I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là một nguồn tài nguyên vô cùng phong phú và quý giá của đất nước và có
vai trò vô cùng quan trọng với đời sống của con người. Nó không những cung cấp
gỗ, củi và các lâm sản ngoài gỗ khác đáp ứng nhu cầu xã hội mà còn góp phần bảo
vệ an ninh quốc phòng, phát triển kinh tế nông thôn, miền núi ngoài ra rừng còn có
ý nghĩa rất quan trọng mà con người chúng ta chưa phát hiện được ra và tính được
về giá trị sinh thái và môi trường.
Tuy nhiên trong những năm gần đây rừng càng ngày càng suy giảm nghiêm trọng
cả về số lượng và chất lượng. Rừng bị khai thác một cách bừa bãi, không đúng quy
trình quy phạm kỹ thuật làm cho rừng ngày càng nghèo kiệt, không đáp ứng được
nhu cầu kinh doanh một cách tổng hợp. Do đó việc khai thác rừng hợp lý và bền
vững đang là vấn đề mà nhiềutổ chức và chủ rừng quan tâm để rừng sau khi khai
thác vẫn đảm bảo được sự bề vững và phù hợp với mục đích kinh doanh.
Để lập kế hoach khai thác rừng một cách hợp lý và bền vững thì đòi hỏi các đơn vị
tổ chức kinh doanh rừng phải có số liệu giám sát, đánh giá rừng một cách chính
xác và đầy đủ. Tuy nhiên việc đo đếm các chỉ số của rừng rất phức tạp, nhiều công
đoạn. Việc tính trữ lượng rừng và lượng khai thác thông qua lượng tăng trưởng của
rừng đòi hỏi người điều tra phải giải tích thân cây, phương pháp này gặp trở ngại
nếu chưa nắm vững quy luật mùa sinh trưởng của cây, vòng năm không hiện rõ
ràng, bề rộng của vòng năm quá hẹp (với cây sinh trưởng chậm) hoặc không phân
biệt được các vòng năm giả (những vòng năm không khép kín), dẫn đến tốn nhiều
thời gian, kinh phí và gây tác động đến tài nguyên vì phải chặt hạ cây, đặc biệt khi
dùng khoan hoặc dùng đục tăng trưởng thay cho việc của thớt gốc để đếm số vòng
năm thường cho kết quả kém chính xác. Hiện nay các bảng biểu hỗ trợ cho điều tra
rừng còn thiếu, trong khi đó công tác điều tra với công cụ thông thường đạt độ tin
cậy thấp. Với mục tiêu dùng thiết bị công nghệ cao để đo đếm tất cả các chỉ tiêu
của rừng để tiết kiệm thời gian và chi phí cho công tác điều tra rừng và góp phần
bảo vệ tài nguyên. Biểu thể tích đóng vai trò quan trọng trong điều tra đánh giá tài
nguyên rừng, giá trị cuối cùng trong điều tra tài nguyên gỗ là thể tích và trữ lượng
của rừng. Tuy vậy trong thực tế chúng ta không có đủ biểu thể tích cây đứng để sử
dụng, biểu của Đồng Sĩ Hiền lập chủ yếu cho các vùng phía bắc, chưa cụ thể hóa

Các mô hình toán học về thể tích thân cây được xem xét như là một hàm của
các biến độc lập: đường kính, chiều cao và hình số (Đồng Sỹ Hiền, 1974[6]; Husch
et al., 2003[10]; Akindele và LeMay, 2006[26] ).
Nó được viết dưới dạng: V = f (D, H, F)
Trong đó:
V – Thể tích
D – Đường kính ngang ngực
H – Chiều cao vút ngọn, chiều cao gỗ thương phẩm hoặc chiều cao đến một
vị trí bất kỳ trên thân cây.
F – Chỉ số hình dạng
Người ta chia các hàm thể tích thành các nhóm:
+ Nhóm các hàm thể tích địa phương: sử dụng một biến độc lập, nhìn chung
là đường kính ngang ngực hoặc đôi khi sử dụng dưới dạng đổi biến để xây dựng
biểu thể tích. Dạng hàm đơn giản nhất của một biểu thể tích địa phương là:
1
b
o
DbV =
(1.1)
Trong đó V và D là thể tích và đường kính ngang ngực ; còn bi là các hằng
số.
Các hàm thể tích địa phương khác đã được sử dụng chủ yếu ở Châu Âu, theo
báo cáo của Prodan (1965) và Prodan et al. (1997) bao gồm:
2
1
.DbbV
o
+=
(1.2)
2

(1.5)
Kiểu kết hợp biến:
HDbbV
o
2
1
+=
(1.6)

3
2
1
b
b
HDbV =
(1.7)
Dạng đổi biến logarit:
HbDbbV logloglog
321
++=
(1.8)
Đổi biến của Honer:
1
1
2
−
+
=
Hbb
D

(1.12)
y = a + b.x + c.x
2
+ d.x
3
(1.13)
y = a + b.x + c.x
2
+ d. x
3
+ c.x
4
(1.14)
Muller G. ở CHLB Đức đề nghị biểu thị mối liên hệ giữa đường kính và
chiều cao bằng hàm số mũ (Đồng Sĩ Hiền – 1974)[6] :
D = a.b
h
= a.e
lnbh
= F(h), và thể tích thân cây bình quân cho những cây có
cùng điều kiện lập địa và có chiều cao chính là tích phân của phương trình mũ
trên :
( )
dhhFV
h
2
0
4
∫
=

Trong đó g
0
là tiết diện ngang ở cổ rễ. Trong thực tiễn thì g
0
được thay thế
bằng g
1.3
– tiết diện ngang ở vị trí 1.3m như sau :
( )
h
h
h
m
g
V
m
m
.
3.1
.
1
3.1
−
+
=
(1.17)
Cũng theo Đồng Sĩ Hiền (1974) [6], Ozumi (Prodan, 1965) [19] ở Nhật đã
dùng phương trình parabol bậc 3, bậc 4 để biểu thị quan hệ giữa hệ số thon tự
nhiên với chiều cao tương đối theo từng cấp hệ số thon ở giữa thân :
K

V = a + b.d
2
(1.19)
V = a + b
1
d + b
2
d
2
(1.20)
LogV = a + b.logd (1.21)
LogV = a + b
1
.logd + b
2
.logh (1.22)
LogV = a + b
1
.logd + b
2
.logh + b
3
.logq
2
(1.23)
Kết quả cho thấy hai dạng parabol thường thích hợp nhưng đối với hai loài
Sâng và Táu và dạng đầu với Bứa thì có sai dị rõ rệt giữa r
2
và ƞ
2

2

(2)- Sử dụng tương quan trực tiếp giữa thể tích thân cây với các nhân tố đo
được như D, G, H, q
2
và tổ hợp giữa chúng như các tương quan kép:
V = f( D, D
2
, H, DH, D
2
H, G, q
2
) trong đó dạng V = a+ b
1
D+ b
2
H+ b
3
D
2
H
được sử dụng ở nhiều nơi và được giới thiệu trong biểu đối với rừng Thông ba lá
Việt Nam.
(3)- Phương pháp đường sinh thân cây, dựa trên cơ sở các độ thon tương đối
ổn định cho từng loài cây gỗ, nên có thể tạo ra 1 hàm số hoặc 1 tương quan đường
sinh biểu thị độ thon bình quân, đường sinh quay quanh trục H sẽ tạo thành thể tích
thân cây, đây là phương pháp mới đề xuất trong thời gian giữa thế kỷ 20 bởi
Djurjue ở Rumani (1963) và Đồng Sĩ Hiền ở Việt Nam (1967)[4].
Cũng trong nghiên cứu này, Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999)
[13] đã thử nghiệm các dạng phương trình thể tích như sau:

2
(1.30)
Kết quả thử nghiệm cho thấy, hệ số tương quan R của dạng phương trình
đơn giản nhất V = a + bD
2
H và V = a + b
1
H + b
2
G đạt tới lớn hơn 0.99, dạng LogV
= a + b.logD cũng có R = 0.9734. Kiểm tra sự tồn tại của mọi tham số phương
trình b
i
bằng tiêu chuẩn
b
b
S
b
t =
đều đạt yêu cầu.
Lập biểu thể tích cho loài cây Keo tai tượng Đào Công Khanh (2001) [11]
đã thử nghiệm các dạng hàm:
V = K.d
a
.h
b
(1.31)
V = K(d
2
h)

V = a.d
b
.h
c
(1.36)
để lập biểu thể tích rừng Thông nhựa. Kết quả cho thấy cả 3 dạng phương
trình đều thích hợp cao.
III. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát:
Góp phần từng bước hoàn thiện hệ thống bảng biểu phục vụ cho công tác điều tra
và kinh doanh gỗ rừng cho một số loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc Trung Bộ.
- Mục tiêu cụ thể:
Lập được biểu thể tích gỗ sản phẩm cho một số loài cây khai thác phổ biến vùng
Bắc Trung Bộ theo một số phương trình khác nhau, theo biểu thể tích một nhân tố
và biểu hai nhân tố.
3.2. Nội dung nghiên cứu
3.2.1Nghiên cứu chung về mối quan hệ giữa các yếu tố có liên quan đến
quy trình lập biểu thể tích
3.2.1.1. Kiểm tra sự thuần nhất về hình dạng của loài cao su
3.2.1.2. Nghiên cứu về quy luật phân bố của hình số tự nhiên f
01
3.2.1.3. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa các yếu tố cấu thành biểu thể
tích
- Loại bỏ số liệu ngoại lai
- Nghiên cứu mối quan hệ giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang
ngực
- Nghiên cứu tương quan giữa đường kính ngang ngực có vỏ và đường kính
ngang ngực không vỏ

phương pháp kế thừa phải thống nhất từ bước thu thập số liệu đến xây dựng và
đánh giá mô hình lý thuyết.
3.3.1.1.Sự cần thiết về nghiên cứu tương quan trong lập biểu thể tích
Trong công tác điều tra rừng, việc nghiên cứu các quy luật tương quan giữa
các đại lượng của cây trong lâm phần, cũng như tìm hiểu và nắm vững quy luật này
là hết sức cần thiết. Trong đó, quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính là
một trong những quy luật cấu trúc cơ bản nhất. Thông qua quy luật này, kết hợp
với một số quy luật tương quan f
1.3
/d, h; V/d…có thể xác định được các đại lượng
khó đo đạc như chiều cao, hình số, thể tích thân cây đứng từ các đại lượng dễ đo
đạc hoặc tính toán đơn giản hơn. Hơn nữa, chiều cao là một trong những nhân tố
cấu thành thể tích thân cây và trữ lượng lâm phần và nó cũng là một nhân tố cấu
thành các bảng biểu chuyên dụng phục vụ cho công tác điều tra, kinh doanh lợi
dụng rừng. Mặt khác, việc đo chiều cao rất phức tạp và khó khăn vì thế khi xác
định được dạng tương quan và đưa ra được các phương trình tương quan cụ thể có
thể tiết kiệm được thời gian trong việc đo và đảm bảo được độ chính xác của mục
tiêu đề ra. Chính vì vậy, quy luật này đã được nhiều nhà Lâm Học, Điều tra rừng
quan tâm nghiên cứu cho các đối tượng khác nhau như: Đồng Sỹ Hiền (1971), Vũ
Văn Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1996), Nguyễn Trọng Bình (1998), Vũ Tiến
Hinh (2012)…Về cơ bản các tác giả đều đưa ra nhận định: giữa chiều cao vút ngọn
và đường kính của những cây trong lâm phần đều tồn tại một mối liên hệ chặt chẽ.
Các dạng phương trình biểu diễn cho tương quan này cũng rất đa dạng và vấn đề
đặt ra là làm sao để tìm và xác định được một phương trình phù hợp nhất.
3.3.2. Công tác chuẩn bị
Thu thập và tham khảo tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu để làm cơ sở
xây dựng đề cương
Chuẩn bị thu thập số liệu ngoại nghiệp và điều kiện làm công tác nội nghiệp
phục vụ cho công tác nghiên cứu
3.3.3. Phương pháp thu thập số liệu

_ Tính thể tích thân cây
Thể tích thân cây được tính theo công thức kép tiết diện bình quân với 10 đoạn
có chiều dài tương đối bằng nhau:
V=10
-4
*
Trong đó : V là thể tích thân cây, d
00
,d
01,
,d
02
, d
09
là đường kính tại các vị trí
phần mười thân cây, h là chiều cao thân cây
_ Tính thể tích gỗ gốc chặt
V
gc
= 10
-4
* *( d
2
oo
+d
2
gc
)*
_ Tính thể tích gỗ dưới cành:
V

gc
Trong đó V
dc
là thể tích đoạn thân cây tính từ mặt đất đến vị trí dưới cành
Thể tích V
d25
V
25
=*
Trong đó:
V
25
: thể tích thân cây từ mặt đất đến vị trí có đường kính cả vỏ bằng 25cm
d
00,
d
01
,d
02
, : đường kính ở các vị trí phần mười thân cây
d
n
: đường kính ở vị trí chia cuối cùng trước vị trí đó có đường kính bằng 25
cm
L
d25
: chiều dài từ vị trí chia cuối cùng (d
n
) đến vị trí có đường kính bằng 25
cm

F
01
(Ld) =
Hình số tự nhiên gỗ lớn:
F
01
(L) =
Hình số tự nhiên gỗ tận dụng:
F
01
(td) =
Hình số tự nhiên gỗ củi:
F
01(c)
=
Tỉ lệ gỗ lợi dụng :
P
Ld
=100*
Tỉ lệ gỗ lớn :
P
L
= 100*
Tỉ lệ gỗ tận dụng :
P
td
=100*
Tỉ lệ gỗ củi :
P
c

4.1.2. Kết quả nghiên cứu mối quan hệ V, D, H
4.2. Lập biểu thể tích
4.2.1. Lập biểu thể tích một nhân tố
4.2.2. Lập biểu thể tích hai nhân tố
4.3 Kiểm tra tính thích ứng của biểu
4.4. Đề xuất một số ứng dụng kết quả nghiên cứu
V. KẾT LUẬN, TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ
KẾ HOẠCH THỰC HIỆN
Nhằm hoàn thành chuyên đề tốt nghiệp đạt kết quả tốt, tôi có xây dựng kế
hoạch thực hiện chuyên đề tốt nghiệp như sau :
STT Nội dung Thời gian Địa điểm
1 Xây dựng đề cương 18/3- 24/3 Trường ĐHLN
2
Thu thập số liệu 25/3- 14/4 Tại địa bàn nghiên
cứu
3 Phân tích xử lý số liệu và viết KLTN 15/4 – 19/5 Trường ĐHLN
4 Chỉnh sửa KLTN 20/5 – 31/5 Trường ĐHLN
5 Hoàn thiện và nộp KLTN 1/6 Trường ĐHLN
Hà Nội, ngày…….tháng…….năm 2013
CHỦ NHIỆM KHOA CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NGƯỜI VIẾT ĐƠN