Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Một số nhận thức về các yếu tố liên quan đến thiết lập các mô hình chuyển hóa rừng và kiểm chứng chuyển hóa rừng 1.1 Một số nhận thức về đặc điểm sinh thái, hình thái và giá trị kinh tế của loài Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) Như chúng ta biết, loài Mỡ có tên khoa học là Manglietia Glauca Dandy, thuộc họ Ngọc Lan (Magnoliaceae). Phân bố tự nhiên ở Nam Trung Quốc, Lào, Thái Lan, Việt Nam. Ở Việt Nam, Mỡ là loài cây bản địa mọc tự nhiên hỗn giao trong các khu rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh ở một số tỉnh miền Bắc và miền Trung. Mỡ được trồng ở Việt Nam từ năm 1932 và từ năm 1960 trở lại trồng đại trà ở các tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ, Yên Bái… Về đặc điểm hình thái: Mỡ là loài gỗ nhỏ, cao 20-25m, đường kính 30- 60cm.
Thân đơn trục, thẳng, tròn đều, độ thon nhỏ. Vỏ nhẵn màu xám xanh, không nứt, lớp vỏ trong màu trắng ngà, thơm nhẹ. Cành non mọc thẳng với thân chính, màu xanh nhạt. Lá đơn mọc cách, hình trứng hoặc trái xoan.
Phiến lá dài 15-20cm, rộng 4-6cm. Hai mặt lá nhẵn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới nhạt hơn, gân lá nỗi rõ. Hoa màu trắng mọc lẽ đầu cành,dài 6-8cm. Bao hoa 9 cánh, 3 cánh bên ngoài có màu phớt xanh.
Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn. Nhị và nhụy xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ. Nhụy có nhiều lá noãn xếp xoắn ốc tạo thành khối hình trứng, vòi nhụy ngắn. Quả đại kép nứt bung.
Mỗi đại mang 5-6 hạt. Hạt nhẵn, vỏ hạt đỏ, thơm nồng. Về đặc điểm sinh thái: Mỡ là loài cây ưa sáng, nhưng lúc nhỏ cần ánh sáng yếu, là cây tiên phong định vị phân bố trong rừng thứ sinh ở các đai thấp dưới 500m so với mặt nước biển. Cây Mỡ sinh trưởng thích hợp ở những nơi 5 có nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22-24oC, chịu được nhiệt độ tối cao tuyệt đối 42oC và tối thấp tuyệt đối -1oC, thích hợp với độ ẩm không khí hàng năm khoảng 80%, lượng mưa hàng năm từ 1400mm-2000mm.
Cây Mỡ mọc tốt ở những nơi đất sâu, ẩm, tơi xốp, thoát nước, thành phần cơ giới thịt đến thịt nhẹ, đất feralit phát triển trên các loại đá mẹ macma chua. Về đặc điểm sinh học: Mỡ sinh trưởng tương đối nhanh. Trong trồng rừng ở giai đoạn tuổi non, tăng trưởng hàng năm có thể đạt 1,5cm đường kính và 1,5m chiều cao, sau đó sinh trưởng chậm dần, sau tuổi 20 tốc độ sinh trưởng chậm rõ rệt. Mỡ là loài cây thường xanh, sinh trưởng nhịp điệu, thay lá nhiều vào các tháng mùa đông.
Cây 9-10 tuổi bắt đầu ra hoa kết quả. Hoa nở vào tháng 2-4, quả chín vào tháng 9-10. Giá trị kinh tế : Mỡ là loài cây có giá trị lớn về mặt kinh tế. Đây là loài gỗ 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, nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán, lạng, bút chì…. Phân chia cấp tuổi Có 3 cách để phân chia cấp tuổi như sau: + Phân chia cấp tuổi nhân tạo + Phân chia cấp tuổi tự nhiên + Phân chia cấp tuổi kinh doanh Để tổ chức các biện pháp kinh doanh rừng người ta thường phân chia rừng theo cấp tuổi nhân tạo, nghĩa là phân chia 3 năm, 5 năm hay 10 năm một cấp phụ thuộc vào chu kỳ kinh doanh và tốc độ sinh trưởng 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. 6 Đối với loài Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) 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 sẽ phù hợp chu kỳ kinh doanh và mục đích kinh doanh, đồng thời ở độ tuổi từ 5 đến 15 tuổi là thời kỳ cây Mỡ sinh trưởng và tăng trưởng mạnh, đặc biệt là đường kính.
Vì thế đề tài lấy các lâm phần Mỡ cấp tuổi III (5-<7 tuổi), cấp tuổi IV (7-<9 tuổi), cấp tuổi V (9-<11 tuổi), cấp tuổi VI (11- <13 tuổi) và cấp tuổi VII (13-<15 tuổi) làm đối tượng nghiên cứu.3 Chuyển hoá rừng Sự phát triển của chuyển hoá rừng đã gắn liền với các nhà Lâm Nghiệp thế giới từ những năm 1925. Với Việt Nam chỉ được biết đến mấy năm trở lại đây. 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. Thực chất của chuyển hoá rừng 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.
Hiện nay, có rất nhiều chương trình quốc gia về chuyển hoá rừng như: Chuyển hoá rừng thuần loài thành rừng hỗn loài, chuyển hoá nương rẫy thành rừng nông lâm kết hợp, chuyển hoá rừng trồng kinh doanh gỗ nhỏ thành rừng kinh doanh gỗ lớn… Các nhà Lâm Nghiệp Mỹ (1925) cho rằng: Chuyển hoá rừng là quá trình áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh để đạt được mục đích kinh doanh [14]. Điểm khác biệt giữa chặt nuôi dưỡng và chặt chuyển hoá là trong chặt chuyển hoá người ta tiến hành chặt cả những cây có đường kính nhỏ, cong queo sâu bệnh, mà vẫn đảm bảo được không gian dinh dưỡng lại đáp ứng được mục đích cung cấp gỗ lớn. Kiểm chứng mô hình chuyển hóa rừng - Hiện nay trên thế giới cũng như Việt Nam chưa có một công trình nghiên cứu sâu về kiểm chứng nào, do vậy không chỉ kiểm chứng nói chung mà kiểm chứng rừng nói riêng là một lĩnh vực khoa học còn rất mới mẻ ở Việt Nam. Ngay cả các nước có nền Lâm nghiệp phát triển thì vấn đề kiểm chứng cũng còn gây nhiều tranh cãi.
Kiểm chứng tiến hành định kỳ trong phạm vi cả chu kỳ kinh doanh, và đối với từng loài cây cụ thể. - Năm 2007, dưới sự hướng dẫn của PGS.Vũ Nhâm, một nhóm học viên và sinh viên Trường Đại học Lâm nghiệp đã tiến hành nghiên cứu mô hình lý thuyết chuyển hóa rừng Mỡ (Manglietia Glauca Dandy) cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn tại Công ty Lâm nghiệp Yên Sơn – Tuyên Quang. Đồng thời cũng trong năm đó, họ đã tiến hành chặt chuyển hóa để tác động vào cấu trúc lâm phần Mỡ nhằm chứng minh các mô hình lý thuyết đó. Nhưng liệu hiệu quả của mô hình chuyển hóa đó có đáp ứng được yêu cầu mong đợi hay không thì cần tiến hành kiểm chứng để chứng minh tính hiệu quả của mô hình.
- Chính vì thế mà tôi tiến hành nghiên cứu đề tài kiểm chứng này, để xác định sau hai năm hiệu quả của mô hình chuyển hóa đạt được như thế nào, với mục đích của kiểm chứng không chỉ nhằm xác định mức độ đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn mà còn nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc của cây rừng biến đổi ra sao sau khi thực hiện chuyển hóa. - Để thực thi hiệu quả kiểm chứng thì cũng phải xây dựng các tiêu chuẩn, mỗi tiêu chuẩn có một số tiêu chí, mỗi tiêu chí được đo bằng hai mức. Mức 1 là tăng trưởng loài Mỡ khi chặt chuyển hoá bằng với khi chưa chặt. Mức 2 là tăng tưởng của loài Mỡ sau khi chặt chuyển hoá nhanh hơn khi chưa chặt chuyển hoá.
Tiêu chuẩn đặt ra phải đáp ứng mục tiêu cung cấp gỗ lớn đặt ra của dự án. Mô hình chuyển hóa rừng Để kiểm chứng được tính hiệu quả của mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng trồng cung cấp gỗ lớn thì cần phải nắm được nội dung, phương pháp xây dựng mô hình. Nội dung và phương pháp xây dựng mô hình chuyển hóa: * Xác định đối tượng chuyển hoá. * 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 Excel và SPSS 13. • Quy luật cấu trúc: - Phân bố N-D - Tương quan H-D - Tương quan DT và D1.3 Phương pháp xử lý các quy luật cấu trúc được tính toán trên cơ sở toán học thống kê [23] và điều tra rừng [17]. * 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 kỳ chặt. - Xác định cường độ chặt. - Xác định chu kỳ chặt. - Xác định cây chặt.
* Xác địng 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. + Phân tích theo sản lượng.
+ Theo mức độ phân hoá cây rừng. 9 + Theo đặc trưng bên ngoài lâm phần. - Xác định cường độ chặt chuyển hoá. + Thể hiện cường độ chặt chuyển hoá + Xác định cường độ chặt theo hai phương pháp: định tính và định lượng - Xác định cây chặt: Dựa vào trắc đồ ngang, trắc đồ đứng và phân cấp cây rừng Kraff (1984) để xác định cây chặt.
- Xác định chu kỳ chuyển hoá: Dựa vào dự đoán tăng trưởng của tán cây và cấp đất để xác định chu kỳ chuyển hoá. * Xây dựng mô hình lý thuyết chuyển hóa * Tiến hành chặt chuyển hóa Từ cơ sở nội dung và phương pháp thiết lập các mô hình chuyển hóa đó tôi áp dụng để xây dựng phương pháp kiểm chứng các mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ đã được thiết lập năm 2007. Kiểm chứng mô hình chuyển hóa rừng đã được thiết lập Từ nội dung và phương pháp xây dựng mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng trồng cung cấp gỗ lớn trên mà khi tiến hành kiểm chứng hiệu quả của mô hình ta kiểm chứng lại đúng theo phương pháp xây dựng mô hình chuyển chuyển hóa thông qua việc nghiên cứu cấu trúc các lâm phần Mỡ đã tiến hành chuyển hóa, đồng thời đem so sánh với cấu trúc của lâm phần Mỡ không tiến hành chuyển hóa để lại đối chứng. Các cơ sở khoa học để nghiên cứu kiểm chứng mô hình chuyển hoá rừng trên thế giới Trong nội dung và phương pháp các mô hình chuyển hóa rừng trồng Mỡ cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn đã nghiên cứu và sử dụng tăng trưởng hằng năm (ZD), các quy luật cấu trúc lâm phần và phương thức chặt chuyển hóa để thiết lập.