Đang tải... (xem toàn văn)
Trong nhiều năm gần đây hầu hết diện tích rừng của Kon Hà Nừng đã được đưa vào điều chế, tuy nhiên tăng trưởng của rừng tự nhiên chưa được nghiên cứu đầy đủ đặc biệt là theo nhóm loài về tăng trưởng. Thực tế cho thấy, đối với diện tích rừng trồng hoặc rừng tự nhiên thuần loài điều chế thường ít gặp khó khăn. Ngược lại, với đối tượng là rừng tự nhiên hỗn loại nhiều tầng luôn gặp những trở ngại mà một trong những vấn đề trở ngại đó là việc xác định các chỉ tiêu tăng trưởng phục vụ xác định các chỉ tiêu kỹ thuật quan trong 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 chính là cơ sở khoa học vững chắc cho kinh doanh lợi dụng rừng một cách lâu dài và ổn định. Trong quá trình điều chế rừng thường xanh mục tiêu kinh doanh gỗ lớn ở Việt Nam thường áp dụng một luân kỳ khai thác khoảng 20 30 năm với suất tăng trưởng trữ lượng là 2 3% 2,3. Quy định này còn nhiều tồn tại nhưng chưa có cơ sở khoa học vững chắc để giải quyết vấn đề này. Nguyên nhân do đối tượng điều chế là rừng hỗn loài, các cá thể mỗi loài lại hết sức phân tán, ở mọi cấp tuổi với những đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng khác nhau. Vấn đề đặt ra là cần có những phương pháp mới làm cơ sở vững chắc về mặt khoa học, bổ sung về phương pháp nghiên cứu tăng trưởng cho rừng hỗn loại, khác tuổi, với sai số cho phép để áp dụng trong thực tiễn phục vụ công tác điều chế rừng hỗn loài nhiệt đới.
i Lời cảm ơn Công trình đợc hoàn thành theo chơng trình đào tạo cao học nớc, 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 đợc quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ lÃnh đạo trờng Đại học Lâm nghiệp Xuân Mai - Hà Tây Khoa sau đại học, trờng Đại học Tây Nguyên, Ban giám hiệu tập thể cán trờng TH Lâm nghiệp Tây Nguyên, Phòng kỹ thuật lâm nghiệp sở NN&PT Nông thôn tỉnh Gia Lai, Lâm trờng 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 Trớc hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Ngô Kim Khôi, với t cách ngời hớng dẫn, đà tận tâm hớng 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 lợng 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 nh tinh thần anh chị em lớp cao học lâm nghiệp khóa VII, bạn bè, đồng nghiệp Đặc biệt quan tâm động viên, khuyến khích nh thông cảm sâu sắc gia đình Tây Nguyên, 2002 ii lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng thân Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cha đợc công bố công trình nghiên cứu khoa học khác Tác giả luận văn Huỳnh Nhân Trí iii ký hiệu sử dụng luận văn A: Tuổi D1.3, d1.3 : đờng kính vị trí 1.3m Dcv, Dov: Đờng kính có vỏ không vỏ e: Cơ số logarit Nepe Exp(x): Hàm e mũ ex f1.3: Hình số thờng N,n: Số cây, dung lợng mẫu quan sát G, g: Tiết diện ngang vị trí 1.3m Hvn: Chiều cao vút ngon Hf1.3: Hình cao Ln(): Logarit tự nhiên (cơ số e) Lg(x): Logarit thập phân(cơ số 10) M: trữ lợng lâm phần Pd: Suất tăng trởng đờng kính r: Hệ số tơng quan Sa: Sai tiêu chn hƯ sè a Sb: Sai tiªu chn hƯ sè hồi quy b SQRT() Căn bậc hai ta, tb, tr: Tiêu chuẩn t Student 2b Tiêu chuẩn bình phơng Pearson V Thể tích Zd, Zm: Lợng tăng trởng thờng xuyên hàng năm [7]: Số thứ tự tài liệu tham khảo (4.2): Số hiệu công thức, phơng trình (4-1) Số hiệu biểu, đồ thị 4.1.2: Số hiệu chơng mục iv mục lục đặt vấn đề chơng 1 tỉng quan nghiªn cøu 1.1 ë nớc : 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc 1.1.2 Nghiên cứu tăng trởng rừng: 1.2 nớc : 1.2.1 Về nghiên cứu định lợng cấu trúc: 1.2.2 Về nghiên cứu cấu trúc xây dựng mô hình cấu trúc định hớng: 1.2.3 Sinh trởng, tăng trởng cá thể lâm phần: chơng 12 đặc điểm đối tợng nghiên cứu mục tiêu nghiên cứu, phạm vi giới hạn đề tài 12 2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu: 12 2.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu: 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: 2.2 Mục tiêu nghiên cứu: 2.2.1 VỊ lý ln: 2.2.2 VỊ thùc tiƠn: 2.3 Ph¹m vi giới hạn nội dung nghiên cứu: 2.3.1 Về khu vực nghiên cứu: 2.3.2 Về đối tợng nghiên cứu: 2.3.2 VỊ néi dung: ch¬ng 3: 14 17 17 17 18 18 18 18 19 nội dung phơng pháp nghiªn cøu 19 3.1 Néi dung nghiªn cøu: 19 3.1.1 Nghiên cứu tăng trởng định kỳ loài u 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 trởng định kỳ phục vụ điều chế rừng 20 3.2 Phơng pháp nghiên cứu: 20 3.2.1 Quan điểm phơng pháp luận: 20 3.2.2 Phơng pháp nghiên cứu thu thập số liệu: 20 3.2.3 Phơng pháp xử lý số liệu: 21 chơng 4: 28 kết nghiên cứu thảo luận 28 4.1 phân loại nhóm loài đồng tăng trởng đờng kính Zd loài u thế: 28 4.1.1 Xác định loài u lâm phần: 28 4.1.1.1 Kiểm tra ô tiªu chuÈn theo D1.3 29 4.1.1.2 Xác định loài u thế: 29 4.1.2 Phân loại nhóm loài đồng tăng trởng loài u thế: 31 4.2 Quan hệ nhân tố điều tra cá lẻ lâm phần .41 4.2.1 Tơng quan đờng kính chiều cao(Hvn-D1.3) theo nhóm loài đồng tăng trởng: 41 4.2.2 Quan hệ tiêu hình dạng với nhân tố đờng kính chiều cao 43 4.3 cÊu tróc rõng 45 4.3.1 Ph©n bè sè c©y theo cÊp kÝnh (N-D 1.3) cđa l©m phần nhóm loài đồng tăng trởng: 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 số theo cấp kính nhóm loài đồng tăng trởng .48 4.3.2 Mô hình cấu trúc N-D1.3 định hớng cho lâm phần nhóm loài đồng tăng trởng 52 4.4 Động thái cấu trúc N-d 1.3 lâm phần nhóm loài đồng tăng trởng 59 4.5 ứng dụng số kết nghiên cứu 62 4.5.1 ứng dụng khai thác rừng 63 4.5.2 Nuôi dỡng rừng: 66 4.5.3 Xúc tiến tái sinh tự nhiên 67 v chơng 5: kết luận chung, tồn đề nghị 5.1 kết luận 5.2 Tồn 5.3 đề nghị tài liệu tham khảo phụ lục 68 68 68 70 71 72 82 vi mục lục biểu đồ thị bảng biểu Biểu 4- Kết kiểm tra ô tiêu chuẩn theo D1.3 băng tiêu chuẩn 2 cho K mÉu ®éc lËp2 cho K mÉu ®éc lập 30 Biểu 4- 2: kết tính trị số iv% cho loài lâm phần (trích) 31 BiÓu 4- 3: kÕt thử nghiệm dạng phơng trình hồi quy cho quan hƯ Pda+5-d1.3 33 BiĨu 4- 4: kết gộp phơng trình quan hệ pda+5-d1.3 nhÊt vỊ hƯ sè gãc 35 Biểu 4- 5: kết phân tích tơng quan dcv-dov nhóm loài đồng tăng trởng .37 BiĨu 4- 6: quy lt biÕn ®ỉi zda+5-d1.3 loài nhóm loài đồng tăng trởng .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 cấu tróc tÇng sè n-d1.3 .47 BiĨu 4- 10 kÕt qu¶ mô hình hoá cấu trúc n-d1.3 nhóm loài theo ph©n bè lý thut 49 BiĨu 4- 11: kết xây dựng cấu trúc định hớng lâm phần hàm lý thuyết 57 Biểu 4- 12: kết xây dựng cấu trúc định hớng cho nhóm loài lâm phần .58 Biểu 4- 13: động thái cấu tróc n-d1.3 61 Đồ thị: Đồ thÞ 4- : BiĨu diÕn mèi quan hƯ Pd(A+5)/D1.3 loài u 36 Đồ thị 4- 2: biểu diễn quan hệ Pda+5-d1.3 nhóm loài đồng tăng trởng .36 Đồ thị 4- 3: biểu diễn quan hệ dcv-dov nhóm loài đồng tăng trởng 38 Đồ thị 4- 4: biểu diễn quan hệ zda+5-d1.3 nhóm loài đồng tăng trởng .38 Đồ thị 4- Biểu diễn mối quan hƯ Hvn-D1.3 nhãm loµi vµ tỉng thĨ .43 Đồ thị 4- 6: biểu diễn quan hệ tiêu hình dạng với ®êng kÝnh ngang ngùc 45 Đồ thị 4- biểu đồ phân bố N-D1.3 tổng thĨ b»ng hµm 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 Đồ thị 4- 10: cấu trúc n-d1.3 lý thut cđa nhãm loµi vµ tỉng thĨ 51 Đồ thị 4- 11: biểu diễn cấu trúc định hớng lâm phần hàm lý thuyết 56 Đồ thị 4- 12: biểu diễn cấu trúc n-d1.3 định hớng nhóm loài lâm phần 58 đặt vấn đề Kon Hà Nừng nằm phía Đông Trờng Sơn, có khí hậu ma ẩm nhiệt đới tơng đối ôn hòa tạo nên kiểu rừng rộng thờng xanh đợc Thái Văn Trừng (1978)[74] xÕp vµo kiĨu rõng kÝn thêng xanh ma Èm nhiệt đới với tổ thành loài đa dạng phong phú Rừng nguyên sinh có trữ lợng bình quân 300-400m3/ha, cá biệt có lâm phần tới 600m3/ha với trữ lợng 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 đợc 120 loài gỗ có 80 loài gỗ lớn, đặc biệt có số loài qúy có giá trị kinh tÕ rÊt cao KÕt cÊu sè c©y theo cÊp ®êng kÝnh c©y rõng tu©n theo quy luËt ph©n bè 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 lợng sản lợng rừng có phân bố tơng đối rõ nét theo độ cao đất, đặc trng cho trạng thái rừng vùng Trong nhiều năm gần hầu hết diện tích rừng đợc đa vào điều chế, nhiên tăng trởng rừng tự nhiên cha đợc nghiên cứu đầy đủ đặc biệt theo nhóm loài tăng trởng Thực tế cho thấy, diện tích rừng trồng rừng tự nhiên loài điều chế thờng gặp khó khăn Ngợc lại, với đối tợng rừng tự nhiên hỗn loại nhiều tầng gặp trở ngại mà vấn đề trở ngại việc xác định tiêu tăng trởng phục vụ xác định tiêu kỹ thuật quan trong kinh doanh rừng: Trữ lợng rừng đa vào khai thác, cờng độ khai thác, trữ lợng ®Ĩ l¹i ®Ĩ rõng phơc håi nhanh nhÊt, thêi 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 thờng xanh mục tiêu kinh doanh gỗ lớn Việt Nam thờng áp dụng luân kỳ khai thác khoảng 20 - 30 năm với suất tăng trởng trữ lợng - 3% [2,3] Quy định nhiều tồn nhng cha có sở khoa học vững để giải vấn đề Nguyên nhân đối tợng điều chế rừng hỗn loài, cá thể loài lại phân tán, cấp tuổi với đặc điểm sinh trởng tăng trởng khác Vấn đề đặt cần có phơng pháp làm sở vững mặt khoa học, bổ sung phơng pháp nghiên cứu tăng trởng 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 đợc tồn thực tiễn trên, với kiến thức đợc trang bị nhà trờng giúp đỡ Thầy cô giáo trờng đại học lâm nghiệp đà tiến hành thực đề tài: Tăng trTăng trởng định kỳ cÊu tróc cđa rõng l¸ réng thêng xanh ë khu vùc Kon Hµ Nõng - Gia Lai” chơng tổng quan nghiên cứu 1.1 nớc : Để phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả, đạt đợc yêu cầu kinh tế lẫn sinh thái môi trờng, việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cho kiểu rừng đà đợc tiến hành hàng trăm năm Phơng pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang phơng pháp định lợng dới dạng mô hình, nhằm khái quát hóa đợc 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 ma nhiệt đới đà đợc nghiên cứu sâu réng bëi Richards (1952) [62], Catinot[4, 5] CÊu tróc hình thái rừng đợc biểu diễn phẫu diện đồ, nhân tố cấu trúc sinh thái đợc 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 phơng pháp thống kê sinh học: Từ năm 20 kỷ 20, toán học thống kê đợc coi công cụ quan trọng, đợc áp dụng để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng, định lợng hóa quy luật đồng thời thớc đo việc đề xuất tiêu kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng[87,89] Các phơng pháp điều tra rút mẫu, ớc lợng nhân tố điều tra, cấu trúc ngày đợc tiêu chuẩn hóa chặt chẽ đợc Bertram 1972 [82] trình bày tỉ mỉ phong phú sách * Nghiên cứu định lợng cấu trúc rừng: Cïng víi sù ph¸t triĨn nh vị b·o cđa khoa học kỹ thuật, lĩnh vực đà đợc nhiều nhà khoa học giới nghiên cứu đa lại nhiều kết khả quan Phần lớn tác giả sâu vào định lợng quy luật phân bố số theo đờng kính thân vị trí m3, ph©n bè sè c©y theo chiỊu cao vót thân cây, theo cỡ đờng kính tán, theo tiết diện ngang Có thể điểm qua số công trình: Nghiên cứu định lợng mối quan hệ, cấu trúc rừng nhiệt đới đợc Rollel[29] thực công phu: quan hệ chiều cao-đờng kính ngang ngực, đờng kính tán- đờng kính ngang ngực đợc biểu diễn đờng hồi quy, phân bố đờng kính tán, đờng kính thân dới dạng phân bố xác suất Mô hình hóa cấu trúc đờng kính đợc đặc biệt quan tâm, tùy theo tác giả đối tợng nghiên cứu, kiểu cấu trúc đợc 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 phơng pháp định lợng, 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 đợc nghiên cứu sớm sâu nên đà mang lại nhiều kết đáng ghi nhận 1.1.2 Nghiên cứu tăng trởng rừng: Về nghiên cứu sinh trởng, tăng trởng: đà có nhiều nghiên cứu sinh trởng tăng trởng nhng hầu hết tập trung chủ yếu nghiên cứu sinh trởng, tăng trởng cho lâm phần loài tuổi, phần lớn nghiên cứu xây dựng thành mô hình toán học chặt chẽ, điểm qua số công trình: Mayer (1952)[85], Mayer, Stevenson(1943)[85], Schumacher & Coile(1960)[88], Fao(1980)[84] Các công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tăng trởng rừng nói chung cho rừng nhiệt đới nói riêng đà có nhiều kết khả quan, đặt móng vững cho nghiên cứu lĩnh vực Tuy nhiên số nghiên cứu này, cha có công trình sâu vào nghiên cứu cấu trúc cho nhóm loài đồng tăng trởng để phục vụ kinh doanh, nghiên cứu tăng trởng chủ yếu tập trung vào đối tợng rừng loài tuổi, đề tài giúp cho việc định hớng, xác đinh số nội dung nghiên cứu nhằm đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho đối tợng cụ thể 1.2 nớc : Để phục vụ kinh doanh rừng lâu dài ổn định đà có nhiều công trình tập trung nghiên cứu nhiều mặt đặc điểm cấu trúc rừng trồng lẫn rừng tự nhiên Nhiều tác giả sâu vào mô cấu trúc từ đơn giản đến phức tạp mô hình toán thống kê sinh học