Bài giảng điều tra rừng

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

1
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên

Bi Mở Đầu
0.1 Vị trí, tính chất, nhiệm vụ v đối tợng của điều tra rừng.
Điều tra rừng (ĐTR) l môn khoa học chuyên nghiên cứu những cơ sở lý
luận v phơng pháp đánh giá ti nguyên gỗ của rừng. L khoa học ứng dụng
nên ĐTR vừa mang tính chất của môn khoa học cơ sở vừa mang tính chất của
khoa học chuyên môn trong nghnh Lâm Nghiệp .
-Nhiệm vụ:
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận gồm quy luật hình dạng thân cây, quy luật kết cấu
lâm phần, quy luật sinh trởng, tăng trởng của cây rừng v lâm phần.
+ Xây dựng các phơng pháp đánh giá ti nguyên gỗ của rừng về các mặt : phân
bố ti nguyên rừng, số lợng, chất lợng v diễn biến ti nguyên rừng.
- Đối tợng:
+ Cây riêng lẻ (cây ngả v cây đứng)
+ Tổng thể các cây riêng lẻ trên một diện tích nhất định (lâm phần)
+ Rừng tre nứa.

0.2. Tóm tắt lịch sử ra đời v phát triển của ĐTR
Điều tra rừng ra đời khi rừng v sản phẩm của nó đợc xem l đối tợng trao
đổi mua bán. Lịch sử ĐTR trên thế giới đã trải qua gần 300 năm v đợc chia
lm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: từ năm 1730 trở về trớc, đặc điểm của giai đoạn ny sử dụng
phơng pháp suy diễn (đi từ cái chung đến cái riêng) áp dụng trong ĐTR đã
không phù hợp với đặc điểm của đối tợng điều tra l cây gỗ, một cá thể sinh
vật đa dạng v phong phú.
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

2
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
- Giai đoạn 2: Từ 1730_1920. Thịnh hnh khuynh hớng thực nghiệm trong
ĐTR v bằng phơng pháp quy nạp l phơng pháp thích hợp, đã phát hiện
những quy luật khách quan tồn tại trong rừng, từ đó xây dựng v hon thiện
nhiều phơng pháp điều tra cho đến nay vẫn còn đợc ứng dụng.
- Giai đoạn 3: Từ năm 1920 đến nay với 3 đặc trng cơ bản:
+ ứng dụng ngy cng rộng rãi v sâu sắc toán học thống kê trong nghiên cứu v
thực tiễn ĐTR.
+ Sử dụng những kỹ thuật tính toán hiện đại trong ĐTR.
+ Vận dụng những thnh tựu khoa học hiện đại vo ĐTR (viễn thám trong ĐTR).
*Trong nớc:

+1957 tiến hnh ớc đoán ĐTR.
+ 1958_1960 thử nghiệm phơng pháp điều tra ngẫu nhiên của Cộng ho liên
bang Đức.
+ 1960_1965 thử nghiệm phơng pháp điển hình của Trung Quốc.
+ 1965_1970 đã xây dựng đợc quy trình ĐTR thống nhất.
+ Đã tiến hnh thử nghiệm phơng pháp viễn thám trong ĐTR.
+ Đã xây dựng các bảng biểu phục vụ công tác ĐTR, kinh doanh rừng nh biểu
thể tích cây đứng rừng miền Bắc Việt Nam, biểu thể tích loi mỡ, thông 3 lá, keo
lá trm
0.3. Khái quát đặc điểm ti nguyên gỗ rừng Việt Nam
0.3.1. Về diện tích rừng
- Tính đến hết năm 1999 cả nớc có 10.915.592ha rừng các loại, độ che phủ
tơng ứng l 33,2% trong đó:
+Rừng tự nhiên: 9.444.198 ha chiếm 86,5% tổng diện tích rừng cả nớc.
+Rừng trồng: 1.471.394 ha chiếm 13,5% tổng diện tích rừng cả nớc.
- Diện tích rừng từng vùng:
phân bố diện tích rừng theo từng vùng thể hiện ở bảng sau:

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

3
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên

STT Vùng Tổng diện
tích(ha)
Độ che
phủ(%)
Rừng tự
nhiên (ha)
Rừng
trồng (ha)
1
2
3
4
5
6
7
8
Tây Bắc
Đông Bắc
Đồng Bằng Sông Hồng
Bắc Trung Bộ
Duyên Hải Miền Trung
Tây Nguyên
Đông Nam Bộ
Đồng Bằng Sông Cửu Long
963.441

2.368982
83.368
2.135.649
1.139.291
2.373.116
1.581.000
270.475
27,0
35,1
6,6
41,6
34,5
53,2
35,5
6,8
884.409
1.890.595
45.333
1.835.633
969.316
2.339.167
1.416.643
63.120
79.032
478.387
38.305
300.016
169.975
33.949
64.357

207.373

+ Có 3 vùng diện tích rừng còn tơng đối nhiều: Tây Nguyên chiếm 21% diện
tích rừng cả nớc; Bắc Trung Bộ chiếm 19,6%; Duyên Hải Miền Trung 10,45%.
+Đồng Bằng Sông Hồng v Đồng Bằng Sông Cửu Long diện tích quá ít.
- Diện tích rừng phân theo chức năng:

TT
Loại rừng
DT(ha)
Tỷ
lệ(%)
RTN
(ha)
Rừng
Trồng (ha)
I
1
2
3
Tổng cộng ton quốc
Rừng đặc dụng
Rừng phòng hộ
Rừng sản xuất
10.915.592
1.524.867.
5.350.669
4.040.056
100
14

49
37
9.444.198
1.463.746
4.812.671
3.167.781
1.471.394
61.121
537.998
872.275

0.3.2. Về trữ lợng
-Tổng trữ lựng rừng gỗ 751,5 triệu m
3

+ Rừng tự nhiên 720,9 triệu m
3

*Rừng gỗ 666,1 triệu m
3

*Rừng hỗn giao 51,4 triệu m
3

* Rừng ngập mặn 0,6 triệu m
3

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

4

Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
*Rừng núi đá 2,8 triệu m
3

* Rừng trồng 30,6 triệu m
3

*Rừng tre , nứa 8,4 tỷ cây

3.3. Nhận xét chung về diễn biến rừng
- Giai đoạn 1992-1999:
+ Diện tích rừng tự nhiên tăng 0,8 triệu ha, (tăng 9,5%) trong đó:
* Vùng Tây Bắc tăng 403.424 ha, (tăng 84%)
* Vùng Đông Bắc tăng 683.294 ha (tăng 56%)
* Vùng Đồng Bằng Sông Hồng tăng22.615 ha, (tăng 99.5%)
*Vùng Bắc Trung Bộ tăng 408.848ha, (tăng 28%)
*Duyên Hải Nam Bộ giảm 2.764ha, (giảm 0,3%)
* Tây Nguyên giảm 420.767ha, (giảm 15,2%)
*Đồng Bằng Sông Cửu Long giảm 15.430 ha, (giảm 19,6% )
+Về trữ lợng: Tổng trữ lợng gỗ rừng tự nhiên thuộc loại rừng phòng hộ v
sản xuất năm 1992 l 657,4 triệu m
3
, năm 1999 l 584,4 triệu m
3
- giảm 73 triệu
m
3
11,1%.
3.4. Một số đặc điểm khác.
- Về tổ thnh

Rừng nớc ta rất phong phú về loi cây: 12.000 loi cây khác nhau. Tuy
nhiên trên một đơn vị diện tích số loi rất nhiều nhng số cá thể lại rất ít . Đặc
điểm ny gây khó khăn cho công tác điều tra kinh doanh rừng.
- Về cấu trúc tuổi
Đại đa số rừng tự nhiên nớc ta khác tuổi đến cao độ, rừng đồng tuổi chỉ
chiếm một diện tích rất nhỏ. Từ đó có thể chia rừng nớc ta thnh hai đố tợng l
rừng thuần loi đồng tuổi v rừng hỗn giao khác tuổi. Hai đối tợng ny có
quy luật kết cấu khác nhau nên phải áp dụng những phơng pháp v thủ pháp
điều tra khác nhau.
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

5
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
- Về dạng sống
Rất đa dạng phong phú: Thực vật thân gỗ, thân thảo, dây leo, thực vật ngoại
tầng, ký sinh, cộng sinh, thực vật thắt nghẹt

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

6
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Chơng 1
Điều tra cây riêng lẻ
1.1. Nghiên cứu hình dạng thân cây
1.1.1. ý nghĩa, những nhân tố ảnh hởng đến hình dạng thân cây
Nh ta đã biết, các khối hình học chính tắc nh viên trụ, hình đế, parabôlôid bậc 2,
hình nón có kích thớc cơ bản giống nhau cùng tiết diện đáy, v chiều cao nhng thể
tích của chúng không nh nhau. Sở dĩ có sự sai lệch trên l do hình dạng của chúng
không giống nhau.
Thân cây rừng l một khối lập thể. Thực tiễn đo cây thờng gặp những cây có
cùng đờng kính v chiều cao, song thể tích của chúng không giống nhau. Sự khác biệt
ny do hình dạng thân cây khác nhau gây nên. Vì vậy có thể nói: Trong mối liên hệ
nhất định giữa chiều cao v đờng kính, hình dạng trở thnh nhân tố quyết định thể tích
thân cây rừng
Nhân tố ảnh hởng:
- Loi cây:

- Tuổi:
- Vị trí sống của cây:
- biện pháp tác động:
Kết luận: Hình dạng thân cây chịu tác động tổng hợp của nhiều nhân tố khiến cho
việc cô lập nghiên cứu ảnh hởng riêng rẽ của từng nhân tố sẽ rất phức tạp, tốn kém v
ít mang lại hiệu quả thiết thực. Phải coi hình dạng thân cây l một tồn tại khách quan,
một hệ quả m khoa học đo cây cần nghiên cứu chứ không nên đi vo các nguyên nhân
tạo ra hình dạng đó.
1.1.2. Hình dạng tiết diện ngang thân cây.
Dùng mặt phẳng cắt vuông góc với trục dọc thân cây sẽ đợc một tiết diện gọi l
tiết diện ngang thân cây. Hình dạng tiết diện ngang thân cây biến đổi rất phức tạp từ
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

7
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
gốc đến ngọn thân cây. Đặc biệt phần gốc thân cây do ảnh hởng của bạnh vè, tiết diện
ngang không có hình dạng chính tắc m tạo thnh các thể hình sao.
Mục đích của việc nghiên cứu hình dạng tiết diện ngang l nhằm tìm cách đo tính
diện tích của nó sao cho đơn giản v đủ độ tin cây lm cơ sở cho những tính toán tiếp
theo.
Qua nghiên cứu ngời ta thấy rằng, dùng công thức diện tích hình tròn có lm
tăng diện tích tiết diện so với dùng công thức diện tichs hình elíp nhng việc tính
toán lại đơn giản. Tuy nhiên sai số ny tơng đối nhỏ nằm trong giới hạn sai số cho
phép trong điều tra rừng vì vậy ĐTR đã chấp nhận sai số nói trên v dùng công thức
tính diện tích hình để tính diện tích tiết diện ngang thân cây. Để đơn giản, ngời ta
đã lập sẵn bảng tra diện tích v chu vi hình tròn ứng với các trị số đờng kính khác
nhau. (xem sổ tay điều tra quy hoạch rừng NXB Nông nghiệp - 1995)
1.1.3. Hình dạng tiết diện dọc thân cây.
Một số quan điểm khi nghiên cứu hình dạng tiết diện dọc thân cây:
+ Dựa trên những giả thuyết cơ lý để giải thích hình dạng thân cây.

+ Dựa trên quan điểm sinh lý học với lý luận phát tán.
+ Nghiên cứu trực tiếp hình dạng thân cây thông qua d
i
/d
j
.
+ Nghiên cứu đờng sinh thân câyqua phơng trình tổng quát y
a
= cx
b
.
Dùng mặt phẳng cắt dọc thân cây theo trục trung tâm thân cây sẽ đợc một tiết
diện giới hạn bởi hai đờng cong gọi l tiết diện dọc thân cây.
Mục đích của việc nghiên cứu tiết diện dọc nhằm tìm cách biểu thị hình dạng v
lm cơ sở cho việc tính toán thể tính toán thể tích thân cây.
Qua nghiên cứu của các tác giả, thấy rằng hình dạng thân cây có thể đợc biểu thị
bằng phơng trình:
Y
2
= AX
m

trong đó y l bán kính ( hoặc đờng kính, hay hệ số thon) lấy ở vị trí no đó trên
thân cây. X l độ cao tơng ứng của y tính từ ngọn cây. A l hệ số của phơng trình.
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

8
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Khi m lấy các giá trị khác nhau sẽ có các phơng trình đờng sinh tơng ứng của các
thể hình học tròn xoay khác nhau:

Nếu m = 0 thì y
2
= A
m = 1 y
2
= AX
m = 2 y
2
= AX
2
m = 3 y
2
= AX
3

Khi cho các đờng biểu diễn xoay quanh trục honh sẽ đợc các thể hình học tròn
xoay tơng ứng: Viên trụ, paraboloit bậc 2, nón v hình đế. Các thể hình học ny tơng
ứng với từng bộ phận trên thân cây. Trong đó thể paraboloit bậc 2 chiếm đại bộ phận
thân cây(75%)
Kết luận chung:
Có thể coi tiết diện ngang thân cây l hình tròn v không nên
xử dụng tiết diện phần gốc cây để tính thể tích thân cây. Trong nhiều trờng hợp
có thể coi thân cây nh một khối paraboloit bậc 2 v một đoạn ngắn thân cây l
hình viên trụ. Thân cây l tổ hợp của nhiều thể hình học, hình đế, viên trụ, Pa
2
,
nón. Một phơng pháp đo tính thể tích chỉ đảm bảo tin cậy khi đã xem xét đầy đủ
tới đặc điểm ny.
1.1.4. Các chỉ tiêu biểu thị hình dạng thân cây.
- Chỉ số hình dạng m:

y
2
= AX
m

d
1
2
= AX
m
1
2logd
1
= mlogx
1

d
2
2
= AX
m
1
2logd
2
= mlogx
2

m = 2logd
1
2logd

2
= m (log x
1
-log x
2
)
2log d
1
/d
2
= m.log x
1
/x
2

m = 2log d
1
/d
2
/ log x
1
/x
2

VD: d
1
= 15cm x
1
= 10,5
d

2
= 13cm x
2
= 8,5
m = 1,35
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

9
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Chỉ số hình dạng m tính toán phức tạp, m biến đổi rất phức tạp từ ngọn đến gốc cây nên
không thể tìm đợc một trị số m bình quân chung cho một cây cá biệt. Vì vậy chỉ số m
rất ít đợc ứng dụng trong thực tiễn điều tra rừng.
- Độ thon
+ Tuyệt đối S
td
= (d
0
-d
n
)/1m = d
0
-d
n

+ Bình quân S
bq
= (d
0
-d
n

)/L với cây đứng S
bq
= d
1.3
/h- 1,3
+Tơng đối K, q
- Hình suất Schiffel q
2
= d
1/2
/d
1.3
- Hình số tự nhiên f
0j

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

10
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
1.2. Đo tính thể tích cây ngả.
1.2.1 Đặc điểm đo tính thân cây ngả v dụng cụ đo.
Cây ngả l cây đã đợc chặt ngả nằm trên mặt đất, dễ dng đo đạc với độ
chính xác mong muốn. Tuy nhiên trên cây ngả thờng không có bộ phận gốc
chặt nên cần phải đo tính bổ xung. Muốn xác định thể tích thân cây phải xác
định đợc đờng kính v chiều di. Để đo chiều di thờng dùng thớc mét hoặc
thớc dây. Loại thớc mét thờng có độ di 1m, 2m, hai đầu có hai kim nhọn để
hạn chế sai số tích luỹ, khi phải đo những khoảng cách lớn.
Để đo đờng kính thờng dùng các dụng cụ:
+ Thớc kẹp kính, dây đo đờng kính, dây đo chu vi.
+ Cấu tạo thớc kẹp kính: gồm ba bộ phận: Thân thớc, chân thớc cố
định, thân thớc di động có thể trợt trên thân thớc.
Để xác định thể tích thân cây ngả có 3 phơng pháp: Vật lý, cân trọng lợng,
dùng công thức hình học.

1.2.2. Xác định thể tích thân cây ngả bằng công thức đơn
Nguyên lý chung l: Tìm một khối viên trụ tởng tợng có chiều cao bằng
chiều di thân cây, tiết diện đáy l một tiết diện trung bình no đó. Thể tích viên
trụ tởng tợng sẽ l:
V = g.l = (1/4).c. l = (/4) d
2
. l

Trong đó:
V: l thể tích
l: l chiều di thân cây
g: l tiết diện ngang
c: l chu vi của tiết diện ngang
d: l đờng kính của tiết diện ngang trung bình đó.

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

11
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
1.2.2.1. Công thức đơn tiết diện giữa
Nếu coi thân cây nh một khối pa rabol bậc 2 thì thể tích của nó chính bằng thể tích
một hình viên trụ có chiêù cao bằng chiều di thân cây còn tiết diện đáy bằng tiết diện
giữa của nó.
Theo tính chất của một khối hình học tròn xoay:Bình phơng bán kính
biến đổi tỉ lệ với luỹ thừa bậc m độ cao tơng ứng của chúng nên:

r
0
2
/r
m
2
= (h/(h/2))
m

Với Parapol bậc 2 thì m = 1 nên:

r

0
2
/r
m
2
= h/(h/2) = 1/2 tức l r
0
2
= 2r
m
2


Thêm h vo hai vế, ta có:

.r
0
2
.h = 2 r
m
2
.h hay: r
m
2
.h = 1.r
0
2
.h

Vế phải chính l công thức thể tích của Parapol bậc hai. Vậy thể tích thân cây

có thể tính bằng công thức:

V = (1/4).c
m
2
. h = (/4) .d
m
2
. h = g
m
.h= r
m
2
.h

h: l chiều di, r
m
, d
m
, c
m
, g
m
lần lợt l bán kính, đờng kính, chu vi v
tiết diện giữa của chúng.
Công thức trên do Huber đề xuất nên còn đợc gọi l công thức Huber.

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

12
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
1.2.2.2. Công thức đơn tiết diện bình quân
Nếu coi bộ phận thân cây nh một parapol cụt thì thể tích của nó sẽ bằng
thể tích một hình viên trụ có chiều cao bằng chiều di thân cây còn tiết diện đáy
sẽ bằng trị số bình quân tiết diện đầu v cuối.

V = (/4).((d
0
2
+d
n
2
)/2). l = (1/4).((C
0
2
+C
n
2
)/2). l = ((g
0
+g
n
)/2).l

Công thức trên gọi l công thức Smalian
1.2.3.Xác định thể tích thân cây bằng công thức kép:
Nguyên lý chung của phơng pháp l: Nếu coi thân cây l khối hình học

tròn xoay với phơng trình có dạng tổng quát: y
2
= AX
m
thì thể tích của nó sẽ
bằng tích phân từ gốc đến ngọn cây của phơng trình đó. Thực chất l thể tích
thân cây bằng tổng một số lớn vô hạn thể tích những hình viên trụ có tiết diện l
y
2
còn chiều cao l dx.
Trong thực tế không thể v cũng không cần thiết phải chia thân cây thnh vô
hạn đoạn, m chỉ cần chia thnh một số đoạn nhất định. Thể tích của mỗi đoạn
đợc đo tính bằng công thức đơn. Riêng đoạn ngọn sử dụng công thức hình nón
để tính thể tích. Cộng thể tích các phân đoạn sẽ đợc thể tích thân cây.
1.2.3.1. Công thức kép chia thân cây thnh các đoạn có độ di tuyệt đối
bằng nhau.
Có thể chia thnh các đoạn có độ di 1,2 hoặc 0,5m. Đoạn ngọn có l L,
thờng lấy 1m l < 3m.
V = v
1
+ v
2
+ + v
n-2
+v
n-1
+V
n
Tuỳ cách tính thể tích từng phân đoạn m tăng trởng có:
+ Công thức kép tiết diện giữa.

v = g
1
l + g
3
l + +g
n-1
l+1/3g
n-
l
n

= (g
1
+ g
3
+ +g
n-1
)l + 1/3g
n-
l
n

Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

13
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Hoặc: V = (/4)(d
1
2
+ d

3
2
++ d
n-1
2
)l + 1/3.1/4 d
2
n
l
n

= 1/4(c
1
2
+ c
3
2
++ c
n-1
2
)l + 1/12 c
n
2
l
n

+ Công thức kép tiết diện bình quân.
v = [(g
0
+ g

n
)/2 + g
2
+ g
4
+ + g
n-2
]l + 1/3 g
n
l
n

= /4[(d
0
+ d
n
)/2 + d
2
2
+ d
4
2
+ + d
n-2
2
]l + /12 d
n
2
l
n

= 1/4[(c
0
+ c
n
)/2 + c
2
2
+ c
4
2
+ + c
n-2
2
] l + 1/12 c
n
2
l
n

Các công thức trên sai số không vợt quá 3%
1.2.3.2. Công thức kép chia thân cây thnh các đoạn có độ di tơng đối bằng
nhau.
- Chia thân cây thnh n đoạn bằng nhau (5, 10 đoạn) thể tích từng đoạn tính
bằng công thức đơn rồi cộng lại sẽ đợc thể tích thân cây.
+ Nếu chia thân cây thnh 5 đoạn thì:
V = (g
01
+ g
03

+ g
05
+ g
07
+ g
09
)h/5



















Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

14
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên

1.3. Đo tính thể tích thân cây đứng
1.3.1. Đặc điểm đo tính cây đứng v công thức cơ bản xác định thể tích thân
cây đứng
Cây đứng l cây gỗ đang sinh trởng v phát triển bình thờng trên mặt đất.
So với cây ngả việc đo tính cây đứng có đặc điểm:
- Rất khó đo trực tiếp đờng kính ở những vị trí tuỳ ý trên thân cây với độ
chính xác mong muốn.
- Không thể đo trực tiếp chiều cao chính xác của cây trừ trờng hợp cây còn
non.
Nhng việc xác định thể tích thân cây không thể bỏ qua hai nhân tố: Chiều
cao v đờng kính thân cây.
Để đo đờng kính ngời ta chọn một vị trí no đó trên phần gốc cây lm
chuẩn. Vị trí thờng chọn l độ cao cách cổ rễ cây 1,3 m. Trừ những một số nớc
nh Anh, Mỹ (1,37m) Nhật (1,27m). Sở dĩ chọn vị trí quy chuẩn để đo đờng
kính ở vị trí 1,3m vì:
- Độ cao 1,3m tơng ứng với tầm cao ngang ngực của ngời có tầm vóc
trung bình, nên dễ thao tác khi đo.
- ở vị trí 1,3m ít bị ảnh hởng của bạnh gốc nên độ chính xác cao hơn.
Để đo chiều cao ngời ta sử dụng các công cụ chuyên dụng gọi l thớc
đo cao. Các thớc đo cao đợc chế tạo theo một trong hai nguyên lý: Hình học
hoặc lợng giác.
Từ đờng kính quy chuẩn (d
j
) v chiều cao h thiết lập một thể viên trụ
tởng tợng có chiều cao bằng chiều cao thân cây, còn tiết diện đáy bằng tiết
diện ngang thân cây lấy ở vị trí quy chuẩn. Thể tích hình viên trụ ny lớn hơn thể
tích thực thân cây rất nhiều. Do đó thể tích viên trụ phải đợc nhân với một hệ số
giảm no đó để đợc thể tích sát với thể tích thực của thân cây. Điều tra rừng đã
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

15
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
tìm ra hệ số đó v đặt tên l hình số (f
j
). Nh vậy thể tích thân cây đứng đợc xác
định bằng công thức:

V = (/4)d
j
2
.h.f
j
= (1/4).C
j
2
.h.f
j
= g
j
.h.f
j

Đó l công thức cơ bản xác định thể tích thân cây đứng.
Khi đo dờng kính ở vị trí 1,3m thì:
V = (/4)d
1.3
2
.h.f
1.3
= (1/4).C

1.3
2
.h.f
1.3
= g
1.3
.h.f
1.3

Công thức trên đợc gọi l công thức kinh điển xác định thể tích thân cây
đứng.
Thể tích thân cây đứng đợc cấu thnh ba nhân tố: đờng kính (chu vi, tiết
diện ngang) chiều cao v hình số. Trong đó đờng kính có thể đo dễ dng với độ
chính xác mong muốn. Chiều cao xác định bằng các dụng cụ đo cao chuyên
dùng với độ chính xác cho phép trong điều tra rừng. Hình số không xác định trực
tiếp đợc m phải xác định gián tiếp qua những nhân tố dễ đo khác.

1.3.2. Dụng cụ v kỹ thuật đo đờng kính
Dụng cụ đo đờng kính thân cây đứng l thớc kẹp kính, thớc dây đo
đờng kính v thớc kẹp kính phần lan (thớc kẹp kính cong)
+ Thớc kẹp kính: Cấu tạo đợc trình by ở mục 1.2. Sử dụng : Đặt ba bộ phận
của thớc (chân cố định, chân di động v thân thớc tiếp xúc với thân cây ở vị trí
cần đo đờng kính) sau đó đọc số trên thân thớc
+ Thớc kẹp kính cong (còn gọi l thớc kẹp kính Phần Lan): Cấu tạo: gồm ba
bộ phận : tay nắm, chân thớc thẳng, chân thớc cong có khắc vạch. Sử dụng:
Tay trái nắm cán thớc v đa ra xa tới mức có thể đợc rồi áp vo thân cây tại vị
trí cần đo đờng kính.
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

16

Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Ngắm một tia ngắm song song với chân thớc thẳng v tiếp tuyến với mặt
bên thân cây rồi đọc kết qủa ở điểm cắt của tia ngắm trên chân thớc cong.
Thớc ny có u điểm: Không có bộ phận no di động nên nó bền vững v
hạn chế sai số.
Lu ý khi đo đờng kính.

- Kiểm tra thớc trớc khi đo. Sau một thời gian sử dụng thớc đo đờng kính
có thể mắc một số khuyết tật nh vạch chia bị mờ, chân thớc di động không
đảm bảo thẳng góc với thân thớc. Trờng hợp ny sẽ mắc sai số âm (kết quả
đo nhỏ hơn giá trị thực).
- Phải đặt thớc ở đúng vị trí cần đo. Do đờng kính giảm dần từ gốc đến ngọn
cây nên đặt thớc sai vị trí cần đo sẽ lm kết quả đo bị sai lệch.
- Phải đặt thớc luôn thẳng góc với trục dọc thân cây khi đo mới tính đợc tiết
diện ngang đúng với khái niệm của nó.
- Phải đọc hoặc ghi kết quả rồi mới rút thớc ra khỏi thân cây để tránh sai số do
dịch chuyển chân thớc di động gây ra v tránh nhầm lẫn.

1.3.3. Đo chiều cao thân cây đứng
Chỉ có thể đo trực tiếp chiều cao thân cây ở những cây nhỏ (thấp dới
10m) bằng thớc so. Thớc gồm nhiều ống thép (nhựa) lồng vo nhau, khi cần
có thể kéo dần từng đoạn nối tiếp nhau. Cách sử dụng: Một ngời đứng sát gốc
cây lần lợt kéo từng đoạn thớc áp sát vo thân cây. Ngời thứ hai đứng xa cây
để giám định điểm cần đo chiều cao trùng với đầu trên cuả thớc rồi báo cho
ngời thứ nhất đọc kết quả trên thớc. Phơng pháp ny cho kết quả chính xác
nhng mất nhiều thời gian, công sức v chỉ đo đợc những cây có chiều cao dới
10m. Để phù hợp với đặc điểm đo cây đứng, điều tra rừng còn phổ biến một loại
dụng cụ gọi l thớc đo cao. Thớc đo cao đợc chế tạo theo nguyên lý hình học
hoặc lợng giác.
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

17
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Thớc đo cao nguyên lý lợng giác
- Nguyên lý đo cao lợng giác:
Gọi AC = h chiều cao của cây,
MN độ cao tầm mắt ngời đo, NC = l
l khoảng cách từ ngời đo đến tâm của
cây (cự ly ngang) BC độ cao tầm mắt
tơng ứng trên thân cây (hình bên)
Theo nguyên lý lợng giác ta có:
h= AC = AB +BC
h = l.tg + l.tg
h = l.( tg + tg)
Đo trên đất dốc: h = l.( tg - tg) Vậy h = l.( tg +(-) tg).
Theo nguyên lý ny có thể xác định đợc chiều cao của cây nếu biết khoảng
cách từ vị trí đứng đo đến tâm cây (l), góc nhìn khi ngắm ngọn cây () v gốc
cây (). Thớc đo cao theo nguyên lý lợng giác chính l một bảng tính sẵn
chiều cao ứng với các góc nhìn v cự ly ngang khác nhau. Thớc đo cao theo
nguyên lý lợng giác gồm: Blume-leiss, Haga, Sunto.
- Thớc Blume-leiss gồm:1. ống ngắm; 2. Kim chỉ kết quả đo cao; 3. Nút
hãm, mở kim; 4. Hệ thống thang thớc chiều cao ứng với các cự ly ngang khác
nhau; 5. Bảng tính sẵn Sin
2
.
Thớc do Cộng ho liên bang Đức chế tạo.
Sử dụng thớc: Đứng cách gốc cây một khoảng l (ứng với cự ly ngang đã
ghi trên thớc) nhìn đúng điểm cần đo cao trên thân cây qua ống ngắm rồi mở
nút hãm cho kim hoạt động tự do. Khi kim hết dao động ấn nút hãm cho kim cố
định trên thang thớc đọc kết quả trên vnh độ tơng ứng với cự ly ngang đã xác

định gọi l h
1
. Sau đó lại ngắm vo gốc cây v lặp lại các thao tác trên đợc kết
quả h
2
. Nếu kết quả h
1
v h
2
đọc đợc ở hai phía của vạch số không thì cộng lại
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

18
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
còn nếu chúng cùng nằm về một phía của vạch số không thì trừ cho nhau ta thu
đợc chiều cao cần đo. Nếu đo trên đất dốc cần phải hiệu chỉnh:

H
,
= h. Sin
2
( l góc dốc)
- Thớc Haga sử dụng tơng tự thớc Blume-leiss.
- Thớc sunto do Phần Lan sản xuất.
+ Cấu tạo gồm: 1. Lỗ ngắm đọc kết quả đo; 2. Hệ thống thang chia hình tròn;
3.Thấu kính để đo cự ly ngang.
+ Sử dụng: đứng cách gốc cây một khoảng bằng cự ly ngang đã ghi trên thang
chia của thớc (15 20m). Nâng thớc lên mắt (cả hai mắt mở) xoay thớc một
vòng cung sao cho mục tiêu cần đo ngang vạch chuẩn nhìn đợc trong thớc.
Đọc kết quả ở vạch chuẩn cắt trên thang chia tơng ứng với cự ly ngang đã

chọn. Cũng thao tác nh vậy đối với gốc cây. Kết quả số đọc khi ngắm ngọn, gốc
cây đợc cộng hoặc trừ cho nhau để đợc chiều cao cây nh sử dụng thớc
Blume-leiss.
Các thớc đo cao chỉ cho phép xác định gần đúng chiều cao của cây đứng,
để nâng cao độ tin cậy của kết quả đo cần thực hiện những quy định sau:
+ Lựa chọn thớc đo cao thích hợp
+ Kiểm tra dụng cụ trớc khi đo
+ Chọn vị trí đứng cho hợp lý
+ Phải ngắm đúng điểm cần đo

1.3.4. Xác định thể tích thân cây đứng
1.3.4.1. Dùng biểu thể tích hai hoặc ba nhân tố
1.3.4.2. Dùng công thức đơn giản
Khi yêu cầu độ chính xác không cao, có thể xác định nhanh thể tích thân
cây đứng bằng công thức đơn giản.
- Công thức Denzin:
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

19
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
V = 0,001.d
1.3
2

Với giả thiết f
1.3
= 0,5, h = 25-26m.
Nếu h< 25, h> 26m cần phải hiệu chỉnh 3 ữ 5%
- Công thức tiết diện trung bình:
V = (/4)D

2
.h

1.4. Sai số đo đạc v ảnh hởng của nó đến việc tính thể
tích thân cây
Để tính thể tích thân cây hoặc bộ phận của nó cần biết đờng kính, chiều
cao, với cây đứng cần biết cả chỉ tiêu hình dạng, việc đo tính các nhân tố ny
không thể tránh khỏi sai số. Vấn đề đặt ra l việc đo D,H,F mắc sai số thì ảnh
hởng của các sai số đến độ chính xác xác định thể tích thân cây ra sao.
Xuất phát từ công thức cơ bản
V = (/4)d
2
.h.f
Nếu gọi vi phân của thể tích l trị số gần đúng, sai số tuyệt đối của thể tích
thân cây đứng, thì sai số tơng đối của nó sẽ l:

v = v nên v% = (v/v).100
v = ((/4)d
j
2
.h.f
j
) = (/4)2. d
j
. d
j
.h.f
j
+ (/4).d
j

2
.f
j
. h +(/4)d
j
2
.h. f
j


Qua biến đổi ta có:
v% = 2d
j
% + h% + f
j
%

Qua công thức trên cho thấy sai số xác định thể tích thân cây đứng bằng
tổng của hai lần sai số đờng kính với sai số chiều cao v sai số hình số. Với cây
ngả thì:
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

20
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
v = 2d% + h%
Nếu đo tính cho nhiều cây thì sai số sẽ giảm đi n lần.
1
.5. điều tra tăng trởng cây rừng
1.5.1. Xác định tuổi cây
Tuổi cây l mốc thời gian đánh dấu một giai đoạn sinh trởng phát triển

của cây rừng. Có thể xác định tuổi cây rừng bằng các phơng pháp:
1.5.1.1. Phơng pháp đếm vòng năm
Qua mỗi mùa sinh trởng, cây rừng tạo ra một lớp gỗ bao kín thân, cnh,
rễ cây. Tuỳ theo mỗi năm cây rừng qua mấy mùa sinh trởng sẽ có số lớp gỗ
tơng ứng tạo thnh. Trên tiết diện ngang vết tích của các lớp gỗ l những vòng
khép kín gọi l vòng năm. Từ đó có thể dựa vo kết quả đếm số lợng vòng năm
trên tiết diện gốc cây v quy luật sinh trởng để suy ra tuổi của cây một cách
chính xác. Lu ý trừ những vòng năm giả. Phơng pháp ny chỉ áp dụng đợc
cho những loi cây có vòng năm rõ nh Xoan, Lát, Bồ đề, Mỡ những cây sinh
trởng theo mùa.
1.5.1.2. Phơng pháp đếm vòng cnh
Vết tích mùa sinh trởng không chỉ thể hiện thnh vòng gỗ m còn ghi dấu
bằng những vòng cnh ở một số loi cây (ví dụ nh các loi Pinuss). Vì vậy có
thể đếm số lợng vòng cnh trên thân cây để suy ra tuổi cây. Phơng pháp ny
chỉ áp dụng đợc cho những loi cây có vòng cnh.
1.5.1.3. Ước l
ợng tuổi cây
Dựa vo đặc điểm hình thái nh cấu trúc, mu sắc tán lá, vỏ cây để ớc
đoán tuổi cây rừng. Tuy nhiên phơng pháp ny kém chính xác v không đáp
ứng đợc yêu cầu định lợng trong điều tra rừng.



Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

21
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Tổng tăng
trờng thờng
xuyên

1.5.2. Khái niệm sinh trởng, tăng trởng
Từ khi nảy mầm đến khi chết hoặc bị khai thác kích thớc của cây không
ngừng tăng lên nhng một số nhân tố khác lại có xu hớng giảm xuống nh hình
số, hình suất.
Khái niệm: Sinh trởng l sự biến đổi của các nhân tố điều tra theo tuổi
cây, còn lợng biến đổi đợc trong một đơn vị thời gian gọi l tăng trởng. Nếu
gọi t l thời gian, y l nhân tố điều tra thì sinh trởng l hm biến thiên liên tục
theo thời gian:
y =f(t)



Phân loại tăng trởng:

Tăng trởng
Tuyệt đối
Tơng đối
Hng
năm

Định kỳ
Thờng xuyên
Bình quân
Định kỳ
Chung
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

22
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên

+ Tăng trởng thờng xuyên hng năm l số lợng biến đổi đợc của một
nhân tố điều tra trong một năm:
Z
t
= t
a
-t
a-1

t
a
l nhân tố điều tra hiện tại
t
a-1
l nhân tố điều tra trớc đó 1 năm
+ Tăng trởng thờng xuyên định kỳ: L số lợng biến đổi đợc của nhân tố
điều tra trong một định kỳ n năm. Số năm một định kỳ thờng l 5,10,15 năm.
Tuỳ theo loi cây.
Z
nt
= t
a
-t
a-n

+ Tăng trởng bình quân định kỳ: L số lợng biến đổi đợc của nhân tố điều
tra tính bình quân một năm cho một định kỳ n năm:
nt = ((ta-ta
-n
)/n) = Z

nt
/n
+ Tăng trởng bình quân chung: L số lợng biến đổi đợc của nhân tố điều
tra tính bình quân một năm trong suốt thời kỳ sinh trởng của cây rừng.
t = t
a
/a = Z
t
/a
+ Tăng trởng tơng đối(suất tăng trởng): L tỉ số phần trăm giữa tăng
trởng thờng xuyên hng năm v tổng tăng trởng thờng xuyên của một
nhân tố điều tra:
Pt = (Zt/t
a
).100
Với cây sinh trởng chậm, việc đo tính Zt rất khó khăn v không đảm
bảo độ chính xác. Vì vậy cần thay nt cho Zt v tơng ứng phải thay ta bằng trị
số bình quân của tổng tăng trởng thờng xuyên ở đầu v cuối định kỳ.
(t
a
- t
n-1
)/n t
a
- t
n-1
200
P
t
= .100 = .

(t
a
- t
n-1
)/2 t
a
- t
n-1
n
Công thức trên gọi l công thức Pressler
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

23
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Sinh trởng v tăng trởng cây rừng phụ thuộc tổng hợp vo rất nhiều nhân
tố nội tại v ngoại cảnh nh: Loi cây, tuổi cây, đất đai, khí hậu, cấu trúc lâm
phần, biện pháp tác động của con ngời

1.5.3. Một số quy luật sinh trởng v tăng trởng của cây rừng
1.5.3.1.Quy luật sinh trởng của cây rừng
Còn gọi l quy luật biến đổi của nhân tố điều tra theo tuổi cây, đợc chia lm
hai nhóm:
Quy luật nhân tố điều tra tăng theo tuổi cây:
Cùng với tuổi tăng lên, các nhân tố biểu thị kích thứơc của cây không ngừng
tăng theo. Trên biểu đồ quy luật đợc biểu diễn bằng một đờng cong luỹ tích v
có thể chia lm ba giai đoạn:
+ Nhân tố điều tra tăng chậm theo tuổi
+ Nhân tố điều tra tăng nhanh theo tuổi
+ Nhân tố điều tra tăng
chậm theo tuổi

Quy luật ny mang
tính phổ biến nhng tuỳ theo
loi cây, điều kiện lập địa,
biện pháp tác động. Có thể
mô phỏng quy luật biến đổi ny bằng hm Schumarcher, hm Korf.
Quy luật nhân tố điều tra giảm theo tuổi:
Khi tuổi cây tăng lên một số nhân tố điều tra nh hình số, hình suất lại có xu
hớng giảm dần. Quy luật ny có thể đợc chia lm hai giai đoạn:
+ Nhân tố điều tra giảm nhanh theo tuổi
+ Nhân tố điều tra giảm chậm theo tuổi
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

24
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
Nhịp điệu của quy luật ny cũng phụ thuộc vo loi cây, điều kiện lập địa,
biện pháp tác động. Quy luật ny có thể đợc mô phỏng bằng hm Mayer,
Hypecpol
1.5.3.2.Quy luật biến đổi của Zt v

t theo tuổi
Quy luật ny có thể đợc chia lm ba giai đoạn:
Giai đoạn 1:
Cả Zt v t đều tăng theo tuổi, nhng Zt tăng nhanh hơn v đạt giá trị cực đại
sớm hơn t. Sau khi đạt cực đại Zt giảm dần trong khi đó t vẫn tiếp tục tăng.
Trong giai đoạn ny Zt luôn lớn hơn t.
Giai đoạn 2:
t đạt giá trị cực đại v bằng Zt. Tại thời điểm ny cây đạt thnh thục số
lợng
Giai đoạn 3:
Cả t v Zt đều giảm trong khi tuổi vẫn tăng lên, ở giai đoạn ny Zt luôn nhỏ

hơn t.
1.5.4.ý nghĩa điều tra tăng trởng
- Tăng trởng thờng xuyên hng năm (Zt) rất nhạy cảm với các yếu tố nội tại
v ngoại cảnh nên nó đợc dùng để đánh giá hiệu quả của các biện pháp tác
động vo rừng, đánh giá ảnh hởng của những điều kiện bất lợi đến sinh
trởng của cây rừng, lâm phần.
- Tăng trởng bình quân chung (t) tơng đối ổn định nên đợc dùng để so
sánh sức sinh trởng mạnh yếu khác nhau nhằm chọn loại cây trồng tích hợp.
- Suất tăng trởng có tính ổn định cao, Pt lại l chỉ tiêu tơng đối nên nó mang
ý nghĩa của hai chỉ tiêu trên.
- Từ Pt có thể tính đợc Zt theo công thức:
Zt = t. Pt%
Bải giảng Điềù tra rừng ThS: Vũ Văn Thông

25
Bộ môn Lâm sinh & ĐTQHR- Khoa Lâm NGhiệp - ĐHNL Thái Nguyên
V cũng có thể suy đoán đợc nhân tố điều tra ở quá khứ cũng nh tơng lai:
t
a

n
= t
a
(1n.Pt%)
- Tăng trởng l chỉ tiêu cần thiết để tác động biện pháp kỹ thuật đúng lúc v
có hiệu quả. Ví dụ thời điểm tỉa tha rừng trồng tốt nhất vo lúc tăng trởng
Zd gần đạt giá trị cực đại.
- Các quy luật sinh trởng v tăng trởng vừa l căn cứ cho công tác kinh
doanh vừa l cơ sở xây dựng các phơng pháp điều tra tăng trởng sau ny.