Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác cho kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực tây nguyên (TT)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (860.11 KB, 23 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
NGUYỄN QUỐC PHƢƠNG
ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI ĐA DẠNG CÂY GỖ TRƢỚC VÀ SAU KHAI
THÁC CHO KIỂU RỪNG LÁ RỘNG THƢỜNG XANH Ở KHU VỰC
TÂY NGUYÊN
Chuyên ngành: Điều tra và quy hoạch rừng
Mã số: 62 62 02 08
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Hà Nội, 2016
Luận án đƣợc hoàn thành tại:
Trường Đại học Lâm nghiệp - Xuân Mai - Chương Mỹ - Hà Nội
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS. Vũ Tiến Hinh
Phản biện 1: …………………………………………………………….....
………………………………………………………………………………
Phản biện 2: …………………………………………………………….....
………………………………………………………………………………
Phản biện 3: …………………………………………………………….....
………………………………………………………………………………
Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: ......
……………………………………………………………………………Vào
hồi …… giờ, ngày … tháng … năm 20…
Có thể tìm hiểu luận án tại: Thƣ viện Quốc gia và thƣ viện Trƣờng Đại học Lâm nghiệp
CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
1. Nguyễn Quốc Phƣơng, Nguyễn Minh Thanh, Vũ Tiến Hinh “Ảnh hưởng của khai thác đến cấu
trúc mật độ và trữ lượng cho kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Tây Nguyên”, Tạp chí NN & PTNT,
số 2 năm 2016 trang 116-123.
2. Nguyễn Quốc Phƣơng, Nguyễn Minh Thanh “Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trước và sau khai
thác rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở một số tỉnh Tây Nguyên”, Tạp chí NN & PTNT, số 3+4 năm 2016
trang 224-231.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Sự thay đổi tầng cây gỗ của rừng là kết quả của quá trình diễn thế rừng, và do nhiều nguyên nhân
gây ra như các yếu tố thuộc nội tại hoàn cảnh rừng, cũng như các yếu tố tác động bên ngoài. Khai thác rừng
là một nhân tố bên ngoài ảnh hưởng cả trực tiếp và gián tiếp đến cấu trúc và tổ thành rừng, đặc biệt là tầng
cây gỗ. Hoạt động khai thác ảnh hưởng trực tiếp đến tầng cây gỗ (tức là tác động trực tiếp đến cấu trúc rừng),
và ảnh hưởng gián tiếp đến tiểu hoàn cảnh rừng, do vậy khai thác sẽ ảnh hưởng rõ đến tầng cây gỗ cả trung
gian và dài hạn trong kinh doanh rừng. Theo nhiều nghiên cứu trên thế giới, tổ thành và mức đa dạng tầng
cây gỗ có quan hệ chặt chẽ không chỉ với trữ lượng gỗ mục đích mà còn có ảnh hưởng rõ rệt đến sự ổn định
và chức năng sinh thái của rừng. Việc đánh giá sự thay đổi về tổ thành và sự đa dạng tầng cây gỗ trước và
sau khai thác vì thế có ý nghĩa quan trọng cho đề xuất biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác
nhằm đảm bảo kinh doanh rừng bền vững (hướng tới bền vững về sản lượng, duy trì và phát huy chức năng
sinh thái rừng).
Xuất phát từ thực tiễn đó, luận án “Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác cho
kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Tây Nguyên” được thực hiện là rất cần thiết và có ý nghĩa. Kết
quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học cho việc khai thác và nuôi dưỡng rừng một cách bền vững cho
khu vực Tây Nguyên nói riêng và cả nước nói chung.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
a. Về khoa học: Bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về tổ thành và đa dạng
cây gỗ trước và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật khai
thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên.
b. Về thực tiễn:Làm sáng tỏ được sự thay đổi về tổ thành và đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác;
Đưa ra được các biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dưỡng, phục hồi rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau
khai thác ở vùng Tây Nguyên.
3. Mục tiêu nghiên cứu
a. Mục tiêu chung: Đánh giá được sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác cho kiểu rừng
lá rộng thường xanh ở khu vực Tây Nguyên làm cơ sở khoa học cho đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và
nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên.
b. Mục tiêu cụ thể:
- Đánh giá được sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trước và sau khai thác.
- Đánh giá được sự thay đổi về đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác.
- Đề xuất được biện pháp khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác đảm bảo cho rừng phát triển
bền vững và duy trì sự đa dạng cây gỗ.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
a. Đối tượng nghiên cứu: Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh là rừng sản xuất đang đưa vào khai
thác chính tại Tây Nguyên.
b. Phạm vi nghiên cứu:
- Về nội dung nghiên cứu: Trong khuôn khổ luận án, chỉ tiến hành nghiên cứu một số cơ sở khoa học
cho đề xuất biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở
vùng Tây Nguyên.
2
- Về địa điểm nghiên cứu: Chỉ tiến hành nghiên cứu một số địa phương có khai thác gỗ tại vùng Tây
Nguyên là: Gia Lai và Đắk Lắk loại hình khai thác chọn; Kon Tum loại hình khai thác tác động thấp.
5. Những đóng góp của luận án
- Về mặt học thuật: Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu bổ sung vào giáo trình, bài giảng phục vụ
cho giảng dạy ở bậc đại học trở lên.
- Về mặt lý luận: Bổ sung những thông tin khoa học làm sáng tỏ sự thay đổi về tổ thành và đa dạng
cây gỗ trước và sau khai thác. Đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật khai
thác và nuôi dưỡng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở vùng Tây Nguyên.
- Những luận điểm mới rút ra từ kết quả nghiên cứu của luận án.
+ Đã xác định và đánh giá được một số thay đổi cơ bản về tổ thành và phân tích được tính đa dạng
loài tầng cây gỗ trước và sau khai thác chọn cho kiểu rừng lá rộng thường xanh tại khu vực Tây Nguyên.
+ Đã xây dựng được cơ sở và đề xuất được một cách tương đối hệ thống các biện pháp kỹ thuật từ
thiết kế khai thác, xác định các chỉ tiêu kỹ thuật cho khai thác đến các biện pháp xử lý lâm sinh phục hồi
rừng sau khai thác theo định hướng điều chế rừng một cách bền vững.
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong thực tế kinh doanh rừng tự nhiên nhiệt đới trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng, việc
khai thác rừng chủ yếu tiến hành theo phương thức khai thác chọn. Cơ sở xác các chỉ tiêu khai thác (lượng
khai thác, cường độ và luân kỳ) thường chủ yếu dựa vào trữ lượng (ở nước ta chủ yếu là dựa vào trữ lượng
theo vùng) và đường kính khai thác tối thiểu mà ít chú ý đến tổ thành và sự đa dạng của tầng cây gỗ. Ở Việt
Nam từ trước đến nay chưa có một nghiên cứu hệ thống nào về sự thay đổi cấu trúc tổ thành và sự đa dạng
tầng cây gỗ sau khai thác vì vậy việc xác định các biện pháp nuôi dưỡng rừng chủ yếu dựa theo các quy định
kỹ thuật chung chung thiếu cơ sở khoa học. Hiện nay Tây Nguyên là vùng có diện tích rừng tự nhiên nhiều
và giàu nhất ở nước ta, tuy nhiên trên thực tế sau khi khai thác đại đa số các diện tích rừng này ngày càng
nghèo đi về mặt trữ lượng gỗ và suy giảm tính đa dạng cũng như chức năng sinh thái do các tác động khai
thác không hợp lý (khi khai thác) và nuôi dưỡng kém hiệu quả (sau khai thác) vì thiếu các nghiên cứu cơ bản
và khoa học về diễn thế rừng và đặc biệt về sự thay đổi cấu trúc tổ thành và đa dạng cây gỗ sau khai thác.
Đây chính là một lỗ hổng lớn về mặt khoa học lâm sinh học và điều chế rừng ở Việt Nam hiện nay.
Từ phần tổng quan đặt ra các vấn đề cần giải quyết như sau:
(1) Trạng thái rừng sau khai thác có sự thay đổi không và thay đổi đến mức nào?
(2) Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ trước và sau khai thác có sự thay đổi như thế nào?
+ Sự thay đổi về số loài cây tham gia trong công thức tổ thành trước và sau khai thác?
+ Sự thay đổi về loài cây chiếm ưu thế trong công thức tổ thành trước và sau khai thác?
+ Sự thay đổi vị trí của các loài cây trong công thức tổ thành trước và sau khai thác?
+ Số loài bị mất đi và số loài mới được thêm mới vào trong công thức tổ thành trước và sau khai
thác? ...
(3) Đặc điểm tổ thành tầng cây gỗ theo số cây, theo chỉ số quan trọng IV%, theo nhóm gỗ, theo dạng
sống trước và sau khai thác như thế nào? Chất lượng rừng ra sao?
(4) Quá trình khai thác rừng đã hợp lý chưa?
(5) Tính đa dạng cây gỗ có sự thay đổi như thế nào sau khai thác?
(6) Giải pháp kỹ thuật như thế nào về khai thác và nuôi dưỡng rừng sau khai thác? Làm sao để nâng
cao chất lượng rừng?...
Trên đây là một số vấn đề cơ bản mà đề tài luận án tiếp tục giải quyết.
3
Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.1.1. Xác định một số đặc điểm cơ bản của đối tượng rừng khai thác
2.1.2. Đánh giá sự thay đổi tổ thành cây gỗ trước và sau khai thác
2.1.3. Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác
2.1.4. Đánh giá sự thay đổi tổ thành tái sinh rừng trước và sau khai thác
2.1.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận
Sự ổn định và phục hồi rừng sau khi tác động khai thác được phản ảnh rõ rệt qua sự thay đổi các đặc
trưng của rừng ngay sau khi khai thác. Các đặc trưng cơ bản bao gồm: tổ thành, tầng thứ, mật độ, đường
kính bình quân, chiều cao bình quân, trữ lượng, đa dạng loài… Vì vậy, cần nghiên cứu sự thay đổi của các
đặc trưng cơ bản này trước và sau khai thác làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật khai thác và nuôi
dưỡng rừng hợp lý.
Để phản ánh tốt nhất quy luật biến đổi của các đặc trưng cơ bản của rừng trước và sau khai thác, đối
tượng nghiên cứu cần đại diện cho hai loại hình khai thác hiện đang áp dụng ở Tây Nguyên, đó là chặt chọn
thô và khai thác tác động thấp, đồng thời đại diện cho cường độ khai thác.
- Chặt chọn thô (chặt chọn theo cấp kính) là một loại chặt mà việc lựa chọn cây chặt căn cứ vào cỡ
đường kính cây rừng. Đây là một loại chặt hình thành xuất phát từ yêu cầu của công nghiệp rừng. Trong chặt
chọn thô, tiêu chuẩn cây chặt được quy định bởi cỡ đường kính cây gỗ được phép khai thác. Tùy theo chủng
loại gỗ người ta quy định các cỡ đường kính cho từng loài cây cụ thể và khi khai thác được phép chặt hạ tất
cả những cây có đường kính bằng hoặc lớn hơn cỡ đường kính đã được quy định đó. Hình thức khai thác này
đã hình thành nên kiểu chặt chọn theo cấp kính hay còn gọi là chặt chọ thô. Trong luận án gọi là khai thác
chọn.
- Khai thác tác động thấp:là một hệ thống các biện pháp từ khâu lập kế hoạch (kế hoạch dài hạn, kế
hoạch giai đoạn và kế hoạch năm) đến thiết kế khai thác; triển khai các hoạt động phụ trợ như làm đường,
kho bãi, chặt hạ, vận xuất, xử lý rừng sau khai thác… đồng thời giám sát, đánh giá nhằm thực hiện tốt cho
mục tiêu quản lý rừng bền vững.
Khai thác phải chú trọng đến tái sinh, phương thức khai thác được lựa chọn phải đảm bảo tái sinh
rừng theo mục tiêu lâu bền.
Mỗi OTC điển hình nghiên cứu như một mẫu của tổng thể thống nhất là lâm phần, nhưng bên cạnh
những đặc điểm chung, mỗi ô cũng có những đặc trưng riêng không hoàn toàn giống nhau. Trên cơ sở số
bình quân của các OTC về các chỉ tiêu nghiên cứu định lượng, tổng hợp các đặc trưng định tính để đánh giá
chung cho lâm phần.
Vấn đề sử dụng các công cụ toán học để mô hình hóa các mối quan hệ, mô phỏng đặc trưng của rừng
hoặc tái sinh tự nhiên là nhằm hạn chế tính áp đặt chủ quan của người nghiên cứu, để giảm nhẹ công thu thập
số liệu cho các nghiên cứu tiếp sau và góp phần phản ánh được quy luật chung. Tuy nhiên, các kết quả
nghiên cứu chỉ có giá trị khi nguồn dữ liệu đầu vào đủ lớn và đảm bảo tính khách quan.
Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu thích hợp sẽ tạo ra kết quả mong muốn. Nhưng nếu
các kết quả đó không được kiểm nghiệm hoặc không có cơ sở để áp dụng thì sẽ không có ý nghĩa trong thực
tiễn.
4
2.2.2. Phương pháp kế thừa tài liệu
Đề tài kế thừa các tài liệu liên quan đã được công bố của các công trình nghiên cứu khoa học, các
văn bản mang tính pháp lý, những tài liệu điều tra cơ bản của các cơ quan có thẩm quyền liên quan đến lĩnh
vực của đề tài.
2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu
2.2.3.1. Bố trí ô tiêu chuẩn (OTC)
Diện tích ô tiêu chuẩn đo đếm tầng cây cao: 10.000 m2 (1,0 hecta).
Số lượng ô tiêu chuẩn đo đếm tầng cây cao: 30 ô (trong đó: khai thác chọn tại Gia Lai và Đăk Lăk là
20 ô và khai thác tác động thấp tại Kon Tum là 10 ô).Trong mỗi ô (1,0 hecta) phân thành 25 ô đo đếm, mỗi ô
đo đếm có diện tích 400 m2 (20mx20m) để thuận tiện cho việc điều tra và tổng hợp số liệu. Trong mỗi ô thứ
cấp (400 m2) đặt một ô đo đếm tái sinh ở giữa có diện tích là: 25m2
2.2.3.2. Điều tra ô tiêu chuẩn
a. Thời điểm trƣớc khai thác: Đối với tầng cây cao (cây có D1,3≥ 6cm)
Đánh số thứ tự toàn bộ số cây gỗ có D1,3≥ 6 cm trong ô; Xác định tên loài cây; Đo đường kính
ngang ngực (D1,3 m); Đo chiều cao vút ngọn (Hvn); Xác định phẩm chất theo A, B, C; Đánh dấu những cây đã
được thiết kế khai thác.
Đối với cây tái sinh: Xác định tên cây có D1,3< 6cm; Xác định phẩm chất của cây tái sinh theo A, B,
C; Xác định nguồn gốc cây tái sinh; Đo chiều cao vút ngọn và đo đường kính gốc.
b. Thời điểm ngay sau khi khai thác: Đối với tầng cây cao
Đánh dấu những cây đã được khai thác;Đánh dấu những cây đổ gẫy do quá trình khai thác.
Đối với tầng cây tái sinh: Xác định tên những cây bị đổ gãy trong quá trình khai thác.
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu
2.2.4.1. Xác định một số đặc điểm cơ bản của đối tượng rừng khai thác.
- Tiết diện ngang G (m2/ha):
- Trữ lượng M (m3/ha):
G=
M = G*H*f
*
(2.1)
với f=0,45
(2.2)
- Cường độ khai thác theo trữ lượng:
I %M
Trong đó:
M KT
*100
Mo
(2.3)
I%M: Cường độ khai thác theo trữ lượng
MKT: Trữ lượng gỗ chặt trong ô
Mo: Tổng trữ lượng ô trước khai thác
* Cường độ đổ gãy do khai thác
- Cường độ đổ gãy theo trữ lượng:
I % đgM
Trong đó:
M đg
Mo
*100
(2.5)
I%đgM: Cường độ đổ gãy do khai thác theo trữ lượng
Mđg: Trữ lượng gỗ đổ gãy do quá trình khai thác
Mo: Tổng trữ lượng ô trước khai thác
* Đánh giá ảnh hưởng của khai thác đến cấu trúc rừng (tính cả cây đổ gãy)
- Trữ lượng mất đi do khai thác:
5
M mdkt M kt M đg
Trong đó:
(2.7)
Mmdkt: Trữ lượng mất đi do khai thác
Mkt: Trữ lượng khai thác
Mđg: Trữ lượng đổ gãy do khai thác
- Tỷ lệ trữ lượng mất đi do hoạt động khai thác (cường độ tổng hợp sau khai thác):
I %thskt
Trong đó:
M mdkt
*100
Mo
(2.8)
I%thskt: Cường độ tổng hợp sau khai thác
Mmdkt : Trữ lượng mất đi do khai thác
Mo: Trữ lượng trước khai thác
- Số cây mất đi do hoạt động khai thác:
N mdkt N kt N đg
Trong đó:
(2.9)
Nmdkt : Số cây mất đi do khai thác
Nkt: Số cây khai thác
Nđg: Số cây đổ gãy do khai thác
- Tỷ lệ số cây mất đi do hoạt động khai thác (cường độ tổng hợp sau khai thác):
I %thskt
Trong đó:
N mdkt
*100
No
(2.10)
I%thskt: Cường độ tổng hợp sau khai thác
Nmdkt : Số cây mất đi do khai thác
No: Số cây trước khai thác
* Phân loại trạng thái rừng trước và sau khai thác
- Phân loại theo Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT ngày 10 tháng 6 năm 2009 của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn “ Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng” và theo Quy phạm thiết kế
kinh doanh rừng (QPN 6- 84) Ban hành kèm theo Quyết định số 682/QĐKT ngày 01/8/1984 của Bộ Lâm
nghiệp.
2.2.4.2. Xác định công thức tổ thành cây gỗ
a) Theo số cây
ki
ni
*100
N
b) Theo chỉ số IV%
IV %
(2.12)
N % G%
2
(2.13)
2.2.4.3. Đa dạng tầng cây gỗ
* Động thái thay thế các loài
- Tỷ số hỗn loài = Số loài (m)/ Số cây (N). Có thể phân biệt hai loại tỷ số hỗn loài như sau:
HL1= m/N (phân tích tất cả các loài có trong OTC)
HL2= m(5%) /N(5%) (phân tích tỷ số hỗn loài của các loài có độ nhiều tương đối lớn hơn 5%).
* Phân tích đa dạng loài
6
Tại mỗi thời điểm tính toán một số tiêu chí sau: Mức độ phong phú của loài được lượng hóa qua
công thức:
R
Trong đó:
m
N
(2.16)
N là số cá thể của tất cả các loài
m là số loài trong quần xã
b) Mức độ đa dạng loài:
+ Hàm số liên kết Shannon – Wiener:
m
H pi log pi
(2.17)
i 1
Trong đó:
ni là số lượng cá thể của loài i trong quần xã
pi là tỷ lệ cá thể của loài i: pi = ni/N
n
C
N log N ni log ni
n
i 1
Hoặc:
H
Trong đó:
C là hằng số: C = 2,302585
H = 0 khi quần xã chỉ có một loài duy nhất, vì khi đó N.logN =
(2.18)
n
ni log ni . H
max =
C.logN khi quần
i 1
xã có số loài cao nhất và mỗi loài chỉ có một cá thể. H càng lớn thì tính đa dạng càng cao.
+ Chỉ số Simpson:
Chỉ số Simpson được sử dụng sớm nhất vào năm 1949 dưới dạng:
m
D1 1 pi2
(2.19)
1
Trong đó:
m là số loài
pi
ni
là tổ thành của loài i nào đó
N
Công thức trên dùng cho trường hợp chọn mẫu ngẫu nhiên hoặc hệ thống ngẫu nhiên với trường hợp
N rất lớn so với ni. Với N không quá lớn so với ni thì dùng công thức:
m
D2 1
1
ni ni 1
N N 1
(2.20)
Khi D1 = D2 = 0, quần xã có một loài duy nhất (tính đa dạng thấp nhất). Khi D1 = D2 = 1, quần xã có
số loài nhiều nhất với số cá thể thấp nhất (mỗi loài chỉ một cá thể), mức độ đồng đều cao nhất. D 1, D2 càng
lớn thì số lượng loài của quần xã càng nhiều, mức độ đa dạng càng cao.
3) So sánh sự sai khác về đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác.
Để so sánh sự sai khác về đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác, dùng tiêu chuẩn t:
t
H1 H 2
D ( H1 ) D ( H 2 )
(2.21)
Với bậc tự do tra bảng là:
k
D( H1 ) D( H 2 )2
D 2 ( H1 ) / n1 D 2 ( H 2 ) / n2
(2.22)
7
Trong đó: n1 và n2 là số cá thể ứng với thời điểm trước và sau khai thác. Còn phương sai của H được
tính theo công thức:
D( H )
n
n
i 1
i 1
pi(ln pi) 2 ( pi ln pi) 2
n
m 1
2n 2
(2.23)
Trong đó: m là số loài
c) Chỉ số đa dạng tổng hợp Rensyi:
s
ln pi
H i 1
1
(2.24)
2.2.4.4. Đặc điểm tái sinh rừng
* Tổ thành cây tái sinh
Ki % =
Ni
*100
N
(2.25)
Trong đó:
Ki: hệ số tổ thành cây tái sinh của loài i;
Ni: số cây tái sinh của loài i trên các ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn;
N: tổng số cây tái sinh của các loài trên các ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn.
Khi xác định công thức tổ thành theo phần trăm số cây, cần xác định một số tiêu chí sau:
- Số cá thể của từng loài (ni)
- Số loài được thống kê (m)
- Số cá thể bình quân/loài :
x
N
m
- So sánh số cá thể của từng loài ni với x :
- Nếu ni x , loài cây có mặt trong công thức tổ thành
- Nếu ni< x , loài cây không tham gia vào công thức tổ thành
- Viết công thức tổ thành: k1A1 + k2A2 + … + knAn
- Trong đó:
A1, A2,…An là tên của loài thứ 1, 2, …,n.
k1, k2,…, kn là hệ số tổ thành của loài thứ 1, 2, …,n.
* Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh
(2.26)
Trong đó: QS là hệ số tương đồng
A là số loài cây thuộc tầng cây cao trong một OTC
B là số loài cây thuộc lớp cây tái sinh dưới tán trong OTC
C là số loài cây có cả ở tầng cây cao và tầng cây tái sinh
Nếu chỉ số QS ≥ 0,7 có thể kết luận thành phần loài cây tái sinh có mối liên hệ chặt chẽ với tổ thành
tầng cây cao.
Nếu chỉ số QS 0,7 cây tái sinh tái sinh ngẫu nhiên tại khu vực nghiên cứu.
* Mật độ cây tái sinh
Mật độ cây tái sinh được xác định theo công thức:
8
N / ha
10.000
*n
S
(2.27)
Với S là tổng diện tích các ODB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được.
* Chất lượng cây tái sinh
Tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu được tính theo công thức:
N%
Trong đó:
ni
*100
N
(2.28)
N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu.
ni: số cây của từng loại phẩm chất tốt, trung bình, xấu.
N: tổng số cây tái sinh.
* Xác định hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất
Dùng phương pháp dựa vào tỷ số phương sai và trung bình số cây tái sinh trên ODB. Số cây tầng tái sinh
được thống kê cho từng ô dạng bản. Số ô dạng bản là 25 ô/OTC.
t
W 1
Sw
W
S
(2.29)
2
X
Sw: là sai số của đại lượng W, Sw
(2.30)
2
n 1
;
S : phương sai số cây trên ODB; phương sai được tính theo công thức:
2
n
S2=∑ni2
( ni)
2
i 1
25
(2.31)
X: số cây tái sinh bình quân trên ODB.
n
X
ni
i 1
25
(2.32)
ni: số cây tái sinh trong ODB thứ i
n: tổng số cây tái sinh trong các ODB nghiên cứu
Đại lượng t ở công thức trên tuân theo luật phân bố t của Student
Nếu│t│< tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố ngẫu nhiên;
Nếu t > tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố cụm;
Nếu t<- tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố đều.
Giá trị tα/2: được tra với bậc tự do k=n-1.
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Một số đặc điểm cơ bản của đối tƣợng rừng khai thác
3.1.1. Một số nhân tố điều tra cơ bản
Thông qua các nhân tố điều tra cơ bản cho thấy rừng tại địa điểm nghiên cứu có trữ lượng rất giàu,
bình quân chung trên 300 m3/ha. Hầu hết các nhân tố điều tra như: số cây, tổng tiết diện ngang, trữ lượng đều
giảm đi sau khai thác. Tuy nhiên, một số chỉ tiêu về đường kính và chiều cao bình quân sau khai thác lại cao
hơn trước khai thác. Do trong quá trình khai thác, bên cạnh việc mất đi bộ phận cây khai thác thì còn có một
9
bộ phận rất lớn các cây xung quanh bị đổ gãy bởi chặt hạ và vận chuyển gỗ. Bộ phận cây bị đổ gãy phần lớn
là những cây có đường kính nhỏ và chiều cao thấp, chúng mất đi sẽ làm tăng các chỉ tiêu bình quân của
đường kính và chiều cao.
3.1.2. Phân bố số cây và trữ lượng theo nhóm gỗ
Bộ phận rừng trước khai thác có nhóm gỗ VII chiếm tỷ lệ cao nhất, sau đó là nhóm gỗ VI, V, IV.
Các bộ phận đổ gãy và bộ phận khai thác cũng tập trung vào các nhóm gỗ này. Sau khai thác các nhóm gỗ đó
vẫn chiếm ưu thế. Trong khi trữ lượng gỗ khai thác rất lớn, đến hàng trăm mét khối nhưng trên 70% lượng
gỗ khai thác lại có giá trị thấp. Các loại gỗ phẩm chất kém sẽ không thể chinh phục được các thị trường khó
tính trên thế giới. Đặc biệt, Việt Nam đã có những nhận thức và hành động về quản lý rừng bền vững và xây
dựng Bộ tiêu chuẩn quản lý rừng bền vững hướng đến cấp chứng chỉ rừng. Các khu rừng được cấp chứng chỉ
rừng sẽ có giá trị thương mại gỗ rất cao khi xuất khẩu và lợi nhuận thu được rất lớn. Do đó để phục vụ mục
đích kinh doanh thì không những rừng phải có trữ lượng cao mà còn phải có giá trị và chất lượng tốt.
3.1.3. Phân bố số cây và trữ lượng theo dạng sống
Phân bố số cây và trữ lượng gỗ theo dạng sống chủ yếu tập trung vào nhóm loài cây gỗ lớn và nhóm
loài cây gỗ nhỡ. Do đó, bộ phận cây đổ gãy và cây khai thác cũng tập trung chủ yếu ở các nhóm loài cây này.
Nhóm loài cây gỗ nhỏ trữ lượng khai thác bằng 0 tại một số OTC. Nhóm loài cây gỗ nhỏ là những loài cây
có đường kính nhỏ, do đó khi đã đến tuổi thành thục thì đường kính của chúng ở một số loài vẫn chưa đạt
được 40 cm. Khi thiết kế khai thác nếu chỉ căn cứ vào đường kính D1,3 mà không xem xét đến dạng sống của
các loài cây thì sẽ gây ra lãng phí tài nguyên rừng. Dạng sống của các loài cây thuộc nhóm gỗ nhỏ sẽ bị bỏ
qua không được khai thác, khi đã đến tuổi thành thục tự nhiên thì chất lượng gỗ sẽ bị suy giảm, tăng trưởng
của chúng rất chậm, đồng thời chúng vẫn chiếm một không gian nhất định trong rừng và làm hạn chế sự sinh
trưởng của các loài xung quanh. Vì vậy, ngoài căn cứ vào đường kính D1,3 cần phải căn cứ vào dạng sống
của nhóm loài cây khi thiết kế khai thác.
3.1.4. Phẩm chất của các bộ phận cây rừng
Bảng 3.4: Phẩm chất của các bộ phận cây rừng
Phẩm chất
Loại
Chỉ tiêu
Tổng
A
B
C
A
Khai thác chọn
476
215
198
63
45,1
N (cây/ha)
Trước
KT
M (m3/ha)
N (cây/ha)
Tỷ lệ %
B
C
41,7
13,2
341,0
101
12,7
196,7
37,1
5,6
116,3
45,2
5,4
28,0
18,7
1,7
57,7
36,7
44,1
34,1
44,8
42,6
8,2
18,5
13,3
20
115,6
12,2
72,8
6,5
37,0
1,3
5,8
61,3
63,0
32,3
32,0
6,4
5,0
355
N (cây/ha)
3
M (m /ha)
212,7
Khai thác tác động thấp
493
N (cây/ha)
Trước
168,6
120,9
145,9
72,7
40,5
19,1
47,5
56,8
41,1
34,2
11,4
9,0
256,4
145,9
90,7
52,0
29,6
18,4
M (m /ha)
319,1
171,7
79,8
67,6
53,8
25,0
21,2
N (cây/ha)
M (m /ha)
85
7,5
39,8
3,7
21,5
1,4
23,7
2,4
46,8
49,6
25,3
18,1
27,9
32,3
N (cây/ha)
13
2,0
3,9
7,1
15,3
29,8
54,9
Đổ gãy
Khai thác
M (m3/ha)
N (cây/ha)
M (m3/ha)
Sau KT
KT
Đổ gãy
Khai thác
3
3
10
Loại
Chỉ tiêu
3
Sau KT
M (m /ha)
N (cây/ha)
M (m3/ha)
Tổng
68,0
A
9,9
395
243,6
209,0
128,6
Phẩm chất
B
21,4
121,3
69,7
C
36,7
A
14,5
Tỷ lệ %
B
31,4
64,8
45,3
52,9
52,8
30,7
28,6
C
54,1
16,4
18,6
Kết quả bảng 3.4 cho thấy, rừng tại khu vực nghiên cứu chủ yếu có phẩm chất tốt (A) và trung bình
(B). Trước và sau khai thác phẩm chất xấu (C) chỉ chiếm dưới 20%. Qua đó cho thấy rừng tại đây có nhiều
cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, ít sâu bệnh hoặc rỗng ruột, tỷ lệ lợi dụng gỗ tương đối cao.
3.1.5. Ảnh hưởng của khai thác đến cấu trúc mật độ và trữ lượng rừng
* Số cây mất đi: Số lượng cây bị đổ gãy lớn hơn nhiều lần so với số cây đã khai thác, số lượng cây
đổ gãy bình quân gấp 5,3 lần số lượng cây khai thác. Số lượng cây mất đi do bị đổ gãy cao chứng tỏ việc
khai thác không đúng quy trình, làm ảnh hưởng tới chất lượng rừng, làm thay đổi cấu trúc của rừng. Cho nên
cần phải có các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu số lượng cây đổ gãy do khai thác.
* Trữ lượng mất đi: Cường độ tổng hợp sau khai thác theo trữ lượng là khá cao, tại một số khu vực
có cường độ tổng hợp vượt quá 40%.
3.1.6. Đánh giá sự thay đổi trạng thái rừng trước và sau khai thác
Sau khai thác: trạng thái rừng bị giảm cấp trạng thái cụ thể như sau: trạng thái IV giảm xuống IIIB
và IIIA3; Rừng rất giàu giảm xuống rừng giàu và trung bình; rừng giàu giảm xuống trung bình.
Khai thác chọn: Số cây mất đi sau khai thác bình quân 121 cây/ha, chênh lệch so với trước khai thác
là 25,5%; tổng tiết diện ngang mất đi sau khai thác bình quân 11,4 m2/ha, chênh lệch so với trước khai thác
là 33,2%; trữ lượng mất đi do đổ gãy và khai thác bình quân 128,3 m3/ha, chênh lệch so với trước khai thác
là 37,7%.
Khai thác tác động thấp: Số cây mất đi sau khai thác bình quân 98 cây/ha, chênh lệch so với trước
khai thác là 19,9%; tổng tiết diện ngang mất đi sau khai thác bình quân 8,7 m2/ha, chênh lệch so với trước
khai thác là 26,1%; trữ lượng mất đi do đổ gãy và khai thác bình quân 75,5 m3/ha, chênh lệch so với trước
khai thác là 23,1%.
3.2. Đánh giá sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác
3.2.1. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trước và sau khai thác theo loài cây (N%)
Tổ thành loài cây trước và sau khai thác có sự thay đổi về thành phần loài cây tham gia, hệ số tổ
thành, số lượng loài cây ưu thế, có một số loài mất đi và một số loài mới thêm vào trong công thức tổ thành
sau khai thác. Một số loài cây có mặt trong công thức tổ thành trước khai thác nhưng không có mặt trong
công thức tổ thành sau khai thác và ngược lại một số loài cây không có mặt trong công thức tổ thành trước
khai thác nhưng lại có mặt trong công thức tổ thành sau khai thác. Hệ số tổ thành của từng loài cây có sự
thay đổi, có những loài sau khai thác hệ số tổ thành giảm đi còn có những loài lại tăng lên. Sở dĩ như vậy là
do tác động của quá trình khai thác và đổ gãy gây ra. Khi số lượng cá thể của loài cây này bị giảm xuống
trong tổng thể làm cho hệ số tổ thành giảm xuống dẫn đến việc thay đổi thứ hạng từ cao xuống thấp trong
công thức tổ thành, vì thế mà vị trí của các loài trong công thức tổ thành sau khai thác bị xáo trộn.
3.2.2. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trước và sau khai thác theo chỉ số (IV%)
Tương tự như công thức tổ thành số cây, tổ thành loài cây trước và sau khai thác theo chỉ số quan
trọng IV% cũng có sự thay đổi về thành phần loài cây tham gia, hệ số tổ thành, số lượng loài cây ưu thế, có
một số loài mất đi và một số loài mới thêm vào trong công thức tổ thành sau khai thác. Chính sự mất đi hay
thêm mới vào của loài cây ưu thế chứng tỏ trong công thức tổ thành rừng sau khai thác có sự biến động rất
11
lớn về tỷ trọng của các loài trong quần xã thực vật rừng. Một số loài cây có mặt trong công thức tổ thành
trước khai thác nhưng lại không có mặt trong công thức tổ thành sau khai thác và ngược lại một số loài cây
không có mặt trong công thức tổ thành trước khai thác nhưng lại có mặt trong công thức tổ thành sau khai
thác. Hệ số tổ thành của từng loài cây có sự thay đổi, có những loài sau khai thác hệ số tổ thành giảm đi còn
có những loài thì lại tăng lên. Vị trí của các loài trong công thức tổ thành sau khai thác bị xáo trộn.
3.2.3. Sự thay đổi tổ thành cây gỗ trước và sau khai thác theo nhóm gỗ
Công thức tổ thành theo nhóm gỗ cũng có sự thay đổi về thành phần nhóm gỗ tham gia, hệ số tổ
thành, số lượng nhóm gỗ ưu thế, có một số nhóm gỗ mất đi và một số nhóm gỗ mới thêm vào trong công
thức tổ thành sau khai thác. Sự thay đổi của một hay nhiều nhóm gỗ trong công thức tổ thành sau khai thác
thể hiện sự biến đổi rất lớn dưới tác động của việc khai thác rừng. Điều này nói lên sự thay đổi không chỉ của
một vài cá thể hay một vài loài mà là sự thay đổi của rất nhiều loài trong cùng một nhóm gỗ. Đặc biệt, sự
thay đổi mất đi hay thêm mới vào của một nhóm gỗ chiếm ưu thế lại càng thể hiện rõ nét hơn sự biến đổi lớn
như thế nào.
Mặc dù có sự thay đổi lớn trong công thức tổ thành nhóm gỗ sau khai thác nhưng chất lượng rừng
sau khai thác vẫn hầu như không được cải thiện. Điều này thể hiện rõ nét trong công thức tổ thành sau khai
thác, các nhóm gỗ có giá trị thấp vẫn chiếm ưu thế. Điều này không phù hợp với mục tiêu kinh doanh của
rừng tự nhiên là rừng sản xuất và nó cũng thể hiện sự nghèo nàn về chất lượng rừng tại khu vực nghiên cứu,
vì vậy chưa đáp ứng được mục đích kinh doanh gỗ lớn. Cho nên rất cần có biện pháp kỹ thuật để nâng cao
giá trị và chất lượng của rừng. Đồng thời trong quá trình khai thác cần phải có kế hoạch và các biện pháp kỹ
thuật cụ thể để tránh làm mất đi hoàn toàn một số loài nào đó trong tổng thể. Điều này sẽ làm giảm sự đa
dạng sinh học trong quần xã thực vật rừng và ảnh hưởng đến quy luật phát triển bền vững của tự nhiên.
3.2.4. Sự thay đổi số lượng loài và trữ lượng theo dạng sống
Khác với công thức tổ thành theo số cây, theo chỉ số quan trọng IV% và theo nhóm gỗ, công thức tổ
thành theo dạng sống chỉ có sự thay đổi hệ số tổ thành sau khai thác. Tuy nhiên, sự thay đổi này là không
đáng kể và hầu như ít làm thay đổi vị trí của nhóm loài cây trong công thức tổ thành sau khai thác. Không có
sự mất đi hay thêm mới của nhóm loài cây theo dạng sống sau khai thác. Điều này cũng dễ hiểu vì nhóm loài
cây theo dạng sống là tập hợp của rất nhiều loài cây có chung một kiểu dạng sống như nhau, không dễ dàng
gì mà chúng có thể mất đi hoàn toàn một nhóm được.
3.3. Đánh giá sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác
3.3.1. Sự thay đổi một số chỉ số đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác
3.3.1.1. Chỉ số phong phú của loài: sau khai thác, chỉ số mức độ phong phú R cao hơn so với trước
khai thác.
3.3.1.2. Chỉ số Simpson: trước khai thác và sau khai thác giá trị D1 và D2 không có sự chênh lệch
đáng kể. Có 20/30 OTC (chiếm 66,67%) có giá trị D1 của rừng sau khai thác thấp hơn so với trước khai thác.
Mức độc đa dạng loài bị suy giảm.
3.3.1.3. Mức độ đa dạng của loài(hàm số Shannon - Wiener): không có sự khác biệt về đa dạng tầng
cây gỗ trước và sau khai thác.
3.3.1.4. So sánh mức độ đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác: không có sự khác biệt giữa trước
khai thác so với sau khai thác
12
3.3.2. Đa dạng loài theo cấp kính
Số loài mất đi
Số loài
25
Số loài trước
KT
20
5
4
4
3
15
3
2
10
2
5
1
D1,3(cm)
0
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96
1
0
D1,3(cm)
Hình 3.8: Phân bố số loài mất đi theo từng cỡ đƣờng kính
Kết quả hình 3.8 cho thấy: số loài cây trong từng cỡ đường kính sau khai thác thấp hơn so với trước
khai thác. Số loài cây bị mất đi giảm dần từ cỡ đường kính 8 đến 40 cm sau đó lại tăng lên. Điều này cho
thấy số loài bị mất đi nhiều nhất ở cỡ kính từ 8 đến 20 cm và cỡ kính trên 60 cm. Tại các cỡ đường kính nhỏ
số loài mất đi chủ yếu do đổ gãy trong quá trình khai thác. Còn các cỡ đường kính lớn trên 60 cm loài bị mất
đi là do chúng được chọn để khai thác. Còn lại cỡ kính từ 30 đến 50 cm số loài bị mất đi là thấp nhất, đặc
biệt cỡ đường kính 40 cm không có loài nào bị mất đi. Điều này dễ hiểu vì tại cỡ đường kính này các loài cây
hầu như không được lựa chọn để khai thác và chúng cũng đã đủ lớn để tránh khỏi sự đổ gãy gây ra trong quá
trình khai thác, chỉ có một số ít các cá thể bị đổ gãy do khai thác.
3.3.3. Đa dạng theo nhóm gỗ
Nhóm
gỗ
I
II
III
IV
V
VI
VII
VII
Bảng 3.23: Đa dạng loài theo nhóm gỗ
Trƣớc KT
Sau KT
Chênh lệch trƣớc và sau KT
Tổng 30 OTC TB/OTC Tổng 30 OTC TB/OTC
Δ (30 OTC)
Δ (1 OTC)
15
0,5
13
0,4
2
0,1
26
0,9
23
0,8
3
0,1
60
2,0
58
1,9
2
0,1
164
5,5
153
5,1
11
0,4
180
6,0
169
5,6
11
0,4
180
6,0
174
5,8
6
0,2
262
8,7
248
8,3
14
0,5
48
1,6
45
1,5
3
0,1
Kết quả bảng 3.23 cho thấy: Nhóm gỗ VII có sự đa dạng về loài là cao nhất, kém đa dạng loài nhất là
nhóm gỗ I. Số loài cây bị mất đi phần lớn cũng tập trung vào các nhóm gỗ có số loài lớn là nhóm gỗ VII, IV,
V.
13
3.3.4. Đa dạng loài theo dạng sống
OTC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Tổng
TB
Tỷ lệ %
Bảng 3.25: Đa dạng loài theo dạng sống
Số loài trƣớc khai thác
Số loài sau khai thác
Tổng
Tổng
Gỗ lớn Gỗ nhỡ Gỗ nhỏ
Gỗ lớn Gỗ nhỡ Gỗ nhỏ
số loài
số loài
12
16
9
37
11
16
9
36
12
17
11
40
11
17
11
39
12
19
12
43
12
17
12
41
11
18
11
40
11
17
11
39
9
20
14
43
7
18
13
38
8
16
13
37
7
16
13
36
11
20
12
43
10
18
12
40
12
17
10
39
11
15
10
36
12
23
15
50
10
20
15
45
9
20
11
40
8
19
11
38
12
13
3
28
12
12
3
27
12
14
7
33
11
10
6
27
9
11
6
26
6
10
6
22
12
11
6
29
11
11
5
27
11
12
6
29
11
11
6
28
10
13
9
32
10
12
7
29
9
9
9
27
9
9
8
26
11
9
11
31
11
9
11
31
11
6
7
24
11
6
7
24
10
8
8
26
8
8
8
24
9
10
1
20
9
9
1
19
7
13
2
22
7
13
2
22
6
12
4
22
6
12
4
22
11
13
7
31
11
13
7
31
7
12
3
22
6
12
3
21
4
10
6
20
4
10
6
20
7
13
4
24
7
13
4
24
7
10
2
19
7
10
2
19
11
15
4
30
10
15
3
28
11
13
4
28
10
13
3
26
295
413
227
275
391
219
10
14
8
9
13
7
31,5
44,2
24,3
31,1
44,2
24,7
Số loài
mất đi
1
1
2
1
5
1
3
3
5
2
1
6
4
2
1
3
1
0
0
2
1
0
0
0
1
0
0
0
2
2
Kết quả bảng 3.25 cho thấy: Đa số các loài thuộc nhóm loài cây gỗ nhỡ, bình quân trên mỗi OTC có
14 loài, chúng chiếm đến 44,2%. Nhóm loài cây gỗ lớn, bình quân trên mỗi OTC có 10 loài, chiếm 31,6%.
Còn lại là nhóm loài cây gỗ nhỏ. Sau khai thác, số loài cây bị mất đi bình quân trên mỗi OTC là 1 loài đối
với mỗi nhóm loài cây.
14
3.3.5. Biến động đa dạng loài
Tỷ số hỗn loài HL2 có sự chênh lệch rất lớn so với HL1. Đa dạng loài và mức độ ưu thế có xu
hướng giảm sau khai thác. Độ đa dạng H trước khai thác cao hơn so với sau khai thác.
3.4. Đánh giá sự thay đổi tái sinh rừng trƣớc và sau khai thác
Tổ thành tầng cây tái sinh trước và sau khai thác có sự thay đổi về thành phần loài cây tham gia, hệ
số tổ thành, số lượng loài cây ưu thế, có một số loài mất đi và một số loài mới thêm vào trong công thức tổ
thành sau khai thác. Một số loài cây có mặt trong công thức tổ thành trước khai thác nhưng không có mặt
trong công thức tổ thành sau khai thác và ngược lại. Hệ số tổ thành của từng loài cây có sự thay đổi, có
những loài sau khai thác hệ số tổ thành giảm đi, có những loài thì lại tăng lên, từ đó vị trí của các loài trong
công thức tổ thành sau khai thác bị xáo trộn.
Mật độ cây tái sinh triển vọng sau khai thác nhỏ hơn 1.000 cây/ha tại một số OTC. Chất lượng cây
tái sinh chủ yếu có phẩm chất tốt và trung bình, nguồn gốc tái sinh phần lớn là từ hạt. Số lượng cây tái sinh
giảm dần khi cỡ chiều cao và đường kính tăng lên. Cây tái sinh trước và sau khai thác về cơ bản có dạng
phân bố đều. Tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh có quan hệ mật thiết với nhau.
3.5. Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh
3.5.1. Đối với thiết kế khai thác
- Đối với những loài cây có số lượng cá thế ít thì không nên khai thác. Vì nếu tiến hành khai thác sẽ
làm cho loài bị tuyệt chủng không còn khả năng duy trì nòi giống.
- Các cá thể cũng như các loài cây thuộc nhóm gỗ VII, VI, V chiếm số lượng rất lớn. Trong khi thiết
kế khai thác cần tập trung khai thác các cá thể thuộc nhóm này, đặc biệt là nhóm gỗ VII. Khai thác các nhóm
này với mục đích điều chỉnh tổ thành, cải thiện và nâng cao chất lượng của rừng. Vì việc làm này sẽ góp
phần giải phóng được không gian dinh dưỡng, tạo điều kiện cho các loài cây mục đích có giá trị kinh tế cao
phát triển tốt, đồng thời tạo ra các khoảng trống trong rừng để làm giàu rừng theo đám, nhằm cải thiện và
nâng cao chất lượng rừng.
- Xác định và đánh dấu các loài cây mục đích, loài cây có số lượng cá thể quá ít đang đứng trước nguy
cơ tuyệt chủng và mất đi hoàn toàn trong quần xã thực vật rừng để chăm sóc, bảo vệ.
- Tuân thủ các quy tắc bài cây sau: i) Cần giữ lại ít nhất 4 cây giống trên một ha. Cây giống phải là cây
có giá trị cao, thuộc nhóm gỗ từ I - IV, có phẩm chất tốt (loại A) và phải có khả năng sản xuất hạt giống tốt.
Không chọn cây đã quá thành thục làm cây giống, nếu có thể, nên lựa chọn các loài khác nhau làm cây giống
để đảm bảo tính đa dạng loài. Đánh dấu vĩnh viễn cây giống bằng sơn vàng xung quanh thân cây tại chiều
cao ngang ngực; ii) Chỉ chặt cây phẩm chất C nếu thấy cần thiết theo biện pháp lâm sinh hoặc lý do an toàn
(chặt bài thải). Nếu cây phẩm chất C thuộc tầng vượt tán thì xử lý như cây khai thác, nếu cây thuộc tầng tán
giữa hoặc tầng dưới thì nên chặt bỏ và không được tính vào cây khai thác; iii) Số lượng cây bài chặt tối đa là
16 cây trên một ha. Ở những nơi địa hình xung yếu, số lượng này giảm xuống còn tối đa 12 cây. Khi lựa
chọn cây khai thác cần tuân thủ các quy tắc sau: Quy tắc khoảng cách, khoảng cách tối thiểu giữa 2 cây chặt
là 10m, nếu 2 cây đứng quá gần nhau thì tính như là 1 cây; Quy tắc về đường kính, ưu tiên chọn khai thác
những cây có đường kính lớn nhất trước; Quy tắc lâm sinh, nếu có thể, nên chọn các loài khác nhau để khai
thác, những cây đứng liền kề với cây giống tiềm năng thì nên chặt hạ trước.
3.5.2. Đối với quá trình khai thác
3.5.2.1. Xác định cường độ khai thác cần thiết
(1). Phƣơng án 1:Xác định tỷ lệ đổ gãy (I%đg) thông qua mối quan hệ giữa trữ lƣợng khai thác
và trữ lƣợng mất đi sau khai thác (Mmất đi /Mkt).
15
Trữ lượng đổ gãy do khai thác được xác định thông qua mối quan hệ giữa trữ lượng khai thác và trữ
lượng mất đi sau khai thác. Xác lập mối quan hệ Mmất đi /Mkt. Kết quả tính cho thấy chúng có mối quan hệ
chặt chẽ với nhau qua phương trình:
Mmất đi = 1,6547 + 1,0935Mkt
(3.1)
Hệ số xác định R = 0,9961; giá trị Sig < 0,05; các tham số đều tồn tại. Hình ảnh trực quan thể hiện
2
mối quan hệ Mmất đi /Mkt được minh họa tại hình 3.16.
Mmất đi
(m3/ha)
200,00
180,00
160,00
140,00
120,00
100,00
80,00
60,00
40,00
20,00
Mkt
,00
,00
50,00
100,00
150,00
(m3/ha)
200,00
Hình 3.16: Quan hệ Mmất đi /Mkt
Từ phương trình 3.1 xác định trữ lượng đổ gãy thông qua công thức:
Mđg = Mmất đi - Mkt
(3.2)
Từ phương trình (3.1) và công thức (3.2) thiết lập bảng tra trữ lượng đổ gãy theo trữ
lượng khai thác như sau:
Bảng 3.36: Bảng tra trữ lƣợng đổ gãy Mđg từ trữ lƣợng khai thác Mkt
Mkt (m3/ha)
M mất đi (m3/ha)
Mđg (m3/ha)
…
…
…
20
21
22
23
24
…
35
36
37
38
39
40
23,5
24,6
25,7
26,8
27,9
…
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
…
39,9
41,0
42,1
43,2
44,3
45,4
4,9
5,0
5,1
5,2
5,3
5,4
16
Mkt (m3/ha)
…
60
61
62
63
64
65
…
95
96
97
98
99
100
…
130
131
132
133
134
135
…
160
161
162
163
164
165
…
177
178
179
180
…
M mất đi (m3/ha)
…
Mđg (m3/ha)
…
67,3
68,4
69,5
70,5
71,6
72,7
…
7,3
7,4
7,5
7,5
7,6
7,7
…
105,5
106,6
107,7
108,8
109,9
111,0
…
10,5
10,6
10,7
10,8
10,9
11,0
…
143,8
144,9
146,0
147,1
148,2
149,3
…
13,8
13,9
14,0
14,1
14,2
14,3
…
176,6
177,7
178,8
179,9
181,0
182,1
…
16,6
16,7
16,8
16,9
17,0
17,1
…
195,2
196,3
197,4
198,5
…
18,2
18,3
18,4
18,5
…
Từ trữ lượng bộ phận đổ gãy xác định được thông qua phương trình: M đg=Mmất đi - Mkt và bảng tra
3.36 sẽ xác định được tỷ lệ đổ gãy thông qua phương trình:
I % đg
M đg
Mo
*100 (3.3)
(2) Phƣơng án 2: Xác định tỷ lệ đổ gãy (I%đg) thông qua mối quan hệ giữa cƣờng độ khai thác
với cƣờng độ tổng hợp sau khai thác (I%thskt /I%kt).
17
Tỷ lệ đổ gãy do khai thác I%đg được xác định thông qua mối quan hệ giữa cường độ khai thác với
cường độ tổng hợp sau khai thác. Xác lập mối quan hệ (I%thskt /I%kt). Kết quả cho thấy chúng có mối quan hệ
rất chặt với nhau qua phương trình sau:
I%thskt = 0,4550 + 1,0955 I%kt
(3.4)
Hệ số xác định R = 0,9968; giá trị Sig < 0,05; các tham số đều tồn tại thể hiện sự tồn tại của phương
2
trình. Hình ảnh trực quan thể hiện mối quan hệ (I%thskt/I%kt). Được minh họa tại hình 3.17.
50
I%thskt
45
40
35
30
25
20
15
10
5
I%kt
0
0
10
20
30
40
50
Hình 3.17: Quan hệ (I%thskt /I%kt)
Từ phương trình (3.4) xác định trữ lượng đổ gãy thông qua phương trình sau:
I%đg = I%thskt - I%kt
(3.5)
Từ phương trình (3.4) và (3.5) thiết lập bảng tra tỷ lệ đổ gãy do khai thác như sau:
Bảng 3.37: Bảng tra tỷ lệ đổ gãy do khai thác I%đg từ cƣờng độ khai thác I%kt
Cƣờng độ khai thác
Cƣờng độ tổng hợp sau khai thác
Tỷ lệ đổ gãy
I%kt
I%thskt
I%đg
…
…
…
10
11,4
1,4
11
12,5
1,5
12
13,6
1,6
13
14,7
1,7
14
15,8
1,8
15
16,9
1,9
16
18,0
2,0
17
19,1
2,1
18
20,2
2,2
19
21,3
2,3
20
22,4
2,4
21
23,5
2,5
22
24,6
2,6
23
25,7
2,7
24
26,7
2,7
18
Cƣờng độ khai thác
I%kt
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
…
Cƣờng độ tổng hợp sau khai thác
I%thskt
27,8
28,9
30,0
31,1
32,2
33,3
34,4
35,5
36,6
37,7
38,8
39,9
41,0
42,1
43,2
44,3
…
Tỷ lệ đổ gãy
I%đg
2,8
2,9
3,0
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4,0
4,1
4,2
4,3
…
Từ tỷ lệ đổ gãy được xác định theo phương án 1 hoặc phương án 2 sẽ đưa ra được cường độ khai
thác cần thiết tùy theo mục đích của người sử dụng. Tuy nhiên, cường độ khai thác cần thiết không nên vượt
quá 36%. Vì nếu vượt quá 36% và cộng thêm tỷ lệ đổ gãy do khai thác thì cường độ tổng hợp sau khai thác
sẽ vượt quá 40%.
3.5.2.2. Chọn loài cây khai thác
Loài cây khai thác cần phải tập trung đều trên các nhóm gỗ, tránh trường hợp chỉ khai thác tập trung
ở một số nhóm gỗ, làm mất hoàn toàn loài ưu thế hay làm mất hoàn toàn nhóm gỗ ra khỏi lâm phần rừng sẽ
làm giảm tính đa dạng sinh học và tính bền vững trong hệ sinh thái rừng. Đặc biệt đối với khai thác tác động
thấp, trữ lượng gỗ còn lại thuộc nhóm VII còn rất lớn, từ 61 – 88 m3/ha. Với khai thác chọn, đã tiến hành
khai thác nhóm gỗ VII bình quân 31,3% nhưng trữ lượng sau khai thác vẫn rất lớn như tại OTC 18 trữ lượng
nhóm gỗ VII rất cao 148 m3/ha. Vì vậy, cần tiếp tục khai thác nhóm gỗ này trong các lần khai thác tiếp theo
và các loài cây tồn đọng ở các nhóm gỗ VIII, nhóm gỗ VI để nhằm mục đích nuôi dưỡng rừng tạo ra các
khoảng trống để trồng các loài cây làm giàu rừng.
3.5.2.3. Tiêu chuẩn đường kính khai thác đối với nhóm loài cây gỗ nhỏ
Kết quả nghiên cứu cho thấy nhóm loài cây gỗ nhỏ chiếm tỷ trọng nhỏ trong quần xã thực vật rừng.
Tuy nhiên, bộ phận cây khai thác hầu như ít chú ý đến, thậm chí tại một số khu vực lượng khai thác của
nhóm loài cây này bằng 0. Do tiêu chuẩn khai thác gỗ yêu cầu các cây khai thác phải có đường kính D 1,3 ≥
40cm. Trong khi đó nhóm loài cây gỗ nhỏ hầu hết khi đã đến tuổi thành thục tự nhiên nhưng đường kính D1,3
vẫn chưa đạt đến tiêu chuẩn khai thác chung. Như vậy sẽ gây lãng phí tài nguyên do các cây này không được
khai thác sẽ đạt đến tuổi thành thục tự nhiên, hoặc chúng sẽ tăng trưởng về trữ lượng không đáng kể trong
khi đó chúng vẫn chiếm lĩnh một không gian nhất định trong rừng và làm ảnh hưởng xấu đến không gian
sống của các loài xung quanh. Do đó cần có nghiên cứu cụ thể và hạ thấp tiêu chuẩn khai thác của nhóm loài
cây gỗ nhỏ.
Ngoài ra, cần phải thực hiện một số biện pháp kỹ thuật như:
19
- Sau quá trình khai thác có hiện tượng các cây đổ gãy, các cây tái sinh bị gãy cần có sự kiểm tra,
nghiệm thu, tránh trình trạng lợi dụng để khai thác gỗ trái phép.
- Kiểm soát các hành vi khai thác của công nhân, tránh tình trạng thất thoát trữ lượng do quá trình
khai thác, chặt nhầm cây, chặt không theo quy trình,...
- Cần phải có kế hoạch bài cây, chặt hạ, vận xuất, làm đường vận xuất, kiểm soát xói mòn đất.
3.5.3. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh sau khai thác
3.5.3.1. Nuôi dưỡng rừng
3.5.3.2. Xúc tiến tái sinh tự nhiên
3.5.3.3. Làm giàu rừng
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ
1. Kết luận
1.1. Sự thay đổi trạng thái rừng trƣớc và sau khai thác
Trước khai thác rừng hầu hết ở trạng thái giàu và rất giàu, sau khai thác: trạng thái rừng thường giảm
cấp: trạng thái IV giảm xuống IIIB và IIIA3; rừng rất giàu giảm xuống rừng giàu và trung bình; rừng giàu
giảm xuống rừng giàu và trung bình.
Cường độ tổng hợp sau khai thác theo trữ lượng là khá cao, tại một số khu vực có cường độ tổng hợp
vượt quá 40%.
1.2. Sự thay đổi về tổ thành cây gỗ trƣớc và sau khai thác
Tổ thành cây gỗ theo số cây, chỉ số quan trọng IV%, nhóm gỗ, dạng sống đều có sự thay đổi về hệ số
tổ thành (các loài/nhóm gỗ/dạng sống), hầu hết đều có sự thay đổi thành phần loài tham gia công thức tổ
thành, thay đổi thành phần loài chiếm ưu thế. Vị trí của các loài trong công thức tổ thành có sự xáo trộn. Mặc
dù có sự thay đổi lớn trong công thức tổ thành nhóm gỗ sau khai thác nhưng chất lượng rừng sau khai thác
vẫn không được cải thiện.
1.3. Sự thay đổi đa dạng cây gỗ trƣớc và sau khai thác
* Sự thay đổi một số chỉ số đa dạng cây gỗ trước và sau khai thác
- Chỉ số phong phú của loài: Sau khai thác, chỉ số mức độ phong phú R cao hơn so với trước khai
thác.
- Chỉ số Simpson: trước khai thác và sau khai thác giá trị D1 và D2 không có sự chênh lệch đáng kể.
Có 20/30 OTC (chiếm 66,67%) có giá trị D1 của rừng sau khai thác thấp hơn so với trước khai thác. Mức độc
đa dạng loài bị suy giảm.
- Mức độ đa dạng của loài(hàm số Shannon - Wiener): không có sự khác biệt về đa dạng tầng cây gỗ
trước và sau khai thác.
* Đa dạng loài theo cấp kính: Số loài cây trong từng cỡ đường kính sau khai thác thấp hơn so với
trước khai thác. Số loài cây bị mất đi giảm dần từ cỡ đường kính 8 đến 40 cm sau đó lại tăng lên. Điều này
cho thấy số loài bị mất đi nhiều nhất ở cỡ kính từ 8 đến 20 cm và cỡ kính trên 60 cm. Còn lại cỡ kính từ 30
đến 50 cm số loài bị mất đi là thấp nhất, đặc biệt cỡ đường kính 40 cm không có loài nào bị mất đi.
* Đa dạng theo nhóm gỗ: Nhóm gỗ VII có sự đa dạng về loài là cao nhất, kém đa dạng loài nhất là
nhóm gỗ I. Số loài cây bị mất đi phần lớn cũng tập trung vào các nhóm gỗ có số loài lớn là nhóm gỗ VII, IV,
V.
20
* Đa dạng loài theo dạng sống: Đa số các loài thuộc nhóm loài cây gỗ nhỡ, bình quân trên mỗi
OTC có 14 loài, chúng chiếm đến 44,2%. Nhóm loài cây gỗ lớn, bình quân trên mỗi OTC có 10 loài, chiếm
31,6%. Còn lại là nhóm loài cây gỗ nhỏ. Sau khai thác, số loài cây bị mất đi bình quân trên mỗi OTC là 1
loài đối với mỗi nhóm loài cây.
* Biến động đa dạng loài: Tỷ số hỗn loài HL2 có sự chênh lệch rất lớn so với HL1. Đa dạng loài
và mức độ ưu thế có xu hướng giảm sau khai thác. Độ đa dạng H trước khai thác cao hơn so với sau khai
thác.
1.4. Sự thay đổi tái sinh rừng trƣớc và sau khai thác
Tổ thành tầng cây tái sinh trước và sau khai thác có sự thay đổi về thành phần loài cây tham gia, hệ
số tổ thành, số lượng loài cây ưu thế, có một số loài mất đi và một số loài mới thêm vào trong công thức tổ
thành sau khai thác. Một số loài cây có mặt trong công thức tổ thành trước khai thác nhưng không có mặt
trong công thức tổ thành sau khai thác và ngược lại. Hệ số tổ thành của từng loài cây có sự thay đổi, có
những loài sau khai thác hệ số tổ thành giảm đi, có những loài thì lại tăng lên, từ đó vị trí của các loài trong
công thức tổ thành sau khai thác bị xáo trộn.
Mật độ cây tái sinh triển vọng sau khai thác nhỏ hơn 1.000 cây/ha tại một số OTC. Chất lượng cây
tái sinh chủ yếu có phẩm chất tốt và trung bình, nguồn gốc tái sinh phần lớn là từ hạt. Số lượng cây tái sinh
giảm dần khi cỡ chiều cao và đường kính tăng lên. Cây tái sinh trước và sau khai thác về cơ bản có dạng
phân bố đều. Tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh có quan hệ mật thiết với nhau.
1.5. Về đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
- Đối với thiết kế khai thác: Đối với những loài cây có số lượng cá thế ít thì không nên khai thác.
Tập trung khai thác các cá thể thuộc nhóm gỗ VII, VI, V, đặc biệt là nhóm gỗ VII, đánh dấu các loài cây mục
đích.
- Đối với quá trình khai thác: đã đề xuất được phương pháp xác định cường độ khai thác cần thiết; đề
xuất nên chọn loài cây khai thác hợp lý; đề xuất nên giảm tiêu chuẩn đường kính khai thác đối với nhóm loài
cây gỗ nhỏ.
- Đối với rừng sau khai thác: hai biện pháp chính được đề xuất là: nuôi dưỡng rừng, xúc tiến tái sinh
tự nhiên và làm giàu rừng.
2. Tồn tại
Luận án mới chỉ tiến hành thu thập số liệu ở một số (04 Công ty) Công ty Lâm nghiệp trên địa bàn Tây
Nguyên mà chưa tiến hành thu thập số liệu ở nhiều Công ty Lâm nghiệp (vì các Công ty khác không có chỉ
tiêu khai thác trong thời gian nghiên cứu).
Chưa có những ô nghiên cứu định vị, theo dõi đánh giá động thái của rừng sau khai thác.
3. Khuyến nghị
Với tầm quan trọng của khai thác, sử dụng bền vững rừng tự nhiên, luận án đưa ra một số khuyến
nghị như sau:
- Về mặt lý luận cũng như thực tiễn những kết quả nghiên cứu luận án có thể đưa vào áp dụng trong
thực tiễn sản xuất tại khu vực nghiên cứu. Tuy vậy, công trình cần tiếp tục nghiên cứu để nâng cao hơn nữa ý
nghĩa thực tiễn.
- Cần tiếp tục mở rộng nghiên cứu trên nhiều Công ty Lâm nghiệp có khai thác rừng tự nhiên, để có
thể đưa ra những biện pháp kỹ thuật tối ưu nhất áp dụng trong thực tiễn sản xuất.
- Cần có nghiên cứu, theo dõi đánh giá rừng sau khai thác với thời gian 5 năm đến 10 năm để có
những kết luận cụ thể hơn về tác động của khai thác, xu hướng của diễn thế cây tái sinh sinh.
