Tài liệu Nghiên cứu tuổi thành thục số lượng và thành thục kinh tế của rừng trồng keo tai tượng tại xã phúc trìu,thái nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU TUỔI THÀNH THỤC SỐ LƯỢNG VÀ THÀNH THỤC KINH TẾ CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG TẠI XÃ PHÚC TRÌU, THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Thái Nguyên - năm 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ HỒNG SƠN NGHIÊN CỨU TUỔI THÀNH THỤC SỐ LƯỢNG VÀ THÀNH THỤC KINH TẾ CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG TẠI XÃ PHÚC TRÌU, THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : K47 - QLTNR - N01 Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Đăng Cường Thái Nguyên - năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài ngiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian nghiên cứu với sự hưỡng dẫn tận tình của TS.Nguyễn Đăng Cường, tôi đã hoàn thành xong khóa luận của mình. Các nội dung nghiên cứu trình bày trong bài khóa luận: “ Nghiên cứu tuổi thành thục số lượng và thành thục kinh tế của rừng trồng keo tai tượng tại xã Phúc Trìu,Thái nguyên ” hoàn toàn do tôi điều tra, đo đếm. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận này hoàn toàn trung thực và chưa từng công bố trong bất kì khóa luận nào. Giảng viên hướng dẫn Sinh viên TS.Nguyễn Đăng Cường Vũ Hồng Sơn XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng đánh giá chấm (Ký, họ và tên) ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập nghiên cứu tại trường, được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa lâm nghiệp – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên hướng dẫn em thực hiện khóa luận: “Ngiên cứu tuổi thành thục số lượng và thành thục kinh tế của rừng keo tai tượng tại xã Phúc Trìu, Thái Nguyên, giai đoạn 2011- 2019. Để hoàn thành khóa luận này ngoài sự cố gắng, kỹ năng, học thức và kinh nghiệm tiếp thu qua quá trình học tập tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cùng với đó là sự phấn đấu của bản thân cá nhân, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người, đơn vị đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến giảng viên – tiến sĩ Nguyễn Đăng Cường, người đã trực tiếp giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt quá trình từ khi chọn đề tài, xây dựng đề cương cho đến khi hoàn thành đề tài theo đúng kế hoạch dự kiến và đảm bảo thời gian. Em xin được trân thành và biết ơn sâu sắc tới các cán bộ thuộc ban quản lý rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc và các cán bộ thường trực tại trạm kiểm lâm xã Phúc Trìu đã tạo điều kiện, cung cấp thông tin, số liệu, hướng dẫn và giúp đỡ em tìm hiểu, khảo sát địa bàn cơ sở để em hoàn thành khóa luận này. Tuy nhiên do thời gian thực hiện khóa luận hạn chế và năng lực của bản thân nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự giúp đỡ đóng góp ý kiến, tham vấn của thầy cô, bạn bè để khóa luận của em được hoàn thiện hơn. Trân thành cảm ơn Sinh viên Vũ Hồng Sơn iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i LỜI CẢM ƠN.................................................................................................... ii MỤC LỤC......................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ..................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ vi DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ............................................. vii PHẦN 1. MỞ ĐẦU............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài .......................................................................... 2 1.3. Ý nghĩa đề tài ............................................................................................... 3 1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học ........................................ 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn....................................................................................... 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 4 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu ....................................................... 4 2.2. Tình hình nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu trên thế giới và Việt Nam ....... 6 2.2.1. Nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu trên thế giới .......................................... 6 2.2.2. Nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu Việt Nam.............................................. 7 2.3. Tình hình nghiên cứu về Keo tai tượng ....................................................... 9 2.3.1. Tình hình nghiên cứu keo tai tượng trên thế giới ..................................... 9 2.3.2. Tình hình nghiên cứu keo tai tượng ở Việt Nam .................................... 12 2.4. Một số đặc điểm của cây Keo Tai tượng: .................................................. 17 2.4.1. Phân loại khoa học .................................................................................. 17 2.4.2. Đặc điểm hình thái .................................................................................. 17 2.4.3. Đặc điểm sinh học và sinh thái học: ...................................................... 18 2.4.4. Phân bố địa lý ......................................................................................... 18 2.4.5 Giá trị kinh tế ........................................................................................... 19 iv 2.5. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu..................................................... 19 2.5.1. Điều kiện tự nhiên................................................................................... 19 2.5.2. Điều kiện kinh tế- xã hội ........................................................................ 22 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..26 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................. 26 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu.............................................................. 26 3.3.Nội dung nghiên cứu................................................................................... 26 3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 26 3.4.1. Phương pháp thu thập thông tin .............................................................. 26 3.4.2. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 29 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................ 31 4.1. Khả năng sinh trưởng của Keo tai tượng tại khu vực nghiên cứu ............. 31 4.1.1. Khả năng sinh trưởng về đường kính và chiều cao của Keo tai tượng .. 31 4.1.2 Các biện pháp gây trồng đã áp dụng đối với cây Keo tai tượng tại khu vực nghiên cứu. ................................................................................................. 32 4.1.3. Tuổi thành thục về số lượng/ luân kỳ sinh học....................................... 33 4.2. Tuổi thành thục kinh tế .............................................................................. 35 4.3 Phân tích độ nhạy........................................................................................ 37 4.4. Các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Trìu ......................................................................................... 40 4.4.1. Định hướng chung ................................................................................. 40 4.4.2. Giải pháp về kỹ thuật .............................................................................. 41 4.4.3. Các giải pháp về kinh tế xã hội............................................................... 41 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................... 42 5.1 Kết luận ....................................................................................................... 42 5.2 Kiến nghị..................................................................................................... 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 44 v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 2.1. Sinh trưởng chiều cao các loài Keo 18 tháng tuổi ........................... 10 Bảng 2.2. Sinh trưởng của 8 loài Keo ở tuổi 2 tại Hải Nam – Trung Quốc ..... 10 Bảng 2.3. Diện tích rừng và đất tính theo phân khu phục hồi sinh thái ........... 21 Bảng 3.1. Biểu điều tra sinh trưởng .................................................................. 27 Bảng 4.1. Chiều cao và đường kính bình quân các năm của keo tai tượng ..... 31 Bảng 4.2 Các biện pháp KTLS được áp dụng trong xã .................................... 32 Bảng 4.3. Sinh trưởng và tăng trưởng của Keo tai tượng theo tuổi ................. 34 Bảng 4.4 chi phí đầu tư và thu nhập của rừng trồng Keo tai tượng ................. 36 Bảng 4.5. Hiệu quả kinh tế rừng trồng Keo tai tượng tại Phúc Trìu ................ 36 Bảng 4.6. Hiệu quả kính tế cho 1 luân kỳ khai thác khi r thay đổi .................. 37 Bảng 4.7. Hiệu quả kính tế cho vô số luân kỳ khai thác khi r thay đổi ............ 38 Bảng 4.8. Hiệu quả kính tế cho vô số luân kì khai thác khi giá gỗ tăng 20% và 40% ............................................................................................... 39 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1.Keo tai tượng các năm tuổi 2,3,4 (trái qua phải) tại khu vực nghiên cứu ......................................................................................... 28 Hình 3.2. Keo tai tượng các năm tuổi 5, 6, 8 (trái qua phải) tại khu vực nghiên cứu ......................................................................................... 28 Hình 3.3. Đường cong tăng trưởng Zt và Δt..................................................... 30 Hình 4.1. Tăng trưởng thường xuyên hàng năm (Zt) và tăng trường bình quân chung (Δt) .......................................................................................... 35 vii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT STT Số thứ tự OTC Ô tiêu chuẩn Hvn Chiều cao vút ngọn D1.3 Đường kính cây ở vị trí 1.3 mét C1.3 Chu vi cây ở vị trí 1.3 mét A Tuổi cây N Mật độ cây(số cây) M Trữ lượng cây G Tiết diện ngang thân cây V Thể tích QĐ Quyết định TCLN Tổng cục Lâm Nghiệp BNN Bộ Nông Nghiệp FSC Chứng nhận bảo vệ rừng FSC KTLS Kỹ thuật lâm sinh 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Rừng đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống con người, cũng như đối với hệ sinh thái rừng. Rừng không những là cơ sở phát triển kinh tế xã hội mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng, rừng tham gia vào quá trình điều hoà khí hậu, đảm bảo chu chuyển ôxy và các nguyên tố cơ bản khác trên hành tinh, duy trì tính ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn chặn xói mòn đất, làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của thiên tai, bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm và làm giảm mức ô nhiễm không khí và nước. Rừng giữ vai trò chủ đạo trong mối quan hệ tương tác giữa môi trường và sinh vật. Rừng là lá phổi xanh của trái đất. Đây là một quần lạc địa sinh. Trong đó bao gồm đất, khí hậu và sinh vật rừng tạo nên một quần thể thống nhất. Có quan hệ tương trợ lẫn nhau. Do đó, một quốc gia có tỷ lệ rừng đảm bảo diện tích tối ưu 45% là chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng. Rừng đóng vai trò mật thiết đối với sự phát triển của nền kinh tế tại mọi quốc gia. Trong luật Bảo vệ và phát triển rừng nước ta có ghi: “Rừng là một trong những tài nguyên quý báu mà thiên nhiên ưu ái ban tặng cho nước ta, rừng có khả năng tái tạo, là bộ phận quan trọng với môi trường sinh thái, đóng góp giá trị to lớn với nền kinh tế quốc gia, gắn liền với đời sống của nhân dân và sự sống còn của dân tộc”. Theo công bố tại Quyết định số 911/QĐ-BNN-TCLN ngày 19 tháng 03 năm 2019, diện tích rừng trên toàn quốc có 14.491.295 ha , trong đó, rừng tự nhiên có 10.255.525 ha, rừng trồng có 4.235.770 ha. Diện tích rừng đủ tiêu chuẩn để tính độ che phủ toàn quốc là 13.785.642 ha, độ che phủ tương ứng là 41,65%. Nhằm đẩy nhanh tốc độ phát triển kinh tế ở vùng miền núi phía Bắc, trong những năm qua Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách, đầu tư thực 2 hiện nhiều chương trình, dự án, áp dụng đồng bộ nhiều giải pháp, trong đó phát triển lâm nghiệp đã được quan tâm chú trọng hơn như đầu tư thực hiện Chương trình 327 và hiện nay là Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng. Tuy nhiên, sự quan tâm của chúng ta trong thời gian qua chỉ tập trung nhiều vào 2 đối tượng là rừng phòng hộ và rừng đặc dụng, rừng trồng sản xuất chưa được chú ý nhiều và hiện nay đang đặt ra nhiều vấn đề cần phải có lời giải đáp, trong đó có vấn đề về sinh trưởng và tính thích ứng của một số loài cây trồng. Hiện nay, ở nước ta có rất nhiều loài cây được trồng thành rừng sản xuất như: Keo, Mỡ, Bạch đàn, Bồ đề… Nhưng phổ biến hơn cả là một số loài Keo như: Keo Tai tượng (Acacia mangium Willd), Keo lai... Hiện tại diện tích rừng trồng Keo chiếm khoảng 36% tổng diện tích rừng trồng tại Việt Nam. Rừng trồng là nguồn sinh kế chính của nông hộ, thực tế hiện nay hầu hết các chủ rừng đều lựa chọn chu kỳ kinh doanh ngắn, sản phẩm là cây gỗ nhỏ do các yếu tố về vay vốn, chi phí sản xuất còn hạn chế, chưa có căn cứ, thông tin để kéo dài chu kỳ kinh doanh và tâm lý lo ngại những rủi ro tiềm ẩn nếu kéo dài chu kỳ kinh doanh như rủi ro từ bão lũ, sâu bệnh và cháy rừng… Thêm vào đó hiện nay Chính phủ cũng đang thiếu những chính sách khuyến khích, hỗ trợ các đơn vị kinh doanh lâm nghiệp kéo dài chu kỳ kinh doanh rừng trồng. Do đó, để có cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc đánh giá lựa chọn chu kỳ kinh doanh tối ưu của rừng trồng Keo tai tượng tại Phúc Trìu, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tuổi thành thục số lượng và thành thục kinh tế của rừng trồng keo tai tượng tại xã Phúc Trìu, Thái Nguyên”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Xác định được tuổi thành thục số lượng của rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Trìu, tỉnh Thái Nguyên. - Xác định được tuổi khai thác tối ưu về kinh tế của rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Trìu, tỉnh Thái Nguyên. - Đề xuất được các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh doanh rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Trìu, tỉnh Thái Nguyên. 3 1.3. Ý nghĩa đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Củng cố kiến thức môn học, bổ sung kiến thức còn thiếu, áp dụng những kiến thức lý thuyết vào trong thực tiễn. Nâng cao kĩ năng cá nhân bản thân sinh viên trong quá trình thực địa, điều tra thu thập dữ liệu, đồng thời củng cố tiền đề cho công việc sau này. Thông qua nghiên cứu giúp cho sinh viên tiếp cận những phương pháp mới trong quản lý rừng trồng, đặc biệt đối với rừng trồng thuần loài được quy hoạch là rừng sản xuất. Đồng thời, vận dụng những kiến thức đã học như điều tra rừng, xử lý số liệu thống kê lâm nghiệp và sản lượng rừng để áp dụng vào công tác quản lý rừng trồng của ngành Lâm nghiệp. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Xác định tuổi khai thác rừng trồng sẽ xác định được trữ lượng gỗ khai thác hàng năm nhằm cung cấp gỗ cho các cơ sở chế biến như cơ sở dăm, ván bóc và ván xẻ ở trên địa bàn nghiên cứu, từ đó sẽ có giải pháp để quản lý bảo vệ rừng trồng tốt hơn. Bên cạnh đó, xác định tuổi thành thục số lượng và thành thục kinh tế sẽ góp phần cung cấp luận cứ khoa học cho cán bộ quản lý và người dân trong việc xác định tuổi rừng trồng để tiến hành khai thác nhằm đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Theo báo cáo của Tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO, 2009) thì Việt Nam là một trong số 10 nước có diện tích trồng rừng lớn nhất trên thế giới. Theo công bố tại Quyết định số 911/QĐ – BNN - TCLN ngày 19 tháng 03 năm 2019, diện tích rừng trên toàn quốc có 14.491.295 ha , trong đó, rừng tự nhiên có 10.255.525 ha, rừng trồng có 4.235.770 ha. Diện tích rừng đủ tiêu chuẩn để tính độ che phủ toàn quốc là 13.785.642 ha, độ che phủ tương ứng là 41,65%. Để có thể xác định được thời điểm khai thác rừng trồng đem lại hiệu quả kinh tế nhất thì xác định tuổi thành thục số lượng và kinh tế đóng vai trò rất quan trọng. Vậy xác định thời điểm khai thác rừng trồng hiệu quả nhất đối với một loài cây chúng ta đi sâu tìm hiểu một số vấn đề sau: Tuổi của lâm phần là: Tuổi lâm phần là nhân tố cấu trúc về mặt thời gian, phản ánh giai đoạn sinh trưởng phát triển của lâm phần theo cây rừng có chủ đích kinh doanh tại lâm phần. Tuổi của lâm phầm chủ yếu áp dụng và hiệu quả phân loại chính xác đối với các loại rừng trồng. Cấp tuổi của rừng trồng lại phụ thuộc vào đặc điểm tốc độ sinh trưởng nhanh hoặc chậm của từng loài cây trồng rừng có thời gian ngắn hay dài : Cấp tuổi 1: lâm phần rừng non Cấp tuổi 2: lâm phần rừng sào Cấp tuổi 3: lâm phần rừng trung niên Cấp tuổi 4: lâm phần rừng gần thành thục Cấp tuổi 5: lâm phần rừng thành thục Cấp tuổi 6: lâm phần rừng quá thành thục Tuổi của lâm phầm cũng không phải là yếu tố đồng nhất để tách biệt lâm phần riêng, do vậy đôi khi nhân tố này lại được dùng mô tả cho đặc điểm về mặt thành phần thời gian của lâm phần: lâm phần khác tuổi và lâm phần đều tuổi. 5 Thành thục rừng là trạng thái của cây rừng hay lâm phần trong quá trình sinh trưởng và phát triển đạt đến trạng thái phù hợp nhất với mục đích điều chế và kinh doanh. Tuổi ở trạng thái đó được gọi là tuổi thành thục. Chu kỳ kinh doanh được hiểu là toàn bộ rừng của một đơn vị điều chế được khai thác, tương ứng với số năm để lâm phần của thế hệ mới có thể đạt đến tuổi khai thác. Chu kỳ được xác định xấp xỉ tuổi khai thác chính, sao cho qua khai thác, đảm bảo những điều kiện lâm sinh và kinh tế có lợi nhất. Có hai tuổi khai thác được đề cập phổ biến nhất là tuổi thành thục số lượng và tuổi thành thục kinh tế. Thành thục số lượng/luân kỳ sinh học: Thành thục số lượng là hiện tượng mà cây rừng hoặc lâm phần đạt trị số tăng trưởng bình quân cao nhất. Tuổi đạt trạng thái đó là tuổi thành thục số lượng. Thành thục số lượng phụ thuộc vào các yếu tố sau: Về loài cây Về nguồn gốc Về điều kiện lập địa Biện pháp tác động/ kinh doanh Ý nghĩa thành thục số lượng: thành thục số lượng có ý nghĩa quan trọng trong thực tiễn và trong lý luận. Vì nó là căn cứ chủ yếu để xác định chu kỳ kinh doanh. Đặc biệt là đối với rừng sản xuất lấy gỗ làm mục tiêu chính. Thành thục số lượng là cơ sở quan trọng để xác định tuổi khai thác chính. Tuổi thành thục số lượng được xác định thông qua quy luật biến đổi Zt và Δt theo tuổi. Quy luật biến đổi của Zt và Δt theo tuổi: - Giai đoạn 1: Cả Zt và Δt đều tăng theo tuổi, nhưng Zt tăng nhanh hơn và đạt giá trị cực đại sớm hơn Δt. Sau khi đạt cực đại Zt giảm dần trong khi đó Δt vẫn tiếp tục tăng. Trong giai đoạn này Zt luôn lớn hơn Δt - Giai đoạn 2: Δt đạt giá trị cực đại và bằng Zt. Tại thời điểm này cây đạt thành thục số lượng 6 - Giai đoạn 3: Cả Δt và Zt đều giảm trong khi tuổi vẫn tăng lên, ở giai đoạn này Zt luôn nhỏ hơn Δt. Thành thục kinh tế: Thành thục kinh tế là trạng thái lầm phần trong quá trình sinh trưởng, phát triển đạt được tăng trưởng giá trị lớn nhất, tuổi ở trạng thái đó là tuổi thành thục kinh tế (giá trị). Các tiêu chí ra quyết định phổ biến hiện nay như NPV, BCR và IRR đã phần nào giúp các nhà đầu tư lựa chọn được các dự án hoặc phương án tối ưu trong kinh doanh lâm nghiệp. Bên cạnh đó một số tiêu chí mới khác được sử dụng như giá trị tương đương hàng năm (AEV), tỷ lệ hoàn vốn thực tế (RRR), tỷ suất doanh thu ròng trên vốn đầu tư năm gốc (NR/C0), và giá trị mong đợi của đất (LEV/SEV). 2.2. Tình hình nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu trên thế giới và Việt Nam 2.2.1. Nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu trên thế giới Các nghiên cứu về chu kỳ khai thác rừng tối ưu trong khoảng 30 năm gần đây chủ yếu hướng vào mở rộng công thức Faustmann, thay đổi, bổ sung các biến của mô hình để phản ảnh chính xác hơn thực tế và bao hàm đầy đủ hơn các nhân tố ảnh hưởng đến quyết định của chủ rừng về luân kỳ khai thác. Chang (1982) và Graham – Tomassi (1983) mở rộng mô hình bằng bổ sung biến thâm canh lâm sinh (silvicultural efforts) vào hàm sản lượng rừng, khi đó, kết quả xác định chu kỳ khai thác tối ưu lại phụ thuộc vào vấn đề hai biến của hàm sản lượng rừng (thời gian và thâm canh) là bổ sung hay thay thế cho nhau, cần các ước lượng thực nghiệm về hàm sản lượng để trả lời câu hỏi này. Cũng về hàm sản lượng gỗ, Johansson và Lofgren (1985) khảo sát ảnh hưởng của tiến bộ công nghệ (qua đó ảnh hưởng đến hàm tăng trưởng sinh học của rừng) đến chu kỳ khai thác tối ưu, kết quả cho thấy, dưới ảnh hưởng của sự gia tăng sản lượng rừng, luân kỳ khai thác sẽ có xu thế giảm trong ngắn hạn và kéo dài trong dài hạn. Mc Connell và các cộng sự (1983) khảo sát ảnh hưởng của thay đổi giá gỗ và chi phí trồng rừng đến chu kỳ khai thác tối ưu bằng phương pháp giải bài toán tối ưu động, trong đó đặt tình huống trong tương lai, đất trồng rừng có thể 7 dịch chuyển khỏi khu vực lâm nghiệp và khi đó, chi phí trồng rừng có thể rất cao. Kết quả nghiên cứu của họ cho thấy, nếu giá gỗ tăng với tỷ lệ tăng không đổi, và chi phí trồng rừng tăng nhanh, thì chu kỳ khai thác tối ưu sẽ tăng theo thời gian, còn ngược lại, nếu giá gỗ tăng với tốc độ tăng cao hơn tỷ lệ tăng của chi phí, thì chu kỳ khai thác tối ưu sẽ giảm theo thời gian. Ngoài ra, tỷ lệ tăng của giá thuần (net price) của gỗ phải nhỏ hơn tỷ lệ chiết khấu, bởi nếu ngược lại, thì việc khai thác rừng sẽ bị trì hoãn đến vô cùng do giá trị hiện tai của thu nhập từ trồng rừng sẽ liên tục tăng theo thời gian (nghĩa là sẽ không có điểm cực đại, mà ở đó, chu kỳ khai thác được coi là tối ưu). Các nghiên cứu về ảnh hưởng của rủi ro như cháy rừng và thiên tai đến luân kỳ khai thác tối ưu được đề cập đến trong các nghiên cứu kỹ thuật khác nhau như mô hình Markov với xác suất cháy rừng cố định, hoặc đưa xác suất cháy rừng bình quân vào tỷ lệ chiết khấu, kết quả chung của các nghiên cứu này là mức độ rủi ro cao sẽ dẫn tới rút ngắn chu kỳ khai thác tối ưu. Một số lượng đáng kể các nghiên cứu về chu kỳ kinh doanh rừng tối ưu cũng được tập trung vào việc tính đến các lợi ích ngoài gỗ, nhất là các ngoại ứng tích cực như cảnh quan, phòng hộ, cố định cacbon… của rừng trồng. Kết quả cho thấy ảnh hưởng của lợi ích ngoài gỗ sẽ làm kéo dài hay rút ngắn luân kỳ khai thác tối ưu tùy thuộc vào các lợi ích ngoài gỗ đó đó tăng hay giảm theo tuổi rừng. 2.2.2. Nghiên cứu tuổi khai thác tối ưu Việt Nam Theo Thái Anh Hòa (1999)[8], chu kỳ kinh tế hay tuổi thành thục về kinh tế của rừng là thời điểm khai thác rừng có lợi nhất về mặt kinh tế. Nguyên lý xác định chu kỳ khai thác rừng tối ưu về kinh tế theo quan điểm lợi nhuận tối đa cho rằng, chủ rừng cần phải xem xét mức thu nhập tăng lên hàng năm hay thu nhập cận biên và những chi phí phải gánh chịu hàng năm nếu tiếp tục nuôi rừng thêm. Nói theo cách khác, để xác định được tuổi khai thác rừng tối ưu về kinh tế, chủ rừng cần phải so sánh giữa lợi ích thu được từ vốn rừng gia tăng hàng năm với chi phí cơ hội của vốn phải chịu thêm hàng năm. Chi phí phải 8 chịu thêm hàng năm chính là khoản tiền mà chủ rừng có thể nhận được khi việc khai thác rừng được thực hiện sớm hơn và đầu tư thu nhập do khai thác rừng vào những hoạt động kinh doanh khác mang lại mức lãi suất hiện hành. Các nghiên cứu về chu kỳ khai thác rừng ở Việt Nam trong những năm gần đây tập chung chủ yếu vào các giá trị như NPV, IRR, BCR. Các tiêu chí xác định chu kỳ kinh doanh tối ưu được trình bày trong các giáo trình kinh tế lâm nghiệp, kinh tế tài nguyên, đề cập đến các tiêu chí chung, tham khảo các học giả nước ngoài. Trong đó, ba tiêu chí được giới thiệu phổ biến là: tối đa hóa sản lượng rừng bình quân, tối đa hóa giá trị hiện tại của thu nhập ròng từ 1 luân kỳ trồng rừng, tối đa hóa giá trị hiện tại của thu nhập ròng từ vô số các luân kỳ (Nguyễn Quang Hà, Dương Thị Thanh Tâm, 2016) [10]. Tuy nhiên, trong thực tiễn hầu hết các nghiên cứu đánh giá hiệu quả trồng rừng đều sử dụng các chỉ tiêu liên quan đến giá trị hiện tại của thu nhập ròng (NPV) từ trồng rừng, với giả định chu kỳ kinh doanh đã được xác định trước, để so sánh lựa chọn các mô hình trồng rừng trên góc độ loài cây, kỹ thuật chứ không phải lựa chọn chu kỳ kinh doanh tối ưu.Theo hướng sử dụng hiệu quả kinh tế để xác định chu kỳ kinh doanh tối ưu cũng đã có một số ít nghiên cứu được thực hiện, nhưng ở phạm vi hẹp. Nguyễn Quang Hà , Dương Thị Thanh Tâm, 2016)[10] ứng dụng mô hình FPO để xác định chu kỳ kinh doanh tối ưu cho hai loài cây rừng trồng nguyên liệu (bồ đề và mỡ). Tuy nhiên, nghiên cứu này giữ nguyên toàn bộ các giả định của công thức Faustmann, trong đó có giả định giá gỗ rừng trồng không phụ thuộc vào cấp tuổi, nên chỉ có thể ứng dụng, tham khảo cho trồng rừng nguyên liệu giấy. Đỗ Anh Tuân (2013)[28] sử dụng phương pháp so sánh các chỉ tiêu tổng NPV, NPV/năm theo các chu kỳ kinh doanh khác nhau (5 - 9 năm), để đề xuất chu kỳ kinh doanh tối ưu. Trong việc tính toán xác định chi phí, thu nhập, nghiên cứu này sử dụng giá cả thực tế của các sản phẩm thương phẩm theo cấp tuổi của rừng trồng keo, nên đảm bảo độ tin cậy về phương pháp. Tuy nhiên, một trong các hạn chế của tiêu chí sử dụng trong nghiên cứu này là chỉ dừng 9 lại ở cấp tuổi 9, trong khi giá trị của tổng NPV và NPV/năm đều tăng theo cấp tuổi. Hơn nữa việc sử dụng chỉ tiêu NPV cho 1 luân kỳ, thay vì nhiều luân kỳ (ít nhất là trong phạm vi số năm thuộc thời hạn giao đất) là kém thuyết phục. Do đó, Tối đa hóa giá trị hiện tại của thu nhập thuần từ vô số các luân kỳ trồng rừng (Maximization of the Discounted Net revenue from an Infinite rotations) đang được nhiều tác giả quan tâm. Mô hình này được xây dựng đầu tiên bởi Faustmann năm 1894 và sau đó bởi Pressler và Ohlin, nên còn được gọi là mô hình FPO. Các tên gọi sử dụng nguyên lý tương tự với mô hình này là SL (soil rent), SEV (soil expectation value) hoặc LEV (land expectation value). Mô hình này giả định rừng sẽ được tiếp tục trồng ở các luân kỳ tiếp theo, nghĩa là quyết định về luân kỳ khai thác rừng hiện tại chịu ảnh hưởng của các khả năng sinh lợi trong tương lai. 2.3. Tình hình nghiên cứu về Keo tai tượng 2.3.1. Tình hình nghiên cứu keo tai tượng trên thế giới Cây keo có tên khoa học là Acacia Mangium, phân họ Trinh nữ (Minosaceae), thuộc họ Đậu (Fabaceae), bộ rễ có nốt sần cố định đạm vì thế cải tạo đất rất tốt, cây Keo có phân bố trên các điều kiện địa lí sinh thái rộng, đặc biệt có nhiều loài sinh trưởng tốt trên các vùng đất trống đồi núi trọc, khu vực khô hạn, khu vực đồi núi cao...Lần đầu tiên cây Keo được mô tả năm 1773 tại Châu Phi , hiện có tới trên 1.300 loài Keo trên toàn thế giới được phát hiện, trong đó có nguồn gốc từ Australia là khoảng 950. Keo thích nghi trong các khu vực khô, nhiệt đới, ôn đới ẩm, phân bố rộng khắp từ Châu Phi , Nam Châu Á, Châu Mỹ. Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là loài cây nguyên sản ở phía bắc Queensland (Australia), có ở Irian Jaya, Maluku của Indonesia (Doran và Skelton, 1982) [34]. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, cây được sử dụng rộng rãi cho mục đích khác nhau như lấy gỗ, củi, ta nanh, trồng nông lâm kết hợp, 10 trồng cây đường phố và là cây cải tạo đất (Turnbull, 1986) [36]. Với những đặc điểm ưu việt như vậy, loài cây này đã được đưa vào trồng ở nhiều quốc gia khác nhau, đặ biệt là ở Indonesia, Malaysia và Thái Lan. Trong những năm 1980, các loài keo Acacia đã được đưa vào thử nghiệm ở nhiều nước vì những khả năng tốt của chúng. Nhất là khả năng cải tạo đất, chống sói mòn, năng suất cao. Khảo nghiệm ở Philippin với 7 loài cho thấy keo tai tượng có chiều cao đứng thứ 3 ở cả 2 điểm thí nghiệm. Bảng 2.1. Sinh trưởng chiều cao các loài Keo 18 tháng tuổi Mindoro (Hvn: m) Mindanao (Hvn: m) A.crassicarpa 4.8 5.9 A.auriculiPormis 4.3 5.3 A.mangium 3.5 5.0 A.aulacocarpa 3.5 3.9 A.leptocarpa 2.8 4.3 A.cincinnata 2.8 3.7 A.polystachya 2.6 3.1 Loài Năm 1986, trên đảo Hải Nam – Trung Quốc với 20 xuất xứ của 8 loài keo đã được thực hiện ở tuổi thứ 2. Trong đó Keo tai tượng không nằm trong nhóm loài và xuất xứ dẫn đầu. Sau 2 năm tuổi keo tai tượng sinh trưởng D < 7,4 cm, H < 4,7 cm (Minquan, Ziayu and Yutian, 1989). Năm 1985, 23 xuất xứ của 12 loài keo đã được khảo nghiệm tại 6 điểm tại Thái Lan (P.chittanchumnonK and SirilaK 1991) [33]. Bảng 2.2. Sinh trưởng của 8 loài Keo ở tuổi 2 tại Hải Nam – Trung Quốc Loài Xuất xứ H(m) D(cm) A.crassicarpa Oriomo RiVer 6.0 7.8 A.crasicarpa Weroi Wimpim 5.7 8.0 A.auriculiformis IoKWa 5.3 7.8 A.aulacocarpa Oriomo RiVer 4.9 6.9 A.crasicarpa Shoteel la 4.7 7.4 11 15 xuất xứ còn lại, bao gồm các xuất xứ Keo là tràm, Keo tai tượng,A.cincinnata, A.melanoxylon, A.oraria, A.confusa, như vậy Keo tai tượng không nằm trong nhóm loài và xuất xứ dẫn đầu, tức là sau hai năm tuổi sinh trưởng D < 7,4 cm , H<4,7 m. Năm 1985, 23 xuất xứ của 12 loài Keo đã được khảo nghiệm tại 6 điểm ở Thái lan (P.ChittachumnonK and S. SirilaK 1991)[33]. Thứ tự xếp hạng theo chiều cao của 10 xuất xứ dẫn đầu (36 tháng tuổi) tại hai điểm thí nghiệm là: Tại Ratchaouri, Keo tai tượng xuất xứ 13846 xếp thứ chín có chiều cao 7,2 m, loài dẫn đầu là A.craosocarpa xuất xứ 13653 xếp thứ mười với chiều cao 6,8 m. Tại Saitheng, Keo tai tượng không nằm trong mười xuất xứ dẫn đầu, tại đây loài và xuất xứ dẫn đầu vẫn là A.crassicarpa 13683 vời chiều cao 14,8 m, aulacocarpa xếp thứ mười với chiều cao 11,3m. Darus (1991) khi nghiên cứu vai trò của lá trong dâm hom Keo tai tượng cho rằng, lá giữ vai trò chủ chốt trong việc hình thành mô phân sinh của rễ ở các hom chưa hoá gỗ đặt dưới phun mù, cần cắt đi một phần lá cho hom gọn nhỏ lại, vừa đỡ thoát hơi nước lại tiết kiệm được diện tích giâm cây. Tác giả cho rằng cắt một nửa phiến lá đem lại kết quả ra rễ tốt nhất cho loài Keo tai tượng. Tewari (1994) [35] nghiên cứu sinh trưởng của các loài Keo ACacia và một số loài cây khác trên các loại đất hoang hoá tại nhiều khu vực khác nhau ở ấn độ, kết quả đã khẳng định được tính trội về khả năng chịu hạn của một số loài Keo sinh trưởng trên đất bạc màu như: A. Leptocarpa, A.torulosa, A.LongisPicata. Thời gian gần đây, loài Keo tai tượng ở Inđônêxia đã được giâm hom thành công phục vụ trồng rừng kinh tế. Năm 1992 ở Inđônêxia, bắt đầu có thí nghiệm trồng Keo lai bằng cây con được nhân giống từ nuôi cấy mô phân sinh cùng Keo tai tượng và Keo lá tràm. Mặc dù Keo lai trên thế giới được phát hiện khá sớm và đã được nghiên cứu phát triển trong trồng rừng, nhưng các công trình nghiên cứu về Keo lai chưa nhiều.