TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA LÂM HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG CỦA
LOÀI CAO SU
(Hevea brasiliensis) TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI
TẠI XÃ HÓA QUỲ - HUYỆN NHƯ XUÂN – TỈNH THANH HÓA
NGÀNH: LÂM HỌC
MÃ SỐ : 301
Giáo viên hướng dẫn : Th.S Phạm Thế Anh
Sinh viên thực hiện : Hà Thị Hằng
Khóa học : 2007 - 2012
Hà Nội, 2012
LỜI NÓI ĐẦU
Để hoàn thành chương trình đào tạo đại học tại Trường Đại học Lâm
Nghiệp khóa học 2007 – 2012, được sự nhất trí của trường Đại học Lâm
nghiệp – Khoa Lâm học và dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Phạm Thế Anh,
tôi tiến hành triển khai và thực hiện chuyên để tốt nghiệp ‘‘Nghiên cứu đặc
điểm cấu trúc và sinh trưởng của loài Cao su – Hevea brasiliensis trồng
thuần loài đều tuổi tại Xã Hóa Quỳ - Huyện Như Xuân – Tỉnh Thanh
Hóa’’. Sau hơn 2 tháng thực hiện chuyên đề đến nay khóa luận tốt nghiệp
của tôi đã hoàn thành.
Cho phép tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến Ban giám
hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Lâm học cùng toàn thể các thầy cô
giáo trong khoa. Đặc biệt là thầy Phạm Thế Anh đã tận tình giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình triển khai thực hiện chuyên đề này.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của lãnh đạo Xã Hóa
Quỳ - Huyện Như Xuân – Tỉnh Thanh Hóa, người dân tại địa phương và bạn
bè đã giúp tôi hoàn thành khóa luận.
Dù đã hết sức cố gắng nhưng do còn nhiều hạn chế trong trình độ và

2.1. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 12
2.1.1. Đặc điểm hình thái cây Cao su 12
2.1.2. Đặc điểm sinh thái của cây Cao su 13
2.1.3. Giá trị sử dụng : 14
2.2.Mục tiêu nghiên cứu : 15
2.2.1. Mục tiêu tổng quát : 15
2.2.2. Mục tiêu cụ thể : 15
2.3. Đối tượng, phạm vi và khu vực nghiên cứu : 15
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu : 16
2.3.2. Phạm vi nghiên cứu : 16
2.4. Nội dung nghiên cứu : 16
2.4.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng trồng Cao su 16
2.4.2. Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Cao su 16
2.4.3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu sinh trưởng của loài Cao su 16
2.5. Phương pháp nghiên cứu : 16
2.5.1. Phương pháp kế thừa tài liệu 16
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu 17
2.6. Phương pháp xử lí số liệu : 18
2.6.2. Lựa chọn phân bố lý thuyết phù hợp 19
2.6.3. Nghiên cứu phẩm chất lô rừng 22
2.6.4. Phân tích biến đổi tương quan H - D bằng hàm tuyến tính 22
2.6.5. Phân tích biến đổi tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực
(DT/D1.3) 25
Chương III ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 26
3.1. Điều kiện tự nhiên 26
3.1.1. Vị trí địa lý 26
3.1.2. Địa hình 26
3.1.3. Thổ nhưỡng 26
3.1.4. Khí hậu 26
3.1.5. Tài nguyên thiên nhiên 27

vn
Chiều cao vút ngọn
D
t
Đường kính tán
OTC Ô tiêu chuẩn
N/D
1.3
Phân bố số cây theo cỡ đường kính
N/H
vn
Phân bố số cây theo cỡ chiều cao
H
vn
- D
1.3
Tương quan chiều cao vút ngọn và
đường kính ngang ngực
D
T
– D
1.3
Tương quan đường kính tán và
đường kính ngang ngực
DANH MỤC CÁC BẢNG
TT Tên bảng biểu Trang
4.1 Mật độ cây rừng tại khu vực nghiên cứu. 30
4.2 Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/D1.3 31
4.3 Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/Hvn 34
4.4

Biểu đồ tương quan D
1.3
và H
vn
40
1.4
Biểu đồ tương quan D
1.3
và D
T
43
1.5
Biểu đồ chất lượng cây rừng ở tuổi 12
45
1.6 Biểu đồ chất lượng cây rừng ở tuổi 4 45
ĐẶT VẤN ĐỀ
Được mệnh danh là ‘‘Dòng sữa vàng mới lên ngôi’’- mủ được khai
thác từ cây cao su có tên khoa học là Hevea brasiliensis, thuộc họ thầu dầu
Euphorbiacea trong những năm gần đây đang được rất nhiều người dân và
các công ty lâm nghiệp quan tâm. Cao su là cây đa tác dụng, trồng cây cao
su cho hiệu quả kinh tế cao, ngoài khai thác mủ, thân cây còn là nguyên liệu
cho công nghiệp chế biến gỗ, đồng thời có thể giúp cải thiện khí hậu, giữ ẩm
cho đất, phát triển chăn nuôi dưới tán rừng,vv Vì vậy, Cao su đã và đang
được nhiều tỉnh đưa vào làm cây trồng chủ lực của mình với hi vọng sẽ kích
cầu nền kinh tế.
Mủ cây cao su có giá trị kinh tế cao, 1ha khai thác mủ bình quân đạt
1,5 tấn/ha/năm, có nơi có thể đạt 1,8 - 2,0 tấn/ha/năm; sản phẩm mủ xuất
khẩu có thể đạt tới 50 triệu đồng/tấn, con số này quy ra tiền có thể là rất ấn
tượng trong lâm nghiệp so với trồng một số loài cây khác. Cây cao su có chu
kỳ kinh doanh khoảng trên 20 năm, gỗ sử dụng trong công nghiệp chế biến,

1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây (N/D).
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản
của lâm phần và được các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu.
Có rất nhiều tác giả nghiên cứu về lĩnh vực này tiêu biểu như : Balley (1973)
sử dụng hàm Weibull, Schiffel (1898, 1899, 1902) biểu thị đường cong cộng
dồn bằng đa thức bậc ba, Naslund (1936, 1937) xác lập quy luật phân bố
Charlier cho phân bố N/D của lâm phần thuần loài đều tuổi khép tán,
Drachenko, Svalov sử dụng phân bố số cây theo đường kính lâm phần
Thông ôn đới. Đặc biệt để để tiếp cận các dãy phân bố kinh nghiệm của số
cây theo đường kính các nhà khoa học đã sử dụng các họ hàm như :
-Bêta :
+ Bennet F.A (1969) đã dùng phân bố Bêta và xác định các đại lượng
đường kính nhỏ nhất (d
m
), đường kính lớn nhất (d
M
) thông qua phương trình
tương quan kép với mật độ (N), tuổi (A) và cấp đất (S) như sau :
0 1 2 3
.log . . .log
m
d a a N a A N a N
= + + +
(1.1)
0 1 2 3 4
. .log . . . . .
M
d a a N a NA N a A S a A N
= + + + +
(1.2)

m m
d d
α β
0 1 2 0
. . .
A
a a a N h
N
β
= + +
(1.6)
Với : + h
0
là chiều cao tầng trội
+ A là tuổi cây
+ N là mật độ lâm phần
-Gamma :
+ Lembeke, Knapp và Dittmar sử dụng phân bố Gamma với các tham
số thông qua các phương trình biểu thị mối tương quan với tuổi và chiều cao
tầng trội.
0 1 2
2
1 1
. .b a a a
A A
= + +
(1.7)
2
0 1 2
. .p a a A a A

Trong đó :
F(x) là tần số quan sát
x là cỡ đường kính hay cỡ chiều cao
α, λ là hai tham số của phương trình
1.1.2. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính
thân cây (H
vn
/D
1.3
).
Tương quan H
vn
/D
1.3
cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan
trọng trong hệ thống quy luật kết cấu lâm phần. Qua nghiên cứu của nhiều
tác giả cho thấy chiều cao tỉ lệ thuân với tuổi cây rừng, nghĩa là cùng với sự
tăng lên của tuổi cây thì chiều cao cũng tăng, đó là kết quả tự nhiên của quá
trình sinh trưởng. Trong một cỡ đường kính xác định, ở các cấp tuổi khác
nhau sẽ có các cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau. Cấp sinh trưởng càng
giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi. Từ đó,
đường cong quan hệ giữa H và D có thể bị thay đổi hình dạng và luôn dịch
chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Vagui A.B (1955) đã khẳng
định “Đường cong chiều cao thay đổi và luôn dịch chuyển lên phía trên khi
tuổi tăng lên”. Tiurin.Đ.V (1927) đã phát hiện ra hiện tượng này khi ông xác
lập đường cong chiều cao các cấp tuổi khác nhau. Prodan.M (1965) lại phát
hiện độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng
lên và Prodan.M (1944) khi nghiên cứu kiểu rừng “Plenterwal” đã kết luận
đường cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của các cây ở một cỡ kính
nhất định là như nhau. Curtis.R.O đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường

− = +
(1.13)
. ;log .log
b
h a d h a b d
= = +
(1.14)
.
.(1 )
c d
h a e
−
= −
(1.15)
.logh a b d
= +
(1.16)
1
.
b
h k d=
(1.17)
1.3 .( )
1
b
d
h a
d
− =
+

D a b D
= +
(1.20)
1.2. Ở Việt Nam.
1.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng.
Việc phát hiện ra những quy luật cấu trúc là cơ sở cho kinh doanh
rừng. Hiện nay các kết quả nghiên cứu đã và đang được ứng dụng rộng rãi
mang lại hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh rừng ở nước ta.
Tác giả Đồng Sỹ Hiền (1974) đã dùng họ đường cong Pearson biểu
diễn phân bố số cây theo cỡ kính rừng tự nhiên. Nguyễn Hải Tuất (1975,
1982, 1990) đã sử dụng hàm Meyer và hàm khoảng cách để biểu diễn cấu
trúc rừng thứ sinh, ứng dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu quần thể
rừng, Nguyễn Văn Trương (1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu, mô
phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây cho đối tượng rừng hỗn giao
khác tuổi …
Đối với những lâm phần thuần loài, đều tuổi giai đoạn còn non và giai
đoạn trung niên, các tác giả : Vũ Văn Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1989,
1995), Trịnh Đức Huy (1987, 1988), Vũ Tiến Hinh (1990) … đều biểu diễn
quy luật phân bố N/D có dạng lệch trái với các đối tượng khác nhau và sử
dụng các hàm toán học khác nhau để biểu thị như hàm Scharlier, hàm
Weibull …
7
Nhìn chung khi mô hình hóa quy luật câu trúc N/D, các tác giả nước
ta thường sử dụng 2 phương pháp đó là phương pháp biểu đồ và phương
pháp giải tích toán học. Đối với rừng trồng thuần loài đều tuổi nhiều tác giả
đã chọn phân bố Weibull để mô tả và xây dựng mô hình cấu trúc đường kính
lâm phần.
1.2.2. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính.
Đồng Sỹ Hiền (1974) đã thử nghiệm các phương trình sau và thấy
chúng đều thích hợp :

từng loài ưu thế : Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo, Chiêu liêu ở rừng rụng lá và
rừng nửa rụng lá. Đó là các phương trình :
1.3
1.3
1.3
1.3
.log
.
log .
log .log
h a b d
h a b d
h a b d
h a b d
= +
= +
= +
= +
8
Từ đó, tác giả đã chon được phương trình thích hợp nhất là :
1.3
log .logh a b d
= +
1.2.3. Nghiên cứu tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang
ngực.
Vũ Đình Phương (1985) đã thiết lập mối quan hệ D
T
/D
1.3
cho một số

kỹ thuật trồng nó.
Trần Ngọc Kham với công trình “Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô
hình trồng Cao su phủ xanh đất trống sau nương rẫy ở Đắc lắc” cho thấy về
dài hạn cây Cao su mạng lại lợi ích tư nhân và lợi ích xã hội lớn hơn hệ
thống rẫy truyền thống. Hệ thống này còn cho thấy triển vọng kết hợp các
nông hộ vào các chương trình phủ xanh đất trống sau nương rẫy bằng cây
Cao su đảm bảo lợi ích trước mắt và lâu dài của nông hộ.
Nguyễn Thị Huệ (1994) đã nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng các chất
10
dinh dưỡng trong lá Cao su đã trồng tại vùng Đông Nam Bộ để bón phân
theo yêu cầu dinh dưỡng của cây.
Phạm Ngọc Nam (2001) đã nghiên cứu cơ sở khoa học và công nghệ
chế biến gỗ Cao su sau khi lấy nhựa.
Các tác giả Việt Nam khác như : Trần Hợp, Ngô Văn Hoàng, Đặng
Đình Bôi, Hồ Xuân Các … đã đi sâu vào nghiên cứu cấu tạo gỗ, khả năng sử
dụng gỗ và các phương pháp sử lý gỗ Cao su.
Nhìn chung, đã có nhiều nghiên cứu về Cao su, từ gây trồng, chăm
sóc, kỹ thuật lấy mủ, giá trị sử dụng, hiệu quả kinh tế, công nghệ chế biến gỗ
Cao su … và đã thu được những kết quả khả quan.
11
Chương II
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu.
2.1.1. Đặc điểm hình thái cây Cao su.
Cây Cao su (Hevea brasiliensis) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)
là một loài cây công nghiệp có giá trị, được phát hiện từ thế kỷ 19, có nguồn
gốc từ vùng Amazon (Nam Mỹ) được trồng ở một số vùng nhiệt đới như
Châu Mỹ Latinh, Châu Á, Châu Phi.
- Thân và vỏ : Thân mộc, cây sống lâu năm, khi hoang dại có thể đến

hơn 8
0
. Với độ dốc từ 8 – 30
0
thì vẫn trồng được nhưng chú ý đến các biện
pháp trống xói mòn. Độ dốc liên quan đến độ phù nhiêu của đất, đất càng
dốc thì xói mòn càng mạnh, khiến các chất dinh dưỡng trong đất, nhất là
trong lớp đất mặt mất đi nhanh chóng. Khi trồng Cao su trên đất dốc cần
phải thiết lập các hệ thống bảo vệ đất, chống xói mòn như : đê, mương,
đường đồng mức … Hơn nữa, các diện tích Cao su trồng trên đất dốc sẽ gặp
nhiều khó khăn trong công tác trồng mới, chăm sóc, thu mủ và vận chuyển
mủ về nhà máy chế biến.
- Độ sâu tầng đất : Độ sâu lí tưởng cho trồng Cao su là 2m. Tuy nhiên,
trong thực tế nếu độ sâu tầng đất là 0,8 – 2m thì vẫn có thể trồng được, độ pH
trong đất thích hợp cho cây Cao su là 4,5 – 5,5, giới hạn pH đất có thể trồng Cao
su là 3,5 – 7. Đất trồng Cao su phải có cấp hạt sét ở lớp đất mặt (0 – 30cm) tối
thiểu là 20%, ở lớp đất sâu hơn (>30%) tối thiểu là 25%. Đất nơi có mùa khô
kéo dài thì thành phần sét phải đạt 30 – 40%. Ở các vùng khí hậu khô đất có tỷ lệ
sét từ 20 – 25% (đất cát pha sét) được xem là giới hạn cho cây Cao su. Đất có
thành phần hạt thô chiếm trên 50% trong 0,8m lớp đất mặt là ít thích hợp cho
13
việc trồng Cao su. Các thành phần hạt thô sẽ gây trở ngại cho sự phát triển của rễ
Cao su và ảnh hưởng bất lợi đến khả năng dự trữ nước của cây.
- Khí hậu, nhiệt độ : Cao su là cây trồng nhiệt đới điển hình nên sinh
trưởng bình thường trong khoảng nhiệt độ 22 – 30
0
C và khoảng nhiệt độ tối
thích là 26 – 28
0
C.Ở nhiệt độ này cây sẽ cho năng suất mủ cao nhất. Nhiệt

trong những nguyên liệu chủ chốt của nền công nghiệp hiện đại, mủ Cao su
là nguyên liệu được xếp thứ tư sau dầu mỏ, than đá và gang thép.
14
Ngoài ra, hạt và gỗ Cao su là hai sản phẩm phụ có giá trị. Mỗi ha Cao
su trưởng thành có thể cho từ 250 – 500hg hạt. Hạt Cao su ngoài dùng làm
giống có thể ép lấy dầu, khô dầu còn lại có thể làm thức ăn cho gia súc hoặc
làm phân bón. Dầu cao su là một loại dầu có giá trị, dùng để pha chế các loại
sơn rất tốt, có thể làm xà phòng vì chứa nhiều axit béo, ngoài ra còn được
dùng để pha chế ra nhựa an-kit để dán gỗ, làm ván ép.
Gỗ sau khi ngâm tẩm chống nấm mốc, sâu, mối, mọt thì có thể dùng
làm đồ mộc trrong nhà, làm ván ép, làm bìa, làm giấy… Gỗ Cao su có ưu
điểm là cứng vừa, dễ cưa, dễ bào, đóng đinh không nứt nẻ, màu trắng vàng,
có vân đẹp.
Cành lá dùng làm củi đun, lá Cao su có thể dùng làm phân bón khi đã
phân hủy.
Giá trị về môi trường sinh thái. Cây Cao su trồng tập trung có khả
năng giữ và tạo được nguồn nước, có độ che phủ lớn, chống xói mòn và có
giá trị cảnh quan sinh thái du lịch.
2.2.Mục tiêu nghiên cứu :
2.2.1. Mục tiêu tổng quát :
Đánh giá được tình hình sinh trưởng và đặc điểm cấu trúc của rừng
trồng Cao su thuần loài tại Xã Hóa Quỳ - Huyện Như Xuân – Tỉnh Thanh
Hóa góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc đánh giá sinh trưởng, phát
triển của cây Cao su tại địa phương.
2.2.2. Mục tiêu cụ thể :
- Nghiên cứu được cấu trúc rừng trồng Cao su tại khu vực nghiên cứu
- Nghiên cứu được các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng cao su tại khu vực
nghiên cứu.
2.3. Đối tượng, phạm vi và khu vực nghiên cứu :
15

- Nghiên cứu mối quan hệ giữa đường kính nganh ngực và đường kính tán
(D
1.3
- D
t
).
2.5. Phương pháp nghiên cứu :
2.5.1. Phương pháp kế thừa tài liệu.
Kế thừa tài liệu về :
16
- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.
- Đặc điểm sinh thái của loài Cao su.
- Lịch sử rừng trồng Cao su tai địa phương.
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu.
- Lập ô tiêu chuẩn : Trên khu vực nghiên cứu tiến hành lập 6 ô tiêu chuẩn,
mỗi ô có diện tích 1000 m
2
(Kích thước 40 x 20 m). Lập 3 ô tiêu chuẩn cho
rừng Cao su trước tuổi khai thác và 3 ô tiêu chuẩn cho rừng Cao su đang ở
tuổi khai thác. Các ô tiêu chuẩn được lập sao cho cạnh chiều dài song song
với đường đồng mức.
- Đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng : Trong ô tiêu chuẩn đã lập tiến hành xác
định các chỉ tiêu sinh trưởng sau cho tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn :
+ Đường kính ngang ngực (D
1.3
) : Sử dụng thước kẹp kính đo theo 2
chiều Đông – Tây, Nam – Bắc sau đó lấy trị số trung bình với độ chính xác
đến cm. Đơn vị tính : cm
+ Chiều cao vút ngọn (H
vn

chấtD-T N-B TB D-T N-B TB2.6. Phương pháp xử lí số liệu :
2.6.1. Phương pháp chỉnh lý số liệu và tính toán.
Số liệu thu được từ các ô tiêu chuẩn được chỉnh lý, tổng hợp theo
phương pháp thồng kê toán học trong lâm nghiệp, sử dụng phương pháp chia
tổ ghép nhóm của Brooks và Caruther.
- Số tổ :
m = 5.log.(n) Với n là dung lượng mẫu quan sát
- Cự ly tổ :
x minma
X X
K
m
−
=
(2.1)
Trong đó : X
max
: trị số quan sát lớn nhất của chỉ tiêu X.
X
min
: trị số quan sát nhỏ nhất của chỉ tiêu X.
- Lập bảng phân bố thực nghiệm :
STT Cự ly tổ X
i
f
i
X