Luận văn thạc sĩ lập biểu thể tích gỗ tròn cho một số loài cây rừng tự nhiên khu vực miền trung việt nam

Lời nói đầu
Với ý nguyện góp một phần cơng sức của mình vào việc xây dựng
đƣợc một hệ thống bảng tra thể tích gỗ trịn quy chuẩn cho cả nƣớc để phục
vụ cho cơng tác điều tra gỗ trịn đƣợc thuận lợi chúng tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài: “Lập biểu thể tích gỗ trịn cho một số lồi cây rừng tự nhiên
khu vực miền Trung Việt Nam”.
Nhân dịp này cho tơi đƣợc bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo
hƣớng dẫn khoa học, GS.TS Vũ Tiến Hinh đã giúp đỡ tơi rất nhiều trong q
trình thực hiện các nội dung của đề tài. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trƣờng
Đại học Lâm nghiệp và các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Khoa Lâm học,
TS Phạm Ngọc Giao đã tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành chƣơng trình cao
học khố 2005 - 2007.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn Viện Điều tra quy hoạch rừng đã tạo
điều kiện cho tơi có đƣợc số liệu để hồn thành bản luận văn này.
Vì điều kiện thời gian nghiên cứu có hạn và những khó khăn khách
quan khác nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót.
Tơi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các thầy, cơ giáo, các nhà
khoa học và bạn bè đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn !
Tác giả

c


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhƣ đã biết, cây gỗ đƣợc con ngƣời sử dụng dƣới dạng các sản phẩm
rất khác nhau nhƣng mặt hàng phổ biến nhất (chiếm trên 70%) là gỗ tròn.
Theo tài liệu Cẩm nang Lâm nghiệp [2006] hàng năm nƣớc ta khai thác
khoảng 500.000m3 gỗ trong đó có khoảng 200.000m3 gỗ trịn kích thƣớc lớn

và dự báo nhu cầu gỗ tròn tăng lên 25triệu m3/năm vào năm 2020. Một trong
những vùng trọng điểm cung cấp sản phẩm gỗ tròn hiện nay là khu vực miền
Trung (từ Quảng Nam trở ra đến Nghệ An, Thanh Hoá). Với lƣợng gỗ nhƣ
trên địi hỏi thực tiễn phải tốn cơng sức, thời gian và kinh phí rất lớn để kiểm
kê, nghiệm thu, kiểm sốt gỗ trịn. Cho đến nay việc đo, tính gỗ tròn ở Việt
Nam đang thống nhất sử dụng một bảng tra thể tích ứng với đƣờng kính trung
bình và chiều dài của súc gỗ. Bảng tra này do Cục Khai thác thuộc Tổng cục
lâm nghiệp trƣớc đây ban hành vào năm 1962 (Theo Cẩm nang Lâm nghiệp
[2006]) và đƣợc đăng tải trong Sổ tay Điều tra quy hoạch rừng [1995]. Cách
làm này tuy ƣu điểm là đơn giản nhƣng có một số hạn chế sau đây:
- Trước hết về mặt lý luận: Thực chất bảng tra này là một bảng tính sẵn
thể tích hình viên trụ theo các đƣờng kính đáy và chiều cao khác nhau thơng
qua cơng thức tốn học:
v


4

d2 l

Với: v là thể tích tính bằng (m3)
d là đƣờng kính đáy tính bằng (m)
l là chiều cao tính bằng (m)
Sử dụng bảng tra này phải thừa nhận súc gỗ trịn tƣơng đƣơng với một
hình viên trụ có chiều cao bằng chiều dài cịn đƣờng kính đáy bằng đƣờng
kính bình quân của súc gỗ. Lý luận và thực tiễn Điều tra rừng (Vũ Tiến Hinh Phạm Ngọc Giao [1997]) đã chỉ rõ giả thiết này chỉ thoả mãn với những đoạn

c

2

gỗ không vƣợt quá 2m. Thực tế chiều dài một súc gỗ trịn thƣờng lớn hơn 2m
và thậm chí tới 18m nhƣ tiêu chuẩn sử dụng gỗ đã quy định (xem Sổ tay Điều
tra quy hoạch rừng [1995], trang 111 - 116). Với những súc gỗ dài nhƣ vậy,
đƣờng sinh của nó khơng phải là đƣờng thẳng và hình dạng chắc chắn sẽ khác
với hình viên trụ nói trên.
- Thứ hai là về mặt thực tiễn: Việc đo và tính đƣờng kính trung bình
của súc gỗ trịn khơng phải lúc nào cũng thực hiện đƣợc dễ dàng. Thông
thƣờng các nhân viên nghiệm thu thƣờng đo đƣờng kính hai đầu súc gỗ rồi
lấy giá trị trung bình hoặc đơn giản là đo đƣờng kính tại vị trí giữa súc gỗ.
Tuy nhiên gỗ tròn thƣờng đƣợc xếp thành đống tại kho, bãi hoặc trên phƣơng
tiện vận chuyển (ô tô, tầu hoả, bè mảng...) khiến cho cách làm nói trên hết sức
khó khăn và thậm chí khơng thực hiện đƣợc.
- Thứ ba là về mặt nghiên cứu: Cho đến nay chƣa có một tài liệu nào
cơng bố về độ chính xác đo tính thể tích gỗ trịn đối với phƣơng pháp đang
thơng dụng kể trên. Các tài liệu lý luận và thực tiễn điều tra rừng (Zakharov
[1967], Anoutchin [1971], Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao [1995]) đều khẳng
định nên sử dụng đƣờng kính đầu nhỏ (đầu trên) và chiều dài sản phẩm để xác
định thể tích gỗ trịn. Theo hƣớng này nhiều nƣớc Châu Âu (Nga, CH Séc...)
đã lập các biểu thể tích gỗ trịn phục vụ cơng tác điều tra rừng. ở Việt Nam
lĩnh vực này còn chƣa đƣợc tác giả nào quan tâm giải quyết.
Từ hiện trạng trên một câu hỏi đặt ra là: Có thể điều tra gỗ trịn lấy từ
cây rừng tự nhiên một cách đơn giản, có cơ sở khoa học vững chắc và đảm
bảo độ tin cậy cần thiết thay cho phƣơng pháp truyền thống hiện nay hay
khơng? Góp phần từng bƣớc trả lời câu hỏi này chúng tơi thực hiện đề tài:
“Lập biểu thể tích gỗ trịn cho một số lồi cây rừng tự nhiên khu vực miền
Trung Việt Nam” trong khuôn khổ bản luận văn Cao học dƣới đây.

c

3

Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM
ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Bên cạnh cây đứng, điều tra gỗ sản phẩm lấy từ thân cây là nhiệm vụ quan
trọng của điều tra rừng. Vì vậy lý luận và thực tiễn thuộc lĩnh vực này đã đƣợc
các nhà lâm học mỗi nƣớc quan tâm ngay từ khi xuất hiện ngành lâm nghiệp.
Một số thành quả về nghiên cứu điều tra gỗ trịn có thể tóm lƣợc nhƣ sau:
1.1.1.Trên thế giới.
Ngay cuối thế kỷ 19, các nhà lâm học đã sử dụng những cơng thức hình
học (viên trụ, paraboloid bậc 2 cụt, đơn tiết diện giữa, đơn tiết diện bình qn,
Simpson, Hostfeild, …) để đo tính thể tích từng súc gỗ sản phẩm cá lẻ. Đầu
thế kỷ 20, do nhu cầu phát triển công nghiệp, sản phẩm gỗ trở nên đa dạng và
tập trung hơn nên đã xuất hiện những nghiên cứu cơ bản về điều tra gỗ tròn.
Trƣớc hết, các tác giả xây dựng loại biểu thể tích hình viên trụ (thực chất là
một bảng tính sẵn) để tra thể tích một súc gỗ trịn theo chiều dài và đƣờng
kính trung bình của súc gỗ để thuận tiện áp dụng các cơng thức hình học nêu
trên và công bố rộng rãi trong các sổ tay điều tra rừng. Do loại biểu này khó
sử dụng (phải biết đƣờng kính bình qn qua đo đạc một số vị trí nào đó trên
súc gỗ) nên các tác giả có xu hƣớng thay thế bằng loại biểu khác tiện lợi hơn.
Vào khoảng năm 1906 – 1908 Criudener, giám đốc Sở lâm nghiệp hoàng gia
(nƣớc Nga sa hoàng) đã lập biểu thể tích gỗ trịn cho 6 lồi cây (phân biệt
thành gỗ trịn có chứa phần bạnh gốc và khơng gồm bạnh gốc). Riêng 2 lồi
Thơng và Vân sam cịn chia theo 5 cấp độ thon khác nhau căn cứ vào đƣờng
kính đầu nhỏ (dn), chiều dài (l) gỗ trịn. Biểu này đƣợc lập bằng phƣơng pháp
thực nghiệm và là tiêu chuẩn chung cho toàn nƣớc Nga trƣớc Cách mạng

tháng 10. Bên cạnh đó (theo Zakharov [1967]) cịn nhiều biểu thể tích gỗ trịn

c


4

mang tính địa phƣơng do hàng loạt tác giả khác xây dựng (Tura, Provatorov,
Arnuld, Rutzxki, Orlov,…). Các biểu ban đầu đƣợc lập theo phƣơng pháp
thực nghiệm nên còn chịu sai số do dung lƣợng mẫu có hạn (đặc biệt ở những
cỡ cực đoan), vì vậy sau Cách mạng tháng 10, Turxki (theo Anoutchin
[1971]) đã dùng phƣơng pháp biểu đồ để nắn số liệu của Criudener và hiệu
chỉnh thành một biểu mới lấy tên cả 2 tác giả và đƣợc thừa nhận làm tiêu
chuẩn quốc gia sử dụng ở Liên xô cũ cho đến ngày nay. Theo Anoutchin
[1971] biểu thể tích gỗ trịn lập bằng phƣơng pháp biểu đồ có thể mắc sai số
30% khi xác định thể tích một súc gỗ trịn cá biệt, trong khi loại biểu thể tích
hình viên trụ cho sai số thấp hơn một chút (từ 18 đến 27%). Khi dùng các
biểu này ảnh hƣởng của chiều dài sản phẩm đến sai số thể tích là không đáng
kể chẳng hạn với l = 6,5m sai số là 1,45% và khi l = 8,5m, sai số là 3,34%
đối với trƣờng hợp loài cây Vân sam. Xác định thể tích theo biểu sai khác với
dùng cơng thức đơn tiết diện giữa trung bình là 4,5%. Nhìn chung sai số
bình qn mắc phải khi điều tra gỗ trịn chiều dài 6,5m là 9% và 8,5m là
11% (làm tròn). So với yêu cầu điều tra gỗ sản phẩm sai số nhƣ vậy là tƣơng
đối lớn. Cũng theo Anoutchin [1971] biểu nói trên cịn có nhƣợc điểm là mắc
sai số hệ thống khi sử dụng cho từng loài cây, chẳng hạn loại sản phẩm 6,5m
mắc sai số +1,45% với loài Vân sam nhƣng lại mắc sai số -1,16% với lồi
Thơng.
Để tăng độ tin cậy một số tác giả đã sử dung phƣơng pháp giải tích tốn
học để xây dựng biểu thể tích gỗ trịn. Ở cộng hịa Séc Korsun (theo
Anoutchin [1971]) cho rằng thể tích gỗ trịn quan hệ chặt chẽ với chiều dài

sản phẩm theo dạng phƣơng trình:
Và xét cả nhân tố đƣờng kính thì:

c

v  k  lm

(1.1)

v  k  lm  d n

(1.2)


5

Nghiên cứu bằng thực nghiệm Korsun kết luận k, m, n rất biến động
khi tính tốn cho các đối tƣợng khác nhau nên việc ứng dụng các tƣơng quan
này tƣơng đối khó khăn vào giai đoạn giữa thế kỷ 20.
Một trong những nguyên nhân khiến thể tích các súc gỗ cùng kích
thƣớc nhƣng rất khác nhau là do hình dạng của chúng khơng giống nhau. Vấn
đề nghiên cứu hình dạng gỗ trịn phục vụ cơng tác lập biểu chỉ đƣợc quan tâm
vào nửa cuối thế kỷ 20. Các tác giả thƣờng tập trung vào các chỉ tiêu: độ thon
tuyệt đối, độ thon bình quân (Anoutchin [1971]) và kể cả độ thon tƣơng đối
(Zakharov [1967]) và hình số gỗ trịn (Demenchiev). Anoutchin dựa vào tài
liệu 4000 súc gỗ tròn đã xác định độ thon bình quân phụ thuộc chặt chẽ vào
đƣờng kính đầu dƣới sản phẩm theo phƣơng trình:
s  0,39  0,021d

(1.3)

Đồng thời xác định s dao động từ 0.77 đến 1.87, bình quân = 0,96. Hệ
số biến động từ 26 đến 47% bình quân là 38%, tƣơng ứng với đƣờng kính
thay đổi từ 15 đền 55cm. Dựa vào biểu thể tích gỗ trịn của Criudener và
Turxki, Dementiev đã tính độ tròn đầy của gỗ tròn (bằng tỉ số giữa thể tích gỗ
trịn với thể tích hình viên trụ có cùng chiều dài và tiết dện đáy bằng tiết diện
đầu trên súc gỗ) cho từng cỡ chiều dài sản phẩm đƣợc kết quả:
l (m)

2

4

6

8

8,5

Độ trịn đầy gỗ trịn

1,15

1,17

1,21

1,26

1,28

Từ đó ơng đã đƣa ra cơng thức xác định thể tích gỗ trịn là:
v


4

.d 2 .l.F

với: d là đƣờng kính đầu trên súc gỗ tính bằng m
l là chiều dài súc gỗ tình tính bằng m
F là độ trịn đầy (hoặc hình số) gỗ trịn
Với súc gỗ l = 8,5m thì:

c

(1.4)


6

v

3,14
.1,28.d 2 .l  d 2 .l
4

(1.5)

Với những súc gỗ ngắn hơn 8,5m thì cần hiệu chỉnh theo cơng thức:

v  d 2 .l  0,3

(1.6)

Theo Anoutchin [1971] kết quả tính bằng cơng thức của Dementiev xấp
xỉ với kết quả biểu thể tích gỗ trịn của Criudenere – Turxki.
Theo Phạm Ngọc Giao [2005], ở các nƣớc Đông Nam Á (Thailand,
Indonesia,…) thƣờng xác định thể tích gỗ trịn bằng biểu thể tích hình viên trụ
nhƣ đã đề cập ở trên.
1.1.2. Ở Việt nam
Vào đầu những năm 60 của thế kỉ 20, để phục vụ công tác nghiệm thu
khai thác và kiểm sốt lâm sản, Cục Khai thác đã cơng bố một bảng tra thể
tích gỗ trịn (thực chất là biểu thể tích hình viên trụ) theo chiều dài và đƣờng
kính bình quân sản phẩm (sổ tay Điều tra quy hoạch [1995] trang 78  89) và
đƣợc sử dụng cho tới nay. Trong những trƣờng hợp cần thiết có thể sử dụng
các cơng thức đơn để đo tính thể tích gỗ trịn nhƣ các nhân viên kĩ thuật vẫn
thực hiện ở các trạm kiểm soát lâm sản hiện nay. Việc nghiên cứu về điều tra
gỗ tròn chƣa đƣợc quan tâm cả về lí luận lẫn thực tiễn. Cho đến nay mới chỉ
có một số kết quả thử nghiệm về mặt phƣơng pháp thơng qua các chun đề
hoặc khóa luận tốt nghiệp của sinh viên trƣờng ĐHLN dƣới sự hƣớng dẫn của
TS Phạm Ngọc Giao và bộ môn ĐTQH rừng. Phạm Huy Văn [1982] đã
nghiên cứu độ thon bình qn gỗ trịn trụ mỏ tại lâm trƣờng Hoành Bồ Quảng Ninh và kết luận chỉ tiêu này không phụ thuộc đáng kể vào lồi cây, từ
đó tác giả đã lập biểu thể tích gỗ trịn trụ mỏ theo đƣờng kính giữa và chiều
dài súc gỗ phục vụ công tác nghiệm thu gỗ ở địa phƣơng (trích đoạn biểu này
đã đƣợc giới thiệu ở giáo trình Điều tra rừng [1997]). Năm 1983, Ong Khắc
Thảo đã nghiên cứu hình dạng gỗ trịn trụ mỏ lấy từ các loài cây rừng tự nhiên

c

7

thuộc lâm trƣờng Hữu Lũng – Lạng Sơn, thông qua hai đại lƣợng độ thon
bình quân (s) và độ giảm bình qn đƣờng kính giữa súc gỗ trên 1m chiều dài
sản phẩm (s’). Tác giả kết luận các đại lƣợng này có phân bố tiệm cận chuẩn,
quan hệ chặt chẽ với đƣờng kính đầu nhỏ sản phẩm (dn) và thể tích (v) gỗ trịn
nhƣng về cơ bản khơng chịu ảnh hƣởng của lồi cây khác nhau. Từ đó tác giả
cho rằng, có thể nghiệm thu gỗ trụ mỏ ở Hữu Lũng theo phƣơng pháp đo tính
hàng loạt. Cùng trên địa bàn và thời gian này, Lê Viết Lự [1983] đã thí
nghiệm các phƣơng pháp lập biểu bằng biểu đồ, bằng tƣơng quan v  k  dnb
cho từng cỡ chiều dài và dạng hàm (1.2) chung cho các sản phẩm trụ mỏ. Tác
giả cho rằng trong điều kiện thí nghiệm của mình, cả ba cách đều cho kết quả
khả quan nhƣng tốt nhất nên dùng phƣơng trình (1.2) vì đảm bảo tính khách
quan và chính xác hơn. Lê Cao Tám [1989] tiếp tục nghiên cứu độ thon bình
quân cho một số loại sản phẩm gỗ tròn lớn ở Quảng Nam và cũng cho kết quả
tƣơng tự với các tác giả đi trƣớc. Nguyễn Văn Nam [1999] nghiên cứu ba chỉ
tiêu hình dạng: Hệ số thon (qi), độ thon bình quân (s) và hình số (f) cho gỗ
trịn rừng tự nhiên Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh. Đặc biệt theo gợi ý của TS Phạm
Ngọc Giao, tác giả đã đề xuất chỉ tiêu f 

v'
(với v’ là thể tích hữu ích của
v

súc gỗ, v là thể tích thực của súc gỗ trịn). Chỉ tiêu này có tính ổn định cao
hơn làm cơ sở tính tốn thể tích gỗ trịn theo cơng thức:
v  v' f 


4

.d n2 .l. f

(1.7)

Với f  0,826 cho đối tƣợng nghiên cứu. Gần đây một số tác giả
(Nguyễn Thị Thu [2007], Phan Quốc Việt [2007], Trƣơng Văn Vinh [2007])
đã tiếp tục nghiên cứu một số đặc điểm có tính quy luật của gỗ trịn lồi Bộp,
Nang, Táu (rừng tự nhiên) và Mỡ (rừng trồng) khu vực Hƣơng Sơn - Hà Tĩnh.
Các tác giả đã cho kết luận khá thống nhất với những nghiên cứu đi trƣớc về
độ thon bình qn gỗ trịn, mối quan hệ giữa thể tích và đƣờng kính đầu nhỏ

c


8

và chiều dài súc gỗ. Đáng chú ý là kết quả của Nguyễn Thị Thu về chỉ tiêu
hiệu suất sử dụng gỗ tròn V’ thực chất là số nghịch đảo của hình số gỗ trịn
theo khái niệm của Demenchiev đƣa ra trƣớc đây. Những kết quả nêu trên đã
đƣợc các tác giả kiến nghị làm định hƣớng nghiên cứu sâu hơn để làm cơ sở
lập biểu thể tích gỗ trịn ở địa phƣơng.
1.2. Đặc điểm đối tƣợng nghiên cứu.
Nhƣ đã biết, gỗ trịn có những đặc điểm điều tra rất đặc thù, đã đƣợc
nhiều tác giả đúc kết trong giáo trình Điều tra rừng (Anoutchin [1971],
Zakharov [1967], Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao [1997]). Tuy nhiên, đối
tƣợng nghiên cứu của đề tài là gỗ trịn tạo bởi một số lồi cây rừng tự nhiên từ
tỉnh Quảng Nam trở ra nên cịn có những đặc điểm nhƣ sau:
- Trƣớc hết gỗ tròn là sản phẩm của khai thác chọn (trong nhiều trƣờng
hợp là khai thác chọn thơ) nên kích thƣớc đa phần khá lớn và tập trung ở

những lồi cây có giá trị hàng hóa cao (thí dụ: Lim xanh, Táu mật, Giổi,...).
Thứ hai: mặc dù có qui trình khai thác nghiêm ngặt nhƣng khi chặt hạ
cây công nhân khai thác thƣờng để lại phần gốc chặt khá cao (do công cụ chặt
hạ thơ sơ, cây hay có bạnh gốc, địa hình dốc,…). Theo số liệu điều tra sơ bộ ở
lâm trƣờng Hƣơng Sơn - Hà Tĩnh, chiều cao gốc chặt trung bình là 1m. Vì
vậy, hầu hết các sản phẩm gỗ trịn thƣờng khơng bắt đầu từ cổ rễ cây.
Thứ ba: Tập quán tạo gỗ của ngƣời khai thác thƣờng lấy một đoạn sản
phẩm có chiều dài ngắn phía sát gốc sau đó ƣu tiên tạo đoạn gỗ dài có giá trị
thƣơng phẩm cao, phần trong tán cây ít đƣợc chú ý tạo sản phẩm một cách
triệt để.
Thứ tư: Khi phân chia sản phẩm trên cây ngả ngƣời sản xuất gỗ chú
trọng nhiều đến tiêu chuẩn kích thƣớc, ít chú ý đến tiêu chuẩn hình dạng và
phẩm chất của cây.

c


9

Thứ năm: Việc tập kết gỗ tròn ở kho bãi cịn tùy tiện, ít chú ý xếp các
súc gỗ cùng chủng loại thành đống riêng.
Thứ sáu: Việc vận xuất và đặc biệt khi vận chuyển trên các phƣơng tiện
xe, tầu hỏa,… gỗ trịn thƣờng xếp tùy tiện khơng tn theo các qui định thống
nhất, đó là tiết diện đầu trên đƣợc xếp quay ra ngoài để tiện cho việc đo tính
sau này.
Những đặc điểm nêu trên khơng chỉ ảnh hƣởng đến việc nghiệm thu gỗ
của thực tiễn mà còn buộc đề tài phải chú ý khi thu thập, xử lí tài liệu và phân
tích kết quả nghiên cứu sau này.
1.3. Ý kiến thảo luận
Phân tích hiện trạng vấn đề nghiên cứu đã nêu ở hai mục trên chúng tôi

nhận thấy một số điểm cơ bản liên quan đến đề tài nhƣ sau:
- Không thể đặt vấn đề nghiên cứu cho tất cả các loài cây đƣợc khai
thác và tạo sản phẩm gỗ tròn thuộc đối tƣợng nghiên cứu. Đề tài cần chọn một
số lồi cây tƣơng đối phổ biến, có giá trị thƣơng phẩm cao và thuộc các tổ
hình dạng khác nhau ( theo phân loại của Đồng Sĩ Hiền 1974) làm đối tƣợng
thu thập tài liệu.
- Các công thức đơn chỉ nên sử dụng khi đo tính các súc gỗ trịn cá lẻ
và có hình dạng tƣơng đối thuần nhất. Khi gỗ trịn đƣợc xếp đống việc đo
đƣờng kính giữa hoặc hai đầu súc gỗ là rất khó khăn và nhiều trƣờng hợp
không thể thực hiện đƣợc. Đặc biệt trong nghiên cứu khoa học để tìm đƣợc
thể tích đáng tin cậy của gỗ trịn cần dùng các cơng thức phân đoạn tuyệt đối
với độ dài nhỏ hơn hoặc bằng 2m, hoặc chia thành các đoạn có chiều dài
tƣơng đối và bằng nhau.
- Trong thực tiễn không nên tiếp tục sử dụng biểu thể tích hình viên trụ
(Bảng tra hay Barem) đã đề cập bởi vì: hình dạng một súc gỗ trịn có thể khác
khá xa với hình viên trụ, mặt khác việc đo tính diện tích tiết diện trung bình

c


10

của súc gỗ không dễ thực hiện nhƣ vừa nêu trên. Cần thiết phải nghiên cứu
thay thế bằng một biểu thể tích gỗ trịn theo đúng nghĩa của nó. Thêm vào đó,
cho tới nay chƣa có tài liệu nào cơng bố độ chính xác của việc xác định thể
tích gỗ trịn bằng cơng thức đơn hoặc biểu thể tích hình viên trụ hiện hành. Để
thăm dò, đề tài đã kiểm tra 120 súc gỗ thuộc 10 loài cây với các chiều dài sản
phẩm khác nhau. Kết quả cho thấy công thức đơn tiết diện bình quân mắc sai
ố trung bình là 18,7% cịn cơng thức đơn tiết diện giữa là 14,8%. Sai số
này cũng chính là sai số khi dùng bảng tra hiện hành nếu lấy đƣờng kính bình

qn súc gỗ bằng cách đo đƣờng kính 2 đầu hoặc giữa súc gỗ tròn.
- Trong bối cảnh hiện nay việc lập biểu thể tích gỗ trịn khơng đơn giản
nhƣ một số ngƣời quan niệm mà phải chú ý đến nhiều khía cạnh, chẳng hạn:
Biểu lập chung cho các loài cây, các địa phƣơng hay riêng cho mỗi loài, mỗi
vùng khác nhau. Vấn đề kiểu biểu thể tích thân cây đã đƣợc nhiều nhà khoa
học nƣớc ta giải quyết ( Đồng Sĩ Hiền [1974], Nguyễn Ngọc Lung, Phạm
Ngọc Giao, Vũ Tiến Hinh) nhƣng đối với biểu thể tích gỗ trịn cịn chƣa có
những chỉ dẫn cụ thể. Về phƣơng pháp lập biểu nên chọn cách nào trong các
phƣơng pháp đã đƣợc đúc kết là: Phƣơng pháp thực nghiệm, phƣơng pháp
dùng biểu đồ, phƣơng pháp dùng công thức cơ bản, hoặc phƣơng pháp phân
tích hồi quy, thậm chí dùng phƣơng pháp đƣờng sinh gỗ tròn. Vấn đề này
cũng cần đƣợc xem xét thỏa đáng. Cuối cùng với khuôn khổ luận văn của một
học viên cao học khơng thể nghiên cứu tồn bộ các vấn đề đặt ra, chúng tơi
chỉ có tham vọng góp phần giải quyết một số khía cạnh sẽ đƣợc xác định ở
chƣơng 2 của báo cáo dƣới đây.

c


11

Chƣơng 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu
- Góp phần bổ sung cơ sở lý luận điều tra gỗ tròn.
- Phát hiện và xác lập đƣợc một số đặc điểm có tính quy luật về hình
dạng gỗ tròn cho đối tƣợng nghiên cứu.
- Lập đƣợc biểu thể tích gỗ trịn cho đối tƣợng nghiên cứu.
2.2. Nội dung
Để đạt mục tiêu đặt ra, đề tài xác định các nội dung cần nghiên cứu nhƣ sau:

2.2.1. Nghiên cứu một số cơ sở khoa học lập biểu thể tích gỗ trịn
- Nghiên cứu đặc điểm hình dạng gỗ trịn.
- Nghiên cứu quan hệ thể tích với đƣờng kính đầu nhỏ và chiều dài
gỗ trịn.
2.2.2. Lập biểu thể tích gỗ trịn
- Lựa chọn phƣơng pháp lập biểu thể tích gỗ trịn.
- Lập biểu thể tích gỗ trịn
- Hƣớng dẫn sử dụng biểu thể tích gỗ trịn
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
Các nội dung nghiên cứu đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp khoa học
chủ yếu nhƣ sau:
2.3.1. Công tác chuẩn bị
Thu thập và tham khảo tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu để làm
cơ sở xây dựng đề cƣơng.
Chuẩn bị thu thập số liệu ngoại nghiệp và điều kiện làm công tác nội
nghiệp phục vụ cho công tác nghiên cứu

c


12

2.3.2. Thu thập tài liệu
Tài liệu nghiên cứu đƣợc thu thập theo phƣơng pháp sau:
Chọn những loài cây đƣợc khai thác phổ biến ở khu vực, với mỗi lồi
chọn khơng dƣới 30 cây đạt đƣờng kính khai thác trở lên, tiến hành chặt ngả
và phân chia thành các sản phẩm từ kích thƣớc nhỏ nhất là 2 m đến dài nhất là
18m (theo tiêu chuẩn sử dụng gỗ tròn hiện hành). Mỗi sảm phẩm đƣợc chia
thành đoạn có chiều dài 2m, đo đƣờng kính khơng vỏ tại các vị trí 0m, 2m,
4m…chính xác đến mm (sản phẩm đầu tiên đƣợc tính từ độ cao gốc chặt khi

khai thác).
Cụ thể đề tài đã đo tính 3174 súc gỗ trịn có dƣờng kính đầu nhỏ từ 2,7
đến 89,3cm, chiều dài từ 2m đến 18m thuộc 10 loài cây đƣợc khai thác phổ
biến ở khu vực miền Trung làm tài liệu nghiên cứu (10 loài cây được chọn là:
Lim xanh, táu mật, Giổi xanh, Chò chỉ, Sến mật, Trám, Trường mật, Sao đen,
Rè hương, Săng lẻ). Số liệu này đảm bảo mỗi đơn vị: lồi cây, loại sản phẩm
có dung lƣợng mẫu  30 súc gỗ. Ngồi ra cịn sử dụng 38 súc gỗ khác khơng
tham gia tính tốn để làm tài liệu kiểm tra kết quả nghiên cứu.
1 - Tính tài liệu cơ bản
* Tính thể tích từng súc gỗ theo cơng thức kép tiết diện bình quân với
chiều dài phân đoạn 2m thông dụng trong nghiên cứu điều tra rừng (xem minh
họa ở hình 2.1)
v

  d 02  d n2 

4 


  d12  d 22  d 32  ...  d n21   2




2
do

d1

2m

d2

2m

(2.1)

dn-1

dn

2m

L

Hình 2.1: Sơ đồ đo tính thể tích một súc gỗ trịn sản phẩm

c


13

* Tính thể tích hình viên trụ có chiều cao bằng chiều dài súc gỗ còn tiết
diện đáy bằng tiết diện đầu trên súc gỗ.


vt 

4

d n2  l

(2.2)

* Tính độ thon bình qn súc gỗ.
s

d0  dn
l

(2.3)

* Tính hiệu suất sử dụng súc gỗ khi gia cơng.
v' 

vt
v

(2.4)

1
v'

(2.5)

* Tính hình số súc gỗ trịn.
f 

2 - Nghiên cứu qui luật phân bố theo trình tự sau:
- Phát hiện dạng phân bố bằng biểu đồ thực nghiệm đa giác tần số.

- Kiểm tra luật phân bố bằng tiêu chuẩn  052 với bậc tự do k = m-r-1
với: m là số tổ sau khi đã ghép để đảm bảo n  5
r là số tham số của hàm phân bố định kiểm tra
m

 
2
n

i 1

fl  ft
fl

2

(2.6)

2

 n2 <  05
(k = m – r – 1) giả thuyết ( H 0 ) đƣợc chấp nhận ở mức p = 95%
2

 n2 >  05
(k = m – r – 1) giả thuyết ( H 0 ) bị bác bỏ ở mức p = 95%

3 - Nghiên cứu qui luật tương quan theo các bước:
- Phát hiện dạng liên hệ bằng biểu đồ đám mây điểm các trị quan sát
- Xác lập quan hệ bằng phƣơng pháp bình phƣơng nhỏ nhất.

- Khi cần thiết kiểm tra thuần nhất các tƣơng quan đƣờng thẳng bậc 1
bằng tiêu chuẩn  02,5

c


14

Các mơ hình phân tích hồi quy cho từng dạng phƣơng trình cụ thể đƣợc
tham khảo trong sách thống kê thông dụng (Nguyễn Hải Tuất [1982]).
4 - Việc kiểm tra thuần nhất các đại lượng bình quân tùy từng trường
hợp sẽ sử dụng các tiêu chuẩn thống kê tham số hoặc phi tham số thích hợp:
Khi đại lƣợng nghiên cứu chƣa biết luật phân bố, chƣa biết phƣơng sai
của tổng thể và dung lƣợng mẫu  30 sẽ dùng tiêu chuẩn:
U 

X1  X 2
S12 S 22

n1 n2

(2.7)

Với: X 1 , S1, n1 lần lƣợt là trị bình quân, sai tiêu chuẩn và dung lƣợng mẫu 1
X 2 , S2, n2 lần lƣợt là trị bình quân, sai tiêu chuẩn và dung lƣợng mẫu 2

Nếu U  U  / 2 ứng với  = 0,05 sẽ chấp nhận giả thuyết X 1 và X 2
không sai dị rõ rệt (tức là hai mẫu thuần nhất với nhau)
Nếu U  U  / 2 sẽ kết luận ngƣợc lại.
Nếu đại lƣợng quan sát có phân bố chuẩn và phƣơng sai hai tổng thể

chƣa biết nhƣng bằng nhau dùng tiêu chuẩn t:
t

X1  X 2
(n1  1) S12  (n2  1) S 22  1 1 
  
n1  n2  2
 n1 n2 

(2.8)

Nếu t < t/2 tra bảng với bậc tự do k = n1 + n2 - 2 sẽ kết luận hai mẫu
thuần nhất và ngƣợc lại.
Trƣờng hợp tổng thể có luật phân bố chƣa xác định đƣợc và chỉ cần xét
nhiều mẫu độc lập có thuần nhất nhau hay không sẽ sử dụng tiêu chuẩn
Kruskal - Wallis:
H

l
Ri2
12
  3(n  1)
n(n  1) i 1 ni

Với: n là tổng dung lƣợng mẫu ở các mẫu kiểm tra

c

(2.9)

15

l là số mẫu cần kiểm tra thuần nhất
Ri là tổng hạng của mẫu thứ i
ni là dung lƣợng mẫu thứ i
Nếu H >  052 với bậc tự do k = l - 1 sẽ kết luận các mẫu không thuần nhất
Nếu H <  052 với bậc tự do k = l - 1 sẽ kết luận các mẫu thuần nhất
Tuy nhiên dùng tiêu chuẩn H thƣờng cho kết luận kém sắc bén hơn tiêu
chuẩn U hoặc t.
5 - Kiểm nghiệm kết quả bằng tài liệu khách quan khơng tham gia
nghiên cứu thơng qua các chỉ tiêu thích hợp:
* Sai số tƣơng đối:
 X  Xt 
%   lt
  100
 Xt 

(2.10)

X lt trị số lý thuyết của đại lƣợng cần kiểm tra

X t trị số thực của đại lƣợng cần kiểm tra

* Tiêu chuẩn Wilcoxon:
  r (r  1) 
R  4 

U  
r (r  1)(2r  1)

24

(2.11)

R  là tổng hạng theo dấu + hoặc dấu – lấy trị số nhỏ hơn
r là số cặp sai dị khác 0

Nếu U  1,96 kết luận sai dị không rõ rệt
Nếu U  1,96 kết luận sai dị rõ rệt
6 - Kết hợp kết quả tính tốn với điều kiện thực tiễn rút ra những kết
luận nghiên cứu cần thiết của đề tài.
Quá trình xử lí, tính tốn đề tài triệt để sử dụng các phần mềm chuyên
dụng Excel hoặc Spss trên máy tính đã đƣợc chỉ dẫn trong tài liệu của GS.TS
Nguyễn Hải Tuất và các cộng sự. Bằng phƣơng pháp nêu trên đề tài đã thu
đƣợc những kết quả cơ bản và đƣợc trình bày ở chƣơng 3 dƣới đây.

c


16

Chƣơng 3
KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Nghiên cứu một số cơ sở khoa học lập biểu thể tích gỗ trịn
3.1.1. Nghiên cứu hình dạng gỗ trịn
Gỗ tròn là súc gỗ sản phẩm dƣới dạng khối tròn cịn giữ đƣợc đặc tính
vốn có của hình dạng mặt bên thân cây (Vũ Tiến Hinh- Phạm Ngọc Giao
(1997)). Vì vậy có thể coi gỗ trịn là những khối hình học tròn xoay cụt
(thƣờng phù hợp với khối paraboloid cụt). Từ đó trong mối liên hệ nhất định,
đƣờng kính, chiều dài, hình dạng trở thành nhân tố quyết định thể tích gỗ trịn.

Nghiên cứu hình dạng là việc làm trƣớc hết và cần thiết để xây dựng phƣơng
pháp điều tra gỗ trịn sau này.
Trên một súc gỗ trịn đƣờng kính thƣờng giảm dần từ đầu dƣới đến đầu
trên, vì thế khoa học điều tra đã dùng chỉ tiêu độ thon tuyệt đối hoặc bình
quân để biểu thị hình dạng gỗ tròn. Do độ thon tuyệt đối phụ thuộc vào chênh
lệch đƣờng kính ở 2 tiết diện cách nhau 1m nên đại lƣợng này ln thay đổi ở
từng vị trí cụ thể trên súc gỗ tròn. Nếu quan niệm súc gỗ trịn nhƣ một hình
nón cụt (Đƣờng sinh của nó là đƣờng thẳng) thì độ thon tuyệt đối trên mọi vị
trí là nhƣ nhau, khi đó có thể đặc trƣng bằng một trị số gọi là độ thon bình
quân (xem hình vẽ 3.1) và đƣợc tính theo cơng thức:
do

dn

L

Hình 3.1. Sơ đổ xác định độ thon bình qn gỗ trịn.

c


17

s

d0  dn
L

(3.1)

Độ thon đã đƣợc hầu hết các tác giả trong và ngoài nƣớc sử dụng nhƣ
một chỉ tiêu biểu thị hình dạng và làm cơ sở xây dựng các biểu thể tích gỗ
trịn (Anoutchin, Tiourin, Demenchiep, Halaj,….) Chúng tôi cũng đặt nhiệm vụ
nghiên cứu đại lƣợng này cho gỗ tròn thuộc đối tƣợng của đề tài. Tuy nhiên do
giả thuyết đƣờng sinh gỗ tròn là đƣờng thẳng nhƣ trên khơng phải lúc nào cũng
có thể chấp nhận đƣợc, nên đề tài cũng đặt câu hỏi: Có thể tìm ra một chỉ tiêu
khác phù hợp hơn với thực tiễn điều tra sau này hay khơng? Nội dung nghiên
cứu hình dạng đƣợc giải quyết với các kết quả cơ bản sau đây.
3.1.1.1. Đặc điểm có tính quy luật của độ thon bình qn gỗ trịn
a. Đặc điểm phân bố số súc gỗ trịn theo độ thon bình qn (N-S)
Hầu hết các tác giả nƣớc ngoài đều thống nhất khẳng định phân bố N-S
luôn tiệm cận với luật phân bố chuẩn. Tuy nhiên, nghiên cứu thăm dò của một
số tác giả trong nƣớc (Phạm Huy Văn [1982], Ong Khắc Thảo [1983], Lê Cao
Tám [1989], Nguyễn Văn Nam [1999]) cho thấy phân bố N-S chỉ tuân theo
luật chuẩn với kết quả thỏa mãn cho khơng q 70% trƣờng hợp kiểm tra. Vì
vậy, để có kết luận khái quát hơn, đề tài sử dụng hàm Weibull nắn phân bố
thực nghiệm N-S cho đối tƣợng nghiên cứu. Từ nguồn tài liệu thực nghiệm đủ
lớn chúng tôi kiểm tra theo hƣớng này cho từng loại sản phẩm từ 2m đến 18m
thuộc 4 loài đại diện cho 10 lồi cây nghiên cứu. Kết quả đƣợc trích dẫn ở
bảng 3.1 (chi tiết xin tham khảo phụ biểu).

c


18

Bảng 3.1. Kiểm tra phân bố N-S theo hàm Weibull
Loại sản
4m
phẩm

8m
12m
4m
8m
12m
4m
8m
12m

Lồi cây
Lim xanh

Táu mật

Chị chỉ

n
45
45
45
44
44
44
30
30
30

2
 05
7,81

5,99
5,99
5,99
3,84
5,99
3,84
3,84
3,84

 n2
4,03
2,64
7,78
4,72
1,06
2,34
3,69
0,76
0,50

m
5
4
4
4
3
4
3
3
3

Kết luận
H o
H o
H o
H o
H o
H o
H o
H o
H o

Bảng 3.1. cho thấy 8/9 trƣờng hợp kiểm tra cho phép kết luận phân bố
Weibull có thể mơ phỏng tốt phân bố thực nghiệm N-S (chiếm 88% số lần
kiểm tra). Từ đó có thể kết luận: Phân bố số súc gỗ tròn theo độ thon bình
quân xét riêng cho từng loại sản phẩm về cơ bản tuân theo hàm Weibull với 
dao động từ 2,7 đến 3,3.
Hình 3.2 Minh hoạ đƣờng cong thực nghiệm và lý luận cho 2 trƣờng
hợp sản phẩm 14m loài lim xanh (a) và sản phẩm 12m lồi táu (b).
14

v'

16
14
12
10
8
6
4

12
10
8
6
4

2
0

2
dn

0
1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

8

8

Hình 3.2. Đường cong thực nghiệm và lý luận theo hàm Weibull
của phân bố N-S
Với kết luận trên, có thể sử dụng trị số trung bình độ thon bình qn
với tính đại diện cho độ thon các súc gỗ tròn khác nhau thuộc cùng một loại
sản phẩm nào đó. Tuy nhiên câu hỏi đặt ra là cần đo tính bao nhiêu súc gỗ

c


19

mới tìm đƣợc trị số s đủ tin cậy để sử dụng. Giải đáp câu hỏi này, đề tài tiếp
tục nghiên cứu nội dung sau đây.
_

b. Đặc điểm biến động của độ thon bình qn gỗ trịn ( s )
Tính toán các đặc trƣng mẫu của dãy phân bố N-S cho 4 loài cây đại
diện đƣợc kết quả tập hợp ở bảng 3.2.

c


20

Bảng 3.2. Đặc trƣng phân bố N-S 4 loài cây rừng tự nhiên
Loại sản

Táu mật (II)

Lim xanh (I)

Giổi xanh (III)

Chò chỉ (IV)

phẩm

n

X

S

S%

P%

n

X

S

S%

P%

n

X

S

S%

P%

n

X

S

S%

P%

4m

45

3,6

2,61

71,5

10,6

45

2,6

2,58

109,6

16,4

32

2,3

2,12

92,2

16,2

40

2,0

1,28

64,0

10,2

6m

45

2,6

1,50

57,7

8,6

45

1,8

1,78

98,9

14,8

32

1,5

1,25

83,3

14,6

40

1,5

0,94

63,0

10,0

8m

45

2,2

1,01

45,9

6,8

45

1,5

1,36

90,7

13,5

32

1,3

0,92

70,8

12,4

40

1,2

0,80

67,0

10,6

10m

45

1,9

0,96

50,5

7,5

45

1,4

1,09

77,9

11,6

32

1,2

0,65

54,2

9,5

40

1,2

0,72

60,0

9,5

12m

45

2,0

0,90

40,0

6,0

45

1,4

0,91

65,0

9,7

32

1,1

0,55

50,0

8,8

40

1,1

0,64

58,0

9,2

14m

45

1,9

0,86

45,0

6,7

45

1,4

0,78

55,7

8,3

32

1,1

0,49

44,6

7,8

40

1,0

0,60

60,0

9,5

16m

45

2,0

0,74

37,0

5,5

45

1,4

0,68

48,6

7,2

32

1,1

0,44

40,0

7,0

40

1,0

0,55

56,0

8,9

18m

45

2,0

0,67

33,5

5,0

45

1,4

0,65

46,4

6,9

32

1,2

0,54

45,0

7,9

49

1,0

0,51

51,0

8,1

c


21

Bảng 3.2. cho thấy: Độ thon bình qn gỗ trịn lấy từ một số loài cây rừng
tự nhiên dao động từ 1,1 đến 3,6cm/1m chiều dài sản phẩm, đồng thời có xu
hƣớng giảm dần khi chiều dài sản phẩm tăng lên. Độ thon bình quân khá ổn định
cho loại sản phẩm có chiều dài từ 8m trở lên và có xu hƣớng tăng lên với các sản
phẩm có chiều dài nhỏ hơn chiều dài kể trên.
Hệ số biến động độ thon bình quân dao động từ 38 đến trên 100% và cũng
có xu hƣớng giảm xuống theo sự tăng của chiều dài sản phẩm. Nhìn chung biến
động bình quân từ 50 đến 60% (trung bình là 55%). Với mức biến động nhƣ vậy
để xác định độ thon bình quân trung bình cho một loại sản phẩm với sai số khơng
vƣợt q ±5% cần phải đo tính khơng dƣới 484 súc gỗ tròn sản phẩm. Mặc dù
cùng một loại sản phẩm nhƣng độ thon bình qn gỗ trịn lấy từ những lồi cây
khác nhau có sự chênh lệch đáng kể. Vấn đề phụ thuộc của S vào loài cây hoặc
chiều dài sản phẩm sẽ đƣợc đề cập ở nội dung nghiên cứu tiếp theo của đề tài.
c. Đặc điểm về sự ổn định của độ thon bình qn theo lồi cây
Nhƣ đã biết, gỗ trịn đƣợc lấy từ nhiều lồi cây khác nhau nên câu hỏi tiếp
theo cần đặt ra là: Có thể sử dụng s chung cho các lồi hay phải xác định riêng

cho từng lồi cây. Để tìm lời giải đáp, đề tài đã sử dụng tiêu chuẩn U kiểm tra
thuần nhất các cặp trị số s giữa 4 lồi cây nói trên trong giới hạn cùng loại chiều
dài sản phẩm. Kết quả đƣợc tập hợp ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kiểm tra sai dị s gỗ tròn thuộc các lồi cây Lim xanh, Táu mật,
Giổi xanh và Chị chỉ
Loại sản
phẩm
2m

Số cặp
kiểm tra
6

3

Số cặp
thuần nhất
3

Sai khác tƣơng đối rõ

4m

6

3

3

Sai khác tƣơng đối rõ

10m

6

3

3

Sai khác tƣơng đối rõ

12m

6

5

1

Sai khác rõ rệt

16m

6

4

2

Sai khác rõ rệt



30

18

12

Sai khác rõ rệt

Số cặp sai dị

c

Kết luận


22

Bảng 3.3. cho thấy > 50% số lần kiểm tra phát hiện sai dị rõ rệt về s gỗ
trịn, vì vậy chƣa có cơ sở sử dụng một trị số độ thon chung cho các loài cây
rừng tự nhiên thuộc đối tƣợng nghiên cứu. Kết luận này trái ngƣợc với kết quả
nghiên cứu của một số tác giả đi trƣớc (Phạm Huy Văn [1982], Ong Khắc Thảo
[1983]…) đã công bố. Tuy nhiên, các tác giả này mới chỉ nghiên cứu cho sản
phẩm gỗ trịn trụ mỏ (có chiều dài  4m, đƣờng kính đầu nhỏ  23cm) nên độ
thon bình quân chƣa bị chi phối mạnh bởi sự giảm đƣờng kính theo độ cao khác
nhau trên thân cây gây ra. Từ đó kết quả thƣờng có tính ổn định cao hơn so với
gỗ trịn kích thƣớc lớn nhƣ đối tƣợng nghiên cứu của đề tài.
Tới đây có thể bƣớc đầu kết luận: Độ thon bình qn gỗ trịn có dạng phân

bố 1 đỉnh phù hợp hàm Weibull với hệ số biến động trung bình 55% và phụ
thuộc rõ rệt vào lồi cây. Từ đó khả năng ứng dụng của chỉ tiêu này trong thực
tiễn điều tra sẽ không cao và cần phải tìm chỉ tiêu khác có những đặc tính ƣu việt
hơn.
3.1.1.2. Hiệu suất sử dụng gỗ - Một chỉ tiêu biểu thị hình dạng gỗ trịn
Trong thực tiễn gỗ tròn thƣờng đƣợc xếp đống (ở kho bãi hoặc trên các
phƣơng tiện vận chuyển) với tiết diện đầu nhỏ nằm ở phía trƣớc đống gỗ. Đặc
điểm này khiến cho việc đo tính tiết diện đầu trên thuận tiện hơn ở các vị trí khác
nhau trên súc gỗ rất nhiều. Vì vậy, trong điều tra rừng ngƣời ta thống nhất dùng
đƣờng kính đầu nhỏ (dn) để đặc trƣng kích thƣớc chiều ngang của súc gỗ. Từ
đƣờng kính đầu trên (dn) và chiều dài (l) dễ dàng xác lập đƣợc thể tích hình viên
trụ có chiều cao bằng chiều dài l cịn tiết diện đáy bằng tiết diện đầu trên súc gỗ
(gn) theo công thức:
vt 


4

.d n2 .l

(3.2)

Hoặc vt  gn .l

(3.3)

c


23

Với dn và l lấy cùng đơn vị (m)
Thể tích hình viên trụ này ln nhỏ hơn thể tích thực của một súc gỗ trịn
(xem hình 3.2) và chính là thể tích sử dụng hữu ích khi gia cơng chế biến súc gỗ.
do

d1

d2

2m

dn-1

2m

dn

2m

L

Hình 3.3- Sơ đồ xác định hiệu suất sử dụng gỗ trịn
Tỉ lệ % thể tích sử dụng hữu ích (vt) vời thể tích thực (v) chính là hiệu suất
sử dụng gỗ tròn (Phạm Ngọc Giao [2005]).
v' 

vt
v

(3.4)

Nếu v đƣợc tính bằng cơng thức hình học nào đó (chẳng hạn cơng thức đơn tiết
diện giữa) thì có thể viết.

v 4



4

Hay

v' 

d n2 .l

(3.5)
d

2
1/ 2

.l

d n2
d12/ 2

Từ công thức (3.5) có thể viết:


4

(3.6)
.d 12 .l 

hoặc v 

2

vt
v'

 / 4  d n2  l
v'

(3.7)
(3.8)

Công thức (3.8) cho thấy v’ đóng vai trị nhƣ một hệ số đổi tốn để chuyển
thể tích một hình viên trụ rất dễ xác lập trên súc gỗ trịn thành thể tích súc gỗ
trịn. Nhƣ vậy v’ đóng vai trị nhƣ một chỉ tiêu hình số quen thuộc trong điều tra
cây đứng.

c


24

Thật vậy, khái niệm truyền thống về hình số trong điều tra rừng đã ghi:

Hình số là tỉ số giữa thể tích thân cây với thể tích một hình viên trụ lấy làm cơ sở
nào đó. Vận dụng vào đối tƣợng gỗ trịn có thể quan niệm: Hình số gỗ trịn là tỉ
số giữa thể tích gỗ trịn với thể tích một hình viên trụ có chiều cao bằng chiều dài
còn tiết diện đáy bằng tiết diện đầu trên súc gỗ. Công thức theo khái niệm sẽ là:

hay

f 

v
v

vt  2
dn l
4

f 

1
v'

(3.9)

(3.10)

Nhƣ vậy f gỗ trịn chính là số nghịch đảo của hiệu suất sử dụng gỗ trịn và
ln  1.
Mặt khác cơng thức (3.6) cho thấy v chính là một hệ số thon bình quân
bình phƣơng của nửa trên súc gỗ. Với đặc điểm nêu trên v’ là đại lƣợng đặc biệt
vừa đánh giá đƣợc hiệu suất sử dụng vừa có thể dùng để xác định thể tích đồng

thời biểu thị đƣợc hình dạng gỗ trịn. Tính chất vừa nêu còn chƣa thấy đề cập
trong các tài liệu điều tra rừng và việc nghiên cứu sâu hơn về đại lƣợng v’ là nội
dung cần thiết của đề tài.
*Một số đặc điểm có tính qui luật của v’ được thể hiện như sau:
a. Đặc điểm qui luật phân bố số súc gỗ tròn theo cỡ hiệu suất sử dụng (N-V’)
Để nghiên cứu nội dung này, đề tài sử dụng tài liệu đã có của 4 lồi cây:
Lim xanh, Táu mật, Giổi xanh và Chị chỉ mỗi lồi có dung lƣợng mẫu > 30
cây. Tiến hành chỉnh lý số súc gỗ tròn theo cỡ V’ cho từng loại sản phẩm, kết
quả thu đƣợc dãy phân bố thực nghiệm (xem chi tiết ở phần phụ biểu) có dạng
đƣờng cong một đỉnh khá rõ. Đặt giả thuyết phân bố N-V’ theo hàm Weibull
và kiểm tra bằng tiêu chuẩn  052 , kết quả đƣợc trích dẫn ở bảng 3.4 (chi tiết
xem các phụ biểu).

c