Thạc Sĩ Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm si

[h=1]LỜI NÓI ĐẦU[/h]
Để kết thúc khoá học 2009 – 2011 và đánh giá kết quả sau thời gian học tập ở Trường, nhằm gắn liền lý thuyết với thực tiễn, củng cố và hoàn thiện những kiến thức đã được học, biết áp dụng lý thuyết vào thực tiễn sản xuất. Được sự nhất trí của Nhà trường, khoa Lâm học, tôi tiến hành thực hiện khoá luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển vốn rừng tại Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn – Lục Nam – Bắc Giang”.
Trong quá trình thực hiện khoá luận, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong khoa Lâm học, các cán bộ Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn – Lục Nam – Bắc Giang. Đặc biệt là thầy giáo TS. Trần Việt Hà đã trực tiếp theo dõi và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm khoá luận. Đến nay khoá luận đã được hoàn thành.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô giáo trong khoa Lâm học, đặc biệt là thầy giáo TS.Trần Việt Hà. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn – Lục Nam – Bắc Giang đã giúp đỡ tôi hoàn thành khoá luận tốt nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện
Phó Thị Hằng



[TABLE="width: 100%"]
[TR]
[TD]

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



[h=1]ĐẶT VẤN ĐỀ[/h]

Hiện nay tài nguyên rừng nước ta hầu hết đều là rừng thứ sinh đã bị thoái hoá ở nhiều mức độ khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là do con người khai thác lạm dụng, đốt nương làm rẫy, làm tăng những ảnh hưởng của môi trường, nhiều loài sinh vật quý hiếm đang có nguy cơ bị tiêu diệt, lũ lụt hạn hán thường xuyên xảy ra đe doạ cuộc sống cũng như sản xuất của con người.
Với nhiều tác động tiêu cực vào rừng, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả ở nhiều địa phương khiến các khu rừng giảm sút nhanh chóng cả về số và chất lượng rừng. Những tác động này đã ảnh hưởng rất lớn đến khả năng tái tạo của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu trúc rừng. Diễn thế rừng đi theo chiều hướng tiêu cực bởi sự thiếu hụt các loài có giá trị, đất đai bị thoái hoá, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định. Sự mất rừng kéo theo sự suy thoái các tài nguyên thiên nhiên khác, đặc biệt là tài nguyên là tài nguyên nước.
Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn - Lục Nam - Bắc Giang được thành lập năm 1964 với nhiệm vụ chính là bảo vệ và phát triển vốn rừng. Hiện nay, công ty đang quản lý hàng nghìn ha rừng và đất rừng. Trong đó diện tích rừng tự nhiên còn lại chủ yếu là rừng phòng hộ và rừng sản xuất với đặc điểm là rừng thứ sinh nghèo với những lỗ trống do bị chặt phá và khai thác quá mức. Trong nhiều năm liền công ty đã và đang có kế hoạch phục hồi và làm giàu rừng.
Để để góp phần nâng cao hiệu quả của các biện pháp nhằm bảo tồn các loài thực vật quý hiếm và các kiểu rừng đặc trưng, từng bước nâng cao năng suất chất lượng rừng tại Công ty lâm nghiệp Mai Sơn cần có những nghiên cứu về thảm thưc vật rừng, cấu trúc rừng. Xuất phát từ những vấn đề thực tiễn trên, tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phát triển vốn rừng tại Công ty Lâm nghiệp Mai Sơn – Lục Nam – Bắc Giang”


[h=1]Chương 1[/h][h=1]TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU[/h]
[h=1]1.1.Trên thế giới[/h][h=1]1.1.1.Nghiên cứu về cấu trúc rừng[/h][h=1]1.1.1.1.Về quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D[SUB]1.3[/SUB])[/h]Mayer (1952), đã mô tả phân bố N/D[SUB]1.3[/SUB] bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay gọi là hàm Meyer.
Richard P.W (1968) trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính. Ông coi dạng phân bố là một dạng đặc trưng của rừng tự nhiên. Rollet (1985) đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính.
Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố. Bally (1973) sử dụng hàm Weibull. Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba. Prodan.M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) đã tiếp nhận phân bố này bằng phương trình logarit chính thái (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995).
[h=1]1.1.1.2.Về quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H)[/h]Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu. Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng như: Richards P.W (1952), Meyer (1952), đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards P.W (1968) trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới”.
[h=1]1.1.1.3. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây (H/D[SUB]1.3[/SUB])[/h] Phạm Ngọc Giao (1995), đã dùng phương pháp giải tích toán học và đề nghị sử dụng các dạng phương trình để mô tả quan hệ H/D:
H = a + b[SUB]1 [/SUB]. d + b[SUB]2 [/SUB]. d[SUP]2 [/SUP](1.1)
H = a + b[SUB]1 [/SUB]. d + b[SUB]2 [/SUB]. d[SUP]2[/SUP] + b[SUB]3[/SUB] . d[SUP]3 [/SUP](1.2)
H – 1.3 = (1.3)
H = a + b . logd (1.4)
H = a + b[SUB]1[/SUB] . d + b[SUB]2 [/SUB]. logd (1.5)
H = k . d[SUP]b [/SUP](1.6)
Petterson H. (1995) (theo Nguyễn Trọng Bình, 1996) đề xuất phương trình tương quan:
= a + (1.7)
Như vậy, biểu thị tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây có thể sử dụng nhiều dạng phương trình. Việc sử dụng phương trình nào cho thích hợp nhất cho từng đối tượng thì chưa được nghiên cứu đầy đủ.
[h=1]1.1.2.Nghiên cứu về tái sinh rừng[/h]Richards P.W (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên Barnar (1955) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chuẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh.
Baur G.N (1952, 1964) cho rằng, trong rừng nhiệt đới nếu thiếu ánh sáng thì sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, sự nảy mầm và phát triển của cây nảy mầm thì ảnh hưởng là không rõ ràng. Ngoài ra các tác giả nhận định: Thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh.
[h=1]1.2.Ở Việt Nam[/h][h=1]1.2.1.Nghiên cứu về cấu trúc rừng[/h]Trần Ngũ Phương (1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Thái Văn Trừng (1978) đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: Tầng vượt tán (A[SUB]1[/SUB]), tầng ưu thế sinh thái (A[SUB]2[/SUB]), tầng dưới tán (A[SUB]3[/SUB]), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C).
Trong những năm gần đây, do có sự hỗ trợ của các phần mềm toán học thống kê, nên có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là các công trình nghiên cứu của các tác giả sau:
[h=1]1.2.1.1.Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D[SUB]1.3[/SUB])[/h]Tác giả Đồng Sĩ Hiền (1974) đã chọn hàm Pearson với 7 họ đường cong khác nhau để biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng tự nhiên. Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) sử dụng hàm Meyer và hàm phân bố khoảng cách biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh. Nguyễn Văn Trương (1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng cho đối tượng rừng hỗn giao khác tuổi.
Phạm Ngọc Giao (1995) khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thiết ứng của hàm Weibull và xây dựng mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thông đuôi ngựa.
Lê Sáu (1996) đã dùng phân bố Weibull để mô phỏng cho hầu hết các phân bố thực nghiệm như phân bố N/D[SUB]1.3[/SUB] ở các ô tiêu chuẩn cho kết quả tốt.
[h=1]1.2.1.2.Về phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H)[/h]Kết quả nghiên cứu của tác giả Đồng Sĩ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn. Thái Văn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã đưa ra kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV.
Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1996) , Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999) đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây. Các tác giả đã đi đến nhận xét chung là phân bố N/H có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.
[h=1]1.2.1.3. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính[/h]Đồng Sỹ Hiền (1974) đã sử dụng phương trình logarit hai chiều hoặc hàm mũ để mô tả H/D đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phương trình chung cho cả nhóm loài cây có tương quan H/D thuần nhất với nhau.
Phạm Ngọc Giao (1995) sử dụng phương trình logarit một chiều để mô tả quan hệ H/D của các lâm phần Thông đuôi ngựa.
h = a + b. logd (1.9)
[h=5]Bảo Huy (1993) đã thử nghiệm 4 dạng phương trình để mô tả quan hệ H/D:[/h] h = a + b.d (1.10)
h = a + b . logd (1.11)
Logh = a + b . d[SUB]1.3 [/SUB](1.12)
Logh = a + b . logd[SUB]1.3 [/SUB](1.13)
Kết quả là phương trình dạng : Logh = a + b . logd[SUB]1.3 [/SUB]đã được chọn để mô tả tương quan H/D cho từng loài ưu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu liêu.
Lê Sáu (1996) sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường kính và chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng. Trần Cẩm Tú (1999) thử nghiệm hàm Weibull, Meyer và hàm khoảng cách, cuối cùng tác giả chọn hàm khoảng cách để mô phỏng, vì hàm này khi kiểm tra cho tỷ lệ chấp nhận cao nhất.
[h=1]1.2.1.4. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực (D[SUB]T[/SUB]/D[SUB]1.3[/SUB])[/h]Phạm Ngọc Giao (1995) đã xây dựng mô hình động thái tương quan giữa D[SUB]T[/SUB] và D[SUB]1.3[/SUB] để xác lập phương trình D[SUB]T [/SUB]= a + b . D[SUB]1.3[/SUB], tại một thời điểm nào đó với tham số b của phương trình là một hàm của chiều cao tầng trội với lâm phần Thông đuôi ngựa khu Đông Bắc.
Ngoài ra cũng có rất nhiều tác giả đề cập tới quy luật này như: Vũ Tiến Hinh, Ngô Kim Khôi, Nguyễn Ngọc Lung.
[h=1]1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng[/h]Trong thời gian từ năm 1962 đến 1969, Viện Điều Tra Quy Hoạch rừng đã điều tra tái sinh tự nhiên theo các “Loại hình thực vật ưu thế” rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969), đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962- 1964), bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969, 1984) đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là: trên 12000 cây/ ha, 8000-12000 cây/ ha, 4000-8000 cây/ ha, 2000-4000 cây/ ha và dưới 2000 cây/ ha. Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975, 1984) đã tổng kết và rút ra nhận xét: Tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới.
Như vậy trong những năm gần đây việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có những bước phát triển nhanh chóng và có chiều hướng đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả kinh tế trong kinh doanh rừng, làm cho ngành Lâm nghiệp ngày càng được chiếm vị thế trong nền kinh tế quốc dân.