CƠ SỞ 2 - TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
BAN NÔNG LÂM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA RỪNG ĐƢỚC
(Rhizophora apiculata) TRỒNG TẠI PHÂN TRƢỜNG TAM
GIANG III, CÔNG TY TRÁCH NHIỆM HỮU HẠN MỘT
THÀNH VIÊN LÂM NGHIỆP NGỌC HIỂN
NGÀNH: LÂM SINH
MÃ SỐ: C620205
Giáo viên hướng dẫn: ThS.Nguyễn Thị Hiếu
Sinh viên thực hiện: Phan Quốc Tiến
Lớp: CO2 – Lâm Sinh
Khóa học: 2013 - 2016
Đồng Nai, 2016
LỜI CÁM ƠN
Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của rừng đước (Rhizophora
Apiculata) trồng tại Phân Trường Tam Giang III, Công ty TNHH MTV Lâm
nghiệp Ngọc Hiển” đƣợc hoàn thành theo chƣơng trình đào tạo sinh viên chính
quy, khoá học 2013-2016 của Trƣờng Đại học Lâm nghiệp cơ sở 2.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo – ThS.
Nguyễn Thị Hiếu, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn rất tận tình trong suốt quá
trình tôi thực hiện đề tài. Tôi cũng xin gửi tới lời cảm sâu sắc tới cô giáo –
ThS. Bùi Thị Thu Trang. Cũng nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn tới Công
ty TNHHMTV Lâm nghiệp Ngọc Hiển đã tạo điều kiện và giúp đỡ trong quá
trình tôi khảo sát hiện trƣờng ở đó. Tôi cũng mong gửi lời cảm ơn chân thành
tới kỷ sƣ Lê Công Uẩn và các cán bộ thuộc Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 10
2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 10
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................ 10
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 10
2.2. Địa điểm thực tập .................................................................................... 10
2.3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .............................................................. 10
2.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................... 10
2.3.2. Phạm vị nghiên cứu............................................................................... 10
2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 10
2.4.1. Đặc điểm chung của Rừng Đƣớc (Rhizophora apiculata) trồng ở các
tuổi khác nhau ................................................................................................. 10
2.4.2. Đặc trƣng kết cấu và cấu trúc của rừng ................................................ 10
2.4.3. Quan hệ giữa những nhân tố điều tra trên thân cây .............................. 11
2.4.4. Đề xuất các biện pháp phát triển rừng Đƣớc (Rhizophora apiculata)
trồng ở khu vực nghiên cứu ............................................................................ 11
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................... 11
2.5.1. Kế thừa tài liệu thứ cấp ......................................................................... 11
ii
2.5.2. Điều tra ngoại nghiệp ............................................................................ 11
2.5.3. Nội nghiệp ............................................................................................. 13
Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ..................................... 17
3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên ................................................................... 17
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 17
3.1.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................. 17
3.1.3. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 17
3.1.4. Đặc điểm thủy văn ................................................................................ 17
3.1.5. Đặc điểm đất đai ................................................................................... 18
3.2. Đặc điểm dân sinh kinh tế ....................................................................... 18
................................................................................................................. 39
Chƣơng 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .................................... 42
5.1. Kết luận ................................................................................................... 42
5.2. Tồn tại ..................................................................................................... 44
5.3. Kiến nghị ................................................................................................. 44
iv
DANH SÁCH BẢNG
Nội dung
STT
Trang
2.1
Các dạng hàm
15
4.2
Thống kê các đặc trƣng mẫu
26
4.3
4.8
Biểu tổng hợp kết quả lựa chọn các dạng hàm
Ddc và D1.3
v
38
DANH MỤC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
RNM
TNHH MTV
Rừng ngập mặn
Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
OTC
Ô tiêu chuẩn
D1.3
Đƣờng kính thân cây đo ở vị trí cách gốc cây 1,3m
Hvn
Chiều cao vút ngọn
Dt
Đƣờng kính tán cây
S
sai tiêu chuẩn
M
Trữ lƣợng
G
Tiết diện ngang
(C)
Độ tàn che
QĐ-BNNQuyết định – Bộ Nông Nghiệp – Khoa Học Công Nghệ
KHCN
Sk
Độ Lệch
Ex
Độ nhọn
Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đƣờng kính tán
31
(N/Dt)
4.6
Phƣơng trình tƣơng quan giữa D1.3 và Hvn
35
4.7
Phƣơng trình tƣơng quan giữa Dt và D1.3
37
4.8
Phƣơng trình tƣơng quan giữa D1.3 và Hdc
39
viii
ĐẶC VẤN ĐỀ
Rừng ngập mặn (RNM) là dạng cấu trúc thực vật đặc trƣng của vùng
Sinh trƣởng của cây rừng là kết quả của quá trình đồng hóa những
nguồn năng lƣợng của môi trƣờng dƣới ảnh hƣởng của những quy luật nội tại
cũng nhƣ mối quan hệ giữa các nhân tố nội tại với các nhân tố ngoại cảnh
trong suốt thời gian tồn tại tự nhiên của chúng.
Sinh trƣởng là sự tăng lên về kích thƣớc và trọng lƣợng (hoặc từng bộ
phận) có liên quan đến sự tạo thành mới các cơ quan, các tế bào cũng nhƣ các
yếu tố cấu trúc của tế bào. Sinh trƣởng là quá trình không đi ngƣợc chiều lại.
Theo Giang Văn Thắng (2002), sinh trƣởng của cây rừng đƣợc chia làm
3 giai đoạn: hình thành phát triển, sinh trƣởng mạnh, thành thục và già cỗi. Ba
giai đoạn này sẽ diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính sinh
vật học của loài cây, điều kiện hoàn cảnh môi trƣờng xung quanh.
Sinh trƣởng của cây rừng là cơ sở hình thành nên sản lƣợng rừng, vì
vậy muốn nghiên cứu sinh trƣởng của rừng (quần thể) trƣớc hết phải bắt đầu
từ việc nghiên cứu cây cá thể.
Sinh trƣởng của rừng là quá trình sinh trƣởng của quần thể cây rừng, có
quan hệ chặt chẽ với điều kiện môi trƣờng, trong đó có lập địa. Sinh trƣởng
của rừng là cơ sở chủ yếu để đánh giá sức sản xuất của lập địa, điều kiện tự
nhiên cũng nhƣ hiệu quả của các biện pháp tác động đã đƣợc áp dụng.
Theo Lâm Xuân Sanh (1978), sinh trƣởng là một biểu thị động thái của
rừng, là căn cứ khoa học quan trọng để định ra các phƣơng thức kỹ thuật lâm
sinh kết hợp với từng giai đoạn phát triển khác nhau của rừng để đáp ứng với
mục tiêu kinh doanh lâm nghiệp. Sinh trƣởng của quần xã thực vật rừng và cá
thể cây rừng là hai vấn đề khác nhau nhƣng quan hệ chặt chẽ với nhau. Sinh
trƣởng cá thể có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát triển của rừng.
Nghiên cứu sinh trƣởng của cây và rừng là tìm hiểu và xác định quy
luật phát triển của chúng thông qua một số chỉ tiêu sinh trƣởng nhƣ: D1.3, Hvn,
V,… theo tuổi. Những quy luật này đƣợc mô tả và trình bày bằng những
2
cây rừng và lâm phần, phần lớn đƣợc xây dựng thành các mô hình toán học
chặt chẽ và đƣợc công bố trong các công trình của Meyer và Stevenson (1943),
Schumacher và Coile (1960) hay gần đây là của Wenk (1973). Nhìn chung, các
hàm sinh trƣởng đều có dạng toán học khá phức tạp, biểu diễn quá trình sinh
học dƣới sự chi phối tổng hợp của các nhân tố nội và ngoại cảnh. Đây là những
hàm toán học mô phỏng đƣợc quy luật sinh trƣởng của cây rừng cũng nhƣ lâm
phần dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần để dự đoán giá trị lớn nhất của các
đại lƣợng sinh trƣởng (dẫn nguồn Nguyễn Minh Quốc, 2006).
Từ lâu, các nhà khoa học lâm nghiệp trên thế giới đã đi sâu nghiên cứu và
ứng dụng toán thống kê với sự hỗ trợ của máy vi tính và các phần mềm xử lý
số liệu chuyên dụng nhƣ Excel, Statgraphics,spss… nhằm tìm ra các phƣơng
trình toán học phù hợp nhằm mô phỏng quy luật sinh trƣởng của các loài cây
rừng ở các vùng sinh thái khác nhau trên khắp các châu lục. Tuy nhiên, các
hàm toán học hay các hàm sinh trƣởng đƣợc tìm ra chỉ thích hợp với một số
loài cây ở một số vùng sinh thái cụ thể nào đó, đối với các loài cây khác nhau ở
các vùng sinh thái khác nhau, các hàm toán học này có phù hợp hay không cần
phải kiểm chứng thực tế để kết luận về mức độ phù hợp của chúng.
Tiêu biểu là đại diện cho các kết quả nghiên cứu về sinh trƣởng cây rừng
đƣợc công bố trên thế giới là những hàm sinh trƣởng mang tên các tác giả nhƣ:
e
a0
A
a1
- Hàm Gompertz:
( A)
Trong đó:
Y: Là đại lƣợng sinh trƣởng nhƣ: đƣờng kính và chiều cao.
m: giá trị cực đại có thể đạt đƣợc của Y
a0,a1,a2: các tham số của phƣơng trình.
4
A: Tuổi của cây rừng hay lâm phần.
e: số mũ tự nhiên Neper (e = 2,7182….).
Trong các hàm tăng trƣởng đã trình bày ở trên, có thể coi hàm
Gompertz là hàm cơ sở ban đầu cho việc nghiên cứu quá trình sinh trƣởng cây
rừng nào đó, tiếp tục phát triển tiếp theo các hàm sinh trƣởng khác.
Trong nghiên cứu sinh trƣởng, việc nghiên cứu những thay đổi tƣơng
ứng của mật độ cây rừng cũng đƣợc chú trọng. Từ đó Thomasius (1972) đã đề
xƣớng học thuyết về không gian sinh trƣởng tối ƣu cho mỗi loài cây rừng
thông qua phƣơng trình:
K = log(N).log(D).e c.A
Trong đó:
K: không gian sinh trƣởng tối ƣu.
N: mật độ cây rừng (cây/ha) ở tuổi A.
D: kích thƣớc bình quân lâm phần ở tuổi A.
c: tham số phƣơng trình.
cho những nghiên cứu khác về sinh trƣởng cây rừng trên thế giới.
1.3. Nghiên cứu sinh trƣởng rừng ở Việt Nam
Nghiên cứu sinh trƣởng của cây cá thể và quần thể ở nƣớc ta đã đƣợc
nhiều nhà khoa học lâm nghiệp nghiên cứu ứng dụng và đề nghị một số dạng
phƣơng trình toán học biểu diễn quá trình sinh trƣởng của một số loài cây
trồng và nhiều loại hình trồng rừng khác nhau cũng nhƣ mối quan hệ giũa các
nhân tố sinh trƣởng nhƣ:
Vũ Đình Phƣơng và cộng tác viên (1973), sau khi nghiên cứu về quy
luật sinh trƣởng rừng Bồ Đề (Styrax tonkinensis Pierre) đã mô tả quan hệ giữa
chiều cao bình quân (Hbq) với tuổi của lâm phần Bồ đề trồng thuần loài đều
tuổi bằng phƣơng trình.
AH a 0 a 1 .A a2 .A 2
Trong đó:
A: tuổi của lâm phần.
AH : tích số giữa tuổi và chiều cao bình quân lâm phần.
a0,a1,a2: các tham số của phƣơng trình.
Phùng Ngọc Lan (1981 - 1985) đã khảo nghiệm phƣơng trình sinh
trƣởng Schumacher và Gompertz cho một số loài cây nhƣ: Mỡ, Thông nhựa,
Bồ đề và Bạch đàn trên một số điều kiện lập địa khác nhau cho thấy: đƣờng
sinh trƣởng thực nghiệm và đƣờng sinh trƣởng lý thuyết đa số cắt nhau tại
một điểm, chứng tỏ sai số của phƣơng trình rất nhỏ, song có hai giai đoạn có
sai số ngƣợc dấu nhau một cách có hệ thống.
Đồng Sỹ Hiền (1973), trong công cuộc nghiên cứu của mình, ông đã
6
đƣa ra một dạng phƣơng trình toán học bậc đa thức để biểu thị mối quan hệ
giữa đƣờng kính và chiều cao ở các vị trí khác nhau của cây. Qua đó đã mô tả
1.4. Nghiên cứu về sinh trƣởng của loài Đƣớc ở Việt Nam
Một số nghiên cứu về sinh trƣởng của rừng Đƣớc (Rhizophora
7
apiculata) đã đƣợc các nhà khoa học trong nƣớc thực hiện, tập trung ở các
rừng ngập mặn Cà Mau và Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh.
Những nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng và Nguyễn Hoàng Trí
(1983) tại Rạch Bà Bƣờng thuộc Lâm ngƣ trƣờng Ngọc Hiển cho thấy, tốc độ
tăng trƣởng trung bình của cây Đƣớc về chiều cao là 0,85 m/năm, đƣờng kính
là 0,75 cm/năm và trọng lƣợng gỗ là 3,34g/m2/năm. Mức tăng trƣởng cây ở
cấp kính thân 5 – 10 cm là cao nhất và cây ở cấp kính 2 cm là thấp nhất.
Những nghiên cứu của Viên Ngọc Nam (1996) tại Cần Giờ cho các số
liệu sau: Tăng trƣởng trung bình về đƣờng kính là 0,46 – 0,81 cm/năm, chiều
cao là 0,45 – 0,76 m/năm. Cây có tuổi 4 có mức tăng chiều cao là lớn nhất và
ở tuổi 16 có mức tăng đƣờng kính lớn nhất.
Tạ Đình Văn (1993) nghiên cứu quy luật sinh trƣởng rừng Đƣớc Duyên
Hải đã đƣa ra các phƣơng trình tƣơng quan sau:
D1,3 = 1,397.A0,65
Hvn = 1,14.A0,836
Dt = 0,73.e0,069A
Trần Bình Hải (2001), nghiên cứu quy luật sinh trƣởng rừng Đƣớc
trồng tại Lâm ngƣ trƣờng Kiến Vàng, Huyện Ngọc Hiển, Tỉnh Cà Mau đã đƣa
ra các phƣơng trình tƣơng quan:
LogD1,3 = - 0,3450 + 1,2459.Log(A)
với r = 0,99
LogY
nghiên cứu của đề tài mà trong quá trình thực hiện sẽ đƣợc vận dụng, đặc biệt
có chú trọng tới các vấn đề cơ sở lý luận, những quan điểm và phƣơng pháp
nghiên cứu định lƣợng sao cho phù hợp với đối tƣợng và nội dung nghiên cứu
của đề tài. Có thể nói, những kết quả nghiên cứu về sinh trƣởng, tăng trƣởng
của cây rừng của các tác giả trong và ngoài nƣớc là những tài liệu tham khảo
rất quý báu và bổ ích cho những nghiên cứu sinh trƣởng của cây rừng nói
chung và loài Đƣớc nói riêng ở hiện tại và tƣơng lai sau này.
9
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Đề tài nghiên cứu nhằm góp phần đề xuất các biện pháp phát triển rừng Đƣớc
ở Phân Trƣờng Tam Giang III, Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Ngọc Hiển.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định đƣợc đặc điểm cấu trúc của rừng Đƣớc trồng ở các tuổi khác
nhau.
Đề xuất các biện pháp triển rừng Đƣớc trồng ở khu vựu nghiêm cứu.
2.2. Địa điểm thực tập
Phân Trƣờng Tam Giang III, Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Ngọc Hiển.
2.3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Rừng Đƣớc (Rhizophora Apiculata) trồng ở 4 tuổi khác nhau.
2.3.2. Phạm vị nghiên cứu
Đề tài chỉ điều tra, khảo sát về đặc điểm cấu trúc rừng Đƣớc trồng,
không nghiên cứu các yếu tố đất đai, khí hậu và các yếu tố về tái sinh, sinh
trƣởng của rừng. Địa điểm thu thập số liệu chỉ giới hạn tại khu vực Phân
ô mẫu điển hình, tạm thời. Ô tiêu chuẩn phải đại diện cho lâm phần nghiên
cứu về điều kiện sinh thái, cấu trúc quần xã và tình hình sinh trƣởng.
Những chỉ tiêu nghiên cứu:
Trong quá trình điều tra trên hiện trƣờng, đề tài đề cập các chỉ tiêu sau
đây: mật độ quần thụ (N); đƣờng kính thân cây ngang ngực (D1.3); chiều cao
toàn thân (Hvn); chiều cao dƣới cành lớn nhất còn sống (Hdc), đƣờng kính tán
cây (Dt); độ tàn che.
Phương pháp điều tra cụ thể:
Số lượng, kích thước và phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn:
Điều tra đặc trƣng cấu trúc rừng Đƣớc đƣợc thực hiện trên các ô tiêu
chuẩn (OTC) điển hình tạm thời, diện tích mỗi ô1000 m2 , trong OTC tiến
11
hành lập 5 điều tra diện tích là 100 m2 (10x10m) áp dụng cho đối tƣợng rừng
ngập mặn, 4 ô ở 4 góc và một ô giữa tâm hai đƣờng chéo. Với 4 cấp tuổi rừng
dự kiến sẽ có 8 OTC (40 ô điều tra) đƣợc thiết lập để điều tra.
Bề rộng OTC 30m
Bề dài OTC 35m
Xác định những đặc trưng lâm học của các tuổi khác nhau:
Những chỉ tiêu cần thống kê mô tả bao gồm D1.3, H, N, Hdc, Dt...
Nội dung đo đếm trong ô tiêu chuẩn như sau:
- Chỉ tiêu D1.3 của từng cây: dùng thƣớc dây.
- Chỉ tiêu H, Hdc của từng cây đƣợc đo bằng thƣớc đo cao tự chế.
- Chỉ tiêu Dt đo bằng thƣớc dây theo hƣớng Đông – Tây, Nam – Bắc.
- Chọn lô rừng tốt nhất
Việc lựa chọn lô rừng tốt nhất có ảnh hƣởng rất lớn đến độ chính xác
kết quả tính toán thành bảng và biểu đồ để thuyết minh và phân tích những
đặc trƣng lâm phần.
Mật độ, tiết diện ngang, trữ lượng
- Mật độ: N = 10000.
Với: Ncây/ô- Số cây trong OTC
Sô- Diện tích OTC
-Tiết diện ngang: G =
-Trữ lƣợng/ha: M = Ncây/ha×G×H×F (với hình số F đƣợc lấy là 0,5)
Phân bố tiết diện ngang trên mặt đất và tiết diện ngang phổ biến
-Chia tổ ghép nhóm số liệu tiết diện ngang đã tính đƣợc theo công thức:
13
m = 5.log(N).
-Với m- số tổ; Ở đây N – là số lƣợng OTC của nhóm trạng thái (trạng thái)
Cự ly tổ: K =
Tiết diện ngang phổ biến đƣợc xác định dựa trên cơ sở phân bố tiết
diện ngang trên mặt đất nhƣng lấy trị số có nhiều OTC tham gia nhất.
- Trung bình mẫu:
1 m
x fi.xi
n i
- Phƣơng sai mẫu:
2
- Sai tiêu chuẩn trung bình mẫu:
Sx
S
n
Đặc trƣng kết cấu và cấu trúc lâm phần
Trình tự tính toán nhƣ sau:
- Trƣớc hết, tập hợp và tính những đặc trƣng thống kê phân bố N - D1.3
(cm), N-H (m) và N-Dt (m) của những lâm phần Đƣớc trên ô tiêu chuẩn 1000
m2 ở các cấp tuổi.
- Sử dụng phần mền SPSS 16 bit, sử lý: nhập số liệu vào phần mền SPSS
ở cột Data view Variable view đặt tên biến vào Ananyze chọn
Descriptive statise chọn Descriptives Đƣa D1.3 và Hvn qua biến
options chọn tất cả các chỉ số trong hợp thọi ontinue Ontinue OK.
- Kế đến, những phân bố thực nghiệm đƣợc làm phù hợp với phân bố lý thuyết.
- Tiếp đến, chọn những phân bố phù hợp nhất theo tiêu chuẩn “Tổng sai
lệch bình phƣơng nhỏ nhất” và sử dụng chúng để tính số cây và tỷ lệ phần
trăm số cây tƣơng ứng với những cấp D1.3, H và Dt khác nhau.
-Sau cùng tập hợp những kết quả tính toán thành bảng và biểu đồ để
thuyết minh và phân tích các đặc trƣng phân bố N - D1.3 (cm), N-H (m) và N14
Dt (m) của những lâm phần Đƣớc.
Tƣơng quan giữa những nhân tố điều tra trên thân cây
Trình tự tính toán nhƣ sau:
Inverse
Y = a +b/X
(2.3)
Hàm bậc hai
Quadratic
Y = b0 + b1X + b2X2
(2.4)
Hàm bậc ba
Cubic
Y = b0 + b1X + b2X2 +
b3X3
(2.5)
Hàm mũ biến đổi
Power
Y = aXb
(2.6)
15
Tiếp đến, chọn những mô hình phù hợp nhất để mô tả quan hệ Y - X.
Những mô hình phù hợp nhất đƣợc chọn phải thỏa mãn 3 điều kiện cơ bản
sau đây: phản ánh đúng mối quan hệ giữa các biến; hệ số tƣơng quan cao; Sai
số phƣơng trình (chênh lệch giữa lý thuyết và trị thực nghiệm) là nhỏ nhất;
Phƣơng trình đơn giản, dễ áp dụng ngoài thực tế. Số liệu nhập vào máy vi tính
để xử lý, tính toán số liệu và phân tích kết quả dựa trên phần mềm Microsoft
Excel và phần mềm Statgraphics Centurion, SPSS 16 bit.
16