BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ VĂN THÔNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM CĂN CỨ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis A.cunn ex Benth) LÀM NGUYÊN LIỆU VÁN DĂM Ở TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ VĂN THÔNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM CĂN CỨ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis A.cunn ex Benth) LÀM NGUYÊN LIỆU VÁN DĂM Ở TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Điều tra và quy hoạch rừng Mã số: 62.62.02.08 LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Vũ Tiến Hinh 2. TS. Phạm Ngọc Giao HÀ NỘI - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn của GS.TS. Vũ Tiến Hinh và TS. Phạm Ngọc Giao trong thời gian từ năm 2009 đến 2014. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình nào khác, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày 24 tháng 11 năm 2014 Người viết cam đoan NCS. Vũ Văn Thông ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Trường Đại học Lâm nghiệp Hà Nội theo chương trình đào tạo tiến sĩ giai đoạn 2009 - 2014. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Đào tạo sau Đại học, Khoa Lâm học trường Đại học Lâm nghiệp, cùng các thầy cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu và có hiệu quả đó. Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng nhất đến GS.TS. Vũ Tiến Hinh và TS. Phạm Ngọc Giao với tư cách là người hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian và công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án này. Xin chân thành cảm ơn bộ môn ĐTQHR - khoa Lâm học trường Đại học Lâm nghiệp - nơi NCS sinh hoạt chuyên môn, khoa Lâm nghiệp, TT Thực hành, Thực nghiệm trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên - nơi tác giả đang tham gia giảng dạy, công tác cùng các thầy, cô giáo trong khoa, TT đã tạo mọi điều kiện về thời gian và công việc để tác giả học tập và hoàn thành luận án. Tác giả xin cảm ơn Sở NN & PTNT, Chi cục Kiểm lâm, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Thái Nguyên, UBND, Phòng NN & PTNT, các Hạt Kiểm lâm, các Công ty Lâm nghiệp, Lâm trường, trên địa bàn 3 huyện Đại Từ, Phú Lương, Phổ Yên - tỉnh Thái Nguyên, Phòng nghiên cứu chế biến lâm sản - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp. Xin ghi nhận công sức và những đóng góp nhiệt tình, quý báu của các tập thể anh, chị em sinh viên nhiều khóa chính quy thuộc khoa Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tham gia làm khóa luận tốt nghiệp tại bộ môn Điều tra Quy hoạch rừng, đã giúp đỡ tác giả thu thập số liệu ngoại nghiệp và thăm dò các nội dung nghiên cứu sau này. Có thể khẳng định sự thành công của luận án này trước hết thuộc về công lao của tập thể, của Nhà trường và xã hội. Đặc biệt sự quan tâm động viên, khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc của gia đình. Một lần nữa tác giả xin trân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng quan tâm tới sự nghiệp đào tạo cán bộ khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Tác giả Vũ Văn Thông iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH x MỞ ĐẦU 1 1. Sự cần thiết của đề tài 1 2. Ý nghĩa của đề tài 2 3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3 4. Những điểm mới và những đóng góp của luận án 3 5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài 4 6. Cấu trúc luận án 5 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6 1.1. Những nghiên cứu trên thế giới 6 1.1.1. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng của cây rừng và lâm phần 6 1.1.2. Nghiên cứu về cấp đất 6 1.1.3. Nghiên cứu về lập biểu quá trình sinh trưởng 9 1.1.4. Nghiên cứu về diện tích và không gian dinh dưỡng của cây rừng 10 1.1.5. Ảnh hưởng của mật độ đến một số chỉ tiêu hình thái cây rừng và sinh trưởng, sản lượng lâm phần 12 1.1.6. Tổng quan về ván dăm và nguyên liệu sản xuất ván dăm 13 1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 16 1.2.1. Nghiên cứu sinh trưởng, tăng trưởng của cây rừng và lâm phần 16 1.2.2. Nghiên cứu về cấp đất 19 1.2.3. Nghiên cứu về lập biểu sản lượng 20 1.2.4. Nghiên cứu về diện tích và không gian dinh dưỡng của cây rừng 22 1.2.5. Ảnh hưởng của mật độ đến một số chỉ tiêu hình thái cây rừng và sinh trưởng, sản lượng lâm phần 24 iv 1.2.6. Tình hình sản xuất ván dăm ở trong nước, những nhân tố ảnh hưởng đến tỷ suất dăm và tỷ suất dăm công nghệ 28 1.3. Một số công trình nghiên cứu về Keo lá tràm 34 1.4. Đặc điểm sinh thái của Keo lá tràm 37 1.5. Thảo luận về tình hình nghiên cứu 37 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.1. Nội dung nghiên cứu 41 2.1.1. Kiểm nghiệm và bổ sung biểu cấp đất KLT tại đối tượng nghiên cứu 41 2.1.2. Xác định tỷ suất dăm (Q) và tỷ suất dăm công nghệ (Q 0 ) gỗ Keo lá tràm 41 2.1.3. Quan hệ giữa tỷ suất dăm (Q) và tỷ suất dăm công nghệ (Q 0 ) với tuổi và một số chỉ tiêu hình thái cây cá lẻ 41 2.1.4. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế và diện tích dinh dưỡng với một số chỉ tiêu biểu thị hình thái thân cây 41 2.1.5. Đề xuất một số biện pháp nâng cao chất lượng rừng trồng KLT sản xuất dăm gỗ 41 2.1.6. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào điều tra khối lượng dăm cây đứng và sản lượng dăm lâm phần tại đối tượng nghiên cứu 42 2.2. Phương pháp nghiên cứu 42 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận 42 2.2.2. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 44 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56 3.1. Kết quả kiểm nghiệm và bổ sung biểu cấp đất KLT tại đối tượng nghiên cứu 56 3.2. Kết quả xác định tỷ suất dăm và tỷ suất dăm công nghệ 58 3.3. Quan hệ giữa tỷ suất dăm (Q) và tỷ suất dăm (Q 0 ) với tuổi và một số chỉ tiêu hình thái cây cá lẻ 61 3.3.1. Quan hệ giữa tỷ suất dăm với tuổi và một số chỉ tiêu hình thái cây cá lẻ 62 3.3.2. Quan hệ giữa tỷ suất dăm công nghệ với tuổi và một số chỉ tiêu hình thái cây cá lẻ 70 3.4. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế (h 0 ) và diện tích dinh dưỡng (a) với một số chỉ tiêu biểu thị hình thái thân cây 77 v 3.4.1. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế (h 0 ) và diện tích dinh dưỡng (a) với đường kính cành (d c ) 78 3.4.2. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế và diện tích dinh dưỡng (a) với số cành trên đơn vị chiều dài thân cây (N c ) 79 3.4.3. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế (h 0 ) và diện tích dinh dưỡng (a) với tỷ số chiều cao dưới cành với chiều cao vút ngọn (h dc /h) 80 3.4.4. Quan hệ giữa chiều cao tầng ưu thế và diện tích dinh dưỡng (a) với tỷ số đường kính tán với đường kính (d t /d) 81 3.5. Đề xuất một số biện pháp nâng cao chất lượng rừng trồng KLT sản xuất dăm gỗ 83 3.5.1. Cơ sở để đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng rừng trồng KLT sản xuất dăm gỗ 83 3.5.2. Mô hình diện tích tán lâm phần 85 3.5.3. Xác định mật độ trồng rừng ban đầu 86 3.5.4. Xác định biện pháp tỉa thưa, tỉa cành 86 3.5.5. Xác định tuổi khai thác chính 87 3.6. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào điều tra khối lượng dăm cây đứng, sản lượng dăm lâm phần 87 3.6.1. Lập biểu tra khối lượng dăm cây đứng 87 3.6.2. Lập biểu sản lượng dăm Keo lá tràm sản xuất dăm gỗ tại Thái Nguyên 97 3.6.3. Xây dựng các phương trình tương quan phục vụ điều tra nhanh trữ lượng, sản lượng dăm lâm phần 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 118 1. Kết luận 118 2. Tồn tại 121 3. Kiến nghị 121 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN A : Tuổi cây rừng, lâm phần (năm) a : Diện tích dinh dưỡng (mét vuông) BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BQ : Bình quân d : Đường kính ngang ngực, đường kính thân cây ở độ cao 1.3m (cm) d dc : Đường kính dưới cành, tính từ cành sống thấp nhất d c : Đường kính cành (cm) d g : Đường kính của cây có tiết diện bình quân (cm) d m : Đường kính nhỏ nhất (cm) d M : Đường kính lớn nhất (cm) d t : Đường kính tán (mét) d t/ d : Tỷ số đường kính tán với đường kính ngang ngực FAO : Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (mét vuông) h : Chiều cao vút ngọn (m) h/d : Tỷ số chiều cao với đường kính h 0 : Chiều cao tầng ưu thế (tầng trội) (m) h dc : Chiều cao dưới cành (m) h dc /d : Tỷ số chiều cao dưới cành với đường kính h dc /h : Tỷ số chiều cao dưới cành với chiều cao vút ngọn h g : Chiều cao cây có tiết diện bình quân (m) KLT : Keo lá tràm ln : Lôgarit Nepe (Lôgarit tự nhiên cơ số e, e = 2.72) M : Trữ lượng lâm phần (mét khối) MDF : Medium Density fiberboard - Gỗ ép thuộc loại gỗ nhân tạo có độ bền cơ lý cao N : Mật độ lâm phần (cây/ha) N/D : Phân bố số cây theo cỡ đường kính N c : Số cành trên 2 mét chiều dài (cành) vii Q : Tỷ suất dăm (%) Q 0 : Tỷ suất dăm công nghệ (%) r : Hệ số tương quan R 2 : Hệ số xác định St : Diện tích tán (mét vuông) V : Thể tích thân cây (mét khối) Zv : Tăng trưởng thường xuyên về thể tích (mét khối) Z M : Tăng trưởng thường xuyên về trữ lượng (mét khối) Z G : Tăng trưởng thường xuyên về tiết diện (mét vuông) w : Khối lượng dăm cây cá lẻ (kg) w 0 : Khối lượng dăm công nghệ cây cá lẻ (kg) w DM : Khối lượng dăm mặt cây cá lẻ (kg) W : Sản lượng dăm (tấn/ha) W 0 : Sản lượng dăm công nghệ (tấn/ha) W DM : Sản lượng dăm mặt (tấn/ha) Δ M : Lượng tăng trưởng bình quân chung về trữ lượng (mét khối) Δ W0 : Lượng tăng trưởng bình quân chung về sản lượng dăm công nghệ (tấn) (3.4) : Số hiệu công thức hoặc phương trình trong chương [20] : Số hiệu tài liệu trong danh sách tài liệu tham khảo 3.2.4 : Số hiệu chương, mục viii DANH MỤC CÁC BẢNG 2.1: Thống kê số lượng OTC nghiên cứu 47 3.1: Biểu cấp đất KLT đã bổ sung số liệu đến tuổi 14 tại tỉnh Thái Nguyên 56 3.2: Kết quả kiểm tra phương hướng các đường cong chỉ thị cấp đất 58 3.3: Tổng hợp tỷ suất dăm và tỷ suất dăm công nghệ theo tuổi sau khi sấy 59 3.4: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với tuổi và tỷ số h dc /d 63 3.5: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với tuổi và tỷ số h dc /h 64 3.6: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với tuổi và N c 65 3.7: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với d c 66 3.8: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với tuổi và tỷ số d t /d 67 3.9: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với tuổi và tỷ số h/d 68 3.10: Kết quả xác định quan hệ giữa Q với A và a 69 3.11: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và tỷ số h dc /d 70 3.12: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và tỷ số h dc /h 71 3.13: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và N c 72 3.14: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và tỷ số d t /d 73 3.15: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và d c 74 3.16: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với tuổi và tỷ số h/d 75 3.17: Kết quả xác định quan hệ giữa Q 0 với A và a 76 3.18: Kết quả xác định quan hệ giữa d c với h 0 và a 79 3.19: Kết quả xác định quan hệ giữa N c với h 0 và a 80 3.20: Kết quả xác định quan hệ giữa h dc /hvới h 0 và a 81 3.21: Kết quả xác định quan hệ giữa d t /d với h 0 và a 82 3.22: Kết quả xác định quan hệ giữa St với h 0 và N 85 3.23: Kết quả xác định quan hệ giữa khối lượng dăm với d, h 89 3.24: Kết quả xác định quan hệ giữa khối lượng dăm công nghệ với d, h 90 3.25: Biểu tra khối lượng dăm KLT theo đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn 91 3.26: Kết quả tính các loại sai số đối với cây cá lẻ 93 [...]... của thế kỷ 21, vùng nguyên liệu của công ty ván dăm Thái Nguyên chủ yếu là rừng trồng KLT, Keo lai, Bạch đàn… Để góp phần nâng cao hiệu quả rừng trồng nguyên liệu cho nhà máy ván dăm Thái Nguyên, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học làm căn cứ đề xuất biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng KLT (A auriculiformis A.Cunn ex Benth) làm nguyên liệu ván dăm ở tỉnh Thái Nguyên Mặc dù KLT... cứu này chỉ đi sâu nghiên cứu để đề xuất biện pháp nâng cao tỷ suất dăm và tỷ suất dăm công nghệ, chưa có điều kiện nghiên cứu về sự đồng đều về kích thước dăm, khả năng bám đinh, tính trưởng nở, ảnh hưởng của tuổi cây đến cấu tạo và tính chất gỗ cũng như chất lượng ván dăm Với mục tiêu của đề tài chỉ thuần túy về khoa học kỹ thuật nên trong nội dung nghiên cứu của đề tài chưa có điều kiện nghiên cứu. .. khác như Keo lai, Keo tai tượng… nhưng kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở xây dựng phương pháp chung cho các loài cây rừng trồng kinh doanh nguyên liệu công nghiệp chế biến giấy, ván dăm, ván MDF… 2 Ý nghĩa của đề tài Từ kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở để nghiên cứu những vấn đề chuyên sâu theo mục tiêu kinh doanh chủ yếu và theo hướng liên ngành giữa trồng rừng sản xuất nguyên liệu và... phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài - Đối tượng nghiên cứu: Những lâm phần Keo là tràm tuổi 6 đến tuổi 14, được trồng thuần loài, đồng tuổi và được trồng bằng cây con có bầu gieo từ hạt trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên - Phạm vi nghiên cứu: Đề tài đi sâu nghiên cứu quan hệ của một số chỉ tiêu hình thái với sản lượng dăm và sản lượng dăm công nghệ, đề xuất một số biện pháp nâng cao chất lượng rừng trồng... chính, biện pháp nâng cao chất lượng rừng trồng KLT sản xuất dăm gỗ tại Thái Nguyên 4.3 Khả năng ứng dụng của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được ứng dụng phục vụ công tác điều tra, kinh doanh rừng KLT trồng thuần loài đều tuổi làm nguyên liệu ván dăm tại Thái Nguyên Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo phục vụ công tác nghiên cứu và giảng dạy môn học sản lượng rừng ở nhà trường... thiết bị, việc nghiên cứu sử dụng các dạng nguyên liệu khác nhau cũng rất được quan tâm nghiên cứu Tiếp theo Ernst Hubbart, hai năm sau đó H.Kranmer (người Đức) đã nghiên cứu sản xuất ván dăm từ phôi bào Đến năm 1905 Watson (người Mỹ) đã nghiên cứu đề xuất phương pháp sản xuất ván dăm từ các dạng nguyên liệu khác nhau Những năm sau đó là các nghiên cứu của các nhà khoa học người Đức, Pháp, Thụy Sĩ,... sản xuất dăm gỗ tại đối tượng nghiên cứu 6 Cấu trúc luận án Ngoài phần tài liệu tham khảo và các phụ lục luận án gồm các phần sau đây: - Phần mở đầu - Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu - Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận - Kết luận và kiến nghị 6 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu sinh trưởng,... với chế biến gỗ dăm làm cơ sở đề xuất các biện pháp nuôi dưỡng rừng KLT cho sản lượng dăm và sản lượng dăm công nghệ cao nhất Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở lý luận để mở rộng theo hướng nghiên cứu chuyên sâu cho các loài cây và cho các mục tiêu kinh doanh cụ thể khác Thứ hai, đã khái quát hóa các mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra rừng và chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm gỗ dăm lập ra được... gỗ rừng trồng 3 Đã lập các bảng tra khối lượng dăm cây đứng, xây dựng một số phương pháp điều tra nhanh trữ lượng gỗ, sản lượng dăm, sản lượng dăm công nghệ phục vụ công tác điều tra rừng, đề xuất biện pháp nuôi dưỡng rừng góp phần nâng chất lượng rừng trồng KLT sản xuất dăm gỗ và sử dụng tiết kiệm tài nguyên rừng 3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3.1 Mục tiêu chung Xây dựng cơ sở lý luận về việc nghiên. .. dụng các hàm toán học khác nhau để mô tả quy luật sinh trưởng Với loài cây KLT ở các tỉnh miền Trung và khu vực Đông Nam Bộ các tác giả đều sử dụng hàm Schumacher để mô tả quy luật sinh trưởng Đây sẽ là cơ sở để vận dụng nghiên cứu quy luật sinh trưởng KLT trồng thuần loài đồng tuổi làm nguyên liệu ván dăm tại tỉnh Thái Nguyên 19 1.2.2 Nghiên cứu về cấp đất Kế thừa phương pháp nghiên cứu của các tác . ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ VĂN THÔNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM CĂN CỨ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis A. cunn ex Benth). trồng nguyên liệu cho nhà máy ván dăm Thái Nguyên, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu một số cơ sở khoa học làm căn cứ đề xuất biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng KLT (A. auriculiformis A. Cunn. & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VŨ VĂN THÔNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CƠ SỞ KHOA HỌC LÀM CĂN CỨ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NUÔI DƯỠNG RỪNG KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis