Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc khu bảo tồn thiên thiên văn hóa đồng nai

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
CƠ SỞ 2 – TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
-------  ------BAN NÔNG LÂM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ
NHIÊN TẠI TIỂU KHU 48 THUỘC KHU BẢO TỒN
THIÊN NHIÊN VĂN HÓA ĐỒNG NAI

NGÀNH: LÂM SINH
MÃ SỐ: C620605

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thị Hiếu
Sinh viên thực tập: Nguyễn Văn Trường
Lớp: CO2 – Lâm Sinh
Khóa học: 2013 - 2016

Đồng Nai, 2016


LỜI CẢM ƠN
Để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của sinh viên trong suốt thời
gian học tại trƣờng, Bộ môn Lâm sinh, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp cơ sở 2,
cùng với sự hƣớng dẫn của Cô giáo Nguyễn Thị Hiếu, tôi tiến hành thực hiện
khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên
tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”.
Sau một thời gian thực hiện, dƣới sự hƣớng dẫn của thầy giáo, cùng với
sự nổ lực của bản thân, đến nay chuyên đề đã đƣợc hoàn thành.
Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Gv: Nguyễn Thị Hiếu
đã hƣớng dẫn nhiệt tình, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu và kiến thức
trong nghiên cứu khoa học cho tôi trong quá trình làm chuyên đề.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp,
các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Lâm sinh, cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình
của cán bộ xã Phú Lý- Huyện Vĩnh Cửu- Tỉnh Đồng Nai đã quan tâm giúp đỡ
tôi thực hiện chuyên đề này.
Do hạn chế về trình độ, thời gian và kinh nghiệm trong công tác nghiên
cứu, chuyên đề còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến
đóng góp, bổ sung của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để chuyên
đề đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Trƣờng

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ ......................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ....................................................... 2
1.1. Tình hình nghiên cứu sinh trƣởng của cây rừng trên thế giới .................. 2
1.1.1. Nghiên cứu cấu trúc ................................................................................ 2
1.1.2. Nghiên cứu tái sinh rừng ......................................................................... 5
1.2. Nghiên cứu sinh trƣởng cây rừng ở Việt Nam ......................................... 6
1.2.1. Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính ngang ngực (N/D1.3)....................... 6
1.2.2. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao ........................................................... 7

1.2.3. Tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính thân cây .............................. 7
1.2.4. Nghiên cứu tái sinh rừng ......................................................................... 8
Chƣơng 2. MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU ... 9
2.1. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 9
2.1.1. Mục tiêu chung........................................................................................ 9
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 9
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu........... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Điều tra ngoại nghiệp ............................................................................ 10
2.2.3. Nội Nghiệp ............................................................................................ 12
ii


2.2.3.1. Loại bỏ số liệu thô…………………………………………………..11
2.2.3.2. Xác định công thức tổ thành……………………………………...…11
2.2.3.3. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm phần……………………………..12
2.2.3.4. Đối với tầng cây tái sinh…………………………………………….17
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 21
3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 21
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 21
3.1.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................. 21
3.1.3. Đặc điểm khí hậu .................................................................................. 21
3.1.4. Đặc điểm thủy văn ................................................................................ 22
3.1.5. Đặc điểm đất đai ................................................................................... 22
3.2. Đặc điểm dân sinh kinh tế ....................................................................... 23
3.2.1. Dân số và phân bố dân cƣ ..................................................................... 23
3.2.2. Tình hình sản xuất ................................................................................. 23
3.2.2.1. Sản xuất nông nghiệp……………………………………………….23
3.2.2.1. Sản xuất lâm nghiệp………………………………………………...23

3.2.3. Tình hình giao thông ............................................................................. 23
3.2.4. Văn hóa, giáo dục, y tế.......................................................................... 24
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 25
4.1. Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng tầng cây cao......................... 25
4.1.1. Cấu trúc tổ thành thực vật tầng cây cao ................................................ 25
4.1.2. Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần .................................... 29
3.1.3. Nghiên cứu một số quy luật tƣơng quan ............................................... 33
iii


3.1.4. Xác định cấu trúc tầng thứ tầng cây cao Error! Bookmark not defined.
3.1.5. Độ tàn che của tầng cây cao .................................................................. 36
3.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ........................................................ 37
3.2.1. Tổ thành cây tái sinh ............................................................................. 37
3.3. Cây bụi thảm tƣơi.................................................................................... 42
3.4. Nhận xét: ................................................................................................. 43
Đề xuất một số giải pháp kỉ thuật lâm sinh cho đối tƣợng nghiên cứu .......... 44
3.4.1. Những giải pháp kỉ thuật lâm sinh ........................................................ 44
3.4.2. Những giải pháp về mặt chính sách, xã hội .......................................... 45
Chƣơng 5. KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ....................................... 46
5.1. Kết luận ................................................................................................... 46
5.2. Tồn tại ..................................................................................................... 48
5.3. Kiến nghị ................................................................................................. 49

iv


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT

Số thứ tự

TTR

Trạng thái rừng

CTTT

Công thức tổ thành

D1.3

Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm)

Dt

Đƣờng kính tán cây (m)

Hvn

Chiều cao vút ngọn (m)

Hdc

Chiều cao dƣới cành (m)

∑G

Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha)

G%

% tiết diện ngang

IV%

Chỉ số quan trọng (Important Values)

N/ha

Mật độ (cây/ha)

N%

Tỷ lệ % số cây

N/D1.3

Phân bố số cây theo đƣờng kính

N/Hvn

Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn

Hvn-D1.3

Tƣơng quan giữa chiều cao vút ngọn với đƣờng kính 1.3m

Dt-D1.3

Tƣơng quan giữa đƣờng kính tán với đƣờng kính 1.3m

ÔTC

Ô tiêu chuẩn

ODB

Ô dạng bản

v


DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

STT
4.1a

Công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn tính theo công

Trang
25

thức (2.1)
4.1b

Công thức tổ thành ở các ô tiêu chuẩn tính theo công

26

thức (2.2)
4.2

Các đặc trƣng mẫu về đƣờng kính

29

4.3

Kết quả tính toán các đặc trƣng mẫu về Hvn

31

4.4

Độ tàn che tầng cây cao

38

4.5

Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA3

39

4.6

Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA3

40

4.7

Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA1

41

4.8

Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA1

42

4.9

Đặc điểm sinh trƣởng của cây bụi thảm tƣơi ở các trạng

44

thái rừng

vi


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
Tên bảng

STT

Trang

4.5

Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA3

40

4.6

Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

41

trạngthái IIIA3
4.7

Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA1

42

4.8

Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

43

vii

ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là tài nguyên quý giá vốn đƣợc xem là lá phổi của Trái Đất, rừng có
vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng hệ sinh thái và sự đa dạng sinh học
trên hành tinh chúng ta. Bởi vậy bảo vệ rừng luôn trở thành một yêu cầu, nhiệm vụ
không thể trì hoãn đối với tất cả các quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam.
Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai có diện tích 100.303 ha,
đƣợc thành lập theo Quyết định số 09/2006/QĐ-UBND ngày 20 tháng 2 năm
2006 của UBND tỉnh Đồng Nai, trên cơ sở sát nhập Khu dự trữ thiên nhiên
Vĩnh Cửu với Trung tâm quản lí di tích chiến khu Đ. Là nơi dự trữ bảo tồn tài
nguyên thiên nhiên, nơi sinh sống và cƣ trú của rất nhiêu loài động vật, thực
vật. Không những vậy, khu bảo tồn thiên nhiên này còn đóng vai trò quan
trọng trong việc điều hòa khí hậu cho khu vực tỉnh Đồng Nai.
Tuy nhiên hiện nay tình trạng rừng có hiện trạng suy giảm cả về số
lƣợng và chất lƣợng, rừng bị tàn phá nặng nề do tình trạng lấy đất làm nƣơng
rẫy, làm nhà, khu công nghiệp, một số dịch vụ khác…. Chính vì vậy cần có
những giải pháp thích hợp nhằm phục hồi lại rừng, để rừng có thể phát huy tối
đa những vai trò của nó, đảm bảo đƣợc lợi ích về mặt sinh thái môi trƣờng và
kinh tế cho ngƣời dân sống quanh khu vực. Để đƣợc điều này thì chúng ta
phải hiểu biết đầy đủ những quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng. Do đó
cấu trúc rừng đƣợc xem là cơ sở quan trọng nhất giúp các nhà lâm nghiệp có
thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động
chình xác vào rừng để quản lý, kinh doanh rừng đƣợc lâu bền hơn.
Các nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên
Văn Hóa Đồng Nai trong thời gian qua đã đề cập nhiều mặt khác nhau của
vấn đề nhƣng tại khu vực tiểu khu 48 chƣa nghiên cứu xâu về vấn đề này.
Xuất phát từ thƣc tiễn đó, tôi tiền hành thực hiện khóa luận "Nghiên
cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo
Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai”.

1

Chƣơng 1.
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu sinh trƣởng của cây rừng trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu cấu trúc
1.1.1.1. Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật
trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có
thể chung sống hài hào và đạt tới sự ổn định tƣơng đối trong một giai đoạn
phát triển nhất định của tự nhiện. Cấu trúc vừa là kết quả vừa là sự thể hiện
quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi
trƣờng sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau. Nghiên cứu cấu trúc rừng
để biết đƣợc những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ
sở để đề xuất các biện pháp tác động, các biện pháp kỹ thuật phù hợp.
Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng,
mà tiêu biểu là Richards P.W (1933 – 1934), Baur. G.N. (1962),… Các
nghiên cứu này thƣờng nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ
thành, dạng sống và tầng phiến của rừng.
Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot (1965), Plaudy. J đã biểu diễn
cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc
sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống.
1.1.1.2. Mô tả hình thái cấu trúc rừng
Hiện tƣợng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành
phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chìu hƣớng đứng phƣơng pháp vẽ
biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W.Richard (1933 -1934) đề
xƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phƣơng pháp có hiệu
quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng.
Phƣơng pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 – 1934) đề
xuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần và

2


cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng.
Kraft (1884), lần đầu tiên đƣa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia
cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trƣởng, kích
thƣớc và chất lƣợng của cây rừng. phân cấp của Kraft phản ánh đƣợc tình
hình phân hóa cây rừng, tiêu chuẩn cấp phân rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng
nhƣng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi.
Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiện ấn độ và rừng
ẩm nhiệt đới tây phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào
kích thƣớc và chất lƣợng cây rừng.
Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thƣờng đƣa ra
những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao
mang tính cơ giới nên chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng phức tạp của rừng tự
nhiên nhiệt đới.
1.1.1.3. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Trong những nghiên cứu về rừng tự nhiên thì vấn đề nghiên cứu định lƣợng
quy luật phân bố số cây theo đƣờng kính D1.3, phân bố số cây theo chiều cao,
phân chia tầng thứ đƣợc nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả. Ngoài việc phản ánh
cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn
làm cơ sở để xây dựng các phƣơng pháp điều tra thống kê tài nguyên rừng.
a. Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)
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. Nhiều tác giả
đã dùng phƣơng pháp giải tích để tìm phƣơng trình của đƣờng cong phân bố.
Balley (1973) sử dụng hàm Weibull, Meyer (1934) đã mô tả phân bố N/D1.3
bằng phƣơng trình toán học có dạng đƣờng cong giảm liên tục.
Để mô tả phân bố N/D1,3 rừng tự nhiên, Meyer (1934) và Prodan
(1949) đã sử dụng phƣơng trình:

Yi =  *exp(-  *xi)

(1.1)

Phƣơng trình (2.1) còn đƣợc gọi là phƣơng trình Meyer, trong đó xi và
3


yi là trị số giữa và số cây của cỡ thứ i, α và β là các tham số.
Nhìn chung các công trình nghiên cứu về dạng phân bố đem lại kết quả
toàn diện và đa dạng nhất về quy luật kết cấu đƣờng kính lâm phần rừng.
b. Về phân bố số cây theo chiều cao (N/H)
Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng
đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phƣơng pháp kinh điển
nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên theo chiều thẳng đứng là vẽ các phẫu diện
đồ đứng với các kích thƣớc khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu. Từ đó
rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế. Phƣơng pháp này đƣợc nhiều
nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng mà điển hình là các công trình của các
tác giả P.W Richards (1952), Rollet (1979).
1.1.1.4. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây
Qua nghiên cứu nhiều tác giả cho thấy, trong giới hạn nhất định chiều
cao tƣơng ứng với mỗi cỡ đƣờng kính cho trƣớc luôn tăng theo tuổi, đó là kết
quả tự nhiên của sự sinh trƣởng. Trong mỗi cỡ kính xác định, ở các tuổi khác
nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trƣởng khác nhau, cấp sinh trƣởng giảm khi
tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi từ đó đƣờng
cong quan hệ giữa H và D có thể thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía
trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin D.V (1927) đã phát hiện hiện tƣợng
này khi ông xác lập đƣờng cong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau. Prodan
(1965) và Dittmar.O cho rằng độ dốc đƣờng cong chiều cao có chiều hƣớng
giảm dần khi tuổi tăng lên. Curis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao

với đƣờng kính và tuổi theo dạng phƣơng trình:
1
1
1
 b2 *  b3 *
A
d*A
Logh = d + b1* d

(1.2)

Petterson.H (1955) (theo Nguyễn Trọng Bình (1996)), đề xuất phƣơng
trình tƣơng quan:
1
b
a
d
3 * h  1,3

4

(1.3)


Krauter. G (1958) và Tiourin. A.V (1932) nghiên cứu tƣơng quan giữa
chiều cao và đƣờng kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Kết
quả cho thấy, khi dãy phân hoá thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này
không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng nhƣ không cần xét đến tác động
của hoàn cảnh và tuổi, vì những nhân tố này đã đƣợc phản ánh trong kích
thƣớc của cây, nghĩa là đƣờng kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác

động của hoàn cảnh và tuổi.
Naslund. M (1929); Assmann.E (1936); Hohenadl. W (1936); Prodan.
M (1944); Krenn. K (1946); Meyer H.A (1952)… đã đề nghị sử dụng các
dạng phƣơng trình dƣới đây để mô tả quan hệ H/D:
h = a+b1*d+b2*d2
h = a + b1*d + b2*d2 + b3*d3
d2
2
h – 1,3 = (a  b * d )

h = a + b*logd

(1.4)
(1.5)
(1.6)
(1.7)

h = a+ b1*d + b2*logd

(1.8)

h = k*d2

(1.9)

Kennel. R (1971) cho rằng: để mô phỏng động thái đƣờng cong chiều
cao lâm phần, trƣớc hết tìm phƣơng trình thích hợp mô tả quan hệ Hvn với
D1,3, sau đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi.
Nhƣ vậy, để biểu thị tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính thân
cây có thể sử dụng nhiều dạng phƣơng trình, việc sử dụng phƣơng trình nào

thích hợp nhất cho từng đối tƣợng, thì chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ. Nhìn
chung, để biểu thị đƣờng cong chiều cao, phƣơng trình Parabol và phƣơng
trình Logarit đƣợc sử dụng nhiều hơn cả.
1.1.2. Nghiên cứu tái sinh rừng
Khi đề cập vần đề điều tra tái sinh tự nhiên, một số tác giả nghiên cứu
tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á nhƣ: Bara (1954), Budowski (1956),
có nhận định, dƣới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lƣợng cây tái sinh có
5


giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái
sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động
vào lớp cây tái sinh đã đƣợc xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể.
Khi nghiên cứu ảnh hƣởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự
nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết
cấu quần thụ, cây bụi, thảm tƣơi đƣợc đề cập thƣờng xuyên. Vì vậy, khi
nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài
cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình
tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp.
Tóm lại, các công trình nghiên cứu đƣợc đề cập trên đây phần nào làm
sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên nói chung và rừng
nhiệt đới nói riêng. Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu
trúc và tái sinh rừng trong chuyên đề này.
1.2. Nghiên cứu sinh trƣởng cây rừng ở Việt Nam
Cấu trúc rừng là phạm trù rộng, có nội dung phong phú và đa dạng,
dƣới đây chỉ đề cập đến một số đặc trƣng cấu trúc có liên quan đến đề tài, bao
gồm: Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính, phân bố số cây theo chiều cao.
Nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm
cấu trúc của rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ kinh doanh rừng lâu dài
và có hiệu quả ổn định.

1.2.1. Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính ngang ngực (N/D1.3)
Với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, từ kết quả nghiên cứu của Đồng
Sĩ Hiền (1974), cho thấy, dạng tổng quát của phân bố N/D1,3 là phân bố
giảm, nhƣng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đƣờng
thực nghiệm thƣờng có dạng hình răng cƣa và ông đã chọn hàm Meyer để mô
phỏng quy luật cấu trúc đƣờng kính cây rừng. Nguyễn Hải Tuất (1986) sử
dụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay
sát cỡ đƣờng kính bắt đầu đo. Bảo Huy (1993) cho rằng phân bố khoảng cách
thích hợp hơn các dạng phân bố khác. Trần Xuân Thiệp (1995), Lê sáu
6


(1996), Trần Cẩm Tú (1999), Trần Văn Con (1999) lại cho rằng hàm Weibull
thích hợp hơn cả.
Qua việc tham khảo tài liệu liên quan cho thấy, việc nghiên cứu phân bố
N – D1.3 trong thời gian gần đây không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công
tác điều tra nhƣ xác định tổng tiết diện ngang, trữ lƣợng mà còn xây dựng cơ sở
khoa học cho các giải pháp Lâm sinh trong nuôi dƣỡng, làm giàu rừng.
1.2.2. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao
Theo nghiên cứu của Đồng Sĩ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số cây
theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần rừng tự nhiên hay trong từng loài cây
thƣờng có nhiều đỉnh, phản ánh két cấu phức tạp của rừng chặt chọn. Thái
Văn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã đƣa ra các kết quả nghiên
cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV. Bảo Huy (1993) , Đào Công Khanh
(1996), Trần cẩm Tú (1996) đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm thấy tích tụ
tán cây. Các tác giả đều đi đến một nhận xét chung là phân bố N/H có dạng
một đỉnh, nhiều đỉnh hình răng cƣa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.
1.2.3. Tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính thân cây
Giữa chiều cao với đƣờng kính những cây trong lâm phần tồn tại mới
liên hệ chặt chẽ. Mối liên hệ này không chỉ giới hạn trong một lâm phần mà

tập hợp trong nhiều lâm phần và khi nghiên cứu nó không cần xét đến tác
động của hoàn cảnh (cấp đất) và tuổi. Nếu sắp xếp các cây trong lâm phần
đồng thời vào các cỡ kính và chiều cao sẽ đƣợc bảng tƣơng quan H/D. Nếu
biểu thị tƣơng quan này lên niểu đồ, trục hoành ghi các cỡ đƣờng kính, trục
tung ghi chiều cao tƣơng ứng, sẽ đƣợc một đƣờng zích zắc, đó là cơ sở để nắn
đƣờng cong chiều cao lâm phần.
Đồng Sĩ Hiền (1974) đã sử dụng phƣơng trình Logarit hai mô tả quan
hệ H/D, đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phƣơng trình chung mô tả
nhóm loài cây có tƣơng quan H/D thuần nhất với nhau.
Vũ Đình Phƣơng (1975) cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao rừng
tự nhiên từ phƣơng trình Parabol bậc 2 không cần phân biệt cấp đất và tuổi.
7


Bảo Huy (1993) khi nghiên cứu tƣơng quan H/D của một số loài ƣu thế
Bằng Lăng, Cẩm Xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá ở Tây
Nguyên đã thử nghiệm bốn phƣơng trình:
h = a + b*d1.3

(1.10)

h = a + b*log*d1.3

(1.11)

Log h = a + b*log*d1.3

(1.12)

Log h = a + b*d1.3

(1.13)

Phƣơng trình thích hợp nhất là phƣơng trình (1.12).
Nhƣ vậy, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nƣớc ta đã có những bƣớc
phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về
rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng nhƣ sản xuất kinh doanh rừng.
1.2.4. Nghiên cứu tái sinh rừng
Ở nƣớc ta chƣa có nhiều công trình nghiên cứu một cách đầy đủ và hệ
thống về tái sinh rừng, đặc biệt là tái sinh tự nhiên, một số kết quả về nghiên
cứu tái sinh rừng thƣờng đề cập trong nghiên cứu về thảm thực vật rừng.
Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978)
đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển
của cây tái sinh. Theo tác giả ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều
khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh.
Những kết luận trên đây có thể sử dụng để tham khảo cho những đề
xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng khi nghiên cứu phân bố cây tái sinh
theo chiều cao và phân bố cây tái sinh trên mặt đất.
Thực tế cho thấy, với điều kiện nƣớc ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn
phải trồng cây vào nơi tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ đƣợc
triển khai trên quy mô hạn chế.
Vì vậy những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối
tƣợng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật
chính xác.

8


Chƣơng 2.
MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGUYÊN CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Đề tài đề nghiên cứu nhằm góp phần bổ sung và hoàn thiện những kết
quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng tự nhiên làm cơ sở đề
xuất giải pháp kinh doanh nuôi dƣỡng cải tạo và phát triển rừng Khu Bảo
Tồn Thiên Nhiên Văn Hóa Đồng Nai.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định đƣợc cấu trúc rừng ở các trạng thái rừng khác nhau
- Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và cải thiện rừng
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đa dạng thành phần loài trong các trạng thái thảm thực vật
Đa dạng về cấu trúc hình thái của các trạng thái thảm thực vật
Đề xuất một số biện pháp nhằm bảo tồn các trạng thái thảm thực vật
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Tiểu khu 48 thuộc Khu Bảo Tồn Thiên Thiên Văn Hóa Đồng Nai
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu một số quy luật cấu trúc rừng tầng cây cao
2.3.1.1. Cấu trúc tổ thực vật tầng cây cao
2.3.1.2. Quy luật phân bố các nhân tố điều tra trong lâm phần
2.3.1.4. Xác định cấu trúc tầng thứ tầng cây cao.
2.3.2. Nghiên cứu một số quy luật, cấu trúc tầng cây tái sinh
2.3.3. Cây bụi thảm tƣơi.
2.3.4. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâmsinh
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Kế thừa tại liệu thứ cấp
9


Kế thừa số liệu trƣớc đây của đơn vị về các giải pháp quản lý, phục hồi

rừng (Tái sinh tự nhiên, khoanh nuôi xúc tiến tái sinh, tái sinh nhân tạo...).
Những tƣ liệu về điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế, điều kiện xã hội:
dân số, lao động, thành phần dân tộc, tập quán canh tác. Khí hậu, thuỷ văn,
đất đai, địa hình, tài nguyên.
2.1.3. Điều tra ngoại nghiệp
Trong các lâm phần thuộc đối tƣợng nghiên cứu, lập các ô tiêu chuẩn
điển hình đại diện cho tình hình sinh trƣởng của lâm phần. Số lƣợng ô tiêu
chuẩn là 6 ô thuộc trạng thái IIIẢ, IIIA1 diện tích 500m2/ô các ô tiêu chuẩn
đƣợc lập theo quy định.
a. Điều tra đo đếm tầng cây cao
Xác định tên loài cây, đo đƣờng kính thân cây tại vị trí ngang ngực
(1,3m) theo 2 chiều Đông Tây – Nam Bắc của các cây có đƣờng kính từ 6cm
trở lên bằng thƣớc kẹp kính lấy tròn số đến 0.1cm, đo chiều cao vút ngọn
(Hvn), chiều cao dƣới cành (Hdc) bằng thƣớc đo cao Blumleiss lấy số tròn
đến 0,1m, đo đƣờng kính tán (Dt) qua hai hƣớng Đông Tây – Nam Bắc bằng
thƣớc dây lấy tròn số đến 0,1m.
Toàn bộ số liệu thu thập đƣợc ghi vào mẫu biểu 2.1
iểu

iểu điều tra tầng cây cao

ÔTC:

Ngày điều tra:

Trạng thái:

Ngƣời điều tra

Khoảnh:

Độ dốc:

Lô:

Hƣớng dốc:

Vị trí:

Thực bì:

STT Tên
loài

D1,3 (cm) H (m)
Hvn

Phân

Dt (m)
Hdc

10

ĐT

NB

Ghi

cấp(A,B,C) chú


b. Điều tra cây tái sinh
- Trong mỗi trạng thái lập 15 ô dạng bản với diện tích 25m2/ô (5m x 5m)
phân bố đều trên ÔTC. Trong ô dạng bản tiến hành thống kê các chỉ tiêu sau:
- Tiến hành đo đếm tất cả các cây tái sinh, ghi phân biệt theo loài cây,
nguồn gốc tái sinh, chiều cao và cấp sinh trƣởng (tốt, trung bình, xấu).
Tất cả các số liệu điều tra đƣợc ghi chép đầy đủ vào mẫu biểu 2.2.
iểu

iểu điều tra cây tái sinh

STT Loài Cấp chiều cao (m)

Chất lƣợng

ODB cây

Tốt TB

<0,5 0,5-1 1-1,5 1,5-2 >2

c. Điều tra cây

i thảm t

Nguồn gốc
Xấu

Hạt Chồi

i

- Trên mỗi ÔTC tiến hành lập 5 ô dạng bản có diện tích 25m2 (5x5m),
điều tra 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa ÔTC.
- Đếm cây bụi, thảm tƣơi ghi phân biệt theo loài chủ yếu. Đối với loài
cây bụi chủ yếu thì mỗi loài chọn những cây có chiều cao trung bình để đo
chiều cao. Chiều cao lấy tròn đến 0.1m. Số liệu thu thập đƣợc ghi vào mẫu
biểu sau:
iểu

iểu điều tra cây

i thảm t

Vị trí:

Ngày điều tra:

Hƣớng dốc:

Ngƣời điều tra:

Độ dốc:

Số hiệu ÔTC:

STT
ODB

Tình

Độ che
Tên loài chủ yếu phủ TB HTB(m)

11

sinh Ghi

trƣởng
Tốt

(%)

hình

i

chú
TB

Xấu


2.1.4. Nội Nghiệp
2.1.4.1. Loại bỏ số liệu thô
Toàn bộ tài liệu đo đếm trƣớc khi đi vào phân tích đƣợc loại bỏ các số
liệu không đúng trong quá trình đo đếm. Với phần mềm Microsoft Excel 2003
và cho phép ta loại bỏ những trị số quá đặc thù (trị số quan sát quá lớn hoặc

quá bé) để phân bố thực nghiệm phản ánh khách quan quy luật của tổng thể,
chỉnh lí tài liệu quan sát, lập các dãy phân bố thực nghiệm, tính toán các đặc
trƣng mẫu, mô hình hoá các quy luật cấu trúc, tƣơng quan.
2.1.4.2. Xác định công thức tổ thành
Tỉ lệ tổ thành của từng loài cây (trên ô) tính toán theo phƣơng pháp
của Daniel Mamillod, Vũ Đình Huề (1984), Đào Công Khanh (1996) thông
qua 2 chỉ tiêu: Tỉ lệ % mật độ (N%) và tiết diện ngang (G%). Mỗi loài đƣợc
xác định tỉ lệ tổ thành IV% (chỉ số quan trọng Important Values):
N
%

G
%
IV
%

2

(2.1)

Theo Daniel mamillod, những loài cây nào có IV% > 5% là những
loài cây có ý nghĩa về mặt sinh thái. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978):
trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm 50% tổng cá thể của tầng
cây cao thì nhóm loài đó đƣợc coi là nhóm loài ƣu thế. Nhóm loài cây có trị
số IV% > 50% đƣợc xem là nhóm loài ƣu thế.
Xác định hệ số tổ thành tầng cây cao, và cây tái sinh theo công thức:
m
A *10
n

(2.2)

Trong đó:
+ A: Hệ số tổ thành tầng cây cao hoặc cây tái sinh.
+ m: Số cá thể mỗi loài trong ô tiêu chuẩn.
+ n: Tổng số cây trong ô tiêu chuẩn

12


2.1.4.3. Nghiên cứu quy luật cấu trúc lâm ph n
a. Chỉnh lí tài liệu quan sát và tính toán các đặc trƣng mẫu
Sau khi loại bỏ sai số thô do quá trình đo đếm, các nhân tố điều tra
đƣợc sắp xếp thành dãy phân bố thực nghiệm với các tần số thực nghiệm
đƣợc sắp xếp theo tổ theo công thức thực nghiệm của Brooks và Caruther.
Tuy nhiên với rừng tự nhiên chọn cỡ kính là 4cm, chiều cao là 2cm.
Số liệu đo đếm các chỉ tiêu sinh trƣởng trên các ô tiêu chuẩn đƣợc nhập
vào máy tính nhờ phần mềm Microsoft Excel 2003 và phần mềm của thầy Bùi
Mạnh Hƣng – Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp để tính toán các chỉ tiêu sau:
+ Trị số trung bình mẫu:
1 m
X *
fiX
i
n i1

+ Phƣơng sai mẫu:

S2 

(2.3)

Qx
n1

(2.4)
m

2
(
fi
X

i)
m
2
i
1
fi*
X
)

i 
Qx
n
i

1
(Với
=

S  S2

+ Sai tiêu chuẩn:

(2.5)

S
S% *100
X
+ Hệ số biến động:
P

+ Hệ số chính xác:

S%
n

(2.6)
(2.7)

n

(XX)


3

+ Độ lệch:

SK i

i

n
.S3

(2.8)

n

(X
X
)


4

+ Độ nhọn:

i
E
X

i

4
n
.S


3

(2.9)

b. Mô phỏng các phân bố thực nghiệm bằng các hàm toán học
Sau khi sắp xếp tần số thực nghiệm theo tổ, tính toán một số đặc trƣng mẫu,
xem xét phân bố, từ đó lựa chọn các hàm phân bố lí thuyết để mô phỏng.
13


Một số phân bố lí thuyết đƣợc sử dụng:
* Phân bố Khoảng cách:
Phân bố Khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt
quãng, có dạng toán học:


P(x) =

Với x = 0

X

1
(1

)(
1



)

(2.10)

Với x ≥ 1

Trong đó γ và α là hai tham số. Đƣờng cong biểu thị phân bố khoảng
cách có dạng một đỉnh ứng với giá trị x =1 khi γ + α < 1. Phân bố khoảng
cách đƣợc sử dụng để mô tả phân bố N/D1,3 thực nghiệm có dạng một đỉnh
hình chữ j. Các tham số của phân bố khoảng cách đƣợc ƣớc lƣợng nhƣ sau:[8]


f0
n (2.11)

(n
f0)
(fi *
x

i)


1


(2.12)

Trong đó: f 0 :là tần số ứng với cỡ kính đầu tiên (x=0).
N: là tổng số cây của các cỡ. Khi 1 - γ = α thì phân bố khoảng cách trở

về dạng phân bố hình học.
P(x) = (1 – α)*αx

(với x ≥ 0.

(2.13))

nếu Di là giá trị giữa của cỡ kính, Dmin là cỡ kính nhỏ nhất, k là cự ly
tổ thì xi đƣợc xác định nhƣ sau:
(DD
)
min
xi  i
K (2.14)

* Phân bố Weibull:
Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với hàm mật độ và
hàm phân bố có dạng:
Hàm mật độ:








1

f

(
x
)

*
*
X
exp(

*
X
)
(
x
)


(
x
)
1

exp(


*
x
)
Hàm phân bố: F

với x ≥ 0
14

(2.15)
(2.16)


Nếu dùng phân bố Weibull để mô hình hoá phân bố số cây theo đƣờng
kính và chiều cao (gọi trung là đại lƣợng Y) thì cần chuyển đổi biến số bằng
cách sau:
X = Y - Ymin

(2.17)

Trong đó: Ymin là giá trị đƣờng kính hay chiều cao bé nhất trong dãy
quan sát sau khi đã đƣợc chỉnh lí số liệu.
Khi các tham số của phân bố Weibull thay đổi thì dạng đƣờng cong
cũng thay đổi, trong đó λ là tham số biểu thị độ nhọn, còn α là tham số biểu
thị độ lệch. Khi α = 3, phân bố có dạng đối xứng, khi α > 3 phân bố có dạng
lệch phải, khi α < 3 phân bố có dạng lệch trái.
Các tham số của phân bố Weibull đƣợc xác định theo các bƣớc sau:
Tuỳ theo độ lệch của phân bố thực nghiệm mà chọn giá trị của tham số
α cho phù hợp, sau đó ƣớc lƣợng tham số λ theo công thức:[8]


n
n

f *x
i1

i

i

(2.18)

Xi là giá trị giữa tổ đƣợc chuẩn hoá theo (2.18)
* Phân bố giảm kiểu ph

ng trình Meyer có dạng:
Y


*
exp(

*x
)(2.19)

Trong đó: Y là tần số quan sát, X là đại lƣợng qua sát, α và β là hai
tham số. Trong lâm nghiệp, phân bố này thƣờng đƣợc dùng để mô phỏng
phân bố số cây hoặc số loài (biến Y) theo cỡ đƣờng kính (biến X).
2
* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố theo tiêu chuẩn  n của Pearson:
2
Tiêu chuẩn  n dựa vào việc so sánh giữa tần số lí luận tính theo phân

bố lí thuyết và tần số thực nghiệm ứng với mỗi tổ của đại lƣợng điều tra nào
đó. Ngƣời ta chứng minh đƣợc rằng, nếu H0 đúng và dung lƣợng mẫu đủ lớn

để so sánh tần số lí luận tính theo phân bố lí thuyết ở các tổ ≥ 5, thì các đại
lƣợng ngẫu nhiên:

15


(ft fll)2

fll (2.20)
2
n

2
Trong đó:  n với bậc tự do k = m – 1, nếu phân bố lí thuyết có các

tham số đã xác định và k = m – r – 1. nếu có r tham số cần phải ƣớc lƣợng
thông qua kết quả quan sát ở mẫu.
2
2
Nếu  n(k ) tính theo (2.20) ≤  0,5 tra bảng với bậc tự do k, thì giả thuyết

về sự phù hợp của phân bố lí thuyết đã chọn đƣợc chấp nhận. (H0+). Ngƣợc
2
2
lại, nếu  n tính theo (2.20) >  0,5 tra bảng với bậc tự do k thì giả thuyết về sự

phù hợp của phân bố lí thuyết đã chọn bị bác bỏ (H0-).
Nếu tổ nào có tần số lí thuyết fll < 5 thì phải ghép với tổ trên hoặc tổ
dƣới nó để sao cho fll > 5. khi đó bậc tự do k = l – r – 1, với l là số tổ sau khi
gộp, r là tham số của phân bố lí thuyết cần ƣớc lƣợng.

c. Các quy luật tương quan.
Với số liệu thu thập đƣợc giữa D1.3 với Hvn và Dt, ta cần so sánh lựa
chọn một dạng liên hệ nào đó tốt nhất trong những dạng đã thăm dò. Trong
phần mềm Microsoft Excel 2003 cho phép ta xác định nhanh một số dạng:
+ Hàm Linear (LIN): Y = a = b*X

(2.21)

+ Hàm Logarit (LOG): Y = a = b*logX

(2.22)

+ Hàm Inverse (INV): Y = a + b/X

(2.23)

+ Hàm Power (POW): Y = a*Xk

(2.24)

+ Hàm Logarithmic: Y =a+b*LnX

(2.25)

+ Hàm S-Cutve Model: Y =Exp (a+b/X)

(2.26)

+Hàm Logistic: N =K/(1+Exp(a+bt))

(2.27)

Trong đó: Y là biến phụ thuộc (Hvn, Dt); X là biến độc lập (D1.3).
Kiểm tra sự tồn tại của hệ số hồi quy bằng tiêu chuẩn t của Student, và
đƣa ra xác suất của tr Nếu tr > t05 thì hệ số hồi quy a và b tồn tại và ngƣợc
lại. Trong đó, tiêu chuẩn t đƣợc tính theo công thức sau:

16


ta 

a
ˆ* 1
Sa S
Q
S a (với
x )

(2.28)

X
ˆ* 
S
S
b
nQ
x
2

b
tb 
Sb

(với

)

(2.29)

Với a, b: là các tham số hồi quy.
Sa, Sb: là sai tiêu chuẩn của tham số hồi quy a, b.
Sau khi lập đƣợc các phƣơng trình ở từng ô tiêu chuẩn theo dạng hàm
thích hợp, cần so sánh các hệ số hồi quy bi xem chúng có thuần nhất với nhau
không. Nếu có sự thuần nhất các phƣơng trình có thể gộp thành một phƣơng
trình bình quân chung.
Để kiểm tra sự thuần nhất của hệ số hồi quy bi của các hàm tuyến tính,
2
ta sử dụng tiêu chuẩn  b của Pearson. Với H0: B1 = B2 =…..=Bi. H1: có ít

nhất một Bi khác với các Bj còn lại.
2
Giả thiết H0 đƣợc kiểm tra bằng tiêu chuẩn  b nhƣ sau:

n

2
(
W
*

b
b
i)
n
I
2
2
i
1

W
*
b

b
i 
n
i
1
W

b
i
i
1

WbI 

Với

1
Sb2i

(2.30)

: là trọng số của hệ số hồi quy b;
S b2i

: là phƣơng sai hệ số hồi quy b.

2
2
Nếu  b >  0,5 tra bảng với bậc tự do k = n – 1 (n là số phƣơng trình

kiểm tra), thì hệ số hồi quy bi không thuần nhất với nhau, khi đó không thể
gộp các phƣơng trình lại với nhau.
2
2
Nếu  b ≤  0,5 tra bảng với bậc tự do k = n – 1 thì hệ số hồi quy bi

thuần nhất với nhau, khi đó gộp các phƣơng trình lại với nhau thành phƣơng
trình chung.

17