Đề tài Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi III và IV (5-<7 và 7-<9 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn

1 TR¦êng ®ai häc l©m nghiÖp Khoa l©m häc Kho¸ luËn tèt nghÖp Quy ho¹ch chuyÓn ho¸ rõng trång Mì (Manglietia glauca Dandy) cÊp tuæi III vµ IV (5-<7 vµ 7-<9 tuæi) cung cÊp gç nhá thµnh rõng cung cÊp gç lín t¹i C«ng ty L©m nghiÖp Yªn S¬n – Tuyªn Quang Ngμnh: L©m häc Gi¸o viªn h−íng dÉn: PGS.TS. Vò Nh©m Sinh viªn thùc hiÖn: Phan V¨n Lùc Kho¸ häc: 2005 - 2009 Hµ Néi - 2009 2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT OTC: Ô tiêu chuẩn OĐC: Ô đối chứng OTH: Ô tổng hợp Hvn :Chiểu cao vút ngọn D1.3 : Đường kính ngang ngực DT : Đường kính tán N : Mật độ lâm phần ĐT : Đo đường kính tán theo hướng Đông Tây NB : Đo đường kính tán theo hướng Nam Bắc TB : Giá trị trung bình ĐC : Đối chứng TH : Tổng hợp Dmax : Đường kính ngang ngực lớn nhất Dmin : Đường kính ngang ngực nhỏ nhất Dtb : Đường kính ngang ngực trung bình OĐC3 : Ô đối chứng cấp thổi III OĐC4 : Ô đối chứng cấp tuổi IV OTC3A: Ô tiêu chuẩn A cấp tuổi cấp tuổi III OTC4A: Ô tiêu chuẩn A cấp tuổi IV OTH3: Ô tổng hợp cấp tuổi III OTH4: Ô tổng hợp cấp tuổi IV OĐC-OTC3C: So sánh giữa ô đối chứng và ô tiêu chuẩn C cấp tuổi III OĐC-OTH3: So sánh giữa ô đối chứng và ô tổng hợp cẩp tuổi III OĐC-OTC4C: So sánh giữa ô đối chứng và ô tiêu chuẩn C cấp tuổi IV OĐC-OTH4: So sánh giữa ô đối chứng và ô tổng hợp cẩp tuổi IV C2007-C2009: So sánh giữa ô tiêu chuẩn C năm 2007 và ô tiêu chuẩn C năm 2009 OTH2007-OTH2009: So sánh giữa ô tổng hợp năm 2007 và ô tổng hợp năm 2009 OĐC2009-C2007: So sánh giữa ô đối chứng năm 2009 và ô tiêu chuẩn C năm 2007 OĐC2009- OTH2007: So sánh giữa ô đối chứng năm 2009 và ô tổng hợp năm 2007 3 LỜI NÓI ĐẦU Để đánh giá kết quả học tập sau bốn năm đào tạo tại trường gắn liền với công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học với thực tiễn sản xuất, giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, được sự phân công của Bộ môn điều tra Quy hoạch, khoa Lâm học và của nhà trường, tôi tiến hành thực hiện khoá luận: “Kiểm định mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi III và IV (5 - <7 và 7 - < 9 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rùng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tuyên Quang”. Sau thời gian thực tập khẩn trương nghiêm túc, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy-cô giáo trong Bộ môn Điều tra Quy hoạch rừng, sự hướng dẫn trực tiếp của PGS.TS.Vũ Nhâm đến nay khoá luận tốt nghiệp đã hoàn thành. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS.TS Vũ Nhâm, các thầy-cô giáo trong Bộ môn Điều tra Quy hoạch rừng. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới toàn thể cán bộ Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang cũng như các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành đợt thực tập và bản khoá luận tốt nghiệp theo đúng quy định của nhà trường. Do thời gian có hạn, trình độ và kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế, hơn nữa đây là lần đầu tiên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên bản khoá luận này không thể tránh khỏi những thiếu sót và sai sót nhất định. Tôi xin ghi nhận những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản khoá luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Xuân Mai, ngày 25 tháng 5 năm 2009 Sinh viên thực hiện Phan Văn Lực 4 ĐẶT VẤN ĐỀ Mỡ (Manglietia glauca Dandy) với đặc điểm sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, tái sinh chồi mạnh trong 20 đến 25 năm đầu, có thể kinh doanh một, hai luân kỳ tiếp theo với năng suất cao. Là một trong những loài cây gỗ có nhiều công dụng, gỗ Mỡ dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp gỗ dán lạng, nguyên liệu giấy, gỗ xây dựng, gỗ gia dụng, gỗ trụ mỏ…Chính vì vậy, đã từ lâu Mỡ được chọn là một trong những loài cây trồng chính ở hầu hết các tỉnh miền Bắc nước ta. Trong những năm gần đây cùng với các loài cây trồng khác, Mỡ được trồng tập trung ở các tỉnh thuộc vùng Trung tâm ẩm miền Bắc Việt Nam như Lào Cai, Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Giang, Phú Thọ với mục đích kinh doanh chủ yếu là cung cấp gỗ nhỏ làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp giấy sợi. Trước yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước nói chung, sự phát triển của Ngành Lâm nghiệp nói riêng, trong khi rừng tự nhiên đã cạn kiệt, không còn khả năng khai thác, nhu cầu về cung cấp gỗ đặc biệt là gỗ lớn phục vụ công nghiệp chế biến ngày càng gia tăng thì việc nghiên cứu, xây dựng vùng nguyên liệu cung cấp loại gỗ này lâu dài là hết sức cần thiết, không những đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn hướng tới xuất khẩu. Tuy nhiên, nếu tiến hành trồng mới từ bây giờ thì ít nhất 20 - 25 năm sau mới có thể cho khai thác gỗ lớn phục vụ công nghiệp chế biến. Hiện nay, tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tuyên Quang có diện tích rừng Mỡ rất lớn, được trồng với mật độ khá dày với mục đích cung cấp gỗ nhỏ. Nếu được chuyển hóa các loại rừng này thành rừng cung cấp gỗ lớn phục vụ công nghệ chế biến thì chỉ trong 5 - 10 năm tới chúng ta sẽ có nguồn cung cấp loại gỗ này. Không những làm tăng sản lượng gỗ đáp ứng nhu cầu gỗ ngày càng cao, giảm được chi phí trồng ban đầu, giảm quá trình xói mòn đất mà còn có thể tạo nguồn thu nhập lớn nhằm tái tạo rừng, tăng khả năng hấp 5 thụ khí CO2 trong không khí, đạt hiệu quả cao về môi trường và góp phần nâng cao đời sống của người dân. Năm 2007 một nhóm sinh viên dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Vũ Nhâm đã thực hiện đề tài “Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi III và IV (5-<7 và 7-<9 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn- Tuyên Quang”. Cho đến nay cùng với sự thay đổi của thời gian, của khí hậu, thì các mô hình chuyển hoá đó phát triển như thế nào, có đi đúng hướng chuyển hoá hay không?, cấu trúc có gì thay đổi thì chưa có một nghiên cứu nào về kiểm định các mô hình chuyển hoá rừng Mỡ ở Công ty Lâm Nghiệp Yên Sơn- Tuyên Quang. Xuất phát từ thực tế đó nên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Kiểm địmh mô hình chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi III và IV (5 - <7 và 7 - < 9 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rùng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tuyên Quang”. 6 Phần I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Một số nhận thức về loài cây Mỡ, kiểm định và phân chia cấp tuổi. 1.1.1. Một số nhận thức về đặc điểm sinh thái, hình thái và giá trị kinh tế của loài Mỡ(Manglietia glau Dandy) Như chúng ta đã biết, loài Mỡ có tên khoa học là Manglietia glauca Dandy, thuộc họ Ngọc Lan(Magnoliaceae). Phân bố tự nhiên ở Nam Trung Quốc, Lào, Thái Lan,Việt Nam. Ở Việt Nam, Mỡ là loài cây bản địa mọc tự nhiên hổn giao trong các khu rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh ở một số tỉnh miền Bắc và miền Trung. Mỡ được trồng ở Việt Nam từ năm 1932 và từ năm 1960 trở lại trồng đại trà ở các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ,Yên Bái… Về đặc điểm hình thái: Mỡ là loài gỗ nhỏ, cao 20-25m, đường kính 30- 60cm. Thân đơn trục, thẳng, tròn đều, độ thon nhỏ. Tán hình tháp. Vỏ nhãn màu xám xanh, không nứt, lớp vỏ trong màu trắng ngà, thơm nhẹ. Cành non mọc thẳng với thân chính, màu xanh nhạt. Lá đơn mọc cách, hình trứng hoặc trái xoan. Phiến lá dài 15-20cm, rộng 4-6cm. Hai mặt lá nhẵn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt hơn, gân lá nỗi rõ. Hoa màu trắng mọc lẽ đầu cành, dài 6-8cm. Bao hoa 9 cánh, 3 cánh bên ngoài có màu phớt xanh. Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn. Nhị và nhuỵ xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ. Nhuỵ có nhiều lá noãn xếp xoắn ốc tạo thành khối hình trứng, vòi nhuỵ ngắn. Quả đại kép nứt bung. Mỗi đại mang 5-6 hạt. Hạt nhẵn, vỏ hạt đỏ, thơm nồng. Về đặc điểm sinh thái: Mỡ là loài cây ưa sáng, nhưng lúc nhỏ cần ánh sáng yếu, là cây tiên phong định vị phân bố trong rừng thứ sinh ở các đai thấp dưới 500m so với mặt nước biển. Cây Mỡ sinh trưởng thích hợp ở những nơi có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22-24oC, chiụ được nhiệt độ tối cao tuyệt đối 42oC và tối thấp tuyệt đối -1oC, thích hợp với độ ẩm không khí hàng năm khoảng 80%,lượng mưa hàng năm từ 1400mm - 2000mm. Cây Mỡ mọc 7 tốt ở những nơi đất sâu, ẩm, tơi xốp, thoát nước, thành phần cơ giới thịt đến thịt nhẹ, đất feralit phát triển trên các loại đá mẹ macma chua. Về đặc điểm sinh học: Mỡ sinh trưởng tương đối nhanh. Trong trồng rừng ở giai đoạn tuổi non, tăng trưởng hàng năm có thể đạt 1,5cm đường kính và 1,5m chiều cao, sau đó sinh trưởng chậm dần, sau tuổi 20 tốc độ sinh trưởng chậm rõ rệt. Mỡ là loài cây thường xanh, sinh trưởng nhịp điệu, thay lá nhiều vào các tháng mùa đông. Cây 9-10 tuổi bắt đầu ra hoa kết quả. Hoa nở vào tháng 2-4, quả chín vào tháng 9-10 Giá trị kinh tế : Mỡ là loài cây có giá trị lớn về mặt kinh tế. Đây là loài gỗ mềm, nhẹ, thớ thẳng, mịn, ít co rút, chịu được mưa nắng, ít bị mối mọt, dác gỗ có màu trắng xám, lõi gỗ màu vàng nhạt hơi có ánh bạc. Gỗ Mỡ thường được dùng làm nhà cửa, đóng đồ gia dụng, nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán, lạng, bút chì….. 1.1.2. Kiểm định Kiểm định rừng là một lĩnh vực hoạt động còn rất mới ở Việt Nam. Ngay cả các nước có nền Lâm nghiệp phát triển thì cũng còn nhiều tranh cãi Kiểm định tiến hành định kỳ trong phạm vi cả chu kỳ kinh doanh và đối với từng loài cây cụ thể Mục đích của kiểm định nhằm xác định mức độ đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn của dự án đề ra trong từng giai đoạn nhất định. Để thực thi hiệu quả kiểm định thì cũng phải xây dựng các tiêu chuẩn, mỗi tiêu chuẩn có một số tiêu chí, mỗi tiêu chí được đo bằng hai mức. Mức 1 là tăng trưởng loài Mỡ khi chặt chuyển hoá bằng với khi chưa chặt. Mức 2 là tăng tưởng của loài Mỡ sau khi chặt chuyển hoá nhanh hơn khi chưa chặt chuyển hoá. Tiêu chuẩn đặt ra phải đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn đặt ra của dự án 1.1.3. Phân chia cấp tuổi Có 3 cách để phân chia cấp tuổi như sau: + Phân chia cấp tuổi nhân tạo + Phân chia cấp tuổi tự nhiên 8 + Phân chia cấp tuổi kinh doanh Để tổ chức các biện pháp kinh doanh rừng người ta thường phân chia rừng theo cấp tuổi nhân tạo, nghĩa là phân chia 3 năm, 5 năm hay 10 năm một cấp, phụ thuộc vào chu kỳ kinh doanh và tốc độ sinh trưởng của cây. Việc phân chia cấp tuổi có ý nghĩa lớn trong tính lượng khai thác và đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào nó. Đối với loài Mỡ (Manglietia glauca Dandy) là loài cây mọc nhanh nên kinh doanh gỗ lớn chu kỳ khoảng 20- 25 năm. Vì vậy số năm trong một cấp tuổi là 3 năm là phù hợp chu kỳ kinh doanh và mục đích kinh doanh, bên cạnh đó thì mỗi năm đường kính cây có thể tăng trưởng 1,4 - 1,5 cm vì thế sau 3 năm cây sẽ chuyển lên cỡ kính trên với khoảng cách cỡ kính là 4cm. 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về chuyển hoá rừng 1.2.1. Chuyển hoá rừng Các nhà Lâm nghiệp Mỹ (1952) cho rằng Chuyển hoá rừng là quá trình áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được mục đích kinh doanh. Sự phát triển của khoa học chuyển hoá rừng gắn chặt với phát triển của Lâm nghiệp. Hiện nay có nhiều chương trình quốc gia và quốc tế về chuyển hoá rừng như: Chuyển hoá rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, chuyển hoá rừng gỗ lớn thành rừng gỗ nhỏ,… Thực chất của chuyển hoá rừng là chặt nuôi dưỡng. Vì Chặt nuôi dưỡng có ưu điểm là thúc đẩy sinh trưởng nhanh, cải thiện điều kiện sống một cách trực tiếp thích hợp cho lâm phần; là khâu quan trọng trong việc điều khiển quá trình hình thành rừng và là biện pháp thay đổi định hướng phát triển của cây rừng và lâm phần trước khi thu hoạch nhưng không thay thế nó bằng một lâm phần mới (K. Wenger. 1984). Như vậy, “chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chặt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, 9 nuôi dưỡng hình thân, tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừmg” Chặt nuôi dưỡng không đặt mục tiêu tái sinh rừng và thu hoạch sản phẩm trước mắt làm mục đích chính mà mục tiêu có tính chiến lược là: “Nuôi dưỡng những cây tốt nhất thuộc nhóm mục đích kinh doanh”. Các nhà lâm nghiệp Mỹ (1925) cho rằng chặt nuôi dưỡng là quá trình áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được mục đích kinh doanh. Nước Mỹ chia chặt nuôi dưỡng ra làm 5 loại: (1) Chặt loại trừ, chặt những cây chèn ép, không dùng, thứ yếu (2) Chặt tự do, chặt bỏ những cây gỗ tầng trên (3) Chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng (4) Chặt chỉnh lý, chặt các loài cây thứ yếu, hình dáng và sinh trưởng kém (5) Chặt gỗ thải, chặt các cây bị hại. Năm 1950 Trung quốc đã ban hành quy trình chặt nuôi dưỡng chủ yếu là dựa vào các giai đoạn tuổi của lâm phần, đưa ra nhiệm vụ và quy định thời kỳ chặt và phương pháp chặt nuôi dưỡng. Thời kỳ phát triển khác nhau thì cây rừng có những đặc điểm sinh trưởng khác nhau và do đó nhiệm vụ chặt nuôi dưỡng cũng ở mức độ khác. Phương pháp chặt nuôi dưỡng của Nhật Bản thường chia làm 2 loại: Loại thứ nhất căn cứ vào ngoại hình cây rừng chia ra 5 cấp để tiến hành chặt nuôi dưỡng; nhưng do kỹ thuật của mỗi người khác nhau nên khó đạt được một tiêu chuẩn nhật định. Loại thứ hai chia ra 3 cấp gỗ tốt, gỗ vừa và gỗ xấu và yêu cầu phải có cùng đường kính trong không gian như nhau. Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện. Ngoài ra năm 1970 áp dụng phương pháp cây ưu thế. Phương pháp này đơn giản dễ làm, chủ yếu dựa vào giá trị sản xuất và lợi ích hiện tại. Ở Nhật Bản, người ta rất coi trọng chặt nuôi dưỡng, từ năm 1981 đến nay chặt nuôi dưỡng trở thành chính sách lớn nhất của Lâm nghiệp Nhật Bản 10 Tuy nhiên áp dụng chặt nuôi dưỡng cho chặt chuyển hoá cần phải quan tâm đến điều kiện thực tế của lâm phần, nghĩa là chặt chuyển hoá là chặt nuôi dưỡng nhưng cần phải bài chặt cả những cây có đủ không gian dinh dưỡng nhưng không có khả năng sinh trưởng thành gỗ lớn đồng thời chặt chọn ở những khoảng phân bố cụm. Các nhà Lâm học Trung Quốc cho rằng: Trong khi rừng chưa thành thục để tạo điều kiện cho cây gỗ còn lại sinh trưởng phát triển tốt, cần phải chặt bớt một phần cây gỗ. Ngoài ra thông qua chặt bớt một phần cây gỗ mà thu được một phần lợi nhuận nên còn được gọi là “Chặt lợi dụng trung gian” (Chặt trung gian). Như vậy, chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chắt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, nuôi dưỡng hình thân, tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừng. Mục đích của chặt nuôi dưỡng đối với rừng trồng thuần loài là: Cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây rừng; xúc tiến sinh trưởng cây rừng, rút ngắn chu kỳ chăm sóc cây rừng; loại bỏ được cây gỗ xấu nâng cao chất lượng lâm phần. Theo quy định chặt nuôi dưỡng rừng của Trung Quốc năm 1957, chặt nuôi dưỡng chia làm 4 loại là: Chặt thấu quang, chặt loại trừ, chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng (Chất lượng gỗ chia làm 3 cấp). Một số yếu tố kỷ thuật của chặt nuôi dưỡng gồm: + Các phương pháp chặt nuôi dưỡng: Các nghiên cứu cho thấy phân bố số cây theo cấp kính đều theo phấn bố Parabol hoặc gần Parabol. Căn cứ vào độ lệch của đỉnh Parabol làm cơ sở xây dựng các phương pháp chặt nuôi dưỡng. Phương pháp áp dụng có 3 loại: Chặt nuôi dưỡng tầng dưới, chặt nuôi dưỡng chọn lọc và chặt nuôi dưỡng cơ giới. 11 + Để tiến hành nưôi dưỡng trước hết phải phân cấp cây rừng. Hiện nay chủ yếu theo phân cấp của Kraff (1984). (Phương pháp này chia làm 5 cấp). + Xác định thời kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng: Để xác định kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng cần phải tổng hợp tất cả các yếu tố như: Đặc tính sinh vật học của cây; điều kiện lập địa; mật độ lâm phần; tình hình sinh trưởng; giao thông vận chuyển; nhân lực và khả năng tiêu thụ gỗ nhỏ. Từ góc độ sinh vật học, việc xác định kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng thường dựa vào các yếu tố sau: - Mức độ phân hoá cây rừng: Việc xác định có thể dựa vào một số tiêu chí sau: Phân cấp cây rừng; độ phân tán của đường kính lâm phần, tỷ lệ số cây lâm phần theo cấp kính. - Hình thái bên ngoài của lâm phần: Có thể căn cứ động thái hình tán hay độ cao tỉa cành tự nhiên. + Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng: Cường độ chặt nuôi dưỡng là chặt bao nhiêu cây, để lại bao nhiêu cây cũng là vấn đề thông qua việc chặt nuôi dưỡng điều chỉnh độ dày của lâm phần. Xác định được cường độ chặt nuôi dưỡng hợp lý trong kinh doanh rừng có một ý nghĩa rất lớn. * Thể hiện cường độ chặt nuôi dưỡng: Có 2 phương pháp. - Tính theo tỷ lệ thể tích gỗ cây chặt chiếm trong thể tích gỗ toàn lâm phần của mỗi lần chặt: Pv = v\V*100% (v là thể tích của cây chặt, V là sản lượng của lâm phần, Pv là cường độ chặt). - Dựa vào tỷ lệ số cây mỗi lần chặt chiếm trong tổng số cây toàn lâm phần: Pn = n\N*100% (Trong đó: n là số cây cần chặt, N là tổng số cây của lâm phần, Pn là cường độ chặt). * Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng: Có 2 phương pháp. - Phương pháp định tính: Thường căn cứ vào phân cấp cây rừng, độ tàn che hay độ đầy của lâm phần để xác định cường độ chặt nuôi dưỡng. 12 - Phương pháp định lượng: Căn cứ vào sinh trưởng của lâm phần và mối quan hệ giữa các loài cây đứng trong các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Căn cứ vào mật độ hợp lý mà xác định số lượng cây chặt hoặc bảo lưu. Thường xác định theo quy luật tương quan giữa đường kính chiều cao và tán cây. + Xác định cây chặt: Cần đào thải cây có phẩm chất xấu và sinh trưởng kém, để lại những cây sinh trưởng mạnh, cao lớn, tròn thẳng. + Xác định kỳ giãn cách – Chu kỳ chặt nuôi dưỡng: Kỳ giãn cách dài hay ngắn cần xem xét tốc độ khép tán và lượng sinh trưởng hàng năm, cường độ chặt nuôi dưỡng càng lớn thì kỳ giãn cách càng dài. Kỳ giãn cách ở một số nước xác định từ 5 – 10 năm. 1.2.2. Các yếu tố kỹ thuật làm cơ sở xây dựng phương pháp kiểm định rừng 1.2.2.1. Sinh trưởng và tăng trưởng Theo V.Bertalanfly (Wenk, G.1990) thì sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả của đồng hoá của một vật sống. Như vậy sinh trưởng gắn liền với thời gian và thường được gọi là quá trình sinh trưởng. Tăng trưởng là sự tăng lên về kích thước của một hoặc nhiều cá thể trong lâm phần với khoảng thời gian cho trước (Vanclay, J.K.1999; Avery, T.E.1995; Wenk, G.1990,…). Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của các loài cây gỗ đã được đề cập đến từ thế kỷ 18, nhưng phát triển mạnh mẽ nhất là sau đại chiến thế giới lần thứ nhất. Về lĩnh vực này phải kể đến tác giả tiêu biểu như: Tuorsky (1925), Tovstolev (1938), Chapmen và Mayer (1949), Grossman (1961, 1964),… nhìn chung các nghiên cứu về sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, phần lớn đều được xây dựng thành các mô hình toán học chặt chẽ và đã được công bố trong các công trình của Mayer, H.A, và Stevenson, D.D (1943), Schumacher, F.X và Coile, T.X (1960), Clutter, J.L, Allison, B.J (1973), Alder (1980). 13 1.2.2.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần Cấu trúc rừng là sự sắp xếp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc là cơ sở quan trọng cho công tác quy hoạch trong việc định hướng sự phát triển của rừng theo mục tiêu kinh doanh lợi dụng. Ngay từ những năm đầu thế kỷ 20 đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng nhằm phục vụ cho sản xuất kinh doanh của con người. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng phát triển từ thấp đến cao, từ chỗ nghiên cứu chủ yếu là mô tả định tính sang nghiên cứu định lượng. Chúng ta có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu trên thế giới như sau: Catinot R và Plaudyi biểu diễn cấu trúc rừng bằng các phẫu đồ ngang và đứng, Rollet 1971 đã đưa ra hàng loạt các phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa trong đó nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực, tương quan đường kính tán và đường kính ngang ngực theo các hàm hồi quy. Richards PW 1952 phân biệt tổ thành thực vật thành 2 loại rừng mưa hỗn hợp và rừng đơn ưu. Mục đích của chuyển hoá rừng là nâng cao sinh trưởng của lâm phần và chất lượng gỗ, mà chỉ tiêu quan trọng nhất thể hiện được là D1.3, nhưng để nghiên cứu tổng quát nên chúng tôi thực hiện nghiên cứu biến đổi của các quy luật cấu trúc sau: - Phân bố số cây theo đường kính ( N – D1.3) Là một trong những quy luật quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Nó phản ánh mức độ thích nghi của các loài cây trong quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài cây với điều kiện lập địa. Ngoài ra phân bố số cây theo đường kính còn sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu thành nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Nếu phân bố số cây theo đường kính hợp lý thì cây rừng sẽ tận dụng được tối đa các tiềm năng của điều kiện lập địa, tạo ra năng suất sinh khối cao nhất. Reineke (1933) đã phát hiện đường kính tương quan với mật độ mà 14 không liên quan tới điều kiện lập địa, theo phương trình: LogN = -1,605 log D + k ( k là hằng số thích ứng của một cây nào đó). Giữa Dg và N luôn tồn tại mối quan hệ mật thiết và thường được biểu thị dưới dạng N= a.Dglogb Một số kết quả thực nghiệm của Smelko 1990 xác định mối quan hệ giữa N và Dg cho một số loại sau: Fichte N = 1348.Dg-1.532 Kiefer N = 2195.Dg-1.762 Eiche N = 1062.Dg-1.565 Để nghiên cứu và mô tả quy luật cấu trúc đường kính ta có thể sử dụng hàm Weibull, Prodan, Gamma… - Tương quan Hvn – D1.3 Trong một lâm phần chiều cao và đường kính có mối quan hệ mật thiết với nhau. Nghiên cứu mối quan hệ này có thể hiểu được bản chất lâm phần và qua đó sẽ đề xuất các giải pháp lâm sinh nhằm cải thiện cấu trúc rừng. Mối quan hệ này được biểu thị rất phong phú theo các tác giả Hohenald, Krenn, Michailoff, Naslund… H= ao + a1D + a2D2 H -1.3 =D2/(D+ b.D2) H= a.Db H= a + blogD …. -Tương quan D1.3 – DT Một số nghiên cứu của các tác giả: Zieger(1928), Cromer O.A.N.(1948), Miller(1953)… và phổ biến nhất là dạng đường thẳng. 1.2.3. Nhận xét - Các nghiên cứu, ứng dụng mô hình chặt nuôi dưỡng trên thế giới đã hoàn thiện. - Chúng ta vận dụng các nghiên cứu đó vào chặt chuyển hoá rừng ở Việt Nam và kiểm định lại mô hình đó. 15 1.3. Các nghiên cứu chuyển hoá rừng ở Việt Nam 1.3.1. Chuyển hoá rừng Chuyển hoá rừng là một khái niệm còn tương đối mới mẻ. Thực chất chuyển hoá rừng chính là chặt nuôi dưỡng và quá trình tỉa thưa đã được các nước trên thế giới nghiên cứu trong một thời gian khá dài. Lịch sử phat triển chặt nuôi dưỡng ở Việt Nam còn tương đối non trẻ phần lớn mới chỉ tập trung nghiên cứu để ứng dụng cho chặt nuôi dưỡng ở rừng trồng đều tuổi. Mặc dù còn có một số hạn chế nhất định về các phương pháp phân cấp cây rừng và xác định mật độ tối ưu, nhưng những kết quả bước đầu nghiên cứu trong lĩnh vực này đã đóng góp đáng kể cho việc từng bước xây dựng hệ thống các biện pháp kỷ thuật xử lý lâm sinh trong nuôi dưỡng rừng nhiệt đới Việt Nam. Một số kỹ thuật chặt nuôi dưỡng cho rừng trồng đã được kiểm nghiệm trong thực tiễn sản xuất và được công nhận là tiêu chuẩn ngành như: Chặt tỉa thưa rừng Thông nhựa, chặt tỉa thưa rừng Thông đuôi ngựa, chặt tỉa thưa rừng Mỡ… 1.3.2. Các yếu tố kỷ thuật làm cơ sở xây dựng phương pháp kiểm định rừng 1.3.2.1. Sinh trưởng và tăng trưởng Phùng Ngọc Lan (1985) đã khảo nghiệm một số phương trình sinh trưởng cho một số loài cây như: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Bồ đề, Bạch đàn. Nguyễn Ngọc Lung (1999) cũng đã cho thử nghiệm các hàm: Gompertz, Schumacher để mô tả quá trình sinh trưởng của loài thông 3 lá tại Đà Lạt - Lâm Đồng. Và tác giả đề nghị dùng phương trình Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng cho một số đại lượng. Tác giả cũng đã giới thiệu một số hàm sinh trưởng triển vọng nhất được thử nghiệm với các loài cây mọc nhanh ở Việt Nam, như: Gompertz, Koller, Schumacher, Kort,… Các kết quả nghiên cứu về tăng trưởng rừng còn được giới thiệu thông qua các ấn phẩm của các công trình nghiên cứu cấp nhà nước, cấp ngành, như: Nguyễn Ngọc Lung (1999), Vũ Tiến Hinh (2000), Đào Công Khanh 16 (2001). Trong các luận án tiến sĩ của các tác giả: Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996), Trần Cẩm Tú (1998), Nguyễn Văn Dưỡng (2000). 1.3.2.2. Các quy luật cấu trúc lâm phần + Cấu trúc đường kính thân cây đứng Với rừng tự nhiên nước ta: Đồng Sỹ Hiền (1974) đã chọn hàm Meyer, Nguyễn Hải Tuất (1986) chọn hàm Khoảng cách… Với lâm phần thuần loài, đều tuổi giai đoạn còn non và giai đoạn trung niên, các tác giả: Trịnh Đức Huy (1987, 1988), Vũ Nhâm (1988), Vũ Tiến Hinh (1990), Phạm Ngọc Giao (1989, 1996)...đều nhất trí đường biểu diễn quy luật phân bố N/D có dạng lệch trái và có thể dùng hàm toán học khác nhau như: Hàm Weibull, hàm Scharlier... + Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính cây rừng Vũ Đình Phương (1985) thiết lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ đề tự nhiên từ phương trình Parabol bậc hai mà không cần phân biệt cấp đất và tuổi. Vũ Nhâm (1988) đ