Xây dựng các mô hình cấu trúc, sinh trưởng và hình dạng thân cây làm cơ sở đề xuất các phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng

Bộ giáo dục đào tạo Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Bộ nông nghiệp PTnt Trường Trường đại đại học học lâm lâm nghiệp nghiệp Ng« Thế Long Ngô Thế Long xây dựng mô hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định lượng, sản lượng cho lâm phần xây dựng môtrữ hình cấu trúc, sinh trưởng keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực hình dạng thân làm sở đề xuất phương hàm yên - sản tuyên quang pháp xác định trữ lượng, lượng cho lâm phần keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực hàm yên - tuyên quang Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Hà tây - 2007 Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Trường đại học lâm nghiệp Ngô Thế Long XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH CẤU TRÚC, SINH TRƯỞNG VÀ HÌNH DẠNG THÂN CÂY LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG, SẢN LƯỢNG CHO LÂM PHẦN KEO TAI TƯỢNG (ACACIA MANGIUM ) TẠI KHU HM YấN - TUYấN QUANG Chuyên ngành: LÂM HọC MÃ số: 60.62.60 Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Ng­êi h­íng dÉn khoa häc: GS.TS Nguyễn Hải Tuất Hµ t©y - 2007 i LỜI NĨI ĐẦU Để hồn thành chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khố học 2005 - 2007, đồng ý Khoa sau đại học - Trường Đại học Lâm nghiệp, thực đề tài tốt nghiệp: “Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần keo tai tượng (Acacia mangium) khu vực Hàm Yên – Tuyên Quang” Sau thời gian tiến hành làm đề tài tốt nghiệp đến luận văn hoàn thành Cho phép tơi bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy, cô giáo, đặc biệt GS.TS Nguyễn Hải Tuất tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Ban lãnh đạo CBNV Trạm thực nghiệm Hàm Yên, Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy Phù Ninh bạn bè đồng nghiệp để tơi hồn thành luận văn Sau cùng, kết phần xin dành cho gia đình, nguồn cổ vũ động viên tinh thần mong muốn tốt đẹp Tác giả vui lịng nhận góp ý bổ sung bạn đọc để luận văn hồn chỉnh Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Tây, tháng năm 2007 Tác giả ii MỤC LỤC Trang Lời nói đầu……………………………………………………………… i Mục lục………………………………………………………………… ii Những ký hiệu sử dụng luận văn………………………………… v Danh mục bảng biểu………………………………………………… vii Danh mục hình……………………………………………………… ix ĐẶT VẤN ĐỀ………………………………………………………… Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU………………… 1.1 Trên giới………………………………………………………… 1.1.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần….…………………… 1.1.2 Nghiên cứu sinh trưởng tăng trưởng……………………… 1.1.3 Nghiên cứu hình dạng thân cây……………………………… 12 1.2 Ở Việt Nam………………………………………………………… 16 1.2.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần……………………… 16 1.2.2 Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng trữ lượng rừng……… 20 1.2.3 Nghiên cứu hình dạng thân cây……………………………… 21 1.2.4 Một số cơng trình nghiên cứu lồi Keo tai tượng Việt Nam 24 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU, PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU………… 26 2.1 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu…………………………………… 26 2.1.1 Đặc điểm Keo tai tượng…………………………………… 26 2.1.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu……………………… 28 2.1.3 Đặc điểm rừng Keo tai tượng khu vực nghiên cứu……… 28 iii 2.2 Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………… 29 2.3 Phạm vi giới hạn đề tài……………………………………… 29 Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 30 3.1 Nội dung nghiên cứu……………………………………………… 30 3.2 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 31 3.2.1 Quan điểm phương pháp luận………………………………… 31 3.2.2 Phương pháp thu thập xử lý số liệu………………………… 31 3.2.3 Phương pháp nghiên cứu số quy luật cấu trúc lâm phần… 32 3.2.4 Phương pháp xây dựng phương trình đường sinh thân cây…… 36 3.2.5 Phương pháp nghiên cứu quy luật sinh trưởng cho số nhân tố điều tra (D, H, V)………………………………………………… 37 3.2.6 Vận dụng kết nghiên cứu………………………………… 38 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………… 39 4.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc xây dựng mơ hình cấu trúc lồi Keo tai tượng……………………………………………………… 39 4.1.1 Lọc bỏ số liệu thô……………………………………………… 39 4.1.2 Kiểm tra ô điều tra tuổi…… 41 4.1.3 Quy luật phân bố số theo đường kính ngang ngực (N-D)… 42 4.1.4 Quy luật phân bố số theo chiều cao (N-H)………………… 46 4.1.5 Quy luật tương quan chiều cao đường kính thân (H/D)………………………………………………………………… 48 4.1.6 Quy luật tương quan đường kính tán đường kính ngang ngực (Dt/D1.3)………………………………………………………… 52 4.1.7 Quy luật tương quan thể tích thân khơng vỏ với đường kính chiều cao thân (Vkv/D1.3/Hvn)…………………… 55 iv 4.1.8 Quan hệ hình số thường (f1.3) với đường kính chiều cao thân cây……………………………………………………………… 59 4.2 Nghiên cứu xây dựng phương trình đường sinh thân cây………… 68 4.3 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng xây dựng số mơ hình sinh trưởng rừng Keo tai tượng……………………………………………… 74 4.3.1 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cá lẻ…………………… 74 4.3.2 Nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần…………………… 81 4.4 Vận dụng quy luật cấu trúc, sinh trưởng hình dạng để dự đoán trữ sản lượng rừng Keo tai tượng………………………………… 86 4.4.1 Xác định f1,3 thân đứng loài Keo tai tượng………………… 86 4.4.2 Xây dựng công thức xác định thể tích đứng Keo tai tượng… 86 4.4.3 Dự đốn tỷ lệ % số thể tích theo kích cỡ D1.3 Hvn… … 87 4.4.4 Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi………………………… 89 4.4.5 Lập biểu thể tích……………………………………………… 90 4.4.6 Dự tính tuổi thành thục số lượng cho loài Keo tai tượng Hàm Yên qua phương trình sinh trưởng thể tích cá lẻ lâm phần…… 91 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ……………… 94 5.1 Kết luận…………………………………………………………… 94 5.2 Tồn tại……………………………………………………………… 97 5.3 Kiến nghị…………………………………………………………… 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU v NHỮNG KÝ HIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN ƠTC Ơ tiêu chuẩn (4.11) Số hiệu cơng thức phương trình chương (4.1.1) Số hiệu chương mục v Lượng tăng trưởng bình quân chung thể tích [1] Số tài liệu danh sách tài liệu tham khảo ,  Các tham số hàm Weibull 2 Tiêu chuẩn bình phương 205 Tiêu chuẩn kiểm tra bình phương A Tuổi lâm phần a, b, c Hệ số hồi quy phương trình a0, a1 Hệ số hồi quy phương trình đường sinh thân b1, b2 Hệ số hay tham số hồi quy phương trình sinh trưởng D, D1,3, d, d1,3 Đường kính ngang ngực, đường kính thân đo vị trí 1,3m Dcv, Dkv Đường kính ngang ngực có vỏ, khơng vỏ Dt Đường kính tán f1,3 , f01 Chỉ số hình dạng thân f1,3Cv, f1,3Kv Hình số thường có vỏ, khơng vỏ H, Hvn, h, hvn Chiều cao vút thân ln Lôgarit tự nhiên (lôgarit số e) M Trữ lượng lâm phần n Dung lượng quan sát vi N Mật độ lâm phần P(Fr) Xác suất tiêu chuẩn F (Kiểm tra tồn hệ số xác định) P(ta), P(tb) Xác suất tiêu chuẩn t (Kiểm tra tồn hệ số hồi quy) R, R2 Hệ số tương quan, hệ số xác định Sy, Sy2 Sai tiêu chuẩn hồi quy, phương sai hồi quy ta, tb Tiêu chuẩn t Student kiểm tra tồn hệ số hôi quy t05 Tiêu chuẩn kiểm tra V Thể tích thân Vcv, Vkv Thể tích thân có vỏ, khơng vỏ Zv Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm thể tích vii DANH MỤC CÁC BẢNG TT 4.1 Tên bảng Xác suất kiểm tra D1,3, Hvn, Dt ÔTC Trang 42 tuổi 4.2 Kết mơ hình hố quy luật phân bố N-D theo hàm Weibull 43 4.3 Kết mơ hình hoá quy luật phân bố N-H theo hàm Weibull 46 4.4 Tổng hợp kết nghiên cứu chọn dạng liên hệ H/D 49 4.5 Tổng hợp phương trình biểu thị quan hệ H/D dạng: H = a.Db 50 tuổi khác 4.6 Các phương trình biểu thị quan hệ Dt/D1,3 dạng: Dt = a + b.D1,3 53 tuổi khác 4.7 Tổng hợp tham số phân tích hồi quy tương quan 56 dạng hàm 4.8 Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3 dạng: f1,3 = a + b/d1,32 62 tuổi khác 4.9 Các phương trình biểu thị quan hệ f1,3/d1,3,hvn dạng: 64 f1,3 = a + b/d1,32.hvn tuổi khác 4.10 Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/hvn dạng: 65 hvnf1,3 = a + b.hvn tuổi khác 4.11 Các phương trình biểu thị quan hệ hvnf1,3/d1,3 dạng: 67 hvnf1,3 = a + b.ln(d1,3) tuổi khác 4.12 Một số tiêu thống kê phương trình đường sinh thân (chưa điều chỉnh hệ số) 70 viii 4.13 Kết phân tích quan hệ D1,3/A theo hàm sinh trưởng 75 4.14 Kết phân tích quan hệ Hvn/A theo hàm sinh trưởng 77 4.15 Kết phân tích quan hệ V/A theo hàm sinh trưởng 79 4.16 Kết phân tích quan hệ D1,3/A theo hàm sinh trưởng 82 4.17 Kết phân tích quan hệ Hvn/A theo hàm sinh trưởng 83 4.18 Kết phân tích quan hệ V/A theo hàm sinh trưởng 84 4.19 Tuổi giá trị cực đại tăng trưởng thường xuyên hàng năm 92 (Zvmax) tăng trưởng bình quân chung (∆vmax) cá lẻ lâm phần Keo tai tượng ... nghiệp Ngô Thế Long XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH CẤU TRÚC, SINH TRƯỞNG VÀ HÌNH DẠNG THÂN CÂY LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG, SẢN LƯỢNG CHO LÂM PHẦN KEO TAI TƯỢNG (ACACIA... bàn tỉnh Tuyên Quang chưa tác giả đề cập tới Đề tài: ? ?Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần Keo tai tượng... - Trường Đại học Lâm nghiệp, thực đề tài tốt nghiệp: ? ?Xây dựng mơ hình cấu trúc, sinh trưởng hình dạng thân làm sở đề xuất phương pháp xác định trữ lượng, sản lượng cho lâm phần keo tai tượng