(Luận văn) nghiên cứu đặc điểm cấu trúc lâm phần và xây dựng phương trình tương quan sinh khối của rừng vầu đắng (indosasa angustata) tại huyện định hóa, tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - VŨ XUÂN ĐIỆP lu NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC LÂM PHẦN VÀ XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH TƢƠNG QUAN an n va p ie gh tn to SINH KHỐI CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG (INDOSASA ANGUSTATA) TẠI HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN d oa nl w lu va an LUẬN VĂN THẠC SĨ ll u nf KHOA HỌC LÂM NGHIỆP oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Thái Nguyên - 2015 n va ac th si ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - VŨ XUÂN ĐIỆP lu an n va p ie gh tn to NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC LÂM PHẦN VÀ XÂY DỰNG PHƢƠNG TRÌNH TƢƠNG QUAN SINH KHỐI CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG (INDOSASA ANGUSTATA) TẠI HUYỆN ĐỊNH HÓA, TỈNH THÁI NGUYÊN d oa nl w Ngành: Lâm học Mã số: 60 62 02 01 ll u nf va an lu LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP oi m z at nh Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thị Thu Hà z m co l gm @ an Lu Thái Nguyên - 2015 n va ac th si i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực, chưa công bố cơng trình nghiên cứu Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn cảm ơn Các thơng tin, tài liệu trình bày luận văn rõ nguồn gốc TÁC GIẢ lu an n va tn to Vũ Xuân Điệp p ie gh d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học hệ quy, chun ngành Lâm học, khố 21 (2013 - 2015) Để hồn thành luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo, Quý thầy cô giáo khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu trường lu Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Thị Thu Hà, người trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức quý báu dành tình cảm tốt đẹp cho tác giả suốt trình thực luận văn Xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình UBND huyện Định Hóa, UBND xã an n va p ie gh tn to Tân Thịnh, Lam Vĩ, Quy Kỳ, hộ gia đình có diện tích rừng Vầu đắng địa bàn nghiên cứu cung cấp tư liệu tạo điều kiện giúp đỡ tác giả việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp Viện nghiên cứu Phát triển Lâm nghiệp - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên động viên, quan tâm chia sẻ tạo điều kiện giúp tơi hồn thành khố học d oa nl w lu ll u nf va an Do thời gian kinh nghiệm hạn chế, luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót Với tinh thần cầu thị, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy, cô giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện oi m Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn z at nh Xin trân trọng cảm ơn! z l gm @ Vũ Xuân Điệp m co an Lu n va ac th si iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài lu an Mục tiêu nghiên cứu n va 2.1 Mục tiêu tổng quát .2 tn to 2.2 Mục tiêu cụ thể gh Ý nghĩa p ie Chƣơng 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU w 1.1 Trên giới oa nl 1.1.1 Nghiên cứu đặc trưng phân bố, cấu trúc sinh thái tre trúc d 1.1.2 Nghiên cứu sinh khối thực vật an lu 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam u nf va 1.2.1 Nghiên cứu đặc trưng phân bố, cấu trúc sinh thái tre trúc 1.2.2 Một số nghiên cứu tổng quan Vầu đắng ll oi m 1.2.3 Nghiên cứu khả tích lũy sinh khối trạng thái rừng 10 z at nh 1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 15 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 15 z 1.3.1.1 Vị trí địa lý 15 @ gm 1.3.1.2 Địa hình 16 l 1.3.1.3 Khí hậu 17 m co 1.3.1.4 Thủy văn 17 an Lu 1.3.1.5 Thổ nhưỡng 17 1.3.1.6 Hiện trạng rừng đất rừng 18 n va ac th si iv 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 18 1.3.2.1 Dân số lao động 18 1.3.2.2 Tình hình kinh tế 18 1.3.2.3 Cơ sở hạ tầng văn hóa xã hội 19 1.3.3 Nhận xét đánh giá chung điều kiện khu vực nghiên cứu .20 1.3.3.1 Thuận lợi 20 1.3.3.2 Khó khăn .20 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 21 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu .21 lu an 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 21 n va 2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 21 tn to 2.2 Nội dung nghiên cứu 22 gh 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 p ie 2.3.1 Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu .22 w 2.3.2 Phương pháp lập OTC 22 oa nl 2.3.3 Phương pháp nội nghiệp 26 d Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30 an lu 3.1 Thực trạng rừng Vầu đắng huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 30 u nf va 3.1.1 Diện tích rừng Vầu đắng Định Hóa 30 3.1.2 Mật độ rừng Vầu đắng Định Hóa .31 ll oi m 3.2 Đặc điểm quy luật cấu trúc lâm phần rừng Vầu đắng 33 z at nh 3.2.1 Quy luật cấu trúc đường kính (phân bố N/D) 33 3.2.2 Quy luật phân bố N/H 34 z 3.2.3 Quy luật tương quan H/D 35 @ gm 3.3 Đặc điểm cấu trúc sinh khối loài Vầu đắng huyện Định Hóa, l tỉnh Thái Nguyên 37 m co 3.3.1 Đặc điểm sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng loài 37 an Lu 3.3.1.1 Đặc điểm sinh khối tươi Vầu đắng 37 3.3.1.2 Đặc điểm sinh khối tươi bụi, thảm tươi vật rơi rụng 40 n va ac th si v 3.3.1.3 Đặc điểm sinh khối tươi toàn lâm phần Vầu đắng loài .41 3.3.2 Đặc điểm sinh khối khô lâm phần Vầu đắng loài 43 3.3.2.1 Đặc điểm sinh khối khô lâm phần Vầu đắng 43 3.3.2.2 Sinh khối khô bụi, thảm tươi, vật rơi rụng .45 3.3.2.3 Đặc điểm sinh khối khô toàn lâm phần Vầu đắng loài 46 3.4 Phương trình tương quan sinh khối lồi Vầu đắng 47 3.4.1 Phương trình tương quan sinh khối tươi với nhân tố điều tra 47 3.4.1.1 Phương trình tương quan sinh khối tươi nhân tố điều tra cấp tuổi 47 3.4.1.2 Phương trình tương quan sinh khối tươi nhân tố điều tra cấp lu an tuổi 50 n va 3.4.2 Phương trình tương quan sinh khối khơ với nhân tố điều tra 52 tn to 3.4.2.1 Phương trình tương quan sinh khối khơ nhân tố điều tra cấp gh tuổi 52 p ie 3.4.2.2 Phương trình tương quan sinh khối khô nhân tố điều tra cấp w tuổi 54 oa nl 3.5 Đề xuất ứng dụng việc xác định lượng sinh khối tích lũy trạng d thái Vầu đắng 56 an lu 3.5.1 Ứng dụng quy luật cấu trúc đường kính Lâm phần 56 u nf va 3.5.2 Ứng dụng quy luật tương quan chiều cao đường kính thân 56 3.5.3 Ứng dụng phương trình tương quan vào xác định tích lũy sinh khối .57 ll oi m KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 58 z at nh Kết luận 58 Kiến nghị 59 m co l PHỤ LỤC gm II Tài liệu tiếng Anh @ I Tài liệu tiếng Việt z TÀI LIỆU THAM KHẢO an Lu n va ac th si vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ đầy đủ Cơ chế phát triển CDM (Clean Development Mechanism) UBND Uỷ ban nhân dân UNFCCC Công ước chống biến đổi khí hậu tồn cầu (United Nations Framework Convention on Climate Change) lu an n va Khí nhà kính OTC Ô tiêu chuẩn ARCDM Dự án rồng rừng/ tái trồng rừng theo chế phát triển D00 Đường kính gốc D1.3 Đường kính ngang ngực Hvn Chiều cao vút p ie gh tn to KNK d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si vii DANH MỤC CÁC BẢNG lu an n va p ie gh tn to Bảng 1.1: Phân bố loài tre trúc giới Bảng 1.2: Hiện trạng tre trúc Việt Nam tính tới tháng 12/2004 Bảng 1.3: Cơ cấu kinh tế khu vực 19 Bảng 2.1: Phân bố ô tiêu chuẩn xã huyện Định Hóa 22 Bảng 3.1: Phân bố diện tích rừng Vầu đắng huyện Định Hóa 31 Bảng 3.2: Hiện trạng rừng Vầu qua điều tra năm 2015 .32 Bảng 3.3: Bảng tổng hợp phân bố N/D 33 Bảng 3.4: Bảng tổng hợp phân bố N/H 34 Bảng 3.5: Kết thăm dò dạng phương trình tốn học mơ tả mối tương quan chiều cao với đường kính thân lâm phần lập ô tiêu chuẩn 36 Bảng 3.6: Đặc điểm sinh khối tươi Vầu đắng theo cấp tuổi 38 Bảng 3.7: Giá trị trung bình sinh khối tươi phận theo cấp tuổi 39 Bảng 3.8: Đặc điểm sinh khối tươi bụi, thảm tươi vật rơi rụng .40 Bảng 3.9: Tổng hợp đặc điểm sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng loài 42 Bảng 3.10: Đặc điểm sinh khối khô Vầu đắng 43 Bảng 3.11: Giá trị trung bình sinh khối khơ phận theo cấp tuổi 44 Bảng 3.12: Đặc điểm sinh khối khô bụi, thảm tươi vật rơi rụng 45 Bảng 3.13: Tổng hợp đặc điểm sinh khối khơ lâm phần Vầu đắng lồi 46 Bảng 3.14: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối tươi với đường kính ngang ngực cấp tuổi .48 Bảng 3.15: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối tươi với Chiều cao H cấp tuổi 49 Bảng 3.16: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối tươi với đường kính ngang ngực cấp tuổi .50 Bảng 3.17: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối tươi với chiều cao H cấp tuổi 51 Bảng 3.18: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối khơ với đường kính ngang ngực cấp tuổi 52 Bảng 3.19: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối khô với chiều cao H cấp tuổi .53 Bảng 3.20: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối khơ với đường kính ngang ngực cấp tuổi .54 Bảng 3.21: Hệ số bình phương hiệu chỉnh sinh khối khô với chiều cao H cấp tuổi .55 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Bản đồ địa giới hành huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên 16 Hình 2.1: Bản đồ khu vực nghiên cứu .21 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí tiêu chuẩn, ô thứ cấp, ô dạng .23 Hình 2.3: Sơ đồ bước tiến hành nghiên cứu 29 Hình 3.1: Vầu đắng xã Tân Thịnh, huyện Định Hóa 30 Hình 3.2: Biểu đồ so sánh mật độ Vầu đắng với cấp kính .34 Hình 3.3: Số cấp chiều cao 35 lu Hình 3.4: Biểu đồ lượng sinh khối tươi Vầu đắng lâm phần lập OTC .39 an Hình 3.5: Biểu đồ lượng sinh khối tươi bụi thảm tươi vật rơi rụng .41 va n Hình 3.6: Biểu đồ sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng loài 42 tn to Hình 3.7: Biểu đồ lượng sinh khối khô Vầu đắng 44 ie gh Hình 3.8: Biểu đồ lượng sinh khối khơ bụi thảm tươi vật rơi rụng .46 p Hình 3.9: Biểu đồ sinh khối khơ lâm phần Vầu đắng loài 47 d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 54 Hệ số R = 0.503 cho thấy sinh khối khô chiều cao vút có mối quan hệ tuyến tính mức chặt (R> 0,5) Kết cho thấy Sig < 0.05 nên Sinh khối khô chiều cao vút tồn quan hệ tuyến tính; Bên cạnh Sig b0 b1 nhỏ 0,05 nên tham số b0, b1 thực tồn tại: b0 = 2,776; b1 = - 4,241 Vậy, phương trình tương quan sinh khối khơ chiều cao vút lâm phần Vầu đắng cấp tuổi sau: SKK1 = e(2,776 - (4,241*Hvn)) 3.4.2.2 Phương trình tương quan sinh khối khô nhân tố điều tra cấp tuổi - Phƣơng trình tƣơng quan sinh khối khơ đƣờng kính ngang ngực lu an cấp tuổi n va Xử lý số liệu qua SPSS 13.0 ta bảng số liệu sau: tn to Bảng 3.20: Hệ số bình phƣơng hiệu chỉnh sinh khối khơ với đƣờng kính gh ngang ngực cấp tuổi p ie Biến phụ thuộc: Sinh khối khô Phƣơng tƣơng F df1 df2 Hằng số Sig b1 (b0) d oa trình Ƣớc tính tham số Hệ số nl w Tóm tắt mơ hình b3 an 28 000 5.941 0.826 0.842 148.670 28 000 1.691 5.211 Inverse 0.841 148.507 28 000 Quadratic 0.848 75.295 27 000 1.730 2.192 -0.105 Cubic 0.848 48.436 26 000 0.398 2.838 -0.206 0.005 Compound 0.801 112.398 28 000 6.884 1.078 Power 0.842 149.014 28 000 4.644 0.479 S 0.852 161.473 28 @ lu quan (R) b2 000 2.875 -2.821 Growth 0.801 112.398 28 000 1.929 0.075 Exponential 0.801 112.398 28 000 6.884 0.075 Logistic 0.801 112.398 28 000 0.145 0.927 0.810 119.726 Logarithmic ll u nf oi m z at nh 16.231 -30.488 z m co l gm an Lu Biến độc lập: D1.3 va Linear Từ bảng 3.20 ta chọn R= 0,852 cao nên phương trình mô n va ac th si 55 tốt hàm S với dạng phương trình là: Y= e(b0+ b1/X) Ln (Y) = b0 + (b1/X) Hệ số R = 0,852 cho thấy Sinh khối khô đường kính ngang ngực có mối quan hệ tuyến tính mức chặt (R> 0,5) Kết cho thấy Sig < 0.05 nên Sinh khối khơ đường kính ngang ngực tồn quan hệ tuyến tính; Bên cạnh Sig b0 b1 nhỏ 0,05 nên tham số b0, b1 thực tồn tại: b0 = 2,875; b1 = - 2,821 Vậy, phương trình tương quan sinh khối khơ đường kính ngang ngực Lâm phần Vầu đắng cấp tuổi sau: SKK1 = e(2,875 - (2,821*D1.3)) - Phƣơng trình tƣơng quan sinh khối khô chiều cao vút cấp tuổi lu Bảng 3.21: Hệ số bình phƣơng hiệu chỉnh sinh khối khô với chiều cao Hvn an cấp tuổi va Biến phụ thuộc: Sinh Khối khơ n Phƣơng tƣơng trình F df1 df2 Sig Hằng số b3 24.996 28 000 6.809 0.396 0.471 24.960 28 000 0.909 4.319 0.459 23.771 28 000 12.242 27 000 4.605 0.808 -0.018 12.348 27 000 4.968 0.657 0.000 -0.001 28 000 7.477 1.037 28 000 4.378 0.391 28 000 2.794 -4.082 28 000 2.012 0.036 28 000 7.477 0.036 28 0.134 0.965 d Inverse b2 0.472 oa nl w Logarithmic b1 (b0) quan (R) p Linear Ƣớc tính tham số Hệ số ie gh tn to Tóm tắt mơ hình Cubic 0.478 Compound 0.457 Power 0.458 23.684 S 0.448 22.706 Growth 0.457 23.589 Exponential 0.457 23.589 Logistic 0.457 23.589 va an 0.476 u nf lu Quadratic 23.589 15.435 -44.966 ll oi m z at nh z @ l gm Biến độc lập: Hvn 000 Từ bảng 3.21 ta thấy R = 0,478 cao nhất, phương trình mơ tốt m co hàm Cubic với dạng phương trình là: Y = bo + (b1*X) + (b2*X2) + (b3*X3) quan hệ tuyến tính mức trung bình (0,25