Tài liệu Luận văn thạc sỹ lâm nghiệp đề tài: Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng mỡ (manglietia conifera dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại lâm trường yên sơn – tuyên quang

1 Tuyên Quang ĐẶT VẤN ĐỀ Mỡ (Manglietia conifera Dandy) với đặc điểm sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, tái sinh chồi mạnh trong 20 đến 25 năm đầu, có thể kinh doanh một, hai luân kỳ tiếp theo với năng suất cao. Là một trong những loài cây gỗ có nhiều công dụng, gỗ Mỡ dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp gỗ dán lạng, nguyên liệu giấy, gỗ xây dựng, gỗ gia dụng, gỗ trụ mỏ…Chính vì vậy, đã từ lâu Mỡ được chọn là một trong những loài cây trồng chính ở hầu hết các tỉnh miền Bắc nước ta. Trong những năm gần đây cùng với các loài cây trồng khác, Mỡ được trồng tập trung ở các tỉnh thuộc vùng Trung tâm ẩm miền Bắc Việt Nam như Lào Cai, Yên Bái, Tuyên Quang, Hà Giang, Phú Thọ với mục đích kinh doanh chủ yếu là cung cấp gỗ nhỏ làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp giấy sợi. Trước yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước nói chung, sự phát triển của Ngành Lâm nghiệp nói riêng, trong khi rừng tự nhiên đã cạn kiệt, không còn khả năng khai thác, nhu cầu về cung cấp gỗ đặc biệt là gỗ lớn phục vụ công nghiệp chế biến ngày càng gia tăng thì việc nghiên cứu, xây dựng vùng nguyên liệu cung cấp loại gỗ này lâu dài là hết sức cần thiết, không những đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn hướng tới xuất khẩu. Tuy nhiên, nếu tiến hành trồng mới từ bây giờ thì ít nhất 20 - 25 năm sau mới có thể cho khai thác gỗ lớn phục vụ công nghiệp chế biến. Hiện nay, tại Lâm trường Yên Sơn – Tuyên Quang có diện tích rừng Mỡ rất lớn, được trồng với mật độ khá dày với mục đích cung cấp gỗ nhỏ. Nếu được chuyển hóa các loại rừng này thành rừng cung cấp gỗ lớn phục vụ công nghệ chế biến thì chỉ trong 5 - 10 năm tới chúng ta sẽ có nguồn cung cấp loại gỗ này. Không những làm tăng sản lượng gỗ đáp ứng nhu cầu gỗ ngày 2 càng cao, giảm được chi phí trồng ban đầu, giảm quá trình xói mòn đất mà còn có thể tạo nguồn thu nhập lớn nhằm tái tạo rừng, tăng khả năng hấp thụ khí CO2 trong không khí, đạt hiệu quả cao về môi trường và góp phần nâng cao đời sống của người dân. Vấn đề đặt ra hiện nay là cần quy hoạch chuyển hoá nhanh các diện tích rừng trồng Mỡ trên để mang lại hiệu quả cao về kinh tế - xã hội - môi trường, nâng cao đời sống và thu nhập cho các hộ gia đình và cho Lâm trường. Cho đến nay, chưa có công trình nghiên cứu nào về quy hoạch chuyển hoá cho rừng Mỡ ở Lâm trường Yên Sơn – Tuyên Quang. Đề tài: “Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Lâm trường Yên Sơn – Tuyên Quang” sẽ góp phần giải quyết tồn tại này. Phương pháp tiếp cận của đề tài là xây dựng các mô hình lý thuyết chuyển hóa rừng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn phục vụ công nghiệp chế biến, làm cơ sở xây dựng quy hoạch chuyển hoá rừng. 3 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Một số đặc điểm sinh vật học của loài Mỡ Loài Mỡ có tên khoa học là Manglietia conifera Dandy, phân bố tự nhiên ở Việt Nam, Nam Trung Quốc, Lào, Thái Lan. Ở nước ta, Mỡ phân bố nhiều ở các tỉnh Phú Thọ, Yên Bái, Tuyên Quang. Ngoài ra Mỡ còn phân bố ở các tỉnh khác như Hà Giang, Lào Cai, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Thanh Hoá Nghệ An, Hà Tĩnh. Mỡ là loài cây ưa sáng, nhưng giai đoạn tuổi nhỏ biểu thị trung tính. Cây Mỡ có thân thẳng và tròn, chiều cao tới trên 20m, đường kính có thể đạt tới trên 60cm, sinh trưởng nhanh ở giai đoạn 15 - 20 năm đầu. Tán hình tháp, vỏ nhẵn màu xanh xám, không nứt, lớp vỏ trong màu trắng ngà, thơm nhẹ. Cành non mọc gần thẳng góc với thân chính, màu xanh nhạt. Lá đơn mọc cách, hình trứng ngược hoặc trái xoan. Phiến lá dài 15-20cm, rộng 4-6cm. Hai mặt lá nhẵn, mặt trên là màu lục sẫm, mặt dưới nhạt hơn, gân lá nổi rõ. Hoa màu trắng, mọc lẻ ở đầu cành, dài 6-8cm. Bao hoa 9 cánh, 3 cánh bên ngoài có màu phớt xanh. Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn. Nhị và nhuỵ xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ. Nhuỵ có nhiều lá noãn rời xếp xoắn ốc tạo thành khối hình trứng, vòi nhuỵ ngắn. Quả đại kép, nứt bung. Mỗi đại mang 5-6 hạt. Hạt nhẵn vỏ hạt đỏ thơm nồng. Cây Mỡ sinh trưởng thích hợp ở những vùng có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng từ 220C đến 240C, chịu được nhiệt độ tối cao là 42 0C và tối thấp tuyệt đối là -10C, thích hợp với độ ẩm không khí hàng năm khoảng trên 80%, lượng mưa trung bình hàng năm từ 1400 - 2000mm. Cây Mỡ mọc tốt ở những vùng địa hình đồi thấp, đồi bát úp xen kẽ ruộng, độ cao so với mặt biển thường dưới 400m. Đất trồng Mỡ thích hợp nhất là đất feralit đỏ - vàng hoặc 4 vàng - đỏ phát triển trên phiến thạch sét hoặc phiến thạch mica, tầng đất sâu, ẩm, thoát nước, tơi xốp, nhiều mùn, thành phần cơ giới từ thịt đến sét nhẹ. Giá trị kinh tế: Gỗ Mỡ mềm, nhẹ, thớ thẳng, mịn, ít co rút, chịu được mưa nắng, ít bị mối mọt, giác gỗ có màu trắng xám, lõi gỗ màu vàng nhạt hơi có ánh bạc. Gỗ Mỡ thường được dùng làm nhà cửa, đóng đồ gia dụng, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán, lạng, bút chì… Mỡ trồng thành rừng ở Yên Bái vào năm 1932. Đến nay, Mỡ đã trở thành loài cây quen thuộc được trồng thành rừng từ Hà Tĩnh trở ra Bắc. Sau khi khai thác có thể kinh doanh rừng chồi. Rừng Mỡ trồng thuần loài sau 20 tuổi tốc độ sinh trưởng chậm rõ rệt. 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về quy hoạch và kỹ thuật chuyển hoá rừng 1.2.1. Quy hoạch lâm nghiệp Quy hoạch rừng phát triển gắn liền với sự phát triển của nền kinh tế tư bản chủ nghĩa. Trong thời đại kinh tế tư bản, sản xuất công nghiệp và giao thông vận tải phát triển nên khối lượng gỗ yêu cầu ngày càng cao. Đầu thế kỷ XVIII quy hoạch lâm nghiệp mới chỉ bó hẹp trong phạm vi “Khoanh khu chặt chuyển”, nhưng sang thế kỷ XIX phương thức kinh doanh rừng chồi được thay thế bằng phương thức kinh doanh rừng hạt với chu kỳ khai thác dài, phương thức “Khoanh khu chặt chuyển” nhường chỗ cho phương thức “Chia đều” của Hartig và xuất hiện phương pháp “Phân kỳ lợi dụng” của H. Cotta vào năm 1816. Phương pháp “Bình quân thu hoạch” ra đời và đến cuối thế kỷ XIX có phương pháp “Lâm phần kinh tế” của Judeich. Phương pháp “Bình quân thu hoạch” sau này là phương pháp “Cấp tuổi” và phương pháp “Lâm phần kinh tế” hiện nay là phương pháp “Lâm phần”. Ngoài ra còn “Phương pháp kinh doanh lô” và “Phương pháp kiểm tra”. 5 Quy hoạch lâm nghiệp và điều chế rừng hình thành môn học đầu tiên ở nước Đức, Áo và mãi đến thế kỷ XVIII trở thành môn học hoàn chỉnh và độc lập. Hiện nay, tuỳ theo mục đích, nhiệm vụ của quy hoạch lâm nghiệp đảm bảo trong từng nước, trong từng địa phương và trong từng điều kiện hoàn cảnh mà môn học có tên gọi và nội dung khác nhau. Ở Liên Xô cũ có tên gọi là “Quy hoạch rừng”, ở một số nước có trình độ kinh doanh cao hơn và công tác quy hoạch đòi hỏi tỉ mỉ hơn (Đức, Áo, Thuỵ Điển, …) môn học có tên là “Thiết kế rừng”. 1.2.2. Chuyển hóa rừng Chuyển hóa rừng là những tác động kỹ thuật lâm sinh vào lâm phần hiện tại để chuyển hóa nó thành những lâm phần đã được ấn định trước trong tương lai nhằm đạt được mục đích kinh doanh. Như vậy, chuyển hóa rừng thực chất là chặt nuôi dưỡng rừng áp dụng đối với các lâm phần còn non và đã có trữ lượng với mục đích nâng cao sinh trưởng lâm phần và chất lượng gỗ. Chặt nuôi dưỡng rừng là một khâu quan trọng trong việc điều khiển quá trình hình thành rừng và là biện pháp thay đổi định hướng phát triển của cây rừng và lâm phần trước khi thu hoạch nhưng không thay thế nó bằng một lâm phần mới (K. Wenger. 1984). Như vậy, “chặt nuôi dưỡng là biện pháp chính để nuôi dưỡng rừng bằng cách chặt bớt đi một số cây rừng nhằm tạo điều kiện cho những cây phẩm chất tốt được giữ lại sinh trưởng, nuôi dưỡng hình thân, tạo tán, tăng lượng sinh trưởng, cải thiện chất lượng gỗ và nâng cao các chức năng có lợi khác của rừng”. Chặt nuôi dưỡng là một khái niệm tổng quát, bao gồm mọi biện pháp nhằm loại bỏ một cách có chọn lọc một số cây rừng hoặc một bộ phận cây rừng để mở rộng tán lá và phạm vi phân bố của hệ rễ cho các cây được giữ lại trong giai đoạn nuôi dưỡng rừng. Ở giai đoạn trước khi rừng thành thục, chặt nuôi dưỡng không chỉ hoàn thành chức năng chủ yếu của mình theo mục đích 6 kinh doanh mà trong nhiều trường hợp còn tạo ra những tiền đề thuận lợi cho quá trình tái sinh phục hồi rừng và khai thác chính sau này. Chặt nuôi dưỡng không đặt mục tiêu tái sinh rừng và thu hoạch sản phẩm trước mắt làm mục đích chính mà mục tiêu có tính chiến lược là: “nuôi dưỡng những cây tốt nhất thuộc nhóm mục đích kinh doanh”. Trên thế giới, nhiều nước đều quan tâm đến chặt nuôi dưỡng. Chủng loại và phương pháp chặt rất khác nhau, tên gọi cũng không giống nhau, nhưng ý tưởng là như nhau, nội dung tương tự nhau. Các nhà lâm nghiệp Mỹ (1925) cho rằng chặt nuôi dưỡng là quá trình áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được mục đích kinh doanh. Nước Mỹ chia chặt nuôi dưỡng ra làm 5 loại: (1) Chặt loại trừ, chặt những cây chèn ép, không dùng, thứ yếu (2) Chặt tự do chặt bỏ những cây gỗ tầng trên; (3) Chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng; (4) Chặt chỉnh lý, chặt các loài cây thứ yếu, hình dáng và sinh trưởng kém; (5) Chặt gỗ thải, chặt các cây bị hại[14]. Phương pháp chặt nuôi dưỡng của Nhật bản thường chia làm 2 loại: Loại thứ nhất căn cứ vào ngoại hình cây rừng chia ra 5 cấp để tiến hành chặt nuôi dưỡng; nhưng do kỹ thuật của mỗi người khác nhau nên khó đạt được một tiêu chuẩn nhật định. Loại thứ hai chia ra 3 cấp gỗ tốt, gỗ vừa và gỗ xấu và yêu cầu phải có cùng đường kính trong không gian như nhau. Phương pháp này đơn giản dễ thực hiện. Ngoài ra năm 1970 áp dụng phương pháp cây ưu thế. Phương pháp này đơn giản dễ làm, chủ yếu dựa vào giá trị sản xuất và lợi ích hiện tại. Ở Nhật Bản, người ta rất coi trọng chặt nuôi dưỡng, từ năm 1981 đến nay chặt nuôi dưỡng trở thành chính sách lớn nhất của Lâm nghiệp Nhật Bản[14]. Năm 1950 Trung quốc đã ban hành quy trình chặt nuôi dưỡng chủ yếu là dựa vào các giai đoạn tuổi của lâm phần, đưa ra nhiệm vụ và quy định thời 7 kỳ chặt và phương pháp chặt nuôi dưỡng. Thời kỳ phát triển khác nhau thì cây rừng có những đặc điểm sinh trưởng khác nhau và do đó nhiệm vụ chặt nuôi dưỡng cũng ở mức độ khác.[14] Sự phát triển của khoa học chuyển hóa rừng gắn chặt với phát triển của Lâm nghiệp. Hiện nay, có nhiều chương trình quốc gia và quốc tế về chuyển hóa rừng: Chuyển hóa rừng thuần loại thành rừng hỗn loài, chuyển hoá rừng giống, chuyển hóa rừng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn, … Chặt nuôi dưỡng rừng còn gọi là “chặt trung gian nuôi dưỡng”. Trong khi rừng chưa thành thục, để tạo điều kiện cho cây gỗ còn lại sinh trưởng và phát triển tốt nhất, cần phải chặt bớt một phần cây gỗ. Do thông qua chặt tỉa bớt một phần cây gỗ mà thu được một phần lợi nhuận, chặt chăm sóc trước khi chặt chính thu được một số lượng gỗ, nên gọi là “chặt lợi dụng trung gian” gọi tắt là “chặt trung gian”. - Phân tích sản lượng: Người ta có thể tiến hành phân tích những cây sinh trưởng mạnh nhất theo các cấp tuổi khác nhau và khi nào thì giảm xuống để chặt nuôi dưỡng. - Mức độ phân hoá cây rừng: Việc xác định có thể dựa vào một số tiêu chí sau: Phân cấp cây rừng; Độ phân tán của đường kính lâm phần. - Hình thái bên ngoài của lâm phần: Có thể căn cứ động thái hình tán hay độ cao tỉa cành tự nhiên. - Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng. *Thể hiện cường độ chặt nuôi dưỡng có hai phương pháp: + Tính theo tỷ lệ thể tích gỗ cây chặt chiếm trong thể tích gỗ toàn lâm phần của mỗi lần chặt: Pv= v/V x 100% (v là thể tích cây chặt, V là sản lượng lâm phần). 8 + Dựa vào tỷ lệ số cây trong mỗi lần chặt chiếm trong tổng số cây toàn lâm phần: Pn = n/N x100% (n là số cây cần chặt, N là tổng số cây của lâm phần) * Xác định cường độ chặt có hai phương pháp: Phương pháp định tính và phương pháp định lượng. - Xác định cây chặt: Cần đào thải các cây có phẩm chất xấu và sinh trưởng kém, để lại những cây sinh trưởng mạnh, cao lớn, thẳng tròn. - Xác định kỳ gián cách - Chu kỳ chặt nuôi dưỡng: Kỳ gián cách dài hay ngắn cần xem xét tốc độ khép tán và lượng sinh trưởng hàng năm, cường độ chặt nuôi dưỡng càng lớn thì kỳ gián cách càng dài. Kỳ gián cách ở một số nước xác định từ 5 - 10 năm. 1.2.3. Các yếu tố kỹ thuật làm cơ sở xây dựng phương pháp chuyển hoá rừng 1.2.3.1. Sinh trưởng, tăng trưởng rừng . Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của các loài cây gỗ đã được đề cập đến từ thế kỷ 18. Nhưng phát triển mạnh mẽ nhất là sau đại chiến thế giới lần thứ nhất. Về lĩnh vực này phải kể đến tác giả tiêu biểu như: Tuorsky (1925), Tovstolev(1938), Tiorin(1936, 1938), Chapmen và Meyer (1949), Assman (1954, 1961, 1970), Grossman (1961, 1964), …nhìn chung các nghiên cứu về sinh trưởng của cây rừng và lâm phần, phần lớn đều được xây dựng thành các mô hình toán học chặt chẽ và đã được công bố trong các công trình của Meyer, H.A, và Stevenson, D.D (1943), Schumacher, F.X và Coile, T.X (1960), Clutter, J.L, Allison, B.J (1973), Alder (1980). 1.2.3.2. Cấp đất Trên thế giới, trải qua một thời gian dài hình thành và phát triển, cấp đất được xây dựng theo nhiều quan điểm khác nhau. Nội dung chính của việc phân chia cấp đất là xác định nhân tố biểu thị cấp đất và mối quan hệ của nó với tuổi. Qua nghiên cứu nhiều tác giả đã khẳng định: chiều cao của lâm phần 9 ở một tuổi xác định là chỉ tiêu biểu thị tốt cho sức sản xuất của lâm phần. Tại các nước châu Á thường sử dụng chiều cao bình quân lâm phần ở từng độ tuổi để phân chia cấp đất và sử dụng các hàm sinh trưởng để mô tả cấp đất. 1.2.3.3. Sản lượng rừng. Sản lượng rừng được cấu thành bởi nhiều đại lượng như: trữ lượng, tổng tiết diện ngang, đường kính bình quân, chiều cao bình quân, tổng diện tích tán. .. Thomasius (1972) xác định mật độ tối ưu lâm phần thông qua nghiên cứu mối quan hệ giữa tăng trưởng thể tích với diện tích dinh dưỡng từng cây. Nhưng Thuật Hùng (1989) xác định mật độ tối ưu trên cơ sở độ đầy lâm phần. Wenk (1990) đề nghị xác định mật độ tối ưu trên cơ sở tăng trưởng lâm phần. Alder (1980) đã dựa vào mối quan hệ giữa tiết diện với H 0 và N, Abdalla (1985) đã sử dụng mối quan hệ giữa Hg với H 0 để dự đoán tổng tiết diện ngang lâm phần ở các thời điểm cần thiết. 1.2.3.4. Định lượng cấu trúc lâm phần. Để nghiên cứu và mô tả quy luật cấu trúc đường kính thân cây hầu hết tác giả tìm các phương trình toán học dưới nhiều dạng phân bố xác suất khác nhau như: Baley(1973) đã sử dụng hàm Weibull; Prodan, M(1964) tiếp cận phân bố này bằng phương trình chính thái; Diachenco, Z.N sử dụng phân bố Gamma.… Quy luật quan hệ giữa chiều cao với đường kính thân cây: Tovstolesse, D.I(1930) lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ H/D. Krauter, G(1958) nghiên cứu H/D dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Để xác lập mối quan hệ H/D nhiều tác giả đã đề xuất sử dụng các dạng phương trình toán học khác nhau. Quy luật quan hệ giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực của cây: nhiều tác giả đã đi đến kết luận giữa đường kính tán và đường kính thân 10 cây có mối quan hệ mật thiết như: Zieger (1928), Cromer.O.A.N (1948), Miller.J (1953) … phổ biến nhất là dạng phương trình đường thẳng. 1.3. Các nghiên cứu ở trong nước 1.3.1. Quy hoạch lâm nghiệp Quy hoạch lâm nghiệp áp dụng ở nước ta ngay từ thời Pháp thuộc. Năm 1955 – 1957, tiến hành sơ thám và mô tả để ước lượng tài nguyên rừng. Năm 1958 – 1959, tiến hành thống kê trữ lượng rừng miền Bắc. Tới năm 1960 – 1964, công tác quy hoạch lâm nghiệp được áp dụng ở miền Bắc. Từ năm 1965 lực lượng quy hoạch lâm nghiệp ngày càng được tăng cường, mở rộng và ngày càng phù hợp với trình độ và thực tế tài nguyên rừng của nước ta. Vào đầu thập kỷ 90, các vấn đề về quy hoạch cấp vi mô đã được nhiều tác giả đề cập đến. 1.3.2. Chuyển hóa rừng Ở Việt Nam, chuyển hóa rừng cũng được thực hiện từ thời Pháp thuộc như: chuyển hóa rừng tự nhiên thành rừng cung cấp gỗ. Ngày nay, nhu cầu về chuyển hoá ngày càng gia tăng do nhu cầu phát triển của xã hội và do thị trường đòi hỏi. Các hướng chuyển hoá chính thường tập trung chủ yếu vào một số mảng sau: chuyển hoá rừng giống, chuyển hoá rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, chuyển hoá rừng cây thuần loài thành rừng cây bản địa, chuyển hoá rừng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn…Tuy nhiên, chuyển hóa rừng ở nước ta chưa được tập hợp thành hệ thống chặt chẽ, vì vậy cần xây dựng hệ thống lý luận và thực tiễn nhằm đáp ứng yêu cầu của kinh doanh rừng ở nước ta. 1.3.3. Các yếu tố kỹ thuật làm cơ sở xây dựng phương pháp chuyển hoá rừng 1.3.3.1. Sinh trưởng, tăng trưởng lâm phần Phùng Ngọc Lan(1985)[22] đã khảo nghiệm một số phương trình sinh trưởng cho một số loài cây như: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Bồ đề, Bạch đàn 11 Nguyễn Ngọc Lung(1999)[26] cũng đã cho thử nghiệm các hàm: Gompertz, Schumacher để mô tả quá trình sinh trưởng của loài Thông ba lá tại Đà Lạt - Lâm Đồng. Và tác giả đề nghị dùng phương trình Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng cho một số đại lượng. Tác giả cũng đã giới thiệu một số hàm sinh trưởng triển vọng nhất được thử nghiệm với các loài cây mọc nhanh ở Việt Nam như: Gompertz, Koller, Schumacher, Kort, … Các kết quả nghiên cứu về tăng trưởng rừng còn được giới thiệu qua các ấn phẩm của các công trình nghiên cứu cấp nhà nước, cấp ngành, như: Nguyễn Ngọc Lung (1999)[26], Vũ Tiến Hinh (2000)[17], Đào Công Khanh (2001)[21]. Trong các luận án tiến sĩ của các tác giả: Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996)[23], Trần Cẩm Tú (1999)[36], Nguyễn Văn Dưỡng (2000)[9]. 1.3.3.2. Cấp đất Vũ Đình Phương (1972)[29] đã tiến hành lập biểu cấp đất cho rừng Bồ đề. Vũ Nhâm (1988)[28] đã dùng hàm Korf để lập biểu cấp đất tạm thời cho rừng Thông đuôi ngựa. Nguyễn Trọng Bình (1996)[4] đã nghiên cứu mối quan hệ giữa kỳ vọng toán và phương sai của từng đại lượng sinh trưởng cho một số loài cây. Hoàng Xuân Y (1997)[40], Lập biểu cấp đất và xây dựng một số mô hình sản lượng làm cơ sở lập biểu quá trình sinh trưởng rừng Mỡ vùng nguyên liệu giấy. 1.3.3.3. Sản lượng rừng Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996)[23] đã lập biểu quá trình sinh trưởng rừng Thông đuôi ngựa kinh doanh gỗ mỏ khu Đông Bắc Việt Nam. Trịnh Đức Huy (1988)[20] đã lập biểu dự đoán trữ lượng và năng suất gỗ của đất trồng rừng Bồ đề khu trung tâm Bắc Việt Nam. Vũ Tiến Hinh (2000)[17] đã tiến hành: Lập biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3 loài cây: Sa mộc, Thông đuôi ngựa và Mỡ ở các tỉnh phía Bắc. 12 Nhìn chung các mô hình dự đoán sinh trưởng đều xuất phát từ việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các đại lượng sinh trưởng với mật độ và chỉ tiêu biểu thị cho cấp đất, ngoài ra còn dựa vào mô hình động thái cấu trúc đường kính. 1.3.3.4. Định lượng các quy luật cấu trúc lâm phần + Cấu trúc đường kính thân cây rừng Với rừng tự nhiên nước ta: Đồng Sỹ Hiền (1974)[15] đã chọn hàm Meyer, Nguyễn Hải Tuất (1986)[38] chọn hàm Khoảng cách… Với lâm phần thuần loài, đều tuổi giai đoạn còn non và giai đoạn trung niên, các tác giả: Trịnh Đức Huy (1987, 1988)[20], Vũ Nhâm (1988)[28], Vũ Tiến Hinh (1990)[16], Phạm Ngọc Giao (1989, 1996)[12][13]...đều nhất trí đường biểu diễn quy luật phân bố N/D có dạng lệch trái và có thể dùng hàm toán học khác nhau như: Hàm Weibull, hàm Scharlier... + Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính cây rừng Vũ Đình Phương (1985)[30] thiết lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ đề tự nhiên từ phương trình parabol bậc hai mà không cần phân biệt cấp đất và tuổi. Vũ Nhâm (1988)[28] đã xây dựng được mô hình đường cong chiều cao lâm phần cho Thông đuôi ngựa khu vực Đông Bắc. Ngoài ra còn rất nhiều tác giả khác trong quá trình nghiên cứu cấu trúc, sinh trưởng, sản lượng rừng đã đề cập tới quy luật tương quan H/D. + Nghiên cứu tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực. Vũ Đình Phương (1985)[30] đã khẳng định mối liên hệ mật thiết giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực theo dạng phương trình đường thẳng. Phạm Ngọc Giao (1996)[13] đã xây dựng mô hình động thái tương quan giữa DT/D1.3 với rừng Thông đuôi ngựa khu Đông Bắc. 13 1.3.3.5. Chặt nuôi dưỡng Chặt nuôi dưỡng ở Việt Nam còn tương đối mới mẻ và phần lớn chủ yếu nghiên cứu cho chặt nuôi dưỡng ở rừng thuần loài đều tuổi, tuy vậy các kết quả bước đầu nghiên cứu đã giúp từng bước xây dựng thành công hệ thống các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho chặt nuôi dưỡng rừng ở nước ta. Một số kỹ thuật chặt nuôi dưỡng cho rừng trồng đã được kiểm nghiệm trong thực tiễn sản xuất và được công nhận là tiêu chuẩn ngành như: Chặt tỉa thưa rừng Thông nhựa, chặt tỉa thưa rừng Thông đuôi ngựa, chặt tỉa thưa rừng Mỡ…  Một số nhận định Chuyển hoá rừng là một khái niệm còn tương đối mới mẻ. Thực chất chuyển hoá rừng chính là chặt nuôi dưỡng và quá trình tỉa thưa đã được các nước trên thế giới nghiên cứu trong một thời gian khá dài. Tuy nhiên, do đặc tính sinh vật học mỗi loài cây rừng khác nhau, cấu trúc rừng khác nhau, mật độ rừng khác nhau và mục đích kinh doanh khác nhau mà cần có các biện pháp kỹ thuật chuyển hoá khác nhau. Ở Việt Nam, chuyển hoá rừng đã từng bước được tiến hành ở một số đối tượng như; chuyển hoá rừng giống, chuyển hoá rừng thuần loài thành hỗn loài, chuyển hoá rừng trồng Keo lai nguyên liệu giấy thành rừng gỗ công nghiệp[27]…Tuy nhiên, việc áp dụng vẫn còn hạn chế do gặp rất nhiều khó khăn về kỹ thuật, vốn…Trong giai đoạn tới, quá trình tiến tới toàn cầu hoá sẽ làm cho tính cạnh tranh ngày càng cao, nhu cầu về lâm sản ngày càng gia tăng đặc biệt đối với nhu cầu về gỗ lớn. Vì vậy, việc chuyển hoá nhanh rừng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn là việc làm tiên quyết không những giúp cho ngành chế biến xuất khẩu gỗ nói riêng mà còn cho cả ngành Lâm Nghiệp nói chung. Chặt chuyển hoá là một bộ phận của chặt nuôi dưỡng, tuy nhiên chặt chuyển hoá cũng có những nét riêng biệt so với các loại chặt nuôi dưỡng 14 khác. Đối với chặt chuyển hoá rừng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn thì chặt chuyển hoá chỉ áp dụng với các lâm phần trong giai đoạn còn non hoặc gần thành thục, đã có trữ lượng và nằm trên các cấp đất tốt (I, II, III). Mặt khác, các phương pháp áp dụng trong chặt chuyển hóa thường là phương pháp tổng hợp của hai hay nhiều các phương pháp chặt nuôi dưỡng khác nhau. Do vậy, việc thiết kế, bố trí, thực hiện các biện pháp kỹ thuật áp dụng cần phải có sự gắn kết chặt chẽ giữa các phương pháp với nhau. Rừng trồng Mỡ ở Lâm trường Yên Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang chiếm một diện tích khá lớn, được đem vào gây trồng cách đây khoảng 30 năm với mục đích chính là cung cấp gỗ nhỏ làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến nguyên liệu giấy sợi. Chính vì vậy, mà mật độ trồng rừng ban đầu tương đối dầy, các rừng Mỡ hiện tại đạt từ tuổi 5 đến tuổi 20 chiếm phần lớn diện tích, đa số đã có sự phân hoá, tỉa thưa tự nhiên và các tác động nhân tạo. Do vậy mà mật độ hiện tại và sự phân bố cây trong lâm phần là không đều, do đó muốn chuyển hoá các lâm phần này cần xây dựng các mô hình lý thuyết ở các cấp tuổi khác nhau từ đó làm cơ sở xây dựng quy hoạch chuyển hoá rừng. 15 Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu. - Mục tiêu tổng quát: Quy hoạch chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ đạt các yêu cầu chuyển hoá thành rừng cung cấp gỗ lớn phục vụ cho công nghiệp chế biến tại Lâm trường Yên Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang. - Mục tiêu cụ thể: + Xây dựng được cơ sở kinh tế cho quy hoạch chuyển hoá rừng trồng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn. + Xây dựng được cơ sở kỹ thuật cho quy hoạch chuyển hoá rừng trồng cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn. + Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ dựa trên điều kiện thực tế địa phương và hiện trạng rừng trồng Mỡ của đối tượng nghiên cứu. 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu Rừng trồng Mỡ đạt yêu cầu chuyển hoá, đó là các lâm phần Mỡ đã được trồng ở các thời điểm khác nhau, mật độ khác nhau, trên các cấp đất khác nhau (I, II, III) và đã có trữ lượng để cung cấp gỗ nhỏ. Các lâm phần tham gia chuyển hoá phải có tuổi từ 5 - 15 năm vì giai đoạn này Mỡ sinh trưởng và phát triển mạnh nhất sẽ nhanh chóng đạt kích thước gỗ lớn. Mặt khác, theo Vũ Tiến Hinh (2000)[17] đã khẳng định rằng: Zv (tăng trưởng thường xuyên hàng năm về thể tích) đạt cực đại sớm nhất ở tuổi 15, chậm nhật ở tuổi 17 và chu kỳ kinh doanh cho các lâm phần Mỡ với mục đích trồng rừng nguyên liệu được xác định là 20 năm. 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu Lâm trường Yên Sơn, xã Trung Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang. 16 2.2.3. Giới hạn nghiên cứu - Kinh tế: Đề tài chỉ đưa ra một số dự đoán hiệu quả kinh tế dựa trên cơ sở suy đoán tăng trưởng bình quân hàng năm và giá trị thương phẩm gỗ lớn trên thị trường. - Kỹ thuật: + Mô phỏng các quy luật N - D1.3 (Phân bố giữa số cây và đường kính 1.3m), tương quan Hvn - D1.3 (Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính 1.3m), DT - D1.3 (Tương quan giữa đường kính tán với đường kính 1.3m) dựa trên các mô phỏng lý thuyết đã được các tác giả nghiên cứu trước lựa chọn. + Xây dựng các yếu tố kỹ thuật chuyển hoá trên cơ sở vận dụng lý thuyết chặt nuôi dưỡng và qui trình tỉa thưa rừng trồng Mỡ đã được ban hành của Bộ Lâm Nghiệp (1982) nay là Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn. 2.3. Nội dung nghiên cứu 2.3.1. Điều tra phân tích điều kiện cơ bản và tình hình sản xuất kinh doanh lâm nghiệp trên địa bàn nghiên cứu ảnh hưởng đến quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ - Điều kiện tự nhiên. - Điều kiện kinh tế - xã hội. - Tình hình sản xuất kinh doanh trước kia và hiện nay. - Phân tích điều kiện cơ bản ảnh hưởng đến quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ. 2.3.2. Điều tra hiện trạng rừng trồng Mỡ và xác định đối tượng rừng trồng Mỡ hiện tại đạt yêu cầu về tuổi, mật độ và phân bố trên các cấp đất khác nhau để quy hoạch chuyển hoá - Điều tra về hiện trạng rừng trồng Mỡ về diện tích, mật độ, tuổi trên các cấp đất khác nhau. 17 - Xác định đối tượng chuyển hoá. 2.3.3. Nghiên cứu cơ sở kinh tế và kỹ thuật làm cơ sở cho chuyển hoá rừng - Nghiên cứu các chính sách, cơ chế, tiêu chuẩn quản lý rừng bền vững và thị trường gỗ nguyên liệu làm cơ sở cho thực hiện chuyển hoá. - Nghiên cứu và xác định các quy luật cấu trúc cơ bản làm cơ sở xây dựng mô hình lý thuyết chuyển hoá rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng trồng gỗ lớn phục vụ cho công nghiệp chế biến cho mỗi đối tượng chuyển hoá. 2.3.4. Xác định các yếu tố cơ bản thực hiện chuyển hoá rừng - Xác định phương thức chuyển hoá. - Xác định phương pháp chuyển hoá. - Xác định thời điểm chặt chuyển hoá. - Xác định cường độ chặt chuyển hoá. - Xác định chu kỳ chặt chuyển hoá. - Xác định cây chặt chuyển hoá. 2.3.5. Quy hoạch chuyển hoá rừng - Xác định phương hướng, nhiệm vụ quy hoạch chuyển hoá. + Căn cứ xác định. + Phương hướng quy hoạch chuyển hoá. + Nhiệm vụ của quy hoạch chuyển hoá. - Xác định sản lượng chặt chuyển hoá và dự đoán sản lượng. - Bố trí địa điểm chuyển hoá theo thời gian. 2.3.6. Dự đoán hiệu quả của quy hoạch chặt chuyển hoá - Kinh tế. - Xã hội. - Môi trường. 2.3.7. Giải pháp thực hiện quy hoạch chặt chuyển hoá - Về tổ chức. 18 - Về kỹ thuật. - Về vốn. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1. Phương pháp chủ đạo Các lâm phần Mỡ được trồng với mật độ, thời điểm và cấp đất khác nhau, do đó mỗi lâm phần có đặc điểm khác nhau là một đối tượng nghiên cứu. Mục đích chủ yếu là nâng cao các giá trị thương mại gỗ Mỡ, thông qua chặt chuyển hoá các giải pháp kỹ thuật đưa ra nhằm mục tiêu kinh tế. Thiết lập mô hình chuyển hoá và quy hoạch chuyển hoá vận dụng phương pháp có sự tham gia của chủ rừng và người dân. Thực hiện kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn cơ sở. 2.4.2. Các phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp 2.4.2.1. Kế thừa tài liệu - Tài liệu về điều kiện cơ bản khu vực nghiên cứu. + Điều kiện tự nhiên Lâm trường Yên Sơn. + Điều kiện về kinh tế - xã hội Lâm trường Yên Sơn. - Kế thừa và tham khảo các kết quả nghiên cứu có liên quan đã công bố. + Tiêu chuẩn Việt Nam quản lý rừng bền vững của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn(1998, 2006)[2][39]. + Biểu điều tra kinh doanh rừng trồng của 14 loài cây trồng chủ yếu, NXB Nông nghiệp 2003[34]. + Biểu cấp đất của Vũ Tiến Hinh, Đề tài nghiên cứu khoa học của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2000)[17]. 2.4.2.2. Thu thập số liệu ngoại nghiệp - Phỏng vấn bán định hướng 30 hộ gia đình (được bố trí trải đều trên toàn bộ khu vực dân cư trong Lâm trường) làm cơ sở nghiên cứu điều kiện cơ bản và chỉnh lý các tài liệu kế thừa (Phụ biểu 01). 19 - Bố trí hệ thống ô tiêu chuẩn điển hình để thu thập số liệu theo Phụ biểu 02. + Cây có tuổi từ 5 trở lên và được chia làm 5 cấp tuổi: cấp tuổi III (5-<7), cấp tuổi IV (7-<9), cấp tuổi V (9-<11), cấp tuổi VI (11-<13), cấp tuổi VII (13<15). + Trên cấp đất I-II-III (đủ điều kiện thổ nhưỡng để trở thành gỗ lớn). + Tổng số ô tiêu chuẩn tạm thời là 25 ô và ô tiêu chuẩn định vị là 5 ô (mỗi cấp tuổi chọn 5 ô tiêu chuẩn để đo đếm). + Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn tạm thời là 1000m 2 (40x25m) và ô định vị là 5000m2 (100x50m) để đạt được tính đại diện cho lâm phần điều tra. Bố trí hệ thống ÔTC thể hiện ở Phụ biểu 02. Đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng Trên mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng : D 1.3, Dt, Hvn, HDC, vẽ trắc đồ ngang, trắc đồ dọc và đánh giá sinh trưởng của các cây trong ô tiêu chuẩn bằng phân cấp Craft: I, II, III, IV, V, …(Phụ biểu 03).  Phương pháp giải tích thân cây Phương pháp giải tích cây tiêu chuẩn bình quân toàn lâm phần: Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở nước ta. Số liệu đo đếm được ghi theo Phụ biểu 04. 2.4.3. Phương pháp xử lý và phân tích tài liệu 2.4.3.1 Nghiên cứu các chính sách và quy định có liên quan quy hoạch chuyển hoá rừng - Tổng hợp các tài liệu thu thập số liệu bằng phương pháp thống kê kế thừa số liệu. - Phân tích thị trường: thực hiện theo phương pháp phân tích có sự tham gia và phương pháp phân tích tổng hợp nhóm các yếu tố thị trường. - Đánh giá quản lý rừng bền vững căn cứ vào “Tiêu chuẩn Việt Nam quản lý rừng bền vững_9c” được Viện quản lý rừng bền vững xây dựng[39]. 20 2.4.3.2 Xác định các quy luật cấu trúc lâm phần Số liệu sau khi thu thập được xử lý bằng toán học thống kê có sự trợ giúp của phần mềm Excell 6.0 và SPSS 13.0. Các đặc trưng cần tính toán: + Giá trị trung bình ( X ) của đại lượng sinh trưởng X  1 n  Xi n i 1 (2.1) ( X : trung bình mẫu, n: dung lượng quan sát, Xi : trị số quan sát) + Phương sai ( S x2 ) S x2  ( S x2 : Phương sai, X 1 n (X i  X )2  n  1 i 1 (2.1) : trung bình mẫu, n: dung lượng quan sát, X i : trị số quan sát) + Sai tiêu chuẩn (Sx) Sx = (2.3) S x2 (Sx: Sai tiêu chuẩn, S x2 : Phương sai) + Hệ số biến động (Sx%) Sx % = Sx X (2.4) x100 (Sx%: Hệ số biến động, Sx: Sai tiêu chuẩn, X : trung bình mẫu ) + Phạm vi biến động (Rx): Rx = X (max) – X (min) (2.5) (Rx: Phạm vi biến động, X(max): Giá trị lớn nhất, X(min): Giá trị nhỏ nhất) + Hệ số tương quan(r) : r Q xy Q x .Q y ( 0 r 1 ) (2.6) (r: Hệ số tương quan, Qxy: sai tiêu chuẩn của giá trị xy, Qx: sai tiêu chuẩn của giá trị x, Qy: sai tiêu chuẩn của giá trị y)