BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
KHOA LÂM NGHIỆP

NGUYỄN VIẾT NGỌC

NGHIÊN CỨU QUY LUẬT SINH TRƯỞNG VÀ
TĂNG TRƯỞNG CỦA LOÀI CÂY CÓC HÀNH

(Azadirachta sp) TRỒNG TUỔI 4 TẠI BAN
QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ VEN BIỂN
NINH PHƯỚC - NINH THUẬN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CUỐI KHÓA
KỸ SƯ CHUYÊN NGÀNH LÂM NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7 năm 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM
KHOA LÂM NGHIỆP

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY LUẬT SINH TRƯỞNG VÀ
TĂNG TRƯỞNG CỦA LOÀI CÂY CÓC HÀNH

(Azadirachta sp) TRỒNG TUỔI 4 TẠI BAN
QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ VEN BIỂN

NINH PHƯỚC - NINH THUẬN

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc
GVHD: ThS. Trương Văn Vinh
Khóa: 2003 - 2007

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7/2007


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

LỜI CẢM ƠN
[UUUUUUUUU\
Để hoàn thành luận văn này, trong quá trình thực hiện tôi đã nhận được
sự quan tâm giúp đỡ tận tình của Giáo viên hướng, Quý Thầy Cô giáo khoa
Lâm nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm, tập thể Ban quản lý rừng phòng hộ
ven biển Ninh Phước – Ninh Thuận, và các bạn bè đồng môn.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến:
Chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo đã giảng dạy và cung cấp những
kiến thức trong quá trình học tập tại trường.
Chân thành cảm ơn quý Thầy Cô giáo Khoa Lâm nghiệp đã giảng dạy và
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Chân thành cảm ơn Thầy Trương Văn Vinh đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ tôi thực hiện luận văn này.
Chân thành cản ơn Ban quản lý rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước –
Ninh Thuận đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập
số liệu ngoại nghiệp.

Cảm ơn bạn bè trong lớp đã động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
học tập và thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2007
Sinh viên: Nguyễn Viết Ngọc

i


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu quy luật sinh trưởng và tăng trưởng
của loài cây cóc hành (Azadirachta sp) trồng tuổi 4 tại Ban quản lý rừng
phòng hộ ven biển Ninh phước – Ninh Thuận” được tiến hành tại Ban quản lý
rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước – Ninh thuận, thời gian từ tháng 2 đến tháng
6 năm 2007.
Kết quả thu được:
+ Quy luật phân bố của một số nhân tố sinh trưởng của rừng trồng cóc
hành (Azadirachta sp) tại Ninh Phước – Ninh Thuận:
- Quy luật phân bố theo chiều cao (Hvn): Đồ thị có dạng một đỉnh lệch
trái, số cây tập trung chủ yếu ở chiều cao 4m. với H = 3.6m, Cv = 14%,
R = 3.7m.
- Quy luật phân bố theo đường kính (D1.3): Đồ thị có dạng một đỉnh
lệch phải, với đường kính tập trung chủ yếu từ 7-9cm, với D = 6.9cm,
Cv = 36%, R = 9.9cm.
- Quy luật phân bố theo đường kính tán (Dt): Đồ thị có dạng một đỉnh

lệch phải, với D t = 6.9cm, Cv = 11.7%, R = 3m.
+ Quy luật sinh trưởng rừng trồng cóc hành (Azadirachta sp) tại Ninh
Phước – Ninh Thuận:
- Quy luật sinh trưởng chiều cao (Hvn) theo tuổi (A)
LogH = 0.169 + 0.877logA
Với r = 0.99; Sxy = 0.039
- Quy luật sinh trưởng của đường kính (D1.3) theo tuổi (A)
LogD = 0.335 + 0.773logA
Với r = 0.97; Sxy = 0.055
- Quy luật sinh trưởng chiều cao (Hvn) theo đường kính (D1.3)
LnH = 2.849 – 3.366*1/D0.4
Với r = 0.89, Sxy = 0.11

ii


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

+ Hình số và sự phát triển thể tích của cây cóc hành (Azadiracha sp) trồng
tại Ninh Phước – Ninh Thuận: Hình số thân cây tại vị trí 1.3m là f1.3 = 0.48
+ Quy luật tăng trưởng của rừng trồng cóc hành (Azadirachta sp) tại Ninh
Phước – Ninh Thuận:
- Sự tăng trưởng về đường kính (iD).
- Sự tăng trưởng về chiều cao (iH).
- Sự tăng trưởng về thể tích (iV).

iii



Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

SUMMARY
The topic research “research rule’s grouwth and development of
Azadiracchta sp planting for 4 age at Ninh Phuoc – Ninh Thuan forest
protecting managament along the sea” is studied at Ninh Phuoc – Ninh Thuan
forest protecting management along the sea from Feburary to June of year 2007.
Result of research
+ Distribution rule of some factor’s growth Azadirachta sp at Ninh Phuoc
– Ninh Thuan forest protecting managament along the sea:
- Distribution rule of heyght (Hvn): Chart is a top wrong in right
directions, almost all the trees are concentrates at height 4m. with
H = 3.6m, Cv = 14%, R = 3.7m.

- Distribution rule of diameter at 1.3m (D1.3): Chart is a top wrong in
left directions, almost all the diameters are concentrates from 7cm
to 9cm. with D = 6.9cm, Cv = 36%, R = 9.9cm.
- Distribution rule of diameter’s leaf canopy (Dt): Chart is a top
wrong in left directions, with D t = 6.9cm, Cv = 11.7%, R = 3m
+ Development rule Azadirachta sp planting at Ninh Phuoc – Ninh
Thuan:
- Development rule of height to follow age
LogH = 0.169 + 0.877logA
With r = 0.99; Sxy = 0.039
- Development rule on diameter at 1.3m to follow age
LogD = 0.335 + 0.773logA
With r = 0.97; Sxy = 0.055

- Development rule of height to follow diameter at 1.3m
LnH = 2.849 – 3.366*1/D0.4
With r = 0.89, Sxy = 0.11
.

+ Mean form and development rule of volume’s tree-trunk of Azadirachta

sp grow at Ninh Phuoc – Ninh Thuan: Mean form at the 1.3m (f1.3) of
Azadirachta sp is: f1.3 = 0.48

iv


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

+ Growth rule Azadirachta sp planting: Growth rule of height, growth
rule of diameter at 1.3m, growth rule of volume’s tree-trunk.

v


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Đề mục


Trang

Bảng 5.1: Bảng tóm tắt các đặc trưng mẫu của phân bố số cây theo cấp chiều cao
(N/Hvn) rừng trồng tuổi 4 tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh PhướcNinh Thuận

27

Bảng 5.2: Bảng tóm tắt các đặc trưng mẫu của phân bố (N/D1.3) rừng trồng tuổi 4
tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước - Ninh Thuận

28

Bảng 5.3: Bảng tóm tắt các đặc trưng mẫu của phân bố (N/Dt) rừng trồng tuổi
4 tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

30

Bảng 5.4: Số liệu tính toán từ phương trình tương quan Hvn/A

33

Bảng 5.5: Số liệu tính toán từ phương trình tương quan D1.3/A

34

Bảng 5.6: Sự phát triển về thể tích thân cây theo tuổi

38

Bảng 5.7: Lượng tăng trưởng về chiều cao (ih)


49

Bảng 5.8: Lượng tăng trưởng về đường kính1.3m (iD1.3)

41

Bảng 5.9: Lượng tăng trưởng theo thể tích hàng năm của cây cóc hành

42

vi


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Đề mục

Trang

Hình 2.1:Thân cây cóc hành

a

Hình 2.2:Lá, hoa, quả,thân của cây cóc hành
Hình 2.3: Cây cóc hành trồng tuổi 4 tại Ninh Phước – Ninh Thuận


a
b

Hình 2.4: Cây cóc hành trồng tuổi 1 tại Ninh Phước – Ninh Thuận

b

Hình 5.1: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/Hvn) rừng trồng tuổi 4
tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

27

Hình 5.2: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1.3) rừng trồng tuổi 4
tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

29

Hình 5.3: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính tán (N/Dt) rừng trồng
tuổi 4 tại BQL rừng phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

30

Hình 5.4: Đường biểu diễn tương quan Hvn/A của loài cóc hành tại BQL rừng
phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

33

Hình 5.5: Đường biểu diễn tương quan D1.3/A của loài cóc hành tại BQL rừng
phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận


35

Hình 5.6: Đường biểu diễn tương quan Hvn/D1.3 của loài cóc hành tại BQL rừng
phòng hộ ven biển Ninh Phước- Ninh Thuận

36

Hình 5.7: Đường biểu diễn tương quan giữa V/A của loài cóc hành tại BQL rừng
phòng hộ ven biển Ninh Phước - Ninh Thuận

38

Hình 5.8: Đường biểu diễn lượng tăng trưởng về chiều cao (ih) theo tuổi của cây
cóc hành (Azadirachta sp) trồng tại Ninh Phước – Ninh Thuận

40

Hình 5.9: Đường biểu diễn lượng tăng trưởng về đường kính 1.3 (id1.3) theo tuổi
của cây cóc hành trồng tại Ninh Phước – Ninh Thuận

41

Hình 5.10: Đường biểu diễn lượng tăng trưởng về thể tích (iV3) theo tuổi của cây
cóc hành trồng tại Ninh Phước – Ninh Thuận

vii

42



Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
A

Tuổi

BQL

Ban quản lý

C

Chu vi

Cv

Hệ số biến động

Dt

Đường kính tán

D1.3

Đường kính thân cây tại vị trí 1.3m

f1.3


Hình số thân cây tại vị trí 1.3m

Hvn

Chiều cao vút ngọn

iD

Tăng trưởng về đường kính

iH

Tăng trưởng về chiều cao

M

Trữ lượng của rừng

iV

Tăng trưởng về thể tích

V

Thể tích thân cây

viii



Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

MỤC LỤC
Đề Mục

Trang

Lời cảm ơn ................................................................................................. i
Tóm tắt ........................................................................................... ii
Summary ................................................................................................. iv
Danh sách các bảng ................................................................................. vi
Danh sách các hình................................................................................... vi
Danh sách các chữ viết tắt và ký hiệu .................................................... viii
Mục lục.................................................................................................... ix
Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................. 1
Chương 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4
2.1 Nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng cây rừng trên thế giới .......... 5
2.2 Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng cây rừng tại Việt Nam ......... 8
Chương 3. ĐẶC ĐIỂM VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG
NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 14
3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ............................................ 14
3.1.1 Vị trí địa lý địa hình ....................................................................... 14
3.1.2 Khí hậu, thủy văn ........................................................................... 15
3.1.2.1 Khí hậu ........................................................................................ 15
3.1.2.2 Thủy văn ...................................................................................... 16
3.1.3 Đất đai ............................................................................................ 16
3.1.4 Thảm thực vật tại khu vực ............................................................. 16
3.1.5 Dân sinh kinh tế ............................................................................. 17

3.2 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu ........................................................ 17
3.2.1 Vài nét về cây cóc hành (Azadirachta.sp) ...................................... 17
3.2.2 Đặc điểm và đặc tính sinh học của cây
cóc hành (Azadirachta sp) ....................................................................... 18
3.2.3 Công dụng và giá trị kinh tế của cây cóc hành (Azadirachtasp) ... 19
Chương 4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 21

ix


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

4.1.Nội dung ............................................................................................ 21
4.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................. 22
4.2.1. Ngoại Nghiệp ................................................................................ 22
4.2.2. Nội nghiệp ..................................................................................... 22
Chương 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 26
5.1 Quy luật phân bố của một số nhân tố sinh trưởng của rừng trồng
Cóc hành (Azadirachta.sp) tại Ninh Phước – Ninh Thuận ..................... 26
5.1.1 Đặc điểm phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) .......................... 26
5.1.2 Đặc điểm phân bố số cây theo cấp đường kính (D1.3) .................... 28
5.1.3 Đặc điểm phân bố số cây theo đường kính tán (N/Dt) ................... 29
5.2 Quy luật sinh trưởng rừng trồng cóc hành (Azadirachta.sp)
tại Ninh Phước – Ninh Thuận ................................................................. 31
5.2.1 Quy luật sinh trưởng chiều cao (Hvn) theo tuổi (A) ....................... 32
5.2.2 Quy luật sinh trưởng của đường kính (D1.3) theo tuổi (A) ............. 34
5.2.3 Quy luật sinh trưởng chiều cao (Hvn) theo
đường kính (D1.3) ..................................................................................... 35

5.3 Hình số và sự phát triển thể tích của cây cóc hành
(Azadiracha.sp) trồng tại Ninh Phước – Ninh Thuận ............................. 37
5.3.1 Hình số (f1.3) cây cóc hành (Azadirachta.sp) tại Ninh Phước –
Ninh Thuận .............................................................................................. 37
5.3.2 Quy luật phát triển thể tích của cây cóc hành theo tuổi ................. 37
5.4 Quy luật tăng trưởng của rừng trồng cóc hành (Azadirachta.sp)
tại Ninh Phước–Ninh Thuận ................................................................... 39
5.4.1 Quy luật tăng trưởng về chiều cao (iH) của rừng trồng cóc hành
(Azadirachta.sp) tại Ninh Phước – Ninh Thuận ...................................... 39
5.4.2 Quy luật tăng trưởng về đường kính 1.3 (iD1.3) của rừng trồng
cóc hành (Azadirachta.sp) tại Ninh Phước – Ninh Thuận ...................... 41
5.4.3 Quy luật tăng trưởng về thể tích (iV) của rừng trồng
cóc hành (Azadirachta.sp) tại Ninh Phước – Ninh Thuận ...................... 42
5.5 Độ tàn che của của rừng trồng cóc hành (Azadirachta.sp) tại

x


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Ninh Phước – Ninh Thuận ...................................................................... 43
Chương 6. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ..................................... 45
6.1 Kết luận ............................................................................................. 45
6.2 Tồn tại ............................................................................................... 46
6.3 Kiến nghị ........................................................................................... 47

xi



Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nước ta là một trong những nước nằm trong vùng nhiệt đới cận xích đạo,
có điều kiện tự nhiên, khí hậu thuận lợi nên rừng tự nhiên rất phát triển với diện
tích rừng lớn và có một hệ động thực vật phong phú, đa dạng. Song bên cạnh đó
với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, mở ra nhiều ngành công
nghiệp mới và kéo theo sự bùng nổ dân số do đó đòi hỏi nhu cầu về lương thực
thực phẩm, đất canh tác, nhu cầu sử dụng gỗ cho đồ dùng gia đình và nguyên liệu
giấy ngày càng tăng cao dẫn đến việc phá rừng làm rẫy và khai thác rừng bừa
bãi, làm cho diện tích rừng giảm nhanh cả về số lượng lẫn chất lượng. Theo
thống kê năm 1999 của Viện Điều Tra Quy Hoạch thì tổng diện tích rừng tự
nhiên còn khoảng 9 494 300 ha, trong số đó khoảng

¾ đã bị khai thác quá

mức… tạo thành những lâm phần rừng nghèo kiệt ( M /ha ≈ 100m3), cây tạp phi
mục đích chiếm từ 70% đến 80%..., độ che phủ của rừng nói chung chiếm 32%,
bình quân đầu người chỉ có 0.15 ha rừng/người và trữ lượng gỗ tính theo đầu
người là 9.45 m3/người (so với bình quân thế giới thì chỉ tiêu tương ứng là 0.9
ha/người và 73 m3 gỗ/người). Đi kèm theo với sự mất rừng là những thiệt hại về
môi trường, hạn hán, lũ lụt thường xuyên xảy ra gây nhiều thiệt hại cho con
người cũng như của cải vật chất và kéo theo quá trình sa mạc hóa ở nhiều nơi.
Đứng trước tình hình thực tế đó, nhà nước ta đã ban hành các chủ trương,
chính sách quan trọng nhằm ngăn chặn sự tàn phá rừng, bảo vệ, duy trì, phục hồi,
phát triển diện tích rừng hiện có và trồng phủ xanh đất trống, đồi núi trọc do khai

thác bừa bãi và đốt rừng làm nương rẫy. Với chủ trương trồng 5 triệu ha rừng
phủ xanh đất trống, đồi núi trọc. Vì vậy việc trồng rừng đang là một trong

1


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

những chiến lược quan trọng trong lĩnh vực kinh tế, giải quyết công ăn việc làm,
cũng như việc cải tạo môi trường đang ngày một ô nhiễm hiện nay.
Để chiến lược này đạt hiệu quả cao thì các nhà nghiên cứu cũng như
ngành Lâm nghiệp cần phải lựa chọn một số loài cây mọc nhanh, có khả năng
phủ xanh nhanh chóng, cải tạo đất và có khả năng chống chịu tốt ở những nơi có
khí hậu khắc nghiệt, để trồng phục hồi lại những diện tích rừng đã mất. Ngoài ra,
so với rừng tự nhiên thì rừng trồng có ưu điểm là có thể cung cấp được những
sản phẩm tương đối đồng đều về đường kính và số lượng lớn cho công nghệ chế
biến chỉ trong thời gian ngắn với sản lượng cao hơn, chu kì kinh doanh ngắn hơn.
Ninh Thuận là tỉnh thuộc miền cực Nam Trung Bộ, có khí hậu khắc
nghiệt, mưa ít, nắng hạn kéo dài. Đây là vùng đất đai khô cằn, bán khô hạn, diện
tích rừng đang ngày càng giảm và đang có xu hướng bị sa mạc hóa. Do đó, trong
những năm gần đây, trong định hướng phát triển của tỉnh Ninh Thuận thì việc
nghiên cứu và chọn lựa các loại cây trồng thích hợp, có khả năng chống chịu hạn
tốt, để tăng diện tích rừng và cải tạo điều kiện môi trường đã và đang được lãnh
đạo tỉnh nói riêng cũng như chính phủ và các nhà khoa học lâm nghiệp nói chung
đặc biệt quan tâm.
Hiện nay tại tỉnh Ninh Thuận, các nhà khoa học đã tiến hành gây trồng
một số loài cây nhập nội có khả năng chịu hạn, cải tạo môi trường và đem lại
hiệu quả kinh tế như: cây neem (Azadirachta indica A.Juss), cây phi lao

(Casuarinaceae equisetifolia), bước đầu đã cho những kết quả khả quan.
Bên cạnh một số loài cây nhập nội, thì việc nghiên cứu và trồng thử
nghiệm một số loài cây bản địa đã và đang được các nhà nghiên cứu tiến hành.
Với ưu điểm dễ phù hợp và thích nghi với điều kiện khí hậu khắc nghiệt, phát
triển tốt, cải tạo đất, góp phần vào việc cải thiện và bảo vệ môi trường. Do đó
việc nghiên cứu và trồng thử nghiệm những loài cây bản địa tại khu vực Ninh
Thuận cũng như trong cả nước rất được quan tâm.
Cóc hành là một loài cây bản địa sinh trưởng và phát triển tự nhiên tại
Ninh Thuận, đây là loài cây có khả năng chịu hạn, sinh trưởng và phát triển tốt
tại những vùng khô hạn và bán khô hạn. Tại Ban quản lý rừng phòng hộ ven biển

2


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Ninh Phước – Ninh Thuận. Loài cóc hành đã được gây trồng, hiện nay đã bước
sang tuổi 4. Tuy nhiên, cho tới nay chưa có một nghiên cứu và đánh giá nào cụ
thể nào về tình hình sinh trưởng và phát triển của đối tượng này nhằm làm cơ sở
khoa học ban đầu cho việc kinh doanh ngày một tốt hơn. Xuất phát từ những vấn
đề trên, trong giới hạn của một luận văn tốt nghiệp cuối khóa, với sự hướng dẫn
của ThS. Trương Văn Vinh, tôi tiến hành thực hiện đề tài "Nghiên cứu quy luật
sinh trưởng và tăng trưởng của loài cây cóc hành (Azadirachta sp) trồng tuổi
4 tại Ban quản lý rừng phòng hộ ven biển Ninh phước – Ninh Thuận".
Với mong muốn kết quả đạt được của đề tài là cơ sở khoa học ban đầu
cho việc đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm nuôi dưỡng
rừng ngày càng đạt hiệu quả cao.
Đây là một loài cây mới được đưa vào trong công tác trồng rừng và còn

đang trong giai đoạn trồng thử nghiệm nên chưa có một nghiên cứu cụ thể nào về
loài cây này. Với kiến thức và thời gian giới hạn của đề tài nên trong quá trình
thực hiện sẽ không tránh khỏi sự thiếu sót, song với mong muốn kết quả của đề
tài sẽ là cơ sở ban đầu để làm tiền đề cho những nghiên cứu về sau của loài cây
này, từ đó mang lại hiệu quả cao trong việc phục hồi những diện tích rừng đã bị
khai thác cạn kiệt và là loài cây tiên phong trong việc trồng chống hạn, bảo vệ
môi trường và cải tạo đất ở vùng đất khô hạn Ninh Thuận.

3


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng là vấn đề đang được nhiều nhà
nghiên cứu khoa học Lâm nghiệp quan tâm. Nó giữ một vai trò rất quan trọng
trong kinh doanh, quản lý, bảo vệ và phát triển rừng của ngành Lâm nghiệp. Đây
là những chỉ tiêu dùng để xác định lượng tăng trưởng hàng năm và khả năng sản
xuất của rừng. Vì vậy trong công tác bảo vệ, kinh doanh, sản xuất và phát triển
rừng cần có những biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp để đưa rừng đạt được
sản lượng cao nhất nhưng vẫn đảm bảo được tính bền vững của nó về mặt môi
trường, kinh tế, xã hội. Từ đó đưa ra những phương thức quản lý, dự đoán, lập kế
hoạch đúng đắn, thích hợp cho ngành Lâm nghiệp.
Sinh trưởng của cây rừng là kết quả của quá trình đồng hóa những nguồn
năng lượng của môi trường, dưới ảnh hưởng của các quy luật vận động nội tại,
cũng như mối quan hệ giữa các nhân tố nội tại với các nhân tố ngoại cảnh trong
suốt thời gian tồn tại của chúng và là cơ sở chủ yếu để đánh giá sức sản xuất của

lập địa, điều kiện tự nhiên, cũng như các biện pháp tác động đã áp dụng. Theo
TS. Giang Văn Thắng thì: Sinh trưởng là sự biến đổi về chất và lượng của cây
rừng theo thời gian, thông qua các nhân tố đặc trưng nào đó như: D1.3, Hvn, v.v…
Sinh trưởng của từng cá thể cây rừng là cơ sở hình thành quy luật sinh
trưởng của rừng. Do đó nếu muốn nghiên cứu quy luật sinh trưởng của quần thể
rừng thì trước hết phải nghiên cứu quy luật sinh trưởng của từng cá thể.
Tăng trưởng là hàm số của một nhân tố sinh trưởng vào một thời điểm
nào đó, người ta dựa vào chu kỳ kinh doanh để tính lượng tăng trưởng của cây,
tăng trưởng là đạo hàm bậc nhất của một nhân tố sinh trưởng theo thời gian (t).

4


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

2.1. Nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng cây rừng trên thế giới
Việc nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng đã được rất
nhiều nhà khoa học trên thế giới tiến hành nghiên cứu từ rất lâu, họ đã đưa ra
nhiều phương trình toán học đơn giản nhằm giúp giảm bớt thời gian nội nghiệp
trong công tác điều tra đo đếm cây rừng.
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 cũng như các yếu tố bên
trong và bên ngoài của nó.
Về phương diện toán học, sinh trưởng của rừng được hiểu như một hàm
số phụ thuộc vào nhiều biến số: Tuổi cây (A), các đặc trưng về nhiệt độ (TT),
lượng mưa (VL), ẩm độ (W), lượng bức xạ (BX), dinh dưỡng, khoáng trong đất

(NPK), mật độ của rừng (N),…và 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 đặc tính sinh học của cây rừng. Nếu như đồng nhất
các yếu tố hoàn cảnh thì tham số trên chỉ còn phụ thuộc vào tuổi (A).
Cho đến nay, nhiều nhà khoa học Lâm nghiệp trên thế giới đã đi sâu
nghiên cứu với sự ứng dụng rộng rãi thống kê toán học, để tìm ra các hàm toán
học thích hợp cho việc mô tả quá trình sinh trưởng của các loại cây rừng ở các
vùng sinh thái khác nhau trên các châu lục.
Tuy nhiên, các hàm toán học hay các hàm sinh trưởng được tìm ra chỉ
thích hợp với một số loài cây, ở một vùng sinh thái cụ thể nào đó, với các loài
cây khác nhau, ở các vùng sinh thái khác nhau, các hàm toán học này có phù hợp
hay không thì cần phải có những nghiên cứu ứng dụng và tìm kết luận với mức
độ phù hợp của chúng.
Tiêu biểu và đại diện cho những kết quả nghiên cứu sinh trưởng cây rừng
được công bố trên thế giới là những hàm sinh trưởng mang tên các tác giả như:
+ Hàm Gompertz:

5


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Y = m.e-e

− a 0 . aA

1


+ Hàm Backmann:
Lg(Y) = a0 + a1.Lg(A) + a2.Lg2(A) .
+ Hàm Korsun:
Y = a0 . e [a 1 . Ln(A) - a 1 . Ln

2

(A)]

+ Hàm Thomasius:
− a2 . A

Y = a0 . [ 1- e – a 1 . A (1 - e

)

]

+ Hàm Mirscherlich:
Y = a0 . [ 1- e (- a 1 . A)

a2

]

Trong đó:
- Y: là đại lượng sinh trưởng (chiều cao, đường kính…).
- m: là giá trị cực đại có thể đạt được của Y.
- 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 = 2.7182…).
Trong các hàm sinh trưởng đã được trình bày ở trên, có thể coi hàm
Gompertz là hàm cơ sở ban đầu cho việc phát triển tiếp của các hàm sinh trưởng
khác.
Bên cạnh đó, sinh trưởng cũng được thể hiện thông qua mối tương quan
và ảnh hưởng với nhau. Cụ thể hóa vấn đề này R.W.J. Keay (1961) đã nhận thấy,
tương quan giữa đường kính tán lá (Dt) và lượng tăng trưởng đường kính thân
cây (id) có mối tương quan chặt chẽ với nhau ở loài cây.
Trong quá trình nghiên cứu sinh trưởng, việc nghiên cứu những thay đổi
theo thời gian của mật độ cây rừng cũng được chú trọng, vì nó là một trong
những nhân tố tạo ra hoàn cảnh rừng có tốt hay không và trữ lượng rừng cao hay
thấp. Từ đó, theo Thomasius (1972) đã đề xướng học thuyết về không gian sinh
trưởng tối ưu cho mỗi loài cây rừng thông qua phương trình:
Lg(N) = Lg(k)/Lg(D).eC.A

6


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Trong đó:
- N: là mật độ cây rừng ở 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.
Schumacher, sau nhiều năm nghiên cứu đã đưa ra công thức đơn giản
hơn:

N = a. D

b

Trong đó:
- N : là mật độ cây rừng tối ưu ứng với kích thước bình quân của lâm
phần (D).
- a,b: là tham số của lâm phần.
Như vậy, khi nhu cầu về không gian sinh trưởng thay đổi sẽ dẫn đến sự
thay đổi về mật độ cho phù hợp với 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 tới khả năng sinh trưởng và phát triển của rừng.
Bên cạnh quá trình sinh trưởng, tốc độ sinh trưởng hay còn gọi là lượng
tăng trưởng 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’ = a0.e-a1.A
+ Hàm Korf:
Y’ = a0.A-a1
Trong đó:
- Y’: là lượng tăng trưởng của một nhân tố sinh trưởng.
- A: là tuổi.

- a0, a1: là các tham số của phương trình.
- e: là số mũ tự nhiên Neper (e = 2.7182…).

7


Luận Văn Tốt Nghiệp


SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Theo Busson (1789), lượng tăng trưởng về thể tích gỗ sẽ phát triển lên
đến một tuổi nào đó lại giảm xuống.
Theo Prodan (1970), khi nghiên cứu quan hệ giữa đường cong sinh
trưởng và đường cong lượng tăng trưởng, ông thấy rằng điểm uốn của đường
cong sinh trưởng là điểm cực đại của đường cong lượng tăng trưởng.
Việc nghiên cứu về quy luật sinh trưởng và phát triển của cây rừng về
chiều cao, đường kính, đường kính tán, thể tích,… đã thu hút sự quan tâm của rất
nhiều nhà nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng trên thế giới. Qua đó, người ta đã
đưa ra nhiều dạng hàm toán học khác nhau ở từng vùng sinh thái khác nhau, lập
địa khác nhau trên thế giới và cũng là cơ sở khoa học rất quý giá cho những
nghiên cứu khác nhau về sinh trưởng cây rừng trên thế giới.
Tuy nhiên, mỗi hàm toán học chỉ đúng hoặc các hàm sinh trưởng, tăng
trưởng chỉ phù hợp ở một loài cây, một vùng sinh thái nhất định do đó cần có
những thử nghiệm, tính toán thực tiễn để đưa vào áp dụng ở mỗi nơi, mỗi vùng
sinh thái khác nhau cho phù hợp đem lại kết quả nghiên cứu chính xác.
2.2. Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng cây rừng tại Việt Nam
Theo giáo trình Điều tra rừng của T.S Giang Văn Thắng: Tăng trưởng là
hệ số của một nhân tố sinh trưởng nào đó vào các thời điểm khác nhau:
yU t = yt – y

t-Ut

Trong đó:
- Y: là nhân tố sinh trưởng nào đó.
- T: là thời điểm điều tra.
- Y’: là lượng tăng trưởng.
- ∆: là khoảng thời gian từ thời điểm nào đó đến thời điểm điều tra.

Về mặt toán học, tăng trưởng còn gọi là tốc độ sinh trưởng, là đạo hàm
bậc nhất của một nhân tố sinh trưởng nào đó theo thời gian.
Y’ = F’(t) =dy/dt
Từ những quy luật này, người ta sẽ có những đánh giá, nhận xét một cách
khách quan về ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh như: điều kiện tự nhiên, biện
pháp tác động,… tới quá trình sinh trưởng của cây rừng, để từ đó có những biện

8


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

pháp kỹ thuật thích hợp với từng giai đoạn phát triển của cây rừng, nhằm đưa
rừng đạt được chất lượng tốt và năng suất cao nhất phù hợp với mục đích kinh
doanh.
Đồng Sỹ Hiền (1973), trong công trình nghiên cứu của mình, ông đã đưa
ra một dạng phương trình toán học bậc đa thức để biểu thị mối quan hệ giữa
đường kính và chiều cao ở các vị trí khác nhau của cây, qua đó đã mô tả được
quy luật phát triển hình dạng thân cây của cây rừng, đặc biệt là cây rừng tự
nhiên:
Y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + . . . + bnxn
Sau đó ông dùng phương trình này làm cơ sở cho việc lập biểu thể tích và
biểu độ thon cây đứng, nhằn xác định trữ lượng của rừng theo phương pháp cây
tiêu chuẩn một cách nhanh chóng, giảm nhẹ công việc nội nghiệp và ngoại
nghiệp trong công tác điều tra rừng.
Vũ Đình Phương và cộng tác viên (1973), sau khi nghiên cứu về quy luật
sinh trưởng rừng bồ đề đã mô tả về quan hệ giữa chiều cao bình quân (Hbq) với
tuổi của lâm phần bồ đề (Styrax tonkinensis), trồng thuần loài, đều tuổi bằng

phương trình:
AH = a0 + a1A + a2A2
Trong đó:
- A: là tuổi cây hay rừng.
- AH: là tích số giữa tuổi và chiều cao bình quân lâm phần.
- a0, a1, a2: là các tham số của phương trình.
Hoặc quan hệ giữa trữ lượng (M) lâm phần bồ đề nói trên với chiều cao
của lâm phần (H):
M = b0 + b1.H + b2H2
Trong đó: b0, b1, b2: là các tham số của phương trình, với phương trình cụ thể
như sau:
M = 324.478 – 48.1114.H + 2.322.H2

với r = 0.7892.

Vũ Đình Phương (1975), biểu thị tương quan giữa đường kính thân cây ở
tầm cao 1.3m và đường kính tán ở cây bồ đề bằng phương trình đường thẳng:

9


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Dt = 1.0099 + 0.1579.D1,3

với r = 0.9

Cũng loài cây này, Trịnh Đức Huy (1987), sau khi thu thập số liệu từ 38

lâm phần bồ đề ở Yên Bái đã xác định hàm sinh trưởng:
-1.762998/A
H = 15.959245.e
–2.709026/A
D = 18.154402 . e
–6.469860/A
V = 0.1984402 . e

Trong đó:
- H : là chiều cao bình quân.
- D : là đường kính ngang ngực bình quân.
- V : là thể tích cây không vỏ bình quân.
Đồng Sỹ Hiền (1974), đã đưa ra nhiều dạng hàm toán học để nghiên cứu
lập biểu sinh trưởng của cây rừng. Một số phương trình đã được ông sử dụng để
biểu thị mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính trên 10 loài cây trồng chính
và phụ ở các đơn vị được chọn ngẫu nhiên, số lượng từ 20 cây trở lên. Gồm các
dạng phương trình sau:
H = a0 + a1d + a2d2
H = a0 + a1d + a2d2 + a3d3
H = a0 + a1d + a2lg(d)
Lg(H) = a0 + a1lg(d)
Ứng dụng phương trình trên vào phương pháp lập biểu cấp chiều cao của
Đồng Sỹ Hiền, Lê Sỹ Kiệt (1992), đã ứng dụng phương trình giữa suất tăng
trưởng về đường kính (Pd) với đường kính (D1.3) dưới dạng phương trình sau:
Pd = a0 + a1x-a2
Sau khi nghiên cứu 35 loài cây ở lâm phần tự nhiên cho thấy tham số a1
của 35 phương trình xây dựng cho từng loài là thuần nhất và có thể gộp chung
vào một phương trình là:
Pd = 0.08249 + 0.8985.D1.3-0.5
Vũ Đình Phương (1975), biểu thị tương quan giữa đường kính thân cây ở

tầm cao 1.3m và đường kính tán của cây bồ đề bằng phương trình đường thẳng:

10


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Dt = 1.009 + 0.1579.D1.3
Theo Lâm Xuân Sanh (1987), sinh trưởng là một biểu thị động thái của
rừng, là căn cứ khoa học quan trọng để định ra những phương thức kỹ thuật lâm
sinh thích hợp với từng giai đoạn phát triển khác nhau của rừng, để đáp ứng với
mục tiêu kinh doanh trong Lâm nghiệp. Sinh trưởng của quần xã thực vật rừng và
cá thể cây rừng là hai vấn đề khác nhau nhưng quan hệ chặt chẽ với nhau. Sinh
trưởng cá thể có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của rừng.
Ở nước ta, nhiều nhà khoa học Lâm nghiệp đã nghiên cứu ứng dụng và đề
nghị một số dạng phương trình toán học biểu diễn quá trình sinh trưởng của
chúng với nhau trong quá trình sinh trưởng của rừng.
Kết quả nghiên cứu của Bùi Việt Hải (1997), về quy luật sinh trưởng của
cây keo lá tràm tại Vĩnh An - Đồng Nai cho thấy các hàm sau đây tương đối phù
hợp để biểu diễn sinh trưởng, tăng trưởng của loài keo lá tràm:
Y = a . e (-b/x) hay: lny = ln a - b/xk
Y = a . lg x + b
Y = a . xb hay: lgy = lga + b lgx
Y = a . x2 + b . x + c
Y = a . e-βx
+ Hàm sinh trưởng chiều cao và đường kính thân cây:
Y = alnx + b
Trong đó:

x: là biến số độc lập (tuổi cây).
Y: là biến số phụ thuộc, biểu thị sinh trưởng, chiều cao, đường kính.
+ Hàm tăng trưởng chiều cao và đường kính thân cây:
Dạng phương trình
Y = a . e-βx
Trong đó:
y: là biến số biểu thị tăng trưởng đường kính, chiều cao bình quân.
x: là biến số độc lập (tuổi cây).

11


Luận Văn Tốt Nghiệp

SVTH: Nguyễn Viết Ngọc

Hà Văn Nghĩa (1998), sau khi nghiên cứu và mô phỏng quá trình sinh
trưởng rừng trồng keo lai lá tràm tại Lâm trường Xuyên Mộc, Bà Rịa - Vũng
Tàu, đã đưa ra phương trình mô tả mối quan hệ giữa đường kính bình quân với
tuổi như sau:
D qt = 8.51913999 . e

– 4.990966 . e

− 0 . 952434

.T

Trong đó:
D qt: là đường kính bình quân lâm phần.


T: là tuổi lâm phần.
Cũng tại nơi này, Đỗ Văn Quang (1999), đã đưa ra phương trình mô tả
mối quan hệ giữa nhân tố sinh trưởng chiều cao (Hqt) theo tuổi của rừng bạch đàn
trắng (Eucalyptus camaldulensls), cụ thể như sau:
−0.474339
H qt = 36.29337674 . e

– 2.5393528 . T

Trong đó:
- H qt: là chiều cao bình quân của quần thụ.
- T: là tuổi của quần thụ.
Huỳnh Hữu To (1999), khi mô phỏng quá trình sinh trưởng và dự đoán
trữ lượng rừng bạch đàn (Eucalyptus tereticornis), trồng tại vùng tứ giác Long
Xuyên, Kiên Giang, ông đã dựa vào hàm Gompertz đã đưa ra phương trình dự
đoán sau:
M = 44.7547 .

e

–6.3349 . e

− 0 .7892 .T

Trong đó:
- M: là trữ lượng lâm phần.
- T: là tuổi lâm phần.
Ngoài ra còn có các dạng phương trình toán học khác được đề nghị nhằm
mô tả quy luật sinh trưởng của một số loại hình rừng tại Việt Nam.

Trên đây là những kết quả đã được các tác giả nghiên cứu , thử nghiêm và
áp dụng vào các loài cây cụ thể ở nước ta nên đây là những tài liệu tham khảo

12