Luận văn thạc sĩ hay nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng thông ba lá pinus kesiya trồng tại huyện đơn dương tỉnh lâm đồng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng thông ba lá pinus kesiya trồng tại, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Bơ Nah Ria Ngâm
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Thế Đồi
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng Thông ba lá (Pinus kesiya) trồng tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Lâm Đồng

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng
• 1.1.1. Khái niệm về cấu trúc rừng
• 1.1.2. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới
• 1.1.3. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam
• 1.2. Nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng của rừng
• 1.2.1. Khái niệm về sinh trưởng, tăng trưởng của rừng
• 1.3. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3.1.1. Mục tiêu chung
• 1.3.1.2. Mục tiêu cụ thể
• 1.3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3.2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.3.2.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.3.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.3.4.1. Phương pháp chung
• 1.3.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.4. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Các đặc điểm tự nhiên của khu vực nghiên cứu
• 1.4.1.1. Vị trí địa lý
• 1.4.1.2. Địa hình, địa thế
• 1.4.1.3. Khí hậu và thủy văn
• 1.4.1.4. Đặc điểm về đất đai
• 1.4.2. Tình hình kinh tế- xã hội tại khu vực nghiên cứu
• 1.4.2.1. Dân số, dân tộc, lao động
• 1.4.2.2. Các loại hình kinh tế trong khu vực
• 1.4.3. Đặc điểm đa dạng sinh học
• 1.4.3.1. Đa dạng kiểu rừng
• 1.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 1.5.1. Cấu trúc số cây theo đường kính (N/D) và theo chiều cao (N/H) của rừng trồng Thông ba lá tại khu vực nghiên cứu
• 1.5.1.1. Cấu trúc số cây theo cấp đường kính D1,3
• 1.5.1.2. Cấu trúc số cây theo chiều cao vút ngọn (N/H)
• 1.5.2. Đánh giá quá trình sinh trưởng Thông ba lá
• 1.5.2.1. Quá trình sinh trưởng đường kính ngang ngực (D1.3)
• 1.5.2.2. Quá trình sinh trưởng chiều cao vút ngọn (Hvn, m)
• 1.5.3. Đánh giá quá trình tăng trưởng
• 1.5.3.1. Quá trình tăng trưởng đường kính ngang ngực (Zd)
• 1.5.3.2. Quá trình tăng trưởng chiều cao vút ngọn (ZH)
• 1.5.4. Hình số và sự phát triển thể tích của loài Thông ba lá trồng tại huyện Đơn Dương
• 1.5.5. Quy luật phát triển thể tích rừng Thông ba lá trồng theo tuổi
• 1.5.6. Quy luật tăng trưởng về thể tích (ZV) cây của rừng trồng Thông ba lá tại huyện Đơn Dương
• 1.5.7. Trữ lượng rừng trồng Thông ba lá
• 1.5.7.1. Trữ lượng rừng trồng Thông ba lá
• 1.5.7.2. Quá trình tăng trưởng trữ lượng rừng trồng Thông ba lá
• 1.5.8. Đề xuất ứng dụng một số kết quả và biện pháp lâm sinh phù hợp cho rừng tại khu vực nghiên cứu
• 1.5.8.1. Mô hình dự đoán các nhân tố sinh trưởng
• 1.5.8.2. Biểu dự báo quá trình sinh trưởng rừng trồng thông ba lá tại khu vực nghiên cứu
• 1.5.8.3. Một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh
• 2. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu cấu trúc rừng thông ba lá Pinus kesiya

Nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của rừng thông ba lá (Pinus kesiya) tại Đơn Dương, Lâm Đồng là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực lâm nghiệp. Rừng thông ba lá không chỉ có giá trị kinh tế mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học và cải thiện môi trường. Việc hiểu rõ cấu trúc của rừng sẽ giúp các nhà quản lý lâm nghiệp đưa ra các biện pháp bảo tồn và phát triển bền vững.

1.1. Đặc điểm sinh thái của rừng thông ba lá tại Đơn Dương

Rừng thông ba lá tại Đơn Dương có đặc điểm sinh thái đa dạng, với khí hậu ôn đới và đất đai màu mỡ. Loài cây này ưa sáng và phát triển tốt trên các vùng đất cao, giúp cải thiện chất lượng đất và bảo vệ môi trường.

1.2. Vai trò của rừng thông ba lá trong hệ sinh thái

Rừng thông ba lá đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái, cung cấp nơi cư trú cho nhiều loài động thực vật và góp phần vào việc điều hòa khí hậu. Ngoài ra, rừng còn cung cấp gỗ và các sản phẩm lâm sản khác cho người dân.

II. Thách thức trong nghiên cứu cấu trúc rừng thông ba lá Pinus kesiya

Mặc dù rừng thông ba lá có nhiều lợi ích, nhưng việc nghiên cứu và quản lý chúng cũng gặp phải nhiều thách thức. Sự thay đổi khí hậu, áp lực từ khai thác gỗ và sự phát triển đô thị đang đe dọa đến sự tồn tại của rừng thông ba lá.

2.1. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến rừng thông

Biến đổi khí hậu gây ra những thay đổi về nhiệt độ và lượng mưa, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của rừng thông ba lá. Điều này có thể dẫn đến sự suy giảm chất lượng rừng và giảm năng suất.

2.2. Tác động của khai thác gỗ đến cấu trúc rừng

Khai thác gỗ không bền vững có thể làm giảm số lượng cây và đa dạng sinh học trong rừng thông ba lá. Việc này không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc rừng mà còn làm suy giảm khả năng phục hồi của hệ sinh thái.

III. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng thông ba lá Pinus kesiya

Để nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của rừng thông ba lá, các phương pháp khoa học hiện đại được áp dụng. Việc sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu và mô hình hóa giúp hiểu rõ hơn về sự phát triển của rừng.

3.1. Phương pháp khảo sát và thu thập dữ liệu

Khảo sát thực địa được thực hiện để thu thập dữ liệu về số lượng cây, chiều cao và đường kính của cây thông ba lá. Dữ liệu này sẽ được phân tích để đánh giá cấu trúc rừng.

3.2. Mô hình hóa sự phát triển của rừng

Sử dụng các mô hình toán học để dự đoán sự phát triển của rừng thông ba lá theo thời gian. Các mô hình này giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của rừng.

IV. Kết quả nghiên cứu cấu trúc rừng thông ba lá Pinus kesiya

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng thông ba lá tại Đơn Dương có cấu trúc đa dạng với sự phân bố đồng đều về chiều cao và đường kính. Điều này cho thấy rừng đang phát triển tốt và có khả năng phục hồi cao.

4.1. Đánh giá cấu trúc số cây theo đường kính

Cấu trúc số cây theo đường kính cho thấy sự phân bố đồng đều, với tỷ lệ cây lớn và nhỏ tương đối cân bằng. Điều này cho thấy rừng thông ba lá có khả năng phát triển bền vững.

4.2. Đánh giá sinh trưởng chiều cao của cây

Chiều cao trung bình của cây thông ba lá tăng theo thời gian, cho thấy sự sinh trưởng mạnh mẽ. Điều này có thể được giải thích bởi điều kiện khí hậu và đất đai thuận lợi tại khu vực.

V. Ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu rừng thông ba lá Pinus kesiya

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc quản lý và bảo tồn rừng thông ba lá tại Đơn Dương. Các biện pháp lâm sinh phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường.

5.1. Đề xuất biện pháp quản lý rừng bền vững

Các biện pháp quản lý rừng bền vững cần được áp dụng để bảo vệ rừng thông ba lá. Điều này bao gồm việc hạn chế khai thác gỗ và khôi phục các khu vực rừng bị suy thoái.

5.2. Tăng cường giáo dục cộng đồng về bảo vệ rừng

Giáo dục cộng đồng về tầm quan trọng của rừng thông ba lá và các biện pháp bảo vệ sẽ giúp nâng cao nhận thức và trách nhiệm của người dân trong việc bảo tồn tài nguyên rừng.

VI. Kết luận và tương lai của nghiên cứu rừng thông ba lá Pinus kesiya

Nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng của rừng thông ba lá tại Đơn Dương đã cung cấp những thông tin quý giá cho việc quản lý và bảo tồn rừng. Tương lai của rừng thông ba lá phụ thuộc vào các biện pháp bảo vệ và phát triển bền vững.

6.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong quản lý rừng

Nghiên cứu cấu trúc rừng là cơ sở để đưa ra các quyết định quản lý hợp lý, giúp bảo vệ và phát triển bền vững rừng thông ba lá.

6.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và các yếu tố môi trường khác đến sự phát triển của rừng thông ba lá.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Rừng thông ba lá (Pinus kesiya) là loài cây lá kim bản địa đặc hữu, phân bố chủ yếu ở độ cao từ 900 m đến 1.500 m trên vùng cao nguyên Langbiang và trung tâm tỉnh Lâm Đồng. Tại Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Lâm nghiệp Đơn Dương, diện tích rừng trồng thuần loại thông ba lá đạt 2.177,49 ha, chiếm 10,06% tổng diện tích đất lâm nghiệp do đơn vị quản lý, với năng suất bình quân ghi nhận khoảng 159,0 m³/ha đối với các lâm phần trên 25 năm tuổi. Tuy nhiên, áp lực gia tăng dân số với 70.480 nhân khẩu tại địa phương cùng nhu cầu nguyên liệu gỗ ngày càng lớn đang đặt ra thách thức nghiêm trọng về tính bền vững trong khai thác và nuôi dưỡng rừng.

Vấn đề cốt lõi hiện nay là sự thiếu hụt các mô hình định lượng chuẩn xác về quy luật cấu trúc và động thái tăng trưởng của loài cây này qua các giai đoạn tuổi. Mục tiêu cụ thể của công trình là xác định quy luật phân bố số cây theo đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn, đánh giá quá trình sinh trưởng thể tích thân cây, từ đó xây dựng biểu dự báo sản lượng và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tối ưu.

Nghiên cứu được triển khai từ tháng 6/2018 đến tháng 12/2018 trên địa bàn 6 xã và thị trấn thuộc huyện Đơn Dương, bao gồm D'Ran, Lạc Xuân, Ka Đô, Pró, Ka Đơn và Tu Tra, nơi có độ dốc trung bình 25 độ và lượng mưa hàng năm đạt 1.625 mm. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp hệ thống thông số định lượng giúp tối ưu hóa chu kỳ luân chuyển rừng gỗ lớn, nâng cao năng suất trữ lượng từ 15% đến 20%, đồng thời củng cố năng lực phòng hộ đầu nguồn cho lưu vực sông Đa Nhim và hồ thủy điện Trị An.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết cấu trúc lâm phần kinh điển của các nhà khoa học lâm nghiệp kết hợp với lý thuyết sinh trưởng sinh học hiện đại. Quần xã thực vật rừng được tiếp cận dưới dạng mô hình không gian ba chiều, trong đó cấu trúc hình thái được phân định theo mặt phẳng đứng (sự phân tầng tán cây) và mặt phẳng ngang (mạng hình phân bố và mật độ cá thể).

Bên cạnh đó, quá trình tích lũy sinh khối được giải thích thông qua lý thuyết đồng hóa năng lượng của Bertalanffy, chứng minh rằng sinh trưởng là một hàm số đa biến phụ thuộc vào tuổi cây, điều kiện lập địa và tác động lâm sinh. Các mô hình toán học dự đoán sản lượng như hàm Schumacher, hàm Backmann, hàm Korsun và hàm phân bố xác suất Weibull đóng vai trò làm khung tham chiếu lý thuyết để mô phỏng sự phân hóa kích thước cá thể.

Hệ thống khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

1. Đường kính ngang ngực: Kích thước thân cây đo tại vị trí chuẩn 1,3 m tính từ mặt đất.
2. Chiều cao vút ngọn: Khoảng cách thẳng đứng từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng cao nhất.
3. Sinh trưởng và tăng trưởng: Sinh trưởng biểu thị quy mô tích lũy tuyệt đối của các nhân tố điều tra theo thời gian, trong khi tăng trưởng là đạo hàm bậc nhất thể hiện tốc độ thay đổi thường xuyên hàng năm hoặc định kỳ.
4. Hình số thân cây: Hệ số phản ánh độ thon của cây đứng, xác định bằng tỷ số giữa thể tích thực tế của thân cây và thể tích hình trụ có cùng tiết diện đáy tại vị trí ngang ngực.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua phương pháp điều tra chọn mẫu điển hình đại diện cho 6 cấp tuổi rừng trồng vào các năm 1984, 1988, 1993, 1998, 2003 và 2008 (tương ứng với các mốc 10, 15, 20, 25, 30 và 34 tuổi). Tổng cộng 18 ô tiêu chuẩn tạm thời có diện tích 1.000 m² (0,1 ha) mỗi ô đã được thiết lập, tương đương tổng diện tích điều tra 18.000 m². Trong mỗi ô, toàn bộ cây rừng được đo đếm đường kính ngang ngực bằng thước vanh chuyên dụng với độ chính xác 0,1 cm và đo chiều cao vút ngọn bằng thước đo cao Blumeleiss độ chính xác 0,1 m.

Đối với phương pháp giải tích thân cây, đề tài thực hiện chặt hạ và giải tích 3 cây tiêu chuẩn tại cỡ tuổi 34 (đại diện cho kích thước bình quân về tiết diện ngang của lâm phần). Thân cây được chia đoạn cưa thớt 1,0 m để đếm vòng năm, đo bán kính theo hai hướng Bắc - Nam và Đông - Tây, nhằm xác định lịch sử tăng trưởng và tính toán hình số.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích thống kê toán học kết hợp phần mềm SPSS và kiểm định phi tham số Kruskal-Wallis là nhằm kiểm tra tính thuần nhất về sinh trưởng giữa các ô tiêu chuẩn với độ tin cậy 95% (sai số cho phép dưới 5%). Các hàm phân bố lý thuyết gồm Normal, Lognormal, Gamma và Weibull được kiểm định độ phù hợp bằng tiêu chuẩn Chi bình phương để chọn ra mô hình tối ưu nhất có xác suất chấp nhận cực đại.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính ngang ngực và cấp chiều cao vút ngọn của các lâm phần thông ba lá qua các năm trồng đều tuân theo dạng hàm phân bố xác suất Weibull. Ở các cấp tuổi trẻ và trung niên từ 10 đến 25 tuổi (rừng trồng các năm 2008, 2003, 1998 và 1993), đường cong phân bố có độ lệch dương (hệ số Sk > 0, dạng lệch trái), phản ánh tỷ lệ cá thể có đường kính nhỏ hơn số trung bình chiếm trên 60% tổng số cây trong lâm phần. Ngược lại, tại các lâm phần thành thục 30 và 34 tuổi (rừng trồng năm 1988 và 1984), đường cong chuyển sang độ lệch âm (hệ số Sk < 0, dạng lệch phải), chứng minh phần lớn số cây đã vượt qua đường kính bình quân, với đường kính trung bình đạt 34,8 cm ở tuổi 34.

Thứ hai, quá trình sinh trưởng và tăng trưởng đường kính ngang ngực diễn ra rất mạnh mẽ trong 15 năm đầu. Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về đường kính đạt đỉnh cao trong giai đoạn từ 7 đến 10 tuổi với mức tăng từ 1,2 cm/năm đến 1,5 cm/năm, sau đó giảm dần. Giao điểm giữa đường cong tăng trưởng thường xuyên và đường cong tăng trưởng bình quân về đường kính xuất hiện rõ nét ở mốc 15 tuổi, đánh dấu thời điểm lâm phần kết thúc giai đoạn sinh trưởng nhanh về bề ngang và bước vào giai đoạn cạnh tranh khốc liệt.

Thứ ba, sự tích lũy chiều cao vút ngọn và thể tích thân cây có sự biến đổi tỷ lệ thuận với tuổi lâm phần. Chiều cao cây tăng nhanh nhất trước tuổi 12 và bắt đầu ổn định sau tuổi 20 khi tán rừng đã khép hoàn toàn. Hình số thân cây biến động giảm dần theo tuổi và ổn định trong khoảng 0,45 đến 0,48 ở các lâm phần trên 25 tuổi. Trữ lượng bình quân tăng trưởng liên tục từ 45,2 m³/ha ở tuổi 10 lên mức 159,0 m³/ha ở tuổi 25 và vượt trên 210,0 m³/ha ở tuổi 34, khẳng định năng suất sinh khối vượt trội của thông ba lá trên lập địa Đơn Dương.

Thảo luận kết quả

Sự chuyển dịch dạng phân bố cấu trúc từ lệch trái sang lệch phải phản ánh quy luật đào thải tự nhiên và phân hóa tầng tán sâu sắc dưới tác động của điều kiện ánh sáng và không gian dinh dưỡng. Các số liệu thực nghiệm được trực quan hóa qua hệ thống đồ thị tần số phân bố N/D và biểu đồ tương quan hồi quy phi tuyến giữa D1.3, Hvn và thể tích V theo biến số tuổi A. Đồ thị cho thấy các đường cong lý thuyết mô phỏng bằng hàm Weibull bám rất sát các điểm thực nghiệm với hệ số tương quan đạt trên 0,92.

Khi so sánh với các nghiên cứu tại Gia Lai và khu vực Đông Nam Bộ, thông ba lá tại Đơn Dương có tốc độ tăng trưởng đường kính nhanh hơn từ 8% đến 12% nhờ điều kiện đất Feralit vàng đỏ trên núi cao màu mỡ chiếm 18.001 ha cùng tầng đất dày trên 100 cm. Kết quả này chứng minh rằng việc áp dụng các biện pháp tỉa thưa định kỳ đúng thời điểm sẽ giải phóng không gian sinh trưởng, thúc đẩy cây cá thể tích lũy thể tích gỗ thương phẩm tối đa thay vì tiêu hao năng lượng do cạnh tranh tự nhiên.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Thực hiện quy trình tỉa thưa nuôi dưỡng 3 giai đoạn: Tiến hành tỉa thưa vệ sinh và điều chỉnh mật độ lần đầu vào năm 7 tuổi, loại bỏ 25% đến 30% số cây phẩm chất xấu, cây bị sâu bệnh; tỉa thưa kinh tế lần 2 ở tuổi 15 (thời điểm giao điểm tăng trưởng đường kính) để hạ mật độ xuống còn 800 - 900 cây/ha; tỉa thưa lần 3 ở tuổi 25 nhằm duy trì mật độ tối ưu từ 500 đến 600 cây/ha để nuôi dưỡng cây gỗ lớn. Đơn vị thực hiện: Công ty Trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Lâm nghiệp Đơn Dương; Lộ trình: Giai đoạn 2019 - 2025.

2. Chuẩn hóa và áp dụng biểu dự báo sinh trưởng vào công tác điều tra quy hoạch: Ứng dụng hệ thống phương trình tương quan thể tích và mô hình phân bố Weibull đã xây dựng vào phần mềm quản lý tài nguyên rừng số hóa, giúp giảm thiểu sai số đo đếm xuống dưới 5% và tiết kiệm 40% chi phí điều tra ngoại hiện trường. Đơn vị thực hiện: Phòng Kỹ thuật Quản lý rừng; Lộ trình: Áp dụng thường niên từ năm 2020.

3. Xây dựng phương án quản lý rừng bền vững gắn với chi trả dịch vụ môi trường rừng: Hoàn thiện hồ sơ cấp chứng chỉ rừng quốc tế (FSC) cho 2.177,49 ha rừng trồng thông ba lá, đồng thời ký kết hợp đồng nhận khoán bảo vệ rừng với 28 thôn giáp ranh, nâng mức thu nhập lâm nghiệp của đồng bào dân tộc K'ho và Chu Ru từ 20 triệu lên 40 triệu đồng/người/năm nhằm hạn chế triệt để tình trạng lấn chiếm đất rừng. Đơn vị thực hiện: Ban lãnh đạo công ty phối hợp với chính quyền địa phương huyện Đơn Dương; Lộ trình: 2020 - 2030.

4. Kéo dài luân kỳ kinh doanh rừng gỗ lớn: Chuyển đổi phương thức khai thác trắng ở tuổi 20 - 25 sang mô hình kinh doanh gỗ lớn với luân kỳ khai thác chính từ 30 đến 35 năm, giúp tăng giá trị thương phẩm gỗ xẻ trên 35% trên mỗi hecta so với việc bán gỗ nguyên liệu giấy dăm bào. Đơn vị thực hiện: Các hạt kiểm lâm và chủ rừng trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng; Lộ trình: Định hướng dài hạn đến năm 2035.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Ban lãnh đạo và cán bộ kỹ thuật tại các công ty lâm nghiệp, ban quản lý rừng phòng hộ: Sử dụng trực tiếp hệ thống biểu tra thể tích, quy luật tỉa thưa để lập phương án điều chế rừng, xác định sản lượng khai thác hàng năm và điều chỉnh mật độ trồng rừng thông ba lá tối ưu.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên các trường đại học khối Nông - Lâm nghiệp: Khai thác phương pháp luận điều tra mẫu, kỹ thuật giải tích thân cây tiêu chuẩn và cách ứng dụng mô hình toán học thống kê phi tuyến làm tài liệu tham khảo cho các đồ án, khóa luận và đề tài nghiên cứu chuyên sâu.
• Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nhà nước về lâm nghiệp: Vận dụng số liệu thực chứng để xây dựng các quy trình kỹ thuật quốc gia, định mức kinh tế kỹ thuật trồng rừng phòng hộ và định giá tài nguyên rừng vùng Tây Nguyên.
• Các chuyên gia tư vấn chứng chỉ rừng và tổ chức bảo tồn môi trường: Tham khảo cơ sở dữ liệu sinh trưởng sinh khối để tính toán trữ lượng hấp thụ carbon rừng trồng, phục vụ xây dựng các dự án tín chỉ carbon và bảo tồn đa dạng sinh học cho 263 loài động vật và 1.018 loài thực vật trong vùng cảnh quan Nam Trường Sơn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao hàm phân bố Weibull lại phù hợp nhất để mô tả cấu trúc đường kính của rừng thông ba lá tại Đơn Dương?
   Qua kiểm định Chi bình phương trên số liệu thu thập từ 18 ô tiêu chuẩn, hàm phân bố Weibull đạt xác suất chấp nhận cao nhất trong số các mô hình thử nghiệm. Hàm số này có tính linh hoạt vượt trội khi mô phỏng chính xác cả dạng phân bố lệch trái ở các lâm phần non dưới 25 tuổi và dạng lệch phải ở các lâm phần thành thục 30 đến 34 tuổi.

2. Thời điểm nào thích hợp nhất để tiến hành tỉa thưa nuôi dưỡng rừng thông ba lá?
   Kết quả giải tích thân cây cho thấy lượng tăng trưởng thường xuyên về đường kính đạt cực đại trong giai đoạn 7 đến 10 tuổi và cắt đường tăng trưởng bình quân ở tuổi 15. Do đó, thời điểm tỉa thưa lần đầu bắt buộc phải tiến hành ở tuổi 7 và tỉa thưa kinh tế lần hai ở tuổi 15 để tránh tình trạng suy giảm đường kính do cạnh tranh dinh dưỡng.

3. Điều kiện tự nhiên tại huyện Đơn Dương tác động ra sao đến sinh trưởng của loài cây này?
   Với độ cao từ 900 m đến 1.300 m, lượng mưa bình quân 1.625 mm/năm cùng diện tích đất Feralit vàng đỏ dày trên 100 cm chiếm 18.001 ha, khu vực nghiên cứu tạo ra lập địa lý tưởng cho thông ba lá sinh trưởng, giúp cây đạt đường kính bình quân 34,8 cm và trữ lượng hơn 159,0 m³/ha ở tuổi 25.

4. Phương pháp giải tích thân cây tiêu chuẩn đóng góp giá trị gì cho đề tài?
   Thông qua việc chặt hạ và cưa thớt giải tích 3 cây tiêu chuẩn tuổi 34 theo từng đoạn 1,0 m, tác giả đã tái hiện chính xác động thái tăng trưởng đường kính, chiều cao và thể tích qua từng năm tuổi, đồng thời xác định được hình số thân cây dao động từ 0,45 đến 0,48 làm cơ sở tính toán trữ lượng toàn lâm phần.

5. Rừng thông ba lá Đơn Dương mang lại những giá trị sinh thái và xã hội nào nổi bật?
   Rừng đóng vai trò phòng hộ xung yếu cho nguồn nước thủy điện Trị An, bảo tồn 155 họ thực vật và giải quyết việc làm cho 62,6% lao động địa phương. Thu nhập từ công tác nhận khoán bảo vệ 2.177,49 ha rừng trồng đã giúp giảm thiểu đáng kể tình trạng phá rừng làm nương rẫy của đồng bào dân tộc thiểu số.

Kết luận

• Đã xác định được quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao của rừng thông ba lá tại Đơn Dương đều tuân theo hàm phân bố xác suất Weibull với độ lệch biến đổi linh hoạt từ trái sang phải theo tuổi.
• Đã phân tích chi tiết động thái sinh trưởng cá thể và lâm phần, xác định đường kính bình quân đạt 34,8 cm ở tuổi 34 và trữ lượng tích lũy đạt trên 159,0 m³/ha từ sau 25 năm trồng.
• Đã chỉ ra các mốc can thiệp lâm sinh mang tính quy luật, khẳng định sự cần thiết phải tỉa thưa định kỳ vào các năm 7, 15 và 25 tuổi để định hình lâm phần gỗ lớn có chất lượng cao.
• Đã thiết lập cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy giúp Công ty Lâm nghiệp Đơn Dương tối ưu hóa công tác quản lý 2.177,49 ha rừng trồng thuần loại gắn với bảo vệ môi trường sinh thái lưu vực Đa Nhim.
• Đã xây dựng thành công biểu dự báo sản lượng và hệ thống mô hình toán học làm công cụ đắc lực cho quy hoạch điều chế rừng bền vững tại khu vực Nam Tây Nguyên.

Trong giai đoạn từ năm 2020 đến 2025, các cơ quan chuyên môn cần tiếp tục triển khai hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi diễn thế cấu trúc tầng tán dài hạn. Các nhà quản lý và doanh nghiệp lâm nghiệp hãy chủ động ứng dụng ngay mô hình sinh trưởng này vào thực tiễn sản xuất nhằm nâng cao năng suất, tối đa hóa giá trị kinh tế và bảo vệ bền vững tài nguyên rừng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Nhƣ chúng ta đã biết, rừng là lá phổi xanh của trái đất. Rừng có tác dụng cân bằng không khí, giúp duy trì sự sống cho con ngƣời, động vật và mang lại một nguồn thu nhập to lớn cho nền kinh tế nhờ vào việc khai thác các sản phẩm từ rừng. Ngoài ra, rừng còn có một vị trí tâm linh quan trọng đối với con ngƣời. Những năm qua với sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, nhu cầu về lâm sản đáp ứng cho các ngành này càng gia tăng, song song đó là sự gia tăng dân số dẫn đến áp lực vào rừng là vô cùng lớn.

Việc khai thác quá mức làm cho tài nguyên rừng ngày càng suy giảm. Việc mất rừng, giảm chất lƣợng rừng không những ảnh hƣởng đến môi trƣờng, mà còn phá vỡ sự cân bằng sinh thái và là nguyên nhân gây ra thiên tai, hạn hán, lũ lụt thƣờng xuyên ảnh hƣởng tới nền kinh tế xã hội, an ninh quốc phòng. Trƣớc tình hình đó Đảng và Nhà nƣớc ta đã có chủ trƣơng hạn chế khai thác, tạm thời đóng cửa rừng tự nhiên. Bên cạnh đó chính sách giao đất khoán rừng cho nhân dân đƣợc thực hiện, khuyến khích trồng cây gây rừng nhằm tăng độ che phủ, chống xói mòn, cải thiện môi trƣờng sinh thái, giải quyết công ăn việc làm và nhu cầu gỗ, củi cho nhân dân.

Để thực hiện nhiệm vụ trên, việc chọn lựa loài cây cho phù hợp với lập địa, khí hậu của từng khu vực là việc làm cần thiết. Vấn đề đặt ra cho các nhà lâm sinh là thông qua các nghiên cứu quá trình sinh trƣởng của cây rừng để lựa chọn loài cây và những biện pháp kỹ thuật phù hợp với quy luật sinh trƣởng của cây rừng nhằm đạt hiệu quả cao nhất cho mục đích kinh doanh. Trong các loài cây đƣợc trồng tại tỉnh Lâm Đồng có loài cây thông ba lá (Pinus kesiya) là loài cây bản địa phân bố tự nhiên trên cao nguyên Langbiang và trung tâm thành phố Đà Lạt. Thông ba lá là loài cây lá kim ƣa sáng mọc nhanh đƣợc ngành lâm nghiệp tỉnh Lâm Đồng chọn làm loài cây trồng phủ xanh đất trống trên vùng đất cao từ 900 – 1.

Trong những năm qua loài LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 2 thông ba lá đƣợc tiến hành trồng bổ sung trên những diện tích đất rừng nhằm tái tạo hệ sinh thái rừng bằng nhiều phƣơng thức khác nhau. Trong khu vực tỉnh Lâm Đồng nói chung đã bắt đầu trồng rừng từ năm 1976 ở nhiều nơi trong tỉnh, và đến nay trên diện tích đất rừng với loài cây chủ lực là thông ba lá thuần loại, trong đó có huyện Đơn Dƣơng. Do đó, vấn đề đặt ra cho thực tiễn sản xuất là cần tìm hiểu và nắm bắt đƣợc quá trình sinh trƣởng, tăng trƣởng loại hình rừng trồng này, từ đó làm cơ sở cho việc lựa chọn biện pháp trồng rừng, nuôi dƣỡng kinh doanh rừng sao cho hiệu quả, lâu dài, liên tục nhằm cung cấp tối đa lâm sản cùng các lợi ích khác của rừng cho thế hệ hiện nay và các thế hệ tƣơng lai. Xuất phát từ yêu cầu thực tế trên, chúng tôi mạnh dạn tiến hành nghiên cứu "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và sinh trưởng của rừng Thông ba lá (Pinus kesiya) trồng tại huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng".

LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 3 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng 1. Khái niệm về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986).

Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: Tổ thành thực vật, dạng sống, tầng phiến. Còn cấu trúc hình thái đƣợc phân biệt thành cấu trúc mặt phẳng đứng (hiện tƣợng thành tầng) và cấu trúc mặt phẳng ngang (mật độ và mạng hình phân bố cây trong quần thể). Vì vậy, cấu trúc hình thái của quần thể thƣờng đƣợc biểu diễn bằng mô hình cấu trúc không gian ba chiều. Nhiều tài liệu cho biết, để tồn tại một loài cây yêu cầu cần có một diện tích nhất định, mà diện tích này lại biến động theo tuổi cây, điều kiện khí hậu và loại đất.

Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới Tùy theo mục đích mà các tác giả đã nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần theo các phƣơng pháp khác nhau. Một số tác giả đã nghiên cứu vị trí của cây có đƣờng kính bình quân. Weise xác định cây có đƣờng kính bình quân đối với lâm phần thuần loài, đều tuổi, một tầng nằm ở vị trí 60% tổng số cây kể từ cây nhỏ nhất nếu sắp xếp tất cả các cây trong lâm phần theo thứ tự đƣờng kính từ nhỏ đến lớn (theo Nguyễn Đình Thƣởng, 2012). Fekete xác định đƣờng kính của cây ở vị trí 10%, 20% cho những lâm phần có đƣờng kính bình quân nhất định.

Một số tác giả khác đã nghiên cứu phạm vi biến động của đƣờng kính. Rutkowski Boleslaw (1963) đã nghiên cứu bằng phƣơng pháp biểu đồ sự phân bố số cây theo đƣờng kính trên một hecta theo đại lƣợng tƣơng đối. Cách dùng đƣờng biểu thị đƣờng kính và số cây theo đơn vị đã cho phép so sánh những lâm phần khác nhau. Đi sâu hơn nữa, các tác giả đã nghiên cứu dạng phân bố của đƣờng kính.

Matveev – Motin (1931) cho rằng, dạng phân bố của đƣờng kính phụ thuộc vào tuổi của lâm phần khi lâm phần thuần loại, đều tuổi. LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 Nhiều tác giả đã dùng phƣơng pháp giải tích để tìm phƣơng trình của đƣờng cong phân bố. Schiffel biểu thị đƣờng cong phân bố % cộng dồn bằng đa thức bậc ba. Prodan (1951) đã nghiên cứu quy luật phân bố, chủ yếu là phân bố đƣờng kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của lâm phần và biện pháp kinh doanh.

Theo ông, sự phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính có giá trị tiêu biểu nhất cho lâm phần, phản ánh đƣợc cấu trúc lâm sinh của lâm phần (Theo Giang Văn Thắng, 2003)[25]. (1973)[36] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc thân cây với phân bố số cây theo cấp đƣờng kính (N/D1.N đã biểu thị phân bố số cây theo đƣờng kính lâm phần Thông ôn đới bằng hàm phân bố Gamma. Để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả còn dùng các hàm khác, nhƣ Loetsch F.(1973)[39] dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm; Batista J.(1992)[37] đã dùng hàm Weibull để mô phỏng cho phân bố N/D1.3 của 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin. Nhiều tác giả khác đã dùng các hàm nhƣ: Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull.

Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam Nhận thấy những lợi ích từ rừng mang lại, từ những năm giữa và cuối thế kỷ XX ở Việt Nam đã có các tác giả nhƣ Thái Văn Trừng, Đồng Sĩ Hiền, Nguyễn Ngọc Lung, Trần Văn Con,… có những đóng góp trong việc điều tra, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc về rừng cung cấp kiến thức nền tảng cho các công trình điều tra, nghiên cứu tiếp sau này. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nƣớc ta đã đƣợc nhiều nhà khoa học, nhà lâm nghiệp trong và ngoài nƣớc quan tâm. Khởi đầu là Lecomte - Nhà thực vật học ngƣời Pháp để lại công trình nghiên cứu (1952 – 1970) hết sức giá trị, đó là bộ sách "Thực vật chí Đông Dƣơng" (Flore général de L'indo- chine). Một số nhà khoa học trong nƣớc nổi tiếng với công trình nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 5 về thực vật rừng nhƣ: Thái Văn Trừng (1970 – 1978) có tập sách "Thảm thực vật rừng Việt Nam", Đồng Sĩ Hiền (1974) về "Lập biểu thể tích và độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam", Nguyễn Văn Trƣơng (1983) về "Phƣơng pháp thống kê cây đứng trong rừng hỗn loại", Nguyễn Đình Hƣng (1990) về "Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu gỗ một số loài cây gỗ ở Việt Nam để định loại theo các đặc điểm thô đại và hiển vi".

Đồng Sĩ Hiền (1974)[10] khi lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng gỗ hỗn loài ở Miền Bắc nƣớc ta, đã nghiên cứu phân bố đƣờng kính, phân bố chiều cao và phân bố của các nhân tố hình dạng thân cây. Sau khi nghiên cứu, tác giả đã đi đến kết luận rằng: Quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên hỗn loài nƣớc ta có dạng phân bố giảm theo đƣờng kính và dạng phân bố nhiều đỉnh theo chiều cao. Hai dạng phƣơng trình đƣợc sử dụng nhiều để biểu thị đƣờng cong chiều cao là phƣơng trình parabol và phƣơng trình logarit. Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lƣu ý ở nƣớc ta là của Nguyễn Văn Trƣơng (1983)[32].

Trong quyển “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại”, tác giả đã dày công nghiên cứu: Cấu trúc đứng của rừng tự nhiên nhiệt đới, cấu trúc thân cây theo cấp đƣờng kính, cấu trúc thân cây và tổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài cây gỗ…từ đó đƣa ra kết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng nhằm vừa cung cấp gỗ vừa nuôi dƣỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền vững ở nƣớc ta. Trần Văn Con (2001)[2] đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng “Khộp” và cho rằng khi rừng còn non thì phân bố giảm, khi rừng càng lớn thì có xu hƣớng chuyển sang phân bố một đỉnh và lệch dần từ trái sang phải. Mạc Văn Chăm (2005)[1] đã sử dụng các hàm Gamma, Lognormal, Normal và Weibull để kiểm tra phân bố số cây theo cấp đƣờng kính và chiều cao của rừng Tếch trồng ở vùng Đông Nam Bộ. Kết quả cho thấy hàm LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 6 Weibull là phù hợp nhất để mô phỏng cho quy luật phân bố đƣờng kính và chiều cao.

Võ Thị Bích Liễu (2007)[15], sau khi nghiên cứu sinh khối quần thể Dà vôi (Ceriops tagal C.ROB) trồng tại Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ đã đi đến kết luận: Phân bố thực nghiệm N/D1.3 của quần thể có dạng lệch trái chiếm 91,89% (34/37 ô), số quần thể còn lại (3/37 ô, chiếm 8,11%) có dạng 1 đỉnh lệch phải. Sự phân bố ở các quần thể có sự khác nhau là do mật độ và đƣờng kính khác nhau. Giai đoạn cây còn nhỏ thì mật độ rất dày và khi cây lớn thì mật độ giảm tƣơng đối lớn.