Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHẠM THỊ THANH BÌNH KIỂM TRA SỰ THÍCH HỢP CỦA BIỂU CẤP ĐẤT VÀ BIỂU
THỂ TÍCH LẬP CHO CÁC LOÀI KEO LÁ TRÀM
(Acacia
auriculiformis)
VÀ KEO TAI TƯỢNG
(Acacia mangium)
Ở TỈNH BẮC GIANG
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Trần Văn Con
Thái Nguyên – Năm 2011
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
PHẠM THỊ THANH BÌNH
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Công trình được hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Con
Phản biện 1: Lý Văn Trọng
Phản biện 2: Trần Thị Thu Hà Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn họp tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN
Vào hồi 8 giờ 00, ngày 23 tháng 10 năm 2011 Có thể tìm hiểu luận văn tại trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên
ii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chƣơng trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khoá học
2009- 2011, đƣợc sự đồng ý của Khoa sau đại học - Trƣờng Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp:
Tên đề tài: “Kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích
lập cho các loài Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo tai tượng
(Acacia mangium) ở tỉnh Bắc Giang”
Sau một thời gian tiến hành làm đề tài tốt nghiệp đến nay bản luận văn
đã đƣợc hoàn thành.
Cho phép tôi đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo,
đặc biệt là PGS.TS. Trần Văn Con đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tôi
hoàn thành bản luận văn này.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia
đình đã giúp đỡ tôi có đƣợc bản luận văn này.
Tác giả rất vui lòng nhận đƣợc những góp ý, bổ sung của bạn đọc để
bản luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn nữa.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 09 năm 2011
1.3. Bảng biểu điều tra cho kinh doanh rừng Keo tai tƣợng và Keo lá
tràm tại Việt Nam……………………………………………………………18
CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
21
2.1. Mục tiêu nghiên cứu 21
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 21
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 21
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu 21
iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.3. Nội dung nghiên cứu 22
2.3.1. Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo
lá tràm ở vùng dự án 22
2.3.1.1. Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích 22
2.3.1.2. Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất 22
2.3.2. Nghiên cứu khả năng ứng dụng của một số biểu điều tra Keo
tai tƣợng ở vùng dự án 22
2.3.2.1. Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu thể tích 22
2.3.2.2. Kiểm nghiệm khả năng ứng dụng của biểu cấp đất 22
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 22
2.4.1. Phƣơng pháp điều tra 22
2.4.1.1. Phƣơng pháp chọn lâm phần, OTC tạm thời 22
2.4.1.2. Đo đếm, giải tích cây trên ô tiêu chuẩn 22
2.4.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu 25
2.4.2.1. Tính toán các chỉ tiêu điều tra cho ô tiêu chuẩn 25
2.4.2.2. Tính toán cho OTC và lâm phần 26
2.4.3. Phƣơng pháp kiểm tra biểu thể tích và biểu cấp đất…………26
2.4.3.1. Kiểm tra biểu thể tích…………………………………. 26
PHỤ LỤC
vi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2-1: Tổng hợp dung lƣợng mẫu điều tra 25
Bảng 3-1: Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Bắc Giang năm 2008 30
Bảng 4-1. Phân bố các ôtc của loài Keo lá tràm 29
Bảng 4-2: Bảng kết quả so sánh biểu thể tích bằng cây cá lẻ 33
Bảng 4-3: Số liệu sinh trƣởng chiều cao của các ôtc kiểm tra loài Keo lá tràm
34
Bảng 4-4: Kết quả sơ bộ phân chia cấp đất các lâm phần điều tra 40
Bảng 4-5: Biểu cấp đất tính theo phƣơng pháp a chung b thay đổi 39
Bảng 4-6: Biểu cấp đất tính theo phƣơng pháp Affill 44
Bảng 4-7: Phân bố ôtc của loài Keo tai tƣợng 45
Bảng 4-8: Kết quả kiểm tra biểu thể tích keo tai tƣợng ở Bắc Giang 46
Bảng 4-9: Số liệu sinh trƣởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Sơn Động II
44
Bảng 4-10: Số liệu sinh trƣởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Sơn Động I
46
Bảng 4-11: Số liệu sinh trƣởng chiều cao của các OTC kiểm tra ở Lục Ngạn
47
A
:Tuổi của lâm phần, tuổi cây
D
1.3
: Đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính thân cây đo ở độ cao 1,3m
D
t
: Đƣờng kính tán
G
: Tổng tiết diện ngang
H
vn
: Chiều cao vút ngọn
H
0
: Chiều cao tầng ƣu thế
H
g
: Chiều cao cây có tiết diện bình quân
HF
: Hình cao
N
: Mật độ hiện tại
M
: Trữ lƣợng lâm phần
ĐẶT VẤN ĐỀ
Bảng biểu điều tra trong kinh doanh rừng có vai trò và vị trí đặc biệt đối với
sản xuất lâm nghiệp không chỉ bởi khả năng ứng dụng: tính thuận tiện, tính khoa
học, tính chính xác mà còn do khả năng dự báo sản lƣợng, năng suất rừng trong
tƣơng lai. Với vai trò to lớn đó, các bảng biểu điều tra đã đƣợc nhiều nƣớc tiên
tiến ở Châu Âu, Châu Mỹ vận dụng vào việc kinh doanh rừng từ thế kỷ XIX.
Trong những năm vừa qua, thực hiện chƣơng trình trồng mới 5 triệu ha rừng,
diện tích rừng trồng nƣớc ta ngày một tăng, cơ cấu các loài cây trồng ngày một
nhiều nhƣ: Thông ba lá, Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm,
Keo lai, Mỡ, Bồ đề, Sa Mộc, Tếch, Quế, Bạch đàn uro… hàng loạt các bảng biểu
điều tra đã đƣợc xây dựng nhằm đáp ứng thực tiễn của sản xuất.
Do đó, trong nghiên cứu lập biểu điều tra, việc thu thập số liệu phải đại diện
cho các vùng sinh thái, kiểu sinh trƣởng và đặc biệt các kết quả nghiên cứu phải
đƣợc kiểm tra với số liệu độc lập không tham gia vào quá trình lập biểu.
Trong khuôn khổ của dự án KFW1 (khởi động năm 1995 tại Lạng Sơn và
Bắc Giang) và dự án KFW3 (khởi động năm 1999 – pha I, năm 2001 – pha II tại
Lạng Sơn, Bắc Giang và Quảng Ninh). Một diện tích rất lớn 32.211 ha rừng
trồng đã thiết lập tại 3 tỉnh thực hiện dự án với các loài cây chủ yếu là Keo lá
tràm, Keo tai tƣợng, Thông nhựa, Thông mã vĩ Các diện tích này đã và đang có
tác dụng to lớn trong việc cải thiện môi trƣờng sinh thái và nguồn thu nhập cho
các hộ gia đình tham gia dự án và các cộng đồng trong vùng dự án.
Đề tài: ”Kiểm tra sự thích hợp của biểu cấp đất và biểu thể tích lập cho
các loài Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) và Keo tai tượng (Acacia
mangium) ở tỉnh Bắc Giang” thực hiện làm cơ sở cho các nghiên cứu bổ sung
hoặc xây dựng mới hệ thống biểu sản lƣợng của 2 loài keo phù hợp với điều kiện
kinh doanh của Bắc Giang.
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
điều tra và sản lƣợng rừng của 93 nƣớc trong bộ sách lớn “Worldwide Forest
Mensuration History”, trong đó nêu cụ thể thành tựu của từng nƣớc về các vấn
đề: 1) Biểu thể tích và hình dạng cây; 2) Sinh trƣởng cây cá lẻ; 3) Đánh giá cấp
đất; 4) Cấu trúc rừng; 5) Sinh trƣởng và sản lƣợng; 6) Khối lƣợng thƣơng phẩm
và sinh khối; 7) Nghiên cứu vòng năm và giải tích cây; 8) Điều tra rừng của 93
nƣớc trên thế giới.
1.1.1. Biểu thể tích
Biểu thể tích đƣợc xây dựng và sử dụng từ những thập niên đầu của thế kỷ
19 ở nhiều nƣớc Châu Âu nhƣ Pháp, Đức (Van Laar & Akca, 2007) [52]. Tuy
nhiên, bảng biểu giai đoạn này mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu những cây cá
lẻ bằng thực nghiệm tính toán trực tiếp. Các nghiên cứu đó dần dần đƣợc hoàn
thiện đến đầu thế kỷ XX, nhiều tác giả đã vận dụng hàm toán học vào việc tính
toán biểu thể tích dựa vào tƣơng quan giữa đƣờng kính và thể tích (Van Laar &
Akca, 2007) [52]. Từ đó trở đi, khoa học xây dựng các bảng biểu điều tra rừng
phát triển mạnh ở các nƣớc có nền lâm nghiệp phát triển, đặc biệt là Châu Âu
(Van Laar & Akca, 2007 [52]; Vũ Tiến Hinh và Phạm Ngọc Giao, 1997) [13].
Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ máy tính, các nhà nghiên
cứu sản lƣợng đã xây dựng phần mềm máy tính thành chƣơng trình để lập biểu
thể tích cho nhiều loài cây (Avery & Burkhart, 1994; Husch et al., 2003 [38];
Van Laar & Akca, 2007 [52]). Đây là những tiến bộ vƣợt bậc trong việc nghiên
cứu lập biểu thể tích, việc sử dụng phần mềm máy tính giúp cho việc tính toán
đƣợc chính xác hơn, tiện lợi hơn so với các loại bảng biểu cũ.
1.1.2. Biểu cấp đất
Trong lĩnh vực sản lƣợng rừng, cấp đất đƣợc coi là một chỉ tiêu để so sánh
và đánh giá sức sản xuất của các lâm phần. Trên thế giới, trải qua một thời gian
dài hình thành và phát triển, cấp đất đƣợc xây dựng theo nhiều quan điểm khác
nhau. Đầu tiên, ngƣời ta nghiên cứu tìm những nhân tố có tính chất nguyên nhân
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Tại các nƣớc châu Á, châu Phi, ngƣời ta thƣờng sử dụng chiều cao bình
quân tầng ƣu thế (h
o
, h
100
, h
200
) ở tuổi nhất định để phân chia cấp đất. Theo Alder
(1980) [35] thì đối với rừng đơn giản vùng nhiệt đới, đôi khi chiều cao ƣu thế
không phải là chỉ tiêu thích hợp để phân chia cấp đất. Trƣờng hợp này thƣờng
xuất hiện ở những lâm phần non của các loài cây sinh trƣởng nhanh và những
loài cây có biến động mạnh về sinh trƣởng chiều cao, với chu kỳ kinh doanh ngắn
và không qua tỉa thƣa thì chiều cao bình quân Hg lại là chỉ tiêu thích hợp.
Khi xác định mô hình sinh trƣởng chiều cao theo tuổi để ứng dụng và lập
biểu cấp đất, ngƣời ta thƣờng sử dụng các hàm sinh trƣởng để mô tả quy luật
sinh trƣởng chiều cao theo tuổi của lâm phần. Hàm sinh trƣởng là mô hình sinh
trƣởng đơn giản nhất đƣợc sử dụng để mô tả quá trình sinh trƣởng của cây rừng
cũng nhƣ lâm phần. Dựa vào hàm sinh trƣởng có thể tính trƣớc đƣợc giá trị lớn
nhất của đại lƣợng sinh trƣởng ở tuổi cuối cùng và có thể tính trƣớc đƣợc tốc độ
sinh trƣởng cực đại.
Marshall cũng nhƣ nhiều tác giả khẳng định rằng quy luật sinh trƣởng chiều
cao của mỗi loài cây ở các vùng khác nhau có sự khác biệt rõ nét. Từ đó ứng với
một kiểu sinh trƣởng chiều cao, cần xác lập một hệ thống cấp đất tƣơng ứng.
Nhƣ vậy, ứng với một hệ thống cấp đất cần thiết phải thiết lập một phƣơng trình
sinh trƣởng chung, đại diện cho sinh trƣởng chiều cao bình quân. Từ phƣơng
trình này phân thành các đƣờng cong sinh trƣởng khác nhau gọi là đƣờng cong
chỉ thị cấp đất. Để xác lập đƣờng cong cấp đất có thể bằng phƣơng pháp biểu đồ
hoặc phƣơng pháp hồi quy. Phƣơng pháp biểu đồ mặc dù độ chính xác không
một nhân tố điều tra lựa chọn nào đó, thông thƣờng là chiều cao bình quân, chiều
cao tầng trội, chiều cao dƣới cành, chiều cao gỗ sản phẩm…Nhân tố đƣợc lựa
chọn phải là một chỉ tiêu có quan hệ chặt chẽ với trữ lƣợng rừng. Trên cơ sở
đƣờng cong trung bình này, chia thành một số cấp khác nhau theo thứ tự từ tốt
đến xấu gọi là các cấp đất.
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Chiều cao bình quân tầng trội thƣờng đƣợc sử dụng để mô tả cấp đất, do nó
ít bị ảnh hƣởng bởi các biện pháp kỹ thuật tác động nhƣ tỉa thƣa rừng trồng
(Alder, 1980 [35]; Pretzsch 2009 [47]; Vanclay, 1999 [53]).
Các phƣơng pháp trên đã đƣợc nhiều tác giả trên thế giới nghiên cứu và cho
kết quả tốt (Vanclay 1999 [53]) và Alder (1980) [35]. Mặc dù vậy, phƣơng pháp
phân chia cấp đất truyền thống và thông dụng nhất trong sản lƣợng rừng vẫn là
việc sử dụng sinh trƣởng chiều cao làm chỉ tiêu phân chia cấp đất.
1.1.3. Biểu sản lượng
Biểu sản lƣợng rừng đầu tiên đã đƣợc xây dựng từ cuối thế kỷ XVIII ở
Đức, theo Pretzsch (2001 [46], 2009 [47]), cho đến nay đã có 4 giai đoạn phát
triển (Pretzsch, 2001 [46]; Pretzsch et al, 2008 [48]):
Giai đoạn đầu: Biểu sản lƣợng đƣợc xây dựng ở Đức với nhiều tác giả nhƣ
Paulsen (1975), Von Cotta (1821), R.Hartig (1868), Th.Hartig(1847), G.L.Hartig
(1795), Heyer (1852), Hundeshagen (1825) và Judeich (1871), các biểu đƣợc
xây dựng dựa trên số lƣợng có hạn về số liệu, biểu sản lƣợng chỉ gồm những
thông tin sinh trƣởng cơ bản nhất của lâm phần và có rất ít các mô tả lâm sinh về
mật độ trồng, chế độ tỉa thƣa…Việc áp dụng các biểu sản lƣợng này vào thực
tiễn làm nảy sinh rất nhiều sai số.
Giai đoạn 2: Thế hệ biểu sản lƣợng thứ hai bắt đầu từ cuối thế kỷ XIX cho
đến những năm 1950 của thế kỷ XX, với các đại diện tiêu biểu nhƣ Weise
(1880), Von Guttenberg (1915), Zimmerle (1952), Vanselow (1951), Krenn
học và khoa học máy tính mà năng lực của nhiều nƣớc đang phát triển chƣa đáp
ứng đƣợc, đặc biệt là trên phạm vi sản xuất, quản lý. Vì vậy, việc xây dựng biểu
sản lƣợng thuộc thế hệ thứ ba vẫn còn phổ biến và đang đƣợc áp dụng ở nhiều
nƣớc đang phát triển trên thế giới.
9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1.1.4. Phương pháp kiểm tra bảng biểu
Phƣơng pháp lựa chọn mô hình trong nghiên cứu sinh học thực nghiệm và
sinh thái đã có nhƣng thay đổi căn bản trong khoảng ba thập niên trở lại đây.
Trong đó, không những chỉ sử dụng các tiêu chuẩn thống kê truyền thống nhƣ có
hệ số tƣơng quan cao, sai số nhỏ, không có sai số hệ thống, phù hợp với đặc
điểm sinh học của đối tƣợng đƣợc mô phỏng…mà còn nhiều tiêu chuẩn khác
đƣợc đề xuất và chứng minh là cần thiết trong lựa chọn mô hình. Để lựa chọn
đƣợc mô hình phù hợp nhất trong nghiên cứu sinh trƣởng, sinh thái rừng cần rất
nhiều bƣớc kiểm tra, đánh giá khác nhau, trong đó có 5 điểm cơ bản nhất
(Monserud, 2003 [45]; Vanclay & Skovsgaard, 1997 [54]):
1) Kiểm tra tính logic và sự phù hợp với đặc điểm sinh học của mô hình
2) Kiểm tra các tiêu chuẩn thống kê
3) Xem xét đặc điểm sai số của mô hình
4) Kiểm tra thống kê
5) Phân tích độ nhạy
Hai tiêu chuẩn lựa chọn mô hình nữa cũng đƣợc đề xuất, chứng minh là cần
thiết và sử dụng phổ biến hiện nay là tiêu chuẩn thông tin Akeike và tiêu chuẩn
Schwarz (Johnson & Omland, 2004 [44]).
1.2. Nghiên cứu về lập bảng biểu điều tra rừng ở Việt Nam
Trồng rừng và phục hồi rừng với các loài cây bản địa và nhập nội nhƣ:
Thông ba lá, Thông mã vĩ, Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro,
Mỡ, Sa mộc…đã phát triển từ lâu ở Việt Nam. Để đáp ứng yêu cầu của thực tiễn
cỡ D từ 8 – 80 cm, biểu cho thể tích cây cả vỏ (V
cv
) và tỷ lệ % thể tích vỏ (V
v
).
Kết quả này đã đƣợc kiểm tra và cho sai số với độ chính xác từ 0,73 – 1,45%.
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Những nghiên cứu gần đây tập trung nhiều vào việc lập biểu cho các loài
cây trồng rừng chủ yếu. Điển hình là tác giả Vũ Tiến Hinh (2000) đã lập biểu sản
lƣợng cho Sa Mộc, Thông đuôi ngựa, Mỡ ở các tỉnh phía Bắc (Vũ Tiến Hinh,
2000); tác giả Đào Công Khanh và cộng sự (2001) [21] đã nghiên cứu lập biểu
thể tích cho Bạch đàn Urophylla, Keo tai tƣợng, Tếch, Thông nhựa và kiểm tra
biểu sản lƣợng cho các loài Đƣớc. Nghiên cứu này đã hoàn thiện một số loài cây
trồng nhƣ Tếch, Đƣớc, Tràm. Ngoài ra, còn một số công trình nghiên cứu khác
nhƣ: Hoàn Xuân Y (1997) nghiên cứu về cây Mỡ; Nguyễn Trọng Bình (2003)
[3] nghiên cứu lập biểu cho loài keo lai, Khúc Đình Thành (2003) [29] lập biểu
thể tích cho Keo tai tƣợng…
1.2.2. Biểu cấp đất
Kế thừa phƣơng pháp nghiên cứu của các tác giả đi trƣớc, năm 1971, Vũ
Đình Phƣơng đã tiến hành lập biểu cấp đất đầu tiên cho rừng Bồ đề. Tác giả sử
dụng quy luật sinh trƣởng chiều cao bình quân cộng để phân chia thành 3 cấp đất
theo phƣơng pháp phân cấp tƣơng đối.
Trịnh Đức Huy (1988) [19] đã sử dụng hàm Gompertz để phân chia cấp đất
cho rừng Bồ đề vùng trung tâm Bắc Việt Nam. Chỉ tiêu đƣợc chọn để phân chia
cấp đất là chiều cao bình quân cộng, bằng phƣơng pháp Affill tác giả đã phân
chia rừng Bồ đề thành 5 cấp. Trên cơ sở cấp đất, tác giả đã dự đoán trữ lƣợng và
năng suất cho rừng Bồ đề ở các giai đoạn tiếp theo.
lƣợng rừng trồng ở một tuổi nào đó thay đổi rất lớn tùy thuộc vào mật độ hiện tại
và điều kiện đất trồng.
Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) đã lập biểu cấp đất cho Thông đuôi ngựa
vùng Đông Bắc. Tác giả đã chia ra làm 4 cấp đất, từ tuổi cơ sở đã xây dựng đƣợc
biểu cấp đất cho loài Thông mã vĩ vùng Đông Bắc. Bảo Huy (1995) lập biểu cấp
đất cho rừng Tếch; Hoàng Xuân Y (1997) lập biểu cấp đất cho rừng Mỡ trồng tại
vùng nguyên liệu giấy.
Copyright: Tài liệu đại học ©