Tóm tắt Luận án Lập biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến trong rừng tự nhiên vùng bắc trung bộ Việt Nam
Bắc trung bộ là một trong những vùng còn hoạt động khai thác bình thường ở rừng tự
nhiên hàng năm. Theo kế hoạch được phân bổ (Nguồn: thông báo 1481/BNN-TCLN ngày 6
tháng 5 năm 2013) riêng 3 tỉnh: Thừa Thiên - Huế, Quảng Bình, Nghệ An được khai thác
21000m3 gỗ rừng tự nhiên năm 2013. Khi lập kế hoạch điều chế hoặc thiết kế khai thác rừng
không chỉ cần số liệu trữ lượng mà quan trọng hơn cần biết thể tích thân cây cũng như một
số bộ phận chủ yếu từng cây cá lẻ thuộc đối tượng có thể cung cấp được. Để làm điều đó,
thực tiễn luôn sử dụng các bảng tra lập sẵn gọi chung là “Biểu thể tích”. Biểu thể tích dùng
cho các loài cây rừng tự nhiên Việt Nam đều được lập bằng phương pháp đường sinh thân
cây.
Phương pháp hệ đường sinh thân cây trong lập biểu thể tích mặc dù có cơ sở khoa
học rất chặt chẽ nhưng cũng có mặt hạn chế là phải dựa vào một số điều kiện nhất định. Khi
vận dụng cho một đối tượng nào đó, đặc biệt là rừng tự nhiên, các điều kiện này không phải
lúc nào cũng thỏa mãn. Kết quả kiểm tra cho thấy 13/34 loài cây vùng Bắc trung bộ có hình
số tự nhiên không độc lập với kích thước thân cây (chiếm 38%). Những loài cây này không
đủ điều kiện để lập biểu bằng phương pháp đường sinh. Mặt khác phương pháp dùng đường
sinh xác định thể tích thường cho độ chính xác thấp hơn phương pháp các hàm thể tích nên
việc lập một biểu mới khắc phục được các hạn chế nêu trên là đòi hỏi của lí luận và thực
tiễn hiện nay. Trước thực trạng vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Lập biểu thể
tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến trong rừng tự nhiên vùng
Bắc trung bộ Việt Nam”.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Lập biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến trong rừng tự nhiên vùng bắc trung bộ Việt Nam
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHẠM THẾ ANH LẬP BIỂU THỂ TÍCH THÂN, CÀNH, NGỌN CHO MỘT SỐ LOÀI CÂY KHAI THÁC PHỔ BIẾN TRONG RỪNG TỰ NHIÊN VÙNG BẮC TRUNG BỘ VIỆT NAM Chuyên ngành: Điều tra và quy hoạch rừng Mã số: 62 62 02 08 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP HÀ NỘI – 2014 Luận án được hoàn thành tại: Trường đại học lâm nghiệp – Xuân Mai – Chương Mỹ - Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Vũ Tiến Hinh Phản biện 1: ..... Phản biện 2: ..... Phản biện 3: ..... Luận án sẽ được bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: ...... Vào hồi giờ, ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện quốc gia và thư viện trường Đại học Lâm nghiệp CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 1) Vũ Tiến Hinh, Phạm Thế Anh, Phùng Nhuệ Giang “Xác định một số đặc điểm cơ bản của hình số tự nhiên làm cơ sở lập biểu thể tích cho một số loài cây đang được khai thác chủ yếu ở rừng tự nhiên của Việt Nam”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số tháng 11 năm 2011. 2) Vũ Tiến Hinh, Phạm Thế Anh, Phùng Nhuệ Giang, Hoàng Xuân Y, Vũ Tiến Hưng, Hoàng Văn Hoàn “Nghiên cứu phương pháp điều tra thể tích cành cho một số loài cây đang được khai thác chủ yếu ở rừng tự nhiên của Việt Nam”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số tháng 11 năm 2011. 3) Vũ Tiến Hinh, Phạm Thế Anh, Phùng Nhuệ Giang, Hoàng Xuân Y, Vũ Tiến Hưng, Hoàng Văn Hoàn “Xác định tỷ lệ các loại gỗ lợi dụng thân cây cho một số loài cây đang được khai thác chủ yếu ở rừng tự nhiên của Việt Nam”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số tháng 11 năm 2011. 4) Phạm Thế Anh “Nghiên cứu đặc điểm hình số tự nhiên làm cơ sở lập biểu thể tích thân, cành, ngọn một số loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số 19 năm 2012. 5) Vũ Tiến Hưng, Phạm Thế Anh “Lựa chọn phương trình xác định thể tích thân các loài cây khai thác phổ biến ở rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ”. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn số 20 năm 2012. 6) Vũ Tiến Hinh, Phạm Thế Anh, Hoàng Xuân Y, Nguyễn Trọng Bình, Phạm Ngọc Giao, Vũ Tiến Hưng, Vũ Thế Hồng, Đỗ Anh Tuân, Lê Tuấn Anh “ Xây dựng biểu thể tích gỗ thân, cành, ngọn cây đứng cho một số loài cây khai thác chủ yếu trong rừng tự nhiên ở Việt Nam”. Đề tài khoa học cấp bộ nghiệm thu năm 2012. 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Bắc trung bộ là một trong những vùng còn hoạt động khai thác bình thường ở rừng tự nhiên hàng năm. Theo kế hoạch được phân bổ (Nguồn: thông báo 1481/BNN-TCLN ngày 6 tháng 5 năm 2013) riêng 3 tỉnh: Thừa Thiên - Huế, Quảng Bình, Nghệ An được khai thác 21000m 3 gỗ rừng tự nhiên năm 2013. Khi lập kế hoạch điều chế hoặc thiết kế khai thác rừng không chỉ cần số liệu trữ lượng mà quan trọng hơn cần biết thể tích thân cây cũng như một số bộ phận chủ yếu từng cây cá lẻ thuộc đối tượng có thể cung cấp được. Để làm điều đó, thực tiễn luôn sử dụng các bảng tra lập sẵn gọi chung là “Biểu thể tích”. Biểu thể tích dùng cho các loài cây rừng tự nhiên Việt Nam đều được lập bằng phương pháp đường sinh thân cây. Phương pháp hệ đường sinh thân cây trong lập biểu thể tích mặc dù có cơ sở khoa học rất chặt chẽ nhưng cũng có mặt hạn chế là phải dựa vào một số điều kiện nhất định. Khi vận dụng cho một đối tượng nào đó, đặc biệt là rừng tự nhiên, các điều kiện này không phải lúc nào cũng thỏa mãn. Kết quả kiểm tra cho thấy 13/34 loài cây vùng Bắc trung bộ có hình số tự nhiên không độc lập với kích thước thân cây (chiếm 38%). Những loài cây này không đủ điều kiện để lập biểu bằng phương pháp đường sinh. Mặt khác phương pháp dùng đường sinh xác định thể tích thường cho độ chính xác thấp hơn phương pháp các hàm thể tích nên việc lập một biểu mới khắc phục được các hạn chế nêu trên là đòi hỏi của lí luận và thực tiễn hiện nay. Trước thực trạng vấn đề nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Lập biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến trong rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ Việt Nam”. 2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Xây dựng được cơ sở khoa học cho phương pháp lập biểu dựa vào mối quan hệ giữa thể tích với các nhân tố cấu thành thể tích thân hoặc bộ phận thân cây. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung và minh họa nội dung giảng dạy môn khoa học điều tra và sản lượng rừng trong các trường đại học có chuyên ngành lâm nghiệp ở Việt Nam. Cung cấp thêm một công cụ để thực tiễn có thể lựa chọn sử dụng trong công tác điều tra tài nguyên cũng như quản lí rừng tự nhiên ở vùng Bắc trung bộ sau này. 3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu chung: Góp phần bổ sung cơ sở lý luận và hoàn thiện hệ thống bảng biểu phục vụ công tác kiểm kê tài nguyên và quản lí rừng tự nhiên theo hướng phát triển bền vững. Mục tiêu cụ thể: 2 - Đề xuất được phương pháp hệ lập biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến ở rừng tự nhiên ở vùng Bắc trung bộ bằng phương pháp tổng hợp. - Xây dựng được biểu thể tích thân, cành, ngọn cho một số loài cây khai thác phổ biến ở vùng Bắc trung bộ thỏa mãn độ tin cậy đặt ra. 4. Những đóng ghóp mới của luận án Phát hiện thêm một số đặc điểm hình dạng thân cây và bộ phận thân cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến ở rừng tự nhiên. Khẳng định quan hệ giữa thể tích thân cây với đường kính ngang ngực và chiều cao rất chặt chẽ theo hàm Schumacher – Hall và xác định phương trình cụ thể cho 34 loài cây khai thác phổ biến ở vùng Bắc trung bộ. Khẳng định quan hệ rất chặt chẽ giữa thể tích gỗ dưới cành (vdc) với thể tích thân cây (v) theo dạng tuyến tính bậc 1 và xác định được phương trình cụ thể cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Xây dựng được biểu thể tích thân và bộ phận thân cây cũng như cành to thân cây cho 34 loài khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. 5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài. - Phạm vi nghiên cứu: Các nội dung nghiên cứu được triển khai ở vùng Bắc Trung Bộ. Trong đó, số liệu được thu thập ở những tỉnh đang có khai thác gỗ rừng tự nhiên, như Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Nghệ An,.... - Đối tượng nghiên cứu là những cây ngả ở những địa điểm được cấp phép khai thác gỗ. Số liệu lập biểu cũng như số liệu kiểm tra biểu được thu thập đồng thời ở trong cùng địa điểm khai thác. Sau đó, với mỗi loài sẽ giữ lại 10 hoặc 15 cây điều tra cuối cùng làm tài liệu kiểm tra biểu. - Đối tượng điều tra là những cây thai thác và những cây đổ gẫy do khai thác, đường kính thường từ 30cm trở lên. Tuy nhiên, luận văn có tham khảo thêm một số tài liệu cây ngả có kích thước nhỏ để tìm hiểu khả năng ngoại suy kết quả cho cây có d<30cm. - Số liệu thể tích trong biểu: Theo quy định về quy phạm khai thác gỗ của Bộ Nông nghiệp và PTNT thì số liệu trong biểu sẽ là các loại thể tích: gỗ thân cây (từ mặt đất đến ngọn cây), gỗ to thân cây, gỗ dưới cành (còn gọi là gỗ lớn), gỗ tận dụng thân cây, gỗ tận dụng cành cây, gỗ ngọn cây. Gỗ ngọn cành cây do đo tính rất phức tạp, khó có điều kiện lấy ra khỏi rừng để trở thành hàng hóa, vì vậy loại gỗ này không được đề cập trong luận án. 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN Lịch sử lập biểu thể tích luôn gắn chặt và là minh chứng cho lịch sử phát triển của khoa học Điều tra rừng theo chiều hướng ngày càng tinh vi, chính xác và hiệu quả hơn. Những công trình nghiên cứu về lĩnh vực này rất phong phú và gắn với những tác giả tiêu biểu trong và ngoài nước như: Grundner & Schwappach (Đức), Tiourin, Zakharov, Anoutchin, Choustov, (Nga), Mass (Thụy Điển), Schiffel (Áo), Korsun (Tiệp Khắc cũ), Schumacher – Hall, Spurr (Mỹ), Đặc biệt ở Việt Nam là các công trình của các tác giả: Krȁuter (1958), Đồng Sĩ Hiền (1974), Nguyễn Ngọc Lung (1972, 1999), Vũ Tiến Hinh (2012), Trên cơ sở tổng quan các công trình nghiên cứu đã công bố trên thế giới cũng như ở trong nước theo quan điểm khác nhau của các nhà khoa học lâm nghiệp từ trước đến nay thì vấn đề lập biểu thể tích có thể tóm lược theo mấy điểm sau: - Biểu được lập và sử dụng cho đối tượng nào? Vấn đề này đã được GS.TS Đồng Sĩ Hiền [8] giải quyết về cơ bản: Biểu được lập cho đối tượng rừng tự nhiên (hỗn loài khác tuổi) và được sử dụng vào việc xác định trũ lượng lâm phần. Tuy nhiên, do biểu lập ra nhằm phục vụ công tác thiết kế sản xuất nên còn phải cho phép xác định được thể tích của tập hợp cơ giới cây đứng hoặc cây cá lẻ trong Lâm phần. - Về kiểu biểu: Cần xác định biểu lập thuộc kiểu chung hay kiểu riêng (chung cho các loài, nhóm loài có hình dạng thuần nhất hay riêng cho từng loài cây). Vấn đề này cần được nghiên cứu sâu về nhân tố hình dạng thân cây. - Về chọn nhân tố tạo biểu hay loại biểu: Xuất phát từ yêu cầu về đối tượng lập và sử dụng biểu hiện nay chỉ có hai loại biểu đáp ứng được đó là biểu thể tích 2 nhân tố lập cho từng loài hay tổ hình dạng và biểu thể tích 3 nhân tố. - Về chọn phương pháp lập biểu: Hiện nay phổ biến nhất có 2 phương pháp lập biểu, ở Việt Nam phổ biến dùng phương pháp tổng hợp (xét trực tiếp quan hệ v cần xác định với các nhân tố dễ xác định cấu thành thể tích) và phương pháp đường sinh thân cây. Từ những kết luận rút ra trong nghiên cứu tổng quan, cho phép tác giả xác định được hướng đi chính của luận án là: Lập biểu thể tích 2 nhân tố cho từng loài cây bằng phương pháp tương quan (còn gọi là phương tổng hợp hoặc phương pháp hiện đại). Biểu cho phép không chỉ xác định thể tích thân cây hay bộ phận của nó cho tổng thể cây đứng (trữ lượng) mà còn tìm được tổng thể tích của một tập hợp cơ giới cây cá lẻ. 4 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đặt ra, đề tài thực hiện các nội dung nghiên cứu cơ bản sau đây: 2.1.1. Nghiên cứu đặc điểm hình số thân cây và bộ phận thân cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. 2.1.2. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích thân hoặc bộ phận thân cây với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây. 2.1.3. Nghiên cứu quan hệ giữa thể tích bộ phận thân cây với thể tích thân cây. 2.1.4. Nghiên cứu phương pháp xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây đứng cho các loài khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. 2.1.5. Lập biểu thể tích thân, cành, ngọn một số loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. 2.2. Phương pháp nghiên cứu. 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu. Thân cây hoặc bộ phận thân cây được xem như một khối hình học tròn xoay đầy hoặc cụt nên giữa các nhân tố tạo nên thể tích của chúng sẽ tuân theo những qui luật toán học xác định. Tuy nhiên, cây rừng là một cơ thể sống nên các qui luật này bị chi phối bởi nhiều yếu tố nội tại và ngoại cảnh khác nhau nên rất đa dạng và phong phú. Vì vậy, chỉ trên cơ sở một nguồn tài liệu đủ lớn tính đại diện cao và bằng các phương pháp phân tích, đánh giá khách quan mới có thể rút ra các kết luận cần thiết và có ý nghĩa. Trong sản lượng rừng, sản lượng được hiểu là kích thước của 1 hoặc nhiều cá thể cây trong lâm phần ở một mốc thời gian nào đó, hoặc là lượng gỗ của lâm phần có thể cho thu hoạch tại một thời điểm xác định. Chỉ tiêu thường dùng để biểu thị sản lượng là thể tích hoặc trữ lượng (hay tổng thể tích) tại thời điểm đó. Theo qui định hiện hành, trên một thân cây gỗ khai thác có các loại thể tích cần xác định được minh họa ở hình 2.1. Trong đó, với một cây đứng các đại lượng quan tâm nhất là : Thân cây, gỗ to thân cây, gỗ dưới cành. Với thân cây, gỗ thương phẩm được tính từ mặt cắt khi khai thác (độ cao gốc chặt) đến một đường kính được giới hạn nào đó, còn với cành cây được tính từ gốc cành đến vị trí đường kính giới hạn nói trên. 5 Hình 2.1. Các loại thể tích trên một cây khai thác 1- Gốc chặt. 2- Gỗ dưới cành có thể lấy ra (còn gọi là gỗ lớn). 3- Gỗ tận dụng thân cây. 4- Gỗ ngọn cây. (1+2) Gỗ dưới cành (1+2+3+4) Thân cây đứng. (1+2+3) Gỗ to (gỗ lợi dụng) thân cây đứng. 5- Gỗ tận dụng cành cây (gỗ lớn cành cây). 2.2.2. Thu thập tài liệu và xử lí tài liệu. - Luận án dựa vào hồ sơ thiết kế khai thác đã được phê duyệt trong 5 năm gần nhất để tiến hành lựa chọn loài cây khai thác phổ biến. - Xác định số lượng cây chặt ngả cho mỗi loài: dựa vào nguyên lý thống kê toán học và biến động của hình dạng thân cây luận án đã xác định được số lượng cho mỗi loài là ≥30 cây rải đều theo các cỡ kính. - Chặt ngả từng cây, tiến hành chia đoạn và đo các chỉ tiêu sau: +) Đo chiều dài men thân, đo chiều cao dưới cành, chiều cao tới vị trí cả vỏ có đường kính bằng 25cm. +) Đo đường kính gốc cành to, chiều dài từ gốc cành tới vị trí đường kính cả vỏ bằng 25cm. Chia cành to thành phân đoạn 2m và đo đường kính cả vỏ, không vỏ cho từng phân đoạn đã chia, đo đường kính cả vỏ, không vỏ ở các vị trí 1/10 chiều cao, 1,3m, dưới cành, đã đánh dấu trên cây ngả. - Tính toán các chỉ tiêu cần thiết cho từng cây ngả (v, v25, vdc, vgc, hệ số thon, tỷ suất vỏ, ) theo các công thức thông dụng trong nghiên cứu về điều tra rừng. - Kiểm tra một số qui luật của hình số thân cây bằng tiêu chuẩn thống kê: Kolmogorov - Smirnov, Fishe. - Nghiên cứu mối liên hệ giữa các nhân tố điều tra thân cây bằng phương pháp hồi qui 1 hoặc nhiều biến số. - Kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu bằng tài liệu khách quan không tham gia tính toán. Toàn bộ tài liệu nghiên cứu được xử lí tính toán bằng máy tính với các chương trình lập sẵn trên phần mềm EXEL (Microsoft office 2010) hoặc SPSS thông dụng hiện nay. Theo phương pháp trên, luận án đã thu thập số liệu 34 loài cây thuộc đối tượng khai thác gồm 1644 cây ngả trong đó 1194 cây được dùng để lập biểu, 450 cây dùng để kiểm nghiệm biểu. Ngoài ra luận án còn tham khảo sử dụng 76 cây ngả có kích thước nhỏ nhằm thăm dò khả năng mở rộng kết quả nghiên cứu sau này. 6 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm của hình số thân cây và bộ phận thân cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Hình số là đại lượng không thể đo được trên thân cây nên việc nghiên cứu về hình số là nền tảng cơ bản nhất khi muốn lựa chọn phương pháp xác định thể tích cây đứng. Vấn đề này được nhiều tác giả đi trước nghiên cứu sâu sắc và có những kết luận khá nhất trí. Vì vậy, ở nội dung nghiên cứu này đề tài chỉ đặt mục tiêu kiểm tra một số kết luận đã được khẳng định và bổ sung nghiên cứu sâu hơn về một vài đặc điểm có ý nghĩa cơ sở cho việc xây dựng phương pháp xác định thể tích cây đứng rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. 3.1.1. Đặc điểm hình số tự nhiên thân và bộ phận thân cây. 3.1.1.1. Đặc điểm hình số tự nhiên thân cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Kết quả kiểm tra luật phân bố và tính ổn định của f01 cho thấy: f01 thân cây đều tuân theo luật chuẩn, 38% số loài có f01 thân cây phụ thuộc vào d và h. Từ đó, phương pháp đường sinh chưa đủ cơ sở chắc chắn khi sử dụng lập biểu cho 34 loài cây nghi ... ,3 2 450 31 4 0,9 - 10,5 4,8 1,0-12,0 6,2 0,01-4,8 0,8 3 450 31 2 0,6 - 6,7 2,8 0,9-9,5 4,0 0,01-3,2 0,2 18 Để đảm bảo biểu thể tích vừa cho phép điều tra tổng thể tích dưới cành các cây đứng vừa đảm bảo có thể xác định thể tích cho từng cây khai thác thì phương pháp 2 và 3 đều có thể được lựa chọn. Trong đó phương pháp 3 luôn thỏa mãn độ tin cậy cao hơn phương pháp 2 nhưng sử dụng trong thực tiễn phức tạp hơn vì phải đo thêm chiều cao dưới cành của cây đứng. Ngoài ra về mặt hình thức thì cấu trúc của biểu lập bằng phương pháp 3 cũng phức tạp hơn phương pháp 2. Vì các lí do trên đề tài lựa chọn phương pháp 2 để lập biểu thể tích dưới cành sau này. 3.4.4. Xác định thể tích gỗ tận dụng và gỗ ngọn cây. Thể tích gỗ tận dụng là thể tích lóng gỗ từ vị trí dưới cành đến vị trí cao nhất trên thân cây có d = 25cm. Theo Vũ Tiến Hinh et.al [11] tỉ lệ gỗ tận dụng trên 1 thân cây khai thác thường rất nhỏ và chỉ bằng 12,2% thể tích thân cây. Vì vậy thể tích gỗ tận dụng được xác định thông qua thể tích gỗ to và gỗ dưới cành bằng công thức: Cũng theo Vũ Tiến Hinh et.al [11], gỗ ngọn cây chiếm tỷ lệ rất nhỏ và rất biến động nên đề tài tính thể tích ngọn theo công thức: Trong các công thức trên thể tích thân cây (v) được xác định qua quan hệ với d1.3 và h, v25 và vdc xác định qua quan hệ trực tiếp với v như đã khẳng định ở các nội dung liên quan trong luận án. 3.4.5. Xác định thể tích cành to (Vct). Cành to là lóng gỗ từ gốc cành đến vị trí xa nhất trên cành cây có đường kính cả vỏ bằng 25cm và chiều dài 2m. Không phải loài cây nào cũng có cành to và trong 1 loài có cành to, không phải cây nào cũng xuất hiện cành to. Theo hướng này Vũ Tiến Hinh et.al [11] đã xác lập quan hệ giữa thể tích bình quân của cành to với thể tích bình quân thân cây theo dạng đa thức bậc 3: cho các loài cây rừng tự nhiên thuộc đối tượng khai thác. Luận án đã tham khảo và sử dụng kết quả này để tính toán cho 21 loài có cành to được khai thác phổ biến vùng Bắc Trung Bộ. TT Loài R 2 a0 a1 a2 a3 Kiểm tra Vct thực Vct lý thuyết % 1 Bộp 0,9947 -1,4702 1,3196 -0,3784 0,0357 1,1487 1,0539 8,25 2 Chẹo tía 0,8533 0,2564 -0,1571 0,0268 -0,0007 0,5871 0,6113 -4,12 3 Gội trắng 0,7670 -0,0703 0,0725 -0,0092 0,0006 1,6429 1,6654 -1,37 4 Táu muối 0,9095 0,2843 -0,1560 0,0314 -0,0018 0,8561 0,9586 -11,97 5 Bời lời nhớt 0,5759 -5,1160 7,6508 -3,5980 0,5566 3,7378 3,5098 6,10 6 Bộp vàng 0,9794 1,1648 -1,5441 0,6453 -0,0758 0,8988 0,9038 -0,57 7 Gội nếp 0,8959 -3,8780 4,7118 -1,7490 0,2087 1,9834 1,8154 8,47 8 Lim xanh 0,8142 0,0420 0,1028 -0,0128 0,0007 4,1330 4,4660 -8,06 9 Ràng ràng mít 0,8747 -4,3040 5,4475 -2,0460 0,2416 4,7071 4,2442 9,83 10 Re gừng 0,4744 2,2154 -2,7500 1,1775 -0,1610 2,2908 2,3269 -1,58 11 Táu nước 0,7442 -71,690 117,7400 -64,290 11,6800 1,4175 1,5095 -6,49 12 Trâm tía 0,8820 -1,1259 1,4614 -0,4125 0,0410 6,1056 5,8613 4,00 13 Trường sâng 0,9824 3,4389 -4,8400 2,2426 -0,3213 2,6420 2,4086 8,83 14 Trường vải 0,9164 -1,1980 1,9873 -1,0750 0,2159 1,9384 1,9395 -0,06 15 Chua 0,8299 0,2999 -0,4108 0,1773 -0,0152 2,1966 2,0427 7,01 16 Kền kền 0,9107 0,5260 -0,1449 0,0212 -7E-04 4,3200 4,2683 1,20 17 Trám trắng 0,8982 0,1850 -0,0966 0,0320 -0,0020 4,2887 4,0774 5,00 19 Kết quả cho thấy phương trình trên có thể đảm bảo độ tin cậy để xác định tổng thể tích cành to cho các loài cây có cành to ở vùng Bắc Trung Bộ. 3.4.6. Xác định tỷ suất vỏ cây (pv). Trong biểu thể tích thường chỉ ghi thể tích cả vỏ, nhưng thực tiễn sử dụng nhiều trường hợp cần biết thể tích không có vỏ. Vì vậy cần nghiên cứu phương pháp xác định tỷ suất vỏ cây để có thể chuyển đổi từ thể tích cả vỏ sang thể tích không vỏ khi cần thiết đối với thực tiễn sau này. Luận án đã tiến hành nghiên cứu về tỷ suất vỏ cây kết quả cho thấy 6 loài cây: Dẻ bộp, Sồi ghè, Trường sâng, Chua và Kiền kiền có pv độc lập với đường kính ngang ngực. Với các loài này được phép dùng ̅̅ ̅ để chuyển đổi thể tích cả vỏ thành thể tích không vỏ. Các loài còn lại đã lập dạng phương trình để tính pv cho từng loài (chi tiết được dẫn ở phụ biểu 3 của luận án) cho từng cỡ kính theo các phương trình tương ứng đã có. 3.5. Lập biểu thể tích 3.5.1. Lập biểu thể tích - Đối tượng lập và sử dụng biểu là các loài cây được khai thác phổ biến ở rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. Vì vậy, kiểu biểu được xác định là: Biểu thể tích hai nhân tố lập riêng cho từng loài cây và chung cho toàn vùng Bắc trung bộ. - Khi lập biểu thể tích hai nhân tố, đề tài dùng cỡ D = 4cm và cỡ H = 2m, giới hạn cỡ chiều cao ở từng cỡ đường kính được xác định qua phân tích mối quan hệ giữa chiều cao với đường kính của từng loài cây được Vũ Tiến Hinh, et.al [11] thực hiện trong đề tài nghiên cứu cấp Bộ đã được nghiệm thu. - Theo yêu cầu lập biểu các giá trị cần ghi trong biểu là: 1. Thể tích thân cây cả vỏ V (m3): 2. Thể tích gỗ to cả vỏ V25 (m 3 ): ( ) 3. Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ Vdc (m 3 ): ( ) 4. Thể tích gỗ tận dụng thân cây cả vỏ vtd (m 3 ): 5. Thể tích gỗ ngọn cả vỏ vn (m 3 ): 6. Thể tích không vỏ tương ứng khi cần có thể tính qua công thức: ( ) Để kết cấu của biểu đơn giản nhưng vẫn dễ sử dụng, trong mỗi tổ hợp cỡ D và H (mỗi ô của biểu) chỉ ghi 3 hàng là v, v25, vdc, các đại lượng còn lại có thể tính bàng các công thức đã biết. Dưới đây là trích đoạn của biểu thể tích lập cho loài Bộp vùng Bắc trung bộ. 18 Vối thuốc 0,6069 -0,0500 -0,0678 0,0934 -0,0121 2,7927 2,6480 5,18 19 Chò nhai 0,9619 0,2413 -0,1110 0,0175 -0,0006 1,6264 1,7708 -8,88 20 Dầu rái 0,8726 -0,9390 0,4667 -0,0660 0,0032 1,3264 1,3203 0,47 21 Ươi 0,9886 -0,4110 0,3297 -0,0560 0,0040 3,9548 3,6721 7,15 20 Biểu thể tích loài cây Bộp vùng Bắc trung bộ 3.5.2. Kiểm tra biểu thể tích Thông thường khi xây dựng một biểu thể tích, người lập biểu phải thực hiện một số nội dung kiểm tra sau: - Kiểm tra tính thích ứng của phương pháp lập biểu bằng cách sử dụng ngay tài liệu lập biểu làm đối tượng kiểm tra. Nếu sai lệch giữa trị số thực và biểu nằm trong phạm vi cho phép thì có thể kết luận phương pháp lập biểu là phù hợp. Khía cạnh này đã được giải quyết qua đại lượng phương sai hồi qui của các phương trình dùng để lập biểu. - Kiểm tra sai số hệ thống của biểu: Kết quả cho thấy sai số (+) và (-) đều cùng xuất hiện với số lần tiến tới gần nhau khi dung lượng mẫu đủ lớn. Vì vậy biểu không có khả năng mắc phải sai số hệ thống. - Kiểm tra độ chính xác của biểu: Sai số khi sử dụng biểu được đánh giá trên cơ sở tài liệu đối chứng không tham gia lập biểu. Thông thường tài liệu này được thu thập trên cơ sở phương pháp chặt trắng ô tiêu chuẩn. Trong điều kiện không có tài liệu chặt trắng, có thể thay bằng chặt một số lượng đủ lớn cây mẫu như đã thực hiện trong đề tài (tài liệu kiểm tra là 450 cây tiêu chuẩn không tham gia lập biểu). Kết quả như sau: Sai số xác định thể tích thân cây cho 1 cây cá lẻ ≤±5% và nhiều cây cá lẻ là ≤±3%. Sai số xác định thể tích bộ phận thân cây cho 1 cây cá lẻ <±10% và nhiều cây cá lẻ ≤±5%. Sai số xác định tổng thể tích gỗ to cành cây <±10%. Như vậy, biểu thể tích đã lập thỏa mãn độ chính xác đặt ra và đáp ứng được yêu cầu thực tiễn hiện nay. 3.5.3. Sử dụng biểu Phương trình lập biểu: V = 0.00008*D 2.1712 *H 0.5395 ; Vdc = 0,1497 + 0,7884*V; V25 = -0,2015 + 1,0135*V ̅̅ ̅̅ ̅ ̅ ̅ ; h = 4,4034.d0,4193 H(m) v(m 3 ) D (cm) 14 16 18 20 22 24 P vỏ 32 0.6158 0.6618 0.7052 0.7464 0.7858 0.8236 5,97 0,4226 0,4692 0,5132 0.7382 0.7692 0.7990 0.4226 0.4692 0.5132 0.5550 0.5949 0.6332 36 0.7952 0.8546 0.9107 0.9639 1.0148 1.0636 5,63 0.7766 0.8235 0.8677 0.9096 0.9498 0.9882 0.6044 0.6646 0.7215 0.7754 0.8270 0.8765 40 0.9996 1.0743 1.1447 1.2117 1.2756 1.3369 5,34 0.9378 0.9967 1.0522 1.1050 1.1554 1.2037 0.8116 0.8873 0.9587 1.0266 1.0913 1.1534 44 1.2294 1.3212 1.4079 1.4903 1.5689 1.6443 5,34 1.1190 1.1913 1.2597 1.3247 1.3866 1.4461 1.0445 1.1375 1.2254 1.3089 1.3886 1.4650 48 1.4850 1.5960 1.7007 1.8001 1.8951 1.9862 5,09 1.3205 1.4080 1.4905 1.5689 1.6438 1.7156 1.3035 1.4160 1.5222 1.6229 1.7192 1.8115 21 Có thể dùng biểu thể tích thân, cành, ngọn để xác định thể tích thân cây hoặc bộ phận thân cây cá lẻ và tổng thể tích các cây cá lẻ cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ như sau: - Xác định thể tích thân cây và bộ phận thân cây cả vỏ cho cây cá lẻ theo các bước sau: . Xác định tên loài cây và chọn biểu thích hợp để sử dụng, . Đo đường kính ngang ngực bằng thước kẹp hoặc dây đo đường kính chính xác tới (mm) kí hiệu là d1.3. . Đo chiều cao vút ngọn bằng dụng cụ đo cao thông dụng chính xác tới (dm), kí hiệu là h. . Ghép đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn vào cỡ D & H tương ứng trong biểu thể tích. . Từ cỡ D và H tra biểu sẽ được trị số của biểu gồm: + Thể tích thân cây cả vỏ: v(b) + Thể tích gỗ to cả vỏ: v25(b) + Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ: vdc(b) . Tính: + Thể tích thân cây cả vỏ cần điều tra: + Thể tích gỗ to cả vỏ cần điều tra: ( ) + Thể tích gỗ dưới cành cả vỏ cần điều tra: ( ) + Thể tích gỗ tận dụng cả vỏ: + Thể tích gỗ ngọn cây cả vỏ: - Xác định tổng thể tích thân cây và bộ phận thân cây khi điều tra nhiều cây cá lẻ theo trình tự sau: . Xác định tên loài cây để chọn biểu và tương quan h/d thích hợp, . Đo d1,3 tất cả các cây cần điều tra, . Ghép các cây ở cùng cỡ D tạo thành dãy phân bố số cây theo cỡ đường kính (ni – Di). . Thay trị số giữa cỡ đường kính (Di) vào tương quan h/d của loài đó để tính được chiều cao bình quân ( ̅) của cỡ i rồi qui về cỡ Hi định sẵn trong biểu. . Từ cỡ Di và Hi tra biểu sẽ được thể tích bình quân thân hoặc bộ phận thân cây cần điều tra. . Tính tổng thể tích thân hoặc bộ phận thân cây cho từng cỡ Di. . Tính tổng thể tích thân hoặc bộ phận thân cây của các cây cá lẻ. 22 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Từ những kết quả nghiên cứu đã trình bày ở trên, đề tài rút ra một số kết luận cơ bản cho các loài cây thuộc đối tượng khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ như sau: . Hình số tự nhiên thân cây hoặc bộ phận thân cây và hình số ngang ngực đều có dạng đường cong một đỉnh tiệm cận với luật phân bố chuẩn. Hệ số biến động hình số tự nhiên thân cây từ 3,6% ÷ 9,6%, trung bình là 7,6%; của bộ phận dưới cành từ 3,8% ÷ 10%, bình quân là 7,1%. Hệ số biến động hình số ngang ngực thân cây từ 3,6% ÷ 10,9% bình quân là 8,7%. Khi xét riêng trong từng tổ hợp cỡ D & H biến động của hình số ngang ngực chỉ từ 2% ÷ 7%, bình quân 4%. Tính ổn định hình số tự nhiên thân cây không cao, 13/34 loài f01 phụ thuộc vào d1,3 hoặc h hay vào cả d1,3 và h thân cây. Về cơ bản những loài cây có f01 thân cây giống nhau thì f01 bộ phận thân cây cũng tương tự nhau, nhưng f1,3 thân cây lại không hoàn toàn thuần nhất với nhau. Những đặc điểm nêu trên vừa có ý nghĩa bổ sung cho qui luật về hình số đẫ được nhiều tác giả đi trước kết luận, vừa là cơ sở để xác lập và lựa chọn phương pháp xác định thể tích cho cây rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. . Giữa thể tích thân cây cả vỏ hoặc không vỏ với đường kính ngang ngực cả vỏ và chiều cao thân cây luôn tồn tại mối liên hệ rất chặt chẽ dưới dạng phương trình Schumacher – Hall. Các phương trình lập riêng cho từng loài cây đều đảm bảo xác định thể tích thân cây cá lẻ với sai số cực đoan <25%, sai số bình quân <10% và xác định tổng thể tích các cây cá lẻ <5%. Vì vậy, các phương trình này đều đáp ứng độ tin cậy để lập biểu thể tích thân cây theo loài cho đối tượng nghiên cứu. . Giữa thể tích gỗ to (v25), gỗ dưới cành (vdc) với d1,3 và h cũng luôn tồn tại mối liên hệ chặt chẽ theo dạng phương trình Schumacher – Hall. Các phương trình lập riêng cho từng loài có thể bảo đảm xác định tổng thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành cho các cây cá lẻ với sai số <5%. . Giữa thể tích gỗ to (v25), gỗ dưới cành (vdc) với thể tích thân cây (v) luôn tồn tại mối liên hệ rất chặt chẽ dưới dang phương trình tuyến tính bậc 1. Các phương trình cụ thể lập cho từng loài cây đảm bảo xác định v25 và vdc một cây cá lẻ với sai số lớn nhất không vượt quá 25% và sai số bình quân <10%. Khi xác định tổng thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành của các cây cá lẻ sai số gặp phải đều nhỏ hơn 5%. . Có thể xây dựng biểu thể tích hai nhân tố thân cây cả vỏ từ phương trình Shumacher – Hall lập riêng theo loài. Kết hợp phương trình Schumacher – Hall với phương trình tuyến tính bậc 1 có thể tạo thành biểu thể tích gỗ to hoặc gỗ dưới cành cả vỏ theo loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ. Từ thể tích thân cây cả vỏ (v) và thể tích gỗ to cả vỏ (v25) có thể tìm thể tích ngọn cây cả vỏ, đồng thời từ v25 và vdc cũng xác định được thể 23 tích gỗ tận dụng thân cây cả vỏ (vtd), Sắp xếp các đại lượng v, v25, vdc, vtd, vn theo từng tổ hợp cỡ D & H định sẵn sẽ thu được biểu thể tích 2 nhân tố cho thân cây và bộ phận thân cây, . Có thể kết hợp biểu thể tích với mối quan hệ giữa thể tích bình quân cành to với thể tích bình quân thân cây để xác định tổng thể tích gỗ to cành cây cho 21 loài xuất hiện cành to đã nghiên cứu. . Biểu thể tích thân, cành, ngọn mới lập có thể xác định thể tích thân cây, bộ phận thân cây cho cây cá lẻ cũng như tổng thể tích các cây cá lẻ và tổng thể tích cành to cho 34 loài cây khai thác phổ biến vùng Bắc trung bộ với sai số nằm trong phạm vị cho phép của thực tiễn điều tra, thiết kế, và quản lí rừng hiện tại. Đồng thời thông qua kiểm nghiệm bước đầu, biểu có khả năng sử dụng an toàn cho cây có kích thước gần với đường kính được phép khai thác ở rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ. 2. Tồn tại Mặc dù đã giải quyết trọn vẹn các nội dung và đáp ứng mục tiêu nghiên cứu đặt ra, đề tài còn tồn tại cơ bản là: - Số loài cây nghiên cứu chưa thực phong phú, chưa có tài liệu kiểm tra ở 3 loài cây (Lim xẹt, Trọng đũa và Trám hồng) và số liệu kiểm tra cho đối tượng cây dưới đường kính khai thác còn hạn chế. - Thiếu số liệu nghiên cứu là những cây nhỏ hơn đường kính khai thác (<30cm) nên pham vi sử dụng của đề tài còn hạn chế nhất định. - Vấn đề dung lượng mẫu cần thiết khi nghiên cứu tương quan chưa được lí luận thống kê toán học giải quyết nên đề tài còn thiếu căn cứ xác định số cây chặt ngả tối ưu cho mỗi đối tượng lập biểu. 3. Kiến nghị Trên cơ sở các kết luận và tồn tại đã nêu trên luận án xin được đưa ra một số kiến nghị sau: - Tiếp tục kiểm nghiệm để đánh giá biểu thể tích của đề tài ở mức rộng rãi hơn. Khi cần thiết có thể có những nghiên cứu bổ sung hoặc hiệu chỉnh cần thiết. - Khi có nguồn tài liệu phong phú cần tìm hiểu thêm về cơ sở lí luận để có thể chọn được phương pháp lập biểu thể tích tối ưu hơn nữa. - Trong khi chờ đợi các kết quả nghiên cứu bổ sung, đề nghị cho phép sử dụng biểu vào thực tiễn điều tra, thiết kế và quản lí rừng tự nhiên vùng Bắc trung bộ.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_lap_bieu_the_tich_than_canh_ngon_cho_mot_so.pdf