ĐẶT VẤN ĐỀ
Cũng như các nước Đông Nam Á khác, Việt Nam là đất nước của rừng
nhiệt đới, là nơi chứa đựng nguồn tài nguyên quý giá, đáp ứng nhu cầu thiết
thực cho con người như lương thực, thực phẩm, dược liệu và các nguyên liệu
khác phục vụ cho các hoạt động phát triển. Tuy nhiên nguồn tài nguyên quý
giá nay đang ngày càng bị cạn kiệt bởi chính các hoạt động của con người,
đặc biệt là tài nguyên rừng. Sự suy giảm cả về số lượng và chất lượng nguồn
tài nguyên rừng đã và đang là vấn đề cấp bách được đặt ra cần giải quyết và
đòi hỏi sự chung tay góp sức của cả cộng đồng.
Chính phủ Việt Nam đã thực hiện nhiều chương trình bảo vệ và phát
triển rừng như chương trình 327.Chương trình trồng mới 5 triệu ha, và các
chương trình khác…nhằm phát triển tài nguyên rừng và đã đem lại kết quả
cao. Tiếp tục với chiến lược Lâm nghiệp giai đoạn 2006 -2020 đã xác định
nhiệm vụ kinh tế về trồng rừng phải đảm bảo diện tích rừng trồng sản xuất ổn
định ở mức 2.4 -2.6 triệu ha rừng trồng nguyên liệu công nghiệp.
Và keo lai là loài cây trồng chủ lực và chiếm tỷ trọng lớn trong các
chương trình trồng và khôi phục rừng ở nhiều vùng sinh thái trong cả nước.
Việc nghiên cứu cây keo lai tiên phong chỉ tập trung vào khía cạnh giống,
đánh giá sinh trưởng, khả năng cải tạo đất, còn các nội dung khác như điều tra
sự biến đổi cấu trúc, sinh trưởng của loài ở các cấp tuổi khác nhau…phục vụ
cho kinh doanh bền vững rừng còn hạn chế.
Đồng Thịnh là một xã nằm ở phía Tây huyện Định Hóa, với đất nông
nghiệp là 78%, trong đó đất sản xuất lâm nghiệp chiếm xấp xỉ 50% đất tự
nhiên.Loài cây trồng của địa phương này chủ yế là keo, chè, mỡ, cọ,
lim….,diện tích trồng keo chiếm 60% diện tích trồng rừng của địa phương.
Keo đã được đưa vào trồng tại khu vực với diện tích lớn, song song với vấn
đề đó khu vực không có vườn ươm cây, chủ yếu trồng và chăm sóc kém, năng
suất cây còn thấp.
1
Như vậy, bên cạnh việc lựa chọn lập địa thích hợp, rừng keo lai phải
được nuôi dưỡng theo một biện pháp kĩ thuật lâm sinh. Nhưng muốn làm
[2]
Do keo lai giâm hom chủ yếu là rễ bàng nên độ dày tầng đất đối với
rừng trồng nguyên liệu 5-7 năm tiến hành khai thác không nhất thiết phải có
độ dày tầng đất > 40- 50 cm. Nhưng trong điều kiện cụ thể, keo giâm hom
không được trồng trên loại đất như đất trơ sỏi đá với tầng đất mỏng và độ sâu
< 20 cm.Ngoài ra không nên trên đất cát trắng, đất cát di động, hay đất bị đá
ong hóa hay g lây hóa.
3
Keo lai giâm hom sống tốt nhất ở khu vực có lượng mưa từ 1500 – 2500mm/
năm, tối thích là 1600 mm, nhiệt độ bình quân là 22
o
C, tối thích từ 24 – 28
o
C.
1.1.3. Giá trị sử dụng
Cây Keo lai có gỗ thẳng, màu vàng trắng có vân, có giác lõi phân
biệt.Sản lượng khai thác gỗ 150 -20 m
3
/ha với chu kì 7-8 năm, nhiều hơn 1,5
-2 lần so với rừng keo tai tượng và keo lá tràm. Gỗ có tác dụng nhiều mặt:
kích thước nhỏ làm nguyên liệu giấy, kích thước lớn sử dụng trong xây dựng,
đóng đồ mộc mĩ nghệ, hàng hóa xuất khẩu. Là cây ưa sáng, mọc nhanh, có
khả năng cải tạo đất, chống xói mòn, chống cháy rừng.
1.2. Những nghiên cứu về cây Keo lai
1.2.1. Trên thế giới
1.2.1.1. Thành quả
Keo lai được Hepburm và Shim phát hiện năm 1972 tại Sook, Sabah và
Malaysia (Trần Hậu Huệ, 1995) [3]. Năm 1976, Tham đã chứng minh rầng
A.mangium và A.Auriculifomis có thể thụ phấn chéo và kết quả tạo ra cây lai
có sinh trưởng hơn hẳn bố mẹ chúng. Tại hội nghị Lâm nghiệp ở Malaysia
Keo lai rất rễ nhận biết: Thân thẳng sinh trưởng nhanh. Quan sát hình
thái là có thể thấy rõ là trong khi Keo lai có lá lớn và to bản, chỉ số ra lá
(chiều dài/chiều rộng) là 2,73-2,79. Keo lá tràm có lá dài và hẹp, chỉ số ra lá
là 5,23-5,59 thì Keo lai có vị trí trung gian giữa hai loài keo này, chỉ số ra lá
là 3,90-3,37 . trong khi lá của Keo lai có 4 gân chính lá của keo lá tràm có từ
25-3 gân chính thì lá Keo lai thường có 3 - 4 gân hay cả 2 kiểu phân gân này
cùng tồn tại trên một cây. Mặt cắt ngang của quả cây Keo lai có hình tròn, quả
keo lá tràm có hình dẹt thì quả cây Keo lai có hình bầu dục nghĩa là cũng có
tính chất trung gian.
Keo lai có ưu thế lai hết sức rõ rệt về sinh trưởng, ưu thế lai này được
thể hiện rõ cả ở Ba Vì lẫn đông Nam bộ, tại 2 nơi nay Keo lai đều sinh trưởng
nhanh hơn Keo lai 1,5-1,6 lần về chiều cao và 1,64-1,98 lần về đường kính
(Lê Đình Khả - 1993) ( Nguyễn Thị Lan Hương, 2005) [4]. tại Sông Mây khi
5
so sánh với keo lá tràm cùng tuổi đã thấy rằng Keo lai sinh trưởng nhanh hơn
keo lá tràm 1,3 lần về chiều cao, và 1,5 lần về đường kính ((Lê Đình Khả -
1993) (Nguyễn Thị Lan Hương, 2005) [4].
Nghiên cứu giống lai tự nhiên là loài keo lai của Lê Đình Khả, Nguyễn
Đình Hải, Phạm Văn Tuấn, Hồ Quang Vinh (1993, 1995, 1997) với kết quả
cho thấy Keo lai có tỷ trọng gỗ và nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa
keo tai tượng và keo lá tràm. Khi cắt cây tạo chồi thì keo lai cho rất nhiều
chồi: trung bình 289hom/ gốc. Nghiên cứu tiềm năng bột giấy cây keo lai của
Lê Đình Khả, Lê Quang Phúc (1995, 1999) cho thấy keo lai có khối lượng gỗ
gấp 3 -4 lần hai loài bố mẹ.
Nghiên cứu giống keo lai và vai trò của của các biện pháp thâm canh
khác trong tăng năng suất rừng trồng của Lê Đình Khả, Hồ Quang Vinh
( 1998) thấy rằng cải thiện giống và các biện pháp kĩ thuật lâm sinh đều có vai
trò quan trọng trong việc tăng năng suất rừng trồng.
Trong năm 1992 - 1998 Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng đã tiến
hành nhiều đề tài nhân giống bằng hom cho giống lai tự nhiên rừng .
PHẦN 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mục tiêu nghiên cứu:
2.1.1 . Mục tiêu tổng quát:
Củng cố lí thuyết về nghiên cứu khả năng sinh trưởng và biến đổi cấu trúc của
keo lai qua các cấp tuổi.
2.1.2 . Mục tiêu cụ thể:
Đánh giá được khả năng sinh trưởng và biến đổi cấu trúc của rừng keo lai qua
các cấp tuổi tại xã Đồng Thịnh, huyện Định Hóa,tỉnh Thái Nguyên thông qua
việc nghiên cứu đặc điểm các chỉ tiêu sinh trưởng, cấu trúc rừng, tương quan
đường kính và chều cao.
Đề xuất một số giải pháp kĩ thuật lâm sinh vào rừng trong giai đoạn phát triển
tiếp theo.
2.2. Phạm vi nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu: Các lâm phần keo lai trồng thuần loài 3 tuổi, 5
tuổi, 7 tuổi, tại khu vực xã Đồng Thịnh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
về một số chỉ tiêu sinh trưởng: Đường kính D
1.3
; Hvn, đặc điểm cấu trúc rừng
và phẩm chất cây đứng.
2.3. Đối tượng,
Đối tượng nghiên cứu: Rừng keo tai tượng thuần loài 3 tuổi, 5 tuổi,7
tuổi, tại xã Đồng Thịnh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.
2.4. Nội dung nghiên cứu
2.4.1. Đặc điểm của ku vực nghiên cứu
- Điều kiện tự nhiên
- Điều kiện kinh tế xã hội
- Tình hình sản xuất lâm nghiệp từ trước đến nay.
2.4.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng Keo lai.
- Mật độ lâm phần.
2
(20m x 25m), chiều dài hướng theo đường đồng mức,
chiều rộng vuông góc với đường đồng mức, cạnh góc vuông được xác định
theo định lý pitago với sai số khép góc ≤ 1/200 chu vi của mỗi ÔTC, mỗi một
vị trí điều tra lập một ÔTC.
- Lập 03 ÔTC ở tuổi 3, mỗi ô 500m
2
9
- Lập 03 ÔTC ở tuổi 5, mỗi ô 500m
2
-Lập 03 ÔTC ở tuổi 7, mỗi ô 500m
2.
- Đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng:
+ Đo đường kính ngang ngực(D1.3): đo tất cả các cây trong OTC theo hai
chiều Đông Tây, Nam Bắc bằng thước kẹp kính, sau đó lấy giá trị trung bình
với độ chính xác đến cm.
+ Đo dường kính tán(Dt): đo tất cả các cây trong OTC theo hai chiều Đông
Tây, Nam Bắc bằng thước dây, đo hình chiếu của tán lá xuống mặt đất, sau đó
lấy giá trị trung bình.
+Đo chiều cao vút ngọn (Hvn): bằng thước đo cao điện tử.
+ Đo chiều cao dưới cành (Hdc): bằng thước đo cao điện tử.
- Phẩm chất của cây rừng được phân theo 3 chỉ tiêu : cây tốt (A), trung
bình(B), cây xấu (C).
+ Cây tốt: là cây sinh trưởng nhanh,thân thẳng, tán lá cân đối, không gẫy
ngọn, không cong queo sâu bệnh.
+ Cây trung bình: là cây sinh trưởng trung bình, tán lá đều, hình thái cân đối,
không cụt ngọn, không cong queo, sâu bệnh.
+ Cây xấu: những cây sinh trưởng kém, tán lá bị lệch, cong queo, sâu bệnh.
Thu thập số liệu và điền thông tin vào biểu sau:
Biểu đo đếm tầng cây cao
Chỉnh lý số liệu: đo đếm tầng cây cao trong mỗi ô.
Số liệu thu được từ các ô tiêu chuẩn được chỉnh lý, tổng hợp theo
phương pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp, sử dụng phương pháp chia
tổ ghép nhóm của Brooks và Caruther.
- Số tổ chia: m = 5.log (n) với n là dung lượng mẫu quan sát.
- Cự ly tổ:
m
XX
k
mã min
−
=
Trong đó: X
max
: giá trị lớn nhất của chỉ tiêu X.
X
min
: giá trị nhỏ nhất của chỉ tiêu X.
- Lập bảng phân bố thực nghiệm:
TT Cự ly phân tổ X
i
f
i
X
i
f
i
X
i
2
X
i
2
-
n
fX
ii
2
)(
∑
- Hệ số biến động: S% =
X
S 100×
- Hệ số chính xác:
n
S
P
%
% =
2.5.3.3 . Lựa chọn phân bố lí thuyết Weibull
Sử dụng mô hình hóa phân bố thực nghiệm theo phân bố Weibull và sử
dung phân tích tương quan tuyến tính một lớp để kiểm tra mỗi quan hệ giữa
đường kính và chiều cao cây rừng.
Ta căn cứ vào phân bố thực nghiệm ở các OTC cho các loài cây được lựa
chọn phân bố lí thuyết Weibull.
Đặt giả thuyết:
Ho: F
x
(x) = Fo(x)
H1: F
χ
2
05
tra bảng với bậc tự do k = m –r -1, suy ra chấp nhận giả
thuyết Ho. Kết luận phân bố lí thuyết mô phỏng tốt cho phân bố thực nghiệm.
Tiêu chuẩn để lựa chọn hàm lí thuyết : hàm lí thuyết được chọn phải là
hàm thỏa mãn các yêu câu sau:
+ Khả năng chấp nhận cao
+ Hàm đơn giản so với các hàm khác
+ Các tham số của hàm có quy luật đặc biệt, quy luật biến đổi trực tiếp
hoặc gián tiếp.
Lựa chọn hàm : từ kinh nghiệm của nghiên cứu trước, cũng có một số
tác giả nghiên cứu về kết cấu lâm phần rừng đều tuổi ở Việt Nam, đề tài chọn
hàm Weibull để mô phỏng phân bố lí thuyết cho một số nhân tố sinh trưởng
của lâm phần.
Phân bố Weibull là phân bố xác xuất của biến ngẫu nhiên liên tục với
miền giá trị (0, + ∞).
Hàm mật độ có dạng:
α
λα
λα
x
x
exxf
.1
)(
−−
=
Và hàm phân bố F(x) = 1-
α
Ở phương pháp thứ nhất, tùy thuộc vào kinh nghiệm mà có thể phải
chọn α để tính mức độ phù hợ
n
2
χ
.Sau đó có thể tahy đổi giá trị của α và dừng
lai khi mà trị số
n
2
χ
.lá bé nhất và nhỏ hơn
2
05
χ
tra bảng với bậc tự do k = l –r -1.
Điều này có thể thực hiện dễ dàng trên máy tính vớ phần mềm Excel.
Bảng mô hình hóa phân bố thực nghiệm theo phân bố Welbull
Hàm có dạng: f
x
(x) =
α
λα
λα
x
ex
.1
−−
Xi fi Xd Xt Xi Xi^a fi.Xi^a Pi fll Kiểm tra
Tổng
tương ứng của các tham số A và B của hàm hồi quy tuyến tính của tổng thể.
b. Kiểm định sự tồn tại của các hệ số
Đặt giả thuyết H
0
: A = 0 và B = 0 và kiểm định chúng bằng tiêu chuẩn
t theo các công thức:
t
a
= a/S
a
t
b
= b/S
b
Trong đó: S
a
=
ˆ
S
y
x
nQx
∑
/
2
Và S
b
=
ˆ
S
QbQ
S
xy
y
Nếu giá trị tuyệt đối của t
a
và t
b
tính theo 2 công thức trên > t
α
/2
ứng với
bậc tự do k = n - 2 thì giả thuyết bị bác bỏ, ngược lại ta tạm thời chấp nhận
giả thuyết.
Trong các công thức trên thì S
a
và S
b
là sai số của các hệ số, n dung
lượng quan sát α mức ý nghĩa dùng để kiểm định (mặc định α = 0.05).
Nếu hệ số a và b tồn tại ta cần tiến hành ước lượng khoảng của chúng như sau:
16
P( a - t
α
/2
s
a
≤ A ≤ a - t
α
/2
d. Phân tích tương quan phi tuyến bằng phần mềm SPSS.
Tìm mối tương quan H/D bằng hàm phi tuyến, chọn ra hàm mô phỏng
tốt nhất mối tương quan H/D.
Ở 9 OTC của 3 cấp tuổi 3 , 5, 7, ta lấy hết số liệu đưa vào SPSS, chọn
tất cả các hàm, sau đó so sánh R của các hàm, hàm nào có R lớn nhất thì hàm
đó mô phỏng tốt nhất cho mối tương quan H/D.
2.5.3.4. Phân tích phương sai một nhân tố
Gọi V
T
là biến động toàn bộ của n trị số quan sát, biến động này được
định nghĩa bằng công thức:
∑∑
= =
−=
a
i
n
j
ij
T
i
cxV
1 1
2
Với:
n
x
C
a
i
ij
xnX
2
11 1
2
∑∑∑
== =
−
- Biến động giữa các trị số quan sát ở các mẫu mà đại biểu là các biến
động giữa các số trung bình mẫu (trung bình các cấp của nhân tố A). Loại
biến động này có thể là ngẫu nhiên nhưng cũng có thể là không ngẫu nhiên.
18
Nó ngẫu nhiên nếu nhân tố A tác động không rõ đến kết quả thí nghiệm ở tất
cả các cấp. Nó không ngẫu nhiên nếu nhân tố A tác động khác nhau lên kết
quả thí nghiệm ở các cấp.
Ta gọi biến động này là V
A
và do tính chất cộng của biến động nên:
cxnVVV
a
i
i
iNTA
−=−=
∑
=
1
2
Người ta đã chứng minh rằng nếu giả thuyết H
0
=
n
2
= = n
a
= r thì:
∑∑ ∑
= = =
−
−=
a
i
r
j
a
i
iijN
i
xrxV
1 1 1
22
cxrV
a
i
iA
−=
∑
=
−
1
−=
∑
=1
2
1
Bảng phân tích phương sai (ANOVA):
Bảng 2.2. Bảng phân tích phương sai một nhân tố(ANOVA)
Nguồn biến
động(Source)
Phương sai
(MS)
F Xác suất
của F(Sig)
(1) (4 ) (5) (6)
Nhân tố A
Sai số
S
2
a=V
A
/(a-1)
S
2
N
=V
N
/(n-a)
S
2
a/ S
PHẦN 2
KẾT QUẢ
4. 1Đặc điểm cơ bản của khu vực nghiên cứu
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
4.1.1. 1.Vị trí địa lí
Đồng Thịnh là một xã vùng cao nằm ở phía Tây huyện Định Hóa, cách
trung tâm huyện 7 km, tổng diện tích tự nhiên là 1387,28 ha, gồm 22 xóm,
tổng số dân là 4262 người, có địa giới hành chính tiếp giáp với các xã như
sau:
• Phía Bắc giáp xã Bảo Linh
• Phía Nam giáp xã Trung Hội, Trung Lương
• Phía Đông giáp xã Phúc Chu, Bảo Cường
• Phía Tây giáp xã Định Biên, Bình Yên
4.1.1.2. Địa hình
Là xã có địa hình tương đối phức tạp, phần lớn là đồi núi chiếm 80%
diện tích tự nhiên, phân bố trên toàn xã, xen kẽ là những cánh đồng long chảo,
tạo nên địa hình nhấp nhô lượn song, đồi bát úp, thung lũng nhỏ hẹp, ruộng
bậc thang có hướng dốc từ Tây Bắc về Đông Nam. Do địa hình khác biệt nên
gây ra nhiều hạn chế cho sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp của nhân dân
trong xã.
4.1.1.3. Điều kiện khí hậu và tài nguyên thiên nhiên
• Điều kiện khí hậu và thủy văn
Do nằm trong vành đai Bắc bán cầu nên khí hậu xã Đồng Thịnh cũng
có những đặc trưng của khí hậu miền núi phía Bắc là khí hậu nhiệt đới gió
mùa, nhiệt độ trung bình của năm vào khoảng 22
0
c - 23
0
c. Tháng nóng nhất
là các tháng 5,6,7,8, nhiệt độ lên đến khoảng 360 c- 370 c, tháng lạnh nhất
688,01
83,59
83,65
77,96
26,26
49.59
6.03
6,23
Qua đây ta thấy quỹ đất của xã là khá lớn, chủ yếu là đất nông nghiệp,
vì thế sẽ thuận lợi cho việc phát triển sản xuất nông lâm nghiệp theo hướng đa
dạng, phong phú.Tuy nhiên thực trạng đất tập trung không đều vì vậy phát
triển kinh tế nông nghiệp nông thôn phải tìm ra hướng phát triển mới hơn.
• Các nguồn tài nguyên
Tài nguyên đất: Theo bản đồ thổ nhưỡng trên địa bàn xã Đồng Thịnh,
đất đai được hình thành từ đá mẹ như: Phiến thạch sét, đá macma axit và một
số ít là đá macma trung tính và đá biến chất. Do đó có thể chia thành các loại
đất sau:
+ Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ, đây là loại đất được hình thành
do sự tích tụ các sản phẩm phong hóa trên cao xuống, loại đất này phân bố rải
22
rác trên khắp địa bàn xã, diện tích này không lớn tập trung ở các khu vực có
núi cao phía Tây Bắc của xã, đang được khai thác và trồng lúa nước.
+ Đất nâu đỏ phát triển trên đá macma bazo và trung tính, tầng đất có
độ dày trung bình, thành phần cơ giới thịt nhẹ đến trung bình, phần lớn diện
tích này có độ dốc tương đối lớn, do vậy bị rửa trôi mạnh dẫn đến nghèo dinh
dưỡng, hiện nay đang sử dụng vào mục đích lâm nghiệp như trồng cây công
nghiệp như cây chè.
+ Đất đỏ vàng trên đá sét tầng trung bình phân bố trên toàn xã, chứa
hàm lượng mùn, lân, kali ở mức nghèo nên hiệu quả kinh tế thấp.
Tài nguyên nước:
khác trong huyện đang dần có sự đầu tư vào các ngành chăn nuôi đặc biệt là
chăn nuôi gia súc. Do là xã thuần nông nên việc chăn nuôi có tầm quan trọng
rất lớn, đáp ứng nhu cầu cày kéo, cung cấp phân bón cho sản xuất nông
nghiệp, tiêu thụ nguồn thức ăn từ ngành trồng trọt và cung cấp một số lượng
thịt cho thị trường và cho nhu cầu đời sống của nhân dân.
• Sản xuất công nghiệp:
Là một xã thuần nông, hiện nay các ngành nghề chưa phát triển, không
đáp ứng được nhu cầu tại chỗ phục vụ các mặt trong đời sống kinh tế - xã hội
hiện nay của nhân dân trong xã. Cùng với chuyển dịch cơ cấu kinh tế nói
chung hiện nay, trong xã đã hình thành những nghề phụ như : Sửa chữa cơ
khí phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, kinh doanh vận tải, chế biến nông lâm
sản thu hút khoảng 150 lao động tham gia, các ngành nghề này quy mô còn
nhỏ và ở phạm vi hẹp, tỉ lệ trong cơ cấu còn hạn chế, chỉ chiếm từ 6 -8 %.
4.1.2.2. Điều kiện xã hội
• Tình hình dân số và lao động:
24
Dân số: Tổng số dân của xã Đồng Thịnh là 4262 người, trong xã có 985
hộ gia đình, tỉ lệ phát triển dân số xấp xỉ 0.8%, mật độ bình quân là 333
người/km.
Lao động và việc làm: Tổng số lao động của toàn xã có 2138 người độ
tuổi từ 16 – 60, trong đó nam là 1058 người chiếm 49,5%, nữ chiếm 50,5%.
Lực lượng lao động rất dồi dào, đây chính là nguồn nhân lực quan trọng để
thúc đẩy nền kinh tế của địa phương. Do đặc thù là xã thuần nông hiện nay
lao động nông nghiệp chiếm 90%, các ngành nghề khác chưa phát triển, công
ăn việc làm tỏng lúc gối vụ chưa có., thu nhập của người dân phần lớn là từ
nông lâm nghiệp nên đời sống còn khó khăn. Vì thế cần có sự quan tâm giúp
đỡ của Nhà nước nhằm tạo điều kiện để khuyến khích nhân dân phát triển
kinh tế.
• Giáo dục đào tạo
Xã Đồng Thịnh có 1 trường mầm non, 1 trường tiểu học, 1 trường trung