Luận văn thạc sĩ tăng trưởng định kỳ và cấu trúc của rừng lá rộng thường xanh ở khu vực kon hà nừng gia lai

Lêi cm t¹ i Lêi c¶m ¬n C«ng tr×nh nµy ®­îc hoµn thµnh theo ch­¬ng tr×nh ®µo t¹o cao häc trong n­íc, khãa VII do c¬ quan chñ qu¶n lµ Khoa sau ®¹i häc, §¹i häc L©m nghiÖp Xu©n Mai Hµ T©y Trong qu¸ tr×nh[.]

i Lời cảm ơn Công trình hoàn thành theo chương trình đào tạo cao học nước, khóa VII quan chủ quản Khoa sau đại học, Đại học Lâm nghiệp Xuân Mai - Hà Tây Trong trình thực hoàn thành luận văn, tác giả đà quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ lÃnh đạo trường Đại học Lâm nghiệp Xuân Mai - Hà Tây Khoa sau đại học, trường Đại học Tây Nguyên, Ban giám hiệu tập thể cán trường TH Lâm nghiệp Tây Nguyên, Phòng kỹ thuật lâm nghiệp sở NN&PT Nông thôn tỉnh Gia Lai, Lâm trường Trạm Lập thuộc Kon Hà Nừng Huyện KBang Tỉnh Gia Lai, Hạt kiểm lâm huyện KBang, Xí nghiệp khai thác & vận chuyển lâm sản Kon Hà Nừng Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Ngô Kim Khôi, với tư cách người hướng dẫn, đà tận tâm hướng dẫn dành nhiều thời gian quý báu giúp hoàn thành luận văn Chúng cảm ơn dành thời gian đóng góp ý kiến quý báu PGS TS Bảo Huy giúp hoàn chỉnh luận văn Xin chân thành cảm ơn GS.TS Vũ Tiến Hinh, TS Nguyễn Trọng Bình góp ý việc hoàn chỉnh luận văn đạt chất lượng tốt Xin cảm ơn Ks Trần Văn Linh, anh em phòng kỹ thuật lâm nghiệp thuộc sở NN&PT nông thôn tỉnh Gia Lai đà tạo điều kiện thuận lợi trình thu thập số liệu ngoại nghiệp Xin ghi nhận quan tâm giúp đỡ vật chất tinh thần anh chị em lớp cao học lâm nghiệp khóa VII, bạn bè, đồng nghiệp Đặc biệt quan tâm động viên, khuyến khích thông cảm sâu sắc gia đình Tây Nguyên, 2002 c ii lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng thân Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu khoa học khác Tác giả luận văn Huỳnh Nhân Trí c iii ký hiệu sử dụng luận văn A: D1.3, d1.3 : Dcv, Dov: e: Exp(x): f1.3: N,n: G, g: Hvn: Hf1.3: Ln(): Lg(x): M: Pd: r: Sa: Sb: SQRT() ta, tb, tr: 2b V Zd, Zm: [7]: (4.2): (4-1) 4.1.2: Tuổi đường kính vị trí 1.3m Đường kính có vỏ không vỏ Cơ số logarit Nepe Hàm e mũ ex Hình số thường Số cây, dung lượng mẫu quan sát Tiết diện ngang vị trí 1.3m Chiều cao vút ngon Hình cao Logarit tự nhiên (cơ số e) Logarit thập phân(cơ số 10) trữ lượng lâm phần Suất tăng trưởng đường kính Hệ số tương quan Sai tiêu chuẩn hệ số a Sai tiêu chuẩn hệ số hồi quy b Căn bậc hai Tiêu chuẩn t Student Tiêu chuẩn bình phương Pearson Thể tích Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm Số thứ tự tài liệu tham khảo Số hiệu công thức, phương trình Số hiệu biểu, đồ thị Số hiệu chương mục c iv mục lục đặt vấn đề chương chương 12 tổng quan nghiªn cøu 1.1 ë n­íc ngoµi : 1.1.1 Nghiªn cøu cÊu tróc .3 1.1.2 Nghiên cứu tăng trưởng rừng: 1.2 ë n­íc : .5 1.2.1 Về nghiên cứu định lượng cấu trúc: 1.2.2 VÒ nghiên cứu cấu trúc xây dựng mô hình cấu trúc định hướng: 1.2.3 Sinh trưởng, tăng trưởng cá thể lâm phần: đặc điểm đối tượng nghiên cứu mục tiêu nghiên cứu, phạm vi giới hạn đề tµi 12 2.1 Đặc điểm khu vùc nghiªn cøu: 12 2.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiªn cøu: 12 2.1.1.1 Vị trí địa lý: 12 2.1.1.2 Địa hình: 12 2.1.1.3 Đất đai: 12 2.1.1.4 Khí hậu, Thủy văn: 13 2.1.2 Đặc điểm tài nguyên thực vật: .14 2.2 Mơc tiªu nghiªn cøu: 17 2.2.1 VÒ lý luËn: .17 2.2.2 VỊ thùc tiƠn: 17 2.3 Phạm vi giới hạn nội dung nghiªn cøu: 18 2.3.1 VỊ khu vùc nghiªn cøu: .18 2.3.2 VÒ đối tượng nghiên cứu: 18 2.3.2 VÒ néi dung: 18 ch­¬ng 3: 19 ch­¬ng 4: 28 nội dung phương pháp nghiên cứu 19 3.1 Néi dung nghiªn cøu: 19 3.1.1 Nghiên cứu tăng trưởng định kỳ loài ưu thế: .19 3.1.2 Nghiên cứu số quan hệ nhân tố điều tra cá thể lâm phần: 19 3.1.3 Nghiên cứu cấu trúc lâm phần: 19 3.1.4 Xác định thông số tăng trưởng định kỳ phục vụ điều chế rừng 20 3.2 Phương pháp nghiên cứu: 20 3.2.1 Quan điểm phương ph¸p luËn: 20 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu thu thập sè liÖu: 20 3.2.3 Phương pháp xử lý số liệu: 21 kÕt nghiên cứu thảo luận .28 4.1 phân loại nhóm loài đồng tăng trưởng đường kính Zd loµi ­u thÕ: .28 4.1.1 Xác định loài ưu lâm phần: 28 4.1.1.1 KiĨm tra thn ô tiêu chuẩn theo D1.3 29 c v 4.1.1.2 Xác định loài ưu thÕ: 29 4.1.2 Phân loại nhóm loài đồng tăng trưởng loài ưu thế: 31 4.2 Quan hệ nhân tố điều tra cá lẻ lâm phần 41 4.2.1 Tương quan đường kính chiều cao(Hvn-D1.3) theo nhóm loài đồng tăng trưởng: 41 4.2.2 Quan hệ tiêu hình dạng với nhân tố đường kính chiều cao 43 4.3 cÊu tróc rõng 45 4.3.1 Ph©n bố số theo cấp kính (N-D1.3) lâm phần nhóm loài đồng tăng trưởng: 46 4.3.1.1 Ph©n bè sè c©y theo cÊp kÝnh cđa tỉng thĨ 46 4.3.1.2 Ph©n bè sè c©y theo cÊp kÝnh nhóm loài đồng tăng trưởng 48 4.3.2 Mô hình cấu trúc N-D1.3 định hướng cho lâm phần nhóm loài đồng tăng trưởng .52 4.4 Động thái cấu trúc N-d1.3 lâm phần nhóm loài đồng tăng trưởng 59 4.5 øng dông mét số kết nghiên cứu .62 4.5.1 øng dơng khai th¸c rõng 63 4.5.2 Nu«i d­ìng rõng: 66 4.5.3 Xúc tiến tái sinh tự nhiên 67 ch­¬ng 5: 68 kết luận chung, tồn đề nghị 68 5.1 kÕt luËn 68 5.2 Tån t¹i 70 5.3 đề nghị .71 tài liệu tham khảo 72 phụ lục 82 c vi mục lục biểu đồ thị bảng biểu Biểu 4- Kết kiểm tra ô tiêu chuẩn theo D1.3 băng tiêu chn cho K mÉu ®éc lËp 30 BiĨu 4- 2: kết tính trị số iv% cho loài lâm phần (trích) 31 BiĨu 4- 3: kÕt qu¶ thư nghiệm dạng phương trình hồi quy cho quan hệ Pda+5-d1.3 33 BiÓu 4- 4: kết gộp phương trình quan hệ pda+5-d1.3 vỊ hƯ sè gãc 35 Biểu 4- 5: kết phân tích tương quan dcv-dov nhóm loài đồng tăng trưởng 37 Biểu 4- 6: quy luật biến đổi zda+5-d1.3 loài nhóm loài đồng tăng trưởng 39 BiĨu 4- 7: ph©n tÝch quan hƯ hvn-d1.3 theo nhãm loµi vµ tỉng thĨ 42 BiÓu 4- Kết phân tích quan hệ hình dạng thân víi Hvn, D1.3 44 Biểu 4- Kết mô hình hoá cÊu tróc tÇng sè n-d1.3 47 BiÓu 4- 10 kết mô hình hoá cấu trúc n-d1.3 nhóm loài theo phân bố lý thuyết 49 Biểu 4- 11: kết xây dựng cấu trúc định hướng lâm phần hàm lý thuyết 57 BiĨu 4- 12: kÕt qu¶ xây dựng cấu trúc định hướng cho nhóm loài lâm phần 58 Biểu 4- 13: động thái cấu trúc n-d1.3 61 Đồ thị: Đồ thị 4- : Biểu diến mối quan hệ Pd(A+5)/D1.3 loài ưu 36 Đồ thị 4- 2: biểu diễn quan hệ Pda+5-d1.3 nhóm loài đồng tăng trưởng 36 Đồ thị 4- 3: biểu diễn quan hệ dcv-dov nhóm loài đồng tăng trưởng 38 Đồ thị 4- 4: biểu diễn quan hệ zda+5-d1.3 nhóm loài đồng tăng trưởng 38 Đồ thị 4- BiĨu diƠn mèi quan hƯ Hvn-D1.3 nhãm loµi vµ tỉng thĨ 43 Đồ thị 4- 6: biểu diễn quan hệ tiêu hình dạng với đường kính ngang ngực 45 Đồ thị 4- biểu đồ phân bố N-D1.3 tổng thể hàm weibull 47 Đồ thị 4- 8: mô hình hoá cấu trúc n-d1.3 nhóm loài i theo phân bố weibull 49 Đồ thị 4- 9: mô hình hoá cấu trúc n-d1.3 nhóm loài iI theo ph©n bè weibull 50 §å thÞ 4- 10: cÊu tróc n-d1.3 lý thut cđa nhãm loµi vµ tỉng thĨ 51 Đồ thị 4- 11: biểu diễn cấu trúc định hướng lâm phần hàm lý thuyết 56 Đồ thị 4- 12: biểu diễn cấu trúc n-d1.3 định hướng nhóm loài lâm phần 58 c đặt vấn đề Kon Hà Nừng nằm phía Đông Trường Sơn, có khí hậu mưa ẩm nhiệt đới tương đối ôn hòa tạo nên kiểu rừng rộng thường xanh Thái Văn Trừng (1978)[74] xÕp vµo kiĨu rõng kÝn th­êng xanh m­a Èm nhiƯt đới với tổ thành loài đa dạng phong phú Rừng nguyên sinh có trữ lượng bình quân 300-400m3/ha, cá biệt có lâm phần tới 600m3/ha với trữ lượng có cấp kính 60cm trở lên chiếm 60% Rừng có cấu trúc nhiều tầng, tổ thành phức tạp Qua số điều tra báo cáo nghiên cứu rừng tự nhiên khu vực Kon Hà Nừng[63] đà phát 120 loài gỗ có 80 loài gỗ lớn, đặc biệt có số loài qúy có giá trị kinh tế cao Kết cấu số theo cấp đường kính rừng tuân theo quy luật phân bố giảm, rừng có đầy đủ hệ (tái sinh, dự trữ, kế cận, thành thục thành thục) Nhóm loài gỗ lớn, sống lâu năm, bền vững định suất, chất lượng sản lượng rừng có phân bố tương đối rõ nét theo độ cao đất, đặc trưng cho trạng thái rừng vùng Trong nhiều năm gần hầu hết diện tích rừng đưa vào điều chế, nhiên tăng trưởng rừng tự nhiên chưa nghiên cứu đầy đủ đặc biệt theo nhóm loài tăng trưởng Thực tế cho thấy, diện tích rừng trồng rừng tự nhiên loài điều chế thường gặp khó khăn Ngược lại, với đối tượng rừng tự nhiên hỗn loại nhiều tầng gặp trở ngại mà vấn đề trở ngại việc xác định tiêu tăng trưởng phục vụ xác định tiêu kỹ thuật quan trong kinh doanh rừng: Trữ lượng rừng đưa vào khai thác, cường độ khai thác, trữ lượng để lại để rừng phục hồi nhanh nhất, thời gian phục hồi rừng non , Đây sở khoa học vững cho kinh doanh lợi dụng rừng cách lâu dài ổn định Trong trình điều chế rừng thường xanh mục tiêu kinh doanh gỗ lớn c Việt Nam thường áp dụng luân kỳ khai thác khoảng 20 - 30 năm với suất tăng trưởng trữ lượng - 3% [2,3] Quy định nhiều tồn chưa có sở khoa học vững để giải vấn đề Nguyên nhân đối tượng điều chế rừng hỗn loài, cá thể loài lại phân tán, cấp tuổi với đặc điểm sinh trưởng tăng trưởng khác Vấn đề đặt cần có phương pháp làm sở vững mặt khoa học, bổ sung phương pháp nghiên cứu tăng trưởng cho rừng hỗn loại, khác tuổi, với sai số cho phép để áp dụng thực tiễn phục vụ công tác điều chế rừng hỗn loài nhiệt đới Nhận thức tồn thực tiễn trên, với kiến thức trang bị nhà trường giúp đỡ Thầy cô giáo trường đại học lâm nghiệp đà tiến hành thực đề tài: Tăng trưởng định kỳ cấu tróc cđa rõng l¸ réng th­êng xanh ë khu vùc Kon Hà Nừng - Gia Lai c chương tổng quan nghiên cứu 1.1 nước : Để phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả, đạt yêu cầu kinh tế lẫn sinh thái môi trường, việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cho kiểu rừng đà tiến hành hàng trăm năm Phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang phương pháp định lượng dạng mô hình, nhằm khái quát hóa quy luật tồn bên hệ sinh thái mối quan hệ qua lại thành phần bên bên ngoài, điểm qua số công trình nghiên cứu sau: 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc * Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: rừng mưa nhiệt đới đà nghiên cứu sâu rộng Richards (1952) [62], Catinot[4, 5] Cấu trúc hình thái rừng biểu diễn phẫu diện đồ, nhân tố cấu trúc sinh thái mô tả phân loại theo khái niệm: dạng sống, tầng phiến Các nghiên cứu đà đặt móng quan trọng cho nghiên cứu ứng dụng sau này, nhiên kết nghiên cứu đặt nặng mô tả định tính * Về phương pháp thống kê sinh học: Từ năm 20 kỷ 20, toán học thống kê coi công cụ quan trọng, áp dụng để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng, định lượng hóa quy luật đồng thời thước đo việc đề xuất tiêu kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng[87,89] Các phương pháp điều tra rút mẫu, ước lượng nhân tố điều tra, cấu trúc ngày tiêu chuẩn hóa c chặt chẽ Bertram 1972 [82] trình bày tỉ mỉ phong phú sách * Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng: Cïng víi sù ph¸t triĨn nh­ vị b·o cđa khoa học kỹ thuật, lĩnh vực đà nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu đưa lại nhiều kết khả quan Phần lớn tác giả sâu vào định lượng quy luật phân bố số theo đường kính thân vị trí 1m3, ph©n bè sè c©y theo chiỊu cao vót ngän thân cây, theo cỡ đường kính tán, theo tiết diện ngang Có thể điểm qua số công trình: Nghiên cứu định lượng mối quan hệ, cấu trúc rừng nhiệt đới Rollel[29] thực công phu: quan hệ chiều cao-đường kính ngang ngực, đường kính tán- đường kính ngang ngực biểu diễn đường hồi quy, phân bố đường kính tán, đường kính thân dạng phân bố xác suất Mô hình hóa cấu trúc đường kính đặc biệt quan tâm, tùy theo tác giả đối tượng nghiên cứu, kiểu cấu trúc biểu diễn nhiều dạng phân bố xác suất khác Balley(1973)[81] sử dụng hàm Weibull, nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, hàm mũ, Poission, Logarit, Gama phương pháp định lượng, nhiều tác giả khác đà xây dựng mô hình cấu trúc vốn rừng nêu lên nguồn gốc sinh thái nó[29,83] Quy luật phân bố số theo cỡ kính cấu trúc nghiên cứu sớm sâu nên đà mang lại nhiều kết đáng ghi nhận 1.1.2 Nghiên cứu tăng trưởng rừng: Về nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng: đà có nhiều nghiên cứu sinh trưởng tăng trưởng hầu hết tập trung chủ yếu nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng cho lâm phần loài tuổi, phần lớn nghiên cứu xây dựng thành mô hình toán học chặt chẽ, điểm qua c ... nghiệp đà tiến hành thực đề tài: Tăng trưởng định kỳ cấu trúc rừng rộng th­êng xanh ë khu vùc Kon Hµ Nõng - Gia Lai c chương tổng quan nghiên cứu 1.1 nước : Để phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có... kính cấu trúc nghiên cứu sớm sâu nên đà mang lại nhiều kết đáng ghi nhận 1.1.2 Nghiên cứu tăng trưởng rừng: Về nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng: đà có nhiều nghiên cứu sinh trưởng tăng trưởng. .. tự nhiên mô động thái phân bố đường kính sở tăng trưởng định kỳ đường kính, làm sở xác định tăng trưởng định kỳ cho lâm phần hỗn loài khác tuổi Giang Văn Thắng, Trịnh Khắc Mười(1988)[64] bước