BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ VINH LẬP BIỂU THỂ TÍCH THÂN CÂY CAO SU (Hevea brasiliensis Mull Arg) TRỒNG THUẦN LOÀI TẠI MỘT SỐ TỈNH MIỀN ĐÔNG NAM BỘ Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN TRỌNG BÌNH Hà Nội – 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Cao su chiếm vị trí quan trọng nông lâm nghiệp nước ta, trồng mang lại hiệu kinh tế cao Ngoài sản phẩm mủ, hàng năm cung cấp khoảng 450 kg hạt, ép 56 kg dầu phục vụ cho công nghệ chế biến sơn, xà phòng, thức ăn chăn nuôi làm phân bón tốt Sau chu kỳ kinh doanh mủ, chặt hạ để trồng lại Cao su cho lượng gỗ tương đối lớn (bình quân từ 130 – 258 m3/ha) phục vụ cho chế biến đồ gỗ gia dụng xuất khẩu, đánh giá cao có thớ gỗ dày, co, màu sắc hấp dẫn, đánh loại gỗ “thân thiện với môi trường” Cây Cao su trồng Việt Nam 100 năm với diện tích không ngừng tăng Theo thống kê Tổng công ty Cao su Việt Nam đến năm 2010 diện tích Cao su nước đạt 700.000 ha, diện tích Cao su Đông Nam Bộ 360.000 Ngoài tỉnh có truyền thống trồng Cao su nói trên, năm gần Cao su trồng tỉnh Bắc Bộ Sơn La, Lai Châu dần mang lại hiệu kinh tế môi trường Các giống Cao su trồng nhiều Việt Nam GT1, PR 225, PR 235,PR 261, Trước đây, gỗ Cao su sử dụng vào mục đích làm đồ gia dụng, khoảng 10 năm trở lại loại gỗ rừng tự nhiên cạn kiệt người ta ý đến gỗ Cao su Đặc biệt năm gần gỗ Cao su sử dụng để đóng hàng xuất nhiều nước phương Tây ưa chuộng Để Cao su phát triển với tốc độ nhanh, Bộ Nông nghiệp PTNT đưa hàng loạt giải pháp khác vấn đề nghiên cứu chọn giống, trồng, chăm sóc khai thác đề cập nhiều Với diện tích cao su chiếm 50% so với tổng diện tích cao su nước, Đông Nam Bộ đặc biệt quan tâm phát triển kinh doanh rừng Cao su Tuy nhiên, công trình nghiên cứu sản lượng gỗ ý quan tâm, đề cập đến việc trồng, chăm sóc, khai thác, chế biến gỗ tính chất lý gỗ Chưa có công trình nghiên cứu toàn diện đầy đủ sinh trưởng, cấu trúc, thể tích cao su Xuất phát từ thực tế, để kinh doanh rừng có hiệu việc đánh giá trữ lượng sản lượng rừng thiếu Người ta cần biết trữ lượng rừng nguyên đứng để lập kế hoạch khai thác, chăm sóc nuôi dưỡng… ngả đo đếm chiều dài, đường kính vị trí để xác định xác thể tích hạng gỗ lấy Nhưng đứng đo xác vị trí đường kính ngang ngực D1.3 vậy, để xác định trữ lượng thân cần lập biểu đặc biệt biểu thể tích Nhằm góp phần làm sở cho việc điều tra trữ lượng gỗ phục vụ việc điều tra kinh doanh rừng Cao su, đề tài “Lập biểu thể tích thân Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg) trồng loài số tỉnh miền Đông Nam Bộ’’ thực Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Biểu thể tích biểu ghi thể tích bình quân rừng có kích thước hình dạng xếp theo trình tự định Căn vào phạm vi sử dụng người ta chia thành biểu địa phương biểu chung tùy thuộc vào mức độ hình dạng Căn vào nhân tố lập biểu có biểu nhân tố, nhân tố nhân tố Vào năm đầu kỷ 19, nguyên tắc đưa Cotta việc xây dựng biểu thể tích đến nguyên giá trị: “Thể tích phụ thuộc vào đường kính, chiều cao hình dạng Khi thể tích xác định đứng giá trị thể tích sử dụng cho khác có đường kính, chiều cao hình dạng” Kể từ thời Cotta, hàng trăm biểu thể tích xây dựng nhiều phương pháp khác đưa vào sử dụng Tuy nhiên, kể từ kỷ 20 xuất xu hướng giảm thiểu số biểu thể tích cách gộp lại xây dựng biểu có khả áp dụng cho nhiều loài nơi có điều kiện áp dụng biểu (Husch, 2003)[21] 1.1 Nghiên cứu biểu thể tích thân 1.1.1 Trên giới 1.1.1.1 Xây dựng biểu thể tích phương pháp đường sinh Theo Petrovxki V.S (1963, 1964) Liên Xô cũ, biểu thị quan hệ đường kính lấy vị trí với khoảng cách L từ đường kính đến gốc phương trình Parabol dạng X2 = 2.P.(y - h) (1.1) Trong đó: P thông số tiêu đỉnh đường sinh X,y tọa độ parabol H chiều cao thân bớt 1m Từ thể tích thân xác định theo công thức 1.2 = .M V= (1.2) H Trong đó: M tùy thuộc vào loài Theo Đồng Sỹ Hiền [4], Wauthoz L (1964) xây dựng phương pháp xác định thể tích thân lập biểu thể tích sở phương trình dạng 1.3 y2 = A xm Thân gồm nhiều thể khác nhau, thông số hình dạng m biến động từ gốc đến Ở đoạn, thông số m nằm phạm vi Tác giả xác định trị số m thể hình học trừu tượng đơn giản tích thể tích phức tạp thân Nếu trị số m thể đơn giản xác định thể tích thân tính tích phân phương trình 1.3 cụ thể dạng 1.4 V= dx = h (1.4) Trong g0 tiết diện ngang cổ rễ Trong thực tiễn g0 thay g1.3 (tiết diện ngang vị trí 1.3 m) Ta tích: V = h (1.5) Heijbel I (1965), Thụy Điển sử dụng phương trình kết hợp lại tiếp cận phương trình đường sinh thân dạng (1.6) n = i - Ktg [K(n - i)] Trong đó: n hệ số độ thon tự nhiên: n= ; n chiều cao tương đối: n = ; K, i, i: hệ số cố định Khi thể tích cụ thể theo dạng 1.7 (1.7) i - Ktg [ K(n - i)]2}.dn Vg = 1.1.1.2 Xây dựng biểu thể tích phương pháp tương quan Theo Đồng Sỹ Hiền [4], AlganH (1901) dựa kinh nghiệm lâu năm đưa nhận xét: Thể tích thân tăng gấp 10 lần đường kính ngang ngực tăng từ 20 cm – 50 cm, 25cm – 65 cm, 30cm – 80 cm.Thể tích tăng gấp đôi đường kính tăng từ 20 cm – 25 cm, 30 cm – 40 cm, 45cm – 60cm…Và ông lập biểu thể tích nhân tố với 20 nấc, từ – 20 theo biến đổi V45 từ 0,9; 1,0; 1,1 đến 2,8 m3(trong V45 thể tích thân có đường kính 45cm) Schaeffer(1949) dùng công thức toán học để nắn biểu Algan mà ông gọi biểu nhanh theo dạng 1.8 V= (1.8) Do (1.9) Ngoài ông lập hững biểu biến thiên chậm theo công thức 1.10 V= (1.10) CoklM(1959), lập biểu trung gian biểu nhanh Algan biểu chậm Schaeffer theo công thức (1.11) Cũng theo Đồng Sỹ Hiền [4], Kopexki.B (1899 – 1900) Geharhardt E (1901) lập phương trình đường thẳng thể tích theo dạng (1.12) V = A + b.g Sau này, Humme.F.C (1955), AbadieJ AyrlP (1956) dùng phương trình 1.11 lập biểu thể tích theo dạng: V = a + b.d2 (1.13) Krauter (1958) đoàn chuyên gia Đức lập biểu thể tích nhân tố theo cấp chiều cao, biểu lập đáp ứng kịp thời công tác điều tra quy hoạch lâm nghiệp thời kỳ sau hòa bình (1954) Biểu thể tích Krauter thực chất biểu hình cao hf1.3 ứng với cỡ kính xác định tích số hf1.3 cho cấp chiều cao (h xác định từ cấp chiều cao, f1.3 xác định theo cỡ kính) Mặt khác, chuyển từ cỡ kính sang cỡ tiết diện Wanner nên biểu trị số hf1.3 chia cho 40 Hiện nay, biểu sử dụng Việc xây dựng biểu thể tích nhân tố thường áp dụng quan hệ tương quan nhân tố thể tích nhân tố khác đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút (Hvn), tiết diện ngang (g)… Theo Husch (2003) [21] hàm thể tích phân thành nhóm chính: + Nhóm hàm thể tích địa phương: sử dụng biến độc lập, chủ yếu đường kính ngang ngực, sử dụng dạng biến đổi để xây dựng biểu thể tích Dạng hàm đơn giản biểu thể tích địa phương biểu diễn dạng: V = b0 Trong đó: V thể tích d đường kính ngang ngực b1 số (1.14) Theo báo cáo Prodan (1965 1997), hàm thể tích địa phương khác sử dụng chủ yếu Châu Âu: V = b0 (1.15) V = b0 + b1d + b2d2 (1.16) V = b0 + b1g (g tiết diện ngang) (1.17) + Nhóm hàm thể tích chung: xác định đường kính chiều cao, số trường hợp thêm nhân tố hình dạng Theo hướng có Schumacher Hall (1933) đề xuất phương trình: V = K.db1.hb2 hay (1.18) Log V= log k+ b1logd+b2logh Log V = a+ b1logd+b2logh Thể tích thân coi tích số tiết diện ngang bình quân vị trí khác thân với chiều cao  V = gn.h =  dn.h (1.19) Trong đó: dn đường kính tương ứng với tiết diện bình quân gn thân chia thành 10 đoạn có độ dài tương ứng Theo Sperr SH (1952) cỡ đường kính có chiều cao không giống nhau, thể tích phụ thuộc vào đường kính mà phụ thuộc vào chiều cao Do đó, ông đề xuất phương trình 1.20 V = a+ b(d2h) (1.20) Theo Carrow John - 1963 (Đồng Sỹ Hiền [4]) điều tra người ta đo tổng tiết diện ngang, chiều cao, đường kính Do ông dùng phương pháp Spurr kết hợp với phương pháp Bitterlich đưa phương trình dạng 1.21 hay 1.22 V = a + bd2h biến đổi thành V = a + b.g1.3.h (1.21) V= (1.22) V = N.a + b.h g Sau kiểm nghiệm tác giả cho dùng phương trình Spurr để dự kiến tăng trưởng thường xuyên tổ hợp khác đường kính chiều cao Theo Đồng Sỹ Hiền [4], Spurr đưa số loại đa thức dạng 1.23; 1.24; 1.25và 1.26 V = a + b1d2+b2h+b3hd2 (1.23) V = a + b1d+b2d2+b3d3+b4h+b5h2 (1.24) V = a + b1d+b2dh+b3d2+b4h+b5d2h (1.25) V = a + b1d2+b2d2h+b3h+b4dh2 (1.26) Các nghiên cứu xây dựng biểu thể tích tập trung vào nghiên cứu hình số thân để từ làm sở xây dựng biểu So với giá trị d h f1.3 khó xác định hơn, đặc biệt đứng Vì nhiều tác giả xem xét mối quan hệ d h để có xác định f1.3 f1.3 hàm d; f1.3 hàm d h f1.3 = (1.27) f1.3 = a - b (1.28) f1.3 = a0+a1h+a2 (1.29) f1.3 = a0+ + + + + + + (1.30) f1.3 = a0+ (1.31) Theo Wolf (1970) xác định dn thông qua d1.3 dn = a+ b.d1.3 Từ công thức xác định thể tích thân cây: V= (a+bd)2.h (1.32) Mặc dù có nhiều nghiên cứu thể tích song thường áp dụng công thức bản: V= g.h.f = d2.h.f (1.33) Trong f hàm số d h, d h có mối liên hệ mật thiết Từ V coi hàm d d h V= (d) (d;h) Với Spurr đã đưa phương trình: V = a0 + a1d+a2d2h+a3h2+a4dh2 (1.34) V = a0 + a1d+a2dh+a3d2+a4.h.d2 (1.35) V = a0 + a1d+a2d2+a3d3+a4h+a5h2 (1.36) V = a0 + a1d2+a2h+a3d2 (1.37) V = a0+ a1d2h (1.38) Các loại biểu lập theo hệ số thể tích sản phẩm tối đa có ưu điểm thuận lợi mềm dẻo cho việc xác định thời điểm rừng cho giá trị hàng hóa sản phẩm cho sản phẩm cao phù hợp với nhu cầu thị trường Tuy nhiên, loại biểu không phản ánh quy luật cấu trúc sản phẩm lâm phần 1.1.2 Ở Việt Nam 1.1.2.1 Xây dựng biểu thể tích phương pháp đường sinh Công trình nghiên cứu lập biểu thể tích thân đứng theo cấp chiều cao vùng lưu vực Sông Hiếu - Nghệ An (1962 – 1964) đoàn chuyên gia Trung Quốc sử dụng tiêu q2/1 Tretchicuov để nghiên cứu hình dạng thân làm sở lập biểu thể tích theo cấp chiều cao rừng tự nhiên khu sông Hiếu - Nghệ Tĩnh (theo Đồng Sỹ Hiền -1971 [4]) Kết kiểm tra sai dị bình quân 24 loài thường gặp tiêu chuẩn t Student tác giả kết luận Từ lập biểu thể tích thân đứng, ... rừng Cao su, đề tài Lập biểu thể tích thân Cao su (Hevea brasiliensis Mull Arg) trồng loài số tỉnh miền Đông Nam Bộ ’ thực 3 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Biểu thể tích biểu ghi thể tích. .. bảng biểu phục vụ công tác điều tra kinh doanh gỗ rừng Cao su trồng loài số tỉnh miền Đông Nam Bộ nói riêng nước nói chung * Mục tiêu cụ thể: Lập biểu thể tích thân Cao su số tỉnh miền Đông Nam Bộ. .. điều kiện tự nhiên Việt Nam lập biểu thể tích nhân tố, 13 biểu thể tích cấp cao mà phải lập biểu thể tích nhân tố cho loài hay nhóm loài có hình dạng Biểu thể tích cấp chiều cao bạch đàn Trung Quốc