Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc sinh trưởng của thông mã vĩ trồng thuần loài đều tuổi tại thị xã chí linh, tỉnh hải dương

I

Ầ

Để kết thúc khóa học 2014 – 2018 và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện
của sinh viên trong suốt khoá học, đồng thời giúp sinh viên gắn kết lý thuyết với
thực tiễn sản xuất, nâng cao kiến thức làm quen với công tác nghiên cứu khoa
học bộ môn Điều tra Quy hoạch , khoa Lâm Học, trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã
cho phép tôi tiến hành thực hiện khóa luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu đặc điểm
cấu trúc sinh trưởng của Thơng mã vĩ trồng thuần lồi đều tuổi tại thị xã Chí
Linh, tỉnh Hải Dương”
Sau 2 tháng với sự hƣớng dẫn tận tình của T.S

cùng với

sự nỗ lực của bản thân, đến nay tơi đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp. Nhân
dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo, cô giáo đã truyền
đạt kiến thức cho tơi để có đƣợc thành quả nhƣ ngày hôm nay. Tôi xin chân
thành cảm ơn Ban giám hiệu, các phòng ban của trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã
tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện. Và qua
đây tơi xin cảm ơn Bản quản lý rừng Chí Linh - Hải Dƣơng đã tạo điều kiện và
tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập tại cơ quan.
Do bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học và giới hạn về
mặt thời gian cũng nhƣ trình độ, chun mơn nên khóa luận khơng thể tránh
những thiếu sót và tồn tại nhất định. Kính mong đƣợc sự góp ý của thầy cơ và
bạn bè để bản khóa luận đƣợc hồn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn!
n

t n

n m

inh vi n thực hiện

u

i

ứ


MỤC LỤC
I

Đ

........................................................................................................ i

MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC BIỂU ............................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT........................................... vii
CHƢƠNG I: ƢỢC SỬ NGHIÊN CỨU .............................................................. 2
1.1. Trên thế giới ................................................................................................... 2
1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đƣờng kính thân cây (N/D) .......................... 2
1.1.2. Nghiên cứu quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính thân cây
(Hvn/D1.3)................................................................................................................ 3
1.1.3. Nghiên cứu quy luật tƣơng quan giữa đƣờng kính tán cây và đƣờng kính
ngang ngực (Dt/D1.3). ............................................................................................. 5
1.2.

Việt Nam .................................................................................................... 5

1.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trúc đƣờng kính thân cây rừng ............................ 5
1.2.2. Nghiên cứu quy luật tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính. ............... 6
1.2.3. Nghiên cứu tƣơng quan giữa đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực. 7
1.3. Đặc điểm của Thơng mã v (Pinnus massoniana Lamb) ............................... 7
1.3.1. Đặc điểm hình thái của cây Thông mã v .................................................... 7
1.3.2. Đặc điểm sinh thái của cây Thông mã v .................................................... 8
1.3.3. Giá trị sử dụng ............................................................................................. 8
CHƢƠNG II:MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI D NG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ...................................................................................................... 9
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 9
2.1.1. Mục tiêu tổng quát....................................................................................... 9
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................................ 9
2.2. Đối tƣợng, phạm vi và khu vực nghiên cứu ................................................... 9
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.................................................................................. 9
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 9
ii


2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 9
2.3.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng trồng Thông mã v ............................................. 9
2.3.2. Đánh giá một số chỉ ti u sinh trƣởng của rừng trồng Thông mã v ............ 9
2.3.3. Nghiên cứu mối quan hệ giữa một số chỉ ti u sinh trƣởng của loài Thông
mã v ...................................................................................................................... 9
2.4. Phƣơng pháp nghi n cứu .............................................................................. 10
2.4.1. Phƣơng pháp kế thừa số liệu ..................................................................... 10
2.4.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu .................................................................... 10
2.5. Phƣơng pháp xử lí số liệu............................................................................. 11

2.5.1. Phƣơng pháp chỉnh lý số liệu và tính tốn ................................................ 11
2.5.2. Lựa chọn phân bố lý thuyết phù hợp......................................................... 13
2.5.3. Nghiên cứu phẩm chất lô rừng .................................................................. 15
2.5.4. Phân tích quan hệ giữa H- D bằng phƣơng pháp phân tích hồi quy tuyến
tính. ...................................................................................................................... 15
2.5.5. Phân tích quan hệ giữa DT - D1.3 bằng phƣơng pháp phân tích hồi quy
tuyến tính. ............................................................................................................ 17
CHƢƠNG III: ĐẶC ĐIỂ

CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......... 18

3.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................ 18
3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 18
3.1.2. Địa hình ..................................................................................................... 18
3.1.3. Thổ nhƣỡng ............................................................................................... 18
3.1.4. Khí hậu ...................................................................................................... 19
3.1.5. Tài nguyên thiên nhiên .............................................................................. 19
3.2. Điều kiện kinh tế – xã hội ............................................................................ 20
3.2.1. Dân số và lao động .................................................................................... 20
3.2.2. Thực trạng kinh tế - xã hội ........................................................................ 20
3.2.3. Thực trạng cơ sở hạ tầng, văn hóa xã hội ................................................. 21
3.3. Thực trạng ngành lâm nghiệp huyện Chí Linh ............................................ 22
3.3.1. Hiện trạng sử dụng đất đai và tài nguy n rừng ......................................... 22
iii


3.3.2. Thực trạng sản xuất lâm nghiệp ................................................................ 22
3.3.3. Vai trò của ngành lâm nghiệp trong sự phát triển KTXH của tỉnh ........... 22
3.4. Lịch sử rừng trồng ........................................................................................ 23
CHƢƠNG IV:KẾT

Ả NGHI N CỨ .......................................................... 24

4.1. Các đặc trƣng của phân bố. .......................................................................... 24
4.1.1. inh trƣởng của đƣờng kính ngang ngực D1.3) ........................................ 24
4.1.2. inh trƣởng chiều cao vút ngọn HVN) ...................................................... 25
4.1.3. inh trƣởng đƣờng kính tán DT) .............................................................. 25
4.2. Nghi n cứu cấu trúc rừng trồng Thông mã v thuần lồi đều tuổi tại xã thị xã
Chí Linh, tỉnh Hải Dƣơng ................................................................................... 27
4.2.1.

ật độ........................................................................................................ 27

4.2.2. uy luật phân bố ....................................................................................... 27
4.3. uy luật tƣơng quan Hvn/D1.3 ....................................................................... 30
4.4. uy luật tƣơng quan Dt/D1.3 ......................................................................... 33
4.5. Chất lƣợng của lâm phần Thông mã v tại khu vực nghi n cứu .................. 36
CHƢƠNG V:....................................................................................................... 39
KẾT

N – T N TẠI – KIẾN NGH ............................................................ 39

5.1. Kết luận ........................................................................................................ 39
5.1.1. Về đặc điểm cấu trúc ................................................................................. 39
5.1.2. Về tƣơng quan giữa chiều cao vút ngọn và đƣờng kính ngang ngực ....... 39
5.1.3. Về tƣơng quan giữa đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực ............. 39
5.1.4. Về đánh giá chất lƣợng cây rừng .............................................................. 39
5.1.5. Về sinh trƣởng ........................................................................................... 40
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 40
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 41

TÀI IỆ TH

KHẢ

PHỤ LỤC

iv


DANH MỤC BIỂU
Biểu 3.1: Hiện trạng tài nguyên rừng và đất lâm nghiệp huyện Chí Linh .......... 22
Biểu 4.1: Biểu tổng hợp các chỉ ti u sinh trƣởng về D1.3.................................... 24
Biểu 4.2: Biểu tổng hợp các chỉ ti u sinh trƣởng về HVN ................................... 25
Biểu 4.3: Biểu tổng hợp các chỉ ti u sinh trƣởng về DT ..................................... 26
Biểu 4.5: Kết quả mơ hình hóa quy luật phân bố N D1.3 ................................... 28
Biểu 4.6: Kết quả mơ hình hóa quy luật phân bố N Hvn ..................................... 29
Biều 4.7: Tƣơng quan Hvn/D1.3 ............................................................................ 31
Biểu 4.8: Tƣơng quan Dt/D1.3 .............................................................................. 34
Biểu 4.9: Chất lƣợng cây rừng Thông mã v tại các cấp tuổi 20, tuổi 25 và tuổi
30 ......................................................................................................................... 37

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1: Biểu đồ phân bố N D1.3 ..................................................................... 29
Hình 4.2: Biểu đồ phân bố N Hvn ....................................................................... 30
Hình 4.3: Biểu đồ tƣơng quan Hvn/D1.3 ............................................................... 33
Hình 4.4: Tƣơng quan Dt/D1.3 ............................................................................. 36
Hình 4.5: Chất lƣợng cây rừng ở tuổi 20 ............................................................ 37

Hình 4.6: Chất lƣợng cây rừng ở tuổi 25 ............................................................ 38
Hình 4.7: Chất lƣợng cây rừng ở tuổi 30 ............................................................ 38

vi


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
ĩa đầ đủ

Kí hi u tắt
D1.3

Đƣơng kính ngang ngực

Hvn

Chiều cao vút ngọn

Dt

Đƣờng kính tán

OTC

Ơ tiêu chuẩn

N/D1.3

Phân bố số cây theo đƣờng kính ngang ngực

N/Hvn

Phân bố số cây theo chiều cao

N/Dt

Phân bố số cây theo đƣờng kính tán

Hvn – D1.3

Tƣơng quan chiều cao vút ngọn và đƣờng kính ngang ngực

Dt – D1.3

Tƣơng quan đƣờng kính tán và đƣờng kính ngang ngực

vii


ẶT VẤ

Ề

Trong những loài cây lâm nghiệp đƣợc trồng phổ biến hiện nay thì Thơng
là lồi đƣợc trồng rất phổ biến. Thông đang là một trong những giống cây trồng
đƣợc nhiều tổ chức, cá nhân quan tâm để trồngrừng công nghiệp, rừng phủ xanh
đất trống, đồi núi trọc đây cũng là đối tƣợng đƣợc đặc biệt quan tâm trong dự án
trồng mới 5 triệu ha rừng củaChính phủ. Rừng Thơng thƣờng đƣợc trồng thuần
loài hoặc trồng hỗn loài với Keo, Dẻ...
Rừng trồng hiện nay chủ yếu là rừng thuần loài. Nhƣng trữ lƣợng và chất

lƣợng rừng còn rất thấp chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng gỗ, củi... của ngƣời
dân. Nguyên nhân chủ yếu là rừng trồng thuần loại thƣờng có một số nhƣợc
điểm nhƣ khơng bền vững, nhiều sâu bệnh hại, khả năng phịng hộ mơi trƣờng
cịn kém hoặc do việc quản lý và áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chƣa
hợp lý. Vì vậy, việc nghiên cứu sinh trƣởng, cấu trúc rừng và xác định biện pháp
kỹ thuật lâm sinh tác động là rất cần thiết.
Chí inh là vùng đất rất nổi tiếng bởi địa linh nhân kiệt, bởi vị trí địa lý
đặc biệt, nằm án ngữ tr n đƣờng giao thông thuỷ, bộ từ biên giới phía Bắc về Hà
Nội. Hiện nay, Thị xã Chí Linh có 10392,50 ha đất rừng, trong đó rừng trồng là
8057,2 ha, rừng tự nhiên 2335,30 ha. Rừng trồng chủ yếu là Keo tai tƣợng, Bạch
đàn và rừng Thông mã v ... Tuy nhiên rừng Thông ở đây chất lƣợng thấp do
cơng tác điều tra cịn kém và chƣa áp dụng các kỹ thuật nuôi dƣỡng rừng hợp lý.
Từ những thực tế trên, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc sinh
trưởng của Thông mã vĩ trồng thuần lồi đều tuổi tại thị xã Chí Linh, tỉnh
Hải Dương”.

1


CHƢƠ G I:
ƢỢC SỬ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên th giới
1.1.1. Nghiên cứu quy luật cấu trú đƣờng kính thân cây (N/D)
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính là quy luật kết cấu cơ bản
của lâm phần và đƣợc các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Có
rất nhiều tác giả nghiên cứu về l nh vực này tiêu biểu nhƣ: Balley 1973) sử
dụng hàm Weibull, Schiffel (1898, 1899, 1902) biểu thì đƣờng cong cộng dồn
bằng đa thức bậc ba, Naslund (1936, 1937) xác lập quy luật phân bố Charlier
cho phân bố N/D của lâm phần thuần loài đều tuổi khép tán, Drachenko, Svalov
sử dụng phân bố số cây theo đƣờng kính lâm phần Thơng ơ đới. Đặc biệt để tiếp

cận các dãy phân bố kinh nghiệm của số cây theo đƣờng kính các nhà khoa học
đã sử dụng họ hàm nhƣ:
- Bêta:
+ Bennet F.

1969) đã dung phân bố B ta và xác định các đại lƣợng

đƣờng kính nhỏ nhất (dm), đƣờng kính lớn nhất (dM) thong qua phƣơng trình
tƣơng quan kép với mật độ (N), tuổi (A) và cấp đất

) nhƣ sau:

dm = a0 + a1.logN + a2..A.N + a3.logN

(1.1)

dM = a0 + a1.N + a2.logNA.N + a3.A.S + a4.A.N

(1.2)

+ Burkhart (1974) và Strub (1972) tính tốn các dm, dM, α và β tham số
của phân bố Beeta theo các dạng phƣơng trình:
dm = a 0 + a1.h0 + a2.A.N + a3.

(1.3)

dM = a0 + a1.h + a2.A.N + a3.

(1.4)

α = a0 + a1. + a2.A.h0

(1.5)

a0 + a1. + a2.N.h0

(1.6)

Với: + h0 là chiều cao tầng trội
+ A là tuổi cây
+ N là mật độ lâm phần
2


- Gamma:
+ Lembeke, Knapp và Dittmar sử dụng phân bố Gamma với các tham số
thơng qua các phƣơng trình biểu thị mối tƣơng quan với tuổi và chiều cao tầng
trội.
b = a0 + a1. + a2.

(1.7)

p = a0 + a1.A + a2.

(1.8)

= a0 + a1.h100 + a2.A + a3.A.h100

(1.9)

Một số tác giả thì dùng một số hàm khác để biểu thị các phân bố kinh
nghiệm N D và N H nhƣ: Hàm

eyer, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm ogarit

chuẩn, họ đƣờng cong Pearson, hàm Weibull… Nghi n cứu định lƣợng cấu trúc
N/D và phân bố N/H các tác giả cõ xu hƣớng dựa vào dãy số lí thuyết để mơ tả
phân bố N/D, phân bố N/H và ứng dụng các dãy tần số đó. Đồng thời, bằng
phƣơng pháp giải tích các tác giả đã lựa chọn nhiều hàm toán học để mô phỏng
phù hợp với quy luật cấu trúc.
Việc dung hàm này hay hàm khác để biểu thị dãy phân bố kinh nghiệm
N/D phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác giả và bản chất quy luật đo đạc đƣợc.
Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp cho một dạng hàm số ở các
mức xác suất khác nhau. Trong nghiên cứu xây dựng mơ hình cấu trúc N/D và
mơ hình cấu trúc N H đề tài đã lựa chọn hàm Weibull có dạng :
F x) = α.λ.xα-1.e-λ.x

(1.10)

Trong đó:
F(x) là tần số quan sát
x là cỡ đƣờng kính hay cỡ chiều cao
α, λ là hai tham số của phƣơng trình
1.1.2. Nghiên cứu quy luật tƣơ

qua

ữa chiều ao và đƣờng kính thân

cây (Hvn/D1.3)

Tƣơng quan Hvn/D1.3 cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan
trọng trong hệ thống quy luật kết cấu lâm phần. Qua nghiên cứu của nhiều tác

3


giả cho thấy chiều cao tỉ lệ thuận với tuổi cây rừng, ngh a là cùng với sự tăng l n
của tuổi cây thì chiều cao cũng tăng, đó là kết quả tự nhiên của quá trình sinh
trƣởng. Trong một cỡ đƣờng kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có các
cây thuộc cấp sinh trƣởng khác nhau. Cấp sinh trƣởng càng giảm khi tuổi lâm
phần tăng l n dẫn đến tỷ lệ H D tăng theo tuổi. Từ đó, đƣờng cong quan hệ giữa
H và D có thể bị thay đổi hình dạng và ln dịch chuyển về phía trên khi tuổi
lâm phần tăng l n.
Vagui .B 1955) đã khẳng định “Đƣờng cong chiều cao thay đổi và ln
dịch chuyển hƣớng lên phía trên khi tuổi tăng l n”. Tiurin.Đ.V 1927) đã phát
hiện ra hiện tƣợng này khi ông xác lập đƣờng cong chiều cao các cấp tuổi khác
nhau. Prodan.M (1965) lại phát hiện độ dốc đƣờng cong chiều cao có chiều
hƣớng giảm dần khi tuổi tăng l n và Prodan.

1944) khi nghi n cứu kiểu rừng

“Plenterwal” đã kết luận đƣờng cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của
các dây ở một cỡ kính nhất định nhƣ nhau. Curtis.R.

đã mô phỏng quan hệ

chiều cao với đƣờng kính và tuổi theo dạng phƣơng trình:
Logh = d.b1. + b2. + b3.

(1.11)

Krauter G 1958) và Tinrin Đ.V 1931) nghi n cứu tƣơng quan giữa chiều
cao với đƣờng kính ngang ngực dựa tr n cơ sở cấp đất và cấp tuổi.Kết quả
nghiên cứu cho thấy, khi dãy phân hóa thành các cấp chiều cao thì mối quan hệ
này khơng cần xét đến tác động của hồn cảnh, tuổi và sinh trƣờng của cây rừng
và lâm phần.Vì thế những phân bố này đã đƣợc phản ánh trong kích thƣớc của
cây, ngh a là trong quan hệ H D đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi.
Thực tiễn điều tra rừng cho thấy có thể dựa vào quan hệ H D để xác định
chiều cao tƣơng ứng cho từng kích cỡ kính mà khơng cần phải đo tồn bộ số
cây. Các nhà khoa học đã dung các phƣơng trình tồn học khác nhau để biểu thì
quan hệ nhƣ: Naslund

1929),

snann F 1936), Hohenall W 1936),

Michailov F (1934, 1952), Prodan M (1944), Krenn K (1946), Meyer H.A
1952)… đã đề nghị các dạng phƣơng trình sau:

4


h = a + a1.d + a2.d2

(1.12)

h – 1.3 = d2.(a + b.d)2

(1.13)

h = a.db; logh = a + b.logd

(1.14)

h = a.(1 – e-c.d)

(1.15)

h = a + b.logd

(1.16)

h = k1.db

(1.17)

h – 1.3 = a.(

)

(1.18)

h – 1.3 = a.

(1.19)

Để mô phỏng tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính có thể sử dụng
nhiều dạng phƣơng trình.Việc lựa chọn dạng phƣơng trình thích hợp nhất cho
đối tƣợng nào thì chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ.Tuy nhiên, có hai dạng phƣơng
trình đƣợc sử dụng nhiều nhất để biểu thị đƣờng cong chiều cao là phƣơng trình

Parabol và phƣơng trình logarit.
1.1.3. Nghiên cứu quy luật tƣơ

qua

ữa đƣờ

kí

tá

â và đƣờng

kính ngang ngực (Dt/D1.3).
Đƣờng kính tán Dt là chỉ tiêu thể hiện sức sống và khả năng sinh trƣởng
của cây rừng nên nó có quan hệ mật thiết tới đƣờng kính ngang ngực. Điều đó
đã đƣợc các nhà khoa học nhƣ: Zieger, Itvessalo, Willingham… nghi n cứu và
khẳng định. Mối liên hệ này đƣợc biểu hiện ở nhiều dạng khác nhau nhƣng phổ
biến nhất là dạng phƣơng trình đƣờng thẳng:
Dt = a + b.D1.3
1.2.

(1.20)

Vi t Nam

1.2.1. Nghiên cứu quy luật cấu trú đƣờng kính thân cây rừng
Việc phát hiện ra những quy luật cấu trúc là cơ sở cho kinh doanh rừng.
Hiện nay các kết quả nghiên cứu đã và đang đƣợc áp dụng rộng rãi mang lại
hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh rừng ở nƣớc ta.

Tác giả Đồng Sỹ Hiền 1974) đã dùng họ đƣờng cong Pearson biểu diễn
phân bố số cây theo cỡ kính rừng tự nhiên. Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990)
5


đã sử dụng hàm Meyer và hàm khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh,
ứng dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu quần thể rừng, Nguyễn Văn Trƣơng
(1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu, mô phỏng quy luật cấu trúc đƣờng
kính thân cây cho đối tƣợng rừng hỗn giao khác tuổi …
Đối với những lâm phần thuần lồi, đều tuổi giai đoạn cịn non và giai
đoạn trung niên, của tác giả: Vũ Văn Nhâm 1988), Phạm Ngọc Giao (1989,
1995), Trịnh Đức Huy 1987, 1988), Vũ Tiến Hinh 1990) … đều biểu diễn quy
luật phân bố N/D có dạng lệch trái với các đối tƣợng khác nhau và sử dụng các
hàm toán học khác nhau để biểu thị nhƣ hàm charlier, hàm Weibull …
Ngồi ra cịn có một số tác giả
Nhìn chung, khi mơ hình hóa quy luật cấu trúc N/D, các tác giả nƣớc ta
thƣờng sử dụng 2 phƣơng pháp đó là phƣơng pháp biểu đồ và phƣơng pháp giải
tích tốn học. Đối với rừng trồng thuần loài đều tuổi nhiều tác giả đã chọn phân
bố Weibull để mơ tả và xây dựng mơ hình cấu trúc đƣờng kính lâm phần.
1.2.2. Nghiên cứu quy luật tƣơ

qua

ữa chiều ao và đƣờng kính.

Đồng Sỹ Hiền 1974) đã thử nghiệm các phƣơng trình sau và thấy chúng
đều thích hợp:
h = a0 + a1.d + a2.d2

(1.12)

h = a.db; logh = a + b.logd

(1.14)

h = a + b.logd

(1.16)

h = a0 + a1.d + a2.logd

(1.21)

h = a0 + a1.d + a2.d2 + a3.d3

(1.22)

Trong đó, hai phƣơng trình 1.14) và 1.21) đƣợc chọn làm phƣơng trình
lập biểu cấp chiều cao.
Vũ Văn Nhâm 1988) đã dùng phƣơng trình 1.16) để xác lập tƣơng quan
H/D cho mỗi lâm phần làm cơ sở lập biểu thƣơng phẩm gỗ mỏ rừng Thông mã
v . Tƣơng tự, Phạm Ngọc Giao 1995) cũng đã sử dụng phƣơng trình logarit một
chiều tr n để mô tả tƣơng quan H D của các lâm phần Thông mã v .

6


Bảo Huy 1993) đã thử nghiệm 4 phƣơng trình tƣơng quan H D cho từng
loại ƣu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo, Chiêu lieu ở rừng rụng lá và rừng nửa
rụng lá. Đó là các phƣơng trình:

h = a + b.logd1.3
h = a + b.d1.3
logh = a +b.d1.3
logh = a + b.logd1.3
Từ đó, tác giả đã chọn đƣợc phƣơng trình thích hợp nhất là:
Logh = a + b.logd1.3
1.2.3. Nghiên cứu tƣơ

qua

ữa đƣờ

kí

tá và đƣờng kính ngang ngực.

Vũ Đình Phƣơng 1985) đã thiết lập mối quan hệ DT/D1.3 cho một số loài
cây lá rộng nhƣ: Ràng rang, im xanh, Vạng trứng, Chò chỉ ở lâm phần hỗn
giao khác tuổi phục vụ công tác điều chế rừng. Kết quả đã khẳng định mỗi liên
hệ mật thiết giữa đƣờng kính tán với đƣờng kính ngang ngực của cây tồn tại ở
dạng đƣờng thẳng.
Ngồi ra còn nhiều tác giả khác cũng đề cập đến việc nghiên cứu quy luật
tƣơng quang này nhƣ: Vũ Tiến Hinh, Ngô Kim Khôi, Lê Sáu, Phạm Ngọc
Giao… Phần lớn các tác giả đều sử dụng dạng quan hệ đƣờng thẳng khi mô tả
quy luật DT/D1.3.
để

ủa

vĩ (Pinnus massoniana Lamb)

- T n khác: Thông đuôi ngực, mã v tùng
- Tên khoa học: Pinus massoniana Lamb
- Họ: Thông - Pinaceae
- T n thƣơng phẩm: Maweisong pine
1.3.1.

đ ểm hình thái của â

vĩ

Thơng mã v (Pinus massoniana) thuộc họ thơng (Pinaceae) là lồi cây
nhập nội từ Trung Quốc, là loài cây gỗ lớn, cao từ 20-30m, thân thằng.

7


- Thân và vỏ: Vỏ cây màu xám hồng, nứt dọc, khi già bong mảng. Thân ít
nhựa, nhựa thơm nhẹ. Phân cành cao. Lá hình kim, mọc cụm 2 lá ở đầu cành
nhỏ, cành nhỏ mọc vòng xoắn ốc. Lá kim dài 15–20 cm, bẹ cành nhỏ dài 0,8 cm.
- á: á hình kim, mọc cụm 2 lá ở đầu cành nhỏ, cành nhỏ mọc vòng
xoắn ốc. á kim thƣờng mềm, màu xanh vàng, cành non đầu lá thƣờng có màu
đỏ. Hình dáng lá giống nhƣ đi ngựa n n cây đƣợc gọi là thơng mã v .
- Nón: Nón đơn tính cùng gốc, nón đực hình bng đi sóc xếp sít nhau
ở gần gốc chồi ngọn. Nón cái 3 – 5 cái thƣờng mọc vòng tr n đỉnh chồi ngọn,
khi chín hóa gỗ. Cuống nón thƣờng cong,dài 1cm. Lá bắc khơng phát triển, lá
nỗn phát triển thành các vảy hóa gỗ, mặt vẩy hình quạt, trên mặt vẩy có gờ
ngang nổi rõ.
- Hạt: có cánh, phát tán nhờ gió.
1.3.2.

đ ểm sinh thái của â

vĩ

- Cây ƣa đất sâu, hơi chua. Ƣa khí hậu lạnh, nhiều nắng vào có độ ẩm cao.
Phân bố từ đồng bằng tới độ cao đến 2000m.
- à cây ƣa sáng nhƣng chịu bóng lúc nhỏ. Thơng đi ngựa thích hợp
trồng ở nơi >23o v Bắc, độ cao so với mực nƣớc biển 700 – 1500m, nhiệt độ
khơng khí bình qn năm 17 - 22oC, ẩm độ khơng khí > 80%, mƣa hàng năm
1000-1500mm. Có thể mở rộng vùng trồng ở nơi 18 - 22o v Bắc, độ cao 300700. Khơng thích hợp trồng ở nơi < 18o v Bắc, độ cao tuyệt đối dƣới 300m và
độ ẩm khơng khí < 80%.
Thơng đi ngựa thích hợp với các loại đất hình thành từ đá mẹ macma
chua và đá cát, có thành phần cơ giới nhẹ, độ xốp cao, dễ thốt nƣớc, mùn từ ít
đến trung bình, pHKCl=4 - 4,5.
1.3.3. Giá trị sử dụng
- Gỗ thông đuôi ngựa có màu vàng nhạt, lõi có vân đỏ, giác màu trắng
hơn, sợi gỗ dài, thẳng, mặt gỗ mịn, có mùi dầu. Tỷ trọng gỗ 0,6 xếp nhóm V,
sức chịu uốn cao, hàm lƣợng xenlulơ cao 62,1% vì vậy gỗ thông đuôi ngựa đƣợc
dùng làm nguyên liệu giấy, làm trụ mỏ, làm đồ gia dụng, làm gỗ bao bì. Gỗ dễ
gia cơng, ăn sơn và dầu bóng.
8


CHƢƠ G II:
MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI D

G VÀ HƢƠ G HÁ

GHIÊ CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
- Đánh giá đƣợc đặc điểm cấu trúc và sinh trƣởng của rừng trồng thông
mã v tại địa điểm nghiên cứu.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Nghiên cứu đƣợc cấu trúc rừng trồng thông mã v tại khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu đƣợc đặc điểm sinh trƣởng của đối tƣợng nghiên cứu.
2.2

ố tƣợng, ph m vi và khu vực nghiên cứu

2.2.1. ố tƣợng nghiên cứu
Rừng trồng thông mã v thuần lồi, đều tuổi tại Thị xã Chí Linh – Tỉnh
Hải Dƣơng.
2.2.2. Ph m vi nghiên cứu
- Về địa bàn: chỉ giới hạn trong phạm vi rừng trồng Thông mã v thuần
lồi đều tuổi tại Thị xã Chí Linh – Tỉnh Hải Dƣơng.
- Về nội dung: Nghiên cứu một số đặc điểm sinh trƣởng và cấu trúc của
tầng cây cao của rừng trồng Thơng mã v thuần lồi đều tuổi tại Thị xã Chí Linh
– Tỉnh Hải Dƣơng.
2.3. Nội dung nghiên cứu
vĩ

2.3.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng trồ

- Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính N/D1.3
- Quy luật phân bố số cây theo chiều cao N/ Hvn
2.3.2. á

á

ột số chỉ t êu s

trƣởng của rừng trồ

vĩ

- Nghiên cứu sinh trƣởng đƣờng kính ngang ngực D1.3
- Nghiên cứu sinh trƣởng của chiều cao vút ngọn Hvn
- Nghiên cứu sinh trƣởng của đƣờng kính tán Dt
2.3.3. Nghiên cứu mối quan h giữa một số chỉ t êu s
vĩ
9

trƣởng của loài


- Nghiên cứu mối quan hệ giữa đƣờng kính ngang ngực và chiều cao vút
ngọn (D1.3 – Hvn).
- Nghiên cứu mối quan hệ giữa đƣờng kính ngang ngực và đƣờng kính tán
(D1.3 - Dt).
2.4
2.4.1.

ƣơ

p áp

ƣơ

ê

ứu

p áp k thừa số

u

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội của khu vực nghiên cứu.
- Đặc điểm sinh thái của lồi Thơng mã v .
- Lịch sử rừng trồng Thông mã v tại địa phƣơng.
2.4.2.
2.4

ƣơ

p áp t u t ập số li u

p t u

u n

- ơ thám khu vực nghiên cứu để chọn vị trí ơ tiêu chuẩn (OTC).
- Mô tả đặc điểm chung của ô tiêu chuẩn gồm: địa chỉ, diện tích lơ rừng,
vị trí otc, lồi cây trồng, thời điểm và phƣơng thức rồng…
- Trên khu vực nghiên cứu tiến hành lập 6 ô tiêu chuẩn, mỗi ơ có diện tích
1000m2 (40 x 25 m). Các ô tiêu chuẩn đƣợc lập sao cho cạnh chiều dài song
song với đƣờng đồng mức.
2.4

P ươn p p t u th p số liệu trong OTC
- Đo đếm các chỉ ti u sinh trƣởng:
Trong ô tiêu chuẩn đã lập tiến hành xác định các chỉ ti u sinh trƣởng sao

cho tất cả các cây trong ơ tiêu chuẩn:
+ Đƣờng kính ngang ngực (D1.3): Sử dụng thƣớc kẹp kính đo theo 2 chiều
Đơng – Tây, Nam – Bắc sau đó lấy trị số trung bình với độ chính xác đến cm.
Đơn vị tính: cm
+ Chiều cao vút ngọn (Hvn): Sử dụng thƣớc đo cao Bumles để xác định
chiều cao vút ngọn. Chiều cao vút ngọn đƣợc đo từ mặt đất đến đỉnh sinh trƣởng
của cây, độ chính xác 0,1m. Đơn vị tính: m.

10


+ Đƣờng kính tán (Dt): Sử dụng thƣớc dây đo hình chiếu vng góc của
tán lá xuống mặt đất, đo theo 2 chiều Đông – Tây và Nam – Bắc rồi lấy trị số
trung bình. Đơn vị tính: m.
+ Cây sinh trƣởng tốt (T): là những cây sinh trƣởng khỏe mạnh, thân
thẳng , tán cân đối, không sâu bệnh
+ Cây sinh trƣởng trung bình (TB): là những cây có hình thái trung gian,
sinh trƣởng trung bình
+ Cây sinh trƣởng xấu (X): là những cây cong queo, sâu bệnh, cụt ngọn,
nhiều u bƣớu.
- Số liệu điều tra đƣợc ghi vào biểu sau:
Biểu 0 :

ều tra tầng cây cao

OTC: ................

Sotc: ......................

Ngày điều tra: ..............

Ngƣời điều tra: ...........

Tuổi cây: .........

Hƣớng dốc: ......................

STT

2.5
2.5.1.

Loài

ƣơ
ƣơ

Dt (m)

D1.3
(cm)

t

NB

TB

Hvn

Hdc

ẩ

(m)

(m)

ất

p áp xử lí số li u
p áp chỉnh lý số li u và tính tốn

Số liệu thu đƣợc từ các ô tiêu chuẩn đƣợc chỉnh lý, tổng hợp theo phƣơng
pháp thống kê toán học trong lâm nghiệp, sử dụng phƣơng pháp chia tổ ghép
nhóm của Brooks và Caruther.
- Chia tổ ghép nhóm dùng cơng thức:
m ≥ 5log n)
Trong đó:
m là số tổ
n là dung lƣợng mẫu

11

- Cự ly tổ đƣợc tính theo cơng thức:
K=
Với Xmax và Xmin là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất của các chỉ tiêu
tính tốn.
Lập bảng chỉnh lý theo mẫu:
STT Phân tổ

Trị số giữa tổ

Tần số

(Xi)

(fi)

∑

Xi2

N

fiXi

fiXi2

S1

S2

Trong đó:

fi là tần số xuất hiện các giá trị trong tổ Đƣợc xác định bằng phƣơng
pháp kiểm phiếu bầu cử).
- Tính các giá trị đặc trƣng mẫu:
Chỉnh lý số liệu và tính toán nội nghiệp: Số liệu đo đếm các chỉ tiêu sinh
trƣởng tr n các TC đƣợc nhập vào máy tính nhờ phần mềm Excel.
các đặc trƣng:
+ Trị số trung bình mẫu:
X = ∑
+ Phƣơng sai mẫu:
Với x = ∑

S2 =

-

+ ai ti u chuẩn:
S= √
+ Hệ số biến động:
S% =

x100

+ Hệ số chính xác:
P% =

√

12

∑

Tính tốn


2.5.2. Lựa chọn phân bố lý thuy t phù hợp
Căn cứ vào phân bố thực nghiệm ở các ô ti u chuẩn ta lựa chọn phân bố
l thuyết phù hợp.
Đặt giả thiết:
H0: Fx (x) = F0 (x)
H0: Fx (x) # F0 (x)
Với F0 x) là phân bố Weibull
Kiểm tra giả thuyết H0 bằng ti u chuẩn khi bình phƣơng χ²)
Ta có cơng thức:
χ²n= ∑
Trong đó:
fl là tần số l thuyết.
fi là tần số thực nghiệm
Nếu χ²n< χ²05tra bảng với bậc tự do k = m – r – 1 thì chấp nhận giả thueet.
Kết luận là phân bố l thuyết mô phỏng tốt cho phân bố thực nghiệm.
Ti u chuẩn để lựa chọn phân bố l thuyết: Hàm l thuyết đƣợc chọn phải
là hàm thỏa mãn các y u cầu sau:
+ Khả năng chấp nhận cao
+ Hàm đơn giản so với các hàm khác.
+ Các tham số của các hàm có quy luật đặc bi t, quy luật biến đổi trực
tiếp hoặc gián tiếp.
Hàm đƣợc lựa chọn cho chuy n đề: Căn cứ vào nhơngx nghi n cứu của
các tác giả trong và ngoài nƣớc trƣớc khi nghi n cứu của các khóa trƣớc, chuy n
đề chọn hàm Weibull để mô phỏng phân bố thực nghiệm cho một số nhân tố
sinh trƣởng của lâm phần.
Phân bố Weibull là phân bố xác suất của biến ngẫu nhi n li n tục với

miền giá trị 0,

). Hàm mật độ có dạng:
F(x) = α*λ*∫

13

λ.x


Và hàm phân bố F x) = 1 -

λ.x

Tham số λ đặc trƣng cho độ nhọn phân bố.
Tham số α đặc trƣng cho độ lệch của phân bố.
α=1 phân bố có dạng giảm
α=3 phân bố đối xứng
α>3 phân bố lệch phải
α<3 phân bố lệch trái
2.5.2.1. X

định các tham số của phân bố Weibull

- Để xác định các tham số của phân bố Weibull có thể sử dụng một trong
những phƣơng pháp sau:
+ Cho trƣớc α thùy theo mức độ lệch trái hay lệch phải của phân bố thực
nghiệm và ƣớc lƣợng λ bằng phƣơng pháp tối đa hợp lý.
λ
Trong đó:

∑

x = di - dmin

di: là trị số giữa cỡ kính thứ i
dmin là trị số quan sát nhỏ nhất
+ Dùng phƣơng pháp tuyến tính hóa làm tần suất lũy tích để xác định
cùng một lúc λ và α.
Chuy n đề sử dụng phƣơng pháp thứ nhất để xác định các tham số của
phân bố Weibull.
2.5.2.2. Tính xác suất theo phân bố Weibull
Phân bố Weibull là phân bố liên tục, nên xác suất biến ngẫu nhiên liên tục
X có phân bố Weibull lấy giá trị trong khoảng (x1, x2). Hàm mật độ có dạng:
F(x) = α*λ*∫

λ.x

dx

Đây là cơng thức để tính tần suất l thuyết ở các tổ quan sát theo biến có
phân bố Weibull và từ đây ta có thể tính tần số l thuyết fi = n.pi
2.5.2.3. Chuyển đổ

đạ lượng quan sát bất kì về dạng Weibull

X = Y – Ymin

14

Trong đó, Y là đại lƣợng quan sát bất kỳ nhƣ D1.3 hay Hvn … Đem biến X
chia thành từng tổ để tính tần suất lý thuyết theo cơng thức trên.
t p â

ốt ự

t

λ.x

F x) = α*λ*∫
Xi

fi

Xd

Xt

op â

Xia

Xi

ố

u

dx

fi.Xia

Pi

fll

Kể

tra

Tổng
2.5.3. Nghiên cứu phẩm chất lô rừng
Phẩm chất lô rừng đƣợc xác định theo phần trăm, cụ thể:
- ố cây có phẩm chất tốt T): %T =

(%)

- ố cây có phẩm chất trung bình TB): %TB =
- ố cây có phẩm chất xấu X): %X =
2.5.4. Phân tích quan h giữa H- D bằ

(%)

(%)
p ƣơ

p áp p â tí

ồi quy

tuy n tính.
Tƣơng quan H – D đƣợc mô phỏng theo 2 hàm là hàm bậc nhất và hàm
loogarit
H = a + b.D1.3
H = b + b.log (D1.3)
2.5 4

X

định các tham số ở mẫu

Việc xác định các tham số a, b đƣợc tiến hành bằng phƣơng pháp bình
phƣơng bé nhất

) và đƣợc tính theo cơng thức sau:
b=
a= ̅

̅

Trong đó:
b là hệ số hồi quy trong tổng thể.
a là hằng số tự do.

15


Phƣơng pháp ƣớc lƣợng bằng bình phƣơng bé nhất có những tính chất sau:

+ Đƣờng thẳng hồi quy đi qua điểm có tọa độ là trung bình của X và Y.
+ Trung bình của các giá trị lý luận bằng trung bình của Y quan sát.
+∑

̂

̂

với e là sai số dƣ mẫu;

=∑

Hệ số hồi quy là những hàm ƣớc lƣợng không chệch và hiệu nghiệm
tƣơng ứng với các tham số A và B của hàm hồi quy tuyến tính của tổng thể.
2.5.4.2. Kiểm định sự tồn tại của các hệ số
Đặt giả thiết: H0:

=0, B= 0 và kiểm định chúng bằng ti u chuẩn t theo

các công thức:
ta =
tb =
Trong đó:
Sa = ̂ √∑
Sb = ̂ √∑
̂

Cịn

√∑

̂

̂ gọi là sai ti u chuẩn quy hồi, còn là phƣơng sai hồi quy hay còn gọi là
phƣơng sai dƣ) một ƣớc lƣợng khơng chệch của

. Phƣơng sai hồi quy cịn

đƣợc tính theo công thức:

Nếu giá trị tuyệt đối của ta và tb tính theo hai cơng thức tr n lớn hơn

⁄

ừng với bậc tự do k = n – 2 thì giả thiết bị bac bỏ, ngƣợc lại thì giả thuyết tạm
thời đƣợc chấm nhận.
Trong các cơng thức tr n thì:
+ Sa và

b

là sai số của các hệ số.

+ n là dung lƣợng quan sát.
+

là mức

ngh a dùng để kiểm định mặc định
16

= 0,05)


Nếu hệ số a và b tồn tại ta cần tiến hành ƣớc lƣợng khoảng của chúng nhƣ
sau:
P(a -

⁄

Sa

A

a+

⁄

Sa) = 1- α

P(a -

⁄

Sb

A

a+

⁄

Sb) = 1- α

2.5.4.3. Quan hệ giữa hệ số hồi quy và hệ số tươn quan
Từ công thức tính hệ số tƣơng quan và cơng thức tính hệ số hồi quy ta
chứng minh đƣợc quan hệ giữa hệ số hồi quy và hệ số tƣơng quan nhƣ sau:
r = b.√
và

r2 =

⁄

⁄

Nhƣ vậy, hệ số tƣơng quan sẽ không thay đổi nếu chúng ta biểu thị X là
hàm số và Y là biến số.
trình phân tích tƣơng quan, tính tốn các đăch trƣng mẫu đều đƣợc
xử lí bằng phần mềm Excel, phần mềm P

và phần mềm phân tích số liệu của

tác giả Bùi

uy hoạch, khoa âm học, Trƣờng

ạnh Hƣng, bộ môn Điều tra –

Đại học âm nghiệp.

2.5.5. Phân tích quan h giữa DT - D1.3 bằng p ƣơ

p áp p â tí

ồi quy

tuy n tính.
Các nhân tố điều tra khác nhau trong cùng một lâm phần đều có mối quan
hệ với nhau, tùy mức độ liên hệ của các nhân tố đó mà mỗi lồi cây có những
phƣơng trình biểu thị khác nhau. Quan hệ giữa DT và D1.3 đã đƣợc nhiều nhà
khoa học tìm hiểu, nghiên cứu và sử dụng để xác định DT thông qua việc đo
D1.3. Tr n cơ sở số liệu DT và D1.3 đã đo đếm từ các ô tiêu chuẩn đã lập tiến hành
khảo sát tƣơng quan giữa đƣờng kính tán với đƣờng kính ngang ngực nhƣ sau:
DT = a + b.D1.3
au đó kiểm tra sự tồn tại của phƣơng trình, các hệ số hồi quy, xác định
các tham số, xác định quan hệ giữa hệ số tƣơng quan và hệ số hồi quy.

17


CHƢƠ G III:
ẶC IỂ

CƠ ẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

ều ki n tự nhiên
3.1.1. Vị trí địa lý
Chí Linh là một thị xã ở phía bắc tỉnh Hải Dƣơng, có ranh giới:
- Phía tây bắc giáp với tỉnh Bắc Giang.
- Phía đơng giáp với thị xã Đơng Triều của Quảng Ninh.

- Phía nam giáp với huyện Kinh Mơn và huyện Nam Sách.
- Phía tây giáp với 3 huyện ƣơng Tài, Gia Bình, uế Võ của Bắc Ninh.
3.1.2. ịa hình
Địa hình Chí inh đa dạng phong phú, có diện tích đồi núi, đồng bằng
xen kẽ, địa hình dốc bậc thang từ phía bắc xuống phía nam, nhìn chung địa hình
chia làm 3 tiểu vùng chính:
- Khu đồi núi bao gồm rừng tự nhiên và rừng trồng, càng về phái Bắc đồi
núi càng cao.
- Khu đồi bát úp gó lƣợn sóng xen kẽ bãi bằng, đồi ở đây khơng cao lắm,
trung bình từ 5 - 60 m, có độ dốc từ 10-150.
- Khu bãi bằng phù sa mới, phân bố ở phía nam đƣờng 18, địa hình tƣơng
đối bằng phẳng, càng về phái Nam càng trũng, có nơi cốt đất chỉ +0,8m.
3.1.3. Thổ

ƣỡng

Đất Chí inh đƣợc hình thành từ 2 nhóm chính, nhóm đất đồi núi đƣợc
hình thành tại chỗ, phát triển tr n các đá sa thạch; nhóm đất thủy thành do phù
sa sơng Kinh Thầy và Thái Bình bồi tụ. Theo tài liệu của Viện nơng hóa thổ
nhƣỡng Việt Nam, đất nông nghiệp đƣợc phân loại nhƣ sau :
- Địa hình: cao 21%, vàn 47,2%, thấp 27,5%, trũng 4,3%.
- Thành phần cơ giới: đất thị nhẹ 42,2%, thịt trung bình 28,1%, nặng 29,7%.
- Độ chua: cấp I: 74,5%, cấp II: 15%, cấp III: 8%, cấp IV: 2,5%.

18