Luận văn thạc sĩ Lâm học: Đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng đước đôi (Rhizophora apiculata Blume) tại lâm phận khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ thành phố Hồ Chí Minh

Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng Đước đôi nhằm giúp đánh giá được tình trạng sức khỏe cũng như nắm bắt được quy luật sinh trưởng vàphát triển của cây và rừng Đướ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LAM TP HO CHÍ MINH

LÊ KIÊU TRINH

ĐẶC DIEM CÁU TRÚC VÀ SINH TRUONG CUA RUNG TRONG DUOC ĐÔI (Rhizophora apiculata Blume) TAI LAM PHAN KHU

DU TRU SINH QUYEN RUNG NGAP MAN CAN GIO

THÀNH PHO HO CHÍ MINH

DE AN THAC SI UNG DUNG KHOA HOC LAM NGHIEP

Thành phó Hồ Chi Minh, Thang 01/2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC NONG LAM TP HO CHÍ MINH

LE KIEU TRINH

ĐẶC DIEM CAU TRÚC VÀ SINH TRUONG CUA RUNG TRONG DUOC DOI (Rhizophora apiculata Blume) TAI LAM PHAN KHU

DU TRU SINH QUYEN RUNG NGAP MAN CAN GIO

THANH PHO HO CHi MINH

Chuyén nganh: Lam hoc

Mã số : 8.62.02.01

DE AN THẠC SĨ UNG DUNG KHOA HOC LAM NGHIỆP

Hướng dan Khoa học:

TS NGUYÊN MINH CẢNH

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 01/2024

ĐẶC DIEM CÁU TRÚC VÀ SINH TRUONG CUA RUNG TRONG DUOCDOI (Rhizophora apiculata Blume) TAI LAM PHAN KHU DU TRU’

SINH QUYEN RUNG NGAP MAN CAN GIO

THANH PHO HO CHi MINH

LE KIEU TRINH

Hội đồng chấm đề án:

1 Chủ tịch: TS TS PHAN MINH XUÂN

Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM

2 Thư ký: TS GIANG VĂN THẮNG

Hội KH - KT Lâm Nghiệp Tp.HCM

3 Ủy viên: PGS.TS VIÊN NGỌC NAM

Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM

Từ 10/2003 đến nay: Công tác tại Công ty TNHH MTV Công Viên Cây

Xanh Thành phó Hồ Chi Minh

Tháng 02 năm 2022 theo học Cao học ngành Lâm học tại Trường Đại học

Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Địa chỉ liên lạc: 9C Nguyễn Ảnh Thủ, phường Trung Mỹ Tây, Quận 12,Thành phố Hồ Chí Minh

Điện thoại: 0908.368.429

Email: lekieutrinh79@gmail.com

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêutrong đề án là trung thực và chưa từng được ai công bồ trong bat kỳ công trình nào

khác.

Tác giả

Lê Kiều Trinh

LỜI CẢM TẠ

Đề hoàn thành đề án tốt nghiệp này, trước hết cho phép tôi xin trân trọng gửilời cảm ơn chân thành nhất đến TS Nguyễn Minh Cảnh đã truyền đạt những kinhnghiệm và kiến thức vô cùng quý báu, hướng dẫn tận tình và giúp tôi có đủ kiến

thức đề nghiên cứu và thực hiện đề án này

Xin gửi lời tri ân đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thành phố

Hồ Chí Minh, Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp và đặcbiệt là quý Thầy Cô giảng viên của Khoa Lâm nghiệp đã truyền đạt cho tôi nhữngkiến thức bồ ích, thiết thực trong suốt quá trình học tập, công tác, thực hiện đề ántốt nghiệp, cũng như truyền nhiệt huyết, tình cảm để tôi thêm trân trọng và yêu quý

ngành Lâm nghiệp.

Xin chân thành cảm ơn Tập thể Lãnh đạo Ban Quản lý rừng phòng hộ CầnGiờ, Thành phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ tôi trongsuốt quá trình điều tra, thu thập số liệu ngoài thực địa đề tôi có thể hoàn thành đề ántốt nghiệp này

Trân trọng cám ơn!

Tp HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2023

Lê Kiều Trinh

TÓM TẮT

Đề tài “Đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi(Rhizophora apiculata Blume) tại lâm phận Khu dự trữ sinh quyên rừng ngập mặn

Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh” được thực hiện từ tháng 06 đến tháng 12 năm

2023 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xác định đặc điểm cấu trúc và sinh trưởngcủa rừng trồng Đước đôi thuần loài tại khu vực nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho

việc đề xuất các biện pháp quản lý và bảo vệ rừng nhằm phát triển và sử dụng tài

nguyên rừng ngập mặn một cách bền vững và hiệu quả Số liệu nghiên cứu bao gồm

72 6 mẫu điền hình với kích thước 100 m” va giải tích 02 cây bình quân ở tuổi 24

Kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng, đường kính bình quân của rừng trồng

Đước đôi tại khu vực nghiên cứu gia tăng dan từ tuổi 25 (8,5 cm) đến tuổi 30 (10,9cm), tuổi 41 (15,8 em) và tuổi 45 (20,1 cm) Chiều cao bình quân của rừng gia tăngdan từ tuổi 25 (10,4 m) đến tuổi 30 (12,4 m), tuổi 41 (15,4 m) và tuổi 45 (18,0 m)

Đường kính thân cây tăng trưởng chậm dan theo tuôi Chiều cao thân cây chuyền từ

giai đoạn sinh trưởng nhanh và tăng trưởng mạnh nhất tại tuổi 10, sau đó chuyênsang giai đoạn sinh trưởng chậm dan lại ở những năm về sau Thể tích thân câychuyên từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm hơn tại tuôi

39 Tiết diện ngang và trữ lượng gỗ của rừng Đước đôi chuyên từ giai đoạn sinhtrưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm tương ứng tại tuổi 12 và 20 Năngsuất gỗ trung bình của rừng trồng Đước đôi gia tăng dần từ tuổi 3 và đạt cao nhất ở

tuổi 20 là 15,14 m*/ha/nam; sau đó giảm dần đến tuổi 30 (12,22 m`/ha/năm); từ tuổi

35 trở đi năng suất gỗ trung bình giảm xuống dưới 10 m/ha/năm Mật độ của rừngĐước đôi giảm dan theo tuổi, số cây bị suy giảm mạnh bat dau từ tuổi 20; suy giảm

mạnh nhất ở giai đoạn sau 25 tuổi, giảm 70% số cây so với mật độ trồng rừng banđầu Tuổi thành thục số lượng (về mặt trữ lượng) của rừng trồng Dude đôi tại khu

vực nghiên cứu là tuôi 33.

The thesis on "Structural and growth characteristics of Rhizophora apiculata plantations in Can Gio Mangrove Biosphere Reserve, Ho Chi Minh City" was carried out from June to December 2023 The objective of the study is to determine the characteristics of structure and growth for pure mangrove plantation in study area as a scientific basis for proposing forest management and protection measures

to develop and use mangrove resources sustainably and efficiently The study data

include 72 typical sample plots of 100 m? size and analyzing 02 average trees at theage of 24.

Research results have shown that the average diameter of mangrove plantations in the study area gradually increases from age of 25 (8.5 cm) to age 30 (10.9 cm), age 41 (15.8 cm) and age 45 (20.1 cm) The average height of mangrove plantations gradually increases from age 25 (10.4 m) to age 30 (12.4 m), age 41 (15.4 m) and age 45 (18.0 m) Stem diameter slows down with age The stem height changes from a period of rapid growth and strongest growth at age 10, then transitions to a period of slower growth in later years The stem volume changes from the fast growth stage to the slower growth stage at age 39 The basal area and timber volume of the mangrove plantations change from the fast-growing stage to the slow-growing stage at the age of 12 and 20, respectively The average wood yield of mangrove plantations increases gradually from age 3 and reaches the highest at age 20 at 15.14 m*/ha/year; then gradually decreases until age 30 (12.22 m°/ha/year) From age 35 onwards, it decreases sharply (less than 10 m3/ha/year) The density of the mangrove forest gradually decreases with age, and the number of trees declines sharply starting from the age of 20 The decline is strongest in the period after 25 years of age, with a 70% reduction in the number of trees compared

to the initial afforestation density The age of quantitative maturity of Rhizophora apiculata mangrove plantation in the study area is 33 years old.

MỤC LỤC

TRANG Trang tựa

Trang ChUan 3ơ i

LY lich ca nan oun cece cece 1 Lớời CAM GOAN báo án g2 10265115 G6252050135E018303811344G138E5SB134332333558S3EAS43SE5SS5S4ES83045L48g0S8113835 ill LO) GỐI rs ceavsencwsieurssennestecnqeseeterinemis 2PxÁgầuS9ghtZRulðtbgBtiii8sodiss3OpigfSlsdpvasgisSesggsdixdBbisrrauesrnebgl 1V

Tĩm tắt 2-©2222222122222212211221221121122112112212112112112112112112112112111121121121 11c Vv

MU C LUC ooo eee — VI

Danh sách các chữ viết tắt + HS 11.11.0111 errrcrree x

Danh sách cáo: a8 sssssseaesaiirtiedgdioissbigig9123803145533004835880G1385 ee xI 1Jafili:sfol:ộbHÌHTHeeeesessesasesseesrssnnliueEoenigdbroosodgigueroiaigltggsxctcgtrcsiombagrisiztaggaosigtusstnruoltsberrosel XIV

THỦỦ ERI ccs Sc iS TN iChương 1 TONG QUAN TÀI LIỆỆU -° 2222 s2£seses©5<2 51.1 Một số khái niệm va các van đề liên quan đến dé tài - 51.1.1 Khái niệm rừng ngập mặn va phân bố của rừng ngập mặn 51.1.2 Khái niệm liên quan đến cau trúc rừng -2- 2 ©22©2++2+2z++zx+zx++cxe2 61.1.3 Khái niệm liên quan đến sinh trưởng, tăng trưởng và biểu quá trình

Qui c0: 111 8

1.1.3.1 Sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng (cây cá thể) - - 8

1.1.3.2 Sinh trưởng va tăng trưởng của lâm phần 2-22 ©2222222++25+2 91.1.3.3 Khái niệm về biểu quá trình sinh trưởng -2 -2- 2225225 11

1.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thé giới và ở Việt Nam 12

1.2.1 Tình hình nghiên cứu về cau trúc rừng trên thé giới . - 12

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về cau trúc rừng ở Việt Nam -. - 141.3 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng của cây cá thể và

lâm phan trên thế giới và ở Việt Nam -2- 2¿©22+2z22++2++zz++zzeez 17

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng của cây cá thể và

bE0891:8:.8:/:21 PS Ly

1.3.1.1 Những nghiên cứu về thử nghiệm và chọn lựa ham sinh trưởng 17

1.3.1.2 Thiết lập mô hình dự đoán sinh trưởng -2 2z525+52sz5=+2 201.3.2 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của cây cá thé và

lâm phần tại Việt Nam - 2: 2-2222222E222122E22212212221221221122121222 22

1.3.2.1 Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng của cây rừng và lâm phần 221.3.2.2 Van đề xây dung mô hình dự đoán sinh trưởng - 2252 24

1.3.2.3 Nghiên cứu về sinh trưởng của loài Đước đôi ở Việt Nam 27

1.4 Thảo luận chung về các kết quả nghiên cứu 2-22 ©522+z22z25zz=+2 28Chương 2 ĐẶC DIEM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CƯUkkeeeeeeeeensieniaedbsehrdioiosslisgsl0egl0000012100618/403100606/04 31

2.1 Đặc điểm khu vực nehiến GỮUsenssesssssnotisootfsfuSioNEStniSES0019i0238080.0990306i1l300/080821000/ 31

2.1.1 Đặc điểm điều kiện tự mhi6m neces eecseeeseeeeseeeeseeeeeeeeeeeeseeeesseeeesseeesnees 31

QLD Vi tri 0 31

B13, Hồvffễm đu Ni, tiểi Ba saagngngggganhhudiiooaigtianggudiiBiginoteidsug4006098500 32

Z.1,1⁄3, KHí lận hai BE Kha OF về DỮ<seesesesesoesosnondngdouoeasgo-L0lebeosgarggigosersgire 332.1.1.4 Đặc điểm thủy văn - 2-22 22222222222212212211271221211211 211211 1c ee 33

2.1.1.5 Địa hình thé nhưỡng tiểu khu 05 và 09 22©-2222222222z+22zz2zze: 33

PˆÄ NI 6i 34

2.1.2 Đặc điểm dân sinh kinh tẾ -22 525+Sccerrtrkrtrrrkrtrrkrrrrrrrrrrrree 35ð,1.Z.1, Tiêu số vũ tihfni HỖ CA GWseseseeieoinieninikontgobfriddesuorloggsugi408006063000/00480-2 35

Me EuaiD TRE THỊ TUỆ HN asssusessensutseresggradbfipoftsg:05180200279298:32206200x4E.275920004005804 35

2.1.2.3 Tình hình giao thông - - - +52 ++++***t+*x+EESErEEeerrrkerrrkrrrrkrrrrkrrrre 35 2.2 Nội dung nghiÊn CỨU - - - - + + * SE vn TH TH ng nếp 36 2:3 Phone phap DEM Ef GWU cceeecesseeeodsnieino0x5010S8048814913E103383883904GES3SSEXEEUSSSEESE 3/ 2S Le Phiten phầp:TUẬNHccaecseseesseedssssriokbscEnisdsecEmtdgsokliliigimrjngtoâtriulistuokiiguS000aigố5/3M00g802 37

2.3.2 Phương pháp điều tra thu thập số liệu trên các OTC 5 37

2.3.3 Phương pháp xử lý nội nghiỆp - - - 5-55 + 2+ S2 ++s+sxerrerrrrrrrrrrxrs 39

2.3.3.1 Phương pháp tính toán các tài liệu CƠ SỞ - -++-<<<<<c<+ccesxee 39

2.3.3.2 Phương pháp tính toán các đặc trưng mẫu -2- 2225s5+552 412.3.3.3 Phương pháp xác định cấu trúc số cây (phân bố N/D,3 và N/H) 41

2.3.3.4 Phương pháp nghiên cứu các quy luật sinh trưởng, tăng trưởng 41

2.3.3.5 Công cụ xử lý số liệu -2©222S2+E2E22522522112112112112112112121 2 xe 42

Chương 3 KET QUA NGHIÊN CỨU 2-ssssssess+s 43

3.1 Cấu trúc của rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu 433.1.1 Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng trồng Đước đôi - - 43

3.1.2 Phân bồ số cây theo cấp đường kính -2- 22 2¿222+222z22z+zczze+ 44

3.1.3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao -2-2¿22222222+z2x222+22xzzxzzrxeex 473.2 Sinh trưởng cây bình quân của rừng trồng Đước đôi tại khu vực

LC se se ene ee ee ee ee ee et 52

3.2.1 Sinh trưởng về đường kine o.oo cece eccecceeeseeeseeeseeseseeesteseneseneseneeeeees 523.2.2 Sinh trưởng về chiều cao - ¿222 222222E22E22122122122112112121221222xe 333.2.3 Sinh trưởng về thể tích -+ +2222222E22E22E22E225223221223221221221222222 xe 54

3.2.4 Đặc điểm sinh trưởng của cây bình quân . -2 2222+522z 56

3.3 Sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu 623.3.1 Hàm ước lượng mật độ của rừng trồng TƯ CAO suanhneenireiaesetassoaassoaia si 623.3.2 Hàm ước lượng tiết diện ngang của rừng trồng Đước đôi 633.3.3 Hàm ước lượng trữ lượng gỗ của rừng trồng Đước đôi 643.4 Đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu . -¿2¿22+2z+2z+2z+zs+zzzxzzsz 72

3.4.1 Cac ham ước lượng sinh trưởng của cây bình quan - 723.4.2 Cac hàm ước lượng sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi - 72

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHI 22¿222+222+tEErrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrre 77TH —— aĂŠẽŸêẽẽẽ {ẽ 77Co) 0000/00 9000ï0S00562.590XX8G" 78TALE TAN HD de eens 80PHAN PHU LUC cesssssssssssssessesnsccscssscnsccsccnscesseascesesaccasecuccascesesaccesecuceaseeseenses 87

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIET TAT

Đường kính 1,3 m tinh theo lý thuyết, em

Cơ số Logarit Neper

Hình số thân cây tuyệt đối, hình số ngang ngực.Tiết diéng ngang thân cây (m’)

Chiều cao vit ngon, m

Chiéu cao thuc nghiém, m

Chiéu cao tinh theo ly thuyét, m

Thể tích tính theo lý thuyết, m/cây.

Lượng tăng trưởng hàng năm về đường kính, em

Lượng tăng trưởng hàng năm về tiết điện ngang, m’/ha.

Lượng tăng trưởng hang năm về chiều cao, m

Luong tăng trưởng hàng năm về trữ lượng, m’/ha

Lượng tăng trưởng hàng năm về thể tích, m’/cay.

Lượng tăng trưởng bình quân về đường kính, cm

Luong tăng trưởng bình quân về tiết diện ngang, m*/ha

Lượng tăng trưởng bình quân về chiều cao, m

Lượng tăng trưởng bình quân về trữ lượng, m*/ha

Lượng tăng trưởng bình quân về thể tích, mÌ/cây.

Số hiệu của hình hay bảng theo chương

Sô hiệu của hàm thử nghiệm.

DANH SÁCH CAC BANG

BANG TRANGBảng 2.1 Thống kê số 6 tiêu chuẩn ở các năm trồng (rừng Đước đôi) tai

SIR cn cn ce ca 38Bang 3.1 Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng trồng Đước đôi tại khu vực

HEHT1ỂH 'GỬU ecsretietrSi01500L0GG0G5IGGGGTVRGEHIGHGNGEIEEIGSESQEGESGQESIBISNUSGOEENilSfS8rsgguanal 44

Bảng 3.2 Đặc trưng thống kê về đường kính D; ; của rừng trồng Dude đôi

từ 25 - 45 tuổi tại khu vực 914011351191017272 7S 45Bảng 3.3 Đặc trưng thống kê về chiều cao H,, của rừng trồng Dude đôi

từ 25 - 45 tuổi tại khu vực nghiên cứu -22¿222s+2zz2z2zzzxzzxzxzzez 48Bảng 3.4 Các chỉ tiêu thong kê từ các hàm ước lượng đường kính cây bình quân

của rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu -:-2z55z5sz5s2 52Bang 3.5 Các chỉ tiêu thống kê từ các hàm ước lượng chiều cao cây bình quân

của rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu -z 53

Bảng 3.6 Các chỉ tiêu thống kê từ các hàm ước lượng thé tích cây bình quân

của rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu -:-2255z55z5s2 Sp)Bang 3.7 Những hàm sinh trưởng ở mức cây bình quan của rừng trồng

Đước đôi tại khu vực nghiên CỨU - 5< E2 *E**E*ekereerrreerreeree 56

Bảng 3.8 Sinh trưởng đường kính cây bình quân của rừng trồng Đước đôi 56Bảng 3.9 Sinh trưởng chiều cao cây bình quân của rừng trồng Đước đôi 58Bảng 3.10 Sinh trưởng thé tích cây bình quân của rừng trong Đước đôi 59Bảng 3.11 Các chỉ tiêu thống kê từ các hàm ước lượng mật độ của rừng trồng

Đước đôi tại khu vực nghiên CỨU - << 5< E****E SE key 62

Bảng 3.12 Các chỉ tiêu thống kê từ các hàm ước lượng tiết diện ngang thân cây

của rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu -z52z55z5s2 63

Bảng 3.13 Các chỉ tiêu thống kê từ các hàm ước lượng trữ lượng gỗ của

rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu -2 22¿5sz5szsz5s+2 65Bảng 3.14 Những ham sinh trưởng đối với rừng trồng Đước đôi tại khu vực

TEHIỂN OULU zs n6 c0: b201Aci0008 06210080560: 8 36 353810L3888015386856336881403313093898869ãb20i60%3ã0./0856300038 80/30 66

Bang 3.15 Mật độ bình quân của rừng trồng Đước đôi - 66

Bảng 3.16 Sinh trưởng tiết diện ngang của rừng trồng Đước đôi 68Bảng 3.17 Sinh trưởng trữ lượng gỗ của rừng trồng Đước đôi -.- 70Bảng 3.18 Biểu quá trình sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi tại khu vực

rừng ngập mặn Cần Giờ -. -2- 22©22222++2E+2EE222E22EE22EE22EEzrxrerrrrrev 73

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 2.1 VỊ trí địa lý xã An Thới Đông 311

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn phân bố N%/D,;3 của rừng trồng Dude đôi

giai đoạn 25 — 33 tuổi tại khu vực MSN ISH CU Uasessszetbescaetessrpglapiskiobigsaseisgasi 46

Hình 3.2 Biểu đồ biểu diễn phân bố N%/D,3 của rừng trồng Đước đôi

giai đoạn 38 — 45 tuôi tại khu vực nghiên CứỨU -+-«<<+<<<+ee<sess 47Hình 3.3 Biểu đồ biéu diễn phân bố N%/H của rừng trồng Dude đôi

giai đoạn 25 — 33 tuôi tại khu vực TEHIỂH EỮöseeesessssssasaoisssssikssssassues 49Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn phân bó N%/H của rừng trồng Dude đôi giai đoạn 38 —

45 tuổi tại khu vực TONIC NC Ws nen nseeinsBieiioiaDhikisishiesSDISGHENSESSE/S0385u33.88G80SE0 50Hình 3.5 Đồ thi biểu diễn sinh trưởng đường kính cây bình quan của rừng trồng

Đước đôi được mô tả bằng hàm Michaielis 2-©22222z222z22+z+2 52

Hình 3.6 Đồ thị biểu diễn sinh trưởng chiều cao cây bình quân của rừng trồng

Đước đôi được mô tả bằng ham Chapman Richards 2 222 54

Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn sinh trưởng thẻ tích cây bình quân của rừng trồng

Đước đôi được mô tả bằng hàm GomperfZ 2-2 2z+22z+2z++zzzz+ 55Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn tăng trưởng (ZD;;,ADI,3) ở mức cây bình quân của

rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu -2-z+szzzszzz>s+2 60Hình 3.9 Đồ thị biểu diễn tăng trưởng (ZH_ AH) ở mức cây bình quân của

rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu -¿-2+szzs+zs+zzz>sz2 61Hình 3.10 Đồ thị biểu diễn tăng trưởng (ZV AV) ở mức cây bình quân của

rừng trồng Dude đôi tại khu vực nghiên cứu 2- 2 2222222222252 61

Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn quan hệ N = f(A) đối với 1 ha rừng trồng Đước đôi

tại khu vực nghiên cứu bằng BRAG EEUÍÍ ««s<sssesessSikesbdbiiecsisnngtfBsuenulS0EEaig105800-68nu.nÓ 63

Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn quá trình biến đổi tiết diện ngang của rừng trồng

Đước đôi tại khu vực nghiên cứu được mô tả bằng hàm Thomasius 64Hình 3.13 Đồ thị biéu diễn quá trình biến đổi trữ lượng gỗ của rừng trồng Dude

đôi tại khu vực nghiên cứu được mô tả bằng hàm Chapman Richards 65Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn lượng tăng trưởng tiết điện ngang của rừng trồng

Đước đổi tại khu vực nghiÊn CỨU-‹.:‹.::.:- ::-s 5.235525525255<552555511101385248414566 88.838 69

Hình 3.15 Đồ thị biéu diễn lượng tăng trưởng trữ lượng gỗ của rừng trồng

Đước đôi tại khu vực nghiÊn CỨU -. - - 5522 + 2£ +2 £+zEseerrererrrrerrrerrrrs 71

MỞ DAU

Đặt vấn đề

Cây Đước đôi (Rhizophora apiculata Blume) được coi là "chiến sĩ bảo vệ bờbiển" bởi vì nó có khả năng giữ chặt đất đai và bảo vệ bờ biển khỏi hiểm họa củacác thảm họa thiên nhiên như bão, lở đất, sạt lở bờ biển và xói mòn bờ biển Đướcđôi có hệ thống rễ mạnh mẽ và khả năng chịu đựng nước mặn, đặc biệt là ở khu vựcrừng ngập mặn, nơi mà nước mặn có thé xâm nhập sâu vào đất liền Hệ thống rễ này

giúp cây Đước đôi giữ chặt đất đai và ngăn chặn sự di chuyên của đất đai, ngăn cản

sự xói mòn bờ biển và giảm thiêu các tác động xấu của biển đối với bờ Ngoài ra,cây Đước đôi cũng cung cấp một môi trường sống tuyệt vời cho đa dạng các loàiđộng vật và thực vật trong khu vực rừng ngập mặn Nó tạo ra một môi trường ồn

định cho các loài sống và cung cấp các nguồn tài nguyên tự nhiên quan trọng như

thủy san và gỗ Cây Đước đôi có một số đặc điểm sinh trưởng đặc biệt so với nhữngloài cây khác, chúng có khả năng sống sót ở những khu vực đầm lầy, ngập nước vàmặn, nơi mà nhiều loài cây khác không thé sống được Cay Đước đôi có khả năngphát triển hệ thống rễ hít khí, giúp chúng có thể thở đưới nước mặn

Đặc biệt, trong Khu dự trữ sinh quyền rừng ngập mặn Cần Giờ, cây Dude

đôi đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự đa dạng sinh học của khu vực này.

Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng Đước đôi nhằm giúp

đánh giá được tình trạng sức khỏe cũng như nắm bắt được quy luật sinh trưởng vàphát triển của cây và rừng Đước đôi trong môi trường ngập mặn khắc nghiệt.Những nghiên cứu này đồng thời giúp cho chúng ta hiểu rõ sự tương tác của loàiĐước đôi đối với môi trường sống, bao gồm cách chúng thích nghi với độ mặn,

lượng nước, đất và các yếu tố khác Những thông tin về cấu trúc rừng là căn cứkhoa học dé phân tích không chi đặc tinh sinh thái của rừng, mà còn xây dựng các

phương thức lâm sinh Cấu trúc rừng hợp lý sẽ đảm bảo cho chúng tồn tại và phát

triển tốt Những thông tin về quá trình sinh trưởng và tăng trưởng của cây và rừng

Dude đôi sẽ giúp các nhà Lâm học đưa ra các quyết định quan trọng trong quản lýrừng và phương thức lâm sinh nhằm bảo vệ, phát triển và sử dụng rừng ngập mặn

hiệu quả và bền vững Vì vậy, việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng củarừng trồng Đước đôi tại Khu dự trữ sinh quyền Cần Giờ là rất cần thiết và quan trọng

Năm 1991, rừng Cần Giờ được Chính phủ công nhận là rừng phòng hộ

Rừng Cần Giờ được giao khoán cho các hộ chăm sóc, khai thác Cũng trong nhữngnăm 1991-1999, hiện tượng ủ than từ việc tận dụng các cành tỉa thưa diễn ra khá ồ

at Dé tránh tình trạng lợi dụng việc tia thưa dé phá rừng, tháng 6/1999, UBND TP

ra Quyết định số 3172/QD-UB-CNN nghiêm cam tia thưa rừng phòng hộ Cần Giờnhằm hạn chế hiện tượng ủ than

Năm 2000, UNESCO công nhận rừng Cần Giờ là Khu dự trữ sinh quyềnrừng ngập mặn (DTSQ RNM) thé giới Ban Quản lý rừng phòng hộ Cần Giờ cũngđược thành lập Rừng Cần Giờ được bảo vệ kỹ lưỡng hơn Nhưng đến năm 2005, đã

có nhiều nhà khoa học cảnh báo về tình hình sâu bệnh tấn công và rừng Cần Giờ

đang chết Nhiều nhà khoa học lúc đó đã thống nhất cần thực hiện biện pháp tác

động lâm sinh vào rừng Cần Giờ, nhằm nâng cao chất lượng rừng, tạo điều kiện chorừng sinh trưởng và phát triển

Kết quả nghiên cứu của Viên Ngọc Nam và ctv (2004) đối với rừng trồngĐước đôi thuộc 24 tiểu khu rừng của rừng phòng hộ Cần Giờ thành phố Hồ ChiMinh cho thấy, tuổi thành thục số lượng của cây cá thé Đước đôi là 21 tuổi Hiện tạicây Đước đôi tại Cần Giờ tuổi lớn nhất đã 45 tuôi (trồng từ năm 1978) Tại tiểu khu

05 và tiêu khu 09, tuổi của rừng trồng Dude đôi không liên tục, từ 25 đến 45 tudi,

tuy nhiên việc nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, tăng trưởng của chúng từ tudi 25đến nay qua đó xác định tuổi thành thục số lượng về mặt trữ lượng (lâm phần) chưa

được tiếp tục nghiên cứu một cách đầy đủ Với thực trạng đó, qua kết quả nghiên

cứu của đề tài này sẽ đóng góp những thông tin khoa học quan trọng về đặc điểmcấu trúc rừng và sinh trưởng của cây và rừng Đước đôi làm cơ sở khoa học cho

công tác quản lý bảo vệ rừng, đánh giá tình hình sinh trưởng, tăng trưởng của cây

và lâm phan Dude đôi tại khu vực nghiên cứu, dé tài: “Đặc điểm cau trúc và sinh

trưởng của rừng trồng Dude đôi (Rhizophora apiculata Blume) tại lâm phận Khu

dự trữ sinh quyền rừng ngập mặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh” được chọn để

thực hiện đề án tốt nghiệp cuối khóa học

Mục tiêu chung

Xác định đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng trồng Đước đôi thuần

loài tại tiêu khu 05 (5a, 5b) và tiểu khu 09 thuộc Khu dự trữ sinh quyền rừng ngậpmặn Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các

biện pháp quản lý và bảo vệ rừng nhằm phát triển và sử dụng tài nguyên rừng ngập

mặn một cách bền vững và hiệu quả

Mục tiêu cụ thể

- Xác định đặc điểm cấu trúc rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu

- Xác định quy luật sinh trưởng, tăng trưởng của cây và lâm phan, và xác địnhtuổi thành thục số lượng cho đối tượng rừng trồng Đước đôi tại khu vực nghiên cứu

Pham vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu ở đề tài này là rừng trồng Dude đôi tại tiêu khu 05 (5a,

5b) và tiểu khu 09 thuộc lâm phận Khu dự trữ sinh quyền rừng ngập mặn Cần Giờ,Thành phố Hồ Chí Minh Đề tài này chi tập trung nghiên cứu (i) đặc điểm cấu trúcrừng trồng (phân bố N/D¡z, N/H„); (ii) các quy luật sinh trưởng, tăng trưởng củacây bình quân như đường kính (D¡ 3), chiều cao (H„„), thé tích thân cây (V); (iii) cácquy luật sinh trưởng của lâm phần như mật độ của rừng (N), tiết diện ngang củarừng (G), trữ lượng gỗ của rừng (M) và giải quyết việc lập biểu quá trình sinh

trưởng, xác định tuôi thành thục số lượng đối với rừng trồng Đước đôi tại khu vực

+ Ý nghĩa thực tiễn:

Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng dé đánh giá đặc điểm cấu trúc vàsinh trưởng của rừng trồng Đước đôi tại Khu dự trữ sinh quyền rừng ngập mặn Cần

Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh

Chương 1 TỎNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Một số khái niệm và các vấn đề liên quan đến đề tài

1.1.1 Khái niệm rừng ngập mặn và phân bố của rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn là quần xã được hợp thành từ thực vật ngập mặn ảnh hưởng

bởi nước triều ven biển nhiệt đới hoặc bán nhiệt đới Rừng ngập mặn phân bố ở

vùng triều giữa biển và đất liền ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giớinằm trong khoảng 30° vi Bắc va 30° vĩ Nam (Giri va ctv, 2011) Chúng phát triển

trong môi trường khắc nghiệt như độ mặn cao, nhiệt độ cao, thủy triều cực đoan,

trầm tích cao và đất yếm khí bùn Ước tính hiện tại diện tích rừng ngập mặn trên thế

giới chỉ bằng một nửa so với trước đây (Spalding và ctv, 1997; Spiers, 1999) vàphần lớn diện tích còn lại đang trong tình trạng suy thoái (UNEP, 2004; MAP,

2005) Các môi trường sông ven biên trên khắp thế giới đang chịu áp lực lớn về dan

số và phát triển, đồng thời thường xuyên phải hứng chịu các cơn bão

Theo Ngô Đình Qué va ctv (2003), rừng ngập mặn là hệ sinh thái sinh trưởng

và phát triển trên các dang lập địa ngập triều vùng cửa sông, ven bién của các nước

nhiệt đới và cận nhiệt đới Đây được xem là một hệ sinh thái có năng suất sinh họccao và có vai trò quan trọng về kinh tế xã hội và bảo vệ môi trương

Theo Đỗ Đình Sâm (2005), rừng ngập mặn không những cung cấp các lâmsản như gỗ củi, tanin, thức ăn cho gia súc mà còn là nơi trú ngụ và sinh sản củanhiều loài thủy hải sản, đồng thời giữ vai trò tích cực trong trong việc phòng hộ venbiển, hạn chế xói lở, mở rộng diện tích lục địa, bảo vệ đê biển

Vi vậy, mặc du diện tích rừng phòng hộ ven biên bao gồm ca rừng ngập mặn va

rừng phòng hộ ven biển chỉ chiếm 5,5% trong tông số 6 triệu ha rừng phòng hộ của cả

nước, nhưng chúng có vai trò hêt sức quan trọng về kinh tê, xã hội và môi trường.

Rừng ngập mặn phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận xích đạo nên đốivới môi trường không khí nhiệt độ là yếu tố đặc trưng, ở những nơi có biên độ thích

hợp và ít dao động, cây ngập mặn có điều kiện sinh trưởng và phát triển tốt, cho nên

hạt giống khi phát tán có điều kiện nảy mầm ở mức tối ưu nhất; ngược lại ở nhữngnơi có biên độ dao động nhiệt lớn thì quá trình sinh trưởng, phát triển sẽ diễn ra

chậm cho nên cũng ảnh hưởng tới sự phân bố rừng ngập mặn Loài cây ngập mặn

có điều kiện sinh trưởng và phát triển tốt trong môi trường nước dé cung cấp chấtdinh dưỡng cần thiết, có vai trò cân bằng và duy trì độ mặn dé hạt giống các loài

cây ngập mặn ở những khu vực khác có điều kiện nảy mầm

Với môi trường đất trong một quần xã rừng ngập mặn phụ thuộc vào nhiềuyếu tố địa hình Sự thay đôi mực nước biên hoặc quá trình xói mòn, sạt lở có thé tácđộng trực tiếp đến sự phân bố của rừng ngập mặn Các quần xã rừng ngập mặn pháttriển tốt nhất đối với những bãi bồi có đảo che chắn sẽ tạo điều kiện cho cây ngậpmặn phát triển tốt

1.1.2 Khái niệm liên quan đến cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là một nhân tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến tiến trình

cạnh tranh giữa thực vật với cơ chế tác động lẫn nhau giữa chúng trong hệ sinh tháirừng Dé tồn tại, mỗi loài cây không chỉ yêu cầu một điện tích dinh dưỡng (khônggian sinh trưởng) nhất định mà còn có sự biến động theo tuổi của cây, điều kiện khíhậu và dat đai thé nhưỡng Số lượng cây quá nhiều sẽ làm tăng sự cạnh tranh giữathực vật và phương tiện sống làm cho cây bị chèn ép mạnh, khả năng bị chết cao,làm suy yếu và đôi khi mat khả năng tái sinh hạt và năng lực sinh sản bang chỗi(Xukasov, 1953 và Knapp, 1954; dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002)

Việc nghiên cứu quy luật cấu trúc rừng trồng là để tìm ra các dạng cấu trúcphô biến nhất và các dang tối ưu theo quan điểm kinh tế, nghĩa là kiêu cau trúc cho

năng suất gỗ cao nhất, chất lượng gỗ phù hợp với nhu cầu sử dụng gỗ và bảo vệ môi

trường Trên cơ sở các quy luật cấu trúc, các nhà lâm học có thể xây dựng cácphương thức khai thác, tỉa thưa hợp lý cho rừng trồng thuần loại, đều tuổi hay nhiềuthế hệ tuổi (Nguyễn Ngọc Lung và ctv, 1999)

Theo Wenk (1995) nghiên cứu xác định cấu trúc của một loại hình rừngnhằm mục đích không những đánh giá hiện trạng rừng và động thái sinh trưởng của

rừng qua các quy luật phân bố số cây theo chiều cao Hy, (cấu trúc đứng), theo

đường kính D; ; và tổng tiết diện ngang G (cau trúc ngang), mà còn có thé xác địnhchính xác kích thước bình quân lâm phần phục vụ cho công tác điều tra quy hoạch

rừng Trong nghiên cứu cau trúc của rừng trồng thuần loại, đều tuổi thì hai nhóm số

liệu được các tác giả quan tâm nghiên cứu đó là đường kính thân cây tại vi trí 1,3 m

(D¡3) và chiều cao vit ngọn (H„,) của các cá thé cây rừng Số liệu về đường kính

thân cây tại vị trí 1,3 m dùng để đánh giá kích thước của cây và biểu thị tuổi củarừng Số liệu về chiều cao vút ngọn dùng đề đánh giá kích thước của cây và biểu thị

sự phân tầng rừng Cấu trúc rừng phản ánh điều kiện sinh thái Cụ thể, những nơi có

điều kiện môi trường khắc nghiệt, cấu trúc rừng đơn giản chỉ gồm những loài câychống chịu được môi trường đó Nơi có môi trường thuận lợi, cấu trúc rừng phức

tạp và gồm nhiều loài cạnh tranh, có phần cộng sinh và các loài ký sinh (các loạirêu, địa y ) Vùng ôn đới, cau trúc rừng thường là thuần loài, đều tuổi, một tầng,rụng lá (trích dẫn bởi Nguyễn Minh Cảnh, 2021)

Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D,3) là một trong những quy luậtquan trọng trong kết câu lâm phan, vì nó thể hiện quy luật sắp xếp các thành phancau tạo nên quan thé trong không gian theo thời gian Từ quy luật này, có thể đánhgiá được kết cấu của rừng, đề xuất các biện pháp lâm sinh thích hợp dé xây dựngquan thé có năng suất và tính ổn định cao Thông qua mật độ ở từng cấp kính, cóthê biết rừng đang ở trạng thái nào, xu hướng phát triển của rừng ở tương lai

Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H„,) phan ánh sự phân bố, sắp xếp

trong không gian giữa các cây với nhau Về phương diện sinh thái học, nó thể hiệncho sự hướng sáng, cạnh tranh để dành không gian sống của các cây với nhau Điều

này dẫn đến những cây có sức sống tốt sẽ vươn lên tầng trên, những cây có sức

sống kém hon sẽ ở tang dưới hoặc bị dao thải

Những thông tin về cấu trúc rừng là căn cứ khoa học để phân tích các đặc

tính sinh thái của rừng, tiến tới việc xây dựng các phương thức lâm sinh hiệu quả

Các nhà điều tra rừng thường sử dụng các mô hình phân bố N/D,3, phân bố N/Hy,,phân bố số N/G và phân bố N/V dé thông kê nhanh mật độ quần thụ, tiết diệnngang và trữ lượng gỗ của rừng theo từng cấp D¡; hoặc cấp Hy, (Nguyễn Văn

Thêm, 2002).

1.1.3 Khái niệm liên quan đến sinh trưởng, tăng trưởng và biểu quá trình sinh

trưởng

1.1.3.1 Sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng (cây cá thể)

Sinh trưởng và tăng trưởng cây rừng là hai khái niệm quan trọng trong lĩnh

vực khoa học rừng và quản lý rừng Chúng thường được sử dụng để mô tả sự pháttriển của cây rừng và có vai trò quan trọng trong việc đánh giá tình trạng và hiệu

quả của các chương trình quản lý rừng.

Sinh trưởng cây rừng là quá trình phát triển của cây từ khi nó còn nhỏ chođến khi trở thành cây trưởng thành Trong quá trình sinh trưởng, cây sẽ phát triểncác cơ quan sinh sản và phát triển thân cây để tạo ra thân cây to lớn hơn Sinhtrưởng cây rừng bao gồm các quá trình như: hấp thụ nước và chất dinh dưỡng từ

đất, quang hợp dé sản xuất năng lượng, sinh sản dé tạo ra hoa và quả, và phát triển

thân cây để tăng kích thước và độ cao của cây Nghiên cứu sinh trưởng của cây vàrừng là tìm hiéu và xác định quy luật phát triển của chúng thông qua một số chỉ tiêusinh trưởng như: D¡¿, Hy, V theo tuổi Những quy luật này được mô tả và trìnhbày bằng những phương trình toán học cụ thé và được gọi là các hàm sinh trưởng

hay các mô hình sinh trưởng.

Sinh trưởng của cây được chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn hình thành, phát

triển; Giai đoạn sinh trưởng mạnh; Giai đoạn thành thục và già cỗi Các giai đoạn này

mang tính đặc trưng riêng và tùy theo đặc tính sinh học của loài cây (mọc nhanh hay

chậm), điều kiện lập địa, biện pháp tác động mà nhịp điệu biến đổi về sinh trưởng

sẽ khác nhau dẫn tới thời điểm chuyên đổi của các giai đoạn sẽ khác nhau Điều nàyđược thể hiện rất rõ giữa các loài cây mọc nhanh, mọc chậm Từ đây vấn đề đặt racho nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng và sản lượng rừng trồng là phải thé hiện

sinh trưởng một cách liên tục (Nguyễn Minh Cảnh và Giang Văn Thắng, 2018)

Tăng trưởng cây rừng là khái niệm liên quan đến tốc độ phát triển của câyrừng trong một khoảng thời gian nhất định Tốc độ sinh trưởng và tăng trưởng của

cây rừng có tác động trực tiếp đến sản lượng rừng, một yếu tô quan trọng trong việc

bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế Sinh trưởng là quá trình tăng trưởng kíchthước và khối lượng của cây trong một khoảng thời gian nhất định, trong khi tăng

trưởng là sự gia tăng về kích thước và khối lượng của cây trong thời gian đài hơn

Tăng trưởng cây rừng có thể được đo bằng nhiều cách khác nhau, bao gồm đođường kính cây, đo độ cao cây, hoặc đo thể tích cây Tăng trưởng là sự tăng lên về

kích thước của một hoặc nhiều cá thé trong lâm phần với khoảng thời gian cho

tr-ước (Vanclay, J.K., 1999; Avery, T.E.,1975; Wenk, G., 1990) Thông thường chỉ tiêu này được xác định theo đơn vi thời gian là năm (Id¡s: cm/nam; ih: m/năm; iM:

m`/ha/năm) (Vũ Tiến Hinh va ctv, 2012)

Về phương pháp xác định lượng tăng trưởng ở cây riêng lẻ (cây cá thể) baogồm: giải tích thân cây hoặc sử dụng khoan tăng trưởng Pressler, hoặc đo lặp lạinhiều năm trên ô định vị, hoặc sử dụng mô hình sinh trưởng của một số loài cây đã

có sẵn Ngoài ra, tăng trưởng cây đứng có thể xác định thông qua suất tăng trưởngthể tích (Pv), qua diện tích xung quanh thân cây hoặc qua biểu thê tích hai nhân tố(trích dan bởi Võ Văn Hồng và ctv, 2006)

Các quá trình sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng có thể bị ảnh hưởngbởi nhiều yêu tố như khí hậu, đất đai, độ 4m, mật độ rừng và tác động của conngười Hiểu rõ các quá trình này là rất quan trọng trong việc đưa ra các quyết địnhquan trọng trong quản lý rừng, bao gồm việc quyết định về thời điểm khai thác, tỉa

thưa và bảo vệ rừng

1.1.3.2 Sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần

Sinh trưởng của lâm phần là tổng lượng sinh trưởng của tất cả các cá thê cây

sông trên một đơn vị nhất định (thường quy về hecta) Nắm bắt được quá trình sinh

trưởng của cây và lâm phần sẽ là một công cụ tin cậy để đề xuất các biện pháp kỹthuật lâm sinh phù hợp như tỉa thưa, tuổi khai thác chính của rừng (Nguyễn Minh

Cảnh và Giang Văn Thắng, 2018)

Cây rừng trong lâm phan trong thời gian sinh trưởng thì các nhân tổ về:Đường kính (D;3), chiều cao vút ngon (H„ạ), tổng tiết diện ngang (G), số cây (N),

trữ lượng rừng (M) không ngừng thay đổi Cũng chính vì thé ma sản lượng lâm

phần được đặc trưng bởi kích thước của các chỉ tiêu này ở cuối mỗi giai đoạn pháttriển của lâm phần (như trữ lượng, tổng tiết diện ngang trên héc ta, hoặc đường

kính, chiều cao tương ứng với từng tuổi) Tương tự như vậy, tăng trưởng lâm phan

được đánh giá bằng mức độ biến đổi được của chỉ tiêu nói trên trong một khoảngthời gian nhất định (như trữ lượng, tổng tiết điện ngang/ha/năm ) Tăng trưởng của

các chỉ tiêu san lượng lâm phần có thé được xác định thông qua các mô hình sinh

trưởng hoặc trực tiếp thông qua mô hình độc lập khác Những mô hình như vậy

được gọi là mô hình tăng trưởng.

Sinh trưởng của cây cá thể và quần thể (lâm phần) là hai vấn đề khác nhau

nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhau Sinh trưởng của lâm phần gồm toàn bộ sự tăngkhối lượng vật chất được tích lũy bởi từng cá thé va vật chất bi mat di từ những bộphận hay cá thể bị đào thải (chết hoặc bị tỉa thưa) Những đại lượng sinh trưởng

bình quân như đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, thể tích thân cây có

vỏ luôn phụ thuộc vào tuổi và tuân theo những quy định nhất định Sự tăng lêncủa những chỉ tiêu này là kết quả của hai quá trình trên Tuy nhiên, ở mỗi giai đoạntrong quá trình sinh trưởng của lâm phần, sự lớn lên của các đại lượng sinh trưởngtrên đã tạo ra những biến đổi về chất của lâm phần đó theo những nguyên lý củaquy luật "lượng đổi chất đổi"

Từ những đặc điểm về sinh trưởng lâm phần nêu trên, khi mô tả quy luật sinh

trưởng của lâm phan, mô hình cần thể hiện tổng hợp hai qua trình này, đồng thời

khi xác định tăng trưởng lâm phan cần quan tâm đến lượng mat đi do lợi dụng trunggian Tỷ lệ giữa lượng sinh ra và lượng mat đi phụ thuộc vào giai đoạn phát triển vabiện pháp kinh doanh Trong kinh doanh rừng cần có biện pháp tác động hợp lýđiều chỉnh hai quá trình này sao cho cuối cùng lâm phần có sản lượng cao nhất(trích dẫn bởi Nguyễn Minh Cảnh và Giang Văn Thắng, 2018)

Sinh trưởng của cây cá thé và lâm phan nói chung thông qua các nhân tố như

đường kính, chiều cao, thể tích và số cây nói riêng mang tính quy luật Đối với câylấy gỗ thường chỉ quan tâm đến đường kính thân và chiều cao cây Sinh trưởng của

cây rừng chịu sự tác động của các nhân tố môi trường và các nhân tố nội tại trongbản thân mỗi một cá thể và quần thé như đất đai, nhiệt độ, lượng mưa Cho đếnnay, người ta vẫn chưa đánh giá được ảnh hưởng day đủ và cụ thé của những yếu tốnày đến sinh trưởng như thế nào Do đó trong những phạm vi nhất định môi trườngđược coi là hằng số và sinh trưởng chỉ phụ thuộc vào thời gian Y = f(A) Đặc điểm

chung của phương trình sinh trưởng là: (1) luôn tăng hoặc giảm theo thời gian; (ii) ít

nhất có một điểm uốn; (iii) có các điểm tiệm cận với t = 0 và t = tmax (tmax là tuổisông cao nhất mà cây đạt được, trong kinh doanh rừng chúng được gọi là tuổi thành

thục tự nhiên); (iv) không đối xứng và điểm uốn tại vi tri tụ < tmax/2 (Câm nang

ngành Lâm nghiệp, 2006).

Mô hình sinh trưởng luôn gắn liền với tuổi lâm phan, vì vậy nó chi được vậndụng dé dự đoán sản lượng cho những lâm phần đều tuổi Ngược lại, mô hình tăng

trưởng thường bao gồm thời gian của định kỳ dự đoán và giá trị của các yếu tô khác

tại thời điểm bắt đầu của định kỳ dự đoán

1.1.3.3 Khái niệm về biểu quá trình sinh trưởng

Biểu quá trình sinh trưởng hay còn gọi là biểu sản lượng rừng là loại biểu ghicác trị số bình quân của từng chỉ tiêu sản lượng, mang tính chất đại diện, được Suy

từ các phương trình tương quan giữa các chỉ tiêu được cấu thành trong biểu với tuổi.Biểu được lập theo đơn vị loài cây và cấp đất

Biểu phan ánh quy luật biến đôi của các nhân tố điều tra lâm phan Dé có thé

xác định được trữ lượng cây đứng một cách nhanh chóng, đảm bảo độ chính xác

tương đối, mang tính khoa học, it tốn kém, điều cần thiết là phải xây dựng các loại

biéu chuyên dụng cho phép xác định và dự đoán trước các chỉ tiêu sản lượng cần

thiết thông qua một vài nhân tổ có thé đo được ở cây đứng (D¡s, H), từ đó xácđịnh các biện pháp kĩ thuật tác động phù hợp như xác định tuổi khép tán, tuổi tỉa

thưa nuôi dưỡng, tuôi khai thác chính nhăm từng bước nâng cao năng suât và

chất lượng rừng, đáp ứng được yêu cầu phòng hộ, bảo đảm môi trường sinh thái(Nguyễn Minh Cảnh và Giang Văn Thắng, 2018).

Mục đích chính của việc lập biểu quá trình sinh trưởng cây rừng là dé hiéu rõhơn về quá trình sinh trưởng và phát triên của cây rừng, từ đó có thể đưa ra cácquyết định phù hợp để quản lý và bảo vệ tài nguyên rừng Theo hướng hiện đại là

có thé thiết kế một biểu sản lượng rừng tương đối sát với thực tế thông qua các quy

luật sinh trưởng được xác định từ các phương trình hồi quy với lượng thông tin ít ỏiban đầu Biểu sản lượng rừng là mô hình được nghiên cứu và hoàn thiện dan cho tới

khi các quy luật sinh trưởng được kiểm nghiệm đúng với quy luật (Vũ Tiến Hinh và

ctv, 2012).

1.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới

Tuy theo mục đích nghiên cứu và các yêu cầu đặt ra khi nghiên cứu mà cáctác giả đã nghiên cứu các quy luật cấu trúc lâm phần theo các phương pháp khácnhau Một số tác giả đã nghiên cứu vị trí của cây có đường kính bình quân Đối với

lâm phần thuần loại, đều tuổi, một tầng, Fekete xác định đường kính của cây ở vi trí

10%, 20% cho những lâm phần có đường kính bình quân nhất định; Weise thì xácđịnh là cây có đường kính bình quân nằm ở vị trí 57,5% tổng số cây kể từ cây nhỏnhất nếu sắp xếp tất cả cây trong lâm phan theo thứ tự đường kính từ nhỏ đến lớn(trích dẫn bởi Đồng Sĩ Hiền, 1974)

Matveev — Motin (1931) khi nghiên cứu dạng phân bố của đường kính đốivới lâm phan thuần loài đều tuổi, tác giả đã thấy rằng, dang phân bố của đường kính

phụ thuộc vào tuôi của lâm phan Prodan (1951) đã nghiên cứu quy luật phân bó,

chủ yếu là phân bố đường kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của lâm phần vàbiện pháp kinh doanh Theo ông, sự phân bồ số cây theo cỡ đường kính có giá trị

tiêu biéu nhất cho lâm phần, phan ánh được cấu trúc lâm sinh của lâm phan Một số

tác giả khác đã nghiên cứu phạm vi biến động của đường kính, cụ thể RutkowskiBoleslaw (1963) đã nghiên cứu bằng phương pháp biểu đồ sự phân bố số cây theođường kính trên một hecta theo đại lượng tương đối Cách dùng đường biểu thị

đường kính và số cây theo don vị (lay sai quân phương của chúng sq và sạ làm đơn

vị) đã cho phép so sánh những lâm phần khác nhau Kết quả quan trọng nhất là kếtluận của Tiourin xác định rằng nếu lấy đường kính bình quân làm đơn vị dé biểu thị

các đường kính (cỡ tự nhiên) thì sự phân bố số cây (tính theo phần trăm) theo cỡ tựnhiên không phụ thuộc vào loài cây đối với lâm phần thuần loại và đều tuổi Tiourin

đã lập dãy phân bố số cây tính theo % tổng số của lâm phan thuần loại và đều tuôi

theo cỡ tự nhiên chung cho các loài, các đường kính bình quân và các cấp đất, phạm

vi biến động từ 0,4 đến 1,7 Cho đến những năm gan đây, nhiều tác giả vẫn cònthừa nhận dãy phân bố của Tiourin Rabotnov (1978) lại cho rằng, chuỗi phân bốcây theo cấp đường kính chỉ ra cơ sở và là quy luật cấu trúc trung tâm của những

chỉ tiêu điều tra rừng không chỉ đối với rừng trồng mà còn đối với tất cả các kiểu

rừng Nghiên cứu chúng là bắt buộc đối với bat kỳ ai muốn hiểu biết về cấu trúcrừng trên thế giới Những nhà khoa học điều tra rừng, thậm chí những nhà lâm sinhhọc đã nghiên cứu quy luật nay từ những thế kỷ trước (trích dẫn bởi Đồng Sĩ Hiền,

1974).

Theo Sanit A (1993), cấu trúc và chức năng hệ sinh thái rừng ngập mặn,

thành phần và phân bố các loài cây cũng như các kiểu sinh trưởng của các sinh vậtrừng ngập mặn phụ thuộc nhiều vào 8 yếu tố môi trường: Dia lý ven biến, khí hậu,thủy triều, sóng - dòng chảy, độ mặn, độ oxy hòa tan, đất và các chất dinh dưỡng.Clough B (1997) đã phân chia các yếu tố môi trường thành 3 nhóm chính là: Khí

hậu (nhiệt độ, lượng mưa, mây che, nắng, gió), thủy động học (địa hình, chế độ

triều), đất (độ mặn, nước chứa trong đất, pH, các tính chất vật lý, chất dinh dưỡng).Cấu trúc của hệ sinh thái rừng ngập mặn, thành phan, phân bồ loài và kiêu sinh

trưởng rừng ngập mặn đều phụ thuộc vào các yếu tổ môi trường này (trích dẫn bởi

Viên Ngọc Nam, 2013).

Theo Wenk (1995), ở loại hình rừng trồng thuần loài, đều tuổi phân bố sốcây theo đường kính D; 3, chiều cao Hy, khi mới trồng có quy luật chính thái, sau đólệch trái khi đã bước vào tuổi khép tán, và chuyên sang lệch phải khi rừng lớn tuổi

(trích dẫn bởi Nguyễn Minh Cảnh, 2021)

Theo Joshi và Ghose (2003) khi nghiên cứu cấu trúc rừng và phân bố loài

dọc theo độ mặn và pH của đất, độ dốc trong đầm lầy ngập mặn ở Sundarbans, kếtquả đã cho thấy, đất có độ mặn (từ 13,0 đến 31,2 ppt) giảm khi khoảng cách ngày

càng xa bờ biển nhưng ở pH đất (từ 7,0 đến 7,9) nhận thấy không có xu hướng này.Tần suất ngập triều có ảnh hưởng đến đất có độ mặn Chỉ số phức tạp về cấu trúc

(SCI) tối đa đã được ghi nhận trên vùng mặn ít nhất.

1.2.2 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng nói chung và cấu trúc rừng ngập mặn nói riêng

đã được các nhà khoa học thế giới quan tâm Tuy nhiên, những nghiên cứu sâu về

thành phần cấu trúc rừng ngập mặn ở Việt Nam còn rất ít được quan tâm hơn Các

công trình nghiên cứu, dự án đã và đang thực hiện ở vùng rừng ngập mặn tập trung

chủ yếu vào các lĩnh vực như xây dựng chiến lược quản lý, bảo vệ hệ sinh thái rừng

đến việc tiền hành các thực nghiệm tại hiện trường Đến những năm 40 của thế kỷ 20,việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã được nhiều nhà khoa học Lâm nghiệpquan tâm nghiên cứu Sở đĩ như vậy là vì cấu trúc là cơ sở cho việc định hướng phát

triển rừng, đề ra những biện pháp lâm sinh phù hợp Đặc biệt trong những thập niên

gần đây, xuất hiện một số công trình nghiên cứu của Phan Nguyên Hồng (1991,

1993, 1999) về rừng ngập mặn ở Việt Nam, qua đó tác giả đã nghiên cứu một cáchkhái quát về phân vùng và các dong di cư của cây ngập mặn ở Việt Nam

Năm 1999, Nguyễn Hoàng Tri đã nghiên cứu một cách tổng quát về rừngngập mặn Trong đó tác giả cho rằng, các hệ sinh thái rừng ngập mặn hết sức đadạng về mặt thành phần thực vật, cấu trúc rừng và tỷ lệ tăng trưởng Đặc biệt, tác

giả đã đề cập đến các nhân tố sinh thái chi phối đến sự hình thành và phát triển của

rừng ngập mặn, đồng thời phân tích các tính chất thích nghi hết sức phong phú, đadạng của rừng ngập mặn; các vấn đề bảo tồn, quản lý hệ sinh thái này và sử dụng nómột cách bền vững

Đặng Trung Tan (2007) đã nghiên cứu về ảnh hưởng các yếu tổ môi trườngsinh thái đến sự thích nghỉ loài cây rừng ngập mặn tai Cồn Ngoài, thuộc Cửa OngTrang, tinh Cà Mau Tác gia tập trung nghiên cứu một số yếu tổ môi trường như:

Độ ngập triều, pH, Eh, độ mặn đất, và đặc biệt phân tích sự cạnh tranh loai, sự cạnhtranh ánh sáng cây mạ giữa 2 loài Mam trắng và Dude đôi dé từ đó kết luận Mam

trăng thực sự là loài cây tiên phong xâm chiếm vùng đất mới với các ưu điểm về sự

chịu mặn, chịu sóng gió và là loài ưa sáng Rừng Mắm chính đã làm lá chắn sónggid dé tạo điều kiện cho trụ mầm Đước đôi bám trụ được vào dat va phát triển

Trần Quang Bảo và ctv (2011) khi nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc rừngngập mặn đến quy luật giảm chiều cao sóng biên ở Việt Nam Số liệu nghiên cứuđược thu thập từ 32 ô tiêu chuẩn trên hai vùng sinh thái khác nhau Trên mỗi ôtiêu chuẩn, tiến hành đo đếm cấu trúc rừng ngập mặn và chiều cao sóng biển khi

đi sâu vào các đai rừng ngập mặn ở các khoảng cách khác nhau Kết quả nghiên

cứu cho thấy, chiều cao sóng biển có liên hệ chặt với khoảng cách đi sâu vào đai

rừng theo dạng phương trình hàm mũ Quy luật giảm chiều cao sóng biển phụ

thuộc vào các biến: chiều cao sóng ban đầu, khoảng cách đi sâu đai rừng và cau

trúc rừng ngập mặn.

Vũ Thị Hiền (2013) khi nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường

đến sự phân bố một số loài cây ngập mặn Khu Dự trữ sinh quyền rừng ngập mặn

Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh, kết quả ghi nhận rằng: Loài có mật độ cây caonhất là loài Đước và có phạm vi phân bố rất rộng trong vùng ngập mặn, loài này

thích hợp ở độ mặn đất 30 - 35%o và vùng có tần suất ngập triều trung bình Rừng

Đước trồng trên đất cao có khả năng sống cao hơn nhưng sinh trưởng lại kém hơnkhu vực có địa hình thấp, thủy triều lên xuống đều đặn; và sự thay đối độ mặn donước triều là một trong các yêu tố giới han sự phân bố cây rừng ngập mặn

Phan Thị Thanh Hương và ctv (2014) khi nghiên cứu cấu trúc hiện tại củacác kiều quan xã thực vật rừng ngập mặn tại Vườn Quốc gia Xuân Thủy, tinh NamĐịnh đã tiễn hành phân tích cấu trúc, tính mật độ các loài cây 26, hién trang va khanăng tái sinh của chúng bang việc thiết lập các 6 tiêu chuẩn và các 6 định vị; sinh

khối của các loài cây gỗ trong các quần xã rừng ngập mặn tại Vườn Quốc gia Xuân

Thủy được thử nghiệm dựa vào số liệu đo đường kính ngang ngực Kết quả cho

thây, quân xã ưu thê các loài Sú, Bân chua và Trang có mức sinh khôi trung bình

cao nhất (khoảng 216,6821 tan/ha) và thấp nhất là quần xã Su, Trang, Đước và Ban

chua (khoảng 56,5631 tắn/ha)

Nguyễn Thị Nguyệt và Hồ Đắc Thái Hoàng (2014) khi tiến hành nghiên cứu

cau trúc rừng ngập mặn tai hạ lưu sông Long Đại, huyện Quang Ninh, tinh Quảng

Bình trong năm 2013 đã phân tích được cầu trúc rùng ngập mặn làm cơ sở cho việc

đề xuất các giải pháp sử dụng, quản lý, bảo vệ và phát triển bền vững rừng ngập

mặn Kết quả điều tra cho thấy 5 cấu trúc rừng gồm 30 loài thuộc 22 họ thực vật,

trong đó có 9 loài thực vật ngập mặn chính thức và 21 loài tham gia ngập mặn đã

được xác định Cấu trúc tầng thứ gồm 1 — 2 tang tán chính và thảm cây bụi xen lẫncây tái sinh Bần chua được xác nhận như là loài chiếm ưu thế tuyệt đối ở trên địa

bàn nghiên cứu.

Viên Ngọc Nam (2014) khi nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc rừng ngập

mặn với các yếu tố môi trường làm cơ sở khoa học dé đề xuất giải pháp lâm sinhnhằm nâng cao hiệu quả phòng hộ vùng cửa sông ven biên huyện Cần Giờ, Thànhphố Hồ Chí Minh đã tiến hành bố trí 3 khu vực nghiên cứu đại diện cho tác độngcủa dòng chảy và thành phần loài cây của vùng cửa sông ven biển với 9 tuyến gồm

45 6 đo đếm Kết quả nghiên cứu về cau trúc cho thay, đa số đường phân bồ số câytheo cấp đường kính và cấp chiều cao có dạng một đỉnh nhọn, lệch trái Độ tàn che

của các khu rừng là không cao, trung bình là 0,65 + 0,04, biến động từ 0,61 đến

0,68 Mức độ bồi tụ trung bình sau 1 năm là 2,61 cm/năm Ứng dụng kết quả về cấu

trúc phân bố số cây theo cấp đường kính và cấp chiều cao dé nhận biết rừng ở khu

vực nghiên cứu là rừng non và trung niên dang phát triển Biện pháp lâm sinh dégiúp cho rừng phát huy phòng hộ là cần có những đai rừng có bề rộng trên 100 m,phá vỡ các bờ bao cản nước triều và trồng rừng trên vùng đất dưới mực nước triều

trung bình bằng phương pháp thích hợp dé gia tăng diện tích rừng và bố trí thành

phần loài cây Kết quả đề tài đã giúp cho việc bảo vệ các đai rừng cũng như cấu trúcrừng trong việc bảo vệ môi trường, đặc biệt là các đai rừng ngập mặn ven sông cầnđược bảo vệ để hạn chế xói lở, giảm nhiệt độ

Viên Ngọc Nam và ctv (2016) khi nghiên cứu về “Cấu trúc và đa dạng thực

vật thân gỗ ở Tiểu khu 21, Khu Dự trữ sinh quyên rừng ngập mặn Cần Giờ, Thanh

phố Hồ Chí Minh”, kết quả nghiên cứu cho thấy, rừng trong khu vực nghiên cứu có

14 loài thuộc 8 họ, rừng hỗn hợp cấp thấp Số lượng loài thực vat tập trung nhiều

nhất trong phạm vi đường kính từ 4,7 đến 8,4 cm và chiều cao 3 đến 5 m Kết qua

của nghiên cứu cũng sẽ góp phần vào việc giám sát và quản lý rừng trong tương lai

Trần Phi Sơn (2019) trong nghiên cứu “Cấu trúc và sinh trưởng của rừngtrồng Dude đôi (Rhizophora apiculata Blume) trên các cấp địa hình tại khu vựcrừng phòng hộ An Biên - An Minh, tỉnh Kiên Giang”, kết quả nghiên cứu cho thấy:Mật độ của rừng trồng Đước đôi thay đôi không chỉ theo tuổi, mà còn theo dạng địa

hình Chất lượng cây trồng phụ thuộc vào điều kiện lập địa nơi trồng và giai đoạn

sinh trưởng sau trồng Cấu trúc số cây của rừng trồng thay đổi theo tuổi và dang địahình Phân bố số cây theo cấp đường kính hay cấp chiều cao thường là phân bố một

đỉnh khá rõ, đa số các phân bố N/D; s có dạng lệch trái, một số phân bố N/H là dạng

lệch phải.

Nguyễn Quốc Em (2021) trong nghiên cứu “Đặc điểm cấu trúc và sinhtrưởng của rừng trồng Dude (Rhizophora apiculata Blume) tại khu vực rừng phòng

hộ Tam Giang, huyện Năm Căn, tỉnh Cà Mau”, kết quả nghiên cứu cho thấy: đường

kính bình quân của rừng trồng Đước tại khu vực nghiên cứu gia tăng dan từ tuổi 3(1,4 cm) đến tuôi 15 (7,8 em) và tuôi 27 (13,8 cm) Chiều cao bình quân của rừng giatăng dan từ tuổi 3 (2,3 m) đến tuổi 15 (12,9 m) và tuổi 27 (15,7 m)

1.3 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng của cây cá thé và lâmphần trên thế giới và ở Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng của cây cá thể và lâm

phần trên thế giới

1.3.1.1 Những nghiên cứu về thử nghiệm và chọn lựa hàm sinh trưởng

Cho đến nay, vấn đề mô hình hóa sinh trưởng và sản lượng rừng được tranhluận rộng rãi và ngày càng được hoàn thiện Sinh trưởng của cây rừng là sự thay đổi

về kích thước, trọng lượng, thể tích theo thời gian một cách liên tục

Trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng

của cây rừng và lâm phần Sinh trưởng của cây rừng và lâm phan phụ thuộc tong

hợp vào các yếu tổ môi trường và những biện pháp tác động Vì vậy, không cónhững nghiên cứu thực nghiệm thì không thể làm sáng tỏ quy luật của các loài cây.

Nhận thức được điều này, từ thế kỷ 18 đã xuất hiện những nghiên cứu của các tác

giả Octtelt, Pauslen, Bause, Borggreve, Breymann, Cotta, Danckelmann, Draut,

Hartig, Weise Nhìn chung, những nghiên cứu về sinh trưởng cây rừng và lâmphần phần lớn được xây dựng thành các mô hình toán học chặt chẽ và được công bố

trong các công trình cua Meyer M.A va Stevenson D.D (1949), Schumacher F.X.,Coile T.X (1960), Alder (1980), Clutter, J.L, Allison, B.J (1973) (trích dẫn bởi

Nguyễn Minh Cảnh, 2021)

Nhìn chung, các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng và sản lượng rừng của

các tác giả chủ yếu sử dụng là các phương pháp thống kê toán học, phân tích tương

quan và hồi quy, qua đó dé có thé xác định được trữ, sản lượng gỗ của lâm phan.Quy luật sinh trưởng của cây rừng được mô phỏng cụ thể qua các hàm sinh trưởng

khác nhau đã từng được thực hiện như: Gompertz (1825), Mitscherlich (1919), Verhulst (1925), Petterson (1929), Korsun — Strand (1935), Frane (1968), Korf (1973), Schumacher (1983) Đây là những hàm toán học dùng mô phỏng được

quy luật sinh trưởng của cây rừng cũng như lầm phần dựa vào sinh trưởng của cácnhân tố điều tra lâm phan (trích dẫn bởi Nguyễn Minh Cảnh, 2021)

Trong lịch sử ra đời và phát triển của sản lượng rừng đã xuất hiện hàm sinhtrưởng của Gompertz (1825) Tiếp sau đó là các hàm sinh trưởng của các tác giả

như: Verhulst - Robertso (1845), Koller (1878), Terazaki (1907), Korsun (1935), Frane (1968), Korf (1973), Wenk (1973), Schumacher (1983)

Số lượng hàm toán học dùng dé mô tả quá trình sinh trưởng của cây rừng

rất phong phú và đa dạng, nhưng trong đó có những ham là tiêu biểu và đại điện chonhững kết quả nghiên cứu sinh trưởng của cây rừng được công bồ trên thế giới baogồm các hàm như:

—@Y

—be

e Ham Gompertz: y=ae

e Hàm Korf: y= gợi

Ham Schumacher: yÿy=aéc

Ham Meyer: y=ae”

e Ham Hill: y =d+(a+t d)/(1 + (b/x)*c)

e Ham Michaielis: y = a*A/(b+A)

Trong đó:

y là đại lượng sinh trưởng (thể tích, chiều cao, đường kính )

a là giá trị cực đại có thé đạt được của Y

(Ymay)-b, c, d là các tham số của phương trình

x là tuổi rừng hay lâm phan

e là số mũ tự nhiên của Neper (e = 2,71828 )

Trong các hàm sinh trưởng được nêu trên, có thé coi ham Gompertz là hàmsinh trưởng lâu đời nhất được sử dụng để mô tả quy luật sinh trưởng của các loàisinh vật nói chung và với cây rừng nói riêng Hàm Gompertz dùng để quy luật hóaphát triển về thể tích (V) của cây rừng đặt biệt từ giai đoạn trưởng thành; ở giai

đoạn rừng còn non, hàm Gompertz thường có các trị số về thể tích thấp hơn thực tế

(Nguyễn Minh Cảnh và Giang Văn Thắng, 2018)

Nhìn chung, các hàm sinh trưởng đều có dạng toán học khá phức tạp, biểudiễn quá trình sinh học đưới sự chi phối tổng hợp của các nhân tổ nội và ngoại cảnh.

Đây là những hàm toán học mô phỏng được quy luật sinh trưởng của cây rừng cũng

như lâm phần dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần đề dự đoán giá trị lớn nhất của

các đại lượng sinh trưởng

Theo lý thuyết, tăng trưởng là hiệu số của đại lượng sinh trưởng ở hai thời

điểm khác nhau Tốc độ tăng trưởng hay còn được gọi là lượng tăng trưởng thường

xuyên của cây rừng cũng được các nhà nghiên cứu đặc biệt quan tâm, mô tả và quyluật hóa quá trình tăng trưởng của cây rừng bằng những hàm tăng trưởng như:

Van đề nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng về chiều cao,

đường kính, thể tích đã thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu sinhtrưởng trên thế giới Qua đó các tác giả đã đưa ra nhiều dang hàm toán học khácnhau nhằm mô tả chính xác quy luật sinh trưởng của mỗi loài cây ở từng vùng sinhthái khác nhau trên thế giới và cũng là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu khác

về sinh trưởng cây rừng trên thế giới

1.3.1.2 Thiết lập mô hình dự đoán sinh trưởng

a) Mô hình sinh trưởng cây bình quân

Cây bình quân lâm phan là chỉ tiêu không thể thiếu khi thiết lập mô hình sảnlượng lâm phần hay lập biểu sản lượng cho mỗi loài cây Cùng với trữ lượng, kíchthước cây bình quân phản ánh chất lượng lâm phần Từ kích thước cây bình quân tạitừng thời điểm, suy ra các chỉ tiêu sản lượng cơ bản như tổng tiết điện ngang và trữlượng Ngoài ra, qua kích thước cây bình quân có thể ước lượng phần trăm trữ

lượng cho từng loại gỗ sản phẩm của lâm phan Từ đó cho thấy, việc xác lập đường

sinh trưởng cho các đại lượng đường kính, chiều cao và thé tích theo đơn vi cấp đất

là bước khởi đầu cho việc thiết lập mô hình sản lượng lâm phần

Như vậy, cây bình quân lâm phan là cây có thé tích bình quân Từ thé tíchcây bình quân, suy ra đường kính và chiều cao tương ứng Đường kính và chiều caonày phải thoả mãn điều kiện: Khi thay chúng vào phương trình thê tích phải đượcgiá trị gần đúng của thê tích bình quân lâm phần

b) Mô hình dự đoán đường kính và chiều cao bình quân lâm phần

+ Mô hình đường kính bình quân lâm phần

Trong các loại đường kính bình quân lâm phần, đường kính bình quân theotiết diện ngang có ý nghĩa hơn cả và nó được xác định theo công thức:

Dg= 11286 0

N+ Mô hình dự đoán chiều cao bình quân lâm phần

Có nhiều loại chiều cao bình quân, trong đó chiều cao cây bình quân theo tiết

diện được sử dụng rộng rãi Dé sử dụng chiều cao Hg người ta thường dựa vào

dai, nên dựa vào mô hình Tveite và Franz, còn các loài cây có chu kỳ kinh doanh

ngắn, có thê xác định Hg trực tiếp qua Ho (trích dan bởi Nguyễn Minh Cảnh, 2021)

1.3.2 Tình hình nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của cây cá thể vàlâm phần tại Việt Nam

1.3.2.1 Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng của cây rừng va lâm phan

Cùng với việc ứng dụng và phát triển trong phương pháp mô hình hồi quy vềsinh trưởng và sản lượng rừng đã thu hút rất nhiều đối với các nhà khoa học Việt

Nam Dựa trên nền tảng các hàm toán học đã được sử dụng rộng rãi và đã chứng

minh, ở Việt Nam nhiều nhà khoa học lâm nghiệp đã nghiên cứu ứng dụng và đềnghị một số dang phương trình toán học biéu diễn quá trình sinh trưởng của một số

loại hình rừng cũng như các mối quan hệ giữa các nhân tô sinh trưởng của chúng

với nhau trong quá trình sinh trưởng của rừng.

Phùng Ngọc Lan (1986) đã khảo nghiệm phương trình sinh trưởng

Schumacher và Gompertz cho một số loài cây như Mỡ, Thông nhựa, Bồ đề và Bạch

đàn trên một số điều kiện lập địa khác nhau cho thấy: Đường sinh trưởng thựcnghiệm và đường sinh trưởng lý thuyết đa số cắt nhau tại một điểm Chứng tỏ sai sốcủa phương trình rất nhỏ, song có hai giai đoạn có sai số ngược dấu nhau một cách

hệ thống

Trịnh Đức Huy (1987) đã dùng phương pháp toán học dé xác lập quy luậtsinh trưởng của các nhân tố điều tra đưới nhiều dạng hàm toán học khác nhau (hàmLogarit, hàm số, mũ, hàm Schumacher ) cho các lâm phần Bồ đề thuần loài đềutuổi ở vùng trung tâm 4m Bắc Việt Nam Tác giả nhận thay rang, hàm Schumacher

có độ liên hệ rất cao và 6n định cho cả nhân tố đường kính, chiều cao và thê tích

của cây rừng.

-b/x*

Hye”

Trong đó:

y là chỉ tiêu sinh trưởng của cây hay lâm phan

x là tuổi của cây hay lâm phan

ao, b là các tham số phương trình

e là số mũ tự nhiên Neper (e = 2,71828 )

Nguyễn Trọng Bình (1996) đã thử nghiệm một số phương pháp mô phỏng

quá trình sinh trưởng trên cơ sở vận dụng lý thuyết quá trình ngẫu nhiên cho ba loài

cây như Pinus merkusii, Pinus massoniana và Manglietia glauca Tác gia đã kếtluận, đối với cây sinh trưởng nhanh như Manglietia glauca có thé dùng hàmGompertz dé mô phỏng quá trình sinh trưởng, còn hai loài Thông có tốc độ sinh

trưởng trung bình như Pinus massoniana và sinh trưởng chậm như Pinus merkusii thì hàm Korf thích hợp hơn.

Hà Văn Nghĩa (1998) đã đề nghị chọn hàm Weibull dé biểu thị mối quan hệ

giữa đường kính và chiều cao của loài cây Keo lá tràm trên cả 2 loại đất: đất phù sa

cổ và đất cát

Huỳnh Hữu To (1999) đã xác định được hàm Gompertz và hàm Schumacher

là phù hợp nhất để mô phỏng quá trình sinh trưởng rừng Bạch đàn trồng trên 2 loạiliếp: liếp đào mương và liếp gàu múc tại vùng tứ giác Long xuyên, tỉnh Kiên Giang

Nguyễn Ngoc Lung và ctv (1999) cũng nhận xét tương tự khi thử nghiệm 18

hàm số triển vọng nhất dé biểu thị quá trình sinh trưởng của các chỉ tiêu D, H, V

cho loài Thông ba lá Qua nghiên cứu tác giả đã cho những nhận xét: Hàm

Gompertz và một số ham sinh trưởng lý thuyết khác có điểm xuất phát không taigốc toa độ, khi x = 0, Y = m.e”> 0 Tác giả cho rằng, đối với cây mọc chậm thì cỡtuổi đầu 5, 10 năm đều không quan trọng, nhưng trong điều kiện cây mọc nhanh thìcần lưu ý van dé này Qua đó tác gia đã nhận xét rằng, hàm Schumacher có ưu điểmtuyệt đối vì nó xuất phát từ gốc toạ độ 0(0:0), có một điểm uốn, có một tiệm cậnnằm ngang đáp ứng được yêu cau biểu thị một đường cong sinh trưởng các hiện

tượng sinh học Cuối cùng tác giả đề nghị dùng phương trình Schumacher để mô tả

quy luật sinh trưởng cho một số đại lượng sinh trưởng D, H, V của loài Thông ba látại Đà Lạt - Lâm Đồng.

Xu hướng toán học hoá trong nghiên cứu sinh trưởng đã được nhiều tác giả

quan tâm như: Nguyễn Ngọc Lung (1987), Trịnh Đức Huy (1987, 1988), Vũ Văn

Nhâm (1988), Vũ Tiến Hinh (1993), Dao Công Khanh (1994) Các tác giả đã sử

dụng tương quan giữa các nhân tố điều tra lâm phan để xác định các quy luật sinh