Tài liệu Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng mỡ (manglietia glauca dandy) cấp tuổi v (9 11 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại lâm trường yên sơn, huyện yên sơn, tỉnh tuyên quan

LỜI NÓI ĐẦU Để đánh giá kết quả học tập sau bốn năm đào tạo tại trường, gắn liền công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học với thực tiễn sản xuất, giúp cho sinh viên bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, được sự phân công của Bộ môn Điều tra Quy hoạch, Khoa Lâm học, tôi tiến hành thực hiện khoá luận tốt nghiệp: “Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi V (9 -< 11 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại lâm trường Yên Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang.” Sau thời gian thực tập khẩn trương, nghiêm túc, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong bộ môn Điều tra Quy hoạch rừng, sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Nguyễn Thị Bảo Lâm đến nay bản khoá luận tốt nghiệp đã được hoàn thành. Nhân dịp này tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến cô giáo Nguyễn Thị Bảo Lâm, các thầy cô giáo trong Bộ môn Điều tra quy hoạch rừng. Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo và toàn bộ cán bộ công nhân viên lâm trường Yên Sơn huyện Yên Sơn tỉnh Tuyên Quang, các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đợt thực tập và bản khoá luận tốt nghiệp theo đúng quy định của nhà trường. Do thời gian có hạn, trình độ và kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế hơn nữa đây là lần đầu tiên làm quen với công tác nghiên cứu, nên bản khoá luận không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi xin ghi nhận những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để bản khoá luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn ! Xuân Mai, ngày tháng năm 2007 Sinh viên thực hiện Lã Ngọc Tuấn ĐẶT VẤN ĐỀ Tình hình kinh tế xã hội Việt Nam trong những năm gần đây đã và đang phát triển, đặc biệt từ sau đại hội VII của Đảng cộng sản Việt Nam, nền kinh tế được mở cửa, nhiều khó khăn được tháo gỡ và nền kinh tế bắt đầu chuyển đổi, có mức tăng trưởng nhanh. Cùng với sự phát triển của các ngành kinh tế khác, trong xu thế công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong cả nước, ngành công nghiệp chế biến gỗ và lâm sản đã bước đầu đáp ứng được nhu cầu trong nước, đồng thời tạo kim ngạch xuất khẩu đáng kể, phấn đấu đạt 2,5 tỷ USD vào năm 2010.Chính vì thế nhu cầu gỗ lớn ngày càng tăng. Tuy nhiên hiện nay việc cung cấp gỗ, nhất là gỗ có kích thước lớn còn rất khó khăn do hạn chế trong khâu khai thác từ rừng tự nhiên ở trong nước, việc nhập khẩu gỗ nguyên liệu ngày càng giảm do điều kiện trong khu vực cũng như trên thế giới đều có xu hướng giảm khai thác rừng tự nhiên. Vì vậy, việc xây dựng vùng nguyên liệu cung cấp gỗ lớn lâu dài là hết sức cần thiết trên mỗi vùng đất nước ta, bởi có như vậy mới thực hiện được kế hoạch lâu dài cho việc cung cấp gỗ lớn cho thị trường ngày càng yêu cầu cao, song nếu trồng mới từ bây giờ thì ít nhất 20-25 năm sau mới có thể khai thác gỗ lớn. Hiện nay có nhiều loài cây gỗ lớn mọc nhanh nhưng đang được trồng để cung cấp gỗ nhỏ cho công nghiệp chế với chu kỳ kinh doanh ngắn. Vì thế luôn xảy ra mâu thuẫn là khi cây đang ở giai đoạn sinh trưởng nhanh thì chúng ta lại tiến hành khai thác. Chính vì thế mà hiệu quả kinh tế cũng như môi trường chúng ta có được là chưa cao. Bên cạnh đó thì gỗ lớn có giá trị kinh tế cao hơn rất nhiều so với gỗ nhỏ. Nếu ở cấp đường kính là 9 cm thì đơn giá của 1m3 là 350000 đ nhưng nếu đường kính là 25,9 cm thì đơn giá đã là 850000 đ. Như vậy cứ tăng lên một cấp kính thì đơn giá của 1 m3 sẽ tăng lên rất nhiều. 1 Nếu chúng ta tiến hành chuyển hoá các loại rừng trồng cung cấp gỗ nhỏ này thành rừng cung cấp gỗ lớn thông qua các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thì chỉ trong 5-10 năm tới chúng ta sẽ có nguồn cung cấp gỗ lớn quan trọng, không những làm tăng sản lượng gỗ đáp ứng nhu cầu gỗ ngày càng tăng, giảm được chi phí trồng ban đầu mà còn có thể tạo nguồn thu nhập lớn nhằm tái tạo rừng và tăng khả năng hấp thụ khí CO2 trong không khí, tăng khả năng bảo vệ đất chống xói mòn, đạt hiệu quả cao về môi trường. Yên Sơn là một lâm trường thuộc huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, điều kiện cơ sở vật chất kỹ thuật còn khó khăn, sản xuất lâm nghiệp là chủ yếu, trong đó diện tích rừng trồng Mỡ của lâm trường là 1101.34ha nhưng chủ yếu đang được trồng với mục đích khai thác gỗ nhỏ, vì vậy không tạo được hiệu quả kinh tế cao. Lâm phần Mỡ ở đây có đầy đủ các cấp tuổi nhưng không phải cấp tuổi nào cũng có thể chuyển hoá được mà chỉ có thể chuyển hoá từ cấp tuổi III đến cấp tuổi VII. Ở mỗi cấp tuổi thì mật độ là trên 1000 cây/ ha và các cây phân bố tương đối đồng đều trên các cấp đất tốt (Chủ yếu là cấp đất I, II và III). Với điều kiện như trên thì sau từ 5-15 năm chúng ta có thể chuyển hoá rừng này thành rừng gỗ lớn. Vấn đề đặt ra hiện nay là quy hoạch các diện tích rừng, đặc biệt là các diện tích rừng trồng Mỡ trên để mang lại hiệu quả cao về kinh tế - xã hội- môi trường, nâng cao đời sống của người dân trong lâm trường là việc làm cần thiết. Xuất phát từ thực tế đó, góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận và thực tiễn cho công tác quy hoạch, chuyển hoá các diện tích rừng đã nói trên, góp phần cải thiện và nâng cao đời sống nhân dân của lâm trường Yên Sơn, đồng thời làm cơ sở để áp dụng cho các khu vực khác trong chuyển hoá rừng trồng chúng tôi tiến hành khoá luận: “Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ (Manglietia glauca Dandy) cấp tuổi V (9-< 11 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại lâm trường Yên Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang”. 2 PHẦN 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Một số nhận thức về loài cây Mỡ và chuyển hoá rừng 1.1.1. Một số đặc điểm hình thái, sinh thái, và giá trị kinh tế của loài cây Mỡ Mỡ có tên khoa học là Manglietia glauca Dandy, thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae), phân bố tự nhiên ở Lào, Thái Lan, miền nam Trung Quốc. Mỡ là loài cây gỗ lớn, cao tới 25-30 m, đường kính 30- 60 cm. Thân tròn, thẳng, độ thon nhỏ, vỏ nhẵn màu xám xanh, không nứt. Mỡ là cây sinh trưởng tương đối nhanh, thích hợp nhiệt độ trung bình năm 22-24 oc, thường phân bố ở độ cao dưới 300-400 m so với mặt biển, ở địa hình ven khe, chân đồi mát ẩm, độ dốc dưới 100C. Mỡ thích hợp đất tốt, sâu ẩm, thoát nước, nhiều mùn, thành phần cơ giới sét nhẹ đến sét, còn tính chất đất rừng, phát triển trên phiến thạch Mica, phiến thạch sét, Riôlit, Gnai, Poócphia. Ở Việt Nam, mỡ được trồng thành rừng thuần loại đầu tiên ở Hà Giang, Yên Bái (1932). Đến nay, Mỡ đã là loài cây quen thuộc được trồng thành rừng phổ biến ở các tỉnh từ Nghệ An, Hà Tĩnh trở ra Bắc. Mỡ là loài cây gỗ lớn, thân thẳng tròn đều, gỗ có màu trắng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, thớ thẳng mịn, dễ làm, khó bị mối mọt. Do đó gỗ Mỡ có giá trị nhiều mặt như: Làm nguyên liệu giấy, gỗ dán lạng, bút chì, đóng đồ, làm nhà cửa, và trụ mỏ… Mỡ là một trong những loài cây lá rộng bản địa được trồng chủ yếu trên đất rừng thứ sinh nghèo kiệt ở vùng trung tâm và một số tỉnh miền Bắc nước ta. 1.1.2. Chuyển hoá rừng Chuyển hoá rừng là những tác động vào lâm phần hiện tại để chuyển hoá nó thành những lâm phần đã được ấn định trước trong tương lai nhằm đạt được mục đích kinh doanh. 1.1.3.Phân chia cấp tuổi Để tổ chức các biện pháp kinh doanh rừng người ta thường phân chia rừng theo cấp tuổi theo nhân tạo, nghĩa là phân chia 3; 5 hay 10 năm một cấp tuổi. Phân chia cấp tuổi phụ thuộc vào chu kỳ kinh doanh và tốc độ sinh trưởng 3 của cây. Việc phân chia cấp tuổi có ý nghĩa lớn trong tính lượng khai thác và đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào nó. Số năm trong một cấp tuổi phụ thuộc vào từng loài cây nhưng không được quá lớn hoặc quá nhỏ mà phải dựa vào tốc độ sinh trưởng của cây mà định ra số năm trong một cấp tuổi phù hợp nhất với mục đích kinh doanh và chu chu kỳ kinh doanh. Dựa vào đặc điểm sinh trưởng của loài Mỡ là loài cây mọc nhanh nên kinh doanh gỗ lớn chu kỳ khoảng 20- 25 năm vì vậy số năm trong một cấp tuổi là 3 năm là phù hợp, bên cạnh đó thì mỗi năm đường kính cây có thể tăng trưởng 1,4-1,5cm vì thế sau 3 năm cây sẽ chuyển lên cỡ kính trên với khoảng cách cỡ kính là 4cm. 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về quy hoạch và kỹ thuật chuyển hoá rừng 1.2.1. Quy hoạch rừng 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 19 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”. 1.2.2.Chuyển hoá rừng Các nhà lâm nghiệp Mỹ (1952) cho rằng Chuyển hoá rừng là quá trình áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được mục đích kinh doanh. Sự phát triển của khoa học chuyển hoá rừng gắn chặt với phát triển của Lâm nghiệp. Hiện nay có nhiều chương trình quốc gia và quốc tế vệ chuyển hoá 4 rừng: Chuyển hoá rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, Chuyển hoá rừng gỗ lớn thành rừng gỗ nhỏ,… 1.2.3.Các yếu tố kỹ thuật làm cơ sở xây dựng phương pháp chuyển hoá rừng a, Sinh trưởng, tăng trưởng rừng Theo V.Bertalanfly (Wenk, G.1990) thì sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả của đồng hoá của một vật sống. Như vậy sinh trưởng gắn liền với thời gian và thường được gọi là quá trình sinh trưởng. Nghiên cứu sinh trưởng và tăng trưởng của các loài cây gỗ đã được đề cập đến từ thế kỷ XVIII, 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 Mayer (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 Mayer, H.A, và Stevenson, D.D (1943), Schumacher, F.X và Coile, T.X (1960), Clutter, J.L, Allison, B.J (1973), Alder (1980). b, 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. Alder (1980) đã dựa vào mối quan hệ giữa tiết diện với ho và N, Abdalla (1985) đã sử dụng mối quan hệ giữa hg với ho để dự đoán tổng tiết diện ngang lâm phần ở các thời điểm cần thiết. c, 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 ở một 5 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. d, 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 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. e, Chặt nuôi dưỡng Các nhà lâm học Trung quốc cho rằng: Trong khi rừng chưa thành thục để tạo điều kiện cho cây gỗ còn lại sinh trưởng phát triển tốt, cần phải chặt bớt một phần cây gỗ. Ngoài ra thông qua chặt bớt một phần cây gỗ mà thu được một phần lợi nhuận nên còn được gọi là “chặt lợi dụng trung gian” ( chặt trung gian). Mục đích của chặt nuôi dưỡng đối với rừng trồng thuần loại là: Cải thiện điều kiện sinh trưởng của cây rừng; Xúc tiến sinh trưởng cây rừng, rút ngắn chu kỳ chăm sóc cây rừng; Loại bỏ được cây gỗ xấu nâng cao chất lượng lâm phần. Theo quy trình chặt nuôi dưỡng rừng của Trung Quốc năm 1957, chặt nuôi dưỡng chia làm 4 loại là: Chặt thấu quang, chặt loại trừ, chặt tỉa thưa và chặt vệ sinh ( chất lượng gỗ chia làm 3 cấp). Một số yếu tố kỹ thuật của chặt nuôi dưỡng gồm: + Các phương pháp chặt nuôi dưỡng: Các nghiên cứu cho thấy phân bố số cây theo cấp kính đều theo phân bố Parabol hoặc gần parabol. Căn cứ vào độ lệch của đỉnh Parabol làm cơ sở xây dựng các phương pháp chặt nuôi dưỡng. 6 Phương pháp áp dụng có 3 loại: Chặt nuôi dưỡng tầng dưới, chặt nuôi dưỡng chọn lọc và chặt nuôi dưỡng cơ giới. + Để tiến hành nuôi dưỡng trước hết phải phân cấp cây rừng. Hiện nay chủ yếu theo phân cấp của Kraff (1984). ( Phương pháp này chia thành 5 cấp). + Xác định thời kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng. Kỳ bắt đầu chặt nuôi dưỡng cần phải tổng hợp tất cả các yếu tố như: Đặc tính sinh vật học của cây; Điều kiện lập địa; Mật độ lâm phần; Tình hình sinh trưởng; Giao thông vận chuyển; Nhân lực và khả năng tiêu thụ gỗ nhỏ. Từ góc độ sinh vật học thường dựa vào các yếu tố sau: -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 2 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) - Dựa vào tỷ lệ số cây trong mỗi lần chặt chiếm trong tổng số cây toàn lâm phần: Pn = n/N x 100% (n là số cây cần chặt, N là tổng số cây của lâm phần) * Xác định cường độ chặt có 2 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 giãn cách- chu kỳ chặt nuôi dưỡng: Kỳ giãn cách dài hay ngắn cần xem xét tốc độ khép tán và lượng sinh trưởng hàng năm, cường độ 7 chặt nuôi dưỡng càng lớn thì kỳ giãn cách càng dài. Kỳ giãn cách ở một số nước xác định từ 5- 10 năm. 1.3. Các nghiên cứu ở trong nước 1.3.1. Quy hoạch rừng Quy hoạch rừng được thực hiện ở nước ta ngay từ thời kỳ Pháp thuộc. Tuy nhiên phải đến những năm 50 của thế kỷ 20 mới tiến hành mô tả, thống kê trữ lượng rừng ở miền Bắc và mãi đến những năm 1960- 1964 công tác quy hoạch mới được áp dụng ở các tỉnh miền Bắc. Từ đó đến nay lực lượng quy hoạch lâm nghiệp ngày càng mở rộng phù hợp với trình độ và điều kiện tài nguyên rừng nước ta. 1.3.2. Chuyển hoá rừng Ở Việt Nam, chuyển hoá rừng cũng được thực hiện từ thời Pháp thuộc như: Chuyển hoá rừng tự nhiên thành rừng cung cấp gỗ,…Tuy nhiên, chuyển hoá 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 a, Sinh trưởng, tăng trưởng lâm phần Phùng Ngọc Lan (1985) đã khảo nghiệm một số phương trình sinh trưởng cho một số loài cây như: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Bồ đề, Bạch đàn. Nguyễn Ngọc Lung (1999) cũng đã cho thử nghiệm các hàm: Gompertz, Schumacher để mô tả quá trình sinh trưởng của loài thông 3 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 thông qua các ấm phẩm của các công trình nghiên cứu cấp nhà nước, cấp ngành, như: Nguyễn Ngọc Lung (1999), Vũ Tiến Hinh (2000), Đào Công Khanh (2001). 8 Trong các luận án tiến sĩ của các tác giả: Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996), Trần Cẩm Tú (1998), Nguyễn Văn Dưỡng (2000). b, Sản lượng rừng Nguyễn Thị Bảo Lâm (1996) đã lập biểu quá trình sinh trưởng rừng Thông đuôi ngựa kinh doanh gỗ mỏ khu Đông Bắc Việt Nam. Trịnh Đức Huy (1998) 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) đã tiến hành: Lập biểu sinh trưởng và sản lượng 3 loài cây: Sa mộc, Thông đuôi ngựa và Mỡ ở các tỉnh phía Bắc. 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. c, Cấp đất Vũ Đình Phương (1971) đã tiến hành lập biểu cấp đất cho rừng Bồ đề. Nguyễn Trọng Bình (1996) đã nghiên cứu mối quan hệ giữa kỳ vọng toán và phương sai của từng đại lượng sinh trưởng cho một số loài cây. Vũ Nhâm (1998) đã dùng hàm Korf để lập biểu cấp đất tạm thời cho rừng Thông đuôi ngựa. d, 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) đã chọn hàm Mayer, Nguyễn Hải Tuất (1991) 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), Vũ Nhâm (1988), Vũ Tiến Hinh (1990), Phạm Ngọc Giao (1989,1995)… 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: 9 Vũ Đình Phương (1975) 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) 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) đã khẳng định mối liên hệ mật thiết giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực theo dạng phương trình. Phạm Ngọc Giao (1996) đã xây dựng mô hình động thái tương quan giữa DT/D1.3 với rừng Thông đuôi ngựa khu Đông Bắc. e, 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 Sa mộc… Hiện nay vấn đề chuyển hoá rừng trồng Mỡ gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn ở Việt Nam chưa có một tổ chức và cá nhân nào nghiên cứu. Đặc biệt là đối với cấp tuổi V( từ 9- <11 tuổi). Chính vì thế bằng những hiểu biết và kiến thức của mình với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên tôi tiến hành nghiên cứu về vấn đề này. 10 PHẦN 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ DỰ ĐOÁN KẾT QUẢ 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Mục tiêu tổng quát Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ cấp tuổi V (9-< 11 tuổi) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Lâm trường Yên Sơn-huyện Yên Sơntỉnh Tuyên Quang. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng rừng trồng mỡ nói chung của lâm trường về diện tích, mật độ, cấp tuổi. - Lựa chọn được đối tượng nghiên cứu. - Xác định được những yếu tố kinh tế, kỹ thuật để phục vụ cho chuyển hoá rừng. - Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ cấp tuổi V (9-< 11 tuổi) thành rừng cung cấp gỗ lớn. 2.2. Đối tượng, phạm vi, và giới hạn nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Là rừng trồng Mỡ cấp tuổi V (9-< 11 tuổi), trên cấp đất (I, II, III ), mật độ >1000 cây/ha. - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu rừng trồng Mỡ cấp tuổi V tại lâm trường Yên Sơn- Tuyên Quang. - Giới hạn nghiên cứu: Khoá luận chỉ tập trung nghiên cứu các vấn đề sau: + Các yếu tố kỹ thuật phục vụ trực tiếp cho việc chuyển hoá rừng: Nghiên cứu các quy luật cấu trúc rừng, quy luật phân bố, quy luật tương quan. + Các kết quả đã nghiên cứu trước đây như: Phân chia cấp đất, các số liệu thống kê… 2.3. Nội dung nghiên cứu Khoá luận tập trung nghiên cứu một số nội dung chính sau: 11 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 cấp tuổi V + Điều tra phân tích điều kiện tự nhiên + Điều tra phân tích điều kiện kinh tế - xã hội + Tình hình sản xuất kinh doanh lâm nghiệp 2.3.2. Điều tra hiện trạng rừng trông 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 rừng trồng Mỡ cấp tuổi V + Điều tra hiện trạng rừng trồng Mỡ về diện tích, mật độ, tuổi trên các cấp đất khác nhau. + Xác định đối tượng cần chuyển hoá. 2.3.3. Nghiên cứu cơ sở kinh tế, kỹ thuật làm cơ sở cho quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ cấp tuổi V - Nghiên cứu các chính sách, cơ chế, tiêu chuẩn quản lý rừng bền vững và thị trường nguyên liệu gỗ làm cơ sở kinh tế 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 cho đối tượng chuyển hoá. 2.3.4. Xác định các yếu tố cơ bản thực hiện chuyển hoá rừng 2.3.5. Quy hoạch chuyển hoá rừng - Xác định phương hướng, nhiệm vụ quy hoạch chuyển hoá. + Xác định phương hướng chuyển hoá. + Xác định nhiệm vụ chuyển hoá - Xác định sản lượng chặt nuôi dưỡng và bố trí địa điểm định chuyển hoá. - Bố trí địa điểm chuyển hoá theo thời gian. 2.4. Phương pháp nghiên cứu 2.4.1.Phương pháp kế thừa 12 - Điều tra về điều kiện cơ bản của khu vực nghiên cứu theo phương pháp kế thừa có chọn lọc kết hợp với điều tra ngoài thực địa. Các tài liệu có thể kế thừa: + Các số liệu về thời tiết, khí hậu thu thập từ trạm khí tượng gần nhất. + Bản đồ hiện trạng và diện tích lâm trường. + Các báo cáo về kết quả sản xuất lâm nghiệp tại nơi nghiên cứu. + Phương hướng, đường lối chính sách, chủ trương của tỉnh đối hoạt động sử dụng đất và sản xuất lâm nghiệp của tỉnh Tuyên Quang. - Kế thừa và tham khảo các kết quả nghiên cứu có liên quan đã công bố, như: Tiêu chuẩn Việt Nam về quản lý rừng bền vững, biểu thể tích thân cây đứng cả vỏ cho loài Mỡ, Biểu cấp đất lập cho họ rừng Mỡ, biểu sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng Mỡ. 2.4.2.Phương pháp điều tra khảo sát ngoài thực địa -Bố trí hệ thống ô tiêu chuẩn điển hình để thu thập số liệu. + Cây thuộc cấp tuổi V + Trên cấp đất I, II, III (đủ điều kiện thổ nhưỡng để trở thành gỗ lớn) + Tổng số ÔTC tạm thời là 5 ô. + Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là 1000m2 (40 x 25m). + Trên mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm các nhân tố: D 1.3, Hvn, Hdc, vẽ trắc đồ ngang và chắc đồ dọc, đánh giá phẩm chất. Kết quả thống kê theo mẫu biểu sau: Biểu: Phiếu điều tra ô tiêu chuẩn Lâm trường: ÔTC: Mật độ: Dg: Ngày điều tra: Khoảnh: S: Mật độ hiện tại: HL: Người điều tra: Lô: Tuổi: Cấp đất: Hdom: Người kiểm tra: Stt Số hiệu cây D1.3 a b DT tb a b tb 1 2 13 Hvn HDC Phẩm chất Ghi chú + Dùng phương pháp vẽ trắc đồ dọc và trắc đồ ngang làm cơ sở thiết kế chặt nuôi dưỡng. + Tiến hành giải tích 3 cây tiêu chuẩn là cây theo bình quân cỡ kính: Với mỗi cây tiêu chuẩn, đo đường kính có vỏ và không có vỏ theo các vị trí phân đoạn 1m làm cơ sở tính toán thể tích thân cây phục vụ cho tính toán và dự tính trữ lượng lâm phần. Cưa thớt đếm và đo đường kính vòng năm theo phân đoạn trên. Kết quả thống kê theo biểu sau: Phiếu giải tích cây tiêu chuẩn Lâm trường: ÔTC: a Ngày đo: Khoảnh: Cây tiêu chuẩn:D1.3 b Hkéo thẳng: Người đo: BQ Lô: Năm trồng: HDC: Người kiểm tra: Ký hiệu Vị trí thớt (m) Số vòng năm Hiệu số vòng năm so với thớt oo Đường kính lõi gỗ Đường kính các tuổi ở các thớt A= Có vỏ không vỏ 2.4.3. Phương pháp xử lý và phân tích tài liệu 2.4.3.1. Nghiên cứu các cơ chế chính sách có liên quan đến hoạt động sản xuất lâm nghiệp - Tổng hợp các tài liệu thu thập được từ các bảng phỏng vấn 30 hộ gia đình và theo phương pháp kế thừa số liệu để có được các cơ chế, chính sách tại địa phương liên quan đến hoạt động sản xuất lâm nghiệp. - 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 theo “Tiêu chuẩn Việt Nam quản lý rừng bền vững” của Bộ NN & PTNT ban hành. 2.4.3.2. Xác định các quy luật cấu trúc lâm phần 14 Số liệu sau khi thu thập được xử lý bằng toán học thống kê có sự trợ giúp của phần mềm Excel và SPSS 13.0, ta xác định các quy luật cấu trúc lâm phần: - Quy luật phân bố N-D: Mô phỏng phân bố thực nghiệm bằng hàm Weibull dạng phương trình: f(X) =  ..x   1 .e   . x f(X) là mật độ của phân bố Weibull  là tham số đặc trưng cho độ lệch của phân bố  = 1: phân bố có dạng giảm  = 3: phân bố có dạng đối xứng  > 3: phân bố có dạng lệch phải  < 3: phân bố có dạng lệch trái.  là tham số đặc trưng cho độ nhọn của đường cong phân bố  n Có:  =  x  (n là số tổ sau khi chia tổ ghép nhóm) Kiểm tra mức độ phù hợp của phân bố lý thuyết và phân bố thực nghiệm bằng tiêu chuẩn phù hợp  2 với   2 =  ( flt  ftt 2 ) . flt ( trong đó flt là giá trị lý thuyết, ftt là giá trị thực tế). Bậc tự do (k) của 2 tính toán là k = l - r -1 với 1 là số tổ chia sau khi mô phỏng, r là tham số. Nếu 2 tính toán < 205 (tra bảng) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm và ngược lại là không phù hợp. - Quy luật tương quan H-D: Xây dựng tương quan trên cơ sở phương trình: h = a + b.logD1.3 (a, b là các tham số của phương trình) Từ số liệu thực tế về D 1.3 và Hvn thực hiện theo trình lệnh Tool\Data Analysis\Regression trong phần mềm Excel 8.0 (Hvn tương ứng với y và D 1.3 tương ứng với giá trị x) để có được tham số của phương trình, các hệ số tương quan, tiêu chuẩn kiểm tra ta và tb, kiểm tra tồn tại của tham số a, b bằng tiêu chuẩn t. Nếu t , t < t05 (tra bảng) thì tham số a, b tồn tại và ngược lại thì tham số a, b không tồn tại. - Quy luật tương quan DT và D1.3: Xây dựng tương quan trên cơ sở phương trình: a b 15 DT = a + b.logD1.3 (a, b là các tham số của phương trình) Từ số liệu thực tế về DT và D1.3 thực hiện theo trình lệnh Tool\Data Analysis\Regression trong phần mềm Excel 8.0 (DT tương ứng với y và D1.3 tương ứng với giá trị x) để có được tham số của phương trình, các hệ số tương quan, tiêu chuẩn kiểm tra ta và tb, kiểm tra tồn tại của tham số a, b bằng tiêu chuẩn t. Nếu t , t < t05 (tra bảng) thì tham số a, b tồn tại và ngược lại thì tham số a, b không tồn tại. 2.4.3.3. Xác định các yếu tố cơ bản trong chặt chuyển hoá - Phân cấp cây rừng: Theo phân cấp Kraff (1984). - Xác định thời điểm bắt đầu chặt: + Theo mức độ phân hoá cây rừng: Quan sát từ trắc đồ ngang. + Theo đặc trưng bên ngoài lâm phần: Động thái hình tán, độ cao tỉa cành. + Yêu cầu thực tế xuất phát từ hiện trạng rừng trồng Mỡ. - Xác định cường độ chặt chuyển hoá: + Thể hiện cường độ chặt chuyển hoá: * Tính theo tỷ lệ thể tích gỗ chiếm thể tích lâm phần mỗi lần chặt: a Pv = b v V x100% (v là thể tích cây chặt, V là sản lượng lâm phần) * Tính theo tỷ lệ số cây trong mỗi lần chặt chiếm tổng số cây trong lâm phần: PN = n N x100% (n là số cây chặt, N là tổng số cây của lâm phần) Ta có: PV = d2.PN và dựa vào các giá trị của d để xác định phương pháp chặt: Nếu d < 1 thì dùng phương pháp chặt nuôi dưỡng tầng dưới. d = 1 thì dùng phương pháp chặt nuôi dưỡng cơ giới. d > 1 thì dùng phương pháp chặt nuôi dưỡng tầng trên. + Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng: Theo hai phương pháp: * Phương pháp định tính: Căn cứ vào phân cấp cây rừng và độ tàn che. Căn cứ vào phân cấp cây rừng để xác định chặt những cây ở bộ phận lâm phần nào và cấp nào. Khi độ tàn che đạt 0.9 thì nên chặt tỉa thưa. 16 * Phương pháp định lượng: Xác định theo quy luật tương quan gữa đường kính, chiều cao và tán cây. Căn cứ vào các quy luật nay để đưa ra cường độ chặt trung gian. - Xác định cây chặt: Dựa vào trắc đồ ngang và phân cấp cây rừng Kraff (1984) để xác định cây chặt. - Xác định chu kỳ chặt chuyển hoá: Dựa vào dự đoán tăng trưởng của tán cây và cấp đất để xác định chu kỳ chặt chuyển hoá. 2.4.3.4. Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng - Xác định được phương hướng nhiêm vụ của chặt chuyển hoá. - Tính toán được tăng trưởng, trữ lượng và sản lượng rừng. + Với loài Mỡ, đã có biểu thể tích hai nhân tố và biểu cấp đất do Vũ Tiến Hinh lập và được công bố năm 2000. Do đó khoá luận sẽ sử dụng các biểu này để tính thể tích thân cây, trữ lượng lâm phần và xác định cấp đất của các ô thu thập số liệu. Trữ lượng các bộ phận lâm phần được tính theo công thức: Mi = Ni.Vi . Trong đó: Mi là trữ lượng của bộ phận lâm phần. Ni là số cây của bộ phận lâm phần. Vi là thể tích cây tương ứng trong bộ phận lâm phần đó. + Xác định các chỉ tiêu sản lượng cho các bộ phận lâm phần qua quá trình chặt nuôi dưỡng: Bộ phận trước tỉa thưa, bộ phận tỉa thưa, bộ phận sau tỉa thưa. Chỉ tiêu được thống kê là: N/ha, M trên mỗi bộ phận lâm phần. - Thiết kế chặt nuôi dưỡng và xác định các yếu tố có liên quan theo phương pháp chặt nuôi dưỡng tầng dưới, cơ sở là phương pháp trắc đồ ngang và trắc đồ dọc. - Bố trí địa điểm chuyển hoá theo thời gian và không gian: trên bản đồ quy hoạch và đưa ra các giải pháp thực hiện. - Xây dựng các mô hình chặt chuyển hoá. 2.4.3.5. Sử dụng phương pháp phân tích kinh tế tĩnh để dự đoán hiệu quả kinh tế Dự tính thu nhập bình quân trên 1ha sau chuyển hoá rừng thành rừng kinh doanh gỗ lớn và so sánh với thu nhập bình quân nếu không chuyển hoá rừng. 17 PHẦN 3: ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện sản xuất lâm nghiệp 3.1.1. Điều kiện tự nhiên * Địa hình, điạ thế Địa hình chủ yếu là đồi núi cao bị nhiều suối, khe chia cắt phức tạp. Độ cao trung bình là 350 m, trong đó có đỉnh Pù Liềng cao 694 m. Đồi núi dốc, độ dốc trung bình là 30o, độ dốc lớn nhất là 45o. * Địa chất và thổ nhưỡng Đất phát triển trên nền đá mẹ sa phiến thạch và phiến thạch sét. Feralit màu nâu và vàng nhạt, tầng đất mặt dày trung bình 70 – 80 cm. Nhìn chung độ màu mỡ của đất đai ở mức độ trung bình, độ che phủ đạt 90,9%. Cá biệt có một số vùng đất bị sói mòn nghèo kiệt. * Khí hậu - Khí hậu của khu vực nghiên cứu thuộc vùng khi hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu trong năm chia làm hai mùa rõ rệt: + Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau. + Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 9, nóng ẩm, mưa nhiều. - Khu vực thường có gió bão từ tháng 7 đến tháng 8, sương muối từ tháng 11 đến tháng 12. - Độ ẩm trung bình khoảng 80%. Lượng mưa tập trung vào tháng 7 - tháng 8, lượng mưa bình quân đạt 1.700 - 1.800 mm, thường có gió bão từ tháng 7 đến tháng 8, sương muối từ tháng 11 đến tháng 12, lượng mưa bình quân tháng cao nhất : 230 mm. Lượng mưa bình quân tháng thấp nhất : 100 mm. - Nhiệt độ bình quân : 22 - 25 oC, tối đa ( 39 - 40)0C. Nhiệt độ tháng thấp nhất : 12 - 140C. * Thuỷ văn Trong khu vực có 2 hệ thống sông là : Sông Lô và sông Phó Đáy, cùng với hệ thống suối lớn nhỏ dễ tạo ra các đợt lũ vào mùa mưa làm ách tắc giao thông, 18 thiệt hại hoa màu, cây trồng. Hết mùa mưa một số dòng suối bị cạn hoặc lưu lượng nước nhỏ không đủ cung cấp cho sản xuất nông nghiệp của địa phương. * Tài nguyên thực vật rừng Trong diện tích đất lâm trường quản lý, chủ yếu là rừng tự nhiên và rừng trồng sản xuất kinh doanh. Nhìn chung, tài nguyên thực vật rừng trong vùng quản lý rất đa dạng và phong phú. Trong đó, tầng tán chính trong rừng tự nhiên vẫn còn nhiều cây gỗ lớn như nghiến, táu…, các loài thuộc họ tre, nứa; đối với tầng tán chính của rừng trồng chủ yếu là mỡ, bồ đề đã được khai thác gần hết và keo mới được đưa vào trồng nhiều trong những năm gần đây. Dưới tán rừng là tầng cây bụi và thảm tươi gồm rất nhiều loài cây thuộc các họ như: cà phê, trúc đào, họ sim mua, họ thầu dầu… Ngoài ra, tham gia vào tầng tán rừng còn có các quần phiến dây leo, quần phiến cây phụ sinh, quần phiến cây kí sinh. * Tài nguyên động vật rừng Tài nguyên động vật rừng trên địa bàn cũng phong phú với nhiều loài chim thú khác nhau. Tuy nhiên, vẫn chưa phát hiện những loài quý hiếm trong sách đỏ của quốc gia và quốc tế. Nhìn chung điều kiện tự nhiên ở đây khá thuận lợi để loài Mỡ sinh trưởng và phát triển tốt. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn. 3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội * Vị trí địa lý, phân chia hành chính Lâm trường Yên Sơn nằm ở phía Đông Nam của tỉnh Tuyên Quang và cách thị xã Tuyên Quang 40 km về phía Đông Bắc. Lâm trường nằm trọn trong phạm vi địa lý: 21o45’ đến 21o55’30” độ Vĩ Bắc 105o15’ đến 105o30’ độ Kinh Đông Ranh giới cụ thể như sau: - Phía Bắc giáp xã Tân Tiến, Kiến Thiết Huyện Yên Sơn - Phía Nam giáp Huyện Sơn Dương. - Phía Đông giáp Huyện Định Hoá - Thái Nguyên. - Phía Tây giáp sông Lô. 19