Bài giảng Quy hoạch lâm nghiệp và điều chế rừng

ình độ kinh doanh của ta còn thấp. Ví dụ: Một lâm tr−ờng dự kiến khai thác hμng năm 4.000m3 trên rừng chặt chọn, sản l−ợng lấy ra lμ 40m3/ha. Vậy hμng năm cần một diện tích khai thác lμ 4.000/40 = 100ha (t−ơng đ−ơng với 1 khoảnh). Nếu luân kỳ khai thác L=20 năm, thì cần có diện tích rừng thuộc đối t−ợng khai thác lμ 20x100=2.000ha, tức lμ chuỗi điều chế cho đối t−ợng nμy cần có diện tích 2.000ha để có thể khai thác khép kín trong luân kỳ. Trong thực tế, một đơn vị kinh doanh lâm nghiệp bao gồm nhiều loại rừng, trạng thái rừng, đất rừng khác nhau, mỗi đối t−ợng có một chu kỳ hay luân kỳ khác nhau, do đó sẽ hình thμnh các chuỗi điều chế khác nhau. Diện tích chuỗi điều chế phải ổn định ít nhất trong một chu kỳ hay luân kỳ, vì mọi tính toán về cấu trúc, tăng tr−ởng, l−ợng khai thác, khối l−ợng lâm sinh, đầu t− lao động, vật t− tiền vốn....trong ph−ơng án điều chế để bảo đảm sản xuất lâu dμi liên tục đ−ợc thực hiện cho một đơn vị điều chế, nếu thay đổi sẽ lμm đảo lộn cả một kế hoạch sản xuất, ảnh h−ởng đến quá trình hình thμnh vốn sản xuất rừng chuẩn. Tóm lại, ứng với mỗi chu kỳ, luân kỳ lμ một chuỗi điều chế. Chuỗi điều chế có 2 mặt: - Về không gian, đó lμ một chuỗi diện tích liên tiếp tác nghiệp theo chu kỳ hoặc luân kỳ trọn vẹn. - Về thời gian, đó lμ một chuỗi năm tác nghiệp kế tiếp nhau cho hết một chu kỳ hoặc luân kỳ. 4.2 Coupe tác nghiệp Diện tích ổn định đúng cho một năm tác nghiệp gọi lμ một coupe tác nghiệp. Mỗi coupe có vị trí, diện tích, phân giới cụ thể vμ ổn định lâu dμi. Coupe ở đây t−ơng đ−ơng nh− một lô kinh doanh, gọi lμ tế bμo điều chế. Trong thực tế, rừng vμ đất rừng th−ờng phân bố không liên tục, do đó một coupe sẽ ứng với một nhóm lô kinh doanh (hoặc gồm các mảnh). Nh− vậy trong một chuỗi điều chế, coupe lμ đơn vị địa bμn tác nghiệp hμng năm theo trật tự đã vạch tr−ớc. Diện tích coupe lμ ha, đơn vị thời gian tác nghiệp lμ 12 tháng, đó lμ cơ sở của kế hoạch hμng năm. Cần l−u ý lμ để bảo đảm mùa vụ thi công 12 tháng tác nghiệp của coupe, tuy lμ 1 năm nh−ng không bắt buộc đúng năm hoμn chỉnh từ ngμy 72 Phân chia coupe tác nghiệp trên bản đồ vμ hiện tr−ờng 1 tháng 1 đến ngμy 31 tháng 12, mμ có thể từ mùa khô hay mùa m−a năm nμy đến mùa khô hay mùa m−a năm sau. Nếu chu kỳ hoặc luân kỳ lμ N năm, thì có N coupe tác nghiệp lμm thμnh một chuỗi điều chế hoμn chỉnh, đặt trong một khu điều chế ổn định, Đó lμ cơ sở của kế hoạch dμi hạn tính cho N năm để hoμn chỉnh đ−ợc toμn bộ chu trình xây dựng, sử dụng vμ quản lý vốn rừng trong phạm vi diện tích của khu điều chế. Trên cơ sở quy mô của từng đơn vị điều chế, tiến hμnh thiết kế, phân chia toμn bộ diện tích của từng chuỗi điều chế ra đủ số coupe ứng với số năm của chu kỳ hoặc luân kỳ. Mỗi coupe (ứng với một lô hoặc nhóm lô kinh doanh) có ranh giới, mốc cố định, dễ nhận biết ở thực địa. Coupe đ−ợc bố trí theo nguyên tắc: • Có dạng hình học đơn giản, dμi theo đ−ờng đồng mức. • Có đ−ờng vận xuất không ảnh h−ởng lẫn nhau để tránh khai thác coupe nμy tổn hại cho coupe khác. Trong thực tế rừng vμ đất rừng của một đối t−ợng xây dựng ph−ơng án rất phức tạp, bao gồm các kiểu rừng, trạng thái rừng, đất đai khác nhau.. do đó hình thμnh các chuỗi điều chế khác nhau. Diện tích mỗi chuỗi đ−ợc xác định bao gồm các diện tích rừng hoặc đất đai đồng nhất vè các đặc tr−ng lâm sinh, trạng thái, có cùng mục tiêu điều chế, ph−ơng pháp điều chế, ph−ơng thức xử lý, chu kỳ hoặc luân kỳ. Th−ờng cần xác định các loại diện tích rừng, trạng thái, đất đai để hình thμnh từng chuỗi điều chế nh− sau: • Diện tích rừng thuần loại đều tuổi khai thác trắng. • Diện tích rừng hỗn loại khác tuổi khai thác chọn. Trong đó chia ra: - Diện tích rừng khai thác. 73 - Diện tích rừng nuôi d−ỡng. - Diện tích rừng lμm giμu. - Diện tích rừng xúc tiến tái sinh tự nhiên. - Diện tích rừng khoanh nuôi phục hồi. • Diện tích đất trồng rừng, nông lâm kết hợp. • Diện tích các loại rừng khác :Tre lồ ô, đặc sản... Mỗi loại nói trên sẽ hình thμnh một chuỗi điều chế riêng. Từ diện tích của từng chuỗi, tiến hμnh chia đều diện tích cho số năm của chu kỳ hoặc luân kỳ để hình thμnh các coupe khép kín. Với cách tính nμy diện tích của từng coupe trong từng chuỗi điều chế lμ bằng nhau, vì một trong những mục đích của đặt coupe lμ bảo đảm thu hoạch một khối l−ợng lâm sản hμng năm bằng nhau. Nh−ng theo cách tính nμy, sản l−ợng gỗ hμng năm chỉ bằng nhau khi: - Khai thác trắng. - Điều kiện hoμn cảnh đồng nhất trên toμn bộ diện tích của chuỗi điều chế. - Các lâm phần sẽ đạt đến một độ thμnh thục nh− nhau hoặc sẽ thμnh thục cùng một tuổi trong một chuỗi điều chế. Nếu những điều kiện nμy không đồng nhất sẽ dẫn đến l−ợng khai thác sẽ không bằng nhau ở các năm, mặc dù khai thác trên một diện tích bằng nhau. Trong tr−ờng hợp không đồng nhất các điều kiện trên thì diện tích khai thác hμng năm (độ lớn của coupe) sẽ không bằng nhau. Vì vậy diện tích coupe xác định theo diện tích nh− trên phải đ−ợc kiểm tra vμ cân đối lại qua l−ợng khai thác thể tích hμng năm, từ đó ấn định chính xác diện tích coupe. Sau đây lμ cách xác định coupe có diện tích bằng nhau cho từng chuỗi điều chế 4.2.1 Coupe khai thác 4.2.1.1 Coupe khai thác rừng đều tuổi Đối với rừng đồng tuổi hoặc đồng tuổi trong các chu kỳ sau, áp dụng ph−ơng thức khai thác trắng. Diện tích coupe khai thác hμng năm Ls: Ls = S / r (3.33) Trong đó: S: Tổng diện tích loại rừng nμy. r: Chu kỳ. Nh− vậy có r coupe khép kín trong một chu kỳ. Trong tr−ờng hợp diện tích rừng quá ít, cần đẩy nhanh tốc độ khai thác hoặc chuyển sang kinh doanh cây công nghiệp, đặc sản, thì l−ợng khai thác theo diện tích sẽ đ−ợc tính lμ L's: L's = S / r' (3.34) Trong đó: r': số năm định hình các loμi cây nói trên. 74 4.2.1.2 Coupe khai thác rừng chặt chọn (Hỗn loại khác tuổi) Chia ra thμnh các tr−ờng hợp sau: • Nếu diện tích rừng phân bố gần đủ cho các giai đoạn điều chế: Nghĩa lμ diện tích rừng giμu, trung bình chiếm chủ yếu thì tính toán diện tích coupe theo 1 trong 2 cách sau: Cách 1: Diện tích coupe khai thác hμng năm S': S' = S / L (3.35) Trong đó S: tổng diện tích rừng chặt chọn. L: Luân kỳ. L−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = S'.MKT (3.36) Trong đó : MKT: L−ợng khai thác trên 1 ha. Ví dụ: Tổng diện tích rừng hỗn giao khác tuổi lμ S = 5.000ha, luân kỳ đ−ợc xác định lμ L = 20 năm. Vậy diện tích coupe khai thác hμng năm S': S' = 5.000ha / 20năm = 250 ha/năm. Nếu l−ợng khai thác trên ha lμ MKT = 60 m3/ha thì l−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = 250x60 = 15.000m3/năm. Cách 2: L−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = ΣM.PM/100 (3.37) Trong đó : ΣM: Tổng trữ l−ợng của loại rừng nμy. PM: Suất tăng tr−ởng về trữ l−ợng. Diện tích coupe khai thác hμng năm S': S' = Lv / MKT (3.38) Ví dụ: Cũng với đối t−ợng nh− ví dụ trên, tổng diện tích loại rừng nμy lμ S=5.000ha, trữ l−ợng bình quân trên ha M/ha = 150m3/ha, l−ợng khai thác trên ha MKT=60m 3/ha, suất tăng tr−ởng về trữ l−ợng đ−ợc xác định lμ PM=2%. L−ợng khai thác hμng năm: Lv = 5.000x150x2/100 = 15.0003/năm. Diện tích coupe khai thác hμng năm S' = 15.000/60 = 250 ha/năm. 75 Nh− vậy có L coupe khép kín trong một luân kỳ. • Nếu diện tích rừng có khả năng khai thác quá ít: Trong khi rừng non vμ nghèo quá nhiều, đòi hỏi phải nuôi d−ỡng lâu mới khai thác đ−ợc, nếu tính toán coupe nh− trên sẽ có giai đoạn thiếu hụt rừng đủ tiêu chuẩn khai thác, lúc nμy có 2 cách lựa chọn: - Nếu chỉ cần khai thác ít gỗ vẫn có đủ vốn nhờ sản xuất Nông Lâm kết hợp, kinh doanh lâm đặc sản khác, thì chia toμn bộ diện tích rừng có khả năng khai thác cho giai đoạn chờ đợi để nuôi d−ỡng các diện tích rừng nghèo vμ rừng non phục hồi đạt đến khả năng khai thác. Lúc nμy diện tích coupe khai thác đ−ợc tính: S' = SKT / T (3.39) Trong đó: SKT: Diện tích trạng thái rừng có khả năng khai thác. T: Thời gian nuôi d−ỡng rừng nghèo, non đạt đến tiêu chuẩn khai thác. - Trong thực tế các cơ sở lâm nghiệp đều cần vốn ban đầu để xây dựng cơ bản, phát triển sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, định hình nhanh cơ sở sản xuất vμ đời sống xã hội. Ngoμi ra việc kéo dμi thời gian khai thác với l−ợng lâm sản quá nhỏ hμng năm sẽ ảnh h−ởng tới tổ chức sản xuất công nghiệp rừng. Tr−ờng hợp nμy chia diện tích rừng có khả năng khai thác cho số năm dự kiến khai thác hết số rừng nói trên. Sau khi khai thác hết rừng đạt tiêu chuẩn khai thác, sẽ có một số năm chờ đợi, không có diện tích vμ sản l−ợng khai thác chính, do vậy cần có ph−ơng án tận dụng trong nuôi d−ỡng, lμm giμu rừng để giải quyết nhu cầu gỗ. Lúc nμy diện tích coupe khai thác Đ−ợc tính: S' = SKT / L' (3.40) Trong đó:L' lμ thời gian dự kiến sẽ khai thác hết rừng đạt tiêu chuẩn khai thác. 4.2.2 Coupe nuôi d−ỡng rừng Diện tích rừng cần nuôi d−ỡng chia lμm 3 loại: • Loại I: Diện tích rừng chỉ còn nuôi d−ỡng 1 giai đoạn, sẽ khai thác đ−ợc trong giai đoan II, thì không cần chặt nuôi d−ỡng. Theo quy phạm hiện nay thì các diện tích rừng nghèo có khả năng khai thác trong vòng 8-12năm tới đối với gỗ lớn vμ 3-5năm đối với gỗ nhỏ không cần chặt nuôi d−ỡng. • Loại II: Có diện tích lμ S1, thời gian nuôi d−ỡng lμ 2n năm, tiến hμnh chặt nuôi d−ỡng 1 lần, sẽ khai thác trong giai đoạn III. • Loại III: Có diện tích lμ S2, thời gian nuôi d−ỡng lμ 3n năm, tiến hμnh chặt nuôi d−ỡng 2 lần, sẽ khai thác trong giai đoạn IV. - Tổng diện tích chặt nuôi d−ỡng: Với rừng loại III có diện tích S2 cần tác động 2 lần nên tổng diện tích cần tác động chặt nuôi d−ỡng lμ: S = S1 +2.S2 (3.41) - Đối với rừng loại II: Có diện tích tác động S1, nuôi d−ỡng ở giai đoạn I vμ II thời gian 2n năm, diện tích chặt nuôi d−ỡng hμng năm S’1: 76 S'1 = S1/2n (3.42) - Đối với rừng loại III: Có diện tích tác động 2S2, nuôi d−ỡng ở giai đoạn I, II vμ III thời gian 3n năm, diện tích chặt nuôi d−ỡng hμng năm S’2: S'2 = 2S2/3n (3.43) - Diện tích coupe chặt nuôi d−ỡng hμng năm: Trong giai đoạn I vμ II lμ C1: C1 = S'1 + S'2 = S1/2n + 2S2/3n (3.44) Trong giai đoạn III lμ C2: C2 = S'2 = 2S2/3n (3.45) Tổng diện tích tác động cả 3 giai đoạn phải bằng S1 + 2S2, thật vậy: (S1/2n + 2S2/3n).2n + (2S2/3n).n = S1 + 4S2/3 + 2S2/3 = S1 + 2S2 Việc đặt coupe cần l−u ý trên một đơn vị diện tích S2 đ−ợc tác động 2 lần, nên có 2 lần đặt coupe với thời gian tác động khác nhau. Nh− vậy có 3n coupe trong toμn bộ thời gian nuôi d−ỡng. 4.2.3 Coupe lμm giμu rừng Diện tích coupe lμm giμu rừng hμng năm X: X = S / m (3.46) Trong đó: S: Tổng diện tích thuộc đối t−ợng lμm giμu rừng. m: Thời gian hoμn thμnh lμm giμu rừng, tùy thuộc khả năng vốn, vật t− kỹ thuật của đơn vị, th−ờng lấy khoảng 25-35năm. Nh− vậy có m coupe trong toμn thời gian lμm giμu rừng. 4.2.4 Coupe trồng rừng, nông lâm kết hợp Dựa vμo đặc điểm đất đai vμ đặc tính loμi cây trồng, xác định diện tích trồng cho từng loμi lμ Si. Xác định chu kỳ kinh doanh cho từng loμi cây trồng lμ ri. Diện tích coupe trồng rừng cho loμi cây i hμng năm: S'i = Si / ri (3.47) ứng với mỗi loμi có ri coupe khép trong chu kỳ. Tổng diện tích trồng rừng hμng năm bằng tổng diện tích trồng hμng năm của các loμi. 4.2.5 Coupe khai thác rừng tre nứa, lồ ô Ph−ơng thức khai thác chủ yếu của đối t−ợng nμy lμ khai thác chọn. Diện tích coupe khai thác hμng năm đ−ợc tính: s = S / T (3.48) 77 Trong đó: S: Tổng diện tích rừng tre nứa, lồ ô. T: Luân kỳ khai thác. Nh− vậy sẽ có T coupe khép kín trong luân kỳ đã xác định. 4.2.6 Bố trí không gian cho các mặt sản xuất khác Lập kế hoạch cụ thể để sản xuất nông nghiệp, nông lâm kết hợp, chăn nuôi....bao gồm xác định quy mô diện tích, thời gian tiến hμnh... Cuối cùng, điều cần l−u ý thêm lμ các yếu tố thời gian vμ không gian không nên nghiên cứu vμ sử dụng tách biệt trong điều chế rừng. Nói đến tổ chức rừng theo thời gian không nên hiểu đơn thuần lμ sự sắp xếp các lâm phần theo cấp tuổi liên tục đều đặn, hoặc sắp xếp trình tự tác động. Còn nói đến tổ chức rừng theo không gian không chỉ lμ nói đến sự phân chia, bố trí các diện tích rừng trong một đơn vị điều chế. Mμ trong thực tiễn, không gian vμ thời gian lμ hai phạm trù luôn luôn tồn tại vμ xâm nhập lẫn nhau vμ mọi sự vận động phát triển của rừng đều đ−ợc tiến hμnh trong không gian vμ thời gian. Một chuỗi điều chế rừng bao hμm cả 2 mặt không gian - thời gian vμ không tách biệt nhau. Hoặc cấu trúc không gian rừng luôn biến đổi theo thời gian th−ờng đ−ợc gọi lμ động thái cấu trúc...Nh− vậy nhiều khái niệm trong tổ chức rừng biểu hiện sự phối hợp giữa không gian vμ thời gian, sự xem xét khái niệm đó d−ới góc độ thời gian hay không gian đều mang tính t−ơng đối. 5 Vốn rừng chuẩn vμ điều chỉnh sản l−ợng rừng 5.1 Sản l−ợng ổn định Cùng với sự phát triển của khoa học điều chế rừng, khái niệm sản l−ợng ổn định ra đời rất sớm vμ không ngừng phát triển, vì điều chế rừng thực chất lμ môn khoa học về điều tra, xây dựng vμ bảo đảm các điều kiện để ổn định sản l−ợng (Richter - 1963). Xây dựng sản l−ợng ổn định lμ nhằm bảo đảm tính lâu dμi liên tục của việc cung cấp lâm sản cho nền kinh tế vμ đời sống nhân dân. Qua các giai đoạn hình thμnh vμ phát triển, nhiều nhμ khoa học điều chế rừng nh− Hartig (1804), Hundeshagen (1828), Wagner (1938), Badder (1942)...đã tập trung nghiên cứu vấn đề nμy vμ đ−a ra nhiều định nghĩa về sản l−ợng ổn định căn cứ từ những mục tiêu khác nhau. Khái niệm sản l−ợng ổn định đ−ợc xem xét ở nhiều khía cạnh khác nhau nh− sau: • ổn định sản l−ợng gỗ: Vấn đề duy trì ổn định về mặt sản l−ợng gỗ lμ một vấn đề cơ bản trong lý luận vμ thực tiễn điều chế rừng. Nội dung của nó lμ bảo đảm việc cung cấp gỗ cao nhất một cách lâu dμi vμ liên tục. • ổn định quá trình sản xuất gỗ: Quan điểm nμy cho rằng để ổn định sản l−ợng phải dựa trên việc ổn định quá trình sản xuất gỗ. C.Heyer (1841) lần đầu tiên đ−a ra khái niệm ổn định việc sản xuất gỗ, sau đó Judeich (1871) đã đ−a ra khái niệm về ổn định quá trình sản xuất gỗ một cách rõ nét hơn nh− sau: 78 Rừng đ−ợc coi lμ kinh doanh ổn định khi ng−ời ta quan tâm đến việc tái sinh toμn bộ diện tích rừng sau khai thác nhằm qua đó đất rừng phục vụ cho việc sản xuất gỗ một cách có hiệu quả nhất. • ổn định sản l−ợng tiền: ổn định sản l−ợng tiền cũng t−ơng tự nh− ổn định quá trình sản xuất gỗ, vì cả hai đều quan niệm rừng lμ vốn cố định để tạo ra lợi tức cao nhất một cách ổn định, chỉ khác ở đơn vị tính toán vốn cố định vμ lợi nhuận, một bên bằng tiền vμ một bên bằng gỗ vμ lâm sản. Theo quan điểm nμy thì l−ợng khai thác bị chi phối bởi thị tr−ờng. Nếu giá cả tăng lên, l−ợng khai thác có thể rất cao, v−ợt quá khả năng của rừng, ng−ợc lại quá trình khai thác có thể bị đình chỉ dầu rằng phải chấp nhận sự ứ đọng một bộ phận trữ l−ợng quá thμnh thục. • ổn định các nhu cầu xã hội: ổn định các nhu cầu xã hội lμ lμ việc thỏa mãn toμn diện các tác dụng của rừng đối với xã hội loμi ng−ời một cách tối đa, lâu dμi vμ liên tục. Nhìn tác dụng của rừng theo từng góc độ khác nhau thì những khái niệm về sự ổn định của rừng nêu trên đều qúa hẹp, vì cùng với sự phát triển đời sống xã hội, nhu cầu của con ng−ời đối với rừng ngμy cμng đa dạng nh−: ngoμi việc cung cấp gỗ, lâm sản ngoμi gỗ còn thực hiện các chức năng du lịch, nghỉ ngơi, bảo vệ môi tr−ờng, đa dạng sinh học phục vụ cho đời sống, sản xuất nông lâm nghiệp, điều hòa khí hậu... Từ những quan điểm, khái niệm sản l−ợng ổn định nói trên cho thấy việc xây dựng vμ bảo đảm tính ổn định của sản xuất lâm nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong công tác điều chế rừng. 5.2 Vốn sản xuất chuẩn 5.2.1 Khái niệm về vốn sản xuất chuẩn Vốn sản xuất lμ toμn bộ cây hay lâm phần của một khu rừng. Khối l−ợng vốn sản xuất biến đổi theo độ lớn của rừng, còn trong phạm vi một khu rừng nó phụ thuộc vμo loμi, tuổi, độ đầy vμ cấp sản xuất (cấp đất). Tăng tr−ởng của vốn sản xuất cũng thay đổi theo những nhân tố nμy. Khi cấu trúc vốn rừng bảo đảm sản xuất liên tục trong những điều kiện kinh tế có lợi nhất thì vốn sản xuất gọi lμ vốn chuẩn. Những đặc tr−ng về cấu trúc, độ lớn...của vốn chuẩn nμy lμ những đặc tr−ng chuẩn, cần đ−ợc xác định, thực hiện vμ duy trì khai thác một cách thích hợp. Khối l−ợng vốn tồn tại ở một thời điểm nμo đó gọi lμ vốn sản xuất thực, nó có thể chuẩn hay không chuẩn. Độ lớn của vốn sản xuất thực đ−ợc xác định qua đo đếm điều tra trên thực địa, còn của vốn sản xuất chuẩn đ−ợc xác định qua tính toán xây dựng mô hình hay qua con đ−ờng quy nạp bằng cách lựa chọn, khái quát quy luật từ những mô hình tốt nhất có trong tự nhiên. Những mô hình nμy sẽ lμm cơ sở để định h−ớng các khu rừng hiện tại dần về vốn sản xuất chuẩn, cấu trúc chuẩn qua điều chế. Đối với rừng đồng tuổi đơn vị cấu trúc vốn sản xuất lμ hecta, còn rừng chặt chọn lμ cây cá lẻ. 79 5.2.2 Vốn sản xuất chuẩn trong rừng đều tuổi: Để bảo đảm sản xuất lâu dμi liên tục, các lâm phần ở tuổi khác nhau cần có diện tích thích hợp để mỗi lâm phần đ−ợc khai thác đúng tuổi thμnh thục, với khối l−ợng hμng năm nh− nhau. • Đối với rừng thuần loại có cùng năng suất (cùng cấp đất): Điều kiện nμy đ−ợc bảo đảm khi rừng bao gồm các lâm phần ở các tuổi (hoặc cấp tuổi) từ tuổi 1 (hoặc cấp tuổi 1) đến tuổi khai thác (hoặc cấp tuổi khai thác) vμ: - Khi lâm phần đồng tuổi, mỗi tuổi chiếm một diện tích bằng nhau lμ S/r (S lμ diện tích của đơn vị điều chế, r lμ chu kỳ). - Khi lâm phần gần đồng tuổi, mỗi cấp tuổi chiếm một diện tích bằng nhau lμ S.n/r (n lμ số năm của một cấp tuổi bằng 5, 10, 15, 20 năm). Với cách bố trí nh− vậy, sau khi khai thác lâm phần đạt tuổi thμnh thục vμ tiến hμnh trồng mới hoặc tái sinh tự nhiên lại ngay thì: ắ Hμng năm sẽ khai thác một l−ợng gỗ nh− nhau. ắ Khai thác mỗi năm trên một diện tích nh− nhau. ắ Hằng năm trồng lại rừng hoặc xúc tiến tái sinh với một diện tích bằng nhau. • Đối với rừng thuần loại cấu tạo bởi các lâm phần có năng suất khác nhau (phân bố trên các cấp đất khác nhau): Lúc nμy tuổi thμnh thục, khối l−ợng vμ tăng tr−ởng ở các lâm phần không bằng nhau. Cấu trúc vốn sản xuất chuẩn đ−ợc thực hiện khi rừng bao gồm các lâm phần ở các tuổi (hoặc cấp tuổi) từ tuổi 1 (hoặc cấp tuổi 1) đến tuổi khai thác (hoặc cấp tuổi khai thác) vμ diện tích ở mỗi tuổi (cấp tuổi) tỷ lệ nghịch với năng suất của nó. Tr−ờng hợp nμy diện tích ở các tuổi (cấp tuổi) sẽ không bằng nhau khi cấp đất khác nhau, cấp đất cμng tốt sẽ cho trữ sản l−ợng lớn hơn xấu trên cùng một diện tích, do đó để cân bằng sản l−ợng hμng năm, lâm phần có cấp đất cμng tốt thì diện tích sẽ cμng nhỏ. Lúc nμy phải dùng nhân tố trữ l−ợng, l−ợng tăng tr−ởng để sắp xếp vốn rừng theo hệ thống khép kín trong chu kỳ kinh doanh. Ví dụ: Ng−ời ta ấn định l−ợng khai thác hμng năm về thể tích lμ Lv, từ đó suy ra diện tích lâm phần ở một tuổi (cấp tuổi) trên cấp đất i lμ Si: Si = Lv / Mri (3.49) Trong đó: Mri : trữ l−ợng trên ha ở tuổi khai thác của cấp đất i. Cho thấy, cấp đất cμng tốt thì Mri cμng lớn dẫn đến diện tích lâm phần trên cấp đất nμy sẽ cμng nhỏ. Tr−ờng hợp phức tạp hơn khi rừng cấu tạo từ các lâm phần hỗn loại ở các cấp đất khác nhau, lúc nμy cần dựa vμo trữ l−ợng, l−ợng tăng tr−ởng theo loμi ở từng cấp đất để cân đối diện tích từng lâm phần trên từng cấp đất ở các tuổi. 80 5.2.2.1 Ph−ơng pháp xây dựng mô hình vốn sản xuất chuẩn rừng đều tuổi Để xác định độ lớn của vốn sản xuất chuẩn ng−ời ta th−ờng sử dụng các ph−ơng pháp sau: a) Lý luận rừng tiêu chuẩn Tr−ớc thế kỷ 19 ng−ời ta đã đề ra nguyên tắc lợi dụng rừng thăng bằng vĩnh viễn. Thực chất nguyên tắc nμy lμ căn cứ vμo l−ợng tăng tr−ởng của rừng mμ xác định l−ợng khai thác để có thể lợi dụng rừng thăng bằng vĩnh viễn, nghĩa lμ liên tục khai thác. Nguyên tắc nμy phản ảnh cụ thể trong học thuyết rừng tiêu chuẩn nh− sau: Một khu rừng (đơn vị điều chế) với cấu trúc vốn sản xuất chuẩn theo tuổi đã đ−ợc thực hiện thì l−ợng khai thác hμng năm sẽ nh− nhau vμ bằng l−ợng tăng tr−ởng. Gọi trữ l−ợng các lâm phần từ tuổi 1 đến tuổi r (tuổi khai thác chính, ứng với số năm của chu kỳ) lần l−ợt lμ M'1. M'2,...., M'r. L−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm ở các tuổi: Z1 = M'1 Z2 = M'2 - M'1 Z3 = M'3 - M'2 ...................... Zr-1 = M'r-1 - M'r-2 Zr = M'r - M'r-1 Của cả chuỗi: ZM = M'r Nh− vậy l−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm của cả khu rừng chính bằng trữ l−ợng lâm phần ở tuổi khai thác chính. Vμ nh− vậy l−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = M'r Hay Lv = ZM Nh− vậy hμng năm liên tục khai thác một trữ l−ợng thμnh thục nh− nhau lμ M'r vμ đó chính lμ khối l−ợng đ−ợc tạo ra từ tăng tr−ởng r năm liên tiếp của chuỗi điều chế. Để tính toán độ lớn vốn sản xuất chuẩn (tức lμ tổng trữ l−ợng ở các tuổi), giả thuyết lμ l−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm của các lâm phần ở các tuổi đều bằng nhau (Z): 81 M(m3) 0 A B M’r M’r - 1 1 2 r-1 r Hình 3.10: Phân bố vốn sản xuất chuẩn (trữ l−ợng) theo tuổi. Có Z1 = Z2 =.....= Zr = Z Suy ra ZM = Z1 + Z2 +.....+ Zr = r.Z Trữ l−ợng ở các tuổi: M'1 = Z M'2 = Z + M'1 = 2.Z M'3 = Z + M'2 = 3.Z ................................ M'r-1 = Z + M'r-2 = (r-1).Z M'r = Z + M'r-1 = r.Z Nh− vậy ZM = M'r = r.Z Vμ l−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = M'r = ZM = r.Z Vì l−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm ở các tuổi bằng nhau nên đ−ờng biểu diễn trữ l−ợng M theo tuổi A lμ đ−ờng thẳng (xem hình 3.10). Vốn sản xuất chuẩn Mc chính lμ tổng trữ l−ợng ở các tuổi, bằng diện tích hình tam giác OAB: Mc = AB.OB / 2 Hay Mc = M'r.r / 2 Mc = Lv.r / 2 (3.50) Mc = ZM .r / 2 Mc = r.Z.r / 2 Nh− vậy theo lý luận rừng tiêu chuẩn, l−ợng khai thác hμng năm: Lv = 2.Mc / r (3.51) A (Tuổi) 82 Ví dụ: Tổng diện tích của một đơn vị điều chế lμ S = 500ha, chu kỳ r = 25 năm, l−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm trên ha bằng nhau ở các tuổi lμ Z/ha=5m3/ha/năm. Tính vốn sản xuất chuẩn, l−ợng khai thác hμng năm? - Diện tích mỗi tuổi (coupe): Ls = S / r = 500/25 = 20ha. - L−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm của từng lâm phần ở các tuổi: Z = Z/ha.Ls = 5x20 = 100m3/coupe/năm. - Vốn sản xuất chuẩn Mc: Mc = r.Z.r / 2 = 25x100x25/2 = 31.250m3. - L−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = 2.Mc / r = 2x31.250/25 = 2.500m3/năm. Lý luận nμy mắc sai lầm khi xem trữ l−ợng giữa các tuổi đều chênh lệch nhau một l−ợng Z, hay l−ợng tăng tr−ởng th−ờng xuyên hμng năm lμ nh− nhau ở mọi tuổi, đ−ờng sinh tr−ởng trữ l−ợng các lâm phần chuẩn theo tuổi lμ một đ−ờng thẳng. Thực tế đây lμ một đ−ờng cong (biểu biển trên hình 4.1). Để khắc phục sai lệch nμy ng−ời ta đ−a vμo công thức tính vốn sản xuất chuẩn Mc hệ số điều chỉnh K: Mc = K.Lv.r (3.51) Vμ Lv = Mc / K.r (3.52) K phụ thuộc vμo loμi cây, điều kiện lập địa. b) Ph−ơng pháp dùng biểu sinh tr−ởng: Trên cơ sở biểu sinh tr−ởng lập cho từng loμi, cấp đất, lựa chọn biểu thích hợp vμ xác định độ lớn vốn sản xuất chuẩn nh− sau: Mc = Ls.(M1 + M2 +.....+ Mr) (3.53) Trong đó: Ls lμ diện tích ở từng tuổi: Ls = S / r M1 , M2 ,....., Mr : trữ l−ợng trên ha lần l−ợt ở các tuổi 1, 2, ..., r. Qua biểu sinh tr−ởng xác định đ−ợc các trữ l−ợng nμy. Lúc nμy l−ợng khai thác hμng năm Lv: Lv = ZM = Ls.Mr c) Ph−ơng pháp mô hình hóa: Vốn sản xuất chuẩn đ−ợc tính: Mc = Ls.(M1 + M2 +....+ Mr) 83 Với Ls lμ diện tích lâm phần ở các tuổi vμ diện tích nμy lμ nh− nhau khi đơn vị điều chế có cấu trúc vốn sản xuất chuẩn theo tuổi. Nh− vậy để có đ−ợc vốn sản xuất chuẩn Mc thì trữ l−ợng ở các tuổi (Mi) trên đơn vị diện tích phải tối −u. Trữ l−ợng tối −u trên đơn vị diện tích ứng với một tuổi i, trên một cấp đất của một loμi cây đ−ợc tính: Miopt = Niopt.Vi (3.54) Trong đó: Niopt: Mật độ tối −u tại tuổi i, đ−ợc xác định theo loμi, cấp đất vμ mục đích kinh doanh. Vi: Thể tích bình quân của một cây nuôi d−ỡng tại tuổi i, đ−ợc xác định theo loμi, cấp đất. Nh− vậy để xác định độ lớn của vốn sản xuất chuẩn cần xác định trữ l−ợng tối −u cho từng lâm phần ở các tuổi, đó chính lμ việc xây dựng mô hình mật độ tối −u vμ mô hình sinh tr−ởng cây cá thể. • Mô hình mật độ tối −u (Nopt) Trong qúa trình kinh doanh rừng thuần loμi đều tuổi, biện pháp lâm sinh hết sức quan trọng lμ điều khiển mật độ rừng theo mục tiêu điều chế. ở từng giai đoạn sinh tr−ởng, rừng phải đ−ợc điều tiết mật độ để bảo đảm không gian dinh d−ỡng cho cây rừng sinh tr−ởng phát triển tốt nhất, đáp ứng đ−ợc mục đích kinh doanh khi khai thác chính, lμm cho rừng lợi dụng đ−ợc tối đa tiềm năng lập địa, năng suất sản l−ợng cao, rút ngắn đ−ợc chu kỳ kinh doanh...đồng thời lợi dụng sản phẩm trung gian trong chặt tỉa th−a. Nh− vậy việc xác định mật độ tối −u lμ một nội dung hết sức cần thiết phục vụ công tác tỉa th−a vμ dự đoán sự biến đổi mật độ, sản l−ợng. Khi