Bộ giáo dục đào tạo Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Bộ nông nghiệp PTnt Trường Trường đại đại học học lâm lâm nghiệp nghiệp Ng« Thế Long Ngô Thế Long xây dựng mô hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định lượng, sản lượng cho lâm phần xây dựng môtrữ hình cấu trúc, sinh trưởng keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực hình dạng thân làm sở đề xuất phương hàm yên - sản tuyên quang pháp xác định trữ lượng, lượng cho lâm phần keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực hàm yên - tuyên quang Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Hà tây - 2007 download by : skknchat@gmail.com Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Trường đại häc l©m nghiƯp Ngơ Thế Long XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH CẤU TRÚC, SINH TRƯỞNG VÀ HÌNH DẠNG THÂN CÂY LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG, SẢN LƯỢNG CHO LÂM PHẦN KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM ) TẠI KHU HÀM YÊN - TUYÊN QUANG Chuyªn ngành: LÂM HọC MÃ số: 60.62.60 Luận văn thạc sĩ khoa häc l©m nghiƯp Ngêi híng dÉn khoa häc: GS.TS Nguyn Hi Tut Hà tây - 2007 download by : skknchat@gmail.com i LỜI NĨI ĐẦU Để hồn thành chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khoá học 2005 - 2007, đồng ý Khoa sau đại học - Trường Đại học Lâm nghiệp, thực đề tài tốt nghiệp: “Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực Hàm Yên – Tuyên Quang” Sau thời gian tiến hành làm đề tài tốt nghiệp đến luận văn hồn thành Cho phép tơi bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy, cô giáo, đặc biệt GS.TS Nguyễn Hải Tuất tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Ban lãnh đạo CBNV Trạm thực nghiệm Hàm Yên, Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy Phù Ninh bạn bè đồng nghiệp để tơi hồn thành luận văn Sau cùng, kết phần xin dành cho gia đình, nguồn cổ vũ động viên tinh thần mong muốn tốt đẹp Tác giả vui lịng nhận góp ý bổ sung bạn đọc để luận văn hoàn chỉnh Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Tây, tháng năm 2007 Tác giả download by : skknchat@gmail.com ii MỤC LỤC Trang Lời nói đầu……………………………………………………………… i Mục lục………………………………………………………………… ii Những ký hiệu sử dụng luận văn………………………………… v Danh mục bảng biểu………………………………………………… vii Danh mục hình……………………………………………………… ix ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………… Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU………………… 1.1 Trên giới………………………………………………………… 1.1.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần….…………………… 1.1.2 Nghiên cứu sinh trưởng tăng trưởng……………………… 1.1.3 Nghiên cứu hình dạng thân cây……………………………… 12 1.2 Ở Việt Nam………………………………………………………… 16 1.2.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần……………………… 16 1.2.2 Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng trữ lượng rừng……… 20 1.2.3 Nghiên cứu hình dạng thân cây……………………………… 21 1.2.4 Một số cơng trình nghiên cứu lồi Keo tai tượng Việt Nam 24 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU, PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU………… 26 2.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu…………………………………… 26 2.1.1 Đặc điểm Keo tai tượng…………………………………… 26 2.1.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu……………………… 28 2.1.3 Đặc điểm rừng Keo tai tượng khu vực nghiên cứu……… 28 download by : skknchat@gmail.com iii 2.2 Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………… 29 2.3 Phạm vi giới hạn đề tài……………………………………… 29 Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 30 3.1 Nội dung nghiên cứu……………………………………………… 30 3.2 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 31 3.2.1 Quan điểm phương pháp luận………………………………… 31 3.2.2 Phương pháp thu thập xử lý số liệu………………………… 31 3.2.3 Phương pháp nghiên cứu số quy luật cấu trúc lâm phần… 32 3.2.4 Phương pháp xây dựng phương trình đường sinh thân cây…… 36 3.2.5 Phương pháp nghiên cứu quy luật sinh trưởng cho số nhân tố điều tra (D, H, V)………………………………………………… 37 3.2.6 Vận dụng kết nghiên cứu………………………………… 38 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………… 39 4.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc xây dựng mơ hình cấu trúc loài Keo tai tượng……………………………………………………… 39 4.1.1 Lọc bỏ số liệu thô……………………………………………… 39 4.1.2 Kiểm tra ô điều tra tuổi…… 41 4.1.3 Quy luật phân bố số theo đường kính ngang ngực (N-D)… 42 4.1.4 Quy luật phân bố số theo chiều cao (N-H)………………… 46 4.1.5 Quy luật tương quan chiều cao đường kính thân (H/D)………………………………………………………………… 48 4.1.6 Quy luật tương quan đường kính tán đường kính ngang ngực (Dt/D1.3)………………………………………………………… 52 4.1.7 Quy luật tương quan thể tích thân khơng vỏ với đường kính chiều cao thân (Vkv/D1.3/Hvn)…………………… 55 download by : skknchat@gmail.com iv 4.1.8 Quan hệ hình số thường (f1.3) với đường kính chiều cao thân cây……………………………………………………………… 59 4.2 Nghiên cứu xây dựng phương trình đường sinh thân cây………… 68 4.3 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng xây dựng số mơ hình sinh trưởng rừng Keo tai tượng……………………………………………… 74 4.3.1 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cá lẻ…………………… 74 4.3.2 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần…………………… 81 4.4 Vận dụng quy luật cấu trúc, sinh trưởng hình dạng để dự đoán trữ sản lượng rừng Keo tai tượng………………………………… 86 4.4.1 Xác định f1,3 thân đứng loài Keo tai tượng………………… 86 4.4.2 Xây dựng công thức xác định thể tích đứng Keo tai tượng… 86 4.4.3 Dự đốn tỷ lệ % số thể tích theo kích cỡ D1.3 Hvn… … 87 4.4.4 Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi………………………… 89 4.4.5 Lập biểu thể tích……………………………………………… 90 4.4.6 Dự tính tuổi thành thục số lượng cho loài Keo tai tượng Hàm Yên qua phương trình sinh trưởng thể tích cá lẻ lâm phần…… 91 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ……………… 94 5.1 Kết luận…………………………………………………………… 94 5.2 Tồn tại……………………………………………………………… 97 5.3 Kiến nghị…………………………………………………………… 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU download by : skknchat@gmail.com v NHỮNG KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN ÔTC Ô tiêu chuẩn (4.11) Số hiệu cơng thức phương trình chương (4.1.1) Số hiệu chương mục v Lượng tăng trưởng bình qn chung thể tích [1] Số tài liệu danh sách tài liệu tham khảo , Các tham số hàm Weibull 2 Tiêu chuẩn bình phương 205 Tiêu chuẩn kiểm tra bình phương A Tuổi lâm phần a, b, c Hệ số hồi quy phương trình a0, a1 Hệ số hồi quy phương trình đường sinh thân b1, b2 Hệ số hay tham số hồi quy phương trình sinh trưởng D, D1,3, d, d1,3 Đường kính ngang ngực, đường kính thân đo vị trí 1,3m Dcv, Dkv Đường kính ngang ngực có vỏ, khơng vỏ Dt Đường kính tán f1,3 , f01 Chỉ số hình dạng thân f1,3Cv, f1,3Kv Hình số thường có vỏ, khơng vỏ H, Hvn, h, hvn Chiều cao vút thân ln Lôgarit tự nhiên (lôgarit số e) M Trữ lượng lâm phần n Dung lượng quan sát download by : skknchat@gmail.com vi N Mật độ lâm phần P(Fr) Xác suất tiêu chuẩn F (Kiểm tra tồn hệ số xác định) P(ta), P(tb) Xác suất tiêu chuẩn t (Kiểm tra tồn hệ số hồi quy) R, R2 Hệ số tương quan, hệ số xác định Sy, Sy2 Sai tiêu chuẩn hồi quy, phương sai hồi quy ta, tb Tiêu chuẩn t Student kiểm tra tồn hệ số hôi quy t05 Tiêu chuẩn kiểm tra V Thể tích thân Vcv, Vkv Thể tích thân có vỏ, khơng vỏ Zv Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm thể tích download by : skknchat@gmail.com vii DANH MỤC CÁC BẢNG TT 4.1 Tên bảng Xác suất kiểm tra D1,3, Hvn, Dt ÔTC Trang 42 tuổi 4.2 Kết mơ hình hố quy luật phân bố N-D theo hàm Weibull 43 4.3 Kết mơ hình hố quy luật phân bố N-H theo hàm Weibull 46 4.4 Tổng hợp kết nghiên cứu chọn dạng liên hệ H/D 49 4.5 Tổng hợp phương trình biểu thị quan hệ H/D dạng: H = a.Db 50 tuổi khác 4.6 Các phương trình biểu thị quan hệ Dt/D1,3 dạng: Dt = a + b.D1,3 53 tuổi khác 4.7 Tổng hợp tham số phân tích hồi quy tương quan 56 dạng hàm 4.8 Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 dạng: f1,3 = a + b/d1,32 62 tuổi khác 4.9 Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3,hvn dạng: 64 f1,3 = a + b/d1,32.hvn tuổi khác 4.10 Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/hvn dạng: 65 hvnf1,3 = a + b.hvn tuổi khác 4.11 Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/d1,3 dạng: 67 hvnf1,3 = a + b.ln(d1,3) tuổi khác 4.12 Một số tiêu thống kê phương trình đường sinh thân (chưa điều chỉnh hệ số) download by : skknchat@gmail.com 70 viii 4.13 Kết phân tích quan hệ D1,3/A theo hàm sinh trưởng 75 4.14 Kết phân tích quan hệ Hvn/A theo hàm sinh trưởng 77 4.15 Kết phân tích quan hệ V/A theo hàm sinh trưởng 79 4.16 Kết phân tích quan hệ D1,3/A theo hàm sinh trưởng 82 4.17 Kết phân tích quan hệ Hvn/A theo hàm sinh trưởng 83 4.18 Kết phân tích quan hệ V/A theo hàm sinh trưởng 84 4.19 Tuổi giá trị cực đại tăng trưởng thường xuyên hàng năm 92 (Zvmax) tăng trưởng bình quân chung (∆vmax) cá lẻ lâm phần Keo tai tượng download by : skknchat@gmail.com 84 4.3.2.3 Q trình sinh trưởng thể tích Từ đường kính ngang ngực cây, chiều cao vút lâm phần f1,3 có vỏ tuổi, tính thể tích ƠTC lấy bình quân cho lâm phần tuổi (từ tuổi đến tuổi 10) Nhân tố f1,3 có vỏ tuổi tính cách: suy từ phương trình (4.8) f1,3Cv giải tích tuổi, lấy bình quân Kết nghiên cứu sinh trưởng thể tích lâm phần thể bảng (4.18): Bảng 4.18: Kết phân tích quan hệ V/A theo hàm sinh trưởng Hàm sinh trưởng R2 Sy2 b1 b2 b3 Gompertz 0,9734 0,0002 0,470768 4,967352 0,20425 Schumacher 0,9781 0,0002 8,190263 8,841381 0,402535 Kết cho thấy hai hàm sinh trưởng mô tốt cho sinh trưởng thể tích lâm phần, phương sai hồi quy nhau, hệ số xác định gần Tham khảo kết nghiên cứu tác giả trước cho thấy: hàm Gompertz đánh giá phù hợp cho mơ sinh trưởng thể tích lồi trồng Chính vậy, đề tài chọn hàm Gompertz để mơ sinh trưởng thể tích lâm phần Keo tai tượng cho khu vực nghiên cứu Phương trình tắc có dạng: V = 0,470768.exp(-4,967352 exp(-0,20425.A)) Đồ thị mơ quy luật sinh trưởng thể tích lâm phần sau: download by : skknchat@gmail.com (4.29) 85 V 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 V V^ 0.15 0.1 0.05 10 11 12 13 14 15 A Hình 4.19: Sinh trưởng thể tích lâm phần Keo tai tượng theo hàm Gompertz * Thảo luận vấn đề nghiên cứu quy luật sinh trưởng loài Keo tai tượng Hàm Yên – Tuyên Quang: Nhìn chung, hai hàm Gompertz Schumacher mô tốt quy luật sinh trưởng Keo tai tượng khu vực nghiên cứu Điều phù hợp với nhiều nghiên cứu tác giả trước nghiên cứu quy luật sinh trưởng rừng lâm phần - Đối với nghiên cứu sinh trưởng cá lẻ Keo tai tượng: Hàm Gompertz sử dụng để thể quy luật sinh trưởng cho đại lượng D1,3, Hvn V cho có vỏ khơng vỏ - Đối với nghiên cứu sinh trưởng lâm phần Keo tai tượng: + Hàm Schumacher sử dụng để thể quy luật sinh trưởng chiều cao vút đường kính ngang ngực + Hàm Gompertz sử dụng để thể quy luật sinh trưởng thể tích download by : skknchat@gmail.com 86 Với trường hợp nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích lâm phần, hai hàm Gompertz Schumacher cho phương sai hồi quy hệ số xác định gần nhau, đề tài chọn hàm Gompertz, đánh giá tốt, phù hợp với quy luật ổn định dạng hàm khác, đặc biệt nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích rừng nước ta 4.4 Vận dụng quy luật cấu trúc, sinh trưởng hình dạng để dự đốn trữ sản lượng rừng Keo tai tượng 4.4.1 Xác định f1,3 thân đứng loài Keo tai tượng Kết nghiên cứu quan hệ f1,3 với d1,3 f1,3 với d1,3 h xác nhận tồn mối liên hệ chặt chẽ Có thể sử dụng phương trình để xác định f1,3 sở đo đạc nhân tố d1,3 h thân đứng 4.4.2 Xây dựng cơng thức xác định thể tích đứng Keo tai tượng Do hình cao (hf1,3) có quan hệ mật thiết với chiều cao (h) dùng chung phương trình cho đối tượng nghiên cứu tuổi khác Từ đó, xây dựng cơng thức xác định thể tích thân đứng cho Keo tai tượng khu vực nghiên cứu sau: - Xuất phát từ cơng thức tính thể tích kinh điển: V = g.h.f (4.30) Xuất phát từ phương trình quan hệ hình cao chiều cao: hf = a + b.h a b hf = ( h).b Suy ra: Đặt: k = a b hf = (k + h).b Thay hf vào công thức (4.30) ta được: download by : skknchat@gmail.com 87 V = g.(k + h).b (4.31) Đây cơng thức xác định thể tích cá lẻ - Từ kết nghiên cứu cho thấy: quan hệ hf1,3/h tồn chặt chẽ theo phương trình (4.10): hf1,3 = 2,8243 + 0,3233.h Ta có: k = a 2,8243 2,5496 b 0,3233 Vậy công thức xác định thể tích thân Keo tai tượng là: V = g.(2,5496 + h).0,3233 (4.32) Phương pháp xác định: Muốn biết thể tích đứng Keo tai tượng cần đo đường kính (d1,3) quy tiết diện ngang (g1,3 = d 1,3), đo chiều cao thân thay vào công thức (4.32) 4.4.3 Dự đốn tỷ lệ % số thể tích theo kích cỡ D1.3 Hvn Trong thực tế kinh doanh gỗ nguyên liệu giấy, gỗ chế biến đồ mộc hay gỗ sản phẩm Tuyên Quang, nhà kinh doanh thường quan tâm đến lâm phần có có D1,3 > cm, hay từ cm – 15 cm, từ 15 cm – 20 cm, 20 cm – 25 cm > 25 cm Trên sở tổng hợp kết nghiên cứu phân bố N/D cho tất tuổi, kết hợp với số quy luật cấu trúc khác như: quan hệ H/D (bảng (4.5)), quan hệ f1,3/d1,3 (bảng (4.8)), quan hệ f1,3/d1,3/hvn (bảng (4.9)) dự đốn tỷ lệ % số thể tích theo cỡ D1,3, Hvn , bước sau: (1) Xác định D1,3 ÔTC (diện tích từ 500 đến 2000 m2) tuổi lô theo lý lịch lô download by : skknchat@gmail.com 88 (2) Xác định giá trị D1,3 nhỏ D1,3 lớn ÔTC đưa cỡ D1,3 = cm từ giá trị D1,3 nhỏ đó, ví dụ như: cm, 10 cm, 12 cm v.v (3) Xác định tỷ lệ % số theo cỡ D1,3 (cỡ D1,3 = cm) ƠTC theo cơng thức hàm Weibull sau: .x .x P(x1 < x < x2) = e e (4.33) Trong đó: , tính cho tuổi bảng (4.2) x1 = xdưới - xmin x2 = xtrên - xmin d(xdưới - xtrên) cỡ đường kính ngang ngực Ví dụ: Ở tuổi 10 (năm trồng 1997) tra bảng (4.2) giá trị: = 2,39 = 0,00559 Với cỡ đường kính D = 16 – 18 cm, Dmin ÔTC cm thì: x1 = 16 – = x2 = 18 – = 10 Vậy Pi tính cho cỡ kính là: P (8 < x < 10) = (exp(-0,00559 * 82,39)) – (exp(-0,00559 * 102,39)) = 0,19353 19,35% tổng số lâm phần (4) Xác định chiều cao vút theo cỡ D1,3 từ tương quan H/D tuổi tra bảng (4.5) (Ngoài ra, từ Pi hi cỡ D1,3 biết tỷ lệ % chiều dài sản phẩm cỡ kính lơ) (5) Tính f1,3 cho cỡ kính (fi) dựa cặp (di, hi) theo phương trình quan hệ nghiên cứu bảng (4.8) (hoặc bảng (4.9)) (6) Tính thể tích bình qn thân cho cỡ kính cơng thức kinh điển: V = /4 d1,32 hvn f1,3 (7) Nhân thể tích bình qn thân cỡ kính D1,3 với tỷ lệ % số theo cỡ D1,3 ƠTC thể tích tương ứng với cỡ D1,3 (ký download by : skknchat@gmail.com 89 hiệu Vi) Tính thể tích theo tỷ lệ % số cỡ D1,3 (Vi x 10 000)/SƠTC(m2) Nếu muốn tính ln thể tích lâm phần cộng tổng trữ lượng theo tỷ lệ % cỡ kính 4.4.4 Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi Trong lô Keo tai tượng có lý lịch ghi năm trồng, mật độ, biện pháp chăm sóc v.v điều thuận lợi cho nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần nghiên cứu khác Từ quy luật sinh trưởng lâm phần xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi sau: + Xác định tuổi số lâm phần qua lý lịch lô (hoặc điều tra) + Tính thể tích bình qn lâm phần theo phương trình mơ tả quy luật sinh trưởng thể tích (4.29) + Nhân thể tích bình qn lâm phần với số lâm phần trữ lượng lâm phần suy trữ lượng Ngoài ra, dựa vào quy luật sinh trưởng lâm phần xác định sản lượng lâm phần Cách tính lượng tăng trưởng lâm phần Keo tai tượng sau năm, năm chu kỳ kinh doanh ngắn n năm (giả sử số lô thay đổi không đáng kể) sau: Xác định tuổi (A) số lô keo dựa vào lý lịch lơ Tính trữ lượng bình qn lâm phần (M) theo cơng thức (4.29) lập từ quy luật sinh trưởng thể tích Xác định tuổi sau năm, năm chu kỳ kinh doanh ngắn n năm (A + n) Từ tính trữ lượng bình qn lâm phần tuổi (A + n) download by : skknchat@gmail.com 90 công thức (4.29), ký hiệu MA+n Chú ý thời gian dự đoán lớn (n lớn) sai số thường mắc phải sai số hệ thống tương đối lớn [12] Lấy MA+n – M lượng tăng trưởng thể tích bình quân lô Keo tai tượng sau n năm Nhân lượng tăng trưởng với số lô lượng tăng trưởng trữ lượng lâm phần Keo tai tượng sau n năm 4.4.5 Lập biểu thể tích Trữ lượng lâm phần tổng thể tích rừng tạo nên lâm phần Nó nhân tố quan trọng thường mục tiêu công tác điều tra tài nguyên rừng Từ kết nghiên cứu cho thấy: thể tích thân khơng vỏ có quan hệ chặt chẽ với đường kính ngang ngực chiều cao thân thơng qua dạng phương trình (4.4) Các tương quan: thể tích thân có vỏ với thể tích thân khơng vỏ; đường kính thân có vỏ với đường kính thân khơng vỏ tồn dạng quan hệ đường thẳng biểu thị qua phương trình (4.7) (4.9), với hệ số tương quan cao (R > 0,98), chứng tỏ việc tính tốn thể tích có vỏ thơng qua thể tích có vỏ (hoặc ngược lại) hay tính tốn đường kính thân có vỏ thơng qua đường kính khơng vỏ (hoặc ngược lại) có độ xác cao Về biểu thể tích lập cho lồi Keo tai tượng vùng Trung tâm, lập phạm vi rộng (gồm tỉnh phía Bắc là: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái), điều kiện thu thập số liệu chưa bao quát hết đối tượng điều kiện lập địa khác Hơn nữa, qua tham khảo số liệu báo cáo Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy (2005) [30], cho thấy khu vực tỉnh Tuyên Quang, đặc biệt huyện Hàm Yên sinh trưởng Keo tai tượng tỏ vượt trội so với tỉnh khác vùng nguyên liệu giấy Trung tâm download by : skknchat@gmail.com 91 Từ phân tích cho thấy, việc sử dụng phương trình (4.4), (4.7) (4.9) để xác định thể tích Keo tai tượng hay lâm phần Keo tai tượng, sử dụng phương trình để lập biểu thể tích cho khu vực nghiên cứu việc làm hợp lý cho kết đảm bảo độ xác yêu cầu cơng tác điều tra tài ngun rừng - Ngồi ra, sử dụng hai dạng phương trình (4.19) (4.21) thiết lập từ kết nghiên cứu đường sinh thân để xác định thể tích thân đứng lâm phần loài Keo tai tượng khu vực nghiên cứu Khi có cặp số liệu D1,3 Hvn, thay vào phương trình (4.19) (4.21) ta xác định thể tích thân đứng có vỏ khơng vỏ cho lồi Keo tai tượng 4.4.6 Dự tính tuổi thành thục số lượng cho lồi Keo tai tượng Hàm Yên qua phương trình sinh trưởng thể tích cá lẻ lâm phần Hiện số lồi mọc nhanh nói chung lồi Keo tai tượng nói riêng trồng phổ biến tỉnh vùng Trung tâm nguyên liệu giấy với mục đích cung cấp nguyên liệu cho sản xuất giấy ván nhân tạo, trữ lượng lâm phần yếu tố quan trọng Việc xác định thời điểm khai thác để đạt hiệu kinh tế quan trọng nhiều trường hợp người trồng rừng khai thác thời điểm mà lâm phần giai đoạn tăng trưởng mạnh trữ lượng, dẫn đến lãng phí, nhiều trường hợp lại khai thác tuổi muộn dẫn đến hiệu kinh tế không đạt Để phục vụ mục tiêu kinh doanh rừng trồng Keo tai tượng khu vực nghiên cứu, đề tài tiến hành nghiên cứu vấn đề dự tính tuổi thành thục số lượng để làm sở cho việc tác động biện pháp kinh doanh hợp lý Đề tài sử dụng phương trình (4.25), (4.29) lập từ hàm sinh trưởng Gompertz, đồng thời sử dụng phương trình (4.7) để nội suy có vỏ tuổi cho cá lẻ, từ dự tính số tiêu sinh trưởng download by : skknchat@gmail.com 92 tăng trưởng thể tích Các tiêu cần xác định giá trị cực đại tăng trưởng hàng năm (Zv) tăng trưởng bình quân chung (∆v) thời điểm đạt giá trị cực đại Bảng 4.19: Tuổi giá trị cực đại tăng trưởng thường xuyên hàng năm (Zvmax) tăng trưởng bình quân chung (∆vmax) cá lẻ lâm phần Keo tai tượng Đại lượng Tuổi Zv Vcv (m3) cá lẻ 0,042358 A Vcv (m3) lâm phần ∆v 0,028158 11 0,035217 A 0,025565 12 Về phương diện lý luận, Keo tai tượng loài gỗ khác, trình sinh trưởng tuổi tăng lên, lượng tăng trưởng hàng năm tăng theo Đến thời điểm định Zv đạt giá trị cực đại sau giảm dần Lượng tăng trưởng bình qn thể tích biến đổi tương tự thời điểm để ∆v đạt giá trị cực đại thường đến muộn Khi Zv ∆v thời điểm ∆v đạt cực đại tuổi đánh dấu trạng thái tuổi thành thục số lượng Kết nghiên cứu quy luật biến đổi Zv ∆v thể hình (4.20) Kết bảng 4.19 cho thấy: tăng trưởng thể tích cá lẻ, lâm phần có thời điểm đạt cực đại Zv sớm v, thời điểm để lâm phần đạt cực đại đến muộn so với cá lẻ hay nói cách khác tuổi thành thục số lượng cá lẻ đến sớm tuổi để lâm phần đạt thành thục số lượng Tuy nhiên, giá trị tăng trưởng cực đại tuổi thành thục số lượng cá lẻ lâm phần khác không đáng kể download by : skknchat@gmail.com 93 Tăng trưởng thể tích cá lẻ Tăng trưởng thể tích lâm phần 0.0450 0.0400 0.0400 0.0350 0.0350 0.0300 0.0300 0.0250 0.0250 Zv 0.0200 DeltaV 30 28 26 24 22 20 16 18 14 0.0000 12 0.0050 0.0000 0.0050 10 0.0100 0.0100 0.0150 0.0150 Zv 0.0200 DeltaV 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Hình 4.20: Đường tăng trưởng thể tích cá lẻ lâm phần Keo tai ượng Thời điểm đạt thành thục số lượng cá lẻ có vỏ tuổi 11, cịn lâm phần có vỏ tuổi 12 Đây sở để quan chủ quản có biện pháp tác động kinh doanh hợp lý, khai thác tuổi cho sản lượng gỗ cao Thực tế tình hình kinh doanh rừng Keo tai tượng Hàm Yên cho thấy: mật độ trồng rừng ban đầu thấp, trồng rừng thâm canh cao, khí hậu ơn hồ, đất đai tốt, tác động tích cực đến lâm phần Keo tai tượng Áp dụng quy trình trồng chăm sóc rừng Keo tai tượng Tổng công ty giấy Việt Nam mật độ trồng ban đầu mật độ cuối chăm sóc tốt để sinh trưởng đồng Tại khu vực nghiên cứu, chu kỳ kinh doanh rừng Keo tai tượng từ – năm, tức tuổi (hoặc tuổi 8) tiến hành khai thác Như vậy, thời điểm khai thác trước lâm phần đạt thành thục số lượng Điều phù hợp gần giống với loài mọc nhanh khác [12] download by : skknchat@gmail.com 94 Chương KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Từ kết nghiên cứu đạt được, đề tài rút số kết luận sau: 5.1.1 Các quy luật cấu trúc N-D, N-H, H/D, Dt/D1,3 lâm phần Keo tai tượng thuộc đối tượng nghiên cứu, nhìn chung tuân theo quy luật chung lâm phần loài tuổi nước ta, chúng chịu chi phối của nhiều yếu tố nội ngoại cảnh - Các đường biểu diễn quy luật N-D tuổi khác có dạng đỉnh lệch trái, mô hàm Weibull với tham số , từ tuổi đến 11 cho bảng (4.2) - Phân bố N-H tuổi có dạng đường cong đỉnh lệch trái mơ hàm Weibull, tham số tính từ tuổi đến 11 từ 1,94 đến 2,93 cho bảng (4.3) - Giữa chiều cao đường kính thân thực tồn mối liên hệ dạng phương trình Power Mỗi lơ biết lí lịch lơ (tuổi lâm phần), sử dụng phương trình biểu thị quan hệ H/D tuổi đến 11 bảng (4.5) - Giữa đường kính tán đường kính ngang ngực tồn dạng phương trình đường thẳng (3.6) cho tuổi mức độ chặt chẽ Kết kiểm tra phương trình tương quan Dt/D1,3 lập cho tuổi cho thấy khơng có sở xác lập phương trình chung cho lâm phần Keo tai tượng khác tuổi thuộc đối tượng nghiên cứu download by : skknchat@gmail.com 95 Phương trình dạng (3.9) Schumacher Hall đề xuất biểu thị tốt mối quan hệ thể tích thân khơng vỏ với đường kính chiều cao vút loài Keo tai tượng khu vực Hàm Yên, với phương trình cụ thể lập (4.4) Giữa thể tích thân có vỏ thể tích thân khơng vỏ có quan hệ chặt chẽ dạng phương trình đường thẳng với phương trình cụ thể lập (4.7) 5.1.2 Kết nghiên cứu quan hệ hình số (f1,3) với đường kính (d1,3) chiều cao vút thân (hvn) cho thấy thực tồn mối quan hệ f1,3 với d1,3 hvn Có thể sử dụng dạng quan hệ làm sở xác định thể tích rừng trữ lượng lâm phần Các phương trình cụ thể sau: - Giữa f1,3 d1,3 tồn dạng tương quan (3.11), sử dụng dạng phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 tuổi đến 10 bảng (4.8) Kết kiểm tra cho thấy khơng có sở lập phương trình f1,3/d1,3 bình quân chung cho lâm phần Keo tai tượng khác tuổi thuộc đối tượng nghiên cứu - Giữa f1,3 với d1,3 hvn tồn dạng tương quan (3.12) Có thể sử dụng dạng phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 tuổi đến 10 bảng (4.9) - Giữa hf1,3 hvn tồn dạng tương quan (3.13) mức độ từ tương đối chặt đến chặt Có thể sử dụng dạng phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 tuổi đến 10 bảng (4.10) Thông qua việc kiểm tra phương trình tương quan lập cho tuổi khác cho thấy xác lập phương trình chung biểu thị mối quan hệ hf1,3/hvn cho toàn rừng khu vực nghiên cứu dạng phương trình (4.10) - Giữa hvnf1,3 d1,3 chưa thực tồn mối liên hệ Việc sử dụng nhân tố d1,3 (nhân tố dễ đo đạc) để xác định hình cao hvnf1,3 thơng qua phương trình tương quan bảng 4.11 cho kết không thực đáng tin cậy download by : skknchat@gmail.com 96 5.1.3 Quá trình sinh trưởng cá lẻ lâm phần Keo tai tượng biểu thị tốt hai hàm toán học Schumacher Gompertz Cụ thể sau: - Đối với trình sinh trưởng cá lẻ: hàm Gompertz sử dụng để thể quy luật sinh trưởng cho đại lượng D1,3, Hvn, V Từ đó, phương trình sinh trưởng thể cho D1,3ov, D1,3cv, Hvn, Vov Vcv (4.22), (4.23), (4.24), (4.25) (4.26) - Đối với trình sinh trưởng lâm phần: hàm Schumacher sử dụng để thể quy luật sinh trưởng D1,3 Hvn Hàm Gompertz sử dụng để thể quy luật sinh trưởng thể tích Từ đó, phương trình sinh trưởng thể (4.27), (4.28), (4.29) 5.1.4 Vận dụng quy luật cấu trúc, sinh trưởng hình dạng dự đốn trữ sản lượng rừng Keo tai tượng Xây dựng công thức xác định thể tích đứng Keo tai tượng thể cơng thức (4.32) - Dự đốn tỉ lệ phần trăm số cây, thể tích theo cỡ D1,3, Hvn sở xác định D1,3 ô tiêu chuẩn (lô), tuổi lô qua lý lịch lô, Pi% theo công thức Weibull, quan hệ H/D, quan hệ f1,3 với D H, công thức kinh điển xác định thể tích thân - Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi sở biết số lô, tuổi lô (qua lý lịch lô) phương trình biểu thị trình sinh trưởng thể tích lâm phần (4.29) Ngồi ra, cịn tính lượng tăng trưởng lâm phần Keo tai tượng sau chu kỳ kinh doanh ngắn dựa vào công thức (4.29) lý lịch lơ Keo tai tượng - Có thể sử dụng phương trình (4.4), (4.7) (4.9) để xác định thể tích thân lâm phần Keo tai tượng có vỏ khơng vỏ, sử dụng phương trình để lập biểu thể tích cho khu vực nghiên cứu download by : skknchat@gmail.com 97 - Cũng sử dụng dạng phương trình (4.19) (4.21) thiết lập từ phương trình đường sinh thân để xác định thể tích thân đứng lâm phần Keo tai tượng khu vực nghiên cứu - Tuổi thành thục số lượng Keo tai tượng cá lẻ (có vỏ) tuổi 11, lâm phần tuổi 12 5.2 Tồn Do thời gian, lực thân nguồn tài liệu có hạn, đề tài cịn số tồn sau: Do đặc điểm riêng đối tượng nghiên cứu, kết thu độ tuổi cao 11 năm Vì vậy, kết nghiên cứu phù hợp cho đối tượng thuộc phạm vi tuổi nghiên cứu, giai đoạn tuổi lớn cần có nghiên cứu Số liệu điều tra thiết lập ô tiêu chuẩn tạm thời nên có hạn chế trình nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng Kết nghiên cứu đề xuất dừng lại mức độ thăm dò phát quy luật, chưa kiểm nghiệm tài liệu khách quan nên ý nghĩa khoa học bị hạn chế Đó khó khăn tồn nghiên cứu đề tài Phương trình đường sinh thân lập sở 16 giải tích tuổi 10, chưa có số liệu nghiên cứu cho tuổi khác khu vực nghiên cứu Đề tài dừng lại việc nghiên cứu số quy luật cấu trúc, sinh trưởng hình dạng vận dụng chúng việc xác định trữ sản lượng rừng Keo tai tượng Chưa giải trọn vẹn vấn đề đưa công cụ ứng dụng công tác điều tra quy hoạch rừng download by : skknchat@gmail.com 98 5.3 Kiến nghị Do đối tượng nghiên cứu chưa có lâm phần tuổi cao nên kết nghiên cứu đến tuổi 11 Sau có lâm phần tuổi cao cần nghiên cứu bổ sung để kiểm nghiệm nâng cao độ xác quy luật biến đổi lâm phần Có thể vận dụng kết nghiên cứu đề tài việc xác định trữ sản lượng rừng cho khu vực nghiên cứu Bên cạnh đó, kết nghiên cứu cần tiếp tục theo dõi kiểm nghiệm độ xác download by : skknchat@gmail.com ... nghiệp Ngô Thế Long XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH CẤU TRÚC, SINH TRƯỞNG VÀ HÌNH DẠNG THÂN CÂY LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG, SẢN LƯỢNG CHO LÂM PHẦN KEO TAI TƯỢNG (ACACIA... bàn tỉnh Tuyên Quang chưa tác giả đề cập tới Đề tài: ? ?Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần Keo tai tượng... - Trường Đại học Lâm nghiệp, thực đề tài tốt nghiệp: ? ?Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần keo tai tượng