3
Chương 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................... 4
2.1 Định nghĩa về sinh trưởng ................................................................................... 4
2.2 Tình hình nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng .................................................. 4
2.2.1 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng trên thế giới........................ 4
2.2.2 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng ở Việt Nam ......................... 8
2.3 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ............................................................. 11
2.3.1 Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 11
2.3.1.1 Địa hình ................................................................................................ 11
2.3.1.2 Đất đai .................................................................................................. 11
2.3.1.3 Thực bì ................................................................................................. 11
2.3.1.4 Khí hậu thủy văn .................................................................................. 11
2.3.2 Điều kiện dân sinh-kinh tế-xã hội ............................................................... 12
2.3.3 Nhận xét chung về tỉnh hình cơ bản ............................................................ 12
2.3.3.1 Thuận lợi .............................................................................................. 12
vii
2.3.3.2 Khó khăn .............................................................................................. 12
2.4 Đặc điểm của cây keo lai ................................................................................... 13
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................. 14
3.1 Nội dung nghiên cứu.......................................................................................... 14
3.2 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 14
3.2.1 Công tác ngoại nghiệp ................................................................................. 14
3.2.2 Công tác nội nghiệp..................................................................................... 15
3.2.2.1 Xác định phân bố số cây theo đường kính, chiều cao và đường kính
tán ..................................................................................................................... 15
3.2.2.2 Xác định quy luật sinh trưởng:............................................................. 15
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................... 17
4.1 Quy luật phân bố của một số nhân tố tăng trưởng ............................................. 17
4.1.1 Phân bố số cây theo cấp đường kính (D1,3) của cây keo lai trồng tại xã
Hoài Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ........................................................ 17
4.1.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao (Hvn) của cây keo lai trồng tại xã Hoài
Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ................................................................. 21
4.1.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính tán (Dt) của cây keo lai trồng tại xã
Hoài Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ........................................................ 25
4.2 Qui luật sinh trưởng của cây keo lai trồng tại xã Hoài Tân huyện Hoài Nhơn
tỉnh Bình Định ......................................................................................................... 29
4.2.1 Qui luật sinh trưởng đường kính (D1,3) của cây keo lai trồng tại xã Hoài
Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ................................................................. 29
4.2.2 Qui luật sinh trưởng chiều cao (Hvn) của cây keo lai trồng tại xã Hoài Tân
huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ........................................................................ 31
4.2.3 Qui luật sinh trưởng đường kính tán (Dt) của cây keo lai trồng tại xã Hoài
Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ................................................................. 32
4.2.4 Tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3) của cây keo lai
trồng tại xã Hoài Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ..................................... 33
viii
4.2.5 Tương quan giữa đường kính tán (Dt) và đường kính (D1,3 của cây keo lai
trồng tại xã Hoài Tân huyện Hoài Nhơn tỉnh Bình Định ..................................... 34
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 37
5.1 Kết luận .............................................................................................................. 37
5.2 Kiến nghị............................................................................................................ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 40
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 41
ix
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
D1,3
Đường kính thân cây tại tầm cao 1,3 m (cm)
Hvn
Chiều cao vút ngọn (m)
Dt
Đường kính tán (m)
fi
Tần số xuất hiện
N%
Phân bố của nhân tố sinh trưởng (%)
S2
Phương sai mẫu
S
Độ lệch tiêu chuẩn
R
Biên độ biến động
Sk
Hệ số độ lệch phân bố
Sx
Sai số tiêu chuẩn của trung bình mẫu
Cv%
Hệ số biến động
A
Tuổi của cây
Sx
Sai số tiêu chuẩn
r
Hệ số tương quan
D1,3tn
Đường kính thực nghiệm
D1,3lt
Đường kính lí thuyết
Htn
Chiều cao thực nghiệm
Hlt
Chiều cao lí thuyết
Dttn
Đường kính tán thực nghiệm
Dtlt
Đường kính tán lí thuyết
Đường kính bình quân của thân cây
Chiều cao vút ngọn bình quân
Đường kính tán bình quân
STT
Số thứ tự
x
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1 Các bảng phân bố % số cây theo cấp đường kính (D1,3) của cây keo lai ở
các loại tuổi ................................................................................................................. 17
Bảng 4.2 Bảng phân bố số cây theo cấp chiều cao (Hvn) của cây keo lai ở các loại
tuổi ............................................................................................................................... 21
Bảng 4.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính tán (Dt) của cây keo lai ..................... 26
Bảng 4.4 Kết quả thử nghiệm từ các phương trình tương quan ................................. 30
Bảng 4.5 Kết quả thử nghiệm từ các phương trình tương quan ................................. 31
Bảng 4.6 Kết quả thử nghiệm từ các phương trình tương quan ................................. 32
Bảng 4.7 Kết quả thử nghiệm từ các phương trình tương quan ................................. 33
Bảng 4.8 Kết quả thử nghiệm từ các phương trình tương quan ................................. 35
xi
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn phân bố % số cây theo đường kính (D1,3) ở các loại tuổi20
Hình 4.2 Biểu đồ biểu diễn phân bố % số cây theo chiều cao (Hvn) ở các loại tuổi .. 24
Hình 4.3 Biểu đồ biểu diễn phân bố % số cây theo đường kính tán (Dt) các loại tuổi28
Hình 4.4 Đường biểu diễn tương quan giữa đường kính (D1,3) và tuổi (A) ............... 30
Hình 4.5 Đường biểu diễn tương quan giữa chiều cao (Hvn) và tuổi (A) ................... 32
Hình 4.6 Đường biểu diễn tương quan giữa đường kính tán (Dt) và tuổi (A)............ 33
Hình 4.7 Đường biểu diễn tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3) .. 34
xii
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Rừng là một tài nguyên vô cùng quý giá, là một phần không thể thiếu trong đời
sống con người từ xưa tới nay. Rừng giữ vai trò quan trọng không gì thay thế được
trong nhiều lĩnh vực. Rừng bảo vệ môi trường sinh thái, bảo vệ nguồn gen, bảo vệ
đa dạng sinh học, nó có vai trò rất quan trọng trong việc hấp thụ nhiệt, điều hòa khí
hậu, là nơi sống che chở cho con người và muôn loài, là nguồn cung cấp gỗ, củi và
các lâm sản khác cho nhu cầu đời sống con người. Trong những năm gần đây do
nhu cầu về gỗ, củi và các lâm sản khác của con người ngày càng gia tăng đã dẫn
đến tốc độ khai thác rừng rất lớn và trong quá trình khai thác, các yếu tố khai thác
cũng như các biện pháp lâm sinh chưa được chú ý, vì thế làm cho tài nguyên rừng
bị giảm sút nghiêm trọng, diện tích rừng ngày càng hẹp, làm cho nhiều loại độngthực vật quý hiếm có nguy cơ bị tuyệt chủng. Bên cạnh đó, công tác quản lý bảo vệ
rừng chưa được khuyến khích bởi chưa có những chính sách hợp lý và cụ thể, nạn
cháy rừng xảy ra thường xuyên, sâu hại cũng ngày càng phát triển gây ra những trận
dịch lớn. Để khắc phục tình trạng đó, chúng ta tiến hành trồng rừng và đẩy mạnh
công tác chăm sóc, bảo vệ rừng nhằm cải thiện lại môi trường sống cũng như đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao về sử dụng gỗ của con người và cần phải tìm hiểu quy
luật sinh trưởng của chúng cũng như điều tra phân bố của từng lâm phần. Do đó,
trong những năm gần đây rừng trồng chiếm một vị trí rất quan trọng trong kinh
doanh của ngành lâm nghiệp.
Hiện nay nhu cầu tiêu thụ giấy của nước ta hàng năm rất lớn, trong khi đó tỏng
công suất nhà máy giấy chưa đáp ứng nhu cầu và cần phải nhập khẩu từ nước ngoài.
1
Do đó, việc đẩy mạnh trồng rừng để tạo nguồn nguyên liệu cho việc sản xuất cũng
như mục đích kinh doanh khác là vấn đề rất quan trọng.
Keo lai (Acacia Hybrid) là loại mọc nhanh, cho năng suất cao và ổn định, có
chu kì kinh doanh ngắn, gỗ của nó là nguồn cung cấp nguyên liệu giấy sợi và đồ gia
dụng. Hơn nữa, nó còn có khả năng cải tạo đất tốt và sinh trưởng được ở những nơi
đất nghèo kiệt.
Được sự phân công của Bộ môn quản lý tài nguyên rừng, dưới sự hướng dẫn
của Thầy Ths. Nguyễn Văn Dong, trong giới hạn của một khóa luận tốt nghiệp cuối
khóa, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của cây
keo lai (Acacia auriculiformis* Acacia mangium) ở Xã Hoài Tân Huyện Hoài
Nhơn Tỉnh Bình Định”. Với nguyện vọng kết quả nghiên cứu của khóa luận này sẽ
đóng góp một phần nhỏ làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá đúng khả năng sinh
trưởng, cũng như tìm hiểu những quy luật sinh trưởng của rừng keo lai tại khu vực
nghiên cứu, làm cơ sở khoa học ban đầu cho việc nuôi dưỡng rừng hợp lý hơn,
nhằm đưa rừng đạt hiệu quả cao hơn.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Về mặt lý luận
Đề tài nhằm giải quyết vấn đề sau:
Đánh giá được hiện trạng sinh trưởng và phát triển của cây keo lai thông qua
việc nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng như D1,3, Hvn,
Dt…
Tìm hiểu được các qui luật sinh trưởng của cây keo lai trồng tại xã Hoài Tân
huyện Hòai Nhơn tỉnh Bình Định thông qua việc xây dựng các phương trình tương
quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng với các cấp tuổi cây rừng và so sánh các chỉ tiêu
này với nhau.
1.2.2 Về mặt thực tiễn
Những kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đánh giá chính xác năng suất
của cây keo lai trồng ở nơi đây. Ngoài ra, nó còn cung cấp thông tin để thiết lập các
mô hình sinh trưởng và tăng trưởng của cây keo lai giúp các nhà lâm học quyết có
2
thể áp dụng những biện pháp kĩ thuật lâm sinh phù hợp, giúp nâng cao năng suất
của rừng tại nơi đây hơn nữa.
Thông qua kết quả nghiên cứu của đề tài giúp những chủ rừng nơi đây nắm
được tốt hơn qui luật sinh trưởng của cây keo lai, đồng thời đề xuất những biện
pháp quản lí và chăm sóc hợp lí nhất để chủ rừng có kế hoạch kinh doanh đạt hiệu
quả cao nhất.
1.2.3 Ý nghĩa của đề tài
Với mục tiêu phát triển cây keo lai trở thành một trong những loài cây đem
lại hiệu quả kinh tế cao nhất trong các loài cây lâm nghiệp, góp phần nhỏ để chính
sách trồng rừng của nhà nước được hiệu quả cao.
3
Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Định nghĩa về sinh trưởng
Sinh trưởng cây rừng là quá trình tích lũy về chất của cây, nó kéo dài liên tục
trong suốt thời gian tồn tại tự nhiên của chúng và là cơ sở chủ yếu để đánh giá sức
sản xuất của lập địa, điều kiện tự nhiên cũng như hiệu quả các biện pháp tác động
đã áp dụng. Do vậy, khi ta tiến hành tác động vào rừng tức là xáo trộn một phần vốn
sản xuất này, ta phải hướng tới những mục tiêu lâu dài, liên tục và ổn định bằng các
biện pháp kỹ thuật phù hợp để đưa rừng đạt sản lượng, năng suất cao nhất trên một
đơn vị diện tích.
Lượng thông tin chính xác về sinh trưởng và tăng trưởng của cây, của rừng là
cơ sở cho việc lập kế hoạch kinh doanh hàng năm như: việc xác định thời điểm và
cường độ tỉa thưa cho rừng trồng, thời điểm khai thác và lượng khai thác của rừng
tự nhiên hay rừng trồng nhiều tuổi.
Nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của rừng là một vấn đề mà được rất
nhiều nhà lâm học đặc biệt quan tâm, vì nó phục vụ đắc lực cho công tác quản lý,
dự toán, lập kế hoạch, … trong lĩnh vực sản xuất lâm nghiệp.
2.2 Tình hình nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng
2.2.1 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng trên thế giới
Theo V. Bertalanfly (1951), sinh trưởng là sự lớn lên của cơ thể thông qua sự
đồng hóa. Như vậy, sinh trưởng của cây rừng và lâm phần là kết quả của quá trình
đồng hóa những nguồn năng lượng của môi trường ngoài hoàn cảnh sinh thái rừng,
dưới ảnh hưởng của các quy luật nội tại bên trong và bên ngoài của nó.
4
Các nhà lâm học thường phân chia quá trình phát triển của rừng ra làm 5 giai
đoạn: rừng non, rừng sào, rừng trung niên, rừng thành thục và rừng quá thành thục.
Quy luật sinh trưởng chung của thực vật là lúc đầu chậm, tăng mạnh và chậm dần
cho đến khi đạt giá trị tối đa.
Sinh trưởng của cây rừng và lâm phần phụ thuộc tổng hợp vào các yếu tố
môi trường và những biện pháp tác động. Vì vậy, không có những nghiên cứu thực
nghiệm khoa học thì không thể làm sáng tỏ quy luật của các loài cây. Nhận thức
được vấn đề này, từ thế kỷ 18 đã xuất hiện những nghiên cứu của các tác giả
Octtelt, Pauslen, Bause, Borggreve, Breymann, Cotta, Danckelmann, Draudt,
Hartig, Weise… Nhìn chung, những nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng và lâm
phần đều được xây dựng thành các mô hình toán học chặt chẽ và được công bố
trong các công trình của Meyer, M.A, Stevenson (1949), Schumacher, F.X và Coile
T.X (1960), Alder (1980) … (dẫn nguồn Nguyễn Minh Quốc, 2006).
Sinh trưởng của cây rừng được hiểu như một hàm số phụ thuộc vào nhiều
biến số như: tuổi cây (A), các đặc trưng về nhiệt độ (TT), lượng mưa (VL), ẩm độ
(W), lượng bức xạ (BX), khoáng chất trong đất (NPK), mật độ (N), …
Sinh trưởng của rừng được biểu diễn dưới dạng phương trình:
Y = f(A, TT, VL, W, BX, NPK, N,…)
Trong đó, f là dạng phương trình thích hợp được xác định bởi các phương
pháp thống kê và phù hợp với các đặc tính sinh học của cây rừng. Nếu đồng nhất
các yếu tố hoàn cảnh thì hàm số trên chỉ phụ thuộc vào tuổi, tức Y = f(A).
Từ nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học lâm nghiệp trên thế giới đã đi sâu
nghiên cứu về sự ứng dụng rộng rãi của thống kê toán học để tìm ra các hàm thích
hợp cho việc mô tả quá trình sinh trưởng của các loài cây rừng ở các vùng sinh thái
khác nhau trên các châu lục. Các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng
rừng của các nhà khoa học lâm nghiệp trên thế giới chủ yếu là áp dụng kỹ thuật
phân tích thống kê toán học, phân tích tương quan và hồi quy, từ đó xác định trữ
lượng, sản lượng gỗ của lâm phần.
5
Trong lịch sử ra đời và phát triển của sản lượng rừng đã xuất hiện hàm sinh
trưởng của Gompertz (1825). Tiếp sau đó là hàm sinh trưởng của các tác giả khác
như Verhulst (1845), Korsun (1935), Frane (1968), Korf (1973), Schumacher
(1983),… Hầu như những nghiên cứu về sinh trưởng của cây rừng và lâm phần
được xây dựng thành các phương trình toán học chặt chẽ.
Nhìn chung, các hàm sinh trưởng đều có dạng toán học khá phức tạp, biểu
diễn quá trình sinh học dưới sự chi phối tổng hợp của các nhân tố nội và ngoại cảnh.
Đây là các hàm toán học mô phỏng được quy luật sinh trưởng của cây rừng và lâm
phần dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần để dự đoán giá trị lớn nhất của các đại
lượng sinh trưởng.
Tuy nhiên, các hàm toán học hay các hàm sinh trưởng được tìm ra chỉ thích
hợp với một số loài cây ở một số vùng sinh thái cụ thể nào đó, đối với các loài cây
khác nhau ở các vùng sinh thái khác nhau, các hàm toán học cần phải kiểm chứng
thực tế để kết luận về mức độ phù hợp của chúng.
Sau đây là một số hàm sinh trưởng tiêu biểu làm cơ sở cho việc ứng dụng và
phát triển trong phương pháp mô hình hồi quy về sinh trưởng và sản lượng rừng:
a
e
1
.
0 a
1
Hàm Gompertz:
y = m. e
Hàm Backmann:
Log(y) = a0 + a1Log(A) + a2Log2(A)
Hàm Korsun:
y = a0.e
( a1 ln A a 2 ln 2 A )
.e
a1
1 a
. A1
a 2
Hàm Korf:
y= a
Hàm Mitscherlich:
y=
a0.[1 e(a1 . A) ]
Hàm Thomasius:
y=
a0 .[1 e a1. A(1e
Hàm Meyer:
y = a0 .A
0
2
a2
Trong đó:
a2 . A )
]
a1
y là đại lượng sinh trưởng như chiều cao, đường kính,…
m là giá trị cực đại có được của y.
6
a0, a1, a2 là các tham số của phương trình.
A là tuổi của cây rừng hay lâm phần.
e là số mũ tự nhiên Neper (e = 2,71828…)
Trong nghiên cứu quá trình sinh trưởng, việc nghiên cứu những thay đổi
tương ứng của mật độ cây rừng theo thời gian cũng được chú trọng, vì nó là một
trong những nhân tố tạo nên hoàn cảnh rừng có tốt hay không, trữ lượng rừng cao
hay thấp. Từ đó, Thomasius (1972) đã đề xướng học thuyết về không gian sinh
trưởng tối ưu cho mỗi loài cây rừng thông qua phương trình:
K = lg(N).lg(D).ec.A
Trong đó:
N là mật độ cây rừng tuổi A (cây/ha)
K là không gian sinh trưởng tối ưu.
D là kích thước bình quân lâm phần ở tuổi A.
c là tham số của phương trình.
Khi nhu cầu về không gian sinh trưởng thay đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi về
mật độ cho phù hợp với các quan hệ nội, ngoại cảnh của đời sống cây rừng. Nếu
nhu cầu này không được giải quyết, nói cách khác mật độ cây không phù hợp sẽ ảnh
hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng phát triển của cây rừng (dẫn nguồn Võ Kế
Phước, 2006).
Tốc độ tăng trưởng hay còn gọi là lượng tăng trưởng thường xuyên của cây
rừng cũng được các nhà nghiên cứu quan tâm, mô tả và quy luật hóa quá trình tăng
trưởng của cây rừng bằng những hàm tăng trưởng như:
Hàm Gompertz: y ' a 0 .e
Hàm Korf:
Trong đó:
a1 . A
y ' a 0 . A a1
y’ là lượng tăng trưởng của nhân tố nào đó;
A là tuổi;
e là số mũ tự nhiên Neper (e = 2,71828…);
a0, a1 là các tham số phương trình.
7
Prodan (1970) khi nghiên cứu quan hệ giữa đường cong sinh trưởng và
đường cong lượng tăng trưởng cho thấy rằng điểm uốn của đường cong sinh trưởng
là điểm cực đại của đường cong lượng tăng trưởng (dẫn nguồn Trần Hoài Bảo,
2009).
Theo Busson (1978), lượng tăng trưởng về thể tích gỗ sẽ tăng lên đến một
tuổi nào đó lại giảm xuống (dẫn nguồn; Trần Hoài Bảo, 2009).
Nhìn chung, việc nghiên cứu về quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của cây
rừng về chiều cao, đường kính và thể tích,... đã thu hút sự quan tâm của rất nhiều
nhà nghiên cứu sinh trưởng trên thế giới. Qua đó, đã đưa ra nhiều dạng hàm toán
học khác nhau nhằm mô tả chính xác quy luật sinh trưởng của mỗi loài cây ở từng
vùng sinh thái khác nhau trên thế giới và cũng là cơ sở khoa học rất quý giá cho
những nghiên cứu khác về sinh trưởng cây rừng trên thế giới và Việt Nam.
2.2.2 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng ở Việt Nam
Ở nước ta, sinh trưởng của cây cá thể và quần thể đã được nhiều nhà khoa
học lâm nghiệp nghiên cứu, ứng dụng và đề nghị một số dạng phương trình toán
học biểu diễn quá trình sinh trưởng của một số loài cây trồng và nhiều loại hình
rừng khác nhau cũng như mối quan hệ giữa các nhân tố sinh trưởng của chúng với
nhau trong quá trình sinh trưởng của cây rừng.
Vũ Đình Phương và cộng tác viên (1973), khi nghiên cứu về quy luật sinh
trưởng rừng bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) đã mô tả quan hệ giữa chiều cao bình
quân (H) với tuổi của lâm phần bồ đề (Styrax tonkinensis Pierre) trồng thuần loài
đều tuổi bằng phương trình:
AH a0 a1.A a2 .A2
Trong đó:
A là tuổi của cây hay lâm phần.
H là chiều cao cây hay chiều cao bình quân lâm phần.
a0, a1, a2 là các tham số phương trình.
Đồng Sỹ Hiền (1973), trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra dạng
phương trình toán học bậc đa thức để biểu thị mối quan hệ giữa đường kính và
8
chiều cao ở các vị trí khác nhau của cây, qua đó mô tả được quy luật phát triển hình
dạng thân cây của cây rừng, đặc biệt là cây rừng tự nhiên:
y = b0 + b1.x1 + b2.x2+ b3.x3 + … + bn.xn
Phương pháp này được dùng là cơ sở cho việc lập biểu thể tích và biểu độ
thon cây đứng, nhằm xác định trữ lượng của rừng theo phương pháp cây tiêu chuẩn
một cách nhanh chóng, giảm nhẹ công việc ngoại nghiệp và nội nghiệp trong công
tác điều tra rừng.
Phùng Ngọc Lan (1981 - 1985) đã khảo nghiệm phương trình sinh trưởng
Schumacher và Gompertz cho một số loài cây như: mỡ, thông nhựa, bồ đề, bạch
đàn trên một số điều kiện lập địa khác nhau cho thấy: đường sinh trưởng thực
nghiệm và đường sinh trưởng lý thuyết tương đối bám sát nhau, chứng tỏ sai số của
phương trình rất nhỏ, song có hai giai đoạn có sai số ngược dấu nhau một cách có
hệ thống.
Trịnh Đức Huy (1987) đã dùng các phương pháp toán học để xác lập quy
luật sinh trưởng của các nhân tố dưới nhiều dạng hàm khác nhau (hàm logarit, hàm
mũ) cho các lâm phần bồ đề thuần loại đều tuổi vùng trung tâm ẩm Bắc Việt Nam.
a1
Tác giả nhận thấy rằng, hàm Schumacher y a 0 .e x ^ k có độ liên kết rất cao và ổn
định cho cả nhân tố đường kính, chiều cao và thể tích của cây rừng.
Trong đó:
y là chỉ tiêu sinh trưởng của cây hay lâm phần;
x là tuổi của cây hay lâm phần;
a0, a1 là các tham số phương trình;
k là hệ số biểu thị loài (k = 0,2 - 2)
e là số mũ tự nhiên Neper (e = 2,71828…)
(dẫn theo Nguyễn Minh Quốc, 2006)
Hoàng Văn Dưỡng (1996) đã xây dựng mô hình dự đoán sinh trưởng sinh
trưởng keo lá tràm sử dụng các phương trình dưới dạng trữ lượng là hàm của các
biến số chiều cao, tuổi cây và mật độ.
9
Bùi Việt Hải (1998) cũng đã chọn dạng hàm Schumacher để xây dựng các
mô hình sinh trưởng cho các nhân tố đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D1,3),
chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính tán (Dt) của cây keo lá tràm làm cơ sở khoa
học cho kỹ thuật tỉa thưa. Tác giả đã nhận định rằng, các hàm sinh trưởng là các
đường cong tăng và tăng nhanh ngay từ những năm đầu, mang đặc tính chung của
loài ưa sáng.
Đỗ Văn Quang (1999) đã đưa ra phương trình tương quan mô tả mối quan hệ
giữa nhân tố sinh trưởng chiều cao với tuổi của loài bạch đàn trắng trồng tại lâm
trường Xuyên Mộc, Bà Rịa – Vũng Tàu như sau:
Hqt = 36,29337674 .e^ – 2,5393528.T-0,474339
Trong đó:
Hqt là chiều cao bình quân của lâm phần
T là tuổi của lâm phần.
Từ những kết quả nghiên cứu về sinh trưởng của cây rừng và lâm phần cho
thấy rằng, việc nghiên cứu quá trình sinh trưởng của cây rừng và loại hình rừng là
tìm hiểu và nắm bắt quy luật phát triển của chúng thông qua một số chỉ tiêu sinh
trưởng như: D1,3, Hvn, V,… theo tuổi (A). Những quy luật này được mô tả và trình
bày bằng các dạng hàm số toán học, chúng được gọi là các hàm sinh trưởng hay các
mô hình sinh trưởng. Việc xây dựng các hàm sinh trưởng hay mô hình hóa quá trình
sinh trưởng của các nhân tố điều tra đang là xu thế phát triển của nền lâm nghiệp
hiện đại. Trong hoàn cảnh mà các yếu tố ảnh hưởng tương đối đồng nhất thì sinh
trưởng được coi như một hàm số chỉ phụ thuộc vào thời gian. Từ đó, chúng ta sẽ
đánh giá, nhận xét được ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh, tình hình sinh
trưởng, đặc điểm tăng trưởng, qua đó có những biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp
như xác định thời điểm chặt, chu kỳ tỉa thưa hay xác định tuổi khai thác một cách
hợp lý.
10
2.3 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu
2.3.1 Điều kiện tự nhiên
2.3.1.1 Địa hình
Khu vực thiết kế trồng rừng có dạng đồi núi trung bình. Đối với vùng đồi núi
có độ dốc từ 20-250 và trên 250 ; độ cao tuyệt đối từ 70-230m ; hướng dốc chủ yếu
là hướng đông bắc, Đông và Đông nam.
2.3.1.2 Đất đai
Khu vực đồi núi thuộc loại đất Feralit màu xám vàng, phát triển trên đá mẹ
Granit, thành phần cơ giới thịt trung bình, độ dày tầng đất mặt bình quân 15cm,
tầng A-B trên 60cm, tỷ lệ đá lẫn từ 15-30%; đá nổi, đá ngầm từ 15-20%, thuộc
nhóm đất III.
2.3.1.3 Thực bì
Khu vực vùng đồi có trạng thái thực bì Ib. Loài cây chiếm ưu thế gồm: chành
rành, gai trắng, sim, chà là, lau lách, đót, có chiều cao 1.5-2.0m, độ che phủ 3040%, thuộc cấp III đến cấp IV.
2.3.1.4 Khí hậu thủy văn
(Theo tài liệu đài khí tượng thủy văn Bình Định)
2.3.1.4.1 Nhiệt độ không khí
- Nhiệt độ trung bình năm:
26.7 0 C
- Nhiệt độ cao nhất:
39.8 0 C
- Nhiệt độ thấp nhất:
17.5 0 C
2.3.1.4.2 Độ ẩm
- Độ ẩm trung bình cả năm:
80%
- Độ ẩm trung bình cao nhất:
80-95%
- Độ ẩm trung bình thấp nhất:
70-75%
2.3.1.4.3 Khả năng bốc hơi
Lượng bốc hơi bình quân hàng năm 1.000 mm.
11
2.3.1.4.4 Lượng mưa
Có 2 mùa rõ rệt. Mùa khô từ tháng 01 đến tháng 08. Thời gian này ít mưa
thường xảy ra khô hạn. Mùa mưa từ tháng 09 đến tháng 12. Lượng mưa cao nhất
vào tháng 10-11; lượng mưa bình quân trên 2.000 mm.
2.3.2. Điều kiện dân sinh-kinh tế-xã hội
2.3.2.1 Dân sinh, kinh tế
Dân cư gần khu thiết kế sống chủ yếu bằng nghề nông, lâm nghiệp, làm
rẫy, chăn nuôi gia súc và các ngành nghề thủ công khác.
Nhìn chung, đời sống còn gặp nhiều khó khăn, thiếu việc làm.
2.3.2.2 Giao thông
Gần các khu thiết kế có các tuyến đường giao thông liên thôn, liên xã, liên
huyện và nối liền với Quốc lộ 1A tạo ra hệ thống giao thông đi lại khá thuận lợi.
Trong các khu thiết kế chỉ có đường đất nhỏ, người dân đi lại làm nương rẫy, nghề
rừng và chăn thả gia súc, tạo ra hệ thống đường đi nối lại khá thuận lợi trong mùa
khô. Tuy vậy, vào mùa mưa đường xá hay bị sạt lở, trơn, lầy.
2.3.3 Nhận xét chung về tỉnh hình cơ bản
2.3.3.1 Thuận lợi
-
Nguồn lao động tại chỗ dồi dào, khá đông người dân trong vùng đã tham gia
trồng rừng nên ít nhiều đã có kinh nghiệm trong công tác trồng rừng.
-
Điều kiện tự nhiên thích hợp với nhiều loài cây trồng lâm nghiệp.
-
Hệ thống giao thông đi lại khá thuận lợi.
2.3.3.2 Khó khăn
-
Vào mùa mưa đường sá trong vùng hay bị sạt lở, trơn lầy, ảnh hưởng lớn đến
việc đi lại, vận chuyển cây con, phân bón, vật tư phục vụ cho công tác trồng rừng.
-
Nhân dân trong vùng ở gần khu thiết kế, thường xuyên chăn thả gia súc, nên
ảnh hưởng đến việc quản lý bảo vệ rừng trồng sau này.
-
Khu vực khoảng 6 tiểu khu 7 xã Hoài Sơn và khoản tiểu khu 77a có cự ly đi
lại khá xa, phần nào ảnh hưởng đến công tác thi công trồng, chăm sóc và bảo vệ
rừng sau này.
12