Nhận xét chung - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU- 123docz.net

Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.4. Nhận xét chung

Qua những nghiên cứu trên cho thấy cây bản địa đã và đang đƣợc rất nhiều tác giả trong và ngồi nƣớc quan tâm. Rất nhiều lồi cây gỗ có giá trị nhƣ: Linh xam, Đinh thối, Lim xanh, Lát hoa, Re hƣơng… đã đƣợc chọn để phục vụ trồng rừng. Các phƣơng thức trồng cây bản địa đƣợc áp dụng là trồng theo băng, theo đám. Nghiên cứu ảnh hƣởng lẫn nhau khi trồng hỗn giao. Nghiên cứu độ tàn che tầng cây cao ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của loài cây bản địa khi trồng dƣới tán.

Trồng cây bản địa trên quy mô lớn đƣợc xem là một sự phát triển mới đối với lĩnh vực lâm nghiệp Việt Nam. Dự án KfW4 là dự án tiên phong đầu tƣ trên quy mô rộng. Điều này địi hỏi phải có cách nghĩ khác trong lâm nghiệp vì thời gian quay vịng đối với cây bản địa là dài hơn so với các loài cây giống ngoại lai năng suất cao. Vấn đề này địi hỏi phải có khả năng phân tích lợi ích giữa thời gian quay vịng và giá trị giữa các loài cây.

Tuy các cơng trình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đề cập đến nhiều vấn đề và khá đầy đủ về cây bản địa nhƣng cần phải có trên một địa điểm và loài cây, hay tập đồn cây trồng cụ thể. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sinh trƣởng của 03 loài cây bản địa tại huyện Cẩm Thuỷ tỉnh Thanh Hoá là rất cần thiết, nhằm tìm ra lồi cây thích hợp với điều kiện đất đai của địa phƣơng.

Chƣơng 2

MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu

- Nghiên cứu sinh trƣởng và chất lƣợng của 03 loài cây bản địa trồng tại huyện Cẩm Thủy, tỉnh Thanh Hóa;

- Đánh giá đƣợc một số tính chất của đất dƣới tán rừng và ảnh hƣởng của chúng đến sinh trƣởng của cây trồng;

- Bƣớc đầu đề xuất một số biện pháp kỹ thuật xúc tiến sinh trƣởng của rừng trồng 03 loài cây bản địa tại khu vực nghiên cứu.

2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu

2.2.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tƣợng đƣợc chọn nghiên cứu là rừng trồng thuần loài 03 loài cây bản địa trên đất trống tại huyện Cẩm Thuỷ, tỉnh Thanh Hóa gồm:

1. Cây Sao đen (Hopea odorata Roxb)

2. Cây Lim xanh (Erythrophlooeum fordii Oliv) 3. Cây Lát hoa (Chukrasia tabularis A. Juss)

2.2.2. Phạm vi nghiên cứu

- Về nội dung: đề tài chỉ tập trung nghiên cứu đặc điểm điều kiện đất khu vực trồng rừng và một số đặc điểm về sinh trƣởng, chất lƣợng của rừng trồng thuần loài 03 lồi cây bản địa đƣợc chọn.

- Về khơng gian: chỉ nghiên cứu trong khu vực dự án KfW4 tại 03 xã: Cẩm Tú, Cẩm Long và Cẩm Ngọc huyện Cẩm Thủy, tỉnh Thanh Hoá.

- Về thời gian: cây bản địa đƣợc trồng năm 2006.

2.3. Nội dung nghiên cứu

2.3.1. Nghiên cứu sinh trưởng và chất lượng rừng trồng cây bản địa;

2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm điều kiện đất và ảnh hưởng của chúng đến sinh trưởng của cây trồng;

2.3.3. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm chọn biện pháp gây trồng và thúc đẩy sinh trưởng một số loài cây bản địa nghiên cứu. gây trồng và thúc đẩy sinh trưởng một số loài cây bản địa nghiên cứu.

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu

2.4.1. Phương pháp luận

Quá trình sinh trƣởng của cây nói riêng, các lồi thực vật nói chung là kết quả tổng hợp của các nhân tố nội tại (đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của lồi cây) và điền kiện ngoại cảnh. Vì vậy, nếu điều kiện ngoại cảnh đồng nhất thì nhân tố nội tại sẽ quyết định đến quá trình sinh trƣởng và phát triển của mỗi lồi cây. Do đó, trong cùng một loài cây ở các điều kiện hoàn cảnh khác nhau nó sẽ sinh trƣởng khác nhau. Vì mỗi lồi có phạm vi phân bố về điều kiện hồn cảnh (khí hậu, đất đai…) nhất định, nếu nằm trong phạm vi phân bố cây rừng sinh trƣởng và phát triển tốt, còn nếu càng nằm xa phạm vi phân bố chúng sẽ sinh trƣởng phát triển kém. Mặt khác, trong mỗi giai đoạn cây rừng cũng sinh trƣởng khác nhau. Sự biểu thị đó thơng qua lƣợng tăng trƣởng bình qn hằng năm, giá trị lƣợng tăng trƣởng D1.3, Hvn, Dt thể hiện mức độ tăng trƣởng nhanh hay chậm của các loài cây.

2.4.2 Ngoại nghiệp

2.4.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu

- Thu thập các văn bản hƣớng dẫn kỹ thuật, các Quyết định, chỉ thị, của Chính phủ, BNN&PTNT, Ban quản lý dự án Lâm nghiệp...liên quan đến kỹ thuật, suất đầu tƣ trồng, hƣởng lợi...trong dự án KfW4, các thơng tin chung về tình hình thực hiện, triển khai dự án và những vấn đề có liên quan từ Ban QLDATW, Ban QLDA tỉnh Thanh Hóa, Ban QLDA huyện Cẩm Thủy.

- Thu thập các số liệu về điều kiện tự nhiên, dân sinh kinh tế - xã hội của địa điểm nghiên cứu.

- Thu thập các báo cáo khoa học, các kết quả nghiên cứu về kỹ thuật trồng rừng cây bản địa, các đánh giá của các loài cây trong thời gian qua trên địa bàn huyện Cẩm Thủy hoặc các vùng có điều kiện tƣơng tự.

2.4.2.2. Phương pháp nghiên cứu trên ô tiêu chuẩn

Áp dụng phƣơng pháp điều tra nghiên cứu trên ơ tiêu chuẩn điển hình, tạm thời. Để đảm bảo độ tin cậy cho kết quả nghiên cứu, việc bố trí thí nghiệm phải tuân theo nguyên tắc sau:

- Nguyên tắc đồng nhất: Đây là nguyên tắc đƣợc quán triệt trong suốt quá trình nghiên cứu. Sự đồng nhất về những nhân tố khơng so sánh nhƣ: Khí hậu, đất đai, hƣớng dốc, loài cây, năm trồng, mật độ…

- Nguyên tắc điển hình: Do việc bố trí thí nghiệm khơng thể tiến hành trên toàn bộ khu vực nghiên cứu với diện tích rộng, để đảm bảo độ tin cậy cũng nhƣ độ chính xác của kết quả thì việc bố trí thí nghiệm cần phải điển hình, sự đại diện điển hình ở đây về các mặt nhƣ: Điều kiện lập địa, độ dốc, sinh trƣởng của các loài cây nghiên cứu. Do vậy, trƣớc khi tiến hành lập ơ thí nghiệm cần phải sơ thám toàn bộ khu vực nghiên cứu. Sự đại diện điển hình trong lập ơ tiêu chuẩn phụ thuộc rất lớn vào yếu tố chủ quan của con ngƣời.

- Nguyên tắc tối thiểu về dung lượng quan sát: Để đảm bảo độ chính xác cho kết quả nghiên cứu, với sai số tƣơng đối không vƣợt quá giới hạn cho phép (trong lâm nghiệp cho phép sai số thí nghiệm ≤5%) thì dung lƣợng quan sát cần đạt đƣợc một lƣợng tối thiểu. Tuy nhiên, dung lƣợng quan sát phụ thuộc rất lớn vào hệ số biến động của các chỉ tiêu đo đếm.

- Nguyên tắc nhắc lại

Nguyên tắc nhắc lại đƣợc thực hiện trong suốt q trình làm thí nghiệm, nhằm loại trừ ảnh hƣởng của các nhân tố chủ quan, tăng tính ngẫu nhiên của kết quả nghiên cứu.

Sau khi thỏa mãn 4 nguyên tắc trên, đề tài tiến hành lập các ơ tiêu chuẩn hình chữ nhật có diện tích mỗi ô là 500m2 (25m x 20m). Một chiều song song với đƣờng đồng mức, một chiều vng góc với đƣờng đồng mức.

Với mỗi loài cây trồng tiến hành điều tra 10 ơ tiêu chuẩn, mỗi ơ có diện tích 500m2 (25m x 20m).

2.4.3. Phương pháp nghiên cứu từng nội dung cụ thể

2.4.3.1. Nghiên cứu sinh trưởng và chất lượng loài cây trồng

Trong mỗi OTC tiến hành điều tra đo đếm các chỉ tiêu: Tên lồi cây, năm trồng, đƣờng kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), đƣờng kính tán (Dt), chất lƣợng cây trồng, tỉ lệ sống (%).

+ Đƣờng kính ngang ngực (D1.3) đƣợc đo bằng thƣớc kẹp kính, với độ chính xác đến mm.

+ Chiều cao vút ngọn (Hvn) đƣợc đo bằng thƣớc đo cao điện tử Forrester Vertex III có độ cáo chính xác đến dm.

+ Chiều cao dƣới cành (Hdc) đƣợc đo bằng sào đo cao, đo từ mặt đất đến phân cành đầu tiên với độ chính xác đến dm.

+ Đƣờng kính tán (Dt) đƣợc đo bằng thƣớc dây theo hình chiếu tán trên mặt phẳng nằm ngang. Đo hai chiều Đông Tây và Nam Bắc rồi tính trị số trung bình Độ chính xác đến dm.

+ Đánh giá chất lƣợng cây bản địa: căn cứ vào tình hình sinh trƣởng cụ thể của từng cây và từng loài ở ngoài thực địa, căn cứ vào các chỉ tiêu sinh trƣởng (D1.3, Hvn, Hdc, Dt) của từng cây và các chỉ tiêu sinh trƣởng trung bình ( 1.3, vn, Hdc, t) của mỗi lồi rồi chia làm 3 nhóm sinh trƣởng:

tốt, xấu, trung bình.

- Cây tốt: Là những cây có chỉ tiêu sinh trƣởng đến vƣợt trội so với lâm phần, cây thân thẳng, cân đối, tán lá phát triển cân đối, không sâu bệnh, không cong queo, không gẫy ngọn.

- Cây trung bình: Là cây tham gia vào tán rừng, nhƣng các chỉ tiêu khác kém hơn chỉ tiêu cây tốt.

- Cây xấu: Là những cây sinh trƣởng kém, cây thân cong queo, tán lệch, bị sâu bệnh, gẫy ngọn, tán cây nằm dƣới tán rừng.

+ Tỉ lệ sống: Đƣợc xác định bằng phƣơng pháp đếm số cây chết trong ô tiêu chuẩn.

Kết quả điều tra đƣợc tổng hợp vào mẫu biểu 2.1 nhƣ sau:

Biểu 2.1. Điều tra sinh trƣởng cây bản địa

ƠTC:………………. Vị trí:……….………… Ngày điều tra: ……………… Độ dốc:…………………………… Ngƣời điều tra:…………………………... Hƣớng phơi:………………………. Độ cao:………………………………… Độ tàn che:………………………… Loài cây:………………………………

Stt D1.3(cm) Dt(m) Hvn (m) Hdc (m) Chất lƣợng Ghi chú ĐT NB TB ĐT NB TB T TB X 1 2 3

2.4.3.2. Nghiên cứu đặc điểm đất dưới rừng trồng

Trong mỗi OTC nghiên cứu, đào 01 phẫu diện đất tại vị trí tâm ơ có kích thƣớc: dài 1,2m; rộng 0,9m; sâu tới tầng mẫu chất. Kết quả điều tra đƣợc ghi vào mẫu biểu 2.2 nhƣ sau:

Biểu 2.2. Biểu mô tả phẫu diện đất

Số hiệu phẫu diện: ………………………. Độ tàn che: ……………………… Độ cao: ……………………………….. Độ dốc: …………………………… Ngày điều tra: …………………………. Ngƣời điều tra: ……………………

Sơ đồ phẫu diện Tên tầng đất Độ sâu (cm) Màu sắc đất Độ chặt Độ ẩm Thành phần cơ giới Kết cấu Tỷ lệ đá lẫn (%) Tỷ lệ rễ cây (%) Ghi chú

Trong mỗi phẫu diện, tiến hành lấy 01 mẫu đất có trọng lƣợng 0,5kg để phân tích một số tính chất đất cần thiết.

Những chỉ tiêu vật lý đấy đƣợc thu thập và phân tích gồm: dung trọng, tỉ trọng, độ xốp, độ ẩm. Phƣơng pháp lấy mẫu nhƣ sau:

Mẫu xác định dung trọng: Dùng ống dung trọng (V=50 cm3) kê lên mặt phẳng phẫu diện, dùng búa đóng vào đầu đậy nắp sao cho ống thẳng đứng và lún sâu vào đất, tránh nứt nẻ và vỡ; dùng xén đào nhấc ống ra, gọt đất cho bằng phẳng ở đầu và gọt sạch đất bám xung quanh thành ống; sau đó dùng xén cậy đất trong ống cho vào túi nilon, ghi số liệu và chuyển về phòng phân tích.

Các mẫu đất đƣợc phân tích tại phịng thí nghiệm Viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp Hà Nội theo TCVN nhƣ:. Các chỉ tiêu phân tích bao gồm:

+ Tỷ trọng (d): xác định bằng phƣơng pháp Picnomet.

+ Thành phần cơ giới (CG) xác định theo “TCVN 5257: 1990. Về đất trồng trọt - phƣơng pháp xác định thành phần cơ giới”.

+ Dung trọng đất (D): Dùng ống Dung trọng có thể tích

+ Độ ẩm đất (Ws, %): xác định theo “TCVN 4048: 2011. Chất lƣợng đất – phƣơng pháp xác định độ ẩm à hệ số kho kiệt”.

+ Chất hữu cơ (OM%) xác định theo “TCVN 8941:2011. Chất lƣợng đất – xác định cacbon hữu cơ tổng số, phƣơng pháp Walkley Black”

+ Đạm tổng số (N%): xác định theo “ TCVN 6498:1999. Chất lƣợng đất. Xác định Nitow tổng. Phƣơng pháp Ken dan (Kjeldahl) cải biên”.

- Độ chua (pHKCl) xác định theo: “TCVN 5979:2007. Chất lƣợng đất – xác định pH”.

- Đạm dễ tiêu (N, mg/100g đất): xác định theo phƣơng pháp Chiurin và Kononova.

- Lân dễ tiêu (P2O5, mg/100gđất): xác định theo: “TCVN 8661:2011. Chất lƣợng đất - phƣơng pháp xác định phốt pho dễ tiêu – phƣơng pháp Olsen”.

- Kali dễ tiêu (K2O, mg/100g đất): xác định theo: “TCVN 8662:2011. Chất lƣợng đất - phƣơng pháp xác định Kali dễ tiêu”.

2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu

Các chỉ tiêu cấu trúc rừng đƣợc thống kê và xác định theo những phƣơng pháp nghiên cứu trong lâm sinh học và điều tra rừng:

Ứng dụng xử lý thống kê trên máy vi tính bằng phần mềm SPSS theo Nguyễn Hải Tuất [29]. Cho phép loại bỏ đƣợc những trị số quá đặc thù có thể sai sót khi quan sát số liệu, việc loại bỏ các trị số này chủ yếu là căn cứ mức độ chênh lệch giữa chúng với trị số trung vị của dãy quan sát.

a. Kiểm tra tính thuần nhất của các ÔTC trong cùng một địa điểm nghiên cứu

Dùng tiêu chuẩn phi tham số của Kruskal và Wallis

Tiêu chuẩn này dựa vào phƣơng pháp xếp hạng các số liệu quan sát ở các mẫu. Sử dụng công thức: ) 1 ( 3 ) 1 ( 12 1 2      n n Ri n n H n i (2.1) Trong đó: n = ni. Là dung lƣợng mẫu quan sát

Ri: Là tổng hạng ở các mẫu

Nếu các mẫu là thuần nhất, thì H có phân bố 2

với bậc tự do K=l-1. L: là số mẫu quan sát

Nếu: H>2

05 thì các mẫu khơng thuần nhất H2

05 thì các mẫu là thuần nhất, có nghĩa các mẫu có

nguồn gốc từ một tổng thể duy nhất.

Phƣơng pháp này giúp chúng ta so sánh để quyết định xem có thể gộp các dữ liệu thu thập ở những nơi lấy mẫu khác nhau hay khơng.

b. Tính các đặc trưng sinh trưởng của các loài cây

Từ số liệu so sánh thuần nhất giữa các ơ tiêu chuẩn, tiến hành tính tốn xử lý số liệu

Tính các đặc trƣng mẫu:

- Giá trị trung bình: X = (2.2)

- Sai tiêu chuẩn: S = Trong đó: Qx = (2.3)

- Hệ số biến động: S% = (2.4)

- Độ lệch: SK = (2.5)

- Độ nhọn: Ex = - 3 (2.6)

Để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đƣờng kính, phân bố số cây theo chiều cao ta có thể sử dụng nhiều dạng phân bố lý thuyết: nhƣ phân bố khoảng cách, phân bố chuẩn, phân bố Weibull, phân bố Poisson…. Ở nƣớc ta nghiên cứu của nhiều tác giả: Vũ Tiến Hinh (1990) [12],… khi nghiên cứu quy luật n/D1.3 cho thông đi ngựa Đơng Bắc đã chứng minh sự thích ứng của hàm Weibull đều có kết luận: trong những phân bố thƣờng dùng thì phân

bố Weibull là thích hợp nhất để mơ phỏng phân bố số cây theo đƣờng kính thực nghiệm cho rừng trồng thuần loài đều tuổi ở các lồi cây khác nhau.

Kế thừa những kinh nghiệm đó đề tài cũng lựa chọn phân bố Weibull để mô ta quy luật cấu trúc n/D1.3, n/Hvn cho rừng trồng thuần loài đều tuổi tại khu vực nghiên cứu.

Phân bố n/D, n/H đƣợc mô phỏng phân bố thực nghiêm bằng hàm Weibull, hàm mật độ có dạng:

fx(x) = α.λ.xα-1.e– λ.xα (2.7)

Với các tham số α và λ (λ đặc trƣng cho độ lệch của phân bố, α đặc trƣng cho độ nhọn của phân bố).

Căn cứ vào số liệu ban đầu để ƣớc lƣợng tham số α cho phù hợp với: α = 1 phân bố có dạng phân bố giảm. α =3 phân bố có dạng đối xứng. 1<α < 3 phân bố có dạng lệch trái. α > 3 phân bố có dạng lệch phải. Khi các tham số α và λ thay đổi thì dạng đƣờng cong cũng thay đổi theo. Từ các tham số α và λ tiến hành tính tốn tần số lý thuyết flt kiểm tra sự phù hợp của phân bố Weibull bằng tiêu chuẩn khi bình phƣơng (χ^2) của Pearsson với mức ý nghĩa α = 0,05 theo công thức:

(2.8)

Trong đó: ftn: là tần số thực nghiêm. flt : là tần số lý thuyết.

m : là số tổ tham gia kiểm tra (flt ≥ 5)

tính tốn tốn đƣợc so sánh với tra bảng với bậc tự do k = m-r-l (m là số tổ có tham số lý thuyết (flt ≤ 5) , r là tham số của phƣơng trình lý thuyết cần ƣớc lƣợng, với mức y nghĩa α = 0,05).

Nếu ≤ (k) thì phân bố thực nghiệm phù hợp với phân bố lý thuyết. Nếu > (k) thì phân bố thực nghiệm khơng phù hợp với phân bố lý thuyết.

Chƣơng 3

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1. Điều điểm tự nhiên huyện Cẩm Thuỷ

3.1.1. Vị trí địa lý

Cẩm Thủy là huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc của tỉnh Thanh Hóa, cách thành phố Thanh Hóa 80 km.