ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay do cuộc khủng hoảng kinh tế toàn thế giới làm cho nhu cầu về
gỗ để phục vụ cho các ngành công nghiệp ở trong nước cũng như ở trên thế
giới đều giảm. Nhưng chỉ một vài năm nữa khi nền kinh tế được phục hồi thì
nhu cầu về gỗ sẽ tăng cao đặc biệt là gỗ lớn nhằm phục vụ cho các ngành
công nghiệp như đóng tầu, khai khoáng…
Tuy nhiên hiện nay khả năng đáp ứng nhu cầu gỗ lớn cho thị trường
hiện tại và cho tương lai còn nhiều hạn chế do khó khăn trong khâu khai thác
rừng tự nhiên.Việc nhập khẩu gỗ lớn trên thế giới cũng gặp nhiều hạn chế do
các nước trong khu vực cũng như trên thế giới đều có xu hướng giảm khai
thác rừng tự nhiên. Đứng trước thực tế đó để đáp ứng nhu cầu gỗ lớn cho hiện
tại và cho tương lai thì chúng ta cần phải xây dựng các vùng nguyên liệu gỗ
lâu dài. Nhưng nếu trồng mới rừng cây gỗ lớn thì phải mất 20 đến 30 năm
mới có thể khai thác được. Nhận thấy ở nước ta hiện nay có một diện tích lớn
rừng cây gỗ lớn nhưng lại được trồng để kinh doanh gỗ nhỏ do đó hiệu quả
kinh tế mang lại là tương đối thấp. Nếu những diện tích rừng này được
chuyển hóa thành rừng cung cấp gỗ lớn thông qua các biện pháp kỹ thuật lâm
sinh phù hợp thì chỉ trong một thời gian từ 5 đến 10 năm tới chúng ta sẽ có
nguồn cung cấp gỗ lớn quan trọng. Điều đó không những đáp ứng nhu cầu về
gỗ lớn trong tương lai, giảm chi phí trồng rừng ban đầu, nâng cao giá trị của
gỗ mà còn có tác dụng lớn đối với môi trường như chống xói mòn đất, tăng
khả năng hấp thụ khí CO
2
.
Nhận thức được vấn đề đó PGS.TS. Vũ Nhâm cùng các đồng nghiệp đã
tiến hành nghiên cứu chuyển hóa rừng trồng Sa mộc cung cấp gỗ nhỏ thành
rừng cung cấp gỗ lớn từ năm 2007. Công việc nghiên cứu được tiến hành tại
huyện Bắc Hà – Lào Cai, nơi có diện tích rất lớn trồng Sa mộc với tuổi từ 5
tuổi đến 15 tuổi. Sa mộc ở thời kỳ này sinh trưởng phát triển khá mạnh và có
khả năng trở thành gỗ lớn.
1
Sa mộc là loài cây gỗ lớn, gỗ màu vàng nhạt, thơm, mềm, nhẹ (d
=0,39) rất có giá trị kinh tế, có tinh dầu thơm, có thớ thẳng, mịn dễ làm, khó
mối mọt, chịu được dưới đất ẩm…
Có thể dùng Sa mộc để xây dựng nhà cửa, làm cột điện, tà vẹt, thùng
nước và bột giấy, nội thất, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến… hiện nay
Sa mộc rất được chú ý trong chương trình ở các tỉnh phía Bắc.
1.1.2. Phân chia cấp tuổi
Có nhiều các phân chia cấp tuổi: Phân chia cấp tuổi tự nhiên, phân chia
cấp tuổi nhân tạo và phân chia cấp tuổi kinh doanh.
Để tổ chức các biện pháp kinh doanh rừng người ta thường phân chia
rừng theo cấp tuổi nhân tạo, nghĩa là phân chia 3, 5 hay 10 năm một cấp tuổi.
Phân chia cấp tuổi phụ thuộc vào chu kỳ kinh doanh và tốc độ sinh trưởng của
cây. Việc phân chia cấp tuổi có ý nghĩa lớn trong tính lượng khai thác và đề xuất
giải pháp tác động vào nó. Số năm trong một cấp tuổi phụ thuộc vào từng loài
3
cây nhưng không được quá lớn mà cũng không được quá nhỏ mà phải dựa vào
tốc độ sỉnh trưởng của cây mà định ra số năm trong một cấp tuổi phù hợp nhất
với mục đích kinh doanh và chu kỳ kinh doanh.
Dựa vào đặc điểm sinh trưởng của loài Sa mộc là loài sinh trưởng nhanh
nên kinh doanh gỗ lớn chu kỳ 20-25 năm. Vì vậy số năm trong một cấp tuổi là 3
năm là phù hợp.
1.1.3. Kiểm định mô hình chuyển hoá rừng từ gỗ nhỏ thành gỗ lớn
Kiểm định các mô hình chuyển hoá trên cơ sở các mô hình đã được xây
dựng cách đây 2 năm.
Mô hình xây dựng cách đây hai năm được xây dựng dựa trên cơ sở
nghiên cứu các cấu trúc cơ bản, xác định các yếu tố kĩ thuật cơ bản cho chặt
chuyển hoá từ đó đưa ra được các mô hình lý thuyết chặt chuyển hoá sau đó tiến
hành chặt chuyển hoá.
Để tiến hành kiểm định chúng tôi tiến hành kiểm định trên các OTC đã
lập và so sánh tăng trưởng. Để so sánh một cách toàn diện hơn chúng tôi không
1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về chuyển hoá rừng và các yếu tố kỹ
thuật trong chặt chuyển hóa rừng
1.2.1. Chuyển hoá rừng
Các nhà lâm nghiệp Mỹ cho rằng chuyển hoá rừng là quá trình áp dụng
các nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được
mục đích kinh doanh.
Sự phát triển của chuyển hoá rừng gắn liền với sự phát triển của lâm
nghiệp. Hiện nay có nhiều chương trình quốc gia và quốc tế về chuyển hoá
rừng như Chuyển hoá rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, chuyển hoá rừng
gỗ lớn thành rừng gỗ nhỏ và ngược lại…
Chuyển hoá rừng là những tác động vào lâm phần rừng hiện tại để
chuyển hoá nó thành những lâm phần đã được ấn định trong tương lai nhằm
đạt được mục đích kinh doanh.
5
Chặt chuyển hoá có mối quan hệ chặt chẽ với chặt nuôi dưỡng rừng.
Chặt nuôi dưỡng hay còn được gọi là “chặt trung gian nuôi dưỡng”. Trong khi
rừng chưa thành thục, để tạo điều kiện cho cây còn lại sinh trưởng và phát
triển tốt, cần phải chặt bớt một phần cây gỗ. Do thông qua chặt bớt một phần
cây gỗ mà thu được một phần lợi nhuận, chặt chăm sóc trước khi chặt chính
thu được một số lượng gỗ, nên được gọi là “chặt lợi dụng trung gian” gọi tắt
là “chặt trung gian”.
Mục đích của chặt nuôi dưỡng đối với rừng trồng thuần loại là: Cải
thiện điều kiện sinh trưởng của cây rừng; Xúc tiến sinh trưởng cây rừng, rút
ngắn chu kỳ chăm sóc cây rừng. Loại bỏ được cây gỗ xấu, nâng cao chất
lượng của lâm phần.
Các nhà lâm nghiệp Mỹ (1925) đã chia chặt nuôi dưỡng ra làm 5 loại:
- Chặt loại trừ, chặt những cây chèn ép, không dùng, thứ yếu.
- Chặt tự do, chặt bỏ những cây gỗ tầng trên.
- Chặt tỉa thưa, giống như chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng.
- Chặt chỉnh lý, chặt các cây thứ yếu, hình dáng và sinh trưởng kém.
1.2.2.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần
Để phục vụ cho sản xuất kinh doanh rừng được hợp lý, có hiệu quả, đạt
được yêu cầu về kĩ thuật và môi trường. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã
được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu và đưa ra nhiều kết luận
khả quan.
Trong quá trình nghiên cúu cấu trúc rừng các tác giả đi sâu vào nghiên
cứu các quy luật sau: Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (quy luật phân bố
N/D), quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây, quan hệ
giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực.
+ Quy luật phân bố N – D
1.3
Reineke (1933) đã phát hiện đường kính tương quan với mật độ mà
không liên quan tới điều kiện lập địa theo phương trình:
LogN = -1,605 logD + k ( k là hằng số thích ứng của một cây nào đó).
Giữa Dg và N luôn tồn tại mối quan hệ mật thiết và thường được biểu
thị dưới dạng phương trình: N = a.Dlog
b
Một số kết quả thử nghiệm của Smelko (1990) xác định mối quan hệ
giữa N và Dg cho một số loại sau:
7
Fichte N = 1348.Dg
-1.532
Kiefer N = 2195.Dg
-1.762
Eiche N = 1062.Dg
-1.565
Để nghiên cứu và mô tả quy luật cấu trúc đường kính ta có thể sử dụng
hàm Weibull, Prodan, Gamma…
+ Tương quan H
vn
2
+ a
3
d
3
h = a
o
+ a
1
d + a
2
logd
Nhưng phương trình được sử dụng nhiều nhất hiện nay để biểu thị
tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây là phương trình logarit:
H = a + blogD
+ Tương quan D
1.3
– D
t
Ngoài việc nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính thân
cây thì việc nghiên cứu tương quan giữa đường kính tán và đường kính thân
cây cũng rất quan trọng vì tán cây thể hiện sức sống, khả năng sinh trưởng,
tăng trưởng của cây nên nó có quan hệ mật thiết đến sinh trưởng của đường
kính ngang ngực. Điều này đã được nhiều tác giả nghiên cứu như:
Zierger(1982), CromeerO.A.N (1984), Itvesalo, Willigham…Mối quan hệ
8
này được thể hiện ở nhiều dạng phương trình khác nhau nhưng phổ biến nhất
là dạng phương trình đường thẳng: D
t
= a + b.D
Lâm Đồng.
Các kết quả nghiên cứu về tăng trưởng rừng còn được giới thiệu qua
các luận án tiến sĩ của các tác giả : Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996), Trần Cẩm
Tú (1998), Nguyến Văn Dưỡng (2000) hay trong các ấn phẩm của các công
trình nghiên cứu cấp Nhà nước, cấp ngành như: Nguyễn Ngọc Lung (1999),
Vũ Tiến Hinh (2000), Đào Công Khanh (2001).
1.3.2.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần
+ Cấu trúc phân bố số cây theo đường kính
So với chiều cao đường kính chịu ảnh hưởng rõ rệt của mật độ. Ở nước ta
có một số loài cây đã được xác định quan hệ giữa đường kính tương đối D
0
với
mật độ tương đối N
o
.
Ví dụ: Thông đuôi ngựa ( Nguyễn Thị Bảo Lâm 1996 )
D
0
= 1.5017.e
-0.383N0
Keo lá tràm ( Nguyễn Thị Mạnh Anh 2000 )
D
0
= 0.132 + 0.863/N
o
Keo tai tượng ( Nguyễn Văn Diện 2001 )
D
0
= 1.0878.e
-0.1151No
PHẦN 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá được khả năng chuyển hóa các lâm phần Sa mộc cấp tuổi V
(9 -< 11) và VI (11 -< 13) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được các quy luật cấu trúc cơ bản và đường kính bình quân
lâm phần của rừng trồng Sa mộc cấp tuổi V và VI trên các mô hình trước khi
chặt chuyển hóa, sau khi chặt chuyển hóa được hai năm và trên ô đối chứng
để nguyên cho tới nay.
- Xác định được sự biến đổi cấu trúc lâm phần và đường kính bình
quân lâm phần giữa các mô hình:
+ Giữa mô hình chặt chuyển hóa được hai năm với ô đối chứng
để nguyên cho tới nay.
+ Giữa mô hình trước khi chặt chuyển hóa với mô hình đã chặt
chuyển hóa được hai năm.
+ Giữa mô hình trước khi chặt chuyển hóa với ô đối chứng để
nguyên cho tới nay.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
- Rừng trồng Sa mộc cấp tuổi V (9 -< 11) và VI (11 -< 13) sinh trưởng
trên các cấp đất I, II, III tại huyện Bắc Hà – Lào cai. Đối tượng chặt chuyển
hóa là rừng trồng Sa mộc có các cấp tuổi III (5 -< 7) đến cấp tuổi
VII (13 -< 15), trong nhóm nghiên cứu gồm ba thành viên nên trong đề tài
này tôi chỉ nghiên cứu cấp tuổi V và VI và chỉ nghiên cứu rừng trồng Sa mộc
phát triển trên các cấp đất I, II, III vì đây là những cấp đất tốt cây rừng sinh
trưởng và phát triển triển trên những cấp đất này mới có thể trở thành gỗ lớn.
- Những tài liệu có liên quan đến loài Sa mộc.
12
2.3. Phạm vi nghiên cứu
- Đường kính bình quân lâm phần.
2.5.4. So sánh sự biến đổi cấu trúc lâm phần và đường kính bình quân lâm
phần
Để kiểm định mô hình chuyển hóa rừng trồng Sa mộc cấp tuổi
V (9 -< 11) và VI (11 -< 13) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại
13
Ban quản lý rừng huyện Bắc Hà – Lào Cai. Tôi tiến hành các phép so sánh
sau:
Hình 2.5.1: Sơ đồ so sánh biến đổi cấu trúc lâm phần và đường kính bình
quân lâm phần
Qua hình 2.5.1. thì ta thấy các phép so sánh phải thực hiện là:
- So sánh biến đổi cấu trúc lâm phần và đường kính bình quân lâm
phần của các OTC đã chặt chuyển hóa được hai năm (2009) với OTC đối
chứng để nguyên cho tới nay (2009).
- So sánh biến đổi cấu trúc lâm phần và đường kính bình quân lâm
phần của các OTC trước khi tiến hành chặt chuyển hóa (2007) với các OTC
đã chặt chuyển hóa được hai năm (2009).
OTC trước khi tiến hành
chặt chuyển hóa (2007)
OTC đã chặt chuyển hóa
được hai năm (2009)
OTC đối chứng để lại cho
tới nay (2009)
B (2009)
C (2009)
A (2009)
ĐC (2009)
(1000m
2
)
D (2007)
ĐC (2009)
(1000m
2
)
E (2007)
ĐC (2009)
(5000m
2
)
TH (2007)
(A+B+C+D+E)
B (2007)
A (2007)
15
- Vừa tiến hành nghiên cứu vừa tiến hành chuyển giao cho họ kiến thức
và kĩ năng làm để sau này họ có thể tự làm được.
2.6.2. Các phương pháp thu thập tài liệu
2.6.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu
- Kế thừa các số liệu về điều kiện cơ bản của huyện Bắc Hà.
- Các số liệu về các quy luật cấu trúc lâm phần của các OTC trước khi
tiến hành chặt chuyển hóa đã được nghiên cứu ở các khóa luận tốt nghiệp
năm 2007.
2.6.2.2. Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp
- Trên các OTC định vị được lập từ năm 2007 (gồm OTC 5000 m
2
đã
được chia nhỏ thành 5 OTC mỗi OTC có diện tích là 1000 m
2
đã tiến hành
(m)
H
dc
(m)
Phân cấp cây rừng Ghi chú
ĐT NB TB ĐT NB TB Kraft Shedelin
2.6.3. Phương pháp xử lí số liệu nội nghiệp
16
Số liệu sau khi được điều tra, thu tập tổng hợp từ các OTC định vị sử
dụng các hàm thống kê để xử lý. Dùng phần mềm SPSS 15.0 và phần mềm
Excel 8.0 để sử lý số liệu.
- Phân bố N – D
1.3
được mô phỏng phân bố thực nghiệm bằng hàm
Weibull dạng phương trình:
a
x
exaxF
.1
)(
λα
λ
−−
=
với các tham số α, λ.
Căn cứ số liệu ban đầu để ước lượng tham số α cho phù hợp.
Với α = 1 phân bố có dạng giảm, với α = 3 phân bố có dạng đối xứng,
với α > 3 phân bố có dạng lệch phải, α < 3 phân bố có dạng lệch trái.
Kiểm tra mức độ phù hợp của phân bố lí thuyết và phân bố thực
nghiệm bằng tiêu chuẩn phù hợp.
∑
=
−
fiXi
n
D .
1
PHẦN 3
17
ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1. Vị trí, ranh giới
Bắc Hà là một huyện vùng cao nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Lào Cai,
cách thành phố Lào Cai khoảng 80 km, có tọa độ địa lý từ 21
0
19
’
đến 24
0
24
’
vĩ độ bắc, 109
0
09
’
đến 104
0
28
’
độ kinh đông. Tổng diện tích đất tự nhiên là
0
C – 19
0
C
- Nhiệt độ cao nhất là 34
0
C (vào tháng 6 – 7)
- Nhiệt độ thấp nhất là 1,5
0
C (vào tháng 12, tháng 1), cá biệt có những
năm xuống dưới -1
0
C.
- Độ ẩm không khí bình quân 75 – 80%.
- Lượng mưa bình quân 1650 – 1850 mm. Lượng mưa trong năm
không lớn, nhưng phân bố không đều tập trung vào tháng 4 đến tháng 10
(chiếm 80% tổng lượng mưa hàng năm) nên thường gâu ra lũ lụt, xói mòn, sạt
lở đất ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống của người dân. Mùa hè khí hậu
mát mẻ, mùa đông giá lạnh, sương mù và sương muối thường xảy ra.
3.1.3.2. Chế độ gió
Khu vực huyện Bắc Hà chịu ảnh hưởng của hai luồng gió thịnh hành là
gió mùa Đông Bắc bắt nguồn từ tháng 11 năm nay đến tháng 3 năm sau, thời
tiết khô lạnh có kèm theo sương muối, mưa phùn. Gió mùa Đông Nam bắt
đầu từ tháng 4 cho đến tháng 10, thời tiết nóng ẩm, thường có mưa lớn kéo
dài thỉnh thoảng có lốc xoáy kéo dài.
3.1.3.3. Chế độ thuỷ văn
Huyện Bắc Hà có sông Chảy là sông chính chạy qua hai mặt phía Tây
nam của huyện. Ngoài ra còn có bốn hệ thống suối nhỏ đó là Ngòi Đô, Thèn
Phùng, Nậm Phàng, Nậm Lúc đều đổ ra sông Chảy. Hầu hết suối ở đây dòng
chảy rất quanh co, lòng suối hẹp, độ dốc lớn. Độ chênh lệch về lưu lượng
thích hợp cho trồng cây lương thực.
Tóm lại đất đai ở huyện Bắc Hà có nhiều loại đất khác nhau nhưng chủ
yếu là loại đất xám vàng phát triển trên đá macma axit, đất chua và nghèo
dinh dưỡng. Do vậy đất ở đây chủ yếu là đất chua, có nhiều mùn phù hợp với
loài Sa mộc.
3.1.5. Nhận xét chung
20
Qua điều tra điều kiện tự nhiên huyện Bắc Hà ta nhận thấy có một số
thuận lợi cũng như khó khăn trong trong việc phát triển kinh tế nói chung và
kinh tế lâm nghiệp nói riêng trên địa bàn huyện.
- Thuận lợi: Huyện còn giàu tiềm năng về đất đai để phát triển ngành
lâm nghiệp, khí hậu thích hợp với loài Sa mộc.
- Khó khăn: Địa hình phức tạp, bị chia cắt mạnh nên việc đi lại vận
chuyển hàng hóa còn gặp nhiều khó khăn.
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
Bắc Hà có 21 xã và một thị trấn. Nơi đây là địa bàn cư trú của 11 dân
tộc anh em như: Mông, Dao, Tày, Kinh, Thái…trong đó người Dao và Mông
chiếm gần 80% với truyền thống văn hoá bản sắc của các dân tộc vùng cao.
Bắc Hà tiềm năng đất đai lớn, khí hậu mát mẻ, với nhiều khu du lịch
sinh thái lý tưởng, cây trồng đa dạng nhưng nhìn chung kinh tế còn gặp khá
nhiều khó khăn. Có đến 18/21 xã đặc biệt khó khăn và trình độ dân trí thấp,
trình độ cán bộ còn có nhiều hạn chế chưa theo kịp với cơ chế đổi mới hiện
nay. Cơ sở hạ tầng còn yếu kém hệ thống thuỷ lợi chưa được phát huy do bi
sạt lở đất nên sản xuất nông – lâm nghiệp còn khó khăn, lạc hậu do việc thâm
canh tăng vụ còn nhiều hạn chế, năng suất cây trồng chưa cao.
Phong tục tập quán du canh du cư, đốt nương làm rẫy còn thường
xuyên xảy ra ở khu vực này. Vì thế đây là huyện vùng cao được nhà nước
quan tâm phát triển với nhiều dự án, chính sách hỗ trợ kinh tế. Các dự án hỗ
trợ phát triển cơ sở hạ tầng: Điện, đường, trường, trạm nhằm nâng cao dân trí,
phát triển kinh tế như: Dự án 661, dự án 135…Sự quan tâm của Đảng và Nhà
cấu trúc lâm phần và đường kính bình quân năm 2007
4.1.1. Kết quả nghiên cứu thành lập mô hình chặt chuyển hóa
Để thành lập mô hình chặt chuyển hóa thì phải xác định
- Đối tượng chặt chuyển hóa.
- Các điều kiện chuyển hóa.
- Các quy luật cấu trúc cơ bản làm cơ sở xây dựng mô hình
lý thuyết cho chặt chuyển hóa.
- Phương thức chuyển hóa.
- Phương pháp chuyển hóa.
- Thời điểm chặt chuyển hóa.
- Chu kỳ chặt chuyển hóa.
- Cây chặt.
- Cường độ chặt chuyển hóa
4.1.2. Kết quả nghiên cứu cấu trúc lâm phần và đường kính bình quân
lâm phần trước khi tiến hành chặt chuyển hóa
4.1.2.1 Kết quả nghiên cứu cấu trúc lâm phần
1) Phân bố N – D
1.3
Quy luật phân bố N – D
1.3
được mô phỏng bởi phân bố Weibull
(dạng phương trình:
a
x
exaxF
.1
)(
λα
λ
−−
3,1
.013,0.3,2
x
ex
−
131 2,3 0,013 3,982 9,488
C
5,2
.004,0
.
5,1
.004,0.5,2
x
ex
−
143 2,5 0,004 6,378 11,071
D
5,2
.006,0
.
5,1
.006,0.5,2
x
ex
−
128 2,4 0,006 7,697 9,488
E
3,2
.011,0
.
9,0
.032,0.9,1
x
ex
−
164 1,9 0,032 9,338 9,488
C
4,2
.008,0
.
4,1
.008,0.4,2
x
ex
−
194 2,4 0,008 6,612 11,071
D
7,2
.004,0
.
7,1
.004,0.7,2
x
ex
−
222 2,7 0,004 8,519 9,488
E
9,1
.034,0
.
2) Tương quan H
vn
– D
1.3
Tương quan H
vn
– D
1.3
được xây dựng trên cơ sở phương trình H
vn
= a + b*logD
1.3
trong đó a, b là các tham số của phương trình. Kết quả được
thể hiện cụ thể ở biểu 4.1.2.
25