NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH GỖ DƯỚI CÀNH THÂN CÂY ĐỨNG LOÀI LIM XANH (ERYTHROPHLOEUM FORDII) VÀ TÁU MẬT (VATICA ODORATA VAR TONKINENSIS) pot

1

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH THỂ TÍCH GỖ
DƯỚI CÀNH THÂN CÂY ĐỨNG LOÀI LIM XANH
(ERYTHROPHLOEUM FORDII) VÀ TÁU MẬT (VATICA
ODORATA VAR TONKINENSIS)

Phạm Thế Anh
Trường Đại học Lâm nghiệp, Xuân Mai, Hà Nội

TÓM TẮT
Từ tài liệu 201 cây ngả, bằng phương pháp nghiên cứu thông dụng trong điều tra rừng đã phát
hiện và xác lập một số quy luật kết cấu về hình dạng, kích thước đoạn gỗ dưới cành cho hai loài
cây Lim xanh và Táu mật. Từ đó đã đề xuất 3 phương pháp điều tra thể tích gỗ dưới cành cho đối
tượng nghiên cứu với kết quả kiểm nghiệm bước đầu đáp ứng yêu cầu của thực tiễn hiện nay.
Từ khoá: Lim xanh, Táu mật, thể tích gỗ
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đoạn gỗ dưới cành là bộ phận thân cây tính từ mặt đất (cổ rễ cây) đến cành sống thấp nhất
tham gia tạo nên tán chính của cây gỗ. Gỗ dưới cành thường chiếm ≥70% thể tích thân cây và
≥80% thể tích gỗ tròn mà một cây lá rộng trong rừng tự nhiên có thể tạo ra. Để xác định thể tích
thân cây dưới cành rừng tự nhiên (trong đó có Lim xanh và Táu mật) hiện nay có thể dùng
phương pháp sau đây:
Đo đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn, từ đó tra biểu thể tích 2 nhân tố tương
ứng với loài sẽ được thể tích thân cây. Nhân thể tích thân cây với tỷ suất gỗ dưới cành sẽ được
thể tích gỗ dưới cành cần tìm (sổ tay ĐTQH hoạch rừng 1995). Phương pháp này tuy tương đối
đơn giản nhưng khi sử dụng gặp một số trở ngại sau:
 Trong rừng tự nhiên khó đo chính xác chiều cao vút ngọn thân cây vì kh”ng nhìn rõ
đỉnh sinh trưởng chiều cao (ngọn cây) và bộ phận thân cây trong tán ít khi hình thành trục chính,
đặc biệt với các loài cây lá rộng. Từ đó thể tích thân cây tra được qua biểu kh”ng đảm bảo độ tin

cần thiết.
 Tỷ suất thể tích gỗ dưới cành được công bố mới là trị số trung bình giản đơn được tính
từ tài liệu thực nghiệm có hạn và người sử dụng chưa nhận được khuyến cáo cần thiết.
 Thực tiễn đo cây cho thấy xác định thể tích gỗ dưới cành ở cây đứng luôn dễ dàng và
đạt độ chính xác cao hơn xác định thể tích thân cây đứng. Vì vậy cách làm này không phù hợp
với logic biện chứng trong điều tra rừng là: tìm đại lượng khó xác định hoặc không xác định được
dễ dàng thông qua một số đại lượng dễ đo chính xác hơn.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập tài liệu nghiên cứu: thông qua việc đo tính và chặt ngả các cây tiêu chuẩn theo
nguyên tắc được hướng dẫn trong điều tra rừng.
- Sử lý tài liệu nghiên cứu:
 Xác lập phân bố thực nghiệm số cây theo chiều cao dưới cành
 Xác lập phân bố thực nghiệm số cây theo hình số thường dưới cành
 Đề xuất các phương pháp xác định thể tích gỗ dưới cành


2

 Kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Từ tài liệu chặt ngả 65 cây Lim xanh và Táu mật, chúng tôi đã kiểm tra phương pháp nói
trên thấy sai số trung bình là 17,6% (Lim xanh) và 24% (Táu mật). Sai số như vậy chưa đảm
bảo độ tin cậy cần thiết trong điều tra và kinh doanh rừng.
Ngoài phương pháp trên cho đến nay chưa có phương pháp nào khác được c”ng bố chính
thức để thực tiễn sử dụng. Góp phần giải quyết tồn tại này chúng t”i tiến hành nghiên cứu một số
cơ sở khoa học với mong muốn bổ sung thêm cho thực tiễn một vài phương pháp xác định thể
tích gỗ dưới cành cho cây lá rộng rừng tự nhiên nói chung và cho 2 loài cây (Lim xanh và Táu
mật) nói riêng.
Tài liệu nghiên cứu gồm 87 cây Lim xanh và 114 cây Táu mật được chặt ngả phục vụ

c”ng tác lập biểu thể tích còn lưu trữ tại viện ĐTQH rừng và Trường ĐHLN. Từ nguồn tài liệu
này, qua sử lý b”ng những phương pháp truyền thống trong nghiên cứu về điều tra rừng đã thu
được những kết quả như sau:
Đặc điểm có tính quy luật của chiều cao dưới cành
Khi đứng dưới tán rừng tự nhiên, người điều tra nhìn thấy rất rõ vị trí chiều cao dưới cành
trong khi vị trí đỉnh tán lu”n bị che khuất. Vì vậy việc đo chiều cao dưới cành sẽ dễ dàng và đạt
độ tin cậy cao hơn chiều cao vút ngọn thân cây. Tuy vậy chiều cao dưới cành chỉ có ý nghĩa sử
dụng trong việc điều tra thể tích gỗ dưới cành nếu nó là đại lượng có những quy luật xác định. Để
khẳng định điều này chúng t”i nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo chiều cao dưới cành cho
từng loài và chung cả 2 loài. Kết quả cho thấy phân bố thực nghiệm lu”n tồn tại ở dạng đường
cong một đỉnh khá cân đối (xem bảng 1) và có thể tiệm cận hàm Weibull với   3, hệ số biến
động từ 30% đến 33%.
Bảng 1. Phân bố thực nghiệm số cây theo chiều cao dưới cành
Cỡ chiều cao (m) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Số cây Lim xanh (cây) 1 4 10 18 23 16 6 5 2 1 1 87
Số cây Táu mật (cây) 5 10 14 15 14 11 5 2 4 2 82
Chung (cây) 1 9 20 32 38 30 17 10 4 5 3 169
Với quy luật xác định này, có thể sư dụng chiều cao dưới cành làm 1 trong các nhân tố
xác định thể tích gỗ dưới cành sau này.
Đặc điểm có tính quy luật của hình số thường thân cây dưới cành
Từ nguyên lý chung về hình số thường (xem Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao [1997]),
chúng tôi phát triển thêm một khái niệm riêng về hình số thân cây dưới cành như sau: “Hình số
thường thân cây dưới cành (f) là tỷ số giữa thể tích gỗ dưới cành (v) với thể tích một hình viên trụ
có chiều cao bằng chiều cao dưới cành (h) còn tiết diện đáy bằng tiết diện ngang ngực của thân
cây (g) c”ng thức khái niệm là:

hd
v
hg

v
f
.
4
.
2

 (1)
Với: v là thể tích đoạn thân dưới cành
d là đường kính ngang ngực thân cây
h là chiều cao dưới cành thân cây


3

Nếu biết f có thể xác định được v theo c”ng thức:

fhdv
4
2


(2)
Công thức (2) chỉ có ý nghĩa về mặt lý luận khi f là một đại lượng có tính quy luật xác
định. Trên cơ sở tài liệu thực nghiệm đã có qua phương pháp nghiên cứu hình dạng thân cây
thường dùng trong khoa học điều tra rừng đã phát hiện và khẳng định được một số quy luật sau:
 Phân bố số cây theo hình số thường dưới cành lu”n có dạng đường cong một đỉnh gần
cân đối và có thể mô phỏng bằng hàm Weibull với   3 (có nghĩa là tương ứng với phân bố
chuẩn). Hệ số biến động của f là 15%.
 Hình số thường dưới cành 2 loài Lim xanh và Táu mật sai khác nhau kh”ng rõ rệt, khi

cần có thể dùng một trị số bình quân là f = 0,7000 chung cho 2 loài này.
 Hình số thường dưới cành tỷ lệ nghịch với chiều cao dưới cành và phụ thuộc kh”ng
đáng kể vào đường kính ngang ngực thân cây.
 Do chiều cao và hình số thường dưới cành đều có dạng phân bố tiệm cận chuẩn và f
phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào h nhưng kh”ng phụ thuộc vào loài nên hình cao (hf) lu”n quan hệ
đường thẳng với chiều cao dưới cành thân cây. Đã xác lập phương trình chung cho 2 loài cây như
sau:
hhf .52,083,1


với R
2
= 0,95 (3)


. Quan hệ giữa thể tích dưới cành (v) với đường kính ngang ngực (d) và chiều cao
dưới cành (h) thân cây
Bằng phương pháp phân tích hồi qui đã phát hiện v với d, v với h và h với d luôn tồn tại
mối liên hệ dưới dạng đường cong tăng dần. Vì thế đã chọn và xác lập quan hệ tổng hợp v với d
và h theo dạng phương trình Schumacher-Hann:
cb
hdkv 
Khi tính toán được chuyển về dạng tuyến tính: hcdbav logloglog



kết quả đã lập được
phương trình cụ thể như sau:
- Loài Lim xanh: hdv log652,0log063,2987,3log





(4)
- Loài Táu mật: hcdv log789,0log006,2057,4log




(5)
Do hình số dưới cành 2 loài thuần nhất với nhau và các cặp tham số ở cùng vị trí ở 2
phương trình (4) và (5) rất gần nhau nên để đơn giản cho việc ứng dụng, chúng tôi lập một
phương trình chung cho 2 loài như sau:
hdv log690,0log06,2063,4log




với R
2
= 0,90 (6)
Hay
69,006,2
00009,0 hdv  (7)
Đề xuất phương pháp xác định thể tích gỗ dưới cành thân cây đứng cho loài Lim xanh và Táu
mật
Kết quả trình bày ở trên là cơ sở khoa học đề xuất một số phương pháp xác định thể tích
gỗ dưới cành cho 2 loài cây nghiên cứu như sau:
a. Phương pháp 1
 Đo đường kính ngang ngực (d) và chiều cao dưới cành (h) của thân cây đứng.

 Tính thể tích gỗ dưới cành (v) theo công thức:
hdv 55,0
2
 (8)
Chú ý: Đơn vị tính toán d và h đều là (m)


4

C”ng thức (8) được xây dựng trên cơ sở công thức (2) với f = 0,7000
b. Phương pháp 2
 Đo đường kính ngang ngực (d) và chiều cao dưới cành (h) của thân cây đứng.
 Tính tiết diện ngang ngực
2
.
4
dg


và xác định thể tích gỗ dưới cành (v) theo
công thức:
5,0).5,3.( hgv


(9)
Công thức (9) được đề ra trên cơ sở c”ng thức (2) với hình cao (hf) được tính theo phương trình
(3).
c. Phương pháp 3
 Đo đường kính ngang ngực (d) và chiều cao dưới cành (h) của thân cây đứng.
 Tính thể tích gỗ dưới cành (v) theo phương trình (7):

69,006,2
00009,0 hdv 
chú ý: Đơn vị d (cm) còn h (m)
Các phương pháp trên đều dựa vào đường kính ngang ngực và chiều cao dưới cành là 2
nhân tố rất dễ xác định chính xác ngoài hiện trường. Để đỡ phức tạp khi tính toán, từ các công
thức trên có thể lập thành bảng tra sẵn v tương ứng với d và h khác nhau. Đó chính là biểu thể
tích 2 nhân tố cho gỗ dưới cành của 2 loài cây nghiên cứu được lập bằng ba phương pháp khác
nhau.
Để đành giá độ tin cậy của ba phương pháp này, chúng tôi đã dùng tài liệu 32 cây Táu
mật không tham gia nghiên cứu làm đối tượng kiểm tra. Kết quả tính toán sai số được dẫn ở bảng
2:
Bảng 2. Sai số xác định thể tích thân cây dưới cành loài Táu mật
Phương
pháp
n
Sai số
lớn nhất
(%)
Số lần
sai số
(-)
Số lần
sai số
(+)
Số lần
sai số
<5%
Số lần
sai số

5%10%
Số lần
sai số
>10%
Sai số bình
quân (%)
1 32 -50 18 14 9 8 15
17,4
2 32 -30 13 19 8 12 12
13,7
3 32 -35,4 10 22 10 6 16
14,0
Bảng 2 cho thấy: Khi dùng các phương pháp vừa đề xuất để xác định thể tích một cây cá
lẻ có thể mắc sai số cực hạn 30  50% nhưng bình quân chỉ từ 14  17%. Đặc biệt phương pháp 2
và 3 có sai số <15% nằm trong phạm vi cho phép của điều tra cây riêng lẻ. Cả 3 phương pháp này
đều xuất hiện sai số dương và âm với số lượng gần nhau nên không có khả năng mắc sai số hệ
thống. Nếu dùng các phương pháp này để xác định tổng thể tích gỗ dưới cành của một tập hợp n
cây đứng thì sai số mắc phải sẽ giảm đi n lần theo nguyên lý thống kê toán học. Vì vậy 3
phương pháp mới đề xuất đều có khả năng đáp ứng độ chính xác cần thiết trong việc điều tra trữ
lượng gỗ dưới cành cho loài Lim xanh và Táu mật.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
 Điều tra thể tích và trữ lượng gỗ dưới cành ở rừng tự nhiên là đòi hỏi bức thiết của sản
xuất hiện nay nên cần được quan tâm nghiên cứu sâu rộng hơn nữa.


5

 Ba phương pháp xác định thể tích gỗ dưới cành thân cây đứng cho loài Lim xanh và
Táu mật vừa trình bày mới chỉ là những nghiên cứu bước đầu nên rất mong được kiểm nghiệm,
đánh giá đầy đủ trước khi đưa ra sử dụng rộng rãi.

 Từ thể tích đoạn thân dưới cành xác định bằng những phương pháp trên hoàn toàn có
thể suy ra thể tích thân cây đứng khi biết trị số tỷ suất gỗ dưới cành theo công thức:

%
v
v
V  (10)
Với: V là thể tích thân cây đứng
v là thể tích gỗ dưới cành
v% là tỷ suất gỗ dưới cành, với loài Lim xanh v%=64,88, loài Táu
mật v%= 77,13 (Theo sổ tay ĐTQH rừng [1995]).

TÀI LỆU THAM KHẢO
Vũ Tiến Hinh - Phạm Ngọc Giao, 1997. Điều tra rừng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 1995.
Viện Điều tra Quy hoạch rừng, 1995. Sổ tay Điều tra qui hoạch rừng, NXB Nông nghiệp -
Hà Nội 1995.
Ngô Kim Khôi, 1991. Thống kê toán học trong Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp - Hà Nội.
Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất và Nguyễn Văn Tuấn, 2001. Tin học ứng dụng trong
Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
Nguyễn Xuân Thành, 2005. Nghiên cứu một số đặc điểm đoạn gỗ dưới cành loài Mỡ
trồng thuần loài ở các cấp đất và cấp tuổi khác nhau thuộc Lâm trường Đoan Hùng – Phú Thọ.
Luận văn tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp.


SCIENTIFIC BASIS TO INDENTIFICATION WOOD VOLUME
UNDER THE BRANCHES OF ERYTHROPHLOEUM FORDII
AND VATICA ODORATA VAR TONKINENSIS

Pham The Anh
Vietnam Forestry University

SUMMARY
Based on the data collected from 201 lelled trees, using the common research methods applied in
forest inventory, we did find and established some structure models of shape and dimension for
the main stems right below the branches for Erythrophloeum fordii and Vatica odorata var
tonkinensis. Thenceforward, 3 methods for inventorying the total stem wood volume under the
branches were proposed, resulting in some initial experimental finding meeting the actual needs
of the presnt forestry inventory.
Keywords: Erythrophloeum fordii, Vatica odorata var tonkinensis, wood volume