Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc và sinh trưởng làm cơ sở xác định trữ sản lượng Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) tại Nông trường Cao su Đức Phú, huyện Núi thành, tỉnh Quảng Nam

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là cung cấp hiện trạng gây trồng và khai thác Cao su tại Nông trường Đức Phú. Cung cấp một số quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, quan hệ giữa sinh trưởng và sản lượng mủ, làm cơ sở đề xuất một số ứng dụng phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc và sinh trưởng làm cơ sở xác định trữ sản lượng Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) tại Nông trường Cao su Đức Phú, huyện Núi thành, tỉnh Quảng Nam

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ đề tài nào khác. Tác giả Trần Văn Toàn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN -----  ----- Luận văn tốt nghiệp cao học này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế. Có được bản luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới BGH trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, phòng Đào tạo Sau đại học, đặc biệt là TS Hoàng Văn Dưỡng đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả với những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài: "Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc và sinh trưởng làm cơ sở xác định trữ sản lượng Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) tại Nông trường Cao su Đức Phú, huyện Núi thành, tỉnh Quảng Nam" Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, các Nhà khoa học đã trực tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Lâm nghiệp cho bản thân tác giả trong những năm, tháng qua. Xin gửi tới: Chi cục Kiểm lâm Quảng Nam, Ban lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Nam, Hạt Kiểm lâm huyện Núi Thành, Phòng NN&PTNT Núi Thành, Đoàn Điều tra thiết kế Nông Lâm nghiệp tỉnh Quảng Nam, Ban Giám đốc Nông trường Cao su Đức Phú, Anh, chị em lớp cao học Lâm học K20D lời cảm tạ sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thu thập số liệu ngoại nghiệp cũng như những tài liệu nghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp. Có thể khẳng định sự thành công của luận văn này, trước hết thuộc về công lao của tập thể, của Nhà trường, cơ quan và xã hội. Đặc biệt là quan tâm động viên, khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc của gia đình. Nhân đây tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm. Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng quan tâm tới sự nghiệp đào tạo đội ngũ cán bộ ngành Lâm nghiệp. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của Quý Thầy Cô, các Nhà khoa học, độc giả và các bạn đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn. Huế, ngày 10 tháng 03 năm 2016 Tác giả Trần Văn Toàn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: "Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc và sinh trưởng làm cơ sở xác định trữ sản lượng Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) tại Nông trường Cao su Đức Phú, huyện Núi thành, tỉnh Quảng Nam" 1.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Cung cấphiện trạng gây trồng và khai thác Cao su tại Nông trường Đức Phú .Cung cấp một số quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, quan hệ giữa sinh trưởng và sản lượng mủ, làm cơ sở đề xuất một số ứng dụng phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng. 2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu các ô tiêu chuẩn điển hình diện tích 1000 m2 (50 m x 20 m). Trên mỗi ô tiêu chuẩn, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu: Đo đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn, đường kính tán cây. 2.2. Phương pháp xử lý số liệu: Dùng thống kê toán học làm công cụ xử lý, phân tích kiểm nghiệm, lựa chọn, mô hình hoáquy luật cấu trúc, quá trình sinh trưởng của cây và lâm phần. 2.3. Phương pháp nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính cây rừng: Vận dụng hàm Weibull để mô tả quy luật cấu trúc N/D, N/H Dùa vµo d¹ng ph©n bè thùc nghiÖm, chän , thay ®æi  vµ -íc l-îng  b»ng ph-¬ng ph¸p tèi ®a hîp lý. KiÓm tra sù phï hîp cña ph©n bè Weibull b»ng tiªu chuÈn (2). 2.4. Phương pháp nghiên cứu quy luật tương quan H/D, Dt/D1,3: Lập phương trình tương quan H/D và D t/D1,3 cho từng ô tiêu chuẩn. Xem xét khả năng gộp các phương trình tương quan thành một phương trình bình quân chung bằng tiêu chuẩn 2 của Pearson. 2.5. Phương pháp nghiên cứu mối quan hệ của các nhân tố điều tra cơ bản: Kiểm tra tồn tại các tham số, hệ số tương quan và dạng quan hệ bằng các tiêu chuẩn F của Fisher, tiêu chuẩn t của Student ở mức ý nghĩa  = 0,05 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 2.6. Phương pháp kiểm tra và đánh giá kết quả nghiên cứu Lựa chọn phương trình phải có đồng thời Rmax và Smin. Phương trình đơn giản, dễ áp dụng vào thực tiễn. 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.Các quy luật: N/D, N/H, H/D, Dt/D1.3 V/D;H và Vov /Vcv lâm phần Cao su ở các tuổi khác nhau tuân theo những quy luật chung của các lâm phần thuần loài đều tuổi. Đường biểu diễn quy luật N/D có dạng một đỉnh hơi lệch trái, đối xứng hoặc hơi lệch phải được mô phỏng bằng hàm Weibull với các tham số , . .Phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh hơi lệch phải cũng được mô phỏng bằng hàm Weibull. Chiều cao và đường kính thân cây tồn tại mối liên hệ chặt chẽ dưới dạng phương trình Lôgarit một chiều, Hiện tại có cơ sở xác lập phương trình chung cho Cao su. Đường kính tán và đường kính ngang ngực tồn tại dưới dạng phương trình đường thẳng. Chưa có cơ sở lập phương trình Dt/D1.3 bình quân chung cho các lâm phần Cao su Phương trình do Schumacher và Hall đề xuất biểu thị tốt mối quan hệ giữa thể tích thân cây không vỏ với đường kính và chiều cao vút ngọn, trong khi đó quan hệ Vov/Vcv có dạng phương trình đường thẳng. 2. Đối với sinh trưởng cây cá lẻ: Hàm Schumacher mô tả tốt quy luật sinh trưởng Hvn. Hàm Gompertz mô tả quy luật sinh trưởng D1.3, V. Với sinh trưởng lâm phần thì Hàm Schumacher mô tả tốt quy luật sinh trưởng D1.3, Hvn. Hàm Gompertz mô tả quy luật sinh trưởng thể tích. 3. Sản lượng mủ có quan hệ với sinh trưởng và tuổi cây ở dòng vô tính GT1 với 7 dạng hàm [(3.29) - (3.35)] đã lựa chọn được mô hình dự báo sản lượng mủ đó là mô hình (3.36). 4. Có thể xác định thể tích cây Cao su từ phương trình thể tích (3.19). Thể tích có vỏ/Thể tích không vỏ có quan hệ đường thẳng (3.20). Biểu Thể tích lập được cho sai số tương đối < 10% Chứng tỏ biểu thể tích có độ chính xác cần thiết và có thể sử dụng vào công tác điều tra kinh doanh rừng Cao su. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Tóm tắt luận văn iii Một số ký hiệu và chữ viết tắt sử dụng trong luận văn vii Danh mục các bảng biểu tổng hợp ix Danh mục hình ảnh, biểu đồ x MỞ ĐẦU 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1 2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3 CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5 2.1. TRÊN THẾ GIỚI 5 2.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 5 2.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng 9 2.2. Ở VIỆT NAM 10 2.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 10 2.2.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng và trữ lượng rừng 12 2.2.3. Một số công trình nghiên cứu liên quan đến cây Cao su 13 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 17 2.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 20 2.3. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU 20 2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 3.1. KẾT QUẢ ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 26 3.2. NGHIÊN CỨU CÁC QUY LUẬT CẤU TRÚC RỪNG CAO SU 37 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 3.2.1. Quy luật phân bố số cây theo đường kính 37 3.2.2. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn 41 3.2.3. Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây 43 3.2.4. Quy luật tương quan đường kính tán với đường kính ngang ngực 48 3.2.5. Quy luật quan hệ giữa thể tích thân cây không vỏ với đường kính và chiều cao thân cây 52 3.3. NGHIÊN CỨU QUY LUẬT SINH TRƯỞNG VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH SINH TRƯỞNG RỪNG CAO SU 56 3.3.1. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng cây cá lẻ 56 3.3.1.1. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng đường kính theo tuổi 56 3.3.1.2. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng chiều cao theo tuổi 58 3.3.1.3. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng thể tích thân cây theo tuổi 60 3.3.2. Nghiên cứu quy luật sinh trưởng lâm phần 62 3.3.2.1. Quá trình sinh trưởng đường kính 62 3.3.2.2. Quá trình sinh trưởng chiều cao 64 3.3.2.3. Quá trình sinh trưởng thể tích 65 3.4.THIẾT LẬP MỐI QUAN HỆ GIỮA SẢN LƯỢNG MỦ VỚI CÁC NHÂN TỐ SINH TRƯỞNG VÀ TUỔI LÂM PHẦN 67 3.4.1. Thăm dò mối quan hệ giữa các nhân tố với sản lượng mủ 67 3.4.2. Lựa chọn mô hình tối ưu biểu hiện mối quan hệ với sản lượng mủ 70 3.4.3. Kiểm nghiệm mô hình dự báo sản lượng mủ 71 3.5. MỘT SỐ ỨNG DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐÈ TÀI 72 3.5.1. Xác định các nhân tố điều tra cơ bản lấm phần 71 3.5.2. Xác định trữ lượng lâm phần theo tuổi 72 3.5.3. Lập biểu thể tích cây đứng rừng Cao su 74 3.5.4. Dự tính, dự báo sản lượng mủ Cao su 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 KẾT LUẬN 77 KIẾN NGHỊ 79 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN D : Đường kính thân cây Dt : Đường kính tán cây (m) D : Đường kính trung bình (cm) Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) H : Chiều cao trung bình (m) G : Tiết diện ngang lâm phần (m2) V : Thể tích thân cây (m3) M/ha : Trữ lượng rừng trên hecta (m3/ha) N/D : Phân bố số cây theo cỡ đường kính N/H : Phân bố số cây theo cỡ chiều cao OTC : Ô tiêu chuẩn n : Dung lượng mẫu m : Số tổ k : Cự li tổ Di : Giá trị giữa tổ thứ i Ni : Tần số xuất hiện tổ thứ i X : Giá trị trung bình Max : Giá trị lớn nhất Min : Giá trị nhỏ nhất S2 : Phương sai mẫu Sx : Sai tiêu chuẩn mẫu R : Hệ số tương quan tuyến tính Sx : Sai số chuẩn của số trung bình mẫu S% : Hệ số biến động P% : Hệ số chính xác Exp : Cơ số logarit Neper fli : Tần số lý thuyết ở tổ thứ i fti : Tần số thực nghiệm ở tổ thứ i C/ha : Cây/ha d1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí độ cao1,3m (cm) dt : Đường kính tán cây (m) hvn : Chiều cao vút ngọn (m) N/ha : Mật độ lâm phần (cây/ha) N/DT : Phân bố số cây theo cỡ đường kính tán PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii  t2 : Chỉ số khi bình phương của Person ta, tb , tr : Trị số kiểm tra tham số hồi quy a, b và R H0 : Giả thuyết thống kê PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU TỔNG HỢP trang Bảng 3.1: Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull 40 Bảng 3.2: Kết quả mô hình hoá quy luật phân bố N/H theo hàm Weibull 42 Bảng 3.3: Tổng hợp kết quả nghiên cứu chọn dạng liên hệ H/D 44 Bảng 3.4: Lập phương trình biểu thị quan hệ H/D dạng H = a + b.Lnd 45 Bảng 3.5: Kiểm tra thuần nhất các phương trình tương quan H/D 47 Bảng 3.6: Lập phương trình quan hệ Dt/D1.3 ở các ô tiêu chuẩn khác nhau 49 Bảng 3.7: Phân tích hồi quy các phương trình biểu thị quan hệ Dt/D1.3 50 Bảng 3.8: Kiểm tra thuần nhất các phương trình tương quan Dt/D13 51 Bảng 3.9: Tổng hợp các tham số khi phân tích hồi quy và tương quan của các dạng hàm 53 Bảng 3.10: Kết quả phân tích quan hệ D1.3/A theo các hàm sinh trưởng 57 Bảng 3.11: Kết quả tính toán các chỉ tiêu thống kê khi mô tả sinh trưởng đường kính bằng hàm Gompertz với m từ 31 đến 36 58 Bảng 3.12: Kết quả phân tích quan hệ Hvn/A theo các hàm sinh trưởng 59 Bảng 3.13: Kết quả phân tích hồi quy thể tích theo các hàm sinh trưởng 61 Bảng 3.14: Kết quả phân tích quan hệ D1.3/A theo các hàm sinh trưởng 63 Bảng 3.15: Kết quả phân tích quan hệ Hvn/A theo các hàm sinh trưởng 64 Bảng 3.16: Kết quả phân tích hồi quy thể tích theo các hàm sinh trưởng 65 Bảng 3.17: Kết quả thiết lập tương quan giữa nhân tố tuổi và từng nhân tố sinh trưởng với sản lượng nhựa mủ theo các dạng hàm 68 Bảng 3.18: Kết quả thiết lập tương quan Ms= f(D1.3, Hvn) theo các dạng phương trình (3.32), (3.33), (3.34) và (3.35) 69 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ MINH HỌA trang Hình 3.1.Bản đồ hành chính huyện Núi Thành 29 Hình 3.2. Biểu đồ Nhiệt độ, ẩm độ, lượng mưa ở Núi Thành ( 2010 – 2014) 31 H×nh 3.3: BiÓu ®å quan hÖ gi÷a vcv víi vov 54 Hình 3.4: Sinh trưởng đường kính cây Cao su bình quân 58 Hình 3.5: Sinh trưởng chiều cao vút ngọn cây Cao su bình quân 60 Hình 3.6: Sinh trưởng thể tích cây Cao su bình quân 61 Hình 3.7: Đồ thị mô phỏng quá trình sinh trưởng đường kính 63 Hình 3.8: Đồ thị mô phỏng quá trình sinh trưởng chiều cao 65 Hình 3.9: Đồ thị mô phỏng quá trình sinh trưởng thể tích 66 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Việt Nam là một nước nhiệt đới với hơn 2/3 diện tích thuộc địa hình đồi núi. Trước đây, tài nguyên rừng của nước ta rất phong phú và đa dạng. Trong những năm chiến tranh do sự tàn phá ác liệt của bom đạn, chất độc hóa học,...nên nhiều diện tích rừng của chúng ta đã bị xóa sổ. Hơn thế nữa, sau chiến tranh, diện tích rừng của chúng ta bị tàn phá dẫn đến suy thoái càng trầm trọng hơn mỗi khi mà hậu quả bom mìn, chất độc hóa học còn dư âm nặng nề, các chính sách khai thác rừng để phục hồi nền kinh tế của Nhà nước, tình trạng phá rừng trái phép, cháy rừng hoành hành,...hậu quả của nó rất nghiêm trọng và minh chứng cho điều đó là thiên tai, hạn hán, lũ lụt diễn ra triền miên. Đời sống của người dân vốn đã khó khăn nay lại càng khó khăn và cực khổ hơn. Những năm gần đây, được sự quan tâm của Đảng, Nhà nước ta và nhiều tổ chức nước ngoài đã tăng cường đầu tư cho Việt Nam, nhiều Chương trình, Dự án, nhiều chính sách ưu đãi cho người dân như: Dự án 661, Dự án 327, Dự án PAM, Dự án JBIC, Dự án VIỆT - ĐỨC, Dự án xóa đói giảm nghèo, định canh, định cư,...không những vì mục đích phủ xanh đất trống, đồi núi trọc, tăng độ che phủ của rừng mà còn góp phần không nhỏ trong việc giải quyết công ăn việc làm cho người dân, giúp họ phần nào giải quyết được khó khăn trong cuộc sống. Như vậy, chúng ta không thể phủ nhận những lợi ích mà các Chương trình, Dự án đã mang lại cho người dân trong việc giải quyết công ăn, việc làm, khó khăn trong cuộc sống từ việc trồng rừng. Trong cơ cấu về cây trồng mà các Chương trình, Dự án mang đến cho người dân, có một loài cây trồng mà lợi ích của nó mang lại là cực kỳ lớn, không những góp phần giúp người dân xóa đói, giảm nghèo mà còn giúp họ vươn lên làm giàu nhanh chóng, đó chính là cây Cao su (Hevea brasiliensis), có nguồn góc từ Brazin, là một loài cây thân gỗ thuộc họ Đại kích (Euphorbiaceae), là thành viên có tầm quan trọng kinh tế lớn nhất trong chi Hevea bởi những giá trị mang lại từ khả năng chiết suất nhựa mủ của cây. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 Ngoài ra, gỗ cây Cao su được sử dụng trong sản xuất đồ gỗ, được đánh giá cao vì có thớ gỗ dày, ít co, màu sắc hấp dẫn và có thể chấp nhận các kiểu hoàn thiện khác nhau. Gỗ Cao su cũng được đánh giá như là loại gỗ "thân thiện môi trường", do người ta chỉ khai thác gỗ sau khi cây Cao su đã kết thúc chu trình sản sinh nhựa mủ. Theo nhiều nguồn số liệu ghi nhận được cho thấy, việc phát triển mạnh mẽ cây Cao su trong cả nước chỉ được bắt đầu từ sau năm 1975. Nhất là từ năm 1982, Nhà nước có chiến lược đẩy mạnh tốc độ phát triển ngành Cao su, và diện tích trồng mới đã tăng nhanh từ 5.000 ha/năm lên 20.000 ha/năm. Trong những năm 1990, Cao su tiểu điền lại được khuyến khích phát triển không chỉ trong những dự án của Nhà nước, mà phần lớn do dân tự đầu tư. Theo thống kê năm 1976, tổng diện tích Cao su mới chỉ có 76.600 ha (riêng các tỉnh phía Bắc có khoảng 5.000 ha), với sản lượng 40.200 tấn. Năm 2005, cả nước đã có 480.000 ha, đạt sản lượng 468.600 tấn mủ. Riêng khối quốc doanh có khoảng 287.800 ha (chiếm 72,7%) và 380.500 tấn (chiếm 81,2%) với năng suất khá cao nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật và giống cao sản. Diện tích Cao su tiểu điền và tư nhân ước khoảng 194.370 ha (chiếm 40,5%) và sản lượng khoảng 88.000 tấn (chiếm 19%). Theo các chuyên gia ở Tập đoàn Cao su Việt Nam, đến năm 2010, diện tích Cao su có thể đạt mức 700.000 ha; trong đó diện tích khai thác từ 420.000 đến 450.000 ha và sẻ cho sản lượng trên 600.000 tấn; kim ngạch xuất khẩu vẫn giữ được ở mức trên 1 tỷ USD. Những giá trị mà cây Cao su mang lại là rất lớn, chính vì vậy mà thời gian qua đã có không ít những công trình khoa học nghiên cứu về loài cây này. Đó chính là những nghiên cứu của các nghiên cứu sinh, học viên cao học, các Trung tâm, Viện nghiên cứu cây trồng trong cả nước. Tuy nhiên, những nghiên cứu trên đây mới chỉ xoay quanh các vấn đề về khảo nghiệm giống cây, về sản lượng mủ,... mà chưa thấy đề cập nghiên cứu các vấn đề liên quan đến cấu trúc, sinh trưởng, tăng truởng lâm phần của loài cây này. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 Hơn nữa, trong thời gian gần đây đã có nhiều nguồn thông tin cho thấy Nhà nước đang xem xét việc cập nhật các diện tích trồng Cao su để tính vào độ che phủ nhằm góp phần nâng cao độ che phủ của rừng, cây Cao su được xem là cây đa mục đích. Như vậy, cây Cao su sẽ càng gần gũi hơn với các Nhà Lâm nghiệp. Khi đó, nghiên cứu và tìm hiểu về cấu trúc cơ bản lâm phần, sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần Cao su sẽ là việc làm có ý nghĩa. Đó cũng chính là lý do, chúng tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc và sinh trưởng làm cơ sở xác định trữ sản lượng Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg.) tại Nông trường Cao su Đức Phú, huyện Núi thành, tỉnh Quảng Nam" 2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu đề tài này nhằm các mục đích sau: Cung cấp một số thông tin về hiện trạng gây trồng và khai thác Cao su tại Nông trường Đức Phú trong thời gian vừa qua. Cung cấp một số quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần Cao su: Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D), tương quan giữa chiều cao với đường kính (H/D), tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D13), quy luật quan hệ giữa thể tích thân cây với các nhân tố cấu thảnh thể tích thân cây, quy luật quan hệ giữa thẻ tích thân cây có vỏ vowus thể tích thân cây không vỏ. Nghiên cứu một số quy luật sinh trưởng tăng trưởng của cây rừng và lâm phần. Lựa chọn quy luật sinh trưởng và tăng trưởng cây bình quân lâm phần phù hợp với các lâm phần Cao su thuần loài đều tuổi. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu làm cơ sở đề xuất một số ứng dụng phục vụ công tác kinh doanh và nuôi dưỡng rừng 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học Đề tài thành công sẽ đóng góp một số số quy luật cấu trúc cơ bản, quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần Cao su nghiên cứu tại Nông trường Đức PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 Phú, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam, làm cơ sở cho việc đề xuất một số giải pháp phục vụ công tác điều tra, nuôi dưỡng rừng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Ngày nay, khi mà Cao su là loài cây trồng có ý nghĩa hết sức quan trọng về mặt kinh tế thì sự chuyển đổi các diện tích cây trồng khác sang trồng cây Cao su là điều dễ nhận thấy. Vì vậy, những diên tích cây trồng Cao su đã được cập nhật để đưa vào độ che phủ của rừng. Khi đó, nghiên cứu và tìm hiểu về quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của lâm phần Cao su sẽ là việc làm có ý nghĩa nhằm góp phần đề xuất các giải pháp chăm sóc, nuôi dưỡng rừng, khai thác nhựa mủ Cao su hợp lý. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về cấu trúc và sinh trưởng rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ XX. Những nghiên cứu này đều có xu hướng xây dựng cơ sở có tính khoa học và lý luận phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu quả. Bước đầu đi từ định tính, sau đến định lượng các quy luật tự nhiên, góp phần giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng. Điểm qua một số công trình trong và ngoài nước liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài. 2.1. TRÊN THẾ GIỚI 2.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 2.1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các Nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Những tác giả sau đây là những người đầu tiên xây dựng quy luật này: Veize (1880), Vimmenauer (1890,1918), Schiffel (1898, 1899, 1902), Tretchiakov (1921, 1927,1934, 1965), J. Tuirin (1923,1927,1931, 1945), Moiseenko (1930, 1958), A noutchin (1931, 1936, 1954), Moiseev (1966, 1969, 1971), Prodan (1961, 1965). [14] Các hàm số thường được sử dụng để tiếp cận các dãy phân bố kinh nghiệm của số cây theo đường kính được các Nhà khoa học sử dụng như: Hàm Bêta: Bennet F.A (1969) đã dùng phân bố Bêta và xác định các đại lượng đường kính nhỏ nhất (dm), đường kính lớn nhất (dM) thông qua phương trình tương quan kép với mật độ (N), tuổi (A) và cấp đất (S) như sau: dm = a0 + a1logN + a2. A.N + a3logN (2.1) dM = a0 + a1.N + a2. logNA.N + a3.A.S + a4. A.N (2.2) Burkhart (1974) và Strub (1972) tính toán các tham số d m, dM,  và  của phân bố Bêta theo các dạng phương trình: PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 dm = a0+ a1h0 + a2. A.N + a3h0/N (2.3) dM = a0+ a1.h + a2.A.N + a3.h0/N (2.4)  = a0+ a1*A/N + a2.A.h0 (2.5)  = a0+ a1*A/N + a2.N.h0 (2.6) Với h0 là chiều cao tầng trội; A là tuổi; N là mật độ lâm phần. Hàm Gamma Roemisch, K (1975) nghiên cứu khả năng dùng hàm Gamma mô phỏng sự biến đổi của phân bố đường kính cây rừng theo tuổi, xác lập quan hệ của tham số Bêta với tuổi, đường kính trung bình, chiều cao tầng trội đã khẳng định quan hệ giữa tham số Bêta với chiều cao tầng trội là chặt chẽ nhất. Lembeke, Knapp và Dittmar sử dụng phân bố Gamma với các tham số thông qua các phương trình biểu thị mối tương quan với tuổi và chiều cao tầng trội. b = a0+ a1.1/A + a2 .1/A2 (2.7) p = a0+ a1.A+ a2.A2 (2.8)  = a0+ a1.h100 + a2.A + a3.A.h100 (2.9) Hàm Mayer (tác giả sử dụng năm 1933, 1949), hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull... Một số tác giả khác: Suzuki (1971), Preussner.K (1974), Bock.W và Diener.W (1972) lại nghiên cứu theo xu hướng khác với quan điểm đường kính cây rừng là một đại lượng ngẫu nhiên và phụ thuộc vào thời gian và coi quá trình biến đổi của phân bố đường kính theo tuổi là một quá trình ngẫu nhiên. Quá trình đó biểu thị một tập hợp các đại lượng ngẫu nhiên (Xt) với thời gian t và lấy trong một khoảng thời gian nào đó. Nếu trị số của đường kính tại thời điểm t chỉ phụ thuộc vào trị số ở thời điểm t-1 thì đó là quá trình Markov. Nếu Xt = X có nghĩa là quá trình ở thời điểm t có dạng x. Nếu tập hợp các trạng thái có thể xảy ra của quá trình Markov có thể đếm được thì đó là chuỗi Markov, tức là mỗi trị số của t sẽ ứng với 1 số tự nhiên. [7] Việc dùng hàm này hay hàm khác để biểu thị dãy phân bố kinh nghiệm N/D phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác giả và bản chất quy luật đo đạc được. Một dãy PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 phân bố kinh nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất khác nhau. 2.1.1.2. Nghiên cứu quy luật quan hệ giữa chiều cao với đường kính thân cây Đây cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống các quy luật cấu trúc lâm phần. Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sự sinh trưởng. Trong một cỡ kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau. Cấp sinh trưởng càng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi. Từ đó đường cong quan hệ giữa H và D có thể bị thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin.Đ.V (1927) đã phát hiện hiện tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao các cấp tuổi khác nhau. Prodan.M (1965) lại phát hiện độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên và Prodan.M (1944) khi nghiên cứu kiểu rừng “Plenterwal” đã kết luận đường cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của các cây ở một cỡ kính nhất định là như nhau. Curtis.R.O đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình: Log h = d + b1*1/d + b2*1/A + b3*1/d.A (2.10) Và đã nắn theo đường định kì 5 năm tương ứng với định kì kiểm kê tài nguyên ở rừng Lĩnh Sam, tại từng tuổi nhất định phương trình sẽ là: Log h = b0 + b1*1/d (2.11) Theo Curtis các dạng phương trình khác cho kết quả không khả quan bằng hai dạng nêu trên. Kennel.R kiến nghị một cách khác, mô phỏng sự biến đổi tương quan h/d theo tuổi là: Trước hết tìm một phương trình thích hợp cho lâm phần, sau đó xác lập mối liên hệ của các tham số phương trình theo tuổi. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 Hohenadl; Krenn; Michailoff; Naslund, M; Anoutchin, NP; Eckert, KH; Korsun, F; Levakovic, A; Meyer, H.A; Muller; V. Soest,J đã đề nghị các phương trình dưới đây: h = a0 + a1d + a2d2 (2. 12) h -1,3 = d2/(a + bd)2 (2.13) h = a.db ; logh = a + b.logd (2.14) h = a (1 - e-cd) (2.15) h = a + b.logd (2.16) h -1,3 = a. (d/(1+d))b (2.17) h -1,3 = a.e-b/d (2.18) log(h-1,3) = loga - b.((loge)/d) (2.19) h = a(blnd - cl(lnd)^2) (2.20) h = a0 + a1d + a2logd (2.21) h = a0 + a1d + a2d2 + a3d3 (2.22) Để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính có thể sử dụng nhiều dạng phương trình. Việc lựa chọn phương trình thích hợp nhất cho những đối tượng nào thì chưa được nghiên cứu đầy đủ. Hai phương trình được sử dụng nhiều để biểu thị đường cong chiều cao là phương trình Parabol và phương trình Logarit. 2.1.1.3. Nghiên cứu quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực Tán cây thể hiện sức sống, khả năng sinh trưởng, tăng trưởng của cây nên nó có quan hệ mật thiết đến sinh trưởng đường kính ngang ngực. Điều đó đã được các tác giả nghiên cứu và khẳng định như: Zieger, Itvessalo, Willingham,.... Mối liên hệ này được thể hiện ở nhiều dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là dạng phương trình đường thẳng: Dt = a + b.D1.3 (2.23) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 2.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng Nghiên cứu sinh trưởng và dự đoán sản lượng rừng là nội dung chính của khoa học sản lượng rừng được hình thành và phát triển đầu tiên ở Châu Âu từ thế kỷ XIX. Sự phát triển của khoa học sản lượng rừng gắn liền với tên tuổi của các nhà khoa học như: G. Baur, H. Cotta, Draudt, M. Hartig, E. Weise, H. Thomasius.... Có thể khái quát quá trình phát triển của môn khoa học tăng trưởng, sản lượng rừng thành 2 phương hướng: Hướng thứ nhất Đo đạc lặp lại nhiều năm các chỉ tiêu sinh trưởng trong các ô định vị đại diện cho các lâm phần nghiên cứu để biết cả quá trình phát sinh, phát triển, già cỗi và tiêu vong. Phương hướng này đòi hỏi quá nhiều thời gian nên sau này được cải tiến bằng cách lựa chọn những lâm phần có cùng hoàn cảnh sinh trưởng nhưng khác nhau về tuổi gọi là nằm trong một “dãy phát triển tự nhiên”. Hướng thứ hai Giải tích thân cây đại diện mỗi lâm phần, khác nhau về các nhân tố cần nghiên cứu, để có số liệu tăng trưởng đầy đủ từ khi bắt đầu trồng hoặc tái sinh. Sau đó áp dụng kỹ thuật phân tích thống kê toán học, phân tích tương quan và hồi qui qua đó xác định sản lượng gỗ của lâm phần. Trên thế giới số lượng các hàm toán học mô tả quá trình sinh trưởng cũng rất phong phú như hàm: Gompertz (1825), Werhull (1845), Mitscherlich (1919), Kovessi (1929), Petterson (1929), Levacovic (1935), Korsun (1935), Peshel (1938), Korf (1930), Verkbulet (1952), Michailov (1953), Drakin (1957), Richards (1959), Thomasius (1965), Simes (1966), Sless(1970), Sloboda (1971), Schumacher (1980). Hàm sinh trưởng là mô hình sinh trưởng đơn giản nhất mô tả quá trình sinh trưởng của cây rừng cũng như lâm phần. Dựa vào hàm sinh trưởng có thể biết trước được giá trị lớn nhất của đại lượng sinh trưởng ở tuổi cuối cùng và có thể tính trước được tốc độ sinh trưởng cực đại. [14] PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 2.2. Ở VIỆT NAM 2.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần 2.2.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng Đồng Sỹ Hiền (1974) đã dùng họ đường cong Pearson biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng tự nhiên. Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) đã sử dụng hàm Mayer, khoảng cách biểu diễn cấu trúc đường kính rừng thứ sinh, ứng dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu quần thể rừng. Nguyễn Văn Trương (1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu, mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây cho đối tượng rừng hỗn giao khác tuổi.... Vũ Văn Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1989, 1955), Trịnh Đức Huy (1987, 1988), Vũ Tiến Hinh (1990)... đều biểu diễn quy luật phân bố N/D có dạng lệch trái với các đối tượng khác nhau và sử dụng các hàm toán học khác nhau để biểu thị như hàm: Scharlier, hàm Weibull... Gần đây, Nguyễn Ngọc Lung (1999) khi nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ kính đã thử nghiệm 3 hàm phân bố: Poisson, Charlier, Weibull cho rừng Thông 3 lá ở Việt Nam và đã rút ra kết luận: Hàm Charlier là phù hợp nhất, tính toán đơn giản hơn. Lê Hồng Phúc (1996) vận dụng phân bố Weibull để nắn phân bố N/D Thông ba lá Đà Lạt - Lâm Đồng. Phạm Ngọc Giao (1995) khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thích ứng của hàm Weibull và xây dựng mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thông đuôi ngựa. Nhìn chung khi mô hình hoá quy luật N/D, các tác giả nước ta thường sử dụng một trong hai phương pháp, đó là phương pháp biểu đồ và phương pháp giải tích toán học. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma