ĐẶT VẤN ĐỀ Cao su là một loài cây công nghiệp dài ngày đƣợc đánh giá là đem lại hiệu quả cao về kinh tế, xã hội và môi trƣờng sinh thái. Nó đƣợc khẳng định qua giá trị về sản lƣợng mủ và lâm sản ngoài gỗ. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nƣớc mở rộng diện tích trồng Cao su nhất là các nƣớc nhƣ Indonesia, Thái lan, Malaysia, Việt nam, Ấn độ, Trung quốc, vv… chính vì cây Cao su là cây có giá trị kinh tế cao nên nó đã và đang đƣợc rất nhiều nƣớc đƣa vào trồng nhƣ một chiến đƣợc để phát triển kinh tế trên vùng đồi núi. Nằm ở phía tây bắc của Việt nam, Lai châu năm cách thủ đô Hà Nội 450km về phía tây bắc, phía bắc giáp tỉnh Vân Nam – Trung Quốc; phía đông giáp với tỉnh Lao Cai, Yên Bái, Sơn La; phía tây và phía nam giáp với tỉnh Điện Biên; Lai Châu có 273 km đƣờng biên giới với cửa khẩu quốc gia Ma Lù Thàng và nhiều lối mở trên tuyến biên giới Việt – Trung trực tiếp giao lƣu với các lục địa rộng lớn phía tây nam Trung Quốc; tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là 9.
Diện tích rừng và đất rừng chiếm tới 35% diện tích đất tự nhiên toàn tỉnh. Tuy nhiên, giá trị kinh tế của lâm nghiệp trong thời gian qua chƣa tƣơng xứng với tiềm năng và lợi thế của tỉnh. Trong giai đoạn tới chủ trƣơng của tỉnh Lai Châu phát triển nông – lâm nghiệp theo hƣớng sản xuất hàng hoá, có năng suất, chất lƣợng, hiệu quả cao, gắn với chế biến và thị trƣờng. triển khai tích cực và có hiệu quả chƣơng trình xây dựng nông thôn mới.
Cây Cao su đƣợc xác định là cây mũi nhọn góp phần thực hiện thành công chƣơng trình trên. Việc phát triển cây Cao su cũng có những tác động nhất định tới môi trƣờng: Trồng Cao su đúng kỹ thuật góp phần phủ xanh đất trống đồi trọc, nâng cao độ che phủ rừng, cải thện môi trƣờng sinh thái hạn chế rửa trôi, xói mòn suy thoái đất, hạn chế nguy cơ thiệt hại do mƣa lũ gây ra, nguồn tai nguyên đất đai sẽ đƣợc sử dụng hợp lý, đồng thời ngƣời dân có thu nhập cao sẽ hạn chế phá rừng làm nƣơng. 1 Bên cạnh đó thị trƣờng Cao su trong nƣớc và thế giới có xu thế phát triển nhanh, giá Cao su liên tiếp đạt mức cao khiến hiệu quả kinh tế do cây Cao su mang lai lớn, ổn định hơn so với các cây cống nghệp khác. Trong những năm gần đây, Lai Châu đã bƣớc đầu thành công trong việc đƣa cây Cao su vào trồng và phát triển nhiều mô hình Cao su tiểu điền, từng bƣớc hƣớng tới trồng Cao su với quy mô đại diện ở nhiều vùng trong tỉnh, góp phần thúc đẩy nhanh việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng, gắn liền với chuyển đổi lao động trong nông nghiệp, nông thôn theo hƣớng sản xuất hàng hoa tập trung, quy mô lớn, thực tế nhiều vƣờn Cao su trên địa bàn huyện phong thổ - tỉnh Lai Châu đang có khả năng sinh trƣởng phát triển tốt.
Tuy nhiên trong bối cảnh Chung hiện nay với Lai Châu, Cao su là loài cây mới đang trong bƣớc thử nghiệm. Ngoài yếu tố chủ quan của con ngƣời còn có những thách thức khách quan về giống, điều kiện thổ nhƣỡng, khí hậu, thị trƣờng tiêu thụ vv… Vì vậy phải có những nghiên cứu đánh giá một cách khoa học, sát thực nhằm tránh những thiệt hại, rủi ro khi triển khai trồng đại trà cây Cao su trên địa bàn tỉnh. Xuất phát từ những nhu cầu thực tế trên tôi tiến hành thực hiện khoá luận tốt nghiệp với chuyên đề “NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUY LUẬT CẤU TRÚC VÀ SINH TRƢỞNG CỦA LOÀI CAO SU (Hevea brasiliensis) TRỒNG THUẦN LOÀI ĐỀU TUỔI TẠI XÃ HOANG THÈN - HUYỆN PHONG THỔ - TỈNH LAI CHÂU” là hết sức cần thiết. Để làm cơ sở cho việc ứng dụng trong việc phát triển cây Cao su tại Lai Châu.
2 CHƢƠNG I LƢỢC SỬ NGHIÊN CỨU Quy luật cấu trúc rừng đã đƣợc nghiên cứu từ những năm đầu của thế kỷ XX. Định hƣớng nghiên cứu cấu trúc đã đƣợc các nhà khoa học khái quát lại từ dƣới dạng mô hình toán học, từ đơn giản đến phức tạp, nhằm định lƣợng hoá các quy luật của tự nhiên. Ngày nay, quy luật cấu trúc là cơ sở khoa học chủ yếu cho các phƣơng pháp thống kê, dự đoán trữ lƣợng, sản lƣợng, và tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật trong kinh doanh, điều chế rừng. Trong và ngoài nƣớc có rất nhiều tác giả đã nghiên cứu về lĩnh vực này bằng phƣơng pháp và mục đích khác nhau.
Trên thế giới. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đường kính thân cây (N/D). Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đƣợc các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Có rất nhiều tác giả nghiên cứu về lĩnh vực này tiêu biểu nhƣ : Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Schiffel (1898, 1899, 1902) biểu thị đƣờng cong cộng dồn bằng đa thức bậc ba, Naslund (1936, 1937) xác lập quy luật phân bố Charlier cho phân bố N/D của lâm phần thuần loài điều tuổi khép tán, Drachenko, Svalov sử dụng phân bố số cây theo đƣờng kính lâm phần thông ôn đới.
Đặc biệt để tiếp cận các dẫy phân bố kinh nghiệm của số cây theo đƣờng kính các nhà khoa học đã sử dụng các họ hàm nhƣ : - Bêta : + Bennet F.A (1969) đã dùng phân bố Bêta vào xác định các đại lƣợng đƣờng kính nhỏ nhất (dm), đƣờng kính lớn nhất (dM) thông qua phƣơng trình tƣơng quan kép với mật độ (N), tuổi (A) và cấp đất (S) nhƣ sau : dm = a0 + a1.2) + Strub (1972) và Burkhart (1974) tính toán các d m, dM, α và β tham số của phân bố Bêta theo các dạng phƣơng trình : dm = a0 + a1.6) với : h0 là chiều cao tầng trội A là tuổi cây N là mật độ lâm phần - Gamma : + Lembeke, Kanapp và Dittmar sử dụng phân bố Gamma với các tham số thông qua các phƣơng trình biểu thị mối tƣơng quan với tuổi và chiều cao tầng trội.9) Một số tác giả thì dung một số hàm khác để biểu thị các phân bố kinh nghiệm N/D và N/H nhƣ : hàm Meyer, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm logarit chuẩn, họ đƣờng cong pearson, hàm weibull… Nghiên cứu định lƣợng cấu trúc N/D và phân bố N/H các tác giá có xu hƣớng dựa vào dãy số lí thuyết để mô tả phân bố N/D, phân bố N/H và ứng dụng các dấy tần số đó. Đồng thời, bằng phƣơng pháp giải tích các tác giả đã lựa chọn nhiều hàm toán học dể mô phỏng phù hợp với quy luật cấu trúc. Việc dung hàm này hay hàm khác để biểu thị dãy phân bố kinh nghiệm N/D phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác giả và bản chất quy luật đo đạc đƣợc. Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiêu dạng hàm số ở các mức xác suất khác nhau.
Trong nghiên cứu xây dựng mô hình cấu trúc N/D và mô hình cấu trúc N/H đề tài đã lựa chọn hàm weibull có dạng : F(x) = α.10) 4 Trong đó : F(x) là tần số quan sát x là cỡ đƣờng kính hay cỡ chiều cao α,λ là hai tham số của phƣơng trình 1. Nghiên cứu quy luật phân bố chiều cao Nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu quy luật này nhƣ : A.SChifell, Tromson, Meyer, Weibull, Molotkovai (1964). Cũng từ nghiên cứu của Hengster cho thấy phân bố chiều cao ảnh hƣởng bởi tuổi, điều kiện lập địa và chế độ nuôi dƣỡng. Nhìn chung, các tác giả trên thế giới đều tập trung nghiên cứu phân bố chiều cao cho đối tƣợng rừng thuần loài đều tuổi và đi đến kết luận chung là : + Đƣờng cong phân bố có dạng một đỉnh tiệm cận phân bố chuẩn thƣờng lệch phải.
+ Về biến động chiều cao 10 – 20% và trung bình là 14%, biến động chiều cao trong cỡ đƣờng kính vào khoảng 8%. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực (Hvn - D1. Tƣơng quan Hvn - D1.3 cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống quy luật kết cấu lâm phần. Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy chiều cao tỷ lệ thuận với tuổi cây rừng nghĩa là cùng với sự tăng lên của tuổi cây chiều cao cũng tăng lên, đó là kết quả tự nhiên của quá trình sinh trƣởng.
Trong một cỡ đƣờng kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có các cây thuộc cấp sinh trƣởng khác nhau. Cấp sinh trƣởng càng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi.Từ đó đƣờng cong sinh trƣởng giữa H và D có thể bị thây đổi hình dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên.B (1955) đã khẳng định “Đƣờng cong chiều cao luôn thây đổi và chuyển lên phía trên khi tuổi tăng lên’’.V (1927) đã phát hiện ra hiện tƣợng này khi Ông xác lập đƣờng cong chiều cao các cấp tuổi khác nhau.M (1965) lại phát hiện độ dốc đƣờng cong chiều cao 5 có xu hƣớng giảm dần khi tuổi tăng lên và Prodan .M (1944) lại phát hiện độ dốc đƣờng cong chiều cao có chiều hƣớng giảm dần khi tuổi tang lên và Prodan.M (1944) khi nghiên cứu kiểu rừng “Plenterwal” đã kết luận đƣờng cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của các cây ở một cỡ kính nhất định là nhƣ nhau.O đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đƣờng kính và tuổi theo dạng phƣơng trình: Logh = d+b1 * + b2 * + b3* (1.11) Krauter G (1958) và Tinrin Đ.V(1931) nghiên cứu tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi dãy phân hóa thành các cấp chiều cao thì mỗi quan hệ này không cần xét đến tác động gì của hoàn cảnh, tuổi và sinh trƣởng của cây rừng và lâm phần.Vì thế những phân bố này đã đƣợc phản ánh trong kích thƣớc của cây, nghĩa là trong quan hệ H/D đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi. Thực tiễn điều tra rừng cho thấy, có thể dựa vào quan hệ H/D để xã định chiều cao tƣơng ứng cho từng cỡ kích mà không cần phải đo toàn bộ số cây.
Các nhà khoa học đã dùng các phƣơng trình toán học khác nhau để biểu thị quan hệ nhƣ : Naslumd M (1992) , Asnam F (1936) , Hohenall W (1936) , michailov F(1934) , (1935) ProdanM (1944) , Krenn K(1946) , Meyer H. đã đề nghị các dạng phƣơng trình sau : h = a + a1*d + a2*d2 (1.