Đặt vấn đề Rừng là tài nguyên vô cùng quan trọng của mỗi quốc gia có khả năng tái tạo được. Rừng đóng vai trò thiết yếu đối với đời sống con người cũng như toàn bộ sinh vật trên trái đất, rừng cung cấp oxi, là nguồn gỗ, củi, điều hoà khí hậu, điều hoà nước, chống xói mòn, rửa trôi. Rừng là nơi lưu trữ nguồn gen động thực vật quý hiếm, bảo tồn sự đa dạng sinh học. Với những vai trò to lớn như vậy nhưng hiện nay diện tích rừng trên thế giới đang giảm dần theo thông kê của liên hợp quốc mỗi năm thế giới mất đi khoảng 11 triệu ha rừng.
Ở Việt Nam vào năm 1943, Việt Nam có 14,3 triệu ha rừng, độ che phủ là 43%, đến năm 1990 chỉ còn 9,18 triệu ha, độ che phủ rừng 27,2%; thời kỳ 1980 - 1990, bình quân mỗi năm hơn 100 nghìn ha rừng đã bị mất [1]. Nhưng từ 1990 trở lại đây, nhờ những chính sách bảo vệ phát triển rừng, các chương trình trồng rừng của chính phủ như chương trình 327, chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng và nhiều chương trình khác mà diện tích rừng liên tục tăng. Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb), thuộc họ Thông là cây gỗ lớn cao 40m, đường kính có thể tới 90cm. Thân tròn, thẳng hình trụ vỏ màu nâu sẫm, nứt dọc, khi già bong mảng.
Phân bố tự nhiên ở miền Trung và Nam Trung Quốc, giới hạn cao là 1200m so với mặt nước biển. Được đưa vào trồng ở Việt Nam từ năm 1930, thích ứng được với những nơi đất đồi khô trọc, chua (pH = 4,5 - 6) nghèo dinh dưỡng, đất cát hoặc lẫn sỏi. Cây có nhịp sinh trưởng thể hiện tương đối rõ, mỗi năm phát sinh 1 - 2 vòng cành, ba năm đầu mọc tương đối chậm sau mọc nhanh hơn [3]. Thông mã vĩ là cây có giá trị kinh tế cao ngoài lấy gỗ thì nhựa thông còn là nguyên liệu cho nhiều nghành công nghiệp.
Thông mã vĩ dễ trồng sinh trưởng tương đối nhanh cây có thể cho thu nhập hàng năm, giá trị cao và ổn định; đặc biệt cây còn thích hợp cho những vùng có điều kiện lâp địa cằn cỗi vì vậy Thông mã vĩ 2 chính là loài cây thích hợp để phủ xanh đất trống đồi núi trọc, nâng cao đời sống người dân. Lạng Sơn một tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam có diện tích rừng và đất quy hoạch cho lâm nghiệp hơn 648 nghìn ha, chiếm 78% tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Trong đó, quy hoạch rừng phòng hộ gần 135 nghìn ha, rừng đặc dụng 8.293 ha và rừng sản xuất 505. Cây Thông mã vĩ là một trong những loài chiếm tỷ lệ cao trong cơ cấu cây lâm nghiệp của tỉnh và cũng là loài có giá trị kinh tế cao góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân miền núi.
Xã Hữu Khánh, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn là xã vùng cao đời sống người dân chủ yếu phụ thuộc vào rừng, có tổng diện tích tự nhiên là 1932,69 ha. Trong đó: Đất có rừng là 1235,00 ha, đất chưa có rừng là 315,98 ha, với diện tích Thông mã vĩ lớn thì đây chính là cây mang lại thu nhập chủ yếu cho người dân. Vì vậy cần phải có những hiểu biết về cấu trúc và sinh trưởng từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật trong kinh doanh và phát triển rừng trồng Thông mã vĩ trên địa bàn. Xuất phát từ những yêu cầu thực tế đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu sinh trưởng và cấu trúc làm cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kỹ thuật trong kinh doanh rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) tại xã Hữu Khánh, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn”.
Mục tiêu nghiên cứu Xác định được đặc điểm cấu trúc rừng Thông mã vĩ tại xã Hữu Khánh, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn. Tình hình sinh trưởng và tăng trưởng của rừng Thông mã vĩ tại khu vực nghiên cứu. Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho rừng trồng Thông mã vĩ tại khu vực nghiên cứu. Ý nghĩa của đề tài 1.
Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Việc nghiên cứu đề tài trước hết là một phương pháp tốt để tự hệ thống, củng cố kiến thức đã học 3 Giúc sinh viên bước đầu làm quen, hiểu biết thêm về kiến thức điền tra ngoài thực tế, hoàn thiện về cả kiến thức và thực hành từ đó nâng cao hiệu quả và chất lượng học tập, tạo cho sinh viên có kiến thức vững vàng, tác phong làm việc tự lập để bước vào cuộc sống và công tác sau này. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Việc nắm bắt được các quy luật về sinh trưởng và cấu trúc rừng thông đưa ra các biện pháp cụ thể hợp lý trong kinh doanh rừng trồng Thông mã vĩ, cũng như tạo tiền đề cho công tác phát triển lâm nghiệp ở địa phương. 4 Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.
Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Sinh trưởng là sự tăng lên của một đại lượng nào đó nhờ kết quả đồng hóa của một vật sống hoặc sự biến đổi của nhân tố điều tra theo thời gian (dẫn theo Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao, 1997) [10]. Do sinh trưởng gắn liền với thời gian nên được gọi là quá trình sinh trưởng. Các đại lượng sinh trưởng được xác định trực tiếp và gián tiếp qua chỉ tiêu nào đó của cây ví dụ chiều cao, đường kính, thể tích. Sự biến đổi theo thời gian của các đại lượng này đều có quy luật.
Sinh trưởng của cây rừng và lâm phân là trọng tâm nghiên cứu của sản lượng rừng và là vấn đề có tính chất nền tảng để nghiên cứu các phương pháp dự đoán sản lượng cũng như xác định hệ thống biện pháp tác động nhằm nâng cao năng suất rừng. Vào cuối thế kỷ XX, người ta đã sử dụng các phương pháp thống kê toán học như phương sai, phân tích tương quan hồi quy. Năm 1972, Meyer đã dùng mô hình toán học thích hợp để nghiên cứu sinh trưởng và xây dựng mô hình mật độ lâm phần (dẫn theo Ngô Kim Khôi, 1998) [16]. Nghiên cứu sinh trưởng dựa trên những kiến thức về sinh thái rừng.
Trong suốt quá trình sinh trưởng của cây rừng nói riêng và cả quần xã rừng nói chung đều chịu tác động của điều kiện tự nhiên và ngược lại vì vậy nghiên cứu cây rừng phải xem xét sự thay đổi của địa hình, đất đai, phương thức gây trồng, tiểu khí hậu. Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Ngay từ những năm đầu thế kỷ XX, đã có nhiều nghiên cứu về cấu trúc rừng, những nghiên cứu trước đây chủ yếu mang tính định tính, mô tả thì nay đã đi sâu vào nghiên cứu định lượng chính xác. Việc nghiên cứu quy luật cấu trúc là để tìm ra dạng tối ưu theo quan điểm kinh tế, nghĩa là các kiểu cấu trúc cho năng suất gỗ cao nhất, chất lượng phù hợp nhất, với nhu cầu sử dụng gỗ và bảo vệ môi trường.
Trên cơ sở quy luật cấu trúc, các nhà lâm sinh 5 học có thể xây dựng phương pháp khai thác hợp lý như: chặt trắng, chặt chọn, chặt dần. Các phương pháp kinh doanh rừng đều tuổi hay nhiều thế hệ tuổi.2 Tổng quan về cây Thông mã vĩ *Đặc điểm hình thái về Thông mã vĩ Cây Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) là cây gỗ lớn cao 40m, đường kính có thể tới 90cm. Thân tròn, thẳng hình trụ, vỏ màu nâu sẫm, nứt dọc, khi già bong mảng. Cành nghiêng, tỏa rộng, đầu cành lá hơi rũ, lá hình kim, hai lá mọc đối trên đầu cành ngắn, dài 15 - 20cm.
Bẹ bao cành ngắn, dài 1cm, sống dai. Nón đơn tính cùng gốc. Nón đực hình bông đuôi sóc xếp xít nhau ở gốc chồi nhọn. Nón cái 3 - 5 thường mọc vòng trên đỉnh chồi ngọn, phát triển trong 2 năm, năm đầu hình thành trái xoan màu tím sau chuyển dần sang màu xanh, năm thứ 2 hình thành trứng tròn dài 4 - 6cm, đường kính 3 - 4cm, khi chín hóa gỗ màu nâu bạc.
Quả nón đính sát cành. Mặt vảy nón mỏng, hình quạt mép trên gần tròn; giữa mặt vảy có một gờ ngang, rốn vảy hơi lõm đôi khi có gai nhọn. Hạt trái xoan hơi dẹt dài 3 - 4mm, đường kính 2 - 3mm, vỏ hạt màu nâu nhạt, cánh trên dài 1,5cm. Hệ rễ hỗn hợp; rễ cọc thô ăn sâu, rễ bên cũng phát triển rộng.
Thường có nốt sần ở rễ. * Đặc điểm sinh học và sinh thái học Nhịp diệu sinh trưởng thể hiện rõ ràng, mỗi năm phát triển 1 - 2 vòng cành. Ba năm đầu mọc tương đối chậm sau nhanh hơn. Thông mã vĩ hàng năm ra nón đực và nón cái vào tháng 3 - 4.
Nón cái chín vào tháng 10 - 11 năm sau. Cây 5 - 6 tuổi bắt đầu ra nón. Đây là loài cây á nhiệt đới đòi hỏi khí hậu ấm và ẩm. Lượng mưa hàng năm khoảng 1000mm.
Nhiệt độ bình quân năm 13 - 22oC, Thông mã vĩ ưa sáng lúc non cần che bóng nhẹ. Sống được trên đất đồi khô trọc, chua (pH=4,5 - 6), nghèo dinh dưỡng, đất trồng có thể là đất sét, đất cát hoặc lẫn sỏi; không thích hợp đất mặn và đất phong hóa từ đá vôi hoặc đất kiềm. *Phân bố địa lý Phân bố tự nhiên ở miền Trung và Nam Trung Quốc, giới hạn độ cao từ 1200m trở xuống so mặt nước biển. Đã được đưa vào Việt Nam trồng từ năm 1930.
6 Tỏ ra thích ứng với việc gây trồng ở đồi núi trọc ở vùng núi Đông Bắc như: Quảng Ninh, Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thái Nguyên. *Giá trị Gỗ Thông mã vĩ có giác và lõi phân biệt. Lõi nâu vàng, thớ gỗ thô thẳng, nhẹ chứa nhiều nhựa. Gỗ thường được sự dụng làm gỗ trụ mỏ, nguyên liệu giấy, gỗ dán hoặc xây dựng.
Cây có thể chích nhựa làm nguyên liệu cho nghành công nghiệp sơn, véc ni, dược phẩm, mực in, chất dẻo, cao su. *Khả năng kinh doanh, bảo tồn Cây có thể trồng trên diện tích vùng đồi trọc ở các tỉnh Đông Bắc, 1kg hạt chứa 76000 - 90000 hạt, tỷ lệ nảy mầm cao 64 - 96%. Cây không có khả năng nảy chồi. Lá rụng phân giải chậm dễ cháy, có tác dụng cải tạo đất kém, nên trồng thành rừng hỗn loài [3].
Những nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng trên Thế giới 2.