BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - LỤC NHƯ TRUNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC VỤ CÔNG TÁC TỔNG KIỂM KÊ VÀ ĐIỀU TRA RỪNG TOÀN QUỐC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2010 i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, từ tháng 5/2009 đến tháng 9/2010 Trong trình thực đề tài, tác giả nhận giúp đỡ tận tình Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Ban chủ nhiệm Khoa Đào tạo Đại học Sau Đại học, thầy cô giáo khoa Lâm học Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ Tiến Hinh, người trực tiếp hướng dẫn, bảo giúp đỡ tác giả suốt trình thực đề tài Cuối tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất bạn bè, người thân đồng nghiệp giúp đỡ tác giả vật chất lẫn tinh thần trình hoàn thành luận văn Đó nguồn cổ vũ lớn lao tác giả Mặc dù nỗ lực làm việc, thời gian thực đề tài nhiều hạn chế, khối lượng nghiên cứu lớn, nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót định Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến xây dựng nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thân, kết nghiên cứu trung thực theo số liệu điều tra, đánh giá Nếu có vấn đề số liệu điều tra kết nghiên cứu, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Xin chân thành cảm ơn! ĐHLN, tháng năm 2010 Tác giả Lục Như Trung ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Ở nước 1.1.1 Về sinh trưởng dự đoán tăng trưởng, trữ lượng, sản lượng rừng 1.1.2 Một số nghiên cứu sinh khối cá thể lâm phần 1.1.3 Phân loại rừng phục vụ kinh doanh 10 1.2 Ở Việt Nam 11 1.2.1 Phân loại rừng phục vụ kinh doanh 11 1.2.2 Công tác điều tra rừng 15 1.3 Thảo luận 20 Chương Mục tiêu, nội dung phương pháp nghiên cứu 21 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21 2.2 Nội dung nghiên cứu 21 2.2.1 Nghiên cứu sở xác định trữ lượng lô theo đơn vị trạng thái 21 2.2.2 Xác định nhanh trữ lượng cụ thể cho lô rừng 21 2.3 Phương pháp nghiên cứu 22 2.3.1 Quan điểm phương pháp luận 22 2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 22 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 22 iii Chương Kết nghiên cứu thảo luận 29 3.1 Nghiên cứu sở sử dụng giá trị trữ lượng bình quân theo trạng thái 29 3.1.1.Biến động trữ lượng phân loại trạng thái rừng dựa phương pháp Loeschau 29 3.1.1.1 Kiểm tra luật phân bố chuẩn trữ lượng 30 3.1.1.2 Xác định số đặc trưng mẫu trữ lượng theo trạng thái 32 3.1.1.3 Xác định số ô cần điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng 35 3.1.1.4 Xác định phạm vi biến động trữ lượng theo trạng thái 35 3.1.1.5 Xác định sai số trữ lượng theo đơn vị lô 37 3.1.2 Biến động trữ lượng phân loại trạng thái rừng theo Thông tư 34/2009/TT-Bộ NN&PTNT 43 3.1.2.1 Kiểm tra luật phân bố chuẩn trữ lượng theo đơn vị trạng thái 44 3.1.2.2 Xác định số đặc trưng mẫu trữ lượng theo trạng thái 46 3.1.2.3 Xác định số ô cần điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng 47 3.1.2.4 Xác định sai số trữ lượng theo đơn vị ô 48 3.2 Xác định nhanh trữ lượng cụ thể cho lô rừng 52 3.2.1 Thiết lập phương trình trữ lượng 52 3.2.2 Tính sai số sử dụng phương trình xác định trữ lượng rừng 53 Chương Kết luận - Tồn - Khuyến nghị 54 4.1 Kết luận 54 4.2 Tồn 55 4.3 Khuyến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT D1.3 : Đường kính thân vị trí 1.3 m (cm) G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha) N/D1.3 : Phân bố số theo cỡ đường kính NL/D1.3 : Phân bố số loài theo đường kính thân N/H : Phân bố số theo chiều cao N/ha : Mật độ (cây/ha) n : Dung lượng mẫu quan sát Mbq : Trữ lượng bình quân S : Sai tiêu chuẩn mẫu S% : Sai số trung bình mẫu Mmin : Trữ lượng nhỏ Mmax : Trữ lượng lớn Mthực : Trữ lượng thực lô rừng Mll : Trữ lượng lý thuyết ∆% : Sai số tương đối ÔĐVNCST: Ô định vị nghiên cứu sinh trưởng ÔSC : Ô sơ cấp ÔTC : Ô tiêu chuẩn OĐĐ : Ô đo đếm M/ha : Trữ lượng rừng (m3/ha) IIB : Trạng thái rừng IIB IIIA1 : Trạn thái rừng IIIA1 IIIA2 : Trạng thái rừng IIIA2 IIIA3 : Trạng thái rừng IIIA3 IIIB : Trạng thái rừng IIIB IV : Trạng thái rừng IV RRG : Trạng thái rừng giàu RG : Trạng thái rừng giàu RTB : Trạng thái rừng trung bình RN : Trạng thái rừng nghèo v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Phân loại trạng thái rừng Tre nứa 26 2.2 Phân loại trạng thái rừng Vầu 25 2.3 Phân loại trạng thái rừng Tre, luồng 26 2.4 Phân loại trạng thái rừng Lồ ô 26 3.1 Phân loại trạng thái rừng dựa phương pháp Loeschau 29 3.2 Kết kiểm tra luật phân bố chuẩn trữ lượng 30 3.3 Một số đặc trưng trữ lượng theo đơn vị trạng thái 33 3.4 Kết nghiên cứu xác định số ô cần điều tra trữ lượng 35 3.5 Kết xác định phạm vi biến động trữ lượng theo trạng thái 36 3.6 Sai số trữ lượng theo đơn vị trạng thái sử dụng trữ lượng bình quân 38 3.7 Kết tính sai số lí thuyết trữ lượng cho trạng thái rừng 40 3.8 Kết phân loại trạng thái rừng theo Thông tư 34/2009 43 3.9 Kiểm tra luật phân bố chuẩn trữ lượng 44 3.10 Một số đặc trưng mẫu trữ lượng theo đơn vị trạng thái 46 3.11 Kết nghiên cứu xác định số ô cần điều tra trữ lượng 47 3.12 Sai số trữ lượng theo đơn vị trạng thái dùng giá trị trữ lượng bình quân 48 3.13 Kết tính sai số lí thuyết trữ lượng cho trạng thái rừng 49 3.14 Phương trình tương quan xác định nhanh trữ lượng 52 3.15 Sai số bình quân trữ lượng phương trình 53 vi DANH MỤC CÁC HÌNH TT 3.1 Tên hình Trang Biểu đồ phù hợp đường tần số lũy tích cộng dồn lý thuyết với thực nghiệm 32 3.2 Biểu đồ trữ lượng bình quân theo trạng thái rừng 34 3.3 Biểu đồ phạm vi biến động trữ lượng trạng thái rừng 37 3.4 Biểu đồ sai số tương đối bình quân trữ lượng trạng thái rừng 39 3.5 Biểu đồ sai số phần trăm bình quân trữ lượng trạng thái dùng giá trị trữ lượng bình quân 42 3.6 Biểu đồ sai số lớn trữ lượng trạng thái rừng 42 3.7 Biểu đồ trữ lượng bình quân trạng thái rừng 44 3.8 Biểu đồ phù hợp đường tần số lũy tích cộng dồn lý thuyết với thực nghiệm 45 3.9 Biểu đồ sai số tương đối bình quân trữ lượng trạng thái rừng 49 3.10 Biểu đồ sai số phần trăm bình quân trữ lượng trạng thái dùng giá trị trữ lượng bình quân 51 3.11 Biểu đồ sai số lớn trữ lượng trạng thái rừng 51 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm qua, kinh tế xã hội nước ta có nhiều thay đổi, tăng trưởng kinh tế không ngừng tăng thêm Trong bối cảnh đó, cấu ngành nông lâm nghiệp có bước chuyển dịch mạnh mẽ, từ sản xuất theo hướng độc canh chuyển sang đa dạng hóa loại trồng Sự chuyển dịch cấu trồng, với việc Nhà nước đầu tư nhiều chương trình, dự án cho ngành lâm nghiệp làm cho diện tích rừng đất lâm nghiệp có biến động lớn so với năm trước Hơn nữa, 10 năm trở lại dân số nước tăng lên gần 10 triệu người, số dân số vùng nông thôn, miền núi chiếm phần lớn Cùng với việc tăng dân số tự nhiên, việc di dân tự vùng, miền khiến cho dân số địa phương có tài nguyên đất đai màu mỡ tăng lên Dân số tăng lên, nhu cầu cho sinh tồn phát triển tăng theo, với phương thức canh tác lạc hậu, hiệu tập quán du canh đồng bào dân tộc miền núi nguyên nhân làm cho diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm nghiêm trọng nhiều địa phương Mặc dù ngành lâm nghiệp năm qua có nhiều chương trình dự án điều tra bản, có đề cập đến diện tích rừng đất lâm nghiệp Song khuôn khổ giới hạn, kết chương trình, dự án chưa thể phản ánh cách toàn diện, xác số lượng chất lượng rừng phạm vi nước Hơn nữa, công tác tổng điều tra, kiểm kê rừng nước thực từ năm 1999 nên số liệu công bố diện tích rừng chưa cập nhật cách đầy đủ, xác Chính lý trên, Nhà nước đạo việc xây dựng thực “Dự án tổng điều tra, kiểm kê rừng toàn quốc giai đoạn 2010-2015” Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn chủ trì thực Để khắc phục hạn chế mà chương trình dự án lâm nghiệp trước mắc phải với yêu cầu dự án phải đánh giá cách trung thực trạng diện tích trữ lượng rừng có phạm vi toàn quốc, đòi hỏi có cải tiến lý luận thực tiễn phương pháp điều tra đánh giá tài nguyên rừng Trong đó, phương pháp xác định trữ lượng rừng mà chương trình điều tra, đánh giá theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc trước áp dụng liệu sử dụng cho công tác tổng kiểm kê rừng lần hay không, chưa đề cập đến Xuất phát từ thực tiễn đó, thực đề tài “Nghiên cứu phương pháp xác định trữ lượng rừng tự nhiên phục vụ công tác tổng kiểm kê điều tra rừng toàn quốc” Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trữ lượng rừng tiêu tổng hợp phản ánh sức sản xuất lâm phần điều kiện lập địa cụ thể, nhân tố quan trọng phản ánh trạng lâm phần Thông qua trữ lượng ta phần đánh giá chất lượng rừng, qua trữ lượng giúp ta nắm bắt thực trạng rừng để từ có biện pháp quản lý sử dụng cách hiệu lâu dài Xuất phát từ tính chất tổng hợp tiêu trữ lượng mà công tác điều tra đánh giá tài nguyên rừng yếu tố sử dụng rộng rãi Thời gian qua, nhiều nhà khoa học nước có công trình nghiên cứu xoay quanh vấn đề trữ lượng, nghiên cứu mối quan hệ trữ lượng với tiêu khác rừng, từ tìm sở khoa học cho việc xác định tiêu cách dễ dàng xác Để góp phần quản lý rừng bền vững phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu quả, đáp ứng yêu cầu kinh tế, xã hội, sinh thái có nhiều công trình nghiên cứu tác giả nước Dưới đề tài xin đề cập cách tổng quát công trình có liên quan đến nội dung nghiên cứu 1.1 Ở nước Trong nghiên cứu rừng tự nhiên nghiên cứu phương pháp điều tra đánh giá kiểm kê rừng ý Sở dĩ nghiên cứu ứng dụng phục vụ công tác quản lý, sử dụng tài nguyên rừng Từ cung cấp thông tin số lượng chất lượng đánh giá xu hướng diễn biến tài nguyên rừng mối quan hệ với hoạt động kinh tế xã hội, làm sở cho việc xây dựng chiến lược kế hoach sử dụng hợp lý, bảo vệ phát triển tài nguyên rừng 47 - Rừng giàu: Trạng thái rừng giàu lô rừng bị tác động mức nhẹ, trải qua thời gian phục hồi dài nên rừng có tính ổn định cao Từ 26 ô tiêu chuẩn tính trữ lượng bình quân 242 m3/ha, sai tiêu chuẩn S = 28,6 hệ số biến động S% = 11,82% - Rừng trung bình: Trạng thái rừng có trữ lượng trung bình, rừng non hay rừng bị tác động mức trung bình hay mạnh qua thời gian phục hồi dài Với 49 ô tiêu chuẩn xác định trữ lượng bình quân 147 m3/ha, sai tiêu chuẩn mẫu S = 29,5 hệ số biến động S% = 20,07% - Rừng nghèo:Từ 80 ô tiêu chuẩn xác định được: Trữ lượng bình quân 62 m3/ha, sai tiêu chuẩn S = 24,2 hệ số biến động S% = 39,03% 3.1.2.3 Xác định số ô cần điều tra trữ lượng theo trạng thái rừng Xác định số ô cần điều tra trữ lượng cho trạng thái ứng với sai số cho trước 5% độ tin cậy 95% Kết tính cụ thể trạng thái tổng hợp bảng 3.11 Bảng 3.11 Kết xác định số ô cần điều tra trữ lượng Trạng thái S% nct Rừng giàu 15,17 35 Rừng giàu 11,82 21 Rừng trung bình 20,07 62 Rừng nghèo 39,03 234 Tổng 353 48 Qua bảng 3.11 cho thấy: Muốn cho sai số xác định trữ lượng bình quân trạng thái rừng giàu, rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo không vượt 5% là: 35; 21; 62 234 ô (Kết nội dung mang tính chất tương đối, tính toán tác giả nhầm lẫn công thức) 3.1.2.4 Xác định sai số trữ lượng theo đơn vị lô a Sai số trữ lượng thực Sai số trữ lượng thực, sai số trữ lượng đo đếm ô tiêu chuẩn với trữ lượng bình quân thuộc trạng thái Kết tính sai số tổng hợp bảng 3.12 Bảng 3.12 Sai số trữ lượng theo đơn vị trạng thái sử dụng giá trị trữ lượng bình quân Trạng thái Sai số trữ lượng theo trạng thái Max (%) Min (%) Trung bình (%) Rừng giàu 31,6 1,9 11,3 Rừng giàu 19,7 10,2 Rừng trung bình 45,7 0,4 19,0 Rừng nghèo 341,8 51,5 Kết bảng 3.12 cho thấy: Sai số tương đối bình quân lớn trạng thái rừng nghèo (51,5%), tiếp đến trạng thái rừng trung bình (19%) trạng thái rừng giàu (11,3%), nhỏ trạng thái rừng giàu (10,2%) Trạng thái rừng giàu có sai số lớn 31,6% nhỏ 1,9%, trạng thái rừng giàu sai số lớn 19,7% nhỏ 0%; trạng thái rừng trung bình sai số lớn 45,7% nhỏ 0,4%; trạng thái rừng nghèo có sai số lớn lên đến 341,8% sai số nhỏ 0% 49 Hình 3.9 Biểu đồ sai số tương đối bình quân trữ lượng trạng thái rừng b Sai số lí thuyết Từ sai số trữ lượng (∆% M) cho trước là: 10%, 20%, 30%, 40%, xác định % số lô rừng tương ứng sở trữ lượng tuân theo luật chuẩn Từ xác định sai số bình quân gia quyền theo xác suất Kết tính toán tổng hợp cho trạng thái bảng 3.13 Bảng 3.13 Kết tính sai số lí thuyết trữ lượng cho trạng thái rừng Trạng ∆%(M) thái Rừng ngheo Rừng trung bình Rừng giàu Rừng giàu 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 10 20 30 40 Mbq ∆ 6.2 12.4 62.0 18.6 24.8 14.7 29.4 147.0 44.1 58.8 24.2 48.4 242.0 72.6 96.8 35.0 70.0 350.0 105.0 140.0 t 0.26 0.51 0.77 1.02 0.50 1.00 1.49 1.99 0.85 1.69 2.54 3.38 0.66 1.32 1.98 2.64 S 24.2 29.5 28.6 53.1 % cộng dồn 20.5 39.0 55.9 69.2 38.3 68.3 86.4 95 60.5 90.9 98.9 100 49.1 81.3 95.2 99 %n ứng với ∆% 20.5 18.5 37.4 31.8 38.3 30.0 56.4 38.9 60.5 30.4 68.5 31.4 49.1 32.3 63.0 36.2 ∆ max (m3) ∆%max ∆%bq (%) (%) 47.4 76.5 39.0 57.8 39.3 20.1 56.1 23.2 11.8 104.0 29.7 15.2 50 Từ bảng tổng hợp 3.13 cho thấy: - Trạng thái rừng nghèo: Việc sử dụng giá trị trữ lượng bình quân trạng thái rừng nghèo có 20,5% số lô rừng mắc sai số 10%; có 18,5% số lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 10% - 20% đồng nghĩa với có 39,0% số lô rừng mắc sai số trữ lượng 20%; có 37,4% lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 20% - 30%; có 31,8% lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 30%-40% Sai số lớn trữ lượng trạng thái rừng nghèo 47,4 m3/ha tương đương với sai số phần trăm lớn trữ lượng mắc phải 76,5% sai số trữ lượng bình quân 39,0% - Trạng thái rừng trung bình: Có 38,3% lô rừng trạng thái mắc sai số trữ lượng 10%; có 30% lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 10%-20%; có 56,4% lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 20%-30%; có 38,9% lô rừng mắc sai số trữ lượng từ 30%-40% Sai số lớn mắc phải trạng thái rừng trung bình 57,8m3/ha, tương đương với sai số lớn tính theo phần trăm 39,3% Sai số bình quân trạng thái rừng trung bình 20,1% - Trạng thái rừng giàu: Ở trạng thái rừng số lô mắc phải sai số trữ lượng