BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
CƠ SỞ 2 – TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
-------  ------BAN NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ
NHIÊN TẠI TIỂU KHU 48 THUỘC KHU BẢO TỒN
THIÊN NHIÊN VĂN HÓA ĐỒNG NAI

NGÀNH: LÂM SINH
MÃ SỐ: C620605

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Hiếu
Sinh viên thực tập: Nguyễn Văn Trường
Lớp: CO2 – Lâm Sinh
Khóa học: 2013 - 2016

Đồng Nai, 2016


LỜI CẢM ƠN
Để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của sinh viên trong suốt thời
gian học tại trƣờng, Bộ môn Lâm sinh, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp cơ sở 2,
cùng với sự hƣớng dẫn của Cô giáo Nguyễn Thị Hiếu, tôi tiến hành thực hiện
khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên
tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”.
Sau một thời gian thực hiện, dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo, cùng với
sự nổ lực của bản thân, đến nay chuyên đề đã đƣợc hoàn thành.
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Gv: Nguyễn Thị Hiếu
đã hƣớng dẫn nhiệt tình, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và kiến thức
trong nghiên cứu khoa học cho tôi trong quá trình làm chuyên đề.

1.2.3. Tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính thân cây .............................. 7
1.2.4. Nghiên cứu tái sinh rừng ......................................................................... 8
Chƣơng 2. MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU ... 9
2.1. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 9
2.1.1. Mục tiêu chung........................................................................................ 9
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 9
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu........... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Điều tra ngoại nghiệp ............................................................................ 10
2.2.3. Nội Nghiệp ............................................................................................ 12
ii


2.2.3.1. Loại bỏ số liệu thô…………………………………………………..11
2.2.3.2. Xác định công thức tổ thành……………………………………...…11
2.2.3.3. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần……………………………..12
2.2.3.4. Đối với tầng cây tái sinh…………………………………………….17
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 21
3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 21
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 21
3.1.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................. 21
3.1.3. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 21
3.1.4. Đặc điểm thủy văn ................................................................................ 22
3.1.5. Đặc điểm đất đai ................................................................................... 22
3.2. Đặc điểm dân sinh kinh tế ....................................................................... 23
3.2.1. Dân số và phân bố dân cƣ ..................................................................... 23
3.2.2. Tình hình sản xuất ................................................................................. 23
3.2.2.1. Sản xuất nông nghiệp……………………………………………….23
3.2.2.1. Sản xuất lâm nghiệp………………………………………………...23

Số thứ tự

TTR

Trạng thái rừng

CTTT

Công thức tổ thành

D1.3

Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm)

Dt

Đƣờng kính tán cây (m)

Hvn

Chiều cao vút ngọn (m)

Hdc

Chiều cao dƣới cành (m)

∑G

Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha)


Tƣơng quan giữa đƣờng kính tán với đƣờng kính 1.3m

ÔTC

Ô tiêu chuẩn

ODB

Ô dạng bản

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

STT
4.1a

Công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn tính theo công

Trang
25

thức (2.1)
4.1b

Công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn tính theo công

26

40

4.7

Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA1

41

4.8

Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA1

42

4.9

Đặc điểm sinh trƣởng của cây bụi thảm tƣơi ở các trạng

44

thái rừng

vi


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Tên bảng

STT


ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là tài nguyên quý giá vốn đƣợc xem là lá phổi của Trái Đất, rừng có
vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng hệ sinh thái và sự đa dạng sinh học
trên hành tinh chúng ta. Bởi vậy bảo vệ rừng luôn trở thành một yêu cầu, nhiệm vụ
không thể trì hoãn đối với tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam.
Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai có diện tích 100.303 ha,
đƣợc thành lập theo Quyết định số 09/2006/QĐ-UBND ngày 20 tháng 2 năm
2006 của UBND tỉnh Đồng Nai, trên cơ sở sát nhập Khu dự trữ thiên nhiên
Vĩnh Cửu với Trung tâm quản lí di tích chiến khu Đ. Là nơi dự trữ bảo tồn tài
nguyên thiên nhiên, nơi sinh sống và cƣ trú của rất nhiêu loài động vật, thực
vật. Không những vậy, khu bảo tồn thiên nhiên này còn đóng vai trò quan
trọng trong việc điều hòa khí hậu cho khu vực tỉnh Đồng Nai.
Tuy nhiên hiện nay tình trạng rừng có hiện trạng suy giảm cả về số
lƣợng và chất lƣợng, rừng bị tàn phá nặng nề do tình trạng lấy đất làm nƣơng
rẫy, làm nhà, khu công nghiệp, một số dịch vụ khác…. Chính vì vậy cần có
những giải pháp thích hợp nhằm phục hồi lại rừng, để rừng có thể phát huy tối
đa những vai trò của nó, đảm bảo đƣợc lợi ích về mặt sinh thái môi trƣờng và
kinh tế cho ngƣời dân sống quanh khu vực. Để đƣợc điều này thì chúng ta
phải hiểu biết đầy đủ những quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng. Do đó
cấu trúc rừng đƣợc xem là cơ sở quan trọng nhất giúp các nhà lâm nghiệp có
thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động
chình xác vào rừng để quản lý, kinh doanh rừng đƣợc lâu bền hơn.
Các nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên
Văn Hóa Đồng Nai trong thời gian qua đã đề cập nhiều mặt khác nhau của
vấn đề nhƣng tại khu vực tiểu khu 48 chƣa nghiên cứu xâu về vấn đề này.
Xuất phát từ thƣc tiễn đó, tôi tiền hành thực hiện khóa luận "Nghiên
cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo
Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”.

1

2


cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng.
Kraft (1884), lần đầu tiên đƣa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia
cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trƣởng, kích
thƣớc và chất lƣợng của cây rừng. phân cấp của Kraft phản ánh đƣợc tình
hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩn cấp phân rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng
nhƣng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi.
Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiện ấn độ và rừng
ẩm nhiệt đới tây phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào
kích thƣớc và chất lƣợng cây rừng.
Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thƣờng đƣa ra
những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao
mang tính cơ giới nên chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng phức tạp của rừng tự
nhiên nhiệt đới.
1.1.1.3. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì vấn đề nghiên cứu định lƣợng
quy luật phân bố số cây theo đƣờng kính D1.3, phân bố số cây theo chiều cao,
phân chia tầng thứ đƣợc nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả. Ngoài việc phản ánh
cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn
làm cơ sở để xây dựng các phƣơng pháp điều tra thống kê tài nguyên rừng.
a. Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính là quy luật kết cấu cơ bản
của lâm phần và đƣợc các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm. Nhiều tác giả
đã dùng phƣơng pháp giải tích để tìm phƣơng trình của đƣờng cong phân bố.
Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Meyer (1934) đã mô tả phân bố N/D1.3
bằng phƣơng trình toán học có dạng đƣờng cong giảm liên tục.
Để mô tả phân bố N/D1,3 rừng tự nhiên, Meyer (1934) và Prodan
(1949) đã sử dụng phƣơng trình:

với đƣờng kính và tuổi theo dạng phƣơng trình:
1
1
1
 b2 *  b3 *
A
d*A
Logh = d + b1* d

(1.2)

Petterson.H (1955) (theo Nguyễn Trọng Bình (1996)), đề xuất phƣơng
trình tƣơng quan:
1
b
a
d
3 * h  1,3

4

(1.3)


Krauter. G (1958) và Tiourin. A.V (1932) nghiên cứu tƣơng quan giữa
chiều cao và đƣờng kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Kết
quả cho thấy, khi dãy phân hoá thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này
không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng nhƣ không cần xét đến tác động
của hoàn cảnh và tuổi, vì những nhân tố này đã đƣợc phản ánh trong kích
thƣớc của cây, nghĩa là đƣờng kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác

thích hợp nhất cho từng đối tƣợng, thì chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ. Nhìn
chung, để biểu thị đƣờng cong chiều cao, phƣơng trình Parabol và phƣơng
trình Logarit đƣợc sử dụng nhiều hơn cả.
1.1.2. Nghiên cứu tái sinh rừng
Khi đề cập vần đề điều tra tái sinh tự nhiên, một số tác giả nghiên cứu
tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á nhƣ: Bara (1954), Budowski (1956),
có nhận định, dƣới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lƣợng cây tái sinh có
5


giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái
sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động
vào lớp cây tái sinh đã đƣợc xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể.
Khi nghiên cứu ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự
nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết
cấu quần thụ, cây bụi, thảm tƣơi đƣợc đề cập thƣờng xuyên. Vì vậy, khi
nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài
cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình
tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp.
Tóm lại, các công trình nghiên cứu đƣợc đề cập trên đây phần nào làm
sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên nói chung và rừng
nhiệt đới nói riêng. Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu
trúc và tái sinh rừng trong chuyên đề này.
1.2. Nghiên cứu sinh trƣởng cây rừng ở Việt Nam
Cấu trúc rừng là phạm trù rộng, có nội dung phong phú và đa dạng,
dƣới đây chỉ đề cập đến một số đặc trƣng cấu trúc có liên quan đến đề tài, bao
gồm: Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính, phân bố số cây theo chiều cao.
Nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm
cấu trúc của rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ kinh doanh rừng lâu dài
và có hiệu quả ổn định.

tập hợp trong nhiều lâm phần và khi nghiên cứu nó không cần xét đến tác
động của hoàn cảnh (cấp đất) và tuổi. Nếu sắp xếp các cây trong lâm phần
đồng thời vào các cỡ kính và chiều cao sẽ đƣợc bảng tƣơng quan H/D. Nếu
biểu thị tƣơng quan này lên niểu đồ, trục hoành ghi các cỡ đƣờng kính, trục
tung ghi chiều cao tƣơng ứng, sẽ đƣợc một đƣờng zích zắc, đó là cơ sở để nắn
đƣờng cong chiều cao lâm phần.
Đồng Sĩ Hiền (1974) đã sử dụng phƣơng trình Logarit hai mô tả quan
hệ H/D, đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phƣơng trình chung mô tả
nhóm loài cây có tƣơng quan H/D thuần nhất với nhau.
Vũ Đình Phƣơng (1975) cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao rừng
tự nhiên từ phƣơng trình Parabol bậc 2 không cần phân biệt cấp đất và tuổi.
7


Bảo Huy (1993) khi nghiên cứu tƣơng quan H/D của một số loài ƣu thế
Bằng Lăng, Cẩm Xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá ở Tây
Nguyên đã thử nghiệm bốn phƣơng trình:
h = a + b*d1.3

(1.10)

h = a + b*log*d1.3

(1.11)

Log h = a + b*log*d1.3

(1.12)

Log h = a + b*d1.3

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Đề tài đề nghiên cứu nhằm góp phần bổ sung và hoàn thiện những kết
quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên làm cơ sở đề
xuất giải pháp kinh doanh nuôi dƣỡng cải tạo và phát triển rừng Khu Bảo
Tồn Thiên Nhiên Văn Hóa Đồng Nai.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định đƣợc cấu trúc rừng ở các trạng thái rừng khác nhau
- Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và cải thiện rừng
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đa dạng thành phần loài trong các trạng thái thảm thực vật
Đa dạng về cấu trúc hình thái của các trạng thái thảm thực vật
Đề xuất một số biện pháp nhằm bảo tồn các trạng thái thảm thực vật
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng tầng cây cao
2.3.1.1. Cấu trúc tổ thực vật tầng cây cao
2.3.1.2. Quy luật phân bố các nhân tố điều tra trong lâm phần
2.3.1.4. Xác định cấu trúc tầng thứ tầng cây cao.
2.3.2. Nghiên cứu một số quy luật, cấu trúc tầng cây tái sinh
2.3.3. Cây bụi thảm tƣơi.
2.3.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâmsinh
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Kế thừa tại liệu thứ cấp
9


Kế thừa số liệu trƣớc đây của đơn vị về các giải pháp quản lý, phục hồi


Độ dốc:

Lô:

Hƣớng dốc:

Vị trí:

Thực bì:

STT Tên
loài

D1,3 (cm) H (m)
Hvn

Phân

Dt (m)
Hdc

10

ĐT

NB

Ghi


Hạt Chồi

i

- Trên mỗi ÔTC tiến hành lập 5 ô dạng bản có diện tích 25m2 (5x5m),
điều tra 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa ÔTC.
- Đếm cây bụi, thảm tƣơi ghi phân biệt theo loài chủ yếu. Đối với loài
cây bụi chủ yếu thì mỗi loài chọn những cây có chiều cao trung bình để đo
chiều cao. Chiều cao lấy tròn đến 0.1m. Số liệu thu thập đƣợc ghi vào mẫu
biểu sau:
iểu

iểu điều tra cây

i thảm t

Vị trí:

Ngày điều tra:

Hƣớng dốc:

Ngƣời điều tra:

Độ dốc:

Số hiệu ÔTC:

STT
ODB

quá bé) để phân bố thực nghiệm phản ánh khách quan quy luật của tổng thể,
chỉnh lí tài liệu quan sát, lập các dãy phân bố thực nghiệm, tính toán các đặc
trƣng mẫu, mô hình hoá các quy luật cấu trúc, tƣơng quan.
2.1.4.2. Xác định công thức tổ thành
Tỉ lệ tổ thành của từng loài cây (trên ô) tính toán theo phƣơng pháp
của Daniel Mamillod, Vũ Đình Huề (1984), Đào Công Khanh (1996) thông
qua 2 chỉ tiêu: Tỉ lệ % mật độ (N%) và tiết diện ngang (G%). Mỗi loài đƣợc
xác định tỉ lệ tổ thành IV% (chỉ số quan trọng Important Values):
N
%

G
%
IV
%

2

(2.1)

Theo Daniel mamillod, những loài cây nào có IV% > 5% là những
loài cây có ý nghĩa về mặt sinh thái. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978):
trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm 50% tổng cá thể của tầng
cây cao thì nhóm loài đó đƣợc coi là nhóm loài ƣu thế. Nhóm loài cây có trị
số IV% > 50% đƣợc xem là nhóm loài ƣu thế.
Xác định hệ số tổ thành tầng cây cao, và cây tái sinh theo công thức:
m
A *10
n


(2.3)

Qx
n1

(2.4)
m

2
(
fi
X

i)
m
2
i
1
fi*
X
)

i 
Qx
n
i

1
(Với
=

SK i

i

n
.S3

(2.8)

n

(X
X
)


4

+ Độ nhọn:

i
E
X

i

4
n
.S


)

(2.10)

Với x ≥ 1

Trong đó γ và α là hai tham số. Đƣờng cong biểu thị phân bố khoảng
cách có dạng một đỉnh ứng với giá trị x =1 khi γ + α < 1. Phân bố khoảng
cách đƣợc sử dụng để mô tả phân bố N/D1,3 thực nghiệm có dạng một đỉnh
hình chữ j. Các tham số của phân bố khoảng cách đƣợc ƣớc lƣợng nhƣ sau:[8]


f0
n (2.11)

(n
f0)
(fi *
x

i)


1


(2.12)

Trong đó: f 0 :là tần số ứng với cỡ kính đầu tiên (x=0).
N: là tổng số cây của các cỡ. Khi 1 - γ = α thì phân bố khoảng cách trở

(
x
)

*
*
X
exp(

*
X
)
(
x
)


(
x
)
1

exp(


*
x
)
Hàm phân bố: F



i

i

(2.18)

Xi là giá trị giữa tổ đƣợc chuẩn hoá theo (2.18)
* Phân bố giảm kiểu ph

ng trình Meyer có dạng:
Y


*
exp(

*x
)(2.19)

Trong đó: Y là tần số quan sát, X là đại lƣợng qua sát, α và β là hai
tham số. Trong lâm nghiệp, phân bố này thƣờng đƣợc dùng để mô phỏng
phân bố số cây hoặc số loài (biến Y) theo cỡ đƣờng kính (biến X).
2
* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố theo tiêu chuẩn  n của Pearson:
2
Tiêu chuẩn  n dựa vào việc so sánh giữa tần số lí luận tính theo phân

bố lí thuyết và tần số thực nghiệm ứng với mỗi tổ của đại lƣợng điều tra nào
đó. Ngƣời ta chứng minh đƣợc rằng, nếu H0 đúng và dung lƣợng mẫu đủ lớn

c. Các quy luật tương quan.
Với số liệu thu thập đƣợc giữa D1.3 với Hvn và Dt, ta cần so sánh lựa
chọn một dạng liên hệ nào đó tốt nhất trong những dạng đã thăm dò. Trong
phần mềm Microsoft Excel 2003 cho phép ta xác định nhanh một số dạng:
+ Hàm Linear (LIN): Y = a = b*X

(2.21)

+ Hàm Logarit (LOG): Y = a = b*logX

(2.22)

+ Hàm Inverse (INV): Y = a + b/X

(2.23)

+ Hàm Power (POW): Y = a*Xk

(2.24)

+ Hàm Logarithmic: Y =a+b*LnX

(2.25)

+ Hàm S-Cutve Model: Y =Exp (a+b/X)

(2.26)

+Hàm Logistic: N =K/(1+Exp(a+bt))


b
tb 
Sb

(với

)

(2.29)

Với a, b: là các tham số hồi quy.
Sa, Sb: là sai tiêu chuẩn của tham số hồi quy a, b.
Sau khi lập đƣợc các phƣơng trình ở từng ô tiêu chuẩn theo dạng hàm
thích hợp, cần so sánh các hệ số hồi quy bi xem chúng có thuần nhất với nhau
không. Nếu có sự thuần nhất các phƣơng trình có thể gộp thành một phƣơng
trình bình quân chung.
Để kiểm tra sự thuần nhất của hệ số hồi quy bi của các hàm tuyến tính,
2
ta sử dụng tiêu chuẩn  b của Pearson. Với H0: B1 = B2 =…..=Bi. H1: có ít

nhất một Bi khác với các Bj còn lại.
2
Giả thiết H0 đƣợc kiểm tra bằng tiêu chuẩn  b nhƣ sau:

n

2
(
W
*

1
Sb2i

(2.30)

: là trọng số của hệ số hồi quy b;
S b2i

: là phƣơng sai hệ số hồi quy b.

2
2
Nếu  b >  0,5 tra bảng với bậc tự do k = n – 1 (n là số phƣơng trình

kiểm tra), thì hệ số hồi quy bi không thuần nhất với nhau, khi đó không thể
gộp các phƣơng trình lại với nhau.
2
2
Nếu  b ≤  0,5 tra bảng với bậc tự do k = n – 1 thì hệ số hồi quy bi

thuần nhất với nhau, khi đó gộp các phƣơng trình lại với nhau thành phƣơng
trình chung.

17