2.5.1. Phương pháp luận
Cấu trúc và sinh trƣởng của rừng biến đổi tùy thuộc vào tuổi và điều kiện môi trƣờng sống. Vì vậy, phân tích và đánh giá cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai cần phải gắn với tuổi và điều kiện môi trƣờng. Trong đề tài này, điều kiện môi trƣờng đƣợc đánh giá thông qua nhóm đất trồng. Ở đây nhóm đất trồng đƣợc đánh giá dựa theo bản đồ đất huyện Định Quán tỷ lệ 1/25.000 đƣợc chỉnh lý bổ sung và xây dựng trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 năm 1998 và điều tra bổ sung năm 2010 do Phân viện Quy hoạch và Thống kê nông nghiệp thực hiện.
Từ những quan niệm trên đây, hƣớng giải quyết của đề tài này bắt đầu từ mô tả đặc điểm cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai trên 02 nhóm đất trồng khác nhau. Kế đến, phân tích so sánh ảnh hƣởng của nhóm đất trồng đến cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai. Cuối cùng, từ kết quả nghiên cứu, đề xuất một số biện pháp kỹ thuật đối với rừng trồng Keo lai.
2.5.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.5.2.1. Thu thập những đặc trưng của rừng trồng Keo lai
Trƣớc hết, phân chia rừng trồng Keo lai theo tuổi và theo 02 nhóm đất trồng gồm:
- Tuổi của lâm phần đƣợc xác định qua hồ sơ trồng rừng của Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà. Ở khu vực nghiên cứu, hiện tại rừng trồng Keo lai có 05 cấptuổi (3, 4, 5, 6 và 7).
- Nhóm đất trồng đƣợc đánh giá dựa theo bản đồ đất huyện Định Quán tỷ lệ 1/25.000 đƣợc chỉnh lý bổ sung và xây dựng trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 năm 1998 và điều tra bổ sung năm 2010 do “Phân viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp” thực hiện.
2.5.2.2. Thu thập số liệu ngoại nghiệp của rừng trồng Keo lai
Xác định những đặc trƣng về cấu trúc của lâm phần Keo lai. Để đạt đƣợc mục đích này, thu thập số liệu về cây rừng tại 03 ô tiêu chuẩn điển hình cho mỗi cấp tuổi trên 02 nhóm đất trồng rừng. Tổng số ô tiêu chuẩn cần thu thập là 30 ô (03 ô/cấp tuổi * 05 cấp tuổi * 02 nhóm đất). Do rừng trồng Keo lai có mật độ cao (1660 cây/ha), nên kích thƣớc ô tiêu chuẩn đƣợc chọn là 500 m2 (kích thƣớc 20m * 25m). Chỉ tiêu đo đếm trong ô tiêu chuẩn bao gồm mật độ lâm phần (N, cây/ha), đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3 m (D1,3, cm) và chiều cao toàn thân cây (Hvn, m). Đƣờng kính thân cây đƣợc đo bằng thƣớc dây với độ chính xác 0,1 cm. Chiều cao thân cây đƣợc đo đạc bằng cây sào với độ chính xác 0,5 m. Tất cả những chỉ tiêu đo đếm quần thụ đƣợc tập hợp thành biểu lập sẵn.
Thu thập số liệu về sinh trƣởng của rừng trồng Keo lai, đề tài sử dụng phƣơng pháp giải tích thân cây. Cây giải tích là cây có đƣờng kính và chiều cao bình quân lâm phần; sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng; không bị sâu hại hay cụt ngọn; thân thẳng và tròn đều; tán lá cân đối và tròn đều; không bị chèn ép... Ở mỗi nhóm đất trồng, giải tích 03 cây bình quân đại diện cho những lâm phần ở tuổi cao nhất (07 tuổi). Với 02 nhóm đất trồng, tổng số cây giải tích là 06 cây. Sau khi chặt hạ, những cây giải tích đƣợc đo đạc chiều cao vút ngọn (Hvn, m) bằng thƣớc dây với độ chính xác 0,1 cm. Kế đến, phân chia thân cây ngả thành những phân đoạn và cƣa thớt giải tích ở các vị trí 0,0 m;
1,3 m; 2,6 m; 3,6 m; 4,6 m… cho đến đoạn ngọn cuối cùng (< 1 m). Những thớt giải tích đƣợc tập hợp theo từng cây giải tích; sau đó ghi chú thứ tự cây và vị trí thớt ở mặt thớt hƣớng về phía ngọn cây.
2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu
2.5.3.1. Xác định cấu trúc của rừng trồng Keo lai
Cấu trúc của rừng trồng Keo lai trên 02 nhóm đất khác nhau đƣợc nghiên cứu bao gồm phân bố N/D1,3 và phân bố N/Hvn.
(a) Xác định phân bố N/D1,3. Trình tự xác định phân bố N/D1,3 của rừng trồng Keo lai theo những bƣớc sau đây:
Bƣớc 1. Tính những đặc trƣng thống kê mô tả phân bố N/D1,3.
- Tập hợp số liệu D1,3 (cm) của những cây trong các ô tiêu chuẩn 500 m2 đại diện cho những lâm phần ở 05 cấp tuổi tƣơng ứng với 02 nhóm đất trồng.
- Tính những đặc trƣng thống kê mô tả phân bố N/D1,3; trong đó bao gồm giá trị trung bình (X) và khoảng tin cậy 95%, mốt (Mo), trung vị (Me), giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phƣơng sai (S2), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình (Se), hệ số biến động (CV%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ku) và các bách phân vị (Q).
Bƣớc 2. Kiểm định những mô hình lý thuyết phù hợp với phân bố N/D1,3 thực nghiệm. Trƣớc hết, làm phù hợp phân bố chuẩn (Normal), Lognormal, Weibull và Gamma với phân bố N/D1,3 thực nghiệm. Để làm phù hợp những phân bố lý thuyết với phân bố N/D1,3 thực nghiệm, chỉ tiêu D1,3 (cm) đƣợc phân chia theo cấp với mỗi cấp 1,0 cm. Số cấp D1,3 nằm trong giới hạn từ 6 – 12. Kế đến, kiểm định tính phù hợp của những phân bố lý thuyết với phân bố N/D1,3 thực nghiệm bằng tiêu chuẩn 2
. Phân bố phù hợp nhất với số liệu thực nghiệm đƣợc chọn theo tiêu chuẩn xác suất chấp nhận lớn nhất (Pmax). Tiếp theo, từ những phân bố phù hợp nhất, xác định tỷ lệ phần trăm số cây theo cấp D . Cuối cùng, những kết quả tính toán đƣợc tập hợp thành
bảng và biểu đồ để phân tích và so sánh những đặc trƣng phân bố N/D1,3 tƣơng ứng với 02 nhóm đất trồng khác nhau.
(b) Xác định phân bố N/Hvn.Trƣớc hết, tính những đặc trƣng thống kê mô tả phân bố N/Hvn tƣơng tự nhƣ phân bố N/D1,3. Kế đến, xây dựng bảng và biểu đồ phân bố N/Hvn. Ở đây chiều cao thân cây đƣợc phân chia thành cấp với mỗi cấp 1 m; trong đó số cấp thay đổi trong giới hạn từ 6 - 12. Cuối cùng, những kết quả tính toán đƣợc tập hợp thành bảng và biểu đồ để phân tích và so sánh các đặc trƣng phân bố N/Hvn tƣơng ứng với 02 nhóm đất khác nhau.
2.5.3.2. Xác định đặc trưng sinh trưởng và thể tích của rừng trồng Keo lai
Để làm rõ quá trình sinh trƣởng đƣờng kính, chiều cao, thể tích thân cây cá thể của rừng trồng Keo lai tƣơng ứng với tuổi và nhóm đất trồng khác nhau, trình tự xử lý số liệu nhƣ sau:
Bƣớc 1. Xử lý và đo các vòng năm.
- Bào nhẵn tất cả các thớt trên cây giải tích một mặt về hƣớng gốc cây. - Đếm chính xác số vòng năm trên mỗi thớt giải tích nhằm xác định tuổi và chiều cao của cây tƣơng ứng với các tuổi.
- Đo đƣờng kính từng vòng năm tại thớt 1,3 m theo hai hƣớng vuông góc với nhau bằng kính lúp. Chiều cao thân cây tƣơng ứng với các tuổi đƣợc xác định gần đúng theo phƣơng pháp tỷ lệ.
Bƣớc 2. Mô tả quá trình sinh trƣởng D và H thân cây cá thể.
- Tập hợp số liệu D và H của những cây giải tích tƣơng ứng với tuổi (A, năm) và 02 nhóm đất trồng khác nhau.
- Phân tích các dãy số liệu D – A và H – A bằng bảng và biểu đồ để xác định khuynh hƣớng biến đổi của chúng.
- Kiểm định tính phù hợp của các khuynh hƣớng biến đổi này bởi những hàm số (27 hàm số) có sẵn trong phần mềm STATGRAPHICS Centurion XV.I.
Sau khi xác định hệ số tƣơng quan của từng khuynh hƣớng biến đổi bởi 27 hàm có sẵn, đề tài sẽ chọn ra 5 hàm có hệ số tƣơng quan cao nhất để so sánh và chọn ra phƣơng trình phù hợp nhất để biểu thị mối tƣơng quan cho các khuynh hƣớng biến đổi này (khuynh hƣớng biến đổi của các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng Keo lai trồng trên 2 nhóm đất).
Tiêu chuẩn chung để lựa chọn một hàm sinh trƣởng tối ƣu là: - Hệ số tƣơng quan cao.
- Dạng phƣơng trình phải phù hợp.
- Phù hợp với đặc tính sinh học của đối tƣợng nghiên cứu. - Phản ánh đúng quy luật sinh trƣởng.
- Đơn giản, dễ tính toán.
Sau khi kiểm định tính phù hợp, nếu trong 27 hàm số có sẵn từ phần mềm STATGRAPHICS Centurion XV.I. có hệ số tƣơng quan quá thấp hay không phù hợp thì đề tài sẽ tiếp tục kiểm định bởi những hàm phi tuyến nhƣ: Korf, Gompertz, Korsun – Strand,... với các dãy số liệu thực nghiệm D – A và H – A cho từng nhóm đất trồng.
Các tham số của các mô hình Korf, Gompertz, Korsun-Strand,… đƣợc xác định theo phƣơng pháp hồi quy tƣơng quan phi tuyến tính của Marquardt. Thông qua kết quả phân tích thống kê, đề tài đã nhận thấy khuynh hƣớng biến đổi của đƣờng kính, chiều cao của cây Keo lai trồng trên 2 nhóm đất đều tƣơng quan rất chặt và phƣơng trình đều tồn tại bởi một số phƣơng trình trong phần mềm STATGRAPHICS Centurion XV.I. nên đề tài đã sử dụng các hàm số này để mô phỏng cho các khuynh hƣớng biến đổi.
- Tập hợp kết quả tính toán thành bảng và biểu đồ để phân tích và thuyết minh.
Bƣớc 3. Xác định quá trình sinh trƣởng thể tích thân cây bình quân (V, m3).
- Thể tích thân cây bình quân (V, m3) ở những tuổi khác nhau trên 02 nhóm đất trồng đƣợc xác định theo mối quan hệ với đƣờng kính thân cây bình quân (D, cm) và chiều cao thân cây bình quân (H, m) từ 3 cây giải tích trên mỗi cấp đất. Theo đó, chỉ tiêu V đƣợc tính theo công thức:
V= /4*(D/100)^2*H*F
Trong đó : F là hình số thân cây tại vị trí 1,3 m. F đƣợc tính theo công
thức : 3 , 1 2 2 3 , 1 D n n d f
Sau khi tính toán, đề tài đã xác định đƣợc hình số F của cây Keo lai trồng trên nhóm đất đỏ vàng là 0,54 và trên nhóm đất đen là 0,59.
- Để phân tích đặc trƣng biến đổi thể tích thân cây theo tuổi, các bƣớc thực hiện đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ đối với chỉ tiêu chiều cao và đƣờng kính đƣợc trình bày ở trên.
Bƣớc 4. So sánh quá trình sinh trƣởng D, H và V cây cá thể của trồng Keo lai theo 02 nhóm đất trồng khác nhau. Để đạt mục đích này, trƣớc hết tập hợp quá trình sinh trƣởng D, H và V cây cá thể của rừng trồng Keo lai theo 02 nhóm đất trồng. Sau đó so sánh sự chênh lệch giữa D, H và V cây cá thể của rừng trồng Keo lai ở 02 nhóm đất trồng.
2.5.4. Công cụ tính toán
Công cụ tính toán là các phần mềm Microsorf Excel 2010 và STATGRAPHICS Centurion XV.I.
Chƣơng 3
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Vị trí địa lý
Định Quán là một huyện miền núi nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Đồng Nai, cách thành phố Biên Hòa 90 km, thành phố Hồ Chí Minh 120 km về phía Đông Bắc và cách thành phố Đà Lạt 185 km về phía Tây Nam.
Huyện có diện tích tự nhiên là 971,1km2, chiếm 16,4% diện tích tự nhiên toàn tỉnh Đồng Nai, lớn thứ hai trong tỉnh (sau huyện Vĩnh Cửu), đồng thời huyện Định Quán còn thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Dân số bình quân năm 2013: 209.950 ngƣời, mật độ dân số: 216 ngƣời/km2
(cùng với huyện Tân Phú có mật độ dân số thƣa nhất tỉnh Đồng Nai).
- Tọa độ địa lý:
+ 11000’30” đến 11023’00” độ vĩ Bắc; + 107007’30” đến 107030’00” độkinh Đông. - Ranh giới hành chính:
+ Phía Bắc và Đông giáp huyện Tân Phú.
+ Phía Nam giáp huyện Thống Nhất và Xuân Lộc. + Phía Tây giáp huyện Vĩnh Cửu.
+ Phía Đông và Nam giáp huyện Đức Linh - tỉnh Bình Thuận.
Hiện nay, huyện có 14 đơn vị hành chính gồm: 01 thị trấn Định Quán và 13 xã gồm: Gia Canh, La Ngà, Ngọc Định, Phú Tân, Phú Vinh, Phú Lợi, Phú Hòa, Phú Cƣờng, Phú Ngọc, Phú Túc, Túc Trƣng, Suối Nho, Thanh Sơn.
Trên địa bàn huyện có hệ thống giao thông đƣờng bộ quan trọng nhƣ: Quốc lộ 20 đƣợc xem là trục giao thông xƣơng sống của huyện và 04 tuyến đƣờng tỉnh lộ có tổng chiều dài 76,5 km, tạo thành mạng lƣới giao thông thuận lợi với các tỉnh – huyện lân cận và thành phố Hồ Chí Minh.
Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện Định Quán – tỉnh Đồng Nai 3.2. Địa hình 3.2. Địa hình
Huyện Định Quán là vùng chuyển tiếp giữa cao nguyên và trung du, do đó có địa hình không bằng phẳng, chủ yếu là đồi núi thấp xen kẽ với các đồng bằng thoải lƣợn sóng, hƣớng dốc chính nghiêng dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam với độ dốc trung bình là 2,5/km và khoảng 57% diện tích có độ dốc từ 0 - 80.Độ cao trung bình 180 m so với mặt nƣớc biển, địa hình bị chia cắt bởi sông Đồng Nai và sông La Ngà tạo nên ba tiểu vùng có đặc điểm địa hình và thổ nhƣỡng khác nhau.
3.3. Khí hậu - Thủy văn
Khí hậu mang tính nhiệt đới gió mùa cận xích đạo với nền nhiệt độ cao và ổn định quanh năm, chịu ảnh hƣởng một thời gian ngắn đặc tính khí hậu vùng cao nguyên Bảo Lộc – Lâm Đồng, hầu nhƣ không có mùa đông, có 02 mùa rõ rệt.
Nhiệt độ trung bình trong năm 25,8 - 28,80C chênh lệch nhiệt độ không cao giữa các tháng trong năm, giữa các ngày trong tháng, giữa ngày và đêm.
Độ ẩm trong vùng khá cao, trung bình từ 72% đến 95%.
Có hai hƣớng gió thổi theo mùa. Mùa khôcó gió Đông Bắc mang không khí khô và nóng, mùa mƣa có gió Tây Nam mang không khí ẩm và nóng.
* Chế độ mƣa trên khu vực:
Do ảnh hƣởng của vùng cao nguyên Bảo Lộc – Lâm Đồng là sƣờn chắn gió tây mang nhiều hơi ẩm từ biển Ấn Độ Dƣơng nên lƣợng mƣa bình quân trên địa bàn huyện Định Quán tƣơng đối lớn từ 2.500 – 2.800mm/năm (cao nhất tỉnh Đồng Nai), số ngày mƣa từ 150 – 170 ngày/năm. Lƣợng mƣa thƣờng phân bố theo hai mùa rõ rệt, mùa mƣa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 85% - 90% tổng lƣợng mƣa trong năm (trong đó tháng 8, 9 và 10 có lƣợng mƣa lớn nhất trong năm) và mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, chiếm 10% - 15% tổng lƣợng mƣa trong năm.
* Nguồn nƣớc mặt:
Nguồn nƣớc mặt trong huyện khá dồi dào từ mạng lƣới sông ngòi phong phú với mật độ 30 km/km2, nhất là có hai con sông lớn của miền Đông Nam Bộ chảy qua địa bàn huyện là sông Đồng Nai và sông La Ngà.
Sông Đồng Nai với lƣu lƣợng bình quân nhiều năm tại Tà Lài là 298,63m3/s và sông La Ngà với lƣu lƣợng bình quân nhiều năm tại Phú Điền 117,26 m3/s là nguồn nƣớc mặt cung cấp nƣớc tƣới, sinh hoạt và công nghiệp cho toàn huyện; đồng thời bổ sung cho nguồn nƣớc ngầm của huyện.
Dòng chảy mặt trên địa bàn huyện Định Quán xếp loại trung bình của nƣớc ta; đƣợc phân chia thành hai mùa rõ rệt, với mùa lũ thƣờng chậm hơn mùa mƣa 1 - 2 tháng và mùa kiệt trùng với mùa khô.
* Nguồn nƣớc ngầm:
Trữ lƣợng nƣớc ngầm trên địa bàn phân bố không đều, chủ yếu tập trung ở phía Tây Nam và Bắc; nguồn nƣớc ngầm khu vực này có chất lƣợng tốt, mạch nƣớc nông và dễ khai thác phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Riêng khu vực các xã La Ngà, Phú Ngọc, Ngọc Định rất khan hiếm.
3.4. Tài nguyên đất
Trên cơ sở bản đồ đất tỉnh Đồng Nai và bản đồ đất huyện Định Quán tỷ lệ 1/25.000 đƣợc chỉnh lý bổ sung và xây dựng trên nền bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 năm 1998 và điều tra bổ sung năm 2010 do Phân viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp thực hiện. Theo phân loại phát sinh và phát triển, tài nguyên đất huyện Định Quán chia thành 10 loại đất thuộc 04 nhóm đất chính:
- Nhóm đất Đỏ Vàng: Diện tích 48.092,53 ha, chiếm tỷ lệ cao nhất 49,52% diện tích tự nhiên. Loại đất đỏ và đất nâu vàng trên đá bazalt có tổng diện tích 12.752,99 ha, chiếm 13,13% diện tích tự nhiên, đƣợc hình thành trên mẫu chất bazalt, tầng đất dày, thành phần cơ giới nặng, cấu tƣợng viên tơi