Bộ giáo dục đào tạo Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Bộ nông nghiệp PTnt Tr-ờng Tr-ờng đại đại học học lâm lâm nghiệp nghiệp Ngô Thế Long Ngô Thế Long xây dựng mô hình cấu trúc, sinh tr-ởng hình dạng thân làm sở đề xuất ph-ơng pháp xác định l-ợng, sản l-ợng cho lâm phần xây dựng môtrữ hình cấu trúc, sinh tr-ởng keo tai t-ợng (Acacia mangium) khu vực hình dạng thân làm sở đề xuất ph-ơng hàm yên - sản tuyên quang pháp xác định trữ l-ợng, l-ợng cho lâm phần keo tai t-ợng (Acacia mangium) khu vực hàm yên - tuyên quang Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Hà tây - 2007 Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp PTnt Tr-ờng đại học lâm nghiệp Ngô Thế Long xây dựng mô hình cấu trúc, sinh tr-ởng hình dạng thân làm sở đề xuất ph-ơng pháp xác định trữ l-ợng, sản l-ợng cho lâm phần keo tai t-ợng (Acacia mangium) khu vực hàm yên - tuyên quang Chuyên ngành: LÂM HọC Mã số: 60.62.60 Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Hải Tuất Hà tây - 2007 T VN Keo tai tng (Acacia mangium) thuc b u, h ph trinh n, l loi cõy g nh, mc nhanh, cú giỏ tr v nhiu mt nn kinh t quc dõn cng nh khoa hc, i sng v quc phũng õy l loi cú kh nng thớch ng rng, k c nhng iu kin khụng phự hp nh i trc, t b thoỏi hoỏ, l loi cõy ci to t v ci to khụng gian dinh dng cho khu rng Vi nhng u im trờn, Keo tai tng c trng khp cỏc tnh phớa Bc nhm ph xanh t trng i nỳi trc d ỏn triu rng ó c Quc hi khoỏ X thụng qua ti k hp th 2, ú cú tnh Tuyờn Quang Theo kt qu iu tra chuyờn nm 2003: ỏnh giỏ hin trng s dng t ai, ti nguyờn rng v kh nng cung cp nguyờn liu giy t rng hin cú ca tnh Tuyờn Quang thỡ Tuyờn Quang cú din tớch trng keo l 32088 chim trờn 45% din tớch rng trng ca c tnh õy l ngun cung cp g nguyờn liu cho cụng nghip giy, cụng nghip ch bin vỏn sn, vỏn dm, ngoi nú cũn gúp phn gii quyt mt phn nhu cu g ci a phng Chớnh nhng c im v nhng cụng dng núi trờn m Keo tai tng c coi l cõy a tỏc dng in hỡnh Cõy Keo tai tng xng ỏng c chn l cõy trng chớnh c cu cõy lõm nghip chin lc trng rng nc ta núi chung v tnh Tuyờn Quang núi riờng Cng chớnh vỡ th m cõy Keo tai tng tr thnh i tng nghiờn cu ca cỏc nh khoa hc Lõm nghip Lnh vc nghiờn cu rt phong phỳ, t khõu kho nghim xut x, chn ging, t gõy trng cho n cỏc bin phỏp lõm sinh, iu tra, sn lng Nghiờn cu sinh trng cng nh tỡm hiu quy lut kt cu lõm phn khụng ngoi mc ớch xõy dng phng phỏp d oỏn tr, sn lng rng, to tin cho cụng tỏc quy hoch iu ch rng, v ỏnh giỏ hiu qu ca cỏc phng thc k thut lõm sinh Sinh trng v sn lng rng cú mi quan h mt thit vi hon cnh sinh thỏi cng nh bin phỏp tỏc ng ca ngi Vỡ vy, mi loi cõy c bit l nhng loi ó c trng trung trờn quy mụ ln, cn phi nghiờn cu v phõn tớch mi quan h ú trờn c s nh lng bng cỏc mụ hỡnh toỏn hc, lm cn c xỏc nh v d oỏn cỏc ch tiờu sn lng rng Ti khu vc Hm Yờn - Tuyờn Quang, Keo tai tng c trng vi s lng ln v chỳng sinh trng c bit tt so vi cỏc vựng khỏc Bc Vit Nam ó cú nhiu nghiờn cu v Keo tai tng cho khu vc ny ú phi k n cỏc nghiờn cu ca Vin nghiờn cu cõy nguyờn liu giy Tuy nhiờn, cỏc nghiờn cu ny ch trung sõu vo khớa cnh ging v k thut lõm sinh (nh: to cõy con, k thut trng, chm súc) Nhng nghiờn cu liờn quan n iu tra, sn lng cũn rt hn ch, cha c nghiờn cu sõu cho khu vc ny, õy l yờu cu cn thit sn xut kinh doanh bt c loi cõy trng no c bit cụng tỏc iu tra rng vic ng dng cỏc mụ hỡnh cu trỳc, sinh trng xỏc nh nhanh tr lng v sn lng rng ớt c quan tõm v cha c ng dng rng rói Vi loi Keo tai tng trờn a bn tnh Tuyờn Quang cha c tỏc gi no cp ti ti: Xõy dng cỏc mụ hỡnh cu trỳc, sinh trng v hỡnh dng thõn cõy lm c s xut cỏc phng phỏp xỏc nh tr lng, sn lng cho lõm phn Keo tai tng (Acacia mangium) ti khu vc Hm Yờn Tuyờn Quang c la chn nghiờn cu v cú th xem l mt cụng trỡnh nh gúp phn khc phc tn ti trờn Chng TNG QUAN VN NGHIấN CU Nghiờn cu v cỏc mụ hỡnh cu trỳc, sinh trng v hỡnh dng thõn cõy rng lm c s khoa hc nhm phc v cụng tỏc iu tra, kinh doanh rng hiu qu Rt nhiu tỏc gi v ngoi nc ó nghiờn cu lnh vc ny cho cỏc i tng, bng cỏc phng phỏp khỏc v nhm cỏc mc ớch khỏc Vỡ vy, khuụn kh mt ti thc s, tỏc gi ch khỏi quỏt mt s cụng trỡnh tiờu biu v ngoi nc cú liờn quan ti ni dung nghiờn cu ca ti lm c s nh hng cho vic la chn phng phỏp nghiờn cu 1.1 Trờn th gii 1.1.1 Nghiờn cu quy lut cu trỳc lõm phn 1.1.1.1 Nghiờn cu nh quy lut cu trỳc ng kớnh thõn cõy rng (N-D1.3) Qui lut phõn b s cõy theo c kớnh (N-D) l mt cỏc qui lut quan trng nht ca cu trỳc rng v cho n ó c nghiờn cu khỏ y Qui lut phõn b s cõy theo c ng kớnh c biu th khỏc nh phõn b thc nghim N-D, phõn b s cõy theo c t nhiờn, v bng phng phỏp biu hay bng phng phỏp mụ hỡnh hoỏ nghiờn cu mụ t qui lut ny, hu ht cỏc tỏc gi ó dựng phng phỏp gii tớch, tỡm cỏc phng trỡnh toỏn hc di nhiu dng phõn b xỏc sut khỏc Nhng tỏc gi sau õy l nhng ngi u tiờn xõy dng quy lut ny: Veize (1880), Vimmenauer (1890, 1918), Shiffel (1898, 1899, 1902), Tretchiakov (1921, 1927, 1934, 1965), J.Tuirin (1923, 1927, 1931, 1945), Moiseenko (1930, 1958), Anoutchin (1931, 1936, 1954), Moiseev (1966, 1969, 1971), Prodan (1961, 1965) (theo Nguyn Th Hi Yn (2002) [32]) Cỏc hm s thng c s dng tip cn cỏc dóy phõn b kinh nghim ca s cõy theo ng kớnh c cỏc nh khoa hc s dng nh: - Beta: + Bennet, F.A (1969) [33]), dựng phõn b Bờta v xỏc nh cỏc i lng ng kớnh nh nht (dm) v ng kớnh ln nht (dM) thụng qua phng trỡnh tng quan kộp vi mt (N), tui (A) v cp t (S) nh sau: dm = a0 + a1.logN + a2.A.N + a3.logN (1.1) dM = a0 + a1.N + a2.logN + a3.A.S + a4.A.N (1.2) + Burkhart, H., Strub, U (1973) [34], tớnh toỏn cỏc tham s dm, dM, v ca phõn b Bờta theo cỏc dng phng trỡnh: dm = a0 + a1.h0 + a2.A.N + a3 h0 N (1.3) dM = a0 + a1.h0 + a2.A.N + a3 h0 N (1.4) = a0 + a1 = a0 + a1 A + a2.A.h0 N A + a2.N.h0 N (1.5) (1.6) Vi: h0 l chiu cao tng tri, A l tui v N l mt lõm phn Kennel, R (1971), xỏc nh cỏc i lng dm, dM, v N thụng qua quan h trc tip vi tui theo dng phng trỡnh: dm = a0 + a1.A + a2.A2 (1.7) dM = a0 + a1.A + a2.A2 (1.8) a1 a2 ) A A2 (1.9) N= e - Gamma: ( a0 + Lembeke, Knapp v Dittmar (theo Phm Ngc Giao (1996) [8]), s dng phõn b Gamma vi cỏc tham s thụng qua cỏc phng trỡnh biu th mi tng quan vi tui v chiu cao tng tri: A b = a0 + a1 a2 A2 (1.10) P = a0 + a1.A + a2 A2 (1.11) = a0 + a1.h100 + a2 A + a3.A.h100 (1.12) + Roemisch, K (1975) (theo Phm Ngc Giao (1996) [8]), nghiờn cu kh nng dựng hm Gamma mụ phng s bin i ca phõn b ng kớnh cõy rng theo tui, xỏc lp quan h ca tham s Bờta vi tui, ng kớnh trung bỡnh, chiu cao tng tri ó khng nh quan h gia tham s Bờta vi chiu cao tng tri l cht ch nht - Hm Meyer: Vi cỏc lõm phn hn giao khỏc tui, Meyer (1934), Prodan (1949) [11] mụ t phõn b ND bng phng trỡnh: Ni = K.e-.di (1.13) Trong ú: di v Ni l tr s gia c v s cõy ca c kớnh th i, phng trỡnnh ny cũn c gi l phng trỡnh Meyer - Ngoi ra, mụ t phõn b ND cú th s dng cỏc hm nh: hm Weibull, hm Phõn b chun, hm Poisson, hm Charlier, hm Pearson Ngoi cỏc hng nghiờn cu trờn cũn cú quan im cho rng ng kớnh cõy rng l mt i lng ngu nhiờn ph thuc vo thi gian v quỏ trỡnh bin i ca phõn b ng kớnh theo tui l quỏ trỡnh ngu nhiờn Theo hng nghiờn cu ny cũn cú cỏc tỏc gi Suzuki (1971), Preussner.K (1974), Bock.W v Diener (1972) (theo Nguyn Trng Bỡnh (1996) [1]) Theo cỏc tỏc gi trờn, quỏ trỡnh ú biu th mt hp cỏc giỏ tr x ca i lng ngu nhiờn ti mi thi im t v ly mt khong thi gian no ú Nu tr s ca ng kớnh ti thi im t ch ph thuc vo tr s thi im t m khụng ph thuc vo nhng trng thỏi nhng thi im trc na thỡ úl quỏ trỡnh Markov Nu xt = x, ngha l quỏ trỡnh thi im t cú trng thỏi x Nu hp cỏc trng thỏi cú th xy ca quỏ trỡnh Markov cú th m c thỡ ú l chui Markov Túm li, cỏc nghiờn cu v phõn b s cõy theo ng kớnh v ng dng ca nú thng da vo dóy tn s lý thuyt Xu hng chung l tỡm hm toỏn hc thớch hp v xỏc nh cỏc tham s ca phõn b N-D Cỏc hm toỏn hc c s dng mụ t rt a dng Mt dóy phõn b kinh nghim cú th ch phự hp cho mt dng hm s, cng cú th phự hp cho nhiu hm s cỏc mc xỏc sut khỏc Vic dựng hm ny hay hm khỏc biu th dóy phõn b kinh nghim N-D ph thuc vo kinh nghim ca tng tỏc gi v bn cht quy lut o c c 1.1.1.2 Nghiờn cu quy lut quan h gia chiu cao vi ng kớnh thõn cõy õy l mt nhng quy lut c bn lõm phn c rt nhiu tỏc gi nghiờn cu Cỏc nghiờn cu ú cho thy gia chiu cao v ng kớnh nhng cõy lõm phn luụn tn ti mi quan h cht ch, chiu cao tng ng vi mi c kớnh cho trc luụn tng theo tui, ú l kt qu quỏ trỡnh t nhiờn ca s sinh trng Trong mt c ng kớnh xỏc nh, cỏc cp tui khỏc s cú cỏc cõy thuc cp sinh trng khỏc Cp sinh trng cng gim tui lõm phn tng lờn dn n t l H/D tng theo tui T ú ng cong quan h gia H/D cú th b thay i dng v luụn dch chuyn v phớa trờn tui lõm phn tng lờn Tiurin..V (1927) ó phỏt hin hin tng ny ụng xỏc lp ng cong chiu cao cỏc cp tui khỏc Kt lun ny cng c Vagui, A.B (1955) ó khng nh (theo Phm Ngc Giao (1996) [8]) Prodan.M (1965) li phỏt hin dc ng cong chiu cao cú chiu hng gim dn tui tng lờn v Prodan.M (1944) nghiờn cu kiu rng Plenterwal ó kt lun ng cong chiu cao khụng b thay i v trớ ca cỏc cõy mt c ng kớnh nht nh l nh (theo Phm Ngc Giao (1996) [8]) Krauter, G (1958) v Tiourin, A.V (1931) (theo Phm Ngc Giao (1996) 9) nghiờn cu tng quan gia chiu cao vi ng kớnh ngang ngc da trờn c s cp t v cp tui Kt qu nghiờn cu cho thy: ó phõn hoỏ thnh cỏc cp chiu cao thỡ mi quan h ny khụng cn xột n cp t hay cp tui v cng khụng cn xột n tỏc ng ca hon cnh, tui n sinh trng ca cõy rng v lõm phn, vỡ nhng nhõn t ny ó c phn ỏnh kớch thc ca cõy, ngha l quan h H/D ó bao hm tỏc ng ca hon cnh v tui Ngoi ra, i vi nhng lõm phn thun loi u tui, dự cú tỡm c phng trỡnh toỏn hc biu th quan h H/D theo tui thỡ cng khụng n gin vỡ chiu cao cõy rng ngoi ph thuc vo yu t tui cũn ph thuc rừ nột vo mt , cp t, bin phỏp ta tha, Kennel.R kin ngh mt cỏch khỏc, mụ phng s bin i tng quan H/D theo tui l: trc ht tỡm mt phng trỡnh thớch hp cho lõm phn, sau ú xỏc lp mi liờn h ca cỏc tham s phng trỡnh theo tui mt cỏch trc tip hoc giỏn tip Curtis, R O (1967) [35]), ó mụ phng quan h chiu cao vi ng kớnh v tui theo dng phng trỡnh: Log h = d+b1.1/d +b2.1/A +b3.1/d.A (1.14) Sau ú Curtis.R.O ó nn phng trỡnh (1.14) theo ng nh k nm tng ng vi nh k kim kờ ti nguyờn rng Lnh Sam, ti tng tui nht nh phng trỡnh s l: Log h = b0 + b1*1/d (1.15) Theo Curtis thỡ cỏc dng phng trỡnh khỏc cho kt qu khụng kh quan bng hai dng trờn Petterson, H (1955) (theo Nguyn Trng Bỡnh (1996) 1), xut phng trỡnh tng quan: b a d h 1,3 (1.16) Cỏc nh nghiờn cu khỏc nh: Hohenadl; Krenn; Michailoff; Naslund, M; Anoutchin, NP; Eckert, KH; Korsun, F; Levakovic, A; Meyer, H.A; Muller; V Soest,J; [11], ó ngh cỏc dng phng trỡnh di õy: h = a0 + a1d + a2d2 (1.17) h 1,3 = d2/(a + bd)2 (1.18) h = a.db ; logh = a + b.logd (1.19) h = a (1 e-cd) (1.20) h = a + b.logd (1.21) h 1,3 = a (d/(1+d))b (1.22) h 1,3 = a.e-b/d (1.23) log(h-1,3) = loga b.((loge)/d) (1.24) h = a(blnd c(lnd)^2) (1.25) h = a0 + a1d + a2logd (1.26) h = a0 + a1d + a2d2 + a3d3 (1.27) Thc tin iu tra rng cho thy, cú th da vo quan h H/D xỏc nh chiu cao tng ng cho tng c kớnh m khụng cn thit o cao ton b Tuy nhiờn, phng trỡnh toỏn hc c th biu th quan h ny li rt phong phỳ v 84 4.3.2.3 Quỏ trỡnh sinh trng th tớch T ng kớnh ngang ngc tng cõy, chiu cao vỳt ngn tng cõy lõm phn v f1,3 cú v tng tui, tớnh c th tớch tng cõy ễTC ri ly bỡnh quõn cho lõm phn tng tui (t tui n tui 10) Nhõn t f1,3 cú v tng tui c tớnh bng cỏch: suy t phng trỡnh (4.8) c f1,3Cv tng cõy gii tớch tng tui, ri ly bỡnh quõn Kt qu nghiờn cu sinh trng th tớch lõm phn c th hin bng (4.18): Bng 4.18: Kt qu phõn tớch quan h V/A theo cỏc hm sinh trng Hm sinh trng R2 Sy2 b1 b2 b3 Gompertz 0,9734 0,0002 0,470768 4,967352 0,20425 Schumacher 0,9781 0,0002 8,190263 8,841381 0,402535 Kt qu cho thy hai hm sinh trng u mụ phng tt cho sinh trng th tớch lõm phn, phng sai hi quy bng nhau, h s xỏc nh gn nh Tham kho cỏc kt qu nghiờn cu ca cỏc tỏc gi i trc cho thy: hm Gompertz c ỏnh giỏ l phự hp cho mụ phng sinh trng th tớch ca cỏc loi cõy trng Chớnh vỡ vy, ti ó chn hm Gompertz mụ phng sinh trng th tớch lõm phn Keo tai tng cho khu vc nghiờn cu Phng trỡnh chớnh tc cú dng: V = 0,470768.exp(-4,967352 exp(-0,20425.A)) th mụ phng quy lut sinh trng th tớch lõm phn nh sau: (4.29) 85 V 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 V V^ 0.15 0.1 0.05 10 11 12 13 14 15 A Hỡnh 4.19: Sinh trng th tớch lõm phn Keo tai tng theo hm Gompertz * Tho lun v nghiờn cu quy lut sinh trng ca loi Keo tai tng ti Hm Yờn Tuyờn Quang: Nhỡn chung, c hai hm Gompertz v Schumacher u mụ phng tt quy lut sinh trng ca Keo tai tng ti khu vc nghiờn cu iu ny phự hp vi rt nhiu cỏc nghiờn cu ca cỏc tỏc gi i trc nghiờn cu v quy lut sinh trng ca cõy rng cng nh lõm phn - i vi nghiờn cu sinh trng cõy cỏ l cõy Keo tai tng: Hm Gompertz c s dng th hin quy lut sinh trng cho c i lng l D1,3, Hvn v V cho c cõy cú v v khụng v - i vi nghiờn cu sinh trng lõm phn Keo tai tng: + Hm Schumacher c s dng th hin quy lut sinh trng chiu cao vỳt ngn v ng kớnh ngang ngc + Hm Gompertz c s dng th hin quy lut sinh trng th tớch 86 Vi trng hp nghiờn cu quy lut sinh trng th tớch lõm phn, hai hm Gompertz v Schumacher cho phng sai hi quy v h s xỏc nh gn nh nhau, ti chn hm Gompertz, vỡ nú c ỏnh giỏ l tt, phự hp vi quy lut v n nh hn cỏc dng hm khỏc, c bit l nghiờn cu quy lut sinh trng th tớch cõy rng nc ta 4.4 Vn dng cỏc quy lut cu trỳc, sinh trng v hỡnh dng d oỏn tr sn lng rng Keo tai tng 4.4.1 Xỏc nh f1,3 thõn cõy ng loi Keo tai tng Kt qu nghiờn cu quan h gia f1,3 vi d1,3 hoc gia f1,3 vi d1,3 v h ó xỏc nhn tn ti mi liờn h cht ch Cú th s dng cỏc phng trỡnh ny xỏc nh f1,3 trờn c s o c nhõn t d1,3 v h trờn thõn cõy ng 4.4.2 Xõy dng cụng thc xỏc nh th tớch cõy ng Keo tai tng Do hỡnh cao (hf1,3) cú quan h mt thit vi chiu cao (h) v cú th dựng chung phng trỡnh cho i tng nghiờn cu cỏc tui khỏc T ú, cú th xõy dng c cụng thc xỏc nh th tớch thõn cõy ng cho Keo tai tng ti khu vc nghiờn cu nh sau: - Xut phỏt t cụng thc tớnh th tớch kinh in: V = g.h.f (4.30) Xut phỏt t phng trỡnh quan h ca hỡnh cao v chiu cao: hf = a + b.h a b hf = ( h).b Suy ra: t: k = hf = (k + h).b Thay hf vo cụng thc (4.30) ta c: a b 87 V = g.(k + h).b (4.31) õy chớnh l cụng thc xỏc nh th tớch cõy cỏ l - T kt qu nghiờn cu cho thy: quan h hf1,3/h tn ti cht ch theo phng trỡnh (4.10): hf1,3 = 2,8243 + 0,3233.h Ta cú: k = a 2,8243 2,5496 b 0,3233 Vy cụng thc xỏc nh th tớch thõn cõy Keo tai tng l: V = g.(2,5496 + h).0,3233 (4.32) Phng phỏp xỏc nh: Mun bit th tớch cõy ng Keo tai tng ch cn o ng kớnh (d1,3) ri quy tit din ngang (g1,3 = d21,3), o chiu cao thõn cõy ri thay vo cụng thc (4.32) 4.4.3 D oỏn t l % s cõy v th tớch theo kớch c D1.3 v Hvn Trong thc t kinh doanh g nguyờn liu giy, g ch bin mc hay g sn phm Tuyờn Quang, cỏc nh kinh doanh thng quan tõm n lõm phn cú bao nhiờu cõy cú D1,3 > cm, hay t cm 15 cm, t 15 cm 20 cm, 20 cm 25 cm hoc > 25 cm Trờn c s tng hp cỏc kt qu nghiờn cu phõn b N/D cho tt c cỏc tui, kt hp vi mt s quy lut cu trỳc khỏc nh: quan h H/D (bng (4.5)), quan h f1,3/d1,3 (bng (4.8)), quan h f1,3/d1,3/hvn (bng (4.9)) cú th d oỏn c t l % s cõy v th tớch theo c D1,3, Hvn , cỏc bc nh sau: (1) Xỏc nh D1,3 trờn ễTC (din tớch ụ t 500 n 2000 m2) v tui ca lụ theo lý lch lụ 88 (2) Xỏc nh giỏ tr D1,3 nh nht v D1,3 ln nht ca ễTC v a c D1,3 = cm t giỏ tr D1,3 nh nht ú, vớ d nh: cm, 10 cm, 12 cm v.v (3) Xỏc nh t l % s cõy theo c D1,3 (c D1,3 = cm) ca ễTC theo cụng thc ca hm Weibull nh sau: P(x1 < x < x2) = e .x1 e .x2 (4.33) Trong ú: , ó c tớnh cho tng tui bng (4.2) x1 = xdi - xmin x2 = xtrờn - xmin d(xdi - xtrờn) l c ng kớnh ngang ngc Vớ d: tui 10 (nm trng 1997) tra bng (4.2) c giỏ tr: = 2,39 v = 0,00559 Vi c ng kớnh D = 16 18 cm, nu Dmin ễTC l cm thỡ: x1 = 16 = v x2 = 18 = 10 Vy Pi tớnh cho c kớnh trờn l: P (8 < x < 10) = (exp(-0,00559 * 82,39)) (exp(-0,00559 * 102,39)) = 0,19353 19,35% tng s cõy lõm phn (4) Xỏc nh chiu cao vỳt ngn theo c D1,3 t tng quan H/D mi tui tra bng (4.5) (Ngoi ra, t Pi v hi mi c D1,3 cú th bit c t l % chiu di sn phm mi c kớnh lụ) (5) Tớnh f1,3 cho tng c kớnh (fi) da trờn tng cp (di, hi) theo phng trỡnh quan h c nghiờn cu bng (4.8) (hoc bng (4.9)) (6) Tớnh th tớch bỡnh quõn thõn cõy cho tng c kớnh bng cụng thc kinh in: V = /4 d1,32 hvn f1,3 (7) Nhõn th tớch bỡnh quõn thõn cõy ca tng c kớnh D1,3 vi t l % s cõy theo c D1,3 ca ễTC s c th tớch tng ng vi tng c D1,3 (ký 89 hiu l Vi) Tớnh th tớch theo t l % s cõy mi c D1,3 trờn s bng (Vi x 10 000)/SễTC(m2) Nu mun tớnh luụn th tớch lõm phn trờn thỡ cng tng tr lng theo t l % mi c kớnh 4.4.4 Xỏc nh tr lng lõm phn theo tui Trong mi lụ Keo tai tng u cú lý lch ghi nm trng, mt , bin phỏp chm súc v.v iu ny thun li cho nghiờn cu cỏc quy lut sinh trng lõm phn v cỏc nghiờn cu khỏc T cỏc quy lut sinh trng lõm phn cú th xỏc nh c tr lng lõm phn theo tui nh sau: + Xỏc nh tui v s cõy lõm phn qua lý lch lụ (hoc iu tra) + Tớnh th tớch bỡnh quõn ca lõm phn theo phng trỡnh mụ t quy lut sinh trng th tớch (4.29) + Nhõn th tớch bỡnh quõn lõm phn vi s cõy lõm phn s c tr lng lõm phn hoc suy tr lng trờn Ngoi ra, da vo quy lut sinh trng lõm phn ny chỳng ta cú th xỏc nh c sn lng lõm phn Cỏch tớnh lng tng trng lõm phn Keo tai tng sau nm, nm hoc chu k kinh doanh ngn n nm (gi s s cõy lụ thay i khụng ỏng k) nh sau: Xỏc nh tui hin ti (A) v s cõy ca lụ keo da vo lý lch lụ Tớnh tr lng bỡnh quõn lõm phn hin ti (M) theo cụng thc (4.29) ó lp c t quy lut sinh trng th tớch Xỏc nh tui sau nm, nm hoc chu k kinh doanh ngn n nm l (A + n) T ú tớnh c tr lng bỡnh quõn lõm phn ti tui (A + n) 90 bng cụng thc (4.29), ký hiu l MA+n Chỳ ý nu thi gian d oỏn cng ln (n cng ln) thỡ sai s thng mc phi l sai s h thng v tng i ln [12] Ly MA+n M c lng tng trng th tớch bỡnh quõn ca lụ Keo tai tng sau n nm Nhõn lng tng trng ny vi s cõy hin ti ca lụ s c lng tng trng tr lng lõm phn Keo tai tng sau n nm 4.4.5 Lp biu th tớch Tr lng lõm phn l tng th tớch cõy rng to nờn lõm phn Nú l nhõn t quan trng v thng l mc tiờu ca cụng tỏc iu tra ti nguyờn rng T kt qu nghiờn cu cho thy: th tớch thõn cõy khụng v cú quan h cht ch vi ng kớnh ngang ngc v chiu cao thõn cõy thụng qua dng phng trỡnh (4.4) Cỏc tng quan: gia th tớch thõn cõy cú v vi th tớch thõn cõy khụng v; gia ng kớnh thõn cõy cú v vi ng kớnh thõn cõy khụng v tn ti dng quan h ng thng biu th qua cỏc phng trỡnh (4.7) v (4.9), vi h s tng quan rt cao (R > 0,98), chng t vic tớnh toỏn th tớch cú v thụng qua th tớch cú v (hoc ngc li) hay tớnh toỏn ng kớnh thõn cõy cú v thụng qua ng kớnh khụng v (hoc ngc li) s cú chớnh xỏc cao V biu th tớch lp cho loi Keo tai tng vựng Trung tõm, lp trờn phm vi rng (gm tnh phớa Bc l: Phỳ Th, Tuyờn Quang, H Giang, Lo Cai, Yờn Bỏi), iu kin thu thp s liu cha bao quỏt ht cỏc i tng trờn cỏc iu kin lp a khỏc Hn na, qua tham kho s liu bỏo cỏo ca Vin nghiờn cu cõy nguyờn liu giy (2005) [30], cho thy khu vc tnh Tuyờn Quang, c bit l huyn Hm Yờn thỡ sinh trng ca Keo tai tng t vt tri so vi cỏc tnh khỏc ca vựng nguyờn liu giy Trung tõm 91 T nhng phõn tớch trờn cho thy, vic s dng cỏc phng trỡnh (4.4), (4.7) v (4.9) xỏc nh th tớch cõy Keo tai tng hay lõm phn Keo tai tng, hoc s dng cỏc phng trỡnh ny lp biu th tớch cho khu vc nghiờn cu l vic lm hp lý v cho kt qu m bo chớnh xỏc yờu cu ca cụng tỏc iu tra ti nguyờn rng - Ngoi ra, cú th s dng hai dng phng trỡnh (4.19) v (4.21) c thit lp t kt qu nghiờn cu ng sinh thõn cõy xỏc nh th tớch thõn cõy ng hoc lõm phn loi Keo tai tng ti khu vc nghiờn cu Khi cú cp s liu D1,3 v Hvn, thay vo phng trỡnh (4.19) v (4.21) ta s xỏc nh c th tớch thõn cõy ng cú v v khụng v cho loi Keo tai tng 4.4.6 D tớnh tui thnh thc s lng cho loi Keo tai tng ti Hm Yờn qua cỏc phng trỡnh sinh trng th tớch cõy cỏ l v lõm phn Hin mt s loi cõy mc nhanh núi chung cng nh loi Keo tai tng núi riờng c trng ph bin cỏc tnh vựng Trung tõm nguyờn liu giy vi mc ớch chớnh l cung cp nguyờn liu cho sn xut giy v vỏn nhõn to, vỡ vy tr lng lõm phn l yu t quan trng Vic xỏc nh thi im khai thỏc t c hiu qu nht v kinh t l rt quan trng nhiu trng hp ngi trng rng khai thỏc ti thi im m lõm phn ang giai on tng trng mnh nht v tr lng, dn n lóng phớ, nhiu trng hp li khai thỏc tui quỏ mun dn n hiu qu kinh t khụng t phc v mc tiờu kinh doanh rng trng Keo tai tng ti khu vc nghiờn cu, ti tin hnh nghiờn cu d tớnh tui thnh thc s lng lm c s cho vic tỏc ng cỏc bin phỏp kinh doanh hp lý ti s dng cỏc phng trỡnh (4.25), (4.29) c lp t hm sinh trng Gompertz, ng thi s dng phng trỡnh (4.7) ni suy cõy cú v cỏc tui cho cõy cỏ l, t ú d tớnh mt s ch tiờu c bn v sinh trng v 92 tng trng th tớch Cỏc ch tiờu cn xỏc nh l giỏ tr cc i ca tng trng hng nm (Zv) v tng trng bỡnh quõn chung (v) v thi im t c cỏc giỏ tr cc i Bng 4.19: Tui v giỏ tr cc i ca tng trng thng xuyờn hng nm (Zvmax) v tng trng bỡnh quõn chung (vmax) ca cõy cỏ l v lõm phn Keo tai tng i lng Tui Vcv (m3) cõy cỏ l 0,042358 A Vcv (m3) lõm phn v Zv 0,028158 11 0,035217 A 0,025565 12 V phng din lý lun, cõy Keo tai tng cng nh cỏc loi cõy g khỏc, quỏ trỡnh sinh trng tui tng lờn, lng tng trng hng nm cng tng theo n mt thi im nht nh Zv t giỏ tr cc i v sau ú gim dn Lng tng trng bỡnh quõn v th tớch cng bin i tng t nhng thi im v t giỏ tr cc i thng n mun hn Khi Zv v chớnh l thi im v t cc i v tui ỏnh du trng thỏi ny l tui thnh thc s lng Kt qu nghiờn cu quy lut bin i Zv v v c th hin hỡnh (4.20) Kt qu bng 4.19 cho thy: tng trng th tớch cõy cỏ l, lõm phn u cú thi im t cc i ca Zv sm hn v, v thi im lõm phn t cc i n mun hn so vi cõy cỏ l hay núi cỏch khỏc tui thnh thc s lng ca cõy cỏ l n sm hn tui lõm phn t c thnh thc s lng Tuy nhiờn, giỏ tr tng trng cc i v tui thnh thc s lng ca cõy cỏ l v lõm phn khỏc khụng ỏng k 93 Tng trng th tớch cõy cỏ l Tng trng th tớch lõm phn 0.0450 0.0400 0.0400 0.0350 0.0350 0.0300 0.0300 0.0250 0.0250 Zv 0.0200 DeltaV 0.0150 0.0150 0.0100 0.0100 0.0050 0.0050 0.0000 Zv 0.0200 DeltaV 0.0000 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Hỡnh 4.20: ng tng trng th tớch cõy cỏ l v lõm phn Keo tai ng Thi im t thnh thc s lng ca cõy cỏ l cú v l tui 11, cũn i vi lõm phn nhng cõy cú v l tui 12 õy s l c s cỏc c quan ch qun cú nhng bin phỏp tỏc ng kinh doanh hp lý, bi nu khai thỏc tui ny s cho sn lng g cao nht Thc t tỡnh hỡnh kinh doanh rng Keo tai tng ti Hm Yờn cho thy: mt trng rng ban u thp, trng rng thõm canh cao, khớ hu ụn ho, t tt, ó tỏc ng tớch cc n cỏc lõm phn Keo tai tng p dng quy trỡnh trng chm súc rng Keo tai tng ca Tng cụng ty giy Vit Nam ú l mt trng ban u bng mt cui cựng v chm súc tt cõy sinh trng ng u Ti khu vc nghiờn cu, chu k kinh doanh ca rng Keo tai tng t nm, tc l ti tui (hoc tui 8) tin hnh khai thỏc Nh vy, thi im khai thỏc trc lõm phn t thnh thc s lng iu ny cng phự hp v gn ging vi cỏc loi cõy mc nhanh khỏc [12] 94 Chng KT LUN, TN TI V KIN NGH 5.1 Kt lun T nhng kt qu nghiờn cu t c, ti rỳt mt s kt lun sau: 5.1.1 Cỏc quy lut cu trỳc nh N-D, N-H, H/D, Dt/D1,3 lõm phn Keo tai tng thuc i tng nghiờn cu, nhỡn chung tuõn theo nhng quy lut chung ca lõm phn thun loi u tui nc ta, chỳng chu chi phi ca ca nhiu yu t ni ti v ngoi cnh - Cỏc ng biu din quy lut N-D cỏc tui khỏc cú dng mt nh lch trỏi, c mụ phng bng hm Weibull vi cỏc tham s , t tui n 11 cho bng (4.2) - Phõn b N-H cỏc tui cng cú dng ng cong mt nh lch trỏi v c mụ phng bng hm Weibull, tham s c tớnh t tui n 11 t 1,94 n 2,93 cho bng (4.3) - Gia chiu cao v ng kớnh thõn cõy thc s tn ti mi liờn h di dng phng trỡnh Power Mi lụ u bit c lớ lch lụ (tui lõm phn), vỡ vy cú th s dng cỏc phng trỡnh biu th quan h H/D cỏc tui n 11 bng (4.5) - Gia ng kớnh tỏn v ng kớnh ngang ngc tn ti di dng phng trỡnh ng thng (3.6) cho tng tui mc cht ch Kt qu kim tra thun nht cỏc phng trỡnh tng quan Dt/D1,3 lp cho tng tui cho thy khụng cú c s xỏc lp phng trỡnh chung cho cỏc lõm phn Keo tai tng khỏc tui thuc i tng nghiờn cu 95 Phng trỡnh dng (3.9) Schumacher v Hall xut biu th tt mi quan h gia th tớch thõn cõy khụng v vi ng kớnh v chiu cao vỳt ngn loi Keo tai tng khu vc Hm Yờn, vi phng trỡnh c th lp c (4.4) Gia th tớch thõn cõy cú v v th tớch thõn cõy khụng v cú quan h rt cht ch di dng phng trỡnh ng thng vi phng trỡnh c th lp c (4.7) 5.1.2 Kt qu nghiờn cu quan h gia hỡnh s (f1,3) vi ng kớnh (d1,3) v chiu cao vỳt ngn thõn cõy (hvn) cho thy thc s tn ti mi quan h gia f1,3 vi d1,3 v hvn Cú th s dng cỏc dng quan h ny lm c s xỏc nh th tớch cõy rng cng nh tr lng lõm phn Cỏc phng trỡnh c th nh sau: - Gia f1,3 v d1,3 tn ti dng tng quan (3.11), cú th s dng cỏc dng phng trỡnh biu th quan h f1,3/d1,3 cỏc tui n 10 bng (4.8) Kt qu kim tra thun nht cho thy khụng cú c s lp phng trỡnh f1,3/d1,3 bỡnh quõn chung cho cỏc lõm phn Keo tai tng khỏc tui thuc i tng nghiờn cu - Gia f1,3 vi d1,3 v hvn tn ti dng tng quan (3.12) Cú th s dng cỏc dng phng trỡnh biu th quan h f1,3/d1,3 cỏc tui n 10 bng (4.9) - Gia hf1,3 v hvn tn ti dng tng quan (3.13) mc t tng i cht n rt cht Cú th s dng cỏc dng phng trỡnh biu th quan h f1,3/d1,3 cỏc tui n 10 bng (4.10) Thụng qua vic kim tra thun nht gia cỏc phng trỡnh tng quan lp cho cỏc tui khỏc cho thy cú th xỏc lp mt phng trỡnh chung biu th mi quan h gia hf1,3/hvn cho ton b cõy rng khu vc nghiờn cu dng phng trỡnh (4.10) - Gia hvnf1,3 v d1,3 cha thc s tn ti mi liờn h Vic s dng nhõn t d1,3 (nhõn t d o c) xỏc nh hỡnh cao hvnf1,3 thụng qua cỏc phng trỡnh tng quan bng 4.11 cho kt qu khụng thc s ỏng tin cy 96 5.1.3 Quỏ trỡnh sinh trng cõy cỏ l v lõm phn Keo tai tng u c biu th tt bng hai hm toỏn hc Schumacher v Gompertz C th nh sau: - i vi quỏ trỡnh sinh trng cõy cỏ l: hm Gompertz c s dng th hin quy lut sinh trng cho c i lng D1,3, Hvn, v V T ú, cỏc phng trỡnh sinh trng th hin cho D1,3ov, D1,3cv, Hvn, Vov v Vcv ln lt l (4.22), (4.23), (4.24), (4.25) v (4.26) - i vi quỏ trỡnh sinh trng lõm phn: hm Schumacher c s dng th hin quy lut sinh trng D1,3 v Hvn Hm Gompertz c s dng th hin quy lut sinh trng th tớch T ú, cỏc phng trỡnh sinh trng th hin ln lt l (4.27), (4.28), (4.29) 5.1.4 Vn dng cỏc quy lut cu trỳc, sinh trng v hỡnh dng d oỏn c tr sn lng rng Keo tai tng Xõy dng c cụng thc xỏc nh th tớch cõy ng Keo tai tng th hin cụng thc (4.32) - D oỏn c t l phn trm s cõy, th tớch theo c D1,3, Hvn trờn c s xỏc nh D1,3 ca ụ tiờu chun (lụ), tui ca lụ qua lý lch lụ, Pi% theo cụng thc Weibull, quan h H/D, quan h f1,3 vi D v H, v cụng thc kinh in xỏc nh th tớch thõn cõy - Xỏc nh c tr lng lõm phn theo tui trờn c s bit c s cõy ca lụ, tui ca lụ (qua lý lch lụ) v phng trỡnh biu th quỏ trỡnh sinh trng th tớch lõm phn (4.29) Ngoi ra, cũn tớnh c lng tng trng lõm phn Keo tai tng sau mt chu k kinh doanh ngn da vo cụng thc (4.29) v lý lch lụ Keo tai tng - Cú th s dng cỏc phng trỡnh (4.4), (4.7) v (4.9) xỏc nh th tớch thõn cõy hoc lõm phn Keo tai tng cú v v khụng v, hoc s dng cỏc phng trỡnh ny lp biu th tớch cho khu vc nghiờn cu 97 - Cng cú th s dng dng phng trỡnh (4.19) v (4.21) c thit lp t phng trỡnh ng sinh thõn cõy xỏc nh th tớch thõn cõy ng hoc lõm phn Keo tai tng ti khu vc nghiờn cu - Tui thnh thc s lng Keo tai tng i vi cõy cỏ l (cú v) l tui 11, i vi lõm phn ti tui 12 5.2 Tn ti Do thi gian, nng lc bn thõn v ngun ti liu cú hn, ti cũn mt s tn ti c bn sau: Do c im riờng ca i tng nghiờn cu, nhng kt qu thu c mi ch tui cao nht l 11 nm Vỡ vy, cỏc kt qu nghiờn cu ch phự hp cho cỏc i tng thuc phm vi tui nghiờn cu, cỏc giai on tui ln hn cn cú nhng nghiờn cu tip theo S liu iu tra c thit lp trờn cỏc ụ tiờu chun tm thi nờn cú nhng hn ch quỏ trỡnh nghiờn cu cu trỳc v sinh trng Kt qu nghiờn cu v xut mi ch dng li mc thm dũ v phỏt hin quy lut, cha c kim nghim bng ti liu khỏch quan nờn ý ngha khoa hc b hn ch ú cng l khú khn v tn ti nghiờn cu ti ny Phng trỡnh ng sinh thõn cõy ch c lp trờn c s 16 cõy gii tớch tui 10, cha cú s liu nghiờn cu cho cỏc tui khỏc khu vc nghiờn cu ti mi ch dng li vic nghiờn cu mt s quy lut cu trỳc, sinh trng v hỡnh dng v dng chỳng vic xỏc nh tr sn lng rng Keo tai tng Cha gii quyt trn vn a cỏc cụng c ng dng cụng tỏc iu tra quy hoch rng 98 5.3 Kin ngh Do i tng nghiờn cu cha cú nhng lõm phn tui cao nờn kt qu nghiờn cu mi ch n tui 11 Sau ny cú nhng lõm phn tui cao hn cn nghiờn cu b sung kim nghim v nõng cao chớnh xỏc ca quy lut bin i lõm phn Cú th dng cỏc kt qu nghiờn cu ca ti vic xỏc nh tr sn lng rng cho khu vc nghiờn cu Bờn cnh ú, nhng kt qu nghiờn cu ny cn tip tc c theo dừi v kim nghim chớnh xỏc ... học lâm nghiệp Ngô Thế Long xây dựng mô hình cấu trúc, sinh tr-ởng hình dạng thân làm sở đề xuất ph-ơng pháp xác định trữ l-ợng, sản l-ợng cho lâm phần keo tai t-ợng (Acacia mangium) ... mangium) khu vực hàm yên - tuyên quang Chuyên ngành: LÂM HọC Mã số: 60.62.60 Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Hải Tuất Hà tây - 2007 T VN Keo tai tng (Acacia. .. (1.1 7) h 1,3 = d2/(a + bd)2 (1.1 8) h = a.db ; logh = a + b.logd (1.1 9) h = a (1 e-cd) (1.2 0) h = a + b.logd (1.2 1) h 1,3 = a (d/(1+d))b (1.2 2) h 1,3 = a.e-b/d (1.2 3) log(h-1, 3) = loga b.((loge)/d)