ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN KHÁNH CHUYÊN

ĐIỀU TRA TĂNG TRƯỞNG LÀM CƠ SỞ XÂY
DỰNG BIỂU SẢN LƯỢNG RỪNG KEO LAI
(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) TRỒNG
TẠI HUYỆN HÒA AN, TỈNH CAO BẰNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÁI NGUYÊN – 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

NGUYỄN KHÁNH CHUYÊN

ĐIỀU TRA TĂNG TRƯỞNG LÀM CƠ SỞ XÂY
DỰNG BIỂU SẢN LƯỢNG RỪNG KEO LAI
(Acacia mangium x Acacia auriculiformis) TRỒNG
TẠI HUYỆN HÒA AN, TỈNH CAO BẰNG
: 60.62.02.01


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình đào tạo Thạc sĩ khóa 2013 - 2015. Được sự
nhất trí, phân công của Khoa Lâm Nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm - Đại
học Thái Nguyên và sự đồng ý của giảng viên hướng dẫn TS. Nguyễn Thanh
Tiến tôi đã thực hiện đề tài: “Điều tra tăng trưởng làm cơ sở xây dựng biểu
sản lượng rừng Keo lai (Acacia mangium x Acacia auriculiformis) trồng tại
huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”.
Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự
quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, các thầy cô
giáo tham gia giảng dạy và trong Khoa Lâm Nghiệp, các cán bộ kiểm lâm Hạt
Kiểm lâm huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng, nhân dịp này tôi xin chân thành cảm
ơn về sự giúp đỡ quý báu đó.
Tôi xin chân thành cảm ơn giảng viên TS. Nguyễn Thanh Tiến đã tận
tình, quan tâm, chỉ bảo, giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này.
Mặc dù có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do mới làm quen với công tác nghiên cứu cũng như có phần hạn chế về
kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót mà bản
thân chưa nhận thấy được. Tôi rất mong sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo
để đề tài hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2015
Tác giả

Nguyễn Khánh Chuyên


3

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i

1.2.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 15
1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ......................................................................
20
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................
24
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 24
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 24
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................... 24
2.2. Nội dung nghiên cứu .................................................................................
24
2.3. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................
24


4

2.3.1. Cách tiếp cận ..........................................................................................
24
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu hiện trường ................................................... 25


4

2.3.3. Phương pháp nghiên cứu trong phòng .................................................. 27
2.3.4. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ giữa các đại lượng xây dựng
mô hình sản lượng ........................................................................................... 30
2.3.5. Phương pháp kiểm tra thuần nhất phương trình tuyến tính bậc nhất.... 31
2.3.6. Phương pháp đánh giá và chọn phương trình thích hợp để xây dựng
biểu sản lượng ................................................................................................. 31
2.3.7. Phương pháp kiểm nghiệm kết quả....................................................... 32

cụm
từ viết
tắt
A
C1.3
D1.3
Dg
Dt
Dgo
G/ha
H0
Hvn
M/ha
N/ha
OTC
R
S%
St
Si
Sig
P
ZM
Zhvn
Zd1.3

Nghĩa đầy đủ
Tuổi cây
Chu vi cây cách mặt đất 1,3m
Đường kính cây cách mặt đất 1,3m
Đường kính bình quân lâm phần

m
m

3

m
Cây

m

2

3

m
m
cm

%

Là sai số tương đối

M

Chỉ số đánh giá sự tồn tại của hệ số tương quan
Lượng tăng trưởng bình quân chung về trữ lượng

d1.3

Lượng tăng trưởng bình quân chung về đường kính 1,3m

tỉnh Cao Bằng ................................................................................. 41
Bảng 3.6. Kết quả lập phân bố thực nghiệm và các chỉ số đặc trưng chiều
cao hvn rừng Keo lai tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng.................. 45
Bảng 3.7. Phân tích phương sai 2 nhân tố chiều cao ở 3 xã nghiên cứu ........ 48
Bảng 3.8. Tổng hợp một số chỉ tiêu sản lượng lâm phần Keo lai................... 49
Bảng 3.9. Mối quan hệ giữa Dg với mật độ và D1.3 ........................................ 50
Bảng 3.10. Mối quan hệ giữa Dg với mật độ và tuổi.................................... 500
Bảng 3.11. Mối quan hệ giữa Dg với mật độ và chiều cao tầng trội ............ 511
Bảng 3.12. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ Dg với D1.3 ......................... 52
Bảng 3.13. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ Dg với mật độ .................... 53
Bảng 3.14. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ Dg với Gi ........................... 54
Bảng 3.15. Mối quan hệ giữa G/ha với D1.3 và mật độ ................................. 555
Bảng 3.16. Mối quan hệ giữa G/ha với H0 và mật độ ..................................... 56
Bảng 3.17. Mối quan hệ giữa G/ha với LnN và H0......................................... 57
Bảng 3.18. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ giữa G/ha với Dg0 .............. 58
Bảng 3.19. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ giữa G/ha với LnN............. 60
Bảng 3.20. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ giữa G/ha với Dt ................ 61


vii
Bảng 3.21. Mối quan hệ giữa M/ha với mật độ và D1.3 .................................. 62
Bảng 3.22. Mối quan hệ giữa M/ha với Dg và mật độ ................................... 63
Bảng 3.23. Mối quan hệ giữa M/ha với D1.3và Hvn ......................................... 63
Bảng 3.24. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ M/ha với G/ha.................... 64
Bảng 3.25. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ M/ha với tuổi (A)............... 65
Bảng 3.26. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ M/ha với LnDg .................. 67
Bảng 3.27. Mối quan hệ giữa St/ha với Dg và LnN ....................................... 68
Bảng 3.28. Mối quan hệ giữa St/ha với Gi/ha và mật độ (N) ......................... 69
Bảng 3.29. Mối quan hệ giữa St/ha với D1.3 và mật độ (N) ............................ 69
Bảng 3.30. Hàm sinh trưởng mô phỏng quan hệ St/ha với Dg ....................... 70

nhau giữa Dg với Gi........................................................................ 55
Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa Gi và Dg0 ........................................................................ 59
Hình 3.12. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa Gi và LnN....................................................................... 60
Hình 3.13. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa Gi và Dt .......................................................................... 61
Hình 3.14. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa M/ha với G/ha ................................................................ 65
Hình 3.15. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa M/ha với G/ha ................................................................ 66


9

Hình 3.16. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa M/ha với LnDg............................................................... 67
Hình 3.17. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa St/ha với Dg ................................................................... 70
Hình 3.18. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa St/ha với tuổi (A) ........................................................... 71
Hình 3.19. Biểu đồ thể hiện các đường tương quan theo các hàm khác
nhau giữa St/ha với Gi .................................................................... 72
Hình 3.20. Biểu đồ giá trị thực nghiệm và giá trị lý thuyết

của chỉ tiêu

Dg, Gi, M và St ............................................................................... 76




2

Mặc dù Keo lai được sự hỗ trợ của các tổ chức Quốc tế và chính sách phát
triển kinh tế của Đảng và Nhà nước cũng như sự quan tâm chú ý của người
dân tới cây Keo lai khiến cho diện tích cây Keo lai không ngừng được tăng
lên. Song thật đáng tiếc rằng việc nghiên cứu về loài Keo lai hầu hết mới chỉ
dừng lại ở mức độ khảo nghiệm xuất xứ và chọn giống là chính. Một điều
đáng nói là người trồng Keo lai là để đáp ứng môi trường sinh thái mà chưa
biết hết tầm giá trị sản phẩm của cây Keo lai mang lại.
Để giúp những nhà sản xuất kinh doanh rừng Keo lai trong công tác điều
tra, đánh giá và nâng cao hiệu quả kinh doanh thì việc nghiên cứu nắm bắt
những quy luật khách quan tồn tại trong một phần thực tế và ứng dụng nó vào
trong việc xây dựng mô hình dự đoán sản lượng ... là rất quan trọng và cần
thiết. Riêng cây Keo lai cho đến nay các kết quả nghiên cứu mới chỉ thăm dò
mà chưa có kết quả công bố về nghiên cứu sinh trưởng và xây dựng mô hình
sản lượng.
Xuất phát từ thực tế trên và được sự nhất trí của phòng Đào tạo trường
Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên và giảng viên hướng dẫn khoa học
chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Điều tra tăng trưởng làm cơ sở xây
dựng biểu sản lượng rừng Keo lai (Acacia mangium x Acacia
auriculiformis) trồng tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”.
2. Mục đích nghiên cứu
Cung cấp thêm những thông tin về sinh trưởng và tính thích nghi của cây
Keo lai trồng tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng. Làm cơ sở đề xuất được một
số biện pháp kỹ thuật cũng như dự báo sản lượng rừng, phục vụ công tác
trồng rừng nguyên liệu cho địa phương.
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được tình hình sinh trưởng của rừng Keo lai theo tuổi thuộc
rừng sản xuất tại huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng.

1.1.1.1. Đặc điểm hình thái
Cây gỗ nhỡ, cao tới 25-30m, đường kính tới 30-40cm, cao và to hơn Keo
tai tượng và Keo lá tràm, các đặc tính khác có dạng trung gian giữa 2 loài bố
mẹ. Thân thẳng, cành nhánh nhỏ, tỉa cành khá, tán dày và rậm. Từ khi hạt nẩy
mầm tới hơn 1 tháng hình thái lá cũng biến đổi theo 3 giai đoạn lá mầm, lá
thật và lá giả. Lá giả mọc cách tồn tại mãi. Chiều rộng lá hẹp hơn chiều rộng
lá Keo tai tượng nhưng lớn hơn chiều rộng lá Keo lá tràm. Hoa tự bông 5-6
hoa/1 hoa tự, vàng nhạt mọc từng đôi ở nách lá. Quả đậu dẹt, khi non thẳng
khi già cuộn hình xoắn ốc. Mùa hoa tháng 3-4, quả chín tháng 7-8. Vỏ quả
cứng, khi chín màu xám và nứt. Mỗi quả có 5-7 hạt màu nâu đen, bóng. Một
kg hạt có 45.000-50.000 hạt, thu được từ 3-4 kg quả[23].
1
Keo lai tự nhiên được phát hiện lần đầu vào năm 1972 trong số các cây
Keo tai tượng trồng ven đường ở Sabah - Malaixia. Ở Thái Lan đầu tiên cũng
tìm thấy Keo lai được trồng thành đám ở Muak-Lek, Salaburi. Ở nước ta
giống keo lai ở Ba Vì có nguồn gốc cây mẹ là Keo tai tượng xuất xứ Pain-tree
bang Queensland - Australia. Cây bố là Keo lá tràm xuất xứ Darwin bang
Northern Territory - Ôxtrâylia. Ở Đông Nam Bộ hạt giống lấy từ cây mẹ Keo
tai tượng xuất xứ Mossman và cây bố Keo lá tràm cũng ở Ôxtrâylia nhưng
không rõ xuất xứ. Về cơ bản các giống Keo lai đã phát hiện ở nước ta đều có
cây mẹ cùng vùng sinh thái giống nhau: Vĩ độ 12o20’-16o20’ Bắc, kinh độ


5

o

o

132 16’-145 ,30’ Đông, lượng mưa 800-1900mm. Keo lai có sức sinh trưởng

Keo lai hình thành lá giả (Phylod) sớm hơn Keo tai tượng và muộn hơn Keo
lá tràm, dẫn theo Lê Đình Khả (1997)[8].
Keo lai đã được nghiên cứu nhân giống thành công bằng hom (Griffin,
1991). Tuy nhiên, trên thế giới vẫn chưa có những nghiên cứu về tính chất vật


6

lý và cơ học cũng như tính chất bột giấy của Keo lai và chưa có những nghiên
cứu chọn lọc cây trội và khảo nghiệm dòng vô tính để từ đó tạo ra các dòng
tốt nhất để đưa vào sản xuất (dẫn theo Lê Đình Khả, 1999)[10].
1.1.2.2. Nghiên cứu mô hình sinh trưởng
Vanclay, 1998; Pote' and Bartelink, 2002[28][27], Mô hình sinh trưởng từ
những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những phần mềm máy tính phức tạp đã
và đang là những công cụ quan trọng trong quản lý rừng. Sinh khối và hấp thụ
cacbon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng. Trên thế giới đã có rất
nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm hiểu được
phương pháp cụ thể của mỗi mô hình. Vì vậy cần phải xác định được những
điểm chung để phân loại mô hình (Vanclay, 1998)[28]. Rất nhiều tác giả đã cố
gắng để phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu chuẩn
khác nhau (Pote' and Bartelink, 2002)[27]. Có thể phân loại mô hình thành
các dạng chính sau đây:
1. Mô hình động thái (process model), mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ
các cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật (Constable
and Friend, 2000)[24].
2. Mô hình thực nghiệm/thống kê (empirical model) dựa trên những đo
đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm
mà không xét đến các quá trình sinh lý học.
3. Mô hình hỗn hợp (hybrid/mixed model), kết hợp phương pháp xây
dựng hai loại mô hình trên đây để xây dựng mô hình hỗn hợp.

Tuy nhiên, mô hình sinh trưởng thực nghiệm không đầy đủ. Chúng không thể
sử dụng để xác định hệ quả của những thay đổi của điều kiện môi trường đến
hệ sinh thái và cây như sự tăng lên của nồng độ khí nhà kính, nhiệt độ, hoặc
chế độ nước… (Landsberg and Gower, 1997; Peng et al, 2002)[26].
Mô hình động thái mô phỏng quá trình sinh trưởng, với đầu vào là các yếu
tố cơ bản của sinh trưởng như ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng đất…, mô hình
hóa quá trình quang hợp, hô hấp và sự phân phát những sản phẩm của các quá
trình

này

trên

rễ,

thân

và

lá

(Landsberg

and

Gower,

1997;

Vanclay,

Trong trường hợp không đủ số liệu đầu vào thu thập được từ các quá trình tự
nhiên của hệ sinh thái và cây, để sử dụng các mô hình này, người ta phải sử
dụng hàng loạt các giả định (assumptions), chính vì vậy tính chính xác của
mô hình phụ thuộc rất nhiều vào các sự phù hợp của các giả định này đối với
đối tượng nghiên cứu.
1.1.2.3. Nghiên cứu về sinh trưởng
Pinso và Nasi (1991)[26], đánh giá Keo lai tại Sabah một cách tổng hợp
thấy cây lai có ưu thế lai và ưu thế lai này có thể chịu sự ảnh hưởng của cả
yếu tố di truyền lẫn điều kiện lập địa. Họ cũng đánh giá được sinh trưởng của
cây Keo lai tự nhiên đời F1 tốt hơn xuất xứ Sabah của Keo tai tượng, song
kém hơn xuất xứ ngoại lai như Oriomo (Papua New Guinea) hoặc Claudie
River (Queesland, Australia), còn sinh trưởng của những cây đời F2 trở đi mặc
dầu có một số cây có khá hơn nhưng không đồng đều so với trị số trung bình
và còn kém hơn cả Keo tai tượng.
Khảo sát của Cyril Pinso từ năm 1991 đã cho thấy Keo lai có rất nhiều đặc
trưng nổi bật so với bố mẹ là nó sinh trưởng nhanh, thân có độ thẳng trung
gian giữa hai loài bố và mẹ, chất lượng gỗ tốt hơn so với loài A.mangium.
Pinso và Nasi (1991)[26], đánh giá chỉ tiêu chất lượng của cây Keo lai thấy
rằng độ thẳng thân, đoạn thân dưới cành, độ tròn đều của thân,... ở cây Keo lai
đều tốt hơn 2 loài keo bố mẹ và cho rằng Keo lai rất phù hợp cho trồng rừng
thương mại. Cây Keo lai còn có ưu điểm là có đỉnh ngọn sinh trưởng tốt, thân
cây đơn trục và tỉa cành tự nhiên tốt (Pinyopusarerk, 1990).
Thành quả Keo lai được Hepburm và Shim phát hiện năm 1972 tại Sook,
Sabah và Malaysia (Trần Hậu Huệ, 1995). Năm 1976, Tham đã chứng minh
rằng A.mangium và A.Auriculifomis có thể thụ phấn chéo và kết quả tạo ra
cây lai có sinh trưởng hơn hẳn bố mẹ chúng. Tại hội nghị Lâm nghiệp ở
Malaysia năm 1986, Rufeld và Lapongan đã trình bày phát hiện của họ về cây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN



người có vai trò đặc biệt quan trọng. Có thể hiểu lập địa như là nơi mà cây sinh
sống và phát triển hay là phạm vi không gian chứa đựng tất cả các yếu tố
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




12

ngoại cảnh tác động đến đời sống thực vật, dẫn theo Trần Công Quân (2011)
[15].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




13

Tập hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức nông
lương thế giới (FAO, 1984) đã chỉ ra rằng khả năng sinh trưởng của rừng trồng,
đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố
chủ yếu liên quan đến điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện
trạng thực bì, dẫn theo Trần Công Quân (2011)[15].
Khi nghiên cứu về sản lượng rừng trồng Bạch đàn ở Brazin, Golcalves
J.L.M và cs, (2004) cho rằng năng suất rừng trồng là sự “kết hôn” thích hợp
giữa kiểu gien với điều kiện lập địa và kĩ thuật canh tác. Ngoài ra, tác giả còn
chỉ cho thấy giới hạn của sản lượng rừng có liên quan tới các yếu tố môi
trường theo thứ tự mức độ quan trọng như sau: Nước > dinh dưỡng > độ sâu
tầng đất.