Khoa Luan 2021

LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian học tập Trường Đại học Lâm nghiệp, khóa học đại học quy khóa 62 chuyên ngành Lâm sinh (2017 - 2021) bước vào giai đoạn kết thúc Được trí Ban giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo, Ban lãnh đạo Khoa lâm học, tiến hành đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng cấu trúc rừng Hồi (Illicium verum Hook.f.) trồng loài huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng” Sau thời gian tháng nghiêm túc thực hiện, đến khóa luận hồn thành Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Phạm Minh Toại tận tâm hướng dẫn, giúp đỡ bước triển khai đề tài Xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Lâm học; Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp tập thể quý thầy cô giáo tập thể cán viên chức Nhà trường giúp đỡ em q trình học tập hồn thiện khố luận Qua cho phép tơi gửi lời cảm ơn tới tổ chức, cá nhân huyện Thạch An, Cao Bằng tạo điều kiện, giúp đỡ tơi suốt q trình thu thập số liệu tham gia nhiều ý kiến quý báu góp vào thành công đề tài Xin cảm ơn bạn lớp giúp đỡ, động viên q trình học tập để tơi hồn thành khóa luận chương trình học Mặc dù cố gắng trình thực hiện, kiến thức hạn hẹp; thời gian tư liệu tham khảo có hạn nên khóa luận chắn khơng tránh khỏi thiếu sót định Kính mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy cô giáo bạn bè đồng nghiệp để khóa luận hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2021 Sinh viên Hoàng Quốc Huy MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu Nghĩa đầy đủ D1.3 Đường kính ngang ngực Hvn Chiều cao vút Dt Đường kính tán OTC Ô tiêu chuẩn N/D1.3 Phân bố số theo cấp đường kính ngang ngực N/Hvn Phân bố số theo cấp chiều cao N/Dt Phân bố số theo cấp đường kính tán Hvn /D1.3 Tương quan chiều cao vút đường kính ngang ngực Dt /D1.3 Tương quan đường kính tán đường kính ngang ngực ZD1.3; ZDt Tăng trưởng thường xuyên hàng năm đường kính thân đường kính tán ZHvn; ZHdc Tăng trưởng thường xuyên hàng năm chiều cao vút chiều cao cành ZV D1.3; Dt V Hvn, Hdc Tăng trưởng thường xuyên hàng năm thể tích Tăng trưởng bình qn chung đường kính thân đường kính tán Tăng trưởng bình qn chung thể tích Tăng trưởng bình qn chung chiều cao vút cành DANH MỤC BẢNG TT Trang Tên bảng Bảng 4.1: Diện tích rừng đất lâm nghiệp huyện Thạch An Bảng 5.1: Đặc điểm sinh trưởng tăng trưởng D 1.3 Hồi tuổi rừng khác 35 Bảng 5.2: Đặc điểm sinh trưởng tăng trưởng Hvn Hồi tuổi rừng khác 37 Bảng 5.3: Đặc điểm sinh trưởng tăng trưởng D t Hồi tuổi rừng khác 38 Bảng 5.4: Đặc điểm sinh trưởng tăng trưởng Hdc Hồi tuổi rừng khác 39 Bảng 5.5: Tăng trưởng thể tích rừng trồng Hồi tuổi khác 40 Bảng 5.6: Chất lượng rừng Hồi tuổi 6, tuổi 13, tuổi 20 41 Bảng 5.7: Phân cấp sinh trưởng rừng theo G.Kraft 42 Bảng 5.8: Mật độ độ tàn che rừng trồng Hồi khu vực nghiên cứu 42 10 Bảng 5.9: Phân bố số theo cấp đường kính rừng trồng Hồi tuổi rừng khác 44 11 Bảng 5.10: Kết mơ hình hóa quy luật phân bố N/D1,3 44 12 Bảng 5.11: Phân bố số theo cấp chiều cao rừng trồng Hồi tuổi rừng khác 46 13 Bảng 5.12: Kết mơ hình hóa quy luật phân bố N/Hvn 47 14 Bảng 5.13: Bảng lựa chọn phương trình tương quan tốt kiểm tra tham số 49 15 Bảng 5.14: Bảng lựa chọn phương trình tương quan tốt kiểm tra tham số 51 28 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 5.1: Chất lượng rừng khu vực nghiên cứu 41 Hình 5.2: Biểu đồ phân bố N/D1,3 45 Hình 5.3: Biểu đồ phân bố N/Hvn 47 Hình 5.4: Đồ thị tương quan Hvn/D1.3 theo hàm chọn lơ Hồi lồi tuổi 50 Hình 5.5: Đồ thị tương quan Dt/D1.3 theo hàm chọn lơ Hồi lồi tuổi Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ 51 Diện tích rừng trồng tăng lên nhanh chóng phạm vi tồn cầu cung cấp khoảng 50% tổng sản lượng gỗ toàn giới Tổ chức Nông nghiệp Lương thực giới (FAO) ước tính tổng diện tích rừng trồng đến năm 2005 khoảng 140 triệu (FAO, 2006), bình quân năm tăng khoảng triệu Ở Việt Nam, diện tích rừng trồng tăng lên nhanh từ 1,0 triệu năm 1990 lên 2,7 triệu năm 2005, nằm tốp 10 nước giới thứ Đơng Nam Á diện tích rừng trồng Đây kết đổi sách phát triển lâm nghiệp thúc đẩy trồng rừng sản xuất nâng cao lực cạnh tranh sở tận dụng tối đa lợi so sánh cấp quốc gia Những sách quan trọng góp phần vào thành cơng kể đến như: Luật đất đai, Luật BV&PTR; Nghị định 01/CP; 02/CP; 163/CP việc giao đất, cho thuê đất lâm nghiệp Bên cạnh sách đầu tư, tín dụng luật Khuyến khích đầu tư nước như: Nghị định 43/1999/NĐ-CP, Nghị định 50/1999/NĐ-CP,…Quyết định số 18/2007/QĐ-TTg ngày 05/02/2007 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006 – 2020 (Dẫn theo Trần Thanh Cao, Hoàng Thanh Sơn, 2014) [34] Trong chiến lược bảo vệ phát triển rừng, song song với việc xây dựng hệ thống chứng rừng quốc gia đạt tiêu chuẩn, ngành Lâm nghiệp địa phương bước tập trung phát triển lâm nghiệp bền vững Nhiều giống lâm nghiệp có suất cao, chất lượng tốt chọn tạo đưa vào phát triển sản xuất Nhiều tiến kỹ thuật thâm canh rừng, quản lý rừng bền vững, quy trình cơng nghệ, thiết bị, ngun liệu phụ trợ tiên tiến khai thác, bảo quản, chế biến gỗ, lâm sản gỗ chuyển giao vào sản xuất mang lại hiệu thiết thực Năm 2019, cơng tác khốn bảo vệ rừng nước đạt triệu Việc trồng rừng địa phương có quy hoạch, tạo liên kết bền vững doanh nghiệp người trồng rừng Trong năm 2019, địa phương sản xuất 600 triệu giống, gieo ươm từ hạt 500 triệu (gồm: Cây keo tai tượng, thông mã vĩ, hồi, lát hoa, quế, mỡ, lim xanh, bồ đề, sa mộc) Cơng tác kiểm sốt chất lượng giống trồng rừng đạt 85% (Hoàng Thị Thu Thủy, 2020) [30] Hồi (Illicium verum Hook.f.) số 16 loài thuộc chi Hồi (Illicium) lồi đặc sản, đa mục đích có giá trị kinh tế cao Tinh dầu Hồi sản phẩm chưng cất từ quả, hạt, có chứa chủ yếu chất safrol, linalool methyl eugenol… nguyên liệu quý công nghiệp dược phẩm thực phẩm Ở khu vực châu Á, Hồi phân bố chủ yếu vùng núi phía Nam Trung Quốc kéo dài xuống vùng núi phía Bắc Việt Nam Ở Việt Nam, Hồi có phân bố nhiều tỉnh biên giới Việt - Trung Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Quảng Ninh (Hồng Cơng Chứa, 2020) [22] Huyện Thạch An địa phương thuộc tỉnh Cao Bằng có diện tích trồng Hồi 2.000 (Hồng Ngơi Kim Dung, 2020) [11] Trong thời gian vừa qua, việc thu hoạch vụ với sản lượng hành năm lên tới 1000 tấn/năm, sản phẩm thương lái thu mua với giá ổn định (Từ 30 triệu đồng đến 35 triệu đồng/tấn) Tuy nhiên, bên cạnh mặt đạt việc ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật, công nghệ tiên tiến vào sản xuất, gây trồng phát triển Hồi hạn chế Công nghệ chế biến, bảo quản sau thu hoạch chủ yếu theo phương pháp thủ công, chế biến tinh dầu theo quy mô công nghiệp chưa phát triển nên chất lượng sản phẩm Hồi không cao, chưa ổn định Đặc biệt, công tác chọn tạo giống chưa thực theo quy trình kỹ thuật, khơng bón phân chăm sóc, sau nhiều năm khai thác dẫn đến suất, sản lượng Hồi thấp Chính vậy, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng cấu trúc rừng Hồi (Illicium verum Hook.f.) trồng loài huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng” triển khai nhằm bước góp phần đề xuất biện pháp kỹ thuật xúc tiến sinh trưởng, nâng cao sản lượng chất lượng rừng trồng loài khu vực nghiên cứu Phần II TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1.Trên giới 2.1.1 Nghiên cứu quy luật cấu trúc rừng trồng loài Quy luật phân bố số theo cỡ đường kính quy luật kết cấu lâm phần nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu Có nhiều tác giả nghiên cứu lĩnh vực tiêu biểu như: Balley (1973) [36] sử dụng hàm Weibull, Schiffel (1898, 1899, 1902) biểu thị đường cong cộng dồn đa thức bậc ba Naslund (1936,1937) xác lập quy luật phân bố Charlier cho phân bố N/D1.3 lâm phần loài tuổi khép tán (Dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1989) [9] Drachenko, Svalob sử dụng phân bố số theo đường kính lâm phần Thơng ơn đới Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo số tác giả thường sử dụng hàm khác nhau, Loetschau (1973) dùng hàm Bêta, Roemich, K (1995) nghiên cứu khả dùng hàm Gamma mô biến đổi phân bố đường kính Lembeke, Knapp Ditbma (Dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1989) [9], sử dụng phân bố thơng qua phương trình biểu thị mối tương quan tuổi chiều cao tầng trội Đặc biệt để tiếp cận dãy phân bố kinh nghiệm số theo đường kính nhà khoa học sử dụng hàm như: - Bêta: + Bennet F.A (1969) dùng phân bố Bêta xác định đại lượng đường kính nhỏ () đường kính lớn thơng q phương trình tương quan kép với mật độ (n), tuổi (A) cấp đất (S) sau: (1.1) (1.2) + Burkhart (1974) Strub (1972) tính tốn ,, α, β tham số Bêta theo dạng phương trình: (1.3) (1.4) (1.5) (1.6) : + chiều cao tầng trội + A Tuổi rừng + N mật độ lâm phần - Gamma: + Lembeke, Knapp Dittmar sử dụng phân bố Gamma với tham số thông qua phương trình biểu thị mối tương quan với tuổi chiều cao tầng trội b= p= A² α= (1.9) (1.7) (1.8) Một số tác giả dùng hàm số khác để biểu thị phân bố đường kính nghiệm N/D1.3, N/Dt N/Hvn như: Hàm Meyer, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm Logarit chuẩn, họ đường cong pearson, hàm Weibull…Nghiên cứu định lượng cấu trúc N/D1.3, N/Dt phân bố N/Hvn tác giả có xu hướng dựa vào dãy số lí thuyết để mơ tả phân bố N/D 1.3, N/Dt phân bố N/Hvn ứng dụng dãy tần số Đồng thời phương pháp giải tích tác giả lựa chọn nhiều hàm toán học để mô phù hợp với quy luật cấu trúc Việc dùng hàm hay hàm khác để biểu thị dãy phân bố kinh nghiệm N/D1.3 phụ thuộc vào kinh nghiệm tác giả chất quy luật đo đạc Một dãy phân bố thực nghiệm phù hợp cho dạng hàm số mức xác suất khác Trong nghiên cứu xây dựng mô hình cấu trúc N/D1.3, N/Dt và mơ hình cấu trúc N/H đề tài lựa chọn hàm Weibull có dạng: (1.10) Trong đó: F(x) tần số quan sát X cỡ đường kính hay cỡ chiều cao hai tham số phương trình 2.1.2 Nghiên cứu sinh trưởng rừng trồng loài Tương quan chiểu cao vút đường kính ngang ngực (/) quy luật quan trọng hệ thống quy luật kết cấu lâm phần Qua nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy chiều cao tỉ lệ thuận với Tuổi rừng rừng, nghĩa với tăng lên Tuổi rừng chiều cao tăng, kết tự nhiên trình sinh trưởng Trong cỡ đường kính xác định, tuổi rừng khác có thuộc cấp sinh trưởng khác Cấp sinh trưởng giảm tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi Từ đó, đường cong quan hệ H D bị thay đổi hình dạng ln dịch phía tuổi lâm phần tăng lên Vagui A.B (1955) khẳng định: “Đường cong chiều cao thay đổi ln dịch chuyển hướng lên phía tuổi tăng lên” Tiurin.Đ.V (1927) phát tượng ơng xác lập đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần tuổi tăng lên Prodan.M (1944) nghiên cứu kiểu rừng “Plenterwal” kết luận đường cong chiều cao khơng bị thay đổi vị trí cỡ kính định Curtis.R.O (năm ) mô quan hệ chiều cao với đường kính tuổi theo dạng phương trình: Log(h) = d +.+ (1.11) Krauter G (1958) Tinrin Đ.V (1931) (Dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1989) [9] nghiên cứu tương quan chiều cao với đường kính ngang ngực dựa sở cấp đất tuổi rừng Kết nghiên cứu cho thấy, dãy phân hóa thành cấp chiều cao mối quan hệ khơng cần xét đến tác động hoàn cảnh, tuổi sinh trưởng rừng lâm phần Vì phân bố phản ánh kích thước cây, nghĩa quan hệ Hvn/D1.3 bao hàm tác động hoàn cảnh tuổi Thực tiễn điều tra rừng cho thấy dựa vào quan hệ H vn/D1.3 để xác định chiều cao tương ứng cho kích cỡ kính mà khơng cần phải đo toàn số Các nhà khoa học dùng phương trình tốn học khác để biểu thị quan hệ như: Naslund M (1929), Asnann F (1936), Hohenall W (1036), Michailov F (1934, 1952), Prodan M (1944), Krenn K (1946), Meyer H.A (1952)… đề nghị dạng phương trình sau: H= a+a1.d+a2.d2 (1.12) H – 1,3 = d2.(a+b.d)2 (1.13) H=a.db; logh=a+b.logd (1.14) H=a.(1-e-c.d) (1.15) H=a+b.logd (1.16) H= k1.db (1.17) Để mô tương quan chiều cao đường kính sử dụng nhiều dạng phương trình Việc lựa chọn dạng phương trình thích hợp cho đối tượng chưa nghiên cứu đầy đủ Nghiên cứu mơ hình cấu trúc sinh trưởng rừng nhiều tác giả giới Việt Nam đề cập từ năm đầu kỷ XX Những nghiên cứu có xu hướng xây dựng sở có tính khoa học lý luận phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu Bước đầu từ định tính, sau đến định lượng với quy luật tự nhiên, góp phần giải nhiều vấn đề kinh doanh rừng Sinh trưởng rừng lâm phần trọng tâm sản lượng rừng, có tính chất tảng để nghiên cứu phương pháp dự đoán sản lượng hệ thống biện pháp tác động nhằm nâng cao suất rừng Có nhiều hướng, nhiều phương pháp khác nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng lâm phần Ở Châu Âu vào cuối kỷ XIX đầu kỷ XX, vấn đề quy 10 ... lâm sinh nhằm nâng cao chất lượng khu vực nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 01 /2021 đến tháng 5 /2021 3.4 Nội dung nghiên cứu 3.4.1 Nghiên cứu số đặc điểm sinh trưởng rừng trồng - Sinh... quan tuổi chiều cao tầng trội Đặc biệt để tiếp cận dãy phân bố kinh nghiệm số theo đường kính nhà khoa học sử dụng hàm như: - Bêta: + Bennet F.A (1969) dùng phân bố Bêta xác định đại lượng đường... H vn/D1.3 để xác định chiều cao tương ứng cho kích cỡ kính mà khơng cần phải đo tồn số Các nhà khoa học dùng phương trình tốn học khác để biểu thị quan hệ như: Naslund M (1929), Asnann F (1936),