NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIIA3 VÀ SINH TRƯỞNG LOÀI CHÒ (Hopea recopei Pierre.) TẠI RỪNG PHÒNG HỘ SÔNG HINH, TỈNH PHÚ YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
*************************

LÊ BẢO HUY

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN
TRẠNG THÁI IIIA3 VÀ SINH TRƯỞNG LOÀI CHÒ
(Hopea recopei Pierre.) TẠI RỪNG PHÒNG HỘ
SÔNG HINH, TỈNH PHÚ YÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2010

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
*************************

LÊ BẢO HUY

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN
TRẠNG THÁI IIIA3 VÀ SINH TRƯỞNG LOÀI CHÒ
(Hopea recopei Pierre.) TẠI RỪNG PHÒNG HỘ
SÔNG HINH,TỈNH PHÚ YÊN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn khoa học:
TS. GIANG VĂN THẮNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2010

2


LỜI CÁM ƠN
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Thạc sĩ chuyên ngành
Lâm nghiệp, hệ chính quy, tại Trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Để hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, hỗ
trợ của các Thầy, Cô, các cấp lãnh đạo, các bậc đàn anh và các bạn đồng nghiệp.
Tác giả xin trân trọng gởi lời cám ơn chân thành đến:
Ban chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo sau Đại học, Ban Giám
hiệu Trường Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Quý Thầy Cô giáo giảng dạy lớp Cao học khóa 2007 – 2010; Bộ môn Quản
lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học Nông lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến Thầy TS. Giang Văn
Thắng, trưởng Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại
học Nông lâm Tp. Hồ Chí Minh đã hết sức nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn
thành cuốn luận văn này.
Lãnh đạo Trung tâm Giống và KTCT Phú Yên, các đồng nghiệp tại đơn vị
đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và làm luận văn tốt
nghiệp.
Lãnh đạo BQL rừng phòng hộ Sông Hinh, anh em đồng nghiệp ở Trung tâm

Qui hoạch thiết kế và PTNT Phú Yên đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi trong quá
trình thu thập tài liệu, số liệu.
ThS. Trương Văn Vinh, giảng viên Khoa Lâm nghiệp đã hỗ trợ tôi trong quá
trình xử lý số liệu luận văn.
Cám ơn sự động viên của các đồng nghiệp, bạn bè gần xa trong suốt quá
trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Ba, Má, Anh trai
và gia đình đã dành tất cả sự ưu ái và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi được theo
học và hoàn thành khóa học này.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2010
Tác giả: Lê Bảo Huy

3


NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN
TRẠNG THÁI IIIA3 VÀ SINH TRƯỞNG LOÀI CHÒ
(Hopea recopei Pierre.) TẠI RỪNG PHÒNG HỘ
SÔNG HINH, TỈNH PHÚ YÊN

LÊ BẢO HUY

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:
2. Thư ký:
3. Phản biện 1:
4. Phản biện 2:
5. Ủy viên:

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH

HIỆU TRƯỞNG

LÝ LỊCH CÁ NHÂN
4


Tôi tên là Lê Bảo Huy, sinh ngày 26 tháng 05 năm 1979 tại xã Hòa Thắng,
huyện Phú Hòa, tỉnh Phú Yên. Con ông Lê Thanh Hần và bà Nguyễn Thị Lưu.
Tốt nghiệp phổ thông trung học tại Trường PTTH Trần Quốc Tuấn, huyện
Phú Hòa, tỉnh Phú Yên.
Tốt nghiệp Đại học ngành Lâm nghiệp, hệ chính quy tại Trường Đại học
Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2002.
Sau đó công tác tại Trung tâm Giống và kỹ thuật cây trồng Phú Yên thuộc
Sở Nông nghiệp và PTNT Phú Yên, chức vụ Trạm trưởng Trạm thực nghiệm giống
lâm nghiệp.
Tháng 09 năm 2007 theo học lớp Cao học ngành Lâm nghiệp tại Trường Đại
học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Địa chỉ liên lạc:
Lê Bảo Huy
Trung tâm Giống và kỹ thuật cây trồng Phú Yên.
Đường Trần Hào, phường 9, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên.
Điện thoại: (057) 22.10.850 – 097.43.42.048
Email:

LỜI CAM ĐOAN

5


Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác.
Người viết cam đoan

Lê Bảo Huy

6


TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 và sinh
trưởng loài Chò (Hopea recopei Pierree.) tại rừng phòng hộ Sông Hinh, tỉnh Phú
Yên” được tiến hành tại rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 thuộc Ban quản lý rừng
phòng hộ Sông Hinh, tỉnh Phú Yên trong khoảng thời gian từ tháng 5/2009 đến
5/2010.
Phương pháp điều tra hiện trạng rừng tự nhiên trên cơ sở lập 3 ô tiêu chuẩn
(2.500m2) được sử dụng trong đề tài. Trong các ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm và
thu thập các đặc trưng kết cấu của quần thụ rừng. Chọn 1 ô tiêu chuẩn đặt ngẫu
nhiên 20 ô dạng bảng (25m2) để điều tra cây tái sinh. Để xác định quá trình sinh
trưởng và tăng trưởng của loài Chò, đề tài tiến hành giải tích 3 cây tiêu chuẩn có
kích thước bình quân đại diện cho ô tiêu chuẩn.
Kết quả thu được ở đề tài như sau:
I. Cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 khu vực nghiên cứu.
1. Độ hỗn giao của lâm phần: có độ hỗn giao cao với 42 loài, K = 0.1173 <
0.5.
2. Tổ thành loài cây: tính đa dạng tương đối cao về thành phần loài, số loài
chiếm tần suất lớn hơn 5% Chò, Trâm, Giẻ, Thị.
3. Phân bố đường kính của rừng tại khu vực nghiên cứu có dạng đặc trưng
của rừng tự nhiên tuân theo qui luật phân bố giảm, hệ số biến động lớn 67,8%, được
mô phỏng tốt qua hàm số: N = (7.1735 - 0.6062* D1.3 )2.

4. Phân bố chiều cao có dạng một đỉnh lệch trái, số cây tập trung nhiều nhất
ở cấp chiều cao 20 – 18 m. Được mô phỏng bằng hàm Weibull với α = 1,5.
5. Qui luật tương quan giữa chiều cao (Hvn) đường kính ngang ngực (D1,3)
được mô phỏng bằng dạng phương trình: Hvn = 4.3064* D10..33784 , với r = 0,959.
6. Trữ lượng của rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 của Sông Hinh chủ yếu tập
trung ở cỡ kính 48 đến 72 (chiếm 53,4%).

7


II. Lớp cây tái sinh
1. Tỷ lệ tổ thành có sự xuất hiện của các cây chiếm ưu thế (Chò, Thị, Trâm),
đồng thời cũng xuất hiện một số loài mới như Trường chua, Mơn rừng, Sâm,
Trường nhãn.
2. Phân bố số cây theo chiều cao có dạng một đỉnh lệch trái. Số cây tập trung
nhiều ở cỡ chiều cao từ 50 cm đến 100 cm.
3. Phân bố số cây theo phẩm chất: tỷ lệ cây khỏe chiếm 56,3%. Phân bố số
cây theo nguồn gốc: cây tái sinh hạt chiếm 92,8%.
III. Quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của loài Chò
1. Quy luật sinh trưởng về đường kính (D – A): D1.3 = (1.0360 + 0.0802*A)2
2. Quy luật sinh trưởng về chiêu cao (H – A): Hvn = (-1.55314 +
1.60931*ln(A))2
3. Quy luật sinh trưởng và phát triển về thể tích (V – A): V =
0.00000014*A3.946
4. Quy luật tăng trưởng về đường kính (id): id = 0.2493 + 0.1464*A –
0.00156*A2.
5. Quy luật tăng trưởng về chiều cao (ih): ih = exp(0.952165 0.000114723*A2)
6. Quy luật tăng trưởng về thể tích (iv): iv = exp(- 9.0036 + 1.886*ln(A)).
7. Từ kết quả nghiên cứu về sinh trưởng và tăng trưởng của loài Chò, đề tài
đã lập biểu dự báo tạm thời sinh trưởng từ tuổi 5 đến tuổi 75.

8. Đề tài cũng đề xuất một số giải pháp lâm sinh.

8


SUMMARY
The thesis “Study on the structure features of the IIIA3-status natural
forest and the growth of the Hopea recopei Pierre.e. in the Song Hinh protection
forests, Phu Yen province” has been carried out in the period from May 2009 to
May 2010.
The method of forest measuration of natural forest on the base of three
standard sampling plots (2,500m2) was used. In the sampling plots, the structure
features the forests are measured. One of the sampling plots is selected to put 20
subsampling plots (25m2) for investigating the regenerated plants. In order to
determine the growth and increament process of the Hopea recopei Pierre., the
stem out analyzing of three was carrict out for the researching the growth and
increament Hopea recopei Pierre.
The results achieved from the thesis as following:
I. The structure of the IIIA3-status natural forest in the researching area
1. The mixing degree of forest stand: high mixing degree with 42 species,
K = 0.1173 < 0.5.
2. The constitution of tree species: the diversity is comparatively high
about the component of species, amount of species holding more than 5% of
frequence: Hopea recopei Pierre., Syzygium, Lithocarpus, Diospyros.
3. The diameter distribution of the forest in the research area has the
characteristic of the natural forest complying with the reducing distribution law,
the coefficient of variation is high 67.8% and well-described by the function N =
(7.1735 - 0.6062* D1.3 )2.

9

4. The height distribution has the form of a left-askew top, the trees mostly
concentrates at the high level of 20-18m and. It is described by the Weibull
function with α = 1.
5. The relationship between height (Hvn) and diameter at breast height
(D1,3) is described by the equation: Hvn = 4.3064* D10..33784 with r = 0.959.
6. The reserves of the IIIA3-status natural forest in Song Hinh area mostly
concentrates at the diameter size 48 to 72 (holding of 53.4%).
II. Regenerated plant layer
1. The constitution rate has the appearance of dominated trees Hopea
recopei Pierre., Diospyros, Syzygium.
2. The amount of tree distribution based on height has the form of a leftaskew top. The trees mostly concentrate at the height of 50cm to 100cm.
3. Tree distribution based on quality: rate of strong tree holds 56.3%. Tree
distribution based on origin: the plants regenerated by grain holds 92.8%.
III. Rule of increament and growth of the Hopea recopei Pierre..
1. Diameter growth process (D – A): D1.3 = (1.0360 + 0.0802*A)2
2. Height growth process (H – A): Hvn = (-1.55314 + 1.60931*ln(A))2
3. Volumn growth porcess (V – A): V = 0.00000014*A3.946
4. Incremeant porcess of diameter (id):id =0.2493 + 0.1464*A –
0.00156*A2.
5. Incremeant porcess of height (ih): ih = exp(0.952165 - 0.000114723*A2)
6. Incremeant porcess of volum (iv): iv = exp(- 9.0036 + 1.886*ln(A)).
7. From the results of researching about the vegetating and growth of the
Hopea recopei Pierre., the thesis has formed temporary growth the vegetating
table from the age of 5 to the age of 75.
8. The thesis also puts forward some forest ecology solutions.

10

MỤC LỤC
CHƯƠNG .....................................................................................................TRANG
Trang tựa
Trang chuẩn y ................................................................................................. i
Lý lịch cá nhân .............................................................................................. ii
Lời cam đoan ................................................................................................ iii
Lời cám ơn .................................................................................................. iv
Tóm tắt .......................................................................................................... v
Summary ..................................................................................................... vii
Mục lục......................................................................................................... ix
Danh sách các chữ viết tắt .......................................................................... xiii
Danh sách các hình..................................................................................... xiv
Danh sách các bảng ..................................................................................... xv
Chương 1. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................... 1
1.2. Mục đích của đề tài ...................................................................................... 2
1.3. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................... 2
1.4. Những đóng góp của đề tài .......................................................................... 3
1.5. Đối tương nghiên cứu; Phạm vi và giới hạn của đề tài ............................... 3
Chương 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................ 5
2.1. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng .............................................................. 5
2.1.1. Trên thế giới ............................................................................................... 5
2.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................... 10
2.2. Nghiên cứu về sinh trưởng, tăng trưởng và sản lượng rừng ...................... 14
2.2.1. Trên thế giới ................................................................................................................. 14
2.2.2. Trong nước ............................................................................................... 16
2.3. Một số ý kiến thảo luận chung .................................................................... 19

11

Chương 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .......... 20
3.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ....................................................... 20
3.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................................... 20

3.1.2. Địa hình thổ nhưỡng ................................................................................ 20
3.1.3. Khí hậu thuỷ văn ...................................................................................... 21
3.1.4. Đặc điểm tài nguyên rừng ....................................................................... 21
3.2. Điều kiện dân sinh, kinh tế - xã hội ............................................................. 22
3.2.1. Dân số, dân tộc, tập quán ........................................................................ 22
3.2.2. Tình hình giao thông và cơ sở hạ tầng ..................................................... 23
3.3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 23
3.3.1. Đối tượng rừng ........................................................................................ 23
3.3.2. Đặc điểm loài Chò ................................................................................... 23
Chương 4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 25
4.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 25
4.1.1. Cấu trúc rừng .......................................................................................... 25
4.1.2. Sinh trưởng và tăng trưởng loài Chò ...................................................... 25
4.1.3. Đề xuất một số biện pháp lâm sinh ........................................................ 25
4.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 25
4.2.1. Ngoại nghiệp ........................................................................................... 25
4.2.2. Nội nghiệp ............................................................................................... 27
4.2.2.1. Về cấu trúc rừng .................................................................................. 27
4.2.2.2 Về quy luật sinh trưởng và tăng trưởng loài Chò ....................................... 31
Chương 5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 33
5.1. Cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại khu vực Sông Hinh ........... 33
5.1.1. Độ hỗn giao của rừng ................................................................................ 33
5.1.2. Cấu trúc tổ thành loài ............................................................................... 33
5.1.3. Qui luật phân bố số cây theo đường kính (N - D1,3) .................................. 34

5.1.4. Qui luật phân bố số cây theo chiều cao (N – H) ....................................... 35
5.1.5. Qui luật tương quan giữa Hvn - D1.3 ........................................................ 37

12


5.1.6. Phân bố trữ lượng M theo cấp kính D1,3 .................................................... 38
5.1.7. Lớp cây tái tái sinh (1cm < D < 8cm) ....................................................... 39
5.1.7.1. Tỷ lệ tổ thành loài .................................................................................. 40
5.1.7.2. Phân bố số cây theo chiều cao N – Hvn ................................................. 41
5.1.7.3. Phân bố số cây theo phẩm chất (N – phẩm chất) và số cây theo nguồn
gốc (N – nguồn gốc) .................................................................................................. 42
5.2. Quy luật sinh trưởng và tăng trưởng của loài Chò ở rừng tự nhiên trạng thái
IIIA3 khu vực Sông Hinh ......................................................................................... 44
5.2.1. Qui luật sinh trưởng của loài Chò ............................................................ 44
5.2.1.1. Qui luật sinh trưởng về đường kính ngang ngực (D1.3 – A) .................. 44
5.2.1.2. Qui luật sinh trưởng về chiều cao (Hvn - A) ........................................ 46
5.2.1.3. Qui luật sinh trưởng và phát triển thể tích (V – A) ................................ 47
5.2.2. Qui luật tăng trưởng của loài Chò ............................................................. 49
5.2.2.1. Qui luật tăng trưởng về đường kính ....................................................... 49
5.2.2.2. Qui luật tăng trưởng về chiều cao .......................................................... 50
5.2.2.3. Qui luật tăng trưởng thể tích................................................................... 51
5.2.3. Lập biểu dự báo tạm thời sinh trưởng cho loài Chò của rừng tự nhiên tại
khu vực Sông Hinh................................................................................................... 53
5.3. Đề xuất một số biện pháp lâm sinh ............................................................ 54
Chương 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 56
6.1. Kết luận....................................................................................................... 56
6.2. Tồn tại ......................................................................................................... 58
6.3. Kiến nghị. ................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 60

Phụ biểu 1 .............................................................................................................. I
Phụ biểu 2 ........................................................................................................... III
Phụ biểu 3 ............................................................................................................ V
Phụ biểu 4 ..........................................................................................................XV
Phụ biểu 5 ........................................................................................................ XXI

13


Phụ biểu 6 ........................................................................................................... XXIV
Phụ biểu 7 ........................................................................................................... XXVI
Phụ biểu 8 .......................................................................................................... XXVII
Phụ biểu 9 ............................................................................................................. XXX
Phụ biểu 10 ...................................................................................................... XXXIV
Phụ biểu 11 .................................................................................................... XXXVIII
Phụ biểu 12 ........................................................................................................... XLII
Phụ biểu 13 ........................................................................................................... XLV
Phụ biểu 14 ....................................................................................................... XLVIII
Phụ biểu 15 ................................................................................................................LI
Phụ biểu 16 .............................................................................................................. LII

14


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu và chữ viết tắt

Tên đầy đủ

A:

Tuổi của rừng hoặc tuổi cây rừng, năm

D1.3:

Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m

Hvn:

Chiều cao vút ngọn

V:

Thể tích thân cây

Hdc:

Chiều cao dưới cành

G:

Tiết diện ngang

id:

Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm lý thuyết về đường kính

ih:

Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về chiều cao

iv:

Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm vê thể tích

n:

Dung lượng mẫu quan sát

N:

Số cây

N%:

Tần suất

%N_tn:

Tần suất thực nghiệm

%N_lt(%): Tần xuất lý thuyết
Stt:

Số thứ tự

IV%:

chỉ số quan trọng

S:

Sai tiêu chuẩn

S2:

Phương sai

Cv:

Hệ số biến động

Ln:

Lôgarít cơ số e

Log:

Lôgarit cơ số 10

R:

Hệ số tương quan

df:

Độ tự do

SS:

Tổng các bình phương

MS:

Biến lượng hay trung bình bình phương

F:

Thống kê F

15


DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH ............................................................................................................ TRANG
Hình 5.1. Đồ thị phân bố số cây theo đường kính ................................................... 35
Hình 5.2: Đồ thị phân bố số cây theo chiều cao ..................................................... 36
Hình 5.3: Đồ thị tương quan Hvn – D1,3 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trạng
thái IIIA3 .................................................................................................................. 37
Hình 5.4. Biểu đồ phân bố trữ lượng theo cỡ kính D1,3 ................................................................ 39
Hình 5.5. Mật độ tái sinh theo cấp chiều cao ......................................................... 41
Hình 5.6. Mật độ tái sinh theo phẩm chất .............................................................. 42
Hình 5.7. Mật độ tái sinh theo nguồn gốc .............................................................. 43
Hình 5.8. Đồ thị qui luật sinh trưởng D1,3 của loài Chò tại khu vực nghiên cứu ... 45
Hình 5.9. Đồ thị qui luật sinh trưởng chiều cao của loài Chò ................................ 46
Hình 5.10. Đường biểu diễn sự phát triển thể tích theo tuổi của loài Chò tại khu vực
nghiên cứu ............................................................................................................... 48
Hình 5.11. Đồ thị biểu diễn qui luật tăng trưởng về đường kính (D1,3) của loài
Chò .......................................................................................................................... 50

Hình 5.12. Đồ thị qui luật tăng trưởng về chiều cao của loài Chò ......................... 51
Hình 5.13. Đồ thị qui luật tăng trưởng về thể tích của loài Chò ............................ 52

16


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG ............................................................................................................ TRANG
Bảng 5.1: Kết quả xác định tổ thành loài ............................................................... 33
Bảng 5.4. Tỷ lệ tổ thành loài lớp cây 1cm < D < 8cm ........................................... 40
Bảng 5.11. Biểu dự báo tạm thời về sinh trưởng của loài Chò tại rừng tự nhiên trạng
thái IIIA3 khu vực Sông Hinh ................................................................................. 53

17


Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở bất cứ một quốc gia nào rừng cũng được xem là tài nguyên hết sức quý
giá. Rừng là yếu tố cơ bản của môi trường, giữ vai trò quan trọng không gì thay thế
được đối với việc phòng hộ, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ tính đa dạng sinh
học, bảo tồn nguồn gen, cung cấp nhiều loại gỗ và lâm sản ngoài gỗ đáp ứng đa
dạng cho nhu cầu sử dụng của con người. Rừng là dạng tài nguyên có khả năng tái
tạo do vậy không những là cơ sở của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng
môi trường cực kỳ quan trọng. Song nó là một hệ sinh thái phức tạp và nhạy cảm
bao gồm nhiều thành phần sinh vật với các quy luật sắp xếp khác nhau trong không
gian và thời gian.
Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải
thiện chất lượng rừng, làm cho rừng có cấu trúc phù hợp với mục đích quản lý,

nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng. Thực
tiễn đã cho thấy rằng, các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ
có thể giải quyết thỏa đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống
của hệ sinh thái rừng. Do đó, nghiên cứu cấu trúc rừng được xem là một trong
những nội dung quan trọng để làm cơ sở khoa học, giúp các nhà lâm nghiệp có thể
chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác
vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng lâu bền.
Khoa học lâm sinh ngày nay đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, tái tạo và sử
dụng rừng chỉ có thể giải quyết thỏa đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ và khoa học
nhất về bản chất quy luật sống của rừng, trong đó có quy luật sinh trưởng và các
nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của rừng, để từ đó có các biện pháp
tác động hợp lí đảm bảo quá trình sử dụng rừng theo hướng bền vững.

18


Cũng như hầu hết rừng tự nhiên ở Việt Nam, rừng tự nhiên tại Phú Yên đều
đã bị tác động theo hai hướng chính. Thứ nhất là khai trắng, chủ yếu là để làm
nương rẫy hoặc trồng cây công nghiệp, thứ hai là khai thác chọn, trong đó một phần
là do người dân lén lút khai thác cho mục đích mưu sinh và khai thác chọn theo chỉ
tiêu khai thác hàng năm do các Lâm trường hoặc Ban quản lý rừng thực hiện. Trên
địa bàn tỉnh Phú Yên hiện có khoảng 135.813 ha rừng tự nhiên, có sản lượng khai
thác khoảng 4.000 m3 gỗ tròn hàng năm với phương thức phổ biến là chặt chọn theo
cấp kính. Rừng sau khai thác hầu như bị xáo trộn mạnh về cấu trúc và quá trình diễn
thế tái sinh của rừng theo chiều hướng thoái hóa so với tình trạng trước khai thác.
Một trong những nguyên nhân là do công tác nuôi dưỡng rừng sau khai thác chưa
được chú trọng đúng mức, phần khác do khối lượng khai thác chưa dựa trên cơ sở
cấu trúc rừng và khả năng sản xuất của rừng một cách khoa học nhằm làm cơ sở để
đưa ra các chỉ tiêu khai thác hợp lý hơn. Cho đến nay, ở tỉnh Phú Yên có rất ít
những công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên, đặc biệt là các

trạng thái rừng có trữ lượng tương đối giàu, có thể khai thác được. Do vậy việc triển
khai đề tài "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 và sinh
trưởng loài Chò (Hopea recopei Pierre.) tại rừng phòng hộ Sông Hinh, tỉnh Phú
Yên" là công việc cần thiết để phục vụ cho hoạt động khai thác, nuôi dưỡng các
khu rừng tự nhiên trong Tỉnh, đảm bảo luân kì khai thác, phục vụ cho mục tiêu quản
lí, kinh doanh rừng bền vững.
1.2. Mục đích của đề tài
Bổ sung những thông tin về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 và
đặc điểm sinh trưởng, tăng trưởng của loài cây chiếm ưu thế, góp phần làm cơ sở khoa
học cho việc khoanh nuôi, sử dụng, chăm sóc phát triển rừng tự nhiên lá rộng thường
xanh tại Phú Yên.
1.3. Mục tiêu đề tài
- Mô hình hóa quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 tại Phú Yên
thông qua một số chỉ tiêu cơ bản như: phân bố số cây theo đường kính, chiều cao…

19


- Tìm hiểu quy luật sinh trưởng và đặc điểm tăng trưởng của loài Chò chiếm
ưu thế trong khu vực nghiên cứu.
- Góp phần đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh giúp công tác quản lý
rừng tự nhiên được bền vững trên cơ sở các kết quả nghiên cứu có được.
1.4. Những đóng góp của đề tài
- Ứng dụng các hàm phân bố để mô hình hóa các quy luật cấu trúc rừng tự
nhiên trạng thái IIIA3 trong khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở các quy luật cấu trúc
rừng đã xác định, đề xuất biện pháp lâm sinh hợp lý nhằm làm cho rừng phát triển
bền vững, phát huy tốt chức năng phòng hộ và các chức năng khác.
- Ứng dụng các hàm toán học mô phỏng quy luật sinh trưởng và tăng trưởng
của loài Chò chiếm ưu thế trong quần thụ rừng. Từ đó xây dựng biểu quá trình sinh
trưởng cho loài Chò làm công cụ dự đoán phục vụ cho công việc điều tra đánh giá

trữ, sản lượng loài cây đại diện của đối tượng nghiên cứu.
- Đề tài có ý nghĩa thiết thực trong công tác điều tra đánh giá tài nguyên rừng
cũng như lập kế hoạch quản lý kinh doanh và khai thác loại hình rừng tự nhiên trạng
thái IIIA3 tại khu vực huyện Sông Hinh, tỉnh Phú Yên.
1.5. Đối tượng nghiên cứu; Phạm vi và giới hạn của đề tài
* Đối tượng nghiên cứu
Nghiên cứu về cấu trúc: đối tượng nghiên cứu là rừng tự nhiên trạng thái
IIIA3 tại khu vực huyện Sông Hinh, tỉnh Phú Yên.
Nghiên cứu về sinh trưởng: đối tượng nghiên cứu là loài Chò đại diện về
sinh trưởng của rừng tại khu vực nghiên cứu.
* Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tiến hành nghiên cứu và thu thập số liệu với đối tượng là rừng tự nhiên
trạng thái IIIA3 tại diện tích rừng của Ban quản lý rừng phòng hộ Sông Hinh, huyện
Sông Hinh, tỉnh Phú Yên. Do vậy, những kết quả nghiên cứu của đề tài này được
giới hạn và áp dụng cho đối tượng rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 tại Phú Yên và các
khu vực khác có điều kiện tự nhiên tương tự như ở Phú Yên.

20


* Giới hạn của đề tài
Qua nghiên cứu số liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng hàng năm của
Trung tâm Quy hoạch - Thiết kế nông nghiệp và phát triển nông thôn tỉnh Phú Yên
cho thấy loài Chò (Hopea recopei Pierre.) là loài chiếm ưu thế sinh thái cùng giá trị
kinh tế của loài Chò trong rừng tự nhiên trạng thái IIIA3 tại khu vực nghiên cứu. Vì
vậy, trong khuôn khổ của một luận văn Cao học, tác giả chỉ giới hạn vào các nội
dung nghiên cứu cụ thể về cấu trúc rừng trạng thái IIIA3 và sinh trưởng loài Chò
chiếm ưu thế tại Sông Hinh, Phú Yên mà không đi sâu nghiên cứu sinh trưởng, tăng
trưởng của các loài cây khác trong quần thụ.

21


Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Vấn đề nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả trên thế
giới và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ 20. Những nghiên cứu này đều
có xu hướng xây dựng các cơ sở có tính khoa học và lý luận phục vụ công tác kinh
doanh rừng hiệu quả.
Tuy nhiên, do đối tượng rừng tự nhiên lại rất đa dạng, phong phú và phức tạp
về cấu trúc, tổ thành loài cây, tầng tán, khả năng sinh trưởng… trên mỗi vùng địa lý
khác nhau với những đặc điểm riêng biệt, vì vậy các kết quả nghiên cứu về cấu trúc
rừng trên thế giới và ở Việt Nam được công bố đều mang ý nghĩa ứng dụng nhất
định cho từng vùng, từng khu vực và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp
theo. Dưới đây xin trình bày một số kết quả nghiên cứu điển hình mang tính định
hướng cho tác giả thực hiện nội dung đề tài.
2.1. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng
2.1.1. Trên thế giới
Từ những thập kỷ gần đây việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được chuyển
dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin
học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố
cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.
- Về cơ sở sinh thái cấu trúc rừng
Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, các nhà khoa học chia ra ba dạng cấu trúc là
cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc hiện tại của
lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, đấu tranh sinh tồn giữa
thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Như vậy trên quan điểm
sinh thái học cấu trúc rừng chính là hình thức ngoại mạo phản ánh những nội dung
bên trong của một hệ sinh thái rừng.

22


Tổ thành thực vật là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sự phong phú của hệ
thực vật rừng tại các vùng địa sinh học khác nhau. Richards (1959) đã phân chia tổ
thành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn loài có tổ thành loài cây
phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc
biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Cũng theo Richards (1959),
khi nghiên cứu tổ thành loài cây ở rừng nhiệt đới cho thấy thường có ít nhất 40 loài
trở lên trên 1 hecta, có trường hợp còn ghi nhận được trên 100 loài. Sự phong phú
của hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới cũng được nhiều nhà khoa học ghi nhận như
Schimper (1935), Brown (1941), Baur (1962), Catinot (1974)… Trong các nghiên
cứu này các tác giả đều nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ
thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. Riêng Baur (1962) đã nghiên cứu các vấn
đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng
mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử
lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đã đưa ra những
tổng kết về các nguyên lý tác động lâm sinh và các phương thức xử lý cải thiện
rừng mưa ở các nước nhiệt đới (Nguyễn Thành Mến, 2005).
Odum (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ
Hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm
sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học
(Giang Văn Thắng, 2003).
- Về mô tả hình thái cấu trúc
Hiện tượng hình thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc
hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Về cấu trúc
tầng thứ có hai trường phái: Chevalier (1917), Mildbraed (1922), Booberg
(1932),… cho rằng tầng rừng không có thực tế khách quan. Nhưng nhiều tác giả
khác cho rằng rừng mưa thường có từ ba đến năm tầng như Brown (1919), Davis và
Richards (1933-1934), Richards (1936), Vaughan và Weihe (1941), Bear (1946),…

(trích dẫn bởi Vương Tấn Nhị, 1964).

23


Phương pháp vẽ mặt cắt đứng của rừng do Davis và Richards (1933 – 1934)
đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyam đến nay vẫn là phương pháp hiệu quả để
xác định cấu trúc tầng của rừng. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là chỉ
minh họa được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một
diện tích có hạn (Giang Văn Thắng, 2003).
Ngày nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc
trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm
thực vật. Tiêu biểu cho nửa đầu thế kỷ 19 là Humbold và Grisebach đã sử dụng
dạng sinh trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu
thị cho các nhóm thực vật. Phương pháp này được các nhà sinh thái học Warming
(1904) và Raunkiaer (1934) tiếp tục phát triển. Trong đó Raunkiaer đã đưa ra khái
niệm về các phổ sinh học (là tỷ lệ phần trăm các loài cây trong một quần xã có các
dạng sống khác nhau) (Thái Văn Trừng, 1978).
Kraft (1884) lần đầu tiên đã đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, chia cây
rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa và khả năng sinh trưởng, kích thước và
chất lượng của cây rừng. Mặc dù phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân
hóa cây rừng nhưng trên thực tế chỉ phù hợp với rừng trồng thuần loài đều tuổi.
Việc phân cấp cây rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là hết sức phức tạp,
cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra phương pháp phân cấp được chấp nhận
rộng rãi. Ngoài ra về cấu trúc tuổi đối với rừng tự nhiên nhiệt đới vẫn chưa có các
khẳng định chính thức (Nguyễn Văn Thêm, 2002).
- Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng:
Như đã đề cập ở trên việc nghiên cứu cấu trúc rừng từ mô tả định tính dần
chuyển sang các phương pháp định lượng, trong đó việc mô hình hóa cấu trúc rừng,
xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng được nhiều tác giả nghiên cứu

có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả
tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet
(1971), Brunn (1970), Loetsch (1967)... và nhiều tác giả khác quan tâm nghiên cứu

24


cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô
hình toán để mô phỏng các quy luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001).
Trên cơ sở nghiên cứu về mật độ cây rừng trong rừng tự nhiên, nhiều tác giả
đã tiến tới một bước là xây dựng mật độ tối ưu của lâm phần. Thomasius (1972) đã
đưa ra khái niệm khoảng sống và hằng số không gian sinh trưởng liên quan tới
chiều cao, mật độ và tuổi. Các nghiên cứu về mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích
tán và mức độ che phủ cũng được Kairukstis (1980) nghiên cứu (Giang Văn Thắng,
2003).
Suzuki (1971), Block và Diener (1972)… nghiên cứu theo hướng xem
đường kính cây rừng như là đại lượng ngẫu nhiên và phụ thuộc vào thời gian và coi
quá trình biến đổi của phân bố đường kính theo tuổi là một quá trình ngẫu nhiên.
Quá trình đó biểu thị một tập hợp các đại lượng ngẫu nhiên (Xt) với thời gian (t) lấy
trong khoảng thời gian nhất định nào đó. Nếu trị số của đường kính tại thời điểm (t)
chỉ phụ thuộc vào trị số ở thời điểm (t-1) thì đó là chuỗi Markov. Nếu Xt = X có
nghĩa là quá trình ở thời điểm (t) có dạng X (Đồng Sĩ Hiền, 1974).
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính ngang ngực (N/D1,3) là một
trong các chỉ tiêu quan trọng nhất của cấu trúc rừng, đã được nghiên cứu khá nhiều
từ đầu thế kỷ XX, bằng các phương pháp biểu đồ hoặc giải tích. Một số tác giả đưa
ra các hàm: hàm Meyer, hàm hyperbol, hàm Poisson, hàm Charlier, hàm logarit
chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull... Tuy nhiên, việc sử dụng hàm này hoặc hàm khác
để xây dựng dãy phân bố thực nghiệm N/D1,3 phụ thuộc vào kinh nghiệm từng tác
giả và bản chất quy luật tự nhiên. Một dãy phân bố thực nghiệm có thể chỉ phù hợp
cho một dạng hàm số, cũng có thể phù hợp cho nhiều hàm số ở các mức xác suất

khác nhau (Giang Văn Thắng, 2003).
Meyer đã mô tả phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường
cong giảm và được gọi là phương trình phân bố Meyer hay hàm phân bố Meyer:
y=ke-αx, trong đó y là tần số, x là đường kính, k α là tham số, e là hệ số neper. Nhiều
tác giả đã dùng luật Linaourt đã biểu thị bằng một phương trình có dạng tương tự
như hàm phân bố Meyer để nghiên cứu rừng chặt chọn: Corona Elio, Bery,

25