TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Một số đặc điểm sinh vật học của loài Mỡ
Loài Mỡ, với tên khoa học là Manglietia conifera Dandy, chủ yếu phân bố tự nhiên tại Việt Nam, Nam Trung Quốc, Lào và Thái Lan Tại Việt Nam, Mỡ tập trung nhiều ở các tỉnh như Phú Thọ, Yên Bái và Tuyên Quang, bên cạnh đó còn có mặt ở Hà Giang, Lào Cai, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Thanh Hóa, Nghệ An và Hà Tĩnh.
Cây Mỡ là loài cây ưa sáng, với thân thẳng và tròn, cao trên 20m và đường kính có thể đạt trên 60cm, sinh trưởng nhanh trong 15-20 năm đầu Tán cây hình tháp, vỏ nhẵn màu xanh xám không nứt, bên trong có màu trắng ngà và có mùi thơm nhẹ Cành non mọc gần thẳng góc với thân chính, lá đơn hình trứng ngược hoặc trái xoan, dài 15-20cm và rộng 4-6cm, với mặt trên màu lục sẫm và mặt dưới nhạt hơn Hoa màu trắng mọc lẻ ở đầu cành, dài 6-8cm, có 9 cánh với 3 cánh ngoài màu phớt xanh Nhị nhiều, chỉ nhị ngắn, sắp xếp sát nhau trên đế hoa hình trụ Quả đại kép nứt bung, mỗi quả mang 5-6 hạt nhẵn, với vỏ hạt đỏ và mùi thơm nồng.
Cây Mỡ phát triển tốt ở vùng có nhiệt độ trung bình hàng năm từ 22°C đến 24°C, chịu được nhiệt độ tối đa 42°C và tối thiểu -1°C Cây ưa ẩm với độ ẩm không khí hàng năm trên 80% và lượng mưa trung bình từ 1400 đến 2000mm Thích hợp nhất là những khu vực đồi thấp, đồi bát úp xen kẽ ruộng, với độ cao dưới 400m so với mực nước biển Đất trồng Mỡ lý tưởng là đất feralit đỏ - vàng hoặc vàng - đỏ trên phiến thạch sét hoặc mica, có tầng đất sâu, ẩm, thoát nước tốt, tơi xốp và giàu mùn, với thành phần cơ giới từ thịt đến sét nhẹ.
Gỗ Mỡ có giá trị kinh tế cao nhờ vào tính chất mềm, nhẹ, thớ thẳng và mịn Loại gỗ này ít co rút, chịu được mưa nắng và ít bị mối mọt, với giác gỗ màu trắng xám và lõi màu vàng nhạt có ánh bạc Gỗ Mỡ thường được sử dụng trong xây dựng nhà cửa, sản xuất đồ gia dụng, làm nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán, lạng và bút chì.
Mỡ được trồng thành rừng ở Yên Bái từ năm 1932 và hiện nay đã trở thành loài cây phổ biến từ Hà Tĩnh ra Bắc Sau khi khai thác, rừng Mỡ có thể được kinh doanh từ các rừng chồi Tuy nhiên, rừng Mỡ trồng thuần loài sau 20 năm có tốc độ sinh trưởng chậm rõ rệt.
Các nghiên cứu trên thế giới về quy hoạch và kỹ thuật chuyển hoá rừng 4 1 Quy hoạch lâm nghiệp
1.2.1 Quy ho ạch lâm nghiệp
Quy hoạch rừng phát triển gắn liền với nền kinh tế tư bản chủ nghĩa, trong đó nhu cầu gỗ ngày càng tăng do sự phát triển của sản xuất công nghiệp và giao thông vận tải Đầu thế kỷ XVIII, quy hoạch lâm nghiệp chủ yếu tập trung vào phương thức “Khoanh khu chặt chuyển”, nhưng đến thế kỷ XIX, phương thức kinh doanh rừng đã chuyển sang “Chia đều” của Hartig và “Phân kỳ lợi dụng” của H Cotta vào năm 1816 Phương pháp “Bình quân thu hoạch” ra đời và phát triển thành phương pháp “Cấp tuổi” vào cuối thế kỷ XIX, trong khi “Lâm phần kinh tế” của Judeich trở thành phương pháp “Lâm phần” hiện nay Ngoài ra, còn có “Phương pháp kinh doanh lô” và “Phương pháp kiểm tra”.
Quy hoạch lâm nghiệp và điều chế rừng là môn học đầu tiên xuất hiện tại Đức và Áo, phát triển thành một lĩnh vực độc lập vào thế kỷ XVIII Hiện nay, tên gọi và nội dung của môn học này thay đổi tùy thuộc vào mục đích và điều kiện cụ thể của từng quốc gia và địa phương Tại Liên Xô cũ, nó được gọi là “Quy hoạch rừng”, trong khi ở các quốc gia có trình độ kinh doanh cao hơn như Đức, Áo và Thụy Điển, môn học này thường có tên gọi khác và yêu cầu quy hoạch chi tiết hơn.
Chuyển hóa rừng là quá trình áp dụng các kỹ thuật lâm sinh vào lâm phần hiện tại nhằm biến đổi chúng thành những lâm phần đã được định trước, phục vụ cho mục tiêu kinh doanh Quá trình này bao gồm việc chặt và nuôi dưỡng rừng, đặc biệt đối với những lâm phần còn non và có trữ lượng, với mục đích nâng cao sinh trưởng và chất lượng gỗ.
Chặt nuôi dưỡng rừng là một bước quan trọng trong việc kiểm soát quá trình hình thành rừng, giúp thay đổi hướng phát triển của cây rừng trước khi thu hoạch mà không thay thế bằng lâm phần mới Biện pháp này chủ yếu nhằm giữ lại những cây có phẩm chất tốt, tạo điều kiện cho chúng sinh trưởng, cải thiện hình thân và tán, đồng thời tăng lượng sinh trưởng, nâng cao chất lượng gỗ và phát huy các chức năng có lợi khác của rừng.
Chặt nuôi dưỡng là phương pháp chọn lọc nhằm loại bỏ một số cây rừng để mở rộng tán lá và hệ rễ cho những cây còn lại, đặc biệt trong giai đoạn rừng chưa thành thục Phương pháp này không chỉ phục vụ mục đích kinh doanh mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái sinh và phục hồi rừng sau này Mục tiêu chiến lược của chặt nuôi dưỡng là nuôi dưỡng những cây tốt nhất trong nhóm mục đích kinh doanh, thay vì chỉ tập trung vào việc tái sinh rừng và thu hoạch sản phẩm ngay lập tức.
Trên toàn cầu, nhiều quốc gia đều chú trọng đến việc chặt nuôi dưỡng Mặc dù chủng loại và phương pháp chặt có sự khác biệt, cũng như tên gọi không giống nhau, nhưng ý tưởng và nội dung cơ bản vẫn tương đồng.
Chặt nuôi dưỡng, theo các nhà lâm nghiệp Mỹ (1925), là quá trình áp dụng nguyên tắc kỹ thuật lâm sinh và phương pháp kinh doanh nhằm đạt được mục tiêu kinh doanh Tại Mỹ, chặt nuôi dưỡng được phân loại thành năm loại chính: (1) Chặt loại trừ, loại bỏ những cây chèn ép và không có giá trị; (2) Chặt tự do, chặt bỏ những cây gỗ tầng trên; (3) Chặt tỉa thưa và chặt sinh trưởng; (4) Chặt chỉnh lý, loại bỏ các loài cây thứ yếu có hình dáng và sinh trưởng kém; (5) Chặt gỗ thải, chặt các cây bị hại.
Phương pháp chặt nuôi dưỡng của Nhật Bản được chia thành hai loại chính: loại thứ nhất dựa vào ngoại hình cây rừng và phân chia thành năm cấp, tuy nhiên, kỹ thuật của mỗi người có thể dẫn đến sự không nhất quán trong tiêu chuẩn Loại thứ hai phân loại theo ba cấp độ: gỗ tốt, gỗ vừa và gỗ xấu, yêu cầu các cây có cùng đường kính trong không gian Phương pháp này không chỉ đơn giản và dễ thực hiện mà còn được áp dụng rộng rãi từ năm 1970 với phương pháp cây ưu thế, tập trung vào giá trị sản xuất và lợi ích hiện tại Kể từ năm 1981, chặt nuôi dưỡng đã trở thành chính sách lớn nhất trong lâm nghiệp Nhật Bản, thể hiện sự quan trọng của nó trong việc quản lý rừng.
Vào năm 1950, Trung Quốc đã thiết lập quy trình chặt nuôi dưỡng rừng dựa trên các giai đoạn tuổi của lâm phần, quy định nhiệm vụ và phương pháp chặt nuôi dưỡng Mỗi giai đoạn phát triển của cây rừng có những đặc điểm sinh trưởng riêng, dẫn đến việc nhiệm vụ chặt nuôi dưỡng cũng cần được điều chỉnh phù hợp.
Sự phát triển của khoa học chuyển hóa rừng gắn liền với sự tiến bộ của ngành Lâm nghiệp Hiện nay, có nhiều chương trình quốc gia và quốc tế tập trung vào chuyển hóa rừng, bao gồm việc chuyển hóa rừng thuần loại thành rừng hỗn loài, chuyển hóa rừng giống, và chuyển hóa rừng gỗ nhỏ thành rừng gỗ lớn.
Chặt nuôi dưỡng rừng, hay còn gọi là "chặt trung gian nuôi dưỡng", là phương pháp chặt bớt cây gỗ trong rừng chưa thành thục để tạo điều kiện cho cây gỗ còn lại phát triển tốt hơn Hình thức này không chỉ giúp tăng trưởng cho cây gỗ mà còn mang lại lợi nhuận thông qua việc thu hoạch một phần gỗ trước khi tiến hành chặt chính, do đó được gọi là "chặt lợi dụng trung gian".
Phân tích sản lượng cây trồng là việc cần thiết để xác định những cây sinh trưởng mạnh nhất qua từng cấp tuổi Việc này giúp người nông dân quyết định thời điểm phù hợp để giảm bớt số lượng cây nhằm nuôi dưỡng và tối ưu hóa năng suất.
Mức độ phân hoá cây rừng có thể được xác định qua một số tiêu chí quan trọng, bao gồm phân cấp cây rừng và độ phân tán của đường kính lâm phần Những tiêu chí này giúp đánh giá sự đa dạng và cấu trúc của hệ sinh thái rừng.
- Hình thái bên ngoài của lâm phần: Có thể căn cứ động thái hình tán hay độ cao tỉa cành tự nhiên.
-Xác định cường độ chặt nuôi dưỡng.
*Thể hiện cường độ chặt nuôi dưỡng có hai phương pháp:
Tính toán tỷ lệ thể tích gỗ từ cây chặt so với tổng thể tích gỗ của lâm phần trong mỗi lần chặt được thực hiện theo công thức: Pv = (v/V) x 100%, trong đó v là thể tích của cây chặt và V là sản lượng lâm phần.
Tỷ lệ số cây cần chặt trong tổng số cây của lâm phần được tính bằng công thức Pn = (n/N) x 100%, trong đó n là số cây cần chặt và N là tổng số cây trong lâm phần.
* Xác định cường độ chặt có hai phương pháp: Phương pháp định tính và phương pháp định lượng.
- Xác định cây chặt: Cần đào thải các cây có phẩm chất xấu và sinh trưởng kém, để lại những cây sinh trưởng mạnh, cao lớn, thẳng tròn.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Quy hoạch chuyển hóa rừng trồng Mỡ tại Lâm trường Yên Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang nhằm mục tiêu cung cấp gỗ nhỏ và chuyển đổi thành rừng cung cấp gỗ lớn phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến.
+ Xây dựng được cơ sở kinh tế cho quy hoạch chuyển hoá rừng trồng cung cấpgỗnhỏthành rừng cung cấpgỗlớn.
+ Xây dựng được cơ sở kỹthuật cho quy hoạch chuyển hoá rừng trồng cung cấpgỗnhỏthành rừng cung cấpgỗlớn.
+ Quy hoạch chuyển hoá rừng trồng Mỡ dựa trên điều kiện thực tế địa phương và hiệntrạng rừngtrồng Mỡcủa đốitượng nghiên cứu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1 Đối tượng nghi ên c ứu
Rừng trồng Mỡ đáp ứng yêu cầu chuyển hóa với các lâm phần được trồng ở nhiều thời điểm và mật độ khác nhau, trên các cấp đất I, II, III Các khu rừng này đã đạt được trữ lượng đủ để cung cấp gỗ nhỏ.
Các lâm phần tham gia chuyển hoá cần có độ tuổi từ 5 đến 15 năm, vì đây là giai đoạn mà cây mỡ sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ nhất, giúp nhanh chóng đạt kích thước gỗ lớn Theo Vũ Tiến Hinh (2000), điều này được khẳng định là rất quan trọng cho quá trình chuyển hoá.
Zv, chỉ số tăng trưởng thường xuyên hàng năm về thể tích, đạt cực đại sớm nhất ở tuổi 15 và chậm nhất ở tuổi 17 Chu kỳ kinh doanh cho các lâm phần Mỡ được xác định là 20 năm nhằm mục đích trồng rừng nguyên liệu.
2.2.2 Ph ạm vi nghi ên c ứu
Lâm trường Yên Sơn, xã Trung Sơn, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang.
2.2.3 Gi ới hạn nghi ên c ứu
Dự báo hiệu quả kinh tế trong bài viết này dựa trên sự phân tích tăng trưởng bình quân hàng năm và giá trị thương phẩm của gỗ lớn trên thị trường Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng phát triển kinh tế trong ngành gỗ.
Mô phỏng các quy luật N - D1.3, Hvn - D1.3 và D T - D1.3 dựa trên các nghiên cứu lý thuyết trước đây cho thấy mối quan hệ giữa số cây và đường kính 1.3m, tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính 1.3m, cũng như tương quan giữa đường kính tán và đường kính 1.3m.
Xây dựng các yếu tố kỹ thuật chuyển hoá dựa trên lý thuyết chặt nuôi dưỡng và quy trình tỉa thưa rừng trồng Mỡ, theo hướng dẫn của Bộ Lâm Nghiệp (1982), hiện nay là Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Điều tra phân tích điều kiện cơ bản v à tình hình s ản xuất kinh doanh lâm nghi ệp trên địa b àn nghiên c ứu ảnh hưởng đến quy hoạch chuyển hoá r ừng trồng Mỡ
- Tình hình sảnxuấtkinh doanh trướckia và hiệnnay.
- Phân tích điềukiện cơbản ảnhhưởng đến quy hoạch chuyểnhoá rừng trồng Mỡ.
2.3.2 Điều tra hiện trạng rừng trồng Mỡ và xác định đối tượng rừng trồng
M ỡ hiện tại đạt y êu c ầu về tuổi, mật độ v à phân b ố tr ên các c ấp đất kh ác nhau để quy hoạch chuyển hoá
-Điều tra về hiện trạng rừng trồng Mỡ về diện tích, mật độ, tuổi trên các cấp đấtkhác nhau.
2.3.3 Nghiên c ứu cơ sở kinh tế v à k ỹ thuật làm cơ sở cho chuyển hoá r ừng
- Nghiên cứu các chính sách, cơ chế, tiêu chuẩn quản lý rừng bền vững và thịtrường gỗnguyên liệulàm cơsởcho thựchiệnchuyểnhoá.
Nghiên cứu và xác định các quy luật cấu trúc cơ bản là rất quan trọng để xây dựng mô hình lý thuyết chuyển hoá rừng trồng gỗ nhỏ thành rừng trồng gỗ lớn Mô hình này sẽ phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến, đáp ứng nhu cầu của từng đối tượng chuyển hoá.
2.3.4 Xác định các yếu tố cơ bản thực hiện chuy ển hoá rừng
- Xácđịnh phương thức chuyển hoá.
- Xácđịnh thời điểmchặt chuyển hoá.
- Xácđịnh chu kỳchặt chuyển hoá.
2.3.5 Quy ho ạch chuyển hoá rừng
- Xácđịnh phương hướng, nhiệmvụquy hoạchchuyển hoá.
+ Phương hướngquy hoạch chuyển hoá.
- Xácđịnh sảnlượng chặtchuyển hoá và dự đoán sản lượng.
- Bốtríđịa điểmchuyểnhoá theo thời gian.
2.3.6 D ự đoán hiệu quả của quy ho ạch ch ặt chuy ển hoá
2.3.7 Gi ải pháp thực hiện quy hoạch ch ặt chuy ển hoá
Phương pháp nghiên cứu
Các lâm phần Mỡ được trồng với mật độ, thời gian và cấp đất khác nhau, dẫn đến sự đa dạng trong đặc điểm của từng lâm phần, tạo nên một đối tượng nghiên cứu phong phú.
Mục đíchchủyếulà nâng cao các giá trị thương mại gỗMỡ, thông qua chặtchuyển hoá các giải pháp kỹthuật đưa ra nhằmmụctiêu kinh tế.
Thiết lập mô hình chuyển hoá và quy hoạch chuyển hoá cần áp dụng phương pháp có sự tham gia của chủ rừng và người dân Việc này đòi hỏi sự kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn cơ sở để đảm bảo hiệu quả và tính bền vững trong quản lý tài nguyên rừng.
2.4 2 Các phương phá p thu th ập số liệu ngoại nghiệp
- Tài liệuvề điềukiệncơ bảnkhu vựcnghiên cứu.
+ Điềukiệntự nhiên Lâm trườngYên Sơn.
+Điềukiệnvề kinh tế- xã hội Lâm trường Yên Sơn.
- Kế thừavà tham khảocác kết quảnghiên cứu có liên quanđã công bố.
+ Tiêu chuẩn Việt Nam quản lý rừng bềnvững của BộNông nghiệpvà Phát triển nông thôn(1998, 2006)[2][39].
+ Biểu điều tra kinh doanh rừng trồng của 14 loài cây trồng chủ yếu, NXB Nông nghiệp2003[34].
+ Biểu cấp đất của Vũ Tiến Hinh, Đề tài nghiên cứu khoa học của Bộ Nông nghiệpvà Phát triểnnông thôn (2000)[17].
2.4.2.2 Thu thậpsố liệu ngoại nghiệp
Phỏng vấn 30 hộ gia đình được phân bố đồng đều trong khu vực dân cư của Lâm trường nhằm nghiên cứu điều kiện cơ bản và chỉnh lý các tài liệu kế thừa.
Để thu thập số liệu theo Phụ biểu 02, cần bố trí hệ thống ô tiêu chuẩn điển hình cho cây có tuổi từ 5 trở lên Cây sẽ được phân loại thành 5 cấp tuổi: cấp tuổi III (từ 5 đến dưới 7 tuổi), cấp tuổi IV (từ 7 đến dưới 9 tuổi), cấp tuổi V (từ 9 đến dưới 11 tuổi), cấp tuổi VI (từ 11 đến dưới 13 tuổi) và cấp tuổi VII (từ 13 tuổi trở lên).
Trên cấp đất I-II-III, nơi có điều kiện thổ nhưỡng phù hợp để phát triển thành gỗ lớn, tổng số ô tiêu chuẩn tạm thời được xác định là 25 ô, trong đó có 5 ô tiêu chuẩn định vị Mỗi cấp tuổi sẽ chọn 5 ô tiêu chuẩn để tiến hành đo đếm.
+ Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn tạm thời là 1000m 2 (40x25m) và ô định vị là 5000m 2 (100x50m) để đạt được tính đại diện cho lâm phần điều tra Bốtrí hệ thốngÔTC thểhiện ởPhụbiểu02.
Đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng
Trên mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng : D1.3,
Dt, Hvn, HDC, vẽ trắc đồ ngang, trắc đồ dọc và đánh giá sinh trưởng của các cây trong ô tiêu chuẩn bằng phân cấp Craft: I, II, III, IV, V, …(Phụbiểu 03).
Phương pháp giải tíchthân cây
Phương pháp giải tích cây tiêu chuẩn bình quân toàn lâm phần là một kỹ thuật phổ biến tại Việt Nam Dữ liệu đo đếm được ghi lại theo Phụ biểu 04.
2 4.3 Phương pháp xử lý v à phân tích tài li ệu
2.4.3.1 Nghiên cứu các chính sách và quy định có liên quan quy hoạch chuyển hoá rừng
- Tổng hợp các tài liệu thu thập số liệu bằng phương pháp thống kê kế thừasốliệu.
- Phân tích thị trường: thực hiện theo phương pháp phân tích có sự tham gia vàphương pháp phân tích tổnghợpnhóm các yếutốthịtrường.
- Đánh giá quản lý rừng bền vững căn cứ vào “Tiêu chuẩn Việt Nam quản lý rừng bền vững_9c”được Viện quản lý rừng bền vững xây dựng[39].
2.4.3.2 Xác định các quy luật cấu trúc lâm phần
Số liệu sau khi thu thập được xử lý bằng toán học thống kê có sự trợ giúp của phần mềm Excell 6.0 và SPSS 13.0.
Các đặc trưng cần tính toán:
+ Giá trị trung bình ( X ) của đại lượng sinh trưởng
( X : trung bình mẫu, n: dung lượngquan sát, X i : trịsốquan sát)
( S x 2 : Phương sai, X : trung bình mẫu, n: dung lượng quan sát, X i : trị số quan sát)
(Sx: Sai tiêu chuẩn, S x 2 : Phương sai) + Hệ số biến động (Sx%)
(Sx%: Hệsốbiến động, Sx: Sai tiêu chuẩn, X : trung bình mẫu) + Phạm vi biến động (Rx):
(R x : Phạm vi biến động, X (max): Giá trịlớnnhất, X (min): Giá trị nhỏnhất)
+ Hệ số tương quan(r) : y x xy
(r: Hệ sốtương quan, Qxy: sai tiêu chuẩncủagiá trịxy, Qx: sai tiêu chuẩncủa giá trịx, Q : sai tiêu chuẩncủagiá trịy)
Quy lu ật cấu trúc:
- Phân bố N – D: mô phỏng phân bố thực nghiệm bằng hàm Weibull dạng phương trình: f(x) = x 1 e (2.7) với , là các tham sốcủaphương trình Weibull.
Căn cứ số liệu ban đầu để ước lượng tham số cho phù hợp.
Với = 1; phân bố có dạng giảm, = 3 phân bố có dạng đối xứng, > 3; phân bố có dạng lệch phải,