Bài giảng Quy hoạch và Điều chế rừng

Bản phương án điều chế rừng thực chất là một dạng của luận chứng “Lâm sinh- Kinh tế- Kỹ thuật”, nhằm chuyển hóa một đối tượng rừng cụ thể thành một khu rừng đang ở trong trạng thái hoàn

PGS TS GUYỄ VĂ LỢI - TRƯỜG ĐHL HUẾ

Bài giảng QUI HOẠCH VÀ ĐIỀU CHẾ RƯG

FOREST MAAGEMET AD PLAIG

(Dùng cho cao học Lâm học)

ĂM 2015

1 TẦM QUA TRỌG VÀ MỐI QUA HỆ GIỮA ĐIỀU CHẾ RỪG QUI

VÀ HOẠCH LÂM GHIỆP

1.1 Ý nghĩa vị trí và tầm quan trọng của điều chế rừng

Thuật ngữ điều chế rừng “Forest management” Điều có nghĩa là điều khiển, điều tiết, điều hòa điều chỉnh và điều độ Chế là quy chế Điều chế rừng là một sự chế định toàn bộ những tác động cần thiết hiện tại và về sau cho một đối tượng rừng cụ thể, trong một phạm vi ranh giới nhất định rõ ràng, nhằm sao cho rừng có được một quá trình sản xuất đúng hạn, điều hòa liên tục để vừa đảm bảo cung cấp trước mắt, vừa sẵn sàng có dự trữ trong tương lai và không ngừng phát huy được những chức năng có lợi khác của rừng

Rừng có hai chức năng chính: Phòng hộ và sản xuất/ cung cấp Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của rừng vào nhu cầu cụ thể của xã hội mà hai chức năng này luôn luôn chịu sự tác động của con người

Rừng tạo nên một sinh cảnh đặc biệt gọi là “ Hoàn cảnh rừng”: Rừng là một thực vật phức tạp, đa dạng, đa năng phát sinh, tồn tại và phát triển và diệt vong luôn luôn tuân theo qui luật tự nhiên tạo nên mối cân bằng lâm học giữa các loài cây cùng chung sống, trong mối cân bằng sinh thái giữa phức hệ thực vật với các nhân tố môi trường (thuộc tính đất, chế độ khí hậu, thủy văn…) Hoàn cảnh rừng tự nhiên nhiệt đới “ Rừng hỗn loài nhiều tầng, vừa mãnh liệt trong sinh tồn, nhưng cũng vừa dễ bị hủy diệt”, cụ thể có những đặc điểm sau:

+ Đa dạng về thành phần loài và phức tạp trong cấu trúc

+ Vừa mong manh và vừa mãnh liệt trong khả năng sinh tồn

+ Vừa có tuổi thọ cao (đối với những loài cây có chu kỳ thực vật dài), mà cùng vừa rất dễ bị suy giảm nhanh tuổi sống, mất hẳn tiềm năng về tái sinh liên tục

Cùng một hiện trạng rừng nếu tác động và xử lý khác nhau sẽ đưa đến kết quả khác nhau, thậm trí trái ngược nhau Các tác động khác nhau sẽ tạo ra hoàn cảnh rừng diễn biến, thay đổi, có thể tốt, có thể xấu, thậm chí có thể bị tiêu vong Hầu hết các tác động vào rừng có các đặc thù sau:

+ Đưa lại nhiều hiệu ứng khác nhau

+ Chặt tái sinh, tỉa thưa, trồng dặm… ở những khu rừng non sẽ có những ảnh hưởng quyết định dài hạn đối với diễn thế của rừng trong tương lai

+ Về kinh tế thì lợi nhuận thu được phải mất nhiều năm

Bởi vậy Điều chế rừng là điều khiển những loại tác nghiệp có hệ thống và theo định hướng, nhằm phát huy những hiệu ứng thuận lợi để duy trì mãi hoàn cảnh rừng, từ đó đáp ứng được hai chức năng cơ bản “Phòng hộ và sản xuất/ cung cấp”, đáp ứng được nhu cầu kinh doanh và xã hội Mọi sự tác động vào rừng cho từng đối tượng cụ thể phải rõ ràng, không tùy tiện Những quyết định vào rừng phải dựa trên các căn cứ:

+Căn cứ vào mục tiêu cụ thể của điều chế đã được nghiên cứu xác định rất rõ ràng, đo đếm được, đạt được, phù hợp với thực tế và thời gian (SMART) Mục tiêu cần phải có mối quan hệ với tất cả mọi lãnh thổ (đảm bảo yêu cầu tính liên kết) và mọi cấp thời gian (đảm bảo tính liên tục) Mục tiêu điều chế phải đi từ tổng quát đến riêng biệt (từ rừng nhà nước, vùng, khu rừng xuống tận các khoảnh từ dài hạn đến ngắn hạn

+Tổ chức thực hiện đúng đắn và đầy đủ theo trình tự nhất định có hệ thống theo không gian và thời gian

+ Một chương trình hóa những tác nghiệp cần thiết hoặc nên có theo thời gian ngắn hạn và trung hạn để đạt tới những mục tiêu đã được xác định

Bản phương án điều chế rừng thực chất là một dạng của luận chứng “Lâm sinh- Kinh tế- Kỹ thuật”, nhằm chuyển hóa một đối tượng rừng cụ thể thành một khu rừng đang ở trong trạng thái hoàn toàn không có mục tiêu thành một khu rừng vừa

có tiềm lực sinh tồn bền vững, vừa có khả năng đáp ứng nhu cầu ổn định về kinh tế-xã hội bằng những biện pháp kỹ thuật tác động đúng đắn dựa trên qui luật tự nhiên về sinh thái học và lâm học, đồng thời phát những hiệu ứng tích cực của qui luật tự nhiên nhằm giữ vững thế trường tồn của hoàn cảnh rừng, vừa nuôi dưỡng

và vừa tăng thêm sức sinh trưởng và phát triển của rừng, từ đó đưa rừng vào quỹ đạo “Tái sinh-Khai thác-tái sinh” theo chu kỳ nối tiếp liên tục đảm bảo cung cấp

ổn định theo đúng mục tiêu đã định hướng

Các nhà điều chế rừng/ lâm nghiệp đều nhận định rằng sự tăng tiến của một xã hội phải gắn chặt chẽ với phát triển tài nguyên rừng trong mối quan hệ sống còn giữa 3 nhân tố là “Rừng, công nghiệp và xã hội” Mối quan hệ này có thể tóm tắt như sau: Bảo tồn và phát triển vốn rừng là để công nghiệp hóa, mà công nghiệp hóa là nằm đảm bảo sự tăng tiến của xã hội và xã hội là đời sống của người dân tại chỗ mà lợi ích của họ gắn liền trực tiếp với rừng Nói tóm tại

là “ Rừng- Nhà máy- Xã hội” liên kết với nhau trong một thể thống nhất, cùng tồn tại và cùng phát triển Thế liên kết “ Rừng- Nhà máy- Xã hội” để phát huy được các giá trị của rừng thì bản thân rừng phải được công nghiệp hóa, cụ thể như sau:

+ Từ rừng tồn tại trong tự nhiên không có mục tiêu sẽ được tổ chức lại thành một khu rừng có định hướng cụ thể lâu dài theo những mục tiêu đã được xác định, ví dụ: Một khu rừng tự nhiên hỗn giao khác loài được tổ chức lại theo hướng cung cấp ổn định một số loài gỗ cần thiết cho xây dựng, chế biến… Hoặc một khu rừng thông được tổ chức thành một khu rừng sản xuất nhựa ổn

+ Những biện pháp ứng dụng những tiến bộ KHKT và đầu tư đúng mức về lâm sinh để vừa bảo tồn được tiềm năng tự nhiên vốn có của nó, vừa phát triển và làm giàu thêm giá trị trị tiềm năng tự nhiên

+ Các biện pháp xử lý đúng đắn trong suốt thừi gian điều chế để tạo ra sản

ph ùng được khai thu hoạch đúng với khả năng cung cấp của nó, đồng thời lại đảm bảo vững chắc hiệu quả tái sinh theo chu kỳ ổn định, thiết lập vòng sản xuất liên tục khép kín

+ Để đạt được chu kỳ ổn định, phải vận dụng những phương pháp xử lý rừng

và những kỹ thuật tác động thích hợp để dẫn dắt rừng chuyển hóa theo định hướng hình thành nên thế hệ cây theo chuỗi cấp tuổi/cỡ kính/cấp kính nối tiếp nhau đủ cho cả chu kỳ kinh doanh Cây thành thục được lấy ra hàng năm được gọi là sản lượng cho phép (lãi), còn cây còn lại là cây nuôi dưỡng (vốn) Muốn

có lãi phải nuôi vốn, vốn có tăng thì lãi mới nhiều Điều kiện hàng đầu tuệt đối

phải đảm bảo là “Khai thác không được phép lạm vào vốn rừng”

+ Chu kỳ Tái sinh-Khai thác lựa chọn phải phù hợp với các loại trạng thái rừng + Rừng có quan hệ mật thiết với một nhà máy Một nhà máy có trách nhiệm và lợi ích trong việc tận dụng nguyên liệu lấy từn rừng ra, chế biến thành hàng hóa đưa ra thị trường Một phần lợi nhuận thu được sẽ được đùng trở lại để bồi dưỡng và làm giàu thêm vốn rừng Một phần lợi nhuận khác được dùng để nâng cao đời sống vật chất, văn hóa, xã hội của người dân tại chỗ, có quyền lợi

và trách nhiệm trong việc bảo vệ, xây dựng và phát triển vốn rừng

Tất cả các mặt trên được cụ thể hóa trong “bản phương án điều chế rừng” Rừng điều chế sẽ có những đặc trưng chủ yếu sau:

+ Có mục tiêu kinh tế xã hội cụ thể

+ Hoàn cảnh rừng được đảm bảo giữ vững thế trường tồn vì mọi nhân tố tự nhiên vốn có của nó vẫn được duy trì trong thế cân bằng sinh thái ổn định lâu dài

+ Cây rừng được được sinh sống và phát triển thuận lợi theo qui luật tự nhiên nhưng không bị chặt non và cũng không bị để chết già mà được sử dụng đúng chu kỳ kinh doanh/thành thục

+ Tái sinh, đặc biệt là những loài cây mục đích được đảm bảo và được dẫn dắt trong suốt thời gian sinh sống và phát triển của rừng Rừng hình thành những chuỗi tuổi/cỡ kính/cấp kính vừa liên tục, vừa theo chu kỳ ổn định trong không gian và thời gian rừng

+ Khai thác hàng năm năm trong quỹ đạo “TS-KT_TS” theo đúng chu kỳ kinh doanh

1.2 Mối quan hệ giữa qui hoạch lâm nghiệp và điều chế rừng

Theo GS Lâm Công Định “Ở Việt Nam QHLN thường là trên một qui mô lớn, khá công phu và tốn kém, cho giá trị nhất định về các mặt điều tra nghiên cứu, lập bản đồ, đề xuất, chủ chương, kế hoạch, biện pháp, dự toán đầu tư, mở mang đường xá, xây dựng cơ bản, thành lập tổ chức, kể cả khai thác chế biến, kinh doanh và gây trồng, vv…Kinh nghiệm thực tiễn cho thấy QHLN đã tiêu tốn một

nguồn kinh phí rất lớn nhưng không ngăn cản được nạn rừng liên tiếp bị tiêu diệt Rừng vẫn tiếp tục bị mất, tài nguyên rừng vẫn bị cạn kiệt, nguyên nhân do khai thác rừng vẫn theo lối mòn cũ Trên thực tế lại chịu sự tác động trực tiếp chi phối của nhu cầu thị trường và lợi nhuận kinh doanh Tốn kém mà không thể cứu vãn được tài nguyên rừng QHLN nhưng không thể thay thế được vai trò và hiệu lực

vệ, khai thác, tái sinh, trồng rừng, là điều kiện hàn động để đưa lại giá trị thực tiễn cho mọi chủ chương, kế hoạch biện pháp

Có nhiều nhà lâm nghiệp cho rằng “Điều chế rừng là QH rừng vi mô “ Thoạt nhìn có thể khẳng định như vậy, nhưng thực chất nội dung, đối tượng và bản chất của ĐCR hoàn toàn khác hẳn QHR Có 2 mức QHR ở vi mô và vĩ mô, nhưng không có 2 mức ĐCR không ở vĩ mô và vi mô ĐCR chính là một quá trình tác động có hệ thống để chuyển hóa từ rừng không có mục tiêu thành rừng có mục tiêu

Điều mà không thấy hoặc ít thấy trong các loại QHLN, mà chỉ được thấy trong ĐCR là “ ĐCR chính là điều khiển một bộ sinh học, nền tảng của môi trường sống để đưa nó đi vào mục tiêu kinh tế mà không tổn hại đến môi trường, mà trái lại có lợi cho môi trường sống, có lợi cho xã hội, kinh tế và kinh doanh

QHLN và ĐCR là một môn học khoa học, vận dụng tổng hợp tri thức của nhiều học phần khác, kể cả sinh thái học, lâm học, lâm sinh học, qua điều tra rừng, và các học phần khác kết thúc học phần này nhằm:

- Ở bậc trung học/cao đẳng lâm nghiệp đào tạo những kỹ thuật viên nắm vững những biện pháp kỹ thuật xử lý rừng đảm bảo thực hiện đúng đắn điều chế rừng đã được chính thức ban hành theo pháp lệnh

- Ở bậc Đại học lâm nghiệp, đào tạo nững kỹ sư giỏi để thường xuyên nghiên cứu, xây dựng các dự án điều chế rừng cho từng đối tượng cụ thể, và đảm bảo cho bản điều chế rừng thuộc trách nhiệm quản lý trong chứ năng của đơn vị mình

- Ở bậc trên Đại học, đào tạo những chuyên gia bậc cao, có trình độ nghiên cứu

về các phương pháp điều chế rừng và các vấn đề liên quan đến ĐCR

2 SIH TRƯỞG, TĂG TRƯỞG CỦA CÂY VÀ LÂM PHẦ

2.1 Thành phần của sinh trưởng rừng trong rừng nhiệt đới (The components

of forest growth in tropical forests)/

Theo V.Bertalanfly sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả đồng hóa của một Theo Vũ Tiến Hinh năm 1997 sinh trưởng được khái nệm là sự biến đổi của nhân tố điều tra theo thời gian

Một sự hiểu biết về sinh trưởng của rừng sẽ cung cấp một cơ sở tin tưởng cho đo đếm lượng tăng trưởng mà có thể được sử dụng để xác định sản lượng gỗ cho một rừng sản xuất Số liệu sinh trưởng cũng được đòi hỏi cho lập kế hoạch các mặt hoạt động về qui hoạch và điều chế rừng, cho nghiên cứu kinh tế và kỹ thuật Sinh trưởng trong rừng nhiệt đới hỗn loài bao gồm một số lượng lớn các loài có 3 thành phần riêng biệt:

Tăng trưởng của cây có thể (Individual tree increment)

Số lượng cây chết (Mortality, or the death of trees)

Sinh trưởng của các cây mới (the growth of new trees): Cây từ cỡ đường kính này chuyển lên cỡ đường kính khác và từ cây tái sinh chuyển lên cỡ đường kính

đo đếm

Mối quan hệ sinh trưởng của rừng có thể được thể hiện như sau:

G ={(Icây * n)-(M+ Re)}/n

Trong đó G: Tăng trưởng thực của rừng (m3/ha/năm)

Icây : Tổng lượng tăng trưởng của các cây sống trong chu kỳ kiểm tra

M: Thể tích của các cây chết trong chu kỳ kiểm tra và không đóng gúp vào tăng trưởng thực của rừng

Re: Thể tích của các cây mới được đo ở cuối chu kỳ kiểm tra

n : Số năm trong chu kỳ kiểm tra

Đo đếm sinh trưởng của các cây mới là rất quan trọng trong việc quyết định tăng trưởng thực của rừng như đo đếm sinh trưởng của cây Sinh trưởng của cây

và sinh trưởng của rừng trong rừng hỗn loài nhiệt đới không giống như rừng trồng Phương pháp sử dụng để đo đếm sinh trưởng và tiên đoán sản lượng gỗ có 4 thành

Áp dụng mô hình (Application of the model)

Ngoài ra, đo đếm sinh trưởng và ước lượng sản lượng, các thành phần khác

sẽ giúp đỡ cho các chuyên gia kỹ thuật trong đo đếm rừng và mô hình sản lượng Các đặc điểm cơ bản của mẫu về đo đếm sinh trưởng và sản lượng được giải thích trong học phần “Điều tra rừng ở chương trình Đại học)

VD : ghiên cứu chuyên đề (Case Study): ghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng ở rừng quốc gia Tapajos, Brazil

Các cuộc thống kê liên tục về một thớ nghiệm lâm sinh ở trong rừng the quốc gia Tapajos ở Brazi đó được kiểm tra để cung cấp những chỉ dẫn cho các hoạt động điều chế dựa trên cơ sở nguyên lý bền vững rừng Vị trí nghiên cứu được khai thác vào năm 1979 Lượng khai thác trung bình hàng năm là 75 m3/năm (16 cây /ha đường bắt đầu kính khai thác là 45 cm Không có các hoạt động xử lý lâm sinh, nhưng ở các vi trí khai thác được bảo vệ từ các khai thác và vận xuất (log and leave) 36 PSPs đó thành lập vào năm 1981 được đo đếm lại vào năm 1987 và

1992 Khai thác gỗ đó thay đổi cấu trúc tầng tán, biến đổi thành phần của quần thể rừng, giảm số lượng che búng của các loài cây tầng trên và kích thích các loài cây ưa sáng

Có một sự gia tăng thực tế số lượng thơn cây và diện tích tiết diện ngang của quần thể trong thời gian quan sỏt 11 năm, và xu hướng này cũng nắm giữ cho hầu hết các có thể So sánh với diện tích không khai thác, sau 13 năm khai thác, diện tích tiết diện ngang chiểm khoảng 73 % Khai thác đó kích thích sinh trưởng nhưng ảnh hưởng này là rất ngắn, cuối cùng chỉ khoảng 3 năm và tỷ lệ sinh

trưởng hiện tại là tương tự như những cánh rừng không khai thác Giữa đo đếm lần 1 và lần 2, lượng tăng trưởng đường kính trung bình giảm từ 0,4 đến 0,2 cm/năm, tỷ lệ chết vẫn không thay đổi khoảng 2,5 % cho mỗi năm, trong lúc số cây chuyển cấp ( với cỡ đường kính 5 cm) giảm từ 5 tới 2 % Tổng sản xuất thể tích giảm xấp xỉ từ 4 tới 6 m3/ha/năm, trong lúc sản xuất gỗ thương mại vẫn cũn khoảng 0, 8 m3/ha/năm Các loài có giá trị thương mại tăng, thể tích gỗ thương mại ở năm 1992 từ 18 tới 54 m3/ha, và lượng tăng trưởng là 1,8 m3/ha/năm Kết quả từ thớ nghiệm này cung cấp những thông tin số lượng đầu tiên cho việc lập kế hoạch điều chế và quản lý rừng trong rừng nhiệt đới ở Tapajos, và có thể chỉ dẫn cho việc lựa chọn chu kỳ chặt hạ (cutting cycle) và xác định lượng khai thác hàng năm (annual allowable cut) Xử lý lâm sinh (silvicultural treatment) để kích thích tỷ lệ sinh trưởng trong rừng nhiệt đới cho sản xuất gỗ có thể được xem cột như là một lựa chọn hoạt động điều chế rừng kgoại suy từ những kết quả này

là một sự tiên đoán về chu kỳ chặt hạ từ 30 đến 35 năm Đo đếm lại vẫn tiếp tục, Phân tích số liệu và các ô mẫu khác qua 30 năm là rất cần thiết để cung cấp một nguyên lý cơ bản có tính thuyết phục hơn trong việc lập kế hoạch quản lý và điều chế rừng

2.2 Tăng trưởng của cây

Muốn thu được lợi tức đều đều và tối đa của một khu rừng thì chúng ta phải hiểu biết những qui luật liên quan đến quần thụ/lâm phần Quần thụ do nhiều cây hợp thành nên trước hết phải nghiên cứu đến sự tăng trưởng của cây và qui luật liên quan đến sự tăng trưởng ấy

- Tăng trưởng là cơ sở ( lợi nhuận hoặc lợi tức )

- Tăng trưởng của cây để biết tăng trưởng của rừng

2.2.1 Khái niệm

Sinh trưởng là sự biến đổi của nhân tố điều tra theo thời gian (Vũ Tiến Hinh & Phạm Ngọc Giao, 1997) hoặc sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả đồng hóa của một vật sống (V.Bertalanfly)

Tăng trưởng hay tăng lượng là số lượng biến đổi được của một nhân tố điều tra (đường kính, chiều cao…) của cây rừng trong một đơn vị thời gian Bởi vậy có thể dễ nhận thấy tăng trưởng là kết quả của hiện tượng tăng trưởng của một nhân tố điều tra nào đó trong một khoảng thời gian nhất định

2.2.2 Tăng trưởng hàng năm

Nước ôn đới nghiên cứu tăng lượng hàng năm dễ dàng thông qua vòng năm Ở Việt Nam rất khó nghiên cứu tăng trưởng của cây, có thể nghiên cứu tăng trưởng của cây qua các lần đo đạc sau mỗi đoạn thời gian đó lựa chọn trước

Yếu tố mà ta thu hoạch là thể tích của cây, bởi vậy ta phải xét quá trình diễn biến về thành phần cấu tạo thể tích của cây:

2.2.2.1 Tiến hóa về đường kính

Hình 2.1 Quá trình sinh trưởng về đường kính Theo các kết quả nghiên cứu của Viện Điều tra QHR, sinh trưởng và tăng trưởng về D1.3 của một số loài cây bản địa trong rừng tự nhiên và rừng trồng ở một

số địa điểm được thể hiện ở bảng 2.1 và 2.2

Bảng 2.1 Sinh trưởng và tăng trưởng về D1.3 của một số cây bản địa ở rừng trồng

TT Địa điểm Loài A

(năm)

D1.3

(cm/năm)

Nguồn: Viện Điều tra Qui hoạch rừng và Viện Khoa học Lâm nghiệp

Bảng 2.2 Sinh trưởng và tăng trưởng về D1.3 của một số cây bản địa ở RTN ở tỉnh

kguồn: Viện Điều tra Qui hoạch rừng

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương và Vũ Đình Phương có thể

tạm phân chia tăng trưởng đường kính theo 4 cấp như sau:

- Tăng trưởng rất chậm: <0,3 cm/năm

- Tăng trưởng chậm: 0,3-0,5 cm/năm

- Tăng trưởng trung bình: 0,6-0,8 cm/năm

- Tăng trưởng nhanh: > 0,8 cm

Một số nhà nghiên cứu khác như Võ Văn Hồng và Trần Văn Hùng đề nghị phân chia tăng trưởng đường kính theo 3 cấp:

- Tăng trưởng chậm: < 0,5 cm/năm

- Tăng trưởng trung bình: 0,5-1 cm/năm

- Tăng trưởng nhanh: > 1 cm

A.Tăng trưởng trong năm: Khác nhau theo thời gian trong năm, được xác định bằng đo đường kính hay chu vi, đo tăng lượng cuả đường kính: Thời gian chuyển

từ cấp đường kính này sang cấp đường kính khác, thường sử dụng khoan tăng trưởng để xác định tại vị trí D1.3

B Tăng trưởng trong đời sống của cây

để cây rừng có đủ không gian dinh dưỡng cần thiết cho quá trình tăng trưởng từ giai đoạn tăng trưởng chậm (rừng non) đến giai đoạn tăng trưởng nhanh (rừng trung niên) tại thời điểm đường cong tăng trưởng có một điểm uốn ’’

Hình 2.2 Tăng trưởng về đường kính 2.2.2.2 Tiến hóa về chiều cao

Có dạng chữ S

Hình 2.3 Quá trình sinh trưởng về chiều cao

A Tăng trưởng trong năm: Chiều cao thay đổi theo năm, đất đai và chủng loại

và được xác định theo phương pháp đo trực tiếp, giải tích và vòng cành

B Tăng trưởng trong đời sống của cây

- Tính chất của cây

- Theo tuổi

- Chủng loại

- Theo địa điểm

- Theo biện pháp tác động: không thấy ảnh hưởng rõ ràng trên chiều cao khi đi từ cường độ này sang cường độ khác

Qui luật tăng trưởng của về chiều cao của cây rừng riêng lẻ từ khi trồng đến khi đạt độ tuổi thành thục cũng có ba giai đoạn như tăng trưởng đường kính nhưng chiều cao đạt tối đa của cây rừng đến sớm hơn và sau đó tốc độ sinh trưởng chiều cao giảm nhanh hơn tốc độ sinh trưởng kính D1.3

2.2.2.3 Tiến hóa về tán cây

Thường có quan hệ với đường kính D1.3

2.2.2.4 Tiến hóa về hình dáng

Độ thon, hình số, hình xuất

Xác định qua phương pháp giải tích thân cây

Thay đổi theo tuổi và biện pháp tác động áp dụng, cây đơn lẻ có dáng hình trụ 2.2.2.5 Tiến hóa về thể tích

Hình 2.4 Quá trình sinh trưởng về thể tích

A (năm)

V (m3)

-Tăng lượng hàng năm về thể tích là kết quả sự gia tăng hàng năm về đường kính, chiều cao và hình dáng Qui luật tăng trưởng về thể tích cũng tương tự như qui luật tăng trưởng về đường kính D1.3 theo 3 giai đoạn (1) Tăng trưởng chậm, (2) Tăng trưởng nhanh dần, (3) tăng trưởng chậm dần

-Để có kết quả chính xác về thể tích người ta phải đo đường kính, chiều cao và hình dáng cuả cây

Phụ thuộc vào địa điểm, địa hình, khí hậu, đất đai chủng loại (gỗ nặng cho thể tích nhỏ hơn, VD, thông 10 năm: 1 m3, nhưng giẻ 10 năm: 0 5 m3 ) và biện pháp tác động

2.2.2.6 Suất tăng trưởng về thể tích

Là tỷ số phần trăm giữa tăng lượng về thể tích và thể tích trung bình của cây trong một khoảng thời gian nhất định

Hình 2.5 Biến đổi suất tăng trưởng về chiều cao và thể tích của cây theo tuổi Tiến hóa của xuất tăng trưởng:

-Giảm theo tuổi

2.3 Sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần

Cùng với tuổi tăng lên, các nhân tố điều tra lâm phần như đường kính , chiều cao, tổng tiết diện ngang, trữ lượng, hình số, mật độ không ngừng biến đổi

Vì vậy sinh trưởng lâm phần được coi là sự biến đổi theo tuổi của các nhân tố điều tra, còn lượng biến đổi được trong một đơn vị thời gian được coi là lượng tăng trưởng Chẳng hạn, trữ lượng lâm phần tương ứng với từng tuổi hay tổ tuổi được gọi là sinh trưởng, còn sự chênh lệch về trữ lượng giữa 2 tuổi hay 2 tổ tuổi trở liên tiếp được gọi là tăng trưởng Tùy theo cách tính và ý nghĩa sử dụng, tăng trưởng lâm phần cũng được phân biệt theo các loại như đối với cây cá thể và lâm phần 2.3.1 Đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần

Lâm phần là tổng thể các cây rừng, vì vậy trong quá trinh sinh trưởng và phát triển luôn luôn xảy ra 2 quá trình ngược chiều nhau đó là: Kích thước từng cây cỏ lẻ không ngừng tăng lên theo tuổi, làm tăng lượng vật chất tích lũy theo thời gian ở từng cây, đồng thời cùng với tuổi tăng lên, thì bộ phận cây rừng mất đi

do đào thải tự nhiên hay thông qua biện pháp tỉa thưa nhân tạo, từ đó, sinh trưởng

và tăng trưởng lâm phần có những đặc điểm sau:

Đối với các giá trị bình quân về kích thước thân cây như chiều cao, đường kính, tiết diện ngang, thể tích luôn luôn tăng theo tuổi Sự tăng lên của các chỉ tiêu này là kết quả tổng hợp của 2 nguyên nhân:

- Kích thước mỗi cây rừng luôn luôn tăng theo tuổi và những cây có kích thước nhỏ không ngừng bị mất đi trong quá trình phát triển của lâm phần Từ đó dẫn đến hiện tượng sinh trưởng và tăng trưởng thực, cũng như sinh trưởng và tăng trưởng ảo Nắm được đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần mới

có phương pháp nghiên cứu và xác định chúng một cách hợp lý

- Tiết diện ngang và thể tích của phần lớn cây rừng (bộ phận cây sống) không ngừng tăng lên theo thời gian, làm cho tổng tiết diện ngang và trữ lượng lâm phần tăng theo Mặt khác, luôn luôn có bộ phận cây rừng bị đào thải do nguyên nhân này hoặc nguyên nhân khác, làm cho tổng tiết diện ngang và trữ lượng lâm phần giảm Hai quá trình này song song tồn tại, gây khó khăn cho việc xác

định sinh trưởng và tăng trưởng của các nhân tố điều tra, đặc biệt là tổng tiết diện ngang và trữ lượng

Tăng trưởng tổng tiết diện ngang và trữ lượng có thể có giá trị dương hay

âm Chúng có giá trị dương khi tích lũy lớn hơn lượng mất đi và ngược lại Tỷ lệ gữa lượng sinh ra và lượng mất đi phụ thuộc vào giai đoạn phát triển của lâm phần

và biện pháp kinh doanh Chẳng hạn: Giai đoạn rừng non và trung niên, sinh trưởng của các cây rừng rất mạnh, lượng tích lũy lớn hơn rất nhiều so với lượng mất đi và giai đoạn rừng thành thục và quá thành thục tự nhiên, sức sinh trưởng giảm sút, lượng mất đi do cây rừng bị đào thải lớn, có khi lớn hơn cả lượng tích lũy, nhờ nắm được qui luật này nên trong kinh doanh rừng, con người đó có những biện pháp tác động hợp lý để không ngừng nâng cao sức sản xuất của rừng

Biện pháp kinh doanh cũng ảnh hưởng không nhỏ đến tỷ lệ giữa lượng sinh

ra và lượng mất đi Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần ngoài mục đích dự đoán các nhân tố điều tra, còn có nhiệm vụ quan trọng là tìm ra cơ sở

để điều tiết tỷ lệ nói trên sao cho hợp lý trong suốt giai đoạn phát triển lâm phần, nhằm đạt sản lượng cao nhất

Do sự khác nhau về đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần với cây cỏ lẻ, nên việc phân loại và phương pháp xác định tăng trưởng giữa lâm phần

và cây cỏ lẻ cũng khác nhau

Antanaitis và Zadekis (1976) đó phân loại tăng trưởng trữ lượng lâm phần theo sơ đồ hình 2.6

Hình 2.6: Sơ đồ phân loại tăng trưởng lâm phần (Antanaitis và Zadekis)

Các ký hiệu dựng trong sơ đồ là:

a) Tăng trưởng hàng năm những cây có mặt cuối định kỳ i (ZMsi)

b) Tăng trưởng định kỳ những cây có mặt cuối định kỳ i (ZnMsi)

c) Tăng trưởng bình quân định kỳ những cây có mặt cuối định kỳ i (∆nMsi)

d) Tăng trưởng hàng năm của cả lâm phần ở định kỳ i (ZMi)

Zmi = MA2 – Ms A1 = MsA2 –MsA1 + Mc với A2 – A1 = 1 (2.4)

e) Tăng trưởng ở định kỳ i của cả lâm phần (ZnMi)

ZnMi = MA2-MsA1 = Ms A2 –MsA1 + Mc với A2 – A1 = n (2.5)

f) Tăng trưởng bình quân ở định kỳ i của cả lâm phần (∆nMi)

Tăng trưởng

thường

xuyờn

Tăng trưởng thường xuyờn

∆nMi = (MA2 –MsA1 +Mc)/n =ZnMi/n (2.6) g) Tăng trưởng bình bình quân chung (∆M)

h) Tăng trưởng hàng năm của bộ phận cây sống (ZMs)

i) Tăng trưởng định kỳ của bộ phận cây sống (ZnMs)

j) Tăng trưởng bình quân định kỳ của bộ phận cây sống (∆nMs)

MsA1: trữ lượng cây sống tại tuổi A1

MA1: Trữ lượng tại tuổi A1 của bộ phận cây sống (có mặt ở tuổi A2)

MsA2: Trữ lượng cây sụngs ở tuổi A2

MA2: Trữ lượng tại tuổi A2 của bộ phận cây sống ở tuổi A2

Mc: Trữ lượng tại tuổi A1 của bộ phận cây mất đi từ tuổi A1 đến tuổi A2

MsA: Trữ lượng bộ phận cây sống tại tuổi A

Vci: Thể tích bộ phận cây chết ở tuổi i

Trong các loại tăng trưởng được đề cập ở trên, tăng trưởng bình quân chung

về trữ lượng ∆m là chỉ tiêu tổng hợp nhất, đánh giá sức sản xuất của lâm phần, đồng thời cũng là chỉ tiêu đúng đắn nhất đánh giá hiệu quả tổng hợp của hệ thống

áp dụng các biện pháp kinh doanh

Hình 2.7 Mối quan hệ giữa lưởng tăng trưởng bình quân chung và lượng tăng

trưởng thường xuyên hàng năm về trữ lượng Theo lý thuyết quy luật chung về sự biến đổi lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về trữ lượng (Zm) và lượng tăng trưởng bình quân hàng năm về trữ lượng (
m) theo tuổi có thể phân ra làm 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: Cả Zm và ∆m đều tăng theo tuổi, nhưng Zm tăng nhanh hơn và đạt cực đại sớm hơn (T1) sau đó Zm giảm xuống trong khi ∆m vẫn tăng dần theo tuổi, trong giai đoạn này giá trị Zm >∆m

- Giai đoạn 2: ∆m đạt giá trị cực đại và bằng Zm (T2) Tại thời điểm này lâm phần đạt độ tuổi/ trạng thái thành thục về số lượng/tuyệt đối

- Giai đoạn 3: Trong giai đoạn này giá trị Zm < ∆m và cả hai đường cong Zm và

∆m đều giảm, nhưng Zm giảm nhanh hơn

2.3.2 Qui luật sinh trưởng rừng gỗ tự nhiên

Trong rừng tự nhiên hỗn loài, các cá thể của mỗi loài phân bố phân tán, ở mọi nơi trên mọi lứa tuổi Năng suất rừng được quyết định bởi tốc độ tăng trưởng của các cây trong lâm phần/quần thể Tính phức hợp của rừng tự nhiên hỗn loài, khác tuổi không những thể hiện ở sự khác biệt về loài mà còn thể hiện ngay trong

T1 T2 Zm A (năm)

Zm,
m (m3/ha/năm)

m

từng loài Vì vậy, nghiên cứu xác định các qui luật sinh trưởng của rừng tự nhiên

là rất phức tạp và khó khăn trong Thực tế, hiện nay cho thấy các kết quả nghiên cứu về sinh trưởng của rừng tự nhiên so với rừng trồng còn rất hạn chế, phần lớn các nghiên cứu về qui luật sinh trưởng chủ yếu tập trung ở đối tượng rừng đơn giản (rừng trồng thuần loài đều tuổi)

Theo nghiên cứu của Vũ Đình Phương và Đào Công Khanh, 2001 về “ Kết quả thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số qui luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà Nưng-Gia Lai đã đi đến kết luận rằng “ Sản lượng của rừng là kết quả tổng hợp của nhiều nhân tố, nhiều quá trình riêng lẻ, tuy nhiên các nhân tố và quá trình riêng lẻ này có những qui luật quan hệ với nhau theo các tương quan nhất định” Các qui luật quan hệ giữa giữa suất tăng trưởng về thể tích với đường kính, giữa thể tích với đường kính thân cây

và chiều cao vút ngọn; giữa tuổi cây và đường kính, giữa chiều cao vút ngọn và đường kính, đã được phát hiện cho từng loài, từng nhóm loài, đây cơ sở quan trọng để xây dựng các mô hình dự đoán sản lượng phục vụ cho công tác điều chế rừng rừng tự nhiên sau này

Hiểu biết về kiến thức về lượng tăng trưởng của rừng có ý nghĩa rất lớn trong công tác điều chế rừng, góp phần trong việc quản lý rừng bền vững

Tính toán, xác định chính xác lượng tăng trưởng và qui luật của rừng, chúng ta mới đề xuất các phương thức điều chế rừng thích hợp (xác định chính xác lượng khai thác cho phép, các giải pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý) để bảo giữ vững được vốn rừng hay đảm tính ổn định/bền vững của rừng Bên cạnh, hiểu biết về thông tin về sinh trưởng, cũng cần phải thu thập thông tin liên quan đến cây tái sinh từ các theo dõi trên các ô định vị vì cây tái sinh là một trong những thành phần quan trọng của lượng tăng trưởng sau này Công vệc nghiên cứu sinh trưởng

và qui luật tăng trưởng của các nhân tố điều tra trong rừng tự nhiên hỗn giao khác loài là một công việc không những đòi hỏi kiến thức chuyên môn mà còn đòi hỏi nhiều thời gian và chi phí khác Đó cũng chính là những lý do tại sao hiện nay các công trình nghiên cứu qui luật sinh trưởng rừng tự nhiên hạn chế

Theo các nhà nghiên cứu của Viện Điều tra qui hoạch rừng và Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đều khẳng định tăng trưởng của các loài cây chủ yếu trong rừng tự nhiên ở nước ta chỉ đạt mức chậm và trung bình Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương và Vũ Đình Phương cũng đều có nhận xét tương tự là tăng trưởng về trữ lượng ở rừng tự nhiên nước ta tương đối chậm, khoảng 2-4 m 3/ha/năm

Theo các kết quả nghiên cứu của Viện Điều tra QHR, sinh trưởng và tăng trưởng

về D1.3 của một số loài cây bản địa ở tỉnh Nghệ An và Tây Nguyên được thể hiện ở bảng 2.3

Bảng 2.3 Sinh trưởng và tăng trưởng về D1.3 của một số cây bản địa ở RTN

kguồn: Viện Điều tra Qui hoạch rừng

2.3.3 Đặc điểm sinh trưởng và tăng trưởng rừng tre nứa và mây

Câu hỏi thảo luận: Hãy làm rõ các nhân tố điều tra, đặc điểm sinh trưởng và tăng

trưởng của tre nứa và song mây? Phương pháp xác định lượng tăng trưởng?

2.3.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần

Sinh trưởng và tăng trưởng của cây rừng hay lâm phần là kết quả tổng hợp của những nhân tố nội tại và ngoại cảnh Vì vậy, những nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần rất nhiều và đa dạng

Theo Antanaitis và Giagreyep, các nhân tố ảnh hưởng bao gồm:

a) Đặc điểm sinh học và sinh khối học của loài cây

b) Nguồn gốc của rừng/ lâm phần

c) Tuổi lâm phần

d) Điều kiện lập địa

e) Độ đầy

f) Đặc điểm phân bố đường kính cây rừng

g) Trữ lượng hiện tại

h) Tình trạng vệ sinh rừng

i) Năm hạt giống

j) Biện pháp kinh doanh

k) Và một số nhân tố khác như: Mật độ, Độ tàn che, ảnh hưởng của khí hậu Trong các nhân tố ảnh hưởng này, các nhân tố ảnh hưởng rừ nột nhất đến sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần là: Điều kiện lập địa, loài cây, nguồn gốc, biện pháp kinh doanh Một số nhân tố mà con người có thể làm thay đổi được để điều chỉnh qui luật sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần thành một nhân tố gọi chung là biện pháp kinh doanh như nhân tố: e, f, g, h, và J

2.3.5 Xác định sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần

Trong kinh doanh rừng, cần thiết phải nắm vững qui luật sinh trưởng và

lý Vì vậy, việc nghiên cứu phương pháp xác định sinh trưởng và tăng trưởng là nhiệm vụ cơ bản của điều tra, qui hoạch và điều chế rừng Tuy nhiên, do đối tượng rừng tự nhiên, cũng như rừng trồng hỗn giao khác tuổi chưa được nghiên cứu nhiều và chưa được kết thành các phương pháp xác định sinh trưởng và tăng

trưởng có cơ sở khoa học hoàn chỉnh Vì vậy trong phần này chỉ đề cập đến các phương pháp xác định sinh trưởng và tăng trưởng cho đối tượng rừng trồng thuần loại đều tuổi, bao gồm 2 phương pháp:

1) Phương pháp đo lặp trên ô tiêu chuqn cố định

2) Phương pháp điều tra một lần trên ô tiêu chuqn tạm thời

Phương pháp đo lặp trên ô tiêu chuqn cố định : Phương pháp này cần thiết phải xác lập hệ thống ô tiêu chu Chúng tồn tại trong suốt giai đoạn phát triển của lâm phần, tùy theo chu kỳ kinh doanh của các loài cây dài hay ngắn thường là hàng chục năm, có khi đến hàng trăm năm

Thông thường ứng với mỗi một loài cây, trên cùng một điều kiện lập địa xác định và ứng với một biện pháp kinh doanh, thường bố trí một số ô tiêu chu

cố định Trên cơ sở đó, cứ cách một số năm nhất định (n = 3, 5,10 năm)lại tiến hành đo đạc tỷ mỷ các nhân tố điều tra Căn cứ vào số liệu điều tra ở các lần đo, xác định sinh trưởng và tăng trưởng của các nhân tố điều tra cơ bản như: Đường kính, chiều cao, tiết diện ngang, trữ lượng

Xác định tăng trưởng và sinh trưởng lâm phần trên các ô cố định có ưu điểm là tính toán được lượng mất đi ở mỗi định kỳ Vì vậy kết quả phản ánh chính xác nhất qui luật sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần Phương pháp này đặc biệt có ý nghĩa trong việc bố trí các thí nghiệm để lựa chọn các biện pháp tác động hợp lý Tuy nhiên, việc thiết lập hệ thống các ô nghiên cứu cố định không phải đơn giản Vì các ô này thường xuyên phải được bảo vệ nghiêm ngặt theo dõi liên tục trong suốt giai đoạn sinh trưởng và phát triển của lâm phần Do đó chỉ có những nước có nền lâm nghiệp phát triển và mục đích kinh doanh ổn định mới có điều kiện thực hiện phương pháp này Trong điều kiện không có các ô nghiên cứu

cố định, có thể xác định sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần bằng cách đo một lần trên ô tạm thời Theo cách này có thể chia ra làm 2 phương pháp sau:

- Phương pháp giải tích thân cây hoặc dùng khoan tăng trưởng

- Phương pháp dùng các biểu lập sẵn

a) Phương pháp giải tích thân cây: Theo phương pháp này, cây tiêu chu có thể

được chặt ngả hoặc không tùy theo yêu cầu về độ chính xác của kết quả điều tra cũng như khả năng lợi dụng được kết quả nghiên cứu có liên quan Trường hợp yêu cầu độ chính xác cao đặc biệt là phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học,

tăng trưởng lâm phần

sinh trưởng của một số nhân tố như: d, h, g, v cho từng độ tuổi và tổ tuổi Phương pháp này đòi hỏi chi phí nhiều về nhân lực và thời gian nên người ta thường giải tích một số cây đại diện cho mỗi lâm phần

Từ kết quả điều tra sinh trưởng và tăng trưởng của mỗi bộ phận cây để suy diễn cho toàn bộ lâm phần Do cây tiêu chu bình quân toàn lâm phần hay bình quân theo cấp kính hay cỡ kính thì kết quả tính toán cuối cùng vẫn là cây bình quân Từ các giá trị bình quân của từng của nhân tố ở từng độ tuổi hay từng tổ tuổi, bằng phương pháp biểu đồ hay phương pháp tính toán học sẽ mô tả được qui luật sinh trưởng cây rừng, riêng với tổng tiết diện ngang và trữ lượng được xác định theo công thức

- Đo D1.3 các cây trong ô tiêu chu

- dựng khoan tăng trưởng xác định bề dầy n vòng năm (n =5,10, ) và

đường kính tại tuổi A-n cho từng cây

- Căn cứ vào tuổi hay đường kính bình quân ở 2 thời điểm xác định đường cong chiều cao lâm phần

- Xác định chiều cao ở 2 thời điểm cho từng cỡ kính trên cơ sở các đường cong chiều cao được chọn

- Chỉnh lý số cây theo cỡ kính (D1.3 không vỏ) ở tuổi A và A- n

- Dựng biểu thể tich xác định trữ lượng ở tuổi A và tuổi A – n (MA và M

Phương pháp giải tích có ưu điểm là đơn giản, nhanh chúng xác định được qui luật sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần Nhược điểm cơ bản là không xác định được lượng mất đi từ lúc lâm phần được hình thành cho đến thời điểm điều tra Mặt khác, mật độ lâm phần luôn luôn giảm theo tuổi, trong khi đó những cây mất đi thường là những cây có kích thước nhỏ Vì vậy nếu dựng phương pháp giải tích thì sinh trưởng của cây bình quân chỉ đại diện cho những cây có mặt tại thời điểm điều tra, đây là toàn bộ rừng có kích thước tương đối lớn hơn so với trường hợp đo nhiều lần trên ô cố định

Với các loài cây có chu kỳ kinh doanh dài, lâm phần được tỉa thưa nhiều lần như đối đối với các loài cây ở châu Âu thì phương pháp giải tích không thể sử dụng được để xác định sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần Nó chỉ có ý nghĩa đối với các loài cây cá lẻ khi cần đánh giá độ chính xác của một mô hình sinh trưởng nào đó hoặc xác định tăng trưởng của lâm phần cho một giai đoạn hay một định kỳ nào đó

Với các loai cây mọc nhanh, chu kỳ kinh doanh ngắn khoảng 10 đến 15 năm như một số loài cây trồng của ta hiện nay, thì phương pháp này có thể vẫn phù hợp, trong khi ta chưa có phương pháp nào thay thế Sở dĩ như vậy vì với chu

kỳ kinh doanh ngắn, số lượng có thể mất đi do tỉa thưa không đáng kể

b) Phương pháp dựng biểu lập sẵn

Biểu lập sẵn phục vụ cho việc xác định sinh trưởng và tăng trưởng lâm phần, thường là biểu quá trình sinh trưởng hay cũn gọi là sản lượng Biểu này được lập cho từng loại cây trên từng cấp đất và ở từng địa phương khác nhau

Trong biểu bao gồm 3 bộ phận: 1) Bộ phận tổng hợp; 2) Bộ phận tỉa thưa

và 3) Bộ phần còn lại Trong mỗi bộ phận, có giá trị của mỗi nhân tố cơ bản theo các tổ tuổi khác nhau (xem bảng sau)

Bảng 2.4 Biểu quá trình sinh trưởng loài Kiefer, cấp đất I (chiều cao tầng trội tuổi

100 = 34 m) của G Lembcke; E Knapp và O Dittmar

995

377

370

416

VD

VB

16,3 4,2 12,5

338

33 11,4

30

37

18 4,0 14,5

239

34 10,2

ZG SUVS GWLS DGZS DGZD

41

368 15,7 5,4 1,23

170

504 12,6 11,1

42,5

411 15,3 4,6 1,12

204

581 12,9 11,6 Trong đó:

Hg: Chiều cao bình quân về tiết diện (m)

Ho: Chiều cao bình quân về tiết diện của 100 cây lớn nhất

G: Tổng tiết diện ngang (m2/ha)

Dg: Đường kính cây bình quân về tiết diện (cm)

N: Số cây/ha

VS: trữ lượng thân cây từ gốc đến ngọn (m3/ha)

VD: Trữ lượng thânvà cành có d ≥ 7 cm (m3/ha)

VB: Trữ lượng thân và cành (m3/ha)

VS %: Phần trăm của VS tỉa thưa cuối định kỳ so với VS lâm phần đầu định kỳ

2.4 Một số định nghĩa liên quan

2.4.1 Sự chuyển hạng cây

Là số cây chưa đủ kích thước tối thiểu để kiểm kê trong lần 1, kiểm kê lần 2 số cây

đó hiện diện hay số cây chuyển cấp là những cây chuyển lên cấp kính cao hơn giữa hai lần thống kê

2.4.2 Thời gian chuyển cấp

Số mùa sinh trưởng cần thiết cho một cây để chuyển từ một cỡ đường kính thấp lên một cỡ đường kính cao hơn

2.4.3 Cây lưu

Là những cây vẫn giữ nguyên cỡ kính

2.4.4 Cây trung lưu

Là tổng số cây của hai lần điều tra

2.4.5 Cây song chuyển

Bao gồm toàn bộ các cây đó có sự chuyển dịch từ một cỡ đường kính: Tổng

số cây nhập vào và chuyển ra của một cỡ kính

2.5 Tiến hóa của lâm phần

2.5.1 Tiến hóa về chiều cao

-Sự tiến hóa của quần thụ nhanh hơn sự tiến hóa cây trung bình vì sự can thiệp lấy đi một phần những cây thấp hơn

- Tăng lượng chiều cao không khi nào là một con số không

2.5.2 Tiến hóa của cây có đường kính trung bình

Ban đầu khai thác những cây bị chèn ép làm gia tăng nhanh chúng về đường kính và đưa đến đường kính lớn nhất, bởi vậy cây trung bình thay đổi đột ngột sau những kỳ đốn tỉa thưa

2.5.3 Tiến hóa của số cây

Đối với lâm phần thuần loại đều tuổi: Số cây theo tuổi được biểu diễn bằng một

số vô tận, hình chuông càng ngày càng bẹp xuống theo sự gia tăng của tuổi

Hình 2.8 Phân bố N/D trong rừng đồng tuổi Đối với rừng khác tuổi: Số cây phân bố theo đường kính có đường biểu diễn đều

và số cây giảm dần theo sự gia tăng của đường kính

Hình 2.9 Phân bố N/D trong rừng khác tuổi

10 20 30 40 50 60 D1.3 (cm) Cây/ha

2.5.4 Tiến hóa diện tích gốc

- Đường kính tăng không làm tăng tổng tiết diện ngang vì có một số cây mất đi

thụ

2.5.5 Tiến hóa của tán cây

- Theo nguyên tắc tán cây của rừng hạt đều khi khép kín thì khai thác

- Tỉa thưa mở cho tán lá trong một khoảng thời gian hạn chế 2-3 năm

2.5.6 Tiến hóa về thể tích

Lệ thuộc vào 3 yếu tố

- Tăng lượng về thể tích của các cây hiện sống

- Sinh ra và chuyển sang rừng cây của các cây mới xuất hiện

- Do tỉa thưa

Hình 2.10 Biểu đồ tổng sản lượng theo tuổi và biến động thể tích của quần thụ Bồ

đề thuần loại ở Tuyên Quang Biểu đồ trên thể hiện ảnh hưởng của các chế độ tỉa thưa khác nhau đến sản lượng của lâm phần/quần thụ Bồ đề Sau tỉa thưa, quá trình sinh trưởng được diễn

ra với số cây ít hơn Từ đó, các giá trị của cây bình quân cũng thay đổi Kết quả cho thấy giữa lần tỉa thưa thứ nhất và thứ hai, tăng trưởng lâm phần chính là tăng

trưởng của bộ phận cây sống Sau khi tỉa thưa, do có không gian dinh dưỡng hợp

lý, nên quần thể cây rừng sinh trưởng tốt, nhưng sau đó một thời gian, nhu cầu về không gian dinh dưỡng của mỗi cá thể tăng lên theo tuổi, đến lúc nào đó không đáp ứng đủ, dẫn đến có sự cạnh tranh về không gian dinh dưỡng, nên việc tỉa thưa cho các lần tiếp theo sẽ được tiếp tục Bởi vậy, trong suốt quá trình tổ chức sản xuất kinh doanh trên các lâm phần, luôn luôn tồn tại 2 quá trình sinh trưởng và lợi dụng

2.6 Một số khái niệm quan trọng

2.6.1 Số sản xuất và tỷ lệ tăng trưởng

Số sản xuất

Khối lượng gỗ do đất và quần thụ tạo ra trong một khoảng thời gian nhất định

Đó là khối lượng gỗ có thể khai tác trong một khoảng thời gian mà không thay đổi lâm phân đó có vào lúc đầu

Một lâm phần có trữ lượng gỗ ban đầu là 100 m3 tăng trưởng 2 m3/ha/năm

có tỷ lệ tăng trưởng là 2 % Trong trường hợp này người ta gọi khối lượng gỗ ban đầu là “ Vốn sản xuất“ và khối lượng do lâm phần/cây rừng sinh ra hàng năm hay khối lượng tăng trưởng sẽ là ’’ lợi nhuận“ Nếu gọi Mi : vốn gỗ (trữ lượng rừng ban đầu), Mf: Trữ lượng cuối cùng /cả vốn lẫn lãi, t: tỷ lệ tăng trưởng về trữ lượng thì sau x năm chủ rừng sẽ có cả vốn lẫn lãi được xác định theo công thức tổng quát sau:

Mf= Mi(1+t)xĐối với một lâm phần đồng tuổi, người ta xác định tỷ lệ tăng trưởng như sau:

Gọi Mn là trữ lượng của lâm phần ở tuổi n (vốn gỗ), Mn+p là trữ lượng của lâm phần ở tuổi (n +p) (vốn cuối cùng) và C là khối lượng tích lũy của các đợt tỉa

thưa giữa tuổi n và (n +p) Công thức tổng quát trên có thể viết:

Mn+p + C = Mn (1+t)p

Có thể sử dụng công thức Pơ re xle để xác định tỷ lệ tăng trưởng

tp= 2(Mn+p - Mn +C)/p(Mn+p + Mn +C) 2.6.2 Sự tiến hóa của số sản xuất lâm phần

a Theo tuổi: thể tích tăng theo tuổi cho đến khi già cỗi nhưng số sản suất mức tối đa đến sớm hơn số sản suất trung bình

b Theo loài/ chủng loại: các chủng loại không sản suất như nhau trong cùng một giai đoạn tuổi và đường kính như nhau

c Đất đai Khác nhau ở các loại đất khác nhau

d Khí hậu và độ cao Thời gian sinh trưởng ở miền núi ngắn hơn nên sản xuất rừng ở cao độ sẽ kém hơn

e Biện pháp tác động ảnh hưởng đến mức sản suất của rừng

- Các biểu sản xuất: Là biểu thống kê sự tiến hóa theo thời gian của quần thụ đều theo loài, biện pháp tác động, địa lý và sinh khối

- Chia theo nguồn gốc: Biểu rừng chồi xen hạt

Biểu rừng hạt

- Chia theo lâm phần chính: Biểu theo số cây

Theo chiều cao trung bình Theo tiết diện ngang Theo đường kính Theo thể tích cây lớn Theo lâm phần lấy đi do tỉa thưa 2.6.3 Phương pháp xác định số sản xuất của rừng

2.6.3.1 Phương pháp so sánh kết quả kiểm kê

Thực hiện kiểm kê

Giống như đo đếm cây rừng, chỉ đo những kích thước đó được qui định trước Tính thể tích lâm phần đó kiểm kê

- Dựng biểu điều chế lập cho loài

- Tùy theo số loài trong lâm phần dựng nhiều hay ít biểu

- Tính cho lô và tính cho ha

khịp độ các kỳ kiểm kê

Không nên quá ngắn dẫn đến kết quả không rõ

Không nên quá dài dẫn đến sai sút không phát hiện (cây chết, thay đổi người theo dõi)

Từ 5 đến 20 năm, trung bình 10 năm

Sử dụng kết quả kiểm kê

- Sản xuất và tăng lượng chung:

Số sản xuất = Mf – Mi + C

- Sản xuất và tăng lượng riêng của các cấp D có hai trường hợp:

a Thời gian chuyển sang đường kính trên đồng nhất và bằng chu kỳ (tuần kỳ) của cúp khai thác: Số cây chuyển lên chu kỳ trên

b Thời gian chuyển hạng cây thay đổi và chu kỳ ngắn hơn thời gian chuyển lên từng loại đường kính trên

2.6.3.2 Sử dụng khoan thăm dò bằng khoan tăng trưởng

Phương pháp theo thời gian chuyển sang D trên

- Tìm số năm cần thiết cây tăng D1.3: Nếu đếm số vòng năm trên 2,5 cm ở mẫu dưới vỏ người ta biết được số năm mà cây đó đó sinh trưởng để đạt đến đường kính 5 cm nghĩa là thời gian cây đó chuyển cấp

- Nhiều D tiêu biểu càng tốt (không phân biệt cây bị chèn ép hay không bị chèn ép, cây ở bìa rừng hay cây ở giữa- ngẫu nhiên theo số mẫu)

- Thường không thăm dò một mẫu, rừng càng nhỏ càng biến động càng cần phải nhiều

- Thời gian chuyển cấp của mỗi cấp kính dựa vào số bình quân thống kê của các cây được thăm dò thuộc loại cấp kính đó

- Sử dụng kết quả để tính năng suất và số sản xuất:

+ Cách tính 1: Tìm tăng lượng trung bình hàng năm về thể tích cho mỗi

cấp D và nhân với số cây trong cấp D

+ Cách tính 2: Tìm thể tích của tất cả các cây trong cấp và nhân với phân xuất gia tăng V

Phương pháp dựa vào biểu tăng trưởng (phương pháp Meyer – Loctsch)

Tính ( xác định từ mẫu khoan) độ lớn gia tăng D trong một số năm ( chu kỳ) có thể

10 năm

Tính trung bình cho mỗi cấp và dựng bảng Loctsch để tính gia tăng về thể tích

3 PHÂ CHIA RỪG

3.1 Vùng rừng (FOREST ZOIG)

Một bản đồ cung cấp một cơ sở thiết thực cho lập kế hoạch điều chế rừng

và quản lý rừng bền vững ở những nơi mà sản xuất gỗ và các giá trị khác được đại diện trong đó gọi là vùng rừng Vùng rừng được áp dụng ở những nơi tìm thấy đa mục đích sử dụng và bao gồm việc nhận biết các giá trị chiếm ưu thế cho những diện tích rừng riêng biệt mà được quản lí theo các mục tiêu quản lý liên quan đến các giá trị của chúng Ví dụ đất dốc thường xảy ra xói mòn nghiên trọng, những diện tích này nếu thuộc rừng sản xuất có thể được thay thế bằng vùng rừng bảo vệ nước đầu nguồn Mặt khác rừng là nơi ở rất quan trọng cho các loài động thực vật đang có nguy cơ bị tiệt chủng có thể được mụ tả như là vùng bào tồn sinh học Ở những nơi không có ý nghĩa về môi trường và xã hội có thể được qui hoạch cho vùng sản xuất gỗ

Phân vùng là một bước rất quan trọng trong việc xác định và chọn “ diện tích sản xuất thực: net productive area ” cho rừng sản xuất, cho các đơn vị điều chế và quản lý rừng sản xuất được quyết định bởi loài trừ ra những diện tích mà

“không sản xuất: Unproductive” từ tổng diện tích của đơn vị điều chế và quản lý rừng, Ví dụ: đất nông nghiệp, đường xỏ, đất mặt nước, thổ cư và khu công nghiệp Phân chia vùng rừng: Hiện nay thường sử dụng GIS và ảnh viễn thám (phương pháp giới thiệu trong phần thực hành)

Mô tả chung về các vùng rừng được sắp đặt dưới đây, mỗi một vùng có thể chia ra nhiều vùng phụ là tùy thuộc vào nhu cầu của địa phương và vùng rừng thuộc

quyền quản lý sở hữu của cỏ nhân, một cơ quan hay cộng đồng:

-Vùng sản xuất gỗ(WOOD PRODUCTION ZONE): Sản xuất không bị giới hạn bởi các giá trị khác của rừng

-Vùng đầu nguồn (WATERSHED ZONE): Bảo tồn đất và các giá trị về nguồn nước chiếm ưu thế

-Vùng bảo vệ động vật hoang dó (WILDLIFE CONSERVATION ZONE): Là nơi

ở quan trọng cho các loài động vật

-Vùng bảo tồn đa dạng sinh học (BIOLOGICAL DIVERSITY CONSERVATION ZONE): Rừng quan trong về sinh thái và nó chứa đựng các loài động thực vật có nguy cơ bị tuyệt chủng

-Vùng nghiên cứu khoa học (SCIENTIFIC STUDIES ZONE): Rừng sử dụng cho mục đích này có thể được liên kết với vùng bảo tồn nước đầu nguồn, đa dạng sinh học và động vật hoang dể

-Vùng cộng đồng địa phương (LOCAL COMMUNITY ZONE): Những diện tích

có gá trị về tinh thần và tôn giáo của các cộng đồng phụ thuộc rừng địa phương, có thể là những cánh rừng thuộc nơi chôn cất của các cộng đồng dân tộc sống ở trong

Diện tích có cùng một phương thức lâm sinh Khi vùng rừng quá lớn người

ta có thể chia ra nhiều khu mặc dù nó có cùng một phương thức lâm sinh Khu là một phần rừng nhỏ đòi hỏi có một dự án quản lý riêng cho nó và khu được coi như

là một đơn vị điều chế thực sự

Lợi ích của khu:

-Đối với rừng hạt tránh được sự nguy hiểm của lửa rừng, gió bão và sự xâm nhập của côn trùng trên một diện tích quá lớn

- Chia đều sự khai thác bên trong khu rừng

-Thêm một lợi tức nhất mực hoàn hảo hơn vì sản xuất của rừng không đồng nhất trên toàn bộ diện tích, nếu chia ra các khu, ta sẽ khai thác đủ các thứ hạng

gỗ

- Công việc và phân công được phân phối đều hơn

Qui tắc chia khu:

- Cần đồng nhất về đất đai, khí hậu

- Trên các khu có đầy đủ các độ tuổi để khai thác không bị gión đoạn

- Danh giới các khu phải rõ ràng

- Diện tích có thể thay đổi tốt nhất (300-600 ha) cho rừng hạt đều tuổi, 200-300

ha cho rừng hạt không đều tuổi và 100 – 200 ha cho rừng chồi hạt

3.3 Lô

Chia rừng ra phân địa nhằm giúp cho sự quản lý các khu Phân địa là đơn vị để điều hành và được coi như là một đơn vị khai thác

Quan niệm về phân chia phân địa

a Chia rừng thành phân địa theo lối phân tích:

- Phân chia theo tuổi và lâm phần

- Có diện tích khác biệt 1-100 ha

b Chia rừng thành phân địa theo hình học

Vùng bằng phẳng phân chia theo hình vuông hay hình chữ nhật

c Chia rừng thành phân địa theo địa thế: ở vùng hiểm trở dựa vào chướng ngại vật thiện nhiên để phân chia, không cắt xéo các đường đồng mức mà thẳng góc hay theo độ dài của đường bình độ

Để thuận tiện cho vận xuất mỗi phân địa ít nhất một mặt giáp với đường vận xuất

Qui tắc chia rừng thành phân địa

- Lập những phân địa đồng nhất

- Lập những đường tiện dụng trong trường hợp với các đường có sẵn

- Lập nhũng phân địa lâu dài để khái phải thay đổi vào mỗi thời gian điều chế

- Phân địa phải có diện tích vừa phải: Rừng gỗ nhỏ 2-3 ha, gỗ lớn từ 10-15 ha

- Đánh số phân địa trong khu theo số a rập 1.2

- Đường ranh giới nên rõ ràng và càng lâu càng tốt và thường được tu bổ mỗi năm một lần và ít nhất hai năm một lần

3.4 Đặt vị trí cúp (coupe) /lô khai thác

Cúp khai thác là một diện tích ổn định đúng cho một năm khai thác, mỗi một cup có vị trí, diện tích, phân giới cụ thể và ổn định lâu dài, cúp ở đây tương lương như một lô kinh doanh, gọi là một tế bào điều chế

Qui tắc ( hai trường hợp: Khai thác quần thụ và khai thác từng cây)

a) Khai thác quần thụ/lâm phần nên dựa trên 5 qui tắc sau:

1) Nên đặt cúp/lô nằm kế tiếp nhau

2) Cúp/lô đặt không bắt buộc phải qua những quần thụ tuổi nhỏ để tránh hư hại cây con và chồi gốc, chính vì vậy đường phân địa phải vuông góc với đường lộ

3) Đặt cúp/lô theo thứ tự ngược chiều với hướng gió nguy hiểm: Giúp cho cây con mọc từ bờn trong ra đều các khoảng trống trong những cúp mở ra

4) ở vùng núi cúp/lô phải đặt từ dưới lên trên, có hình dài và hẹp, bề lớn thẳng gúc với hướng gió nguy hiểm

b) Khai thác từng cây rừng hạt không đều tuổi)

Qui tắc đặt lô/cúp nối tiếp và đến sự chống giú hại không thành vấn đề

Đặt lô/cúp nhỏ dưới 10 ha dựa vào các đường vận chuyển

Phương pháp lý tưởng phân chia rừng/ đặt lô khai thác theo phương pháp phân chia theo địa thế

3.5 Ảnh viễn thám, GIS, GPS trong phân chia rừng

3.5.1 Ảnh viễn thám

a) Không ảnh (Aerial photographs)

Rất hữu ích trong nhận biết các đặc điểm đặc trưng về mặt địa lý và phân biệt ranh giới các loại rừng/ thảm thực vật và loài cây rừng trồng

Phân chia rừng, thiết kế các ô mẫu điều tra, làm bản đồ tài nguyên rừng…, qui hoạch khu dân cư, lập kế hoạch quản lý bảo vệ và lựa chọn các biện pháp kỹ thuật lâm sinh

b) Ảnh vệ tinh (Satellite image)

Ảnh vệ tinh hữu ích hơn ảnh máy bay trong phân chia và làm bản đồ che phủ đất/ tài nguyên rừng và QH sử dụng đất và điều chế rừng vì:

- Ảnh máy bay/không ảnh giới hạn về độ che phủ

- Chất lượng ảnh tốt hơn, hình ảnh thường xuyên được cập nhật

- Có nhiều loại ảnh vệ tinh, nên rất dễ dàng lựa chọn

3.5.2 Hệ thông tin địa lý (GIS)

- Lưu trữ và quản lý và cập nhật thông tin ĐTQH một cách toàn diện và có hiệu quả

- Hiện thị thông tin địa lý (tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng lâm nghiệp)

-Phối hợp các loại bản đồ khác nhau: bản đồ đất LN, tài nguyên rừng, địa hình… ( Chức năng quan trọng GIS “Chồng lớp: Overlaying”)

- Phân tích và đánh giỏ thông tin địa lý rất hiệu quả

Giá trị lớn nhất của GIS trong ĐTQH và điều chế rừng là sử dụng mô hình tối ưu hós (GIS modelling) trong việc lựa giải pháp hỗ trợ quyết định:

- Mô hình tối ưu hóa là một công cụ để phân tích định hướng

- Mô hình tối ưu hóa là một công cụ để nhận biết và mức độ ảnh hưởng giữa các nhân tố

- Mô hình tối ưu hóa là một công cụ cho thấy những kết quả có thể xảy ra

về quyết định lập kế hoạch mà ảnh hưởng đến sử dụng và quản lý tài nguyên rừng

Ví dụ về khả năng của GIS trong qui hoạch lâm nghiệp và điều chế rừng:

1) Hợp nhất các bản đồ ở các tỷ lệ khác nhau

2) Chồng các dạng bản đồ khác nhau để tạo ra một bản đồ mới thông qua việc phối hợp các đặc điểm ở các bản đồ riêng biệt VD: Bản đồ các dạng rừng có thể chồng lớp bản đồ đất và bản đồ khí hậu

3) Vị trí của các cây khai thác được chồng lớp bản đồ địa mạo để thiết kế mạng lưới đường khai thác và vận xuất gỗ

3.5.3 Hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

- Xác định thông tin về tọa độ/ vị trí các ô mẫu điều tra, các loài cây rừng, ranh giới các bộ phận tài nguyên rừng

- Xác định được độ dài của tuyến điều tra, ranh giới lô, khoảnh, tiểu khu

- Rất hữu ích trong việc làm bản đồ chuyên đề, đặc biệt là bản đồ QH mạng lưới đường khai thác, vận chuyển gỗ

4 TÌH TRẠG BÌH THƯỜG CỦA RỪG/ RỪG TIÊU CHUẨ 4.1 Định nghĩa

Một khu rừng bình thường là khi nào khu rừng đó có một lâm phần cần thiết và đủ sản xuất hàng năm một lợi tức tối đa tương ứng với điều kiện lập địa, loài cây và biện pháp tác động

Thể hiện:

- Kết cấu đều theo các cấp tuổi

- Sử dụng được toàn diện đất đai

- Đó xác định được thời hạn khai thác có lợi

4 2 Phân phối tuổi/ kết cấu tuổi

4 2.1 Tái sinh

- Nếu lâm phần được khai thác hết diện tích này để xác định sự tái sinh thì mỗi năm phải phải thực hiện trên một diện tích bằng S/R (S diện tích chung của rừng, R là chu kỳ kinh doanh)

- Nếu sự khai thác được thực hiện nhiều lần, có nhiều lớp tuổi : Chia diện tích cho n lớp tuổi

n = R/P = S/s s= S/n

R là chu kỳ kinh doanh

S là diện tích tái sinh

Ví dụ: về một khu rừng thuần loại đạt tới trạng thái cân bằng Nếu S là diện tích