Xem mẫu
- BiÓu 3.1. BiÓu s¶n l−îng gç bét giÊy (m3/ha) loµi
Eucalyptus deglupta ë Philippin (Vanclay, J.K. - 1999)
ChØ sè cÊp ®Êt
Tuæi
18m 21m 24m
3 1 2 4
4 11 17 25
5 36 50 69
6 78 102 133
7 134 169 212
8 201 246 301
9 276 330 395
10 356 418 491
11 438 507 586
12 520 594 679
Quy luËt biÕn ®æi theo tuæi cña tr÷ l−îng ®−îc minh ho¹ ë h×nh 3.3.
3
M (m /ha)
700 S1=24
600 S2=21
S3=18
500
400
300
200
100
0
A (tuæi)
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
H×nh 3.3. Sinh tr−ëng tr÷ l−îng loµi Eucalyptus deglupta
Th«ng th−êng, c¸c biÓu s¶n l−îng ®Ò cËp ®Õn c¸c chØ tiªu c¬ b¶n nh−:
mËt ®é (N), chiÒu cao (Hg), ®−êng kÝnh b×nh qu©n (Dg), tæng tiÕt diÖn ngang
121
- (G), tr÷ l−îng vµ t¨ng tr−ëng b×nh qu©n chung vÒ tr÷ l−îng (ΔM), ngoµi ra cã
thÓ ®Ò cËp ®Õn suÊt t¨ng tr−ëng vÒ tr÷ l−îng (PM). Víi c¸c l©m phÇn kh«ng
tiÕn hµnh tØa th−a, th× sè cét cña biÓu s¶n l−îng t−¬ng øng víi sè chØ tiªu s¶n
l−îng mµ ng−êi kinh doanh quan t©m ®Õn (xem biÓu 3.2).
BiÓu 3.2. BiÓu s¶n l−îng l©m phÇn Keo l¸ trµm cÊp ®Êt III ë §¨k L¨k
(NguyÔn V¨n Xu©n, 1997)
ΔM
N H0 Hg Dg V M ZM
A
(m3) (m3/ha) (m3/ha) (m3/ha)
(c©y) (m) (m) (cm)
1 1600
2 1560 4,2 3,5 2,0
3 1520 6,1 5,2 3,4 0,0070 11 3,7
4 1490 7,9 6,7 4,7 0,0126 19 8 4,8
5 1460 9,5 8,1 5,9 0,0197 29 10 5,8
6 1430 10,9 9,5 7,0 0,0283 40 11 6,7
7 1400 12,3 10,8 8,0 0,0385 54 14 7,7
8 1400 13,5 12,0 9,0 0,0503 70 16 8,7
9 1400 14,9 13,1 9,9 0,0637 89 19 9,9
10 1400 16,1 14,2 10,7 0,0788 110 21 11,0
NÕu l©m phÇn ®−îc tiÕn hµnh tØa th−a mét sè lÇn trong chu kú kinh
doanh, biÓu s¶n l−îng sÏ ®−îc cÊu t¹o theo 3 bé phËn:
- Bé phËn tæng hîp.
- Bé phËn tØa th−a.
- Bé phËn nu«i d−ìng.
Bé phËn tæng hîp gåm c¸c chØ tiªu: N, Hg, Dg, G, M, ZM, M0 (tæng tr÷
l−îng hiÖn t¹i vµ tr÷ l−îng ®· tØa th−a) vµ ΔM. Bé phËn tØa th−a vµ bé phËn
nu«i d−ìng th−êng ®Ò cËp ®Õn c¸c chØ tiªu: N, Dg, G, M (biÓu 3.3).
122
- BiÓu 3.3. BiÓu s¶n l−îng l©m phÇn Sa méc cÊp ®Êt I
(Vò TiÕn Hinh, 2000)
123
- Th«ng th−êng, chØ tiªu tæng hîp nhÊt trong c¸c biÓu s¶n l−îng lµ tr÷
l−îng vµ c¸c lo¹i t¨ng tr−ëng cña nã. Tuy nhiªn, trªn thùc tÕ, tuú theo môc
®Ých kinh doanh mµ chØ tiªu tæng hîp trong biÓu sÏ kh¸c nhau. Ch¼ng h¹n, víi
c¸c l©m phÇn QuÕ, biÓu ®−îc lËp theo khèi l−îng vá kh« vµ khèi l−îng tinh
dÇu vá, víi rõng Luång, ng−êi ta sÏ lËp biÓu sinh khèi…
C¸ch sö dông biÓu s¶n l−îng:
Víi mçi loµi c©y trång, biÓu s¶n l−îng ®−îc lËp theo ®¬n vÞ cÊp ®Êt, v×
vËy, khi x¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu nµo ®ã cho l©m phÇn ngoµi thùc tÕ, tr−íc tiªn
cÇn x¸c ®Þnh cÊp ®Êt (xem môc 2.3.2.2). Tõ cÊp ®Êt ®· x¸c ®Þnh, chän biÓu sö
dông. Sau ®ã, c¨n cø vµo tuæi l©m phÇn vµ cét tuæi trong biÓu, dãng hµng
ngang tra gi¸ trÞ cña chØ tiªu s¶n l−îng cÇn t×m. Nh− vËy, th«ng qua biÓu
kh«ng nh÷ng x¸c ®Þnh ®−îc c¸c chØ tiªu s¶n l−îng cÇn thiÕt, mµ cßn x¸c ®Þnh
®−îc thêi ®iÓm vµ c−êng ®é tØa th−a l©m phÇn, nghÜa lµ x¸c ®Þnh biÖn ph¸p t¸c
®éng trong chu kú kinh doanh. V× thÕ, biÓu s¶n l−îng ngoµi ý nghÜa dù ®o¸n
sinh tr−ëng ra, cßn cã t¸c dông nh− mét cuèn cÈm nang h−íng dÉn kü thuËt
kinh doanh cho mçi loµi c©y trång theo ®¬n vÞ cÊp ®Êt.
3.3. M« h×nh mËt ®é l©m phÇn.
M« h×nh mËt ®é lµ m« h×nh ph¶n ¸nh trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp quy luËt
biÕn ®æi theo tuæi cña mËt ®é l©m phÇn, lµ c¬ së ®Ó thiÕt lËp mét sè m« h×nh
l©m phÇn kh¸c cã liªn quan nh−: m« h×nh ®−êng kÝnh b×nh qu©n, m« h×nh tæng
tiÕt diÖn ngang vµ m« h×nh tr÷ l−îng. Tuú theo sù phô thuéc cña mËt ®é vµo
tõng nh©n tè ®iÒu tra l©m phÇn mµ ph©n thµnh c¸c lo¹i m« h×nh kh¸c nhau.
3.3.1. Sù biÕn ®æi cña mËt ®é theo tuæi l©m phÇn.
3.3.1.1. Tr−íc lÇn tØa th−a thø nhÊt.
Tõ khi trång rõng ®Õn lÇn tØa th−a thø nhÊt, víi c¸c loµi c©y vïng nhiÖt
®íi, thêi gian nµy th−êng tõ 5 ®Õn 7 n¨m, tuú theo loµi c©y vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa
(víi mËt ®é võa ph¶i) vµ tõ 20 ®Õn 30 n¨m víi c¸c loµi c©y vïng «n ®íi. Sù
gi¶m mËt ®é trong giai ®o¹n nµy chñ yÕu do tØa th−a tù nhiªn. Tû lÖ c©y bÞ ®µo
124
- th¶i tù nhiªn phô thuéc vµo mËt ®é khi trång. Sè liÖu ë c¸c « nghiªn cøu ®Þnh
vÞ cña loµi Fichte vµ Kiefer d−íi ®©y lµ vÝ dô minh ho¹ (Wenk, G. 1990):
Kho¶ng c¸ch c©y (m)
Loµi
0,83 1,87 3,35 5,95
Fichte 45% 30% 15% 7%
Kiefer 50% 35% 20% 15%
Sè liÖu trªn ®−îc thu thËp tõ nh÷ng l©m phÇn cã chiÒu cao −u thÕ xÊp xØ
10m. §èi víi nh÷ng loµi c©y trång ë ViÖt Nam, tû lÖ c©y chÕt tr−íc lÇn tØa
th−a thø nhÊt ch−a cã c«ng tr×nh nµo c«ng bè chÝnh thøc, nh−ng víi mËt ®é
trång kh«ng cao, thêi ®iÓm tØa th−a lÇn ®Çu ®Õn sím, v× thÕ ®Ó ®¬n gi¶n cho
viÖc thiÕt lËp c¸c m« h×nh s¶n l−îng, trong ®ã cã m« h×nh mËt ®é, cã thÓ coi
trong giai ®o¹n nµy mËt ®é l©m phÇn kh«ng ®æi. Carvalho (Wenk, G. 1990) ®·
m« t¶ sù phô thuéc cña tû lÖ c©y bÞ ®µo th¶i tù nhiªn víi mËt ®é trång rõng vµ
chiÒu cao l©m phÇn theo ph−¬ng tr×nh cô thÓ d−íi ®©y:
P = -44,175 + 30,970logN0 + 69,288logHg (3.5)
3.3.1.2. Sau lÇn tØa th−a thø nhÊt.
MËt ®é ban ®Çu ®−îc ®Ò cËp lµ mËt ®é t¹i thêi ®iÓm c¸c l©m phÇn b¾t
®Çu khÐp t¸n (ký hiÖu lµ N0, t−¬ng øng víi thêi ®iÓm t0). Tõ thêi ®iÓm nµy trë
®i, l©m phÇn xuÊt hiÖn hiÖn t−îng tØa th−a tù nhiªn. Tõ ®ã mËt ®é l©m phÇn sÏ
gi¶m dÇn theo thêi gian vµ t¹i thêi ®iÓm t nµo ®ã (sau thêi ®iÓm t0) mËt ®é sÏ
phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch thêi gian tõ t0 ®Õn t. Chilmi (Wenk, G.1990) ®·
m« t¶ sù phô thuéc nµy theo d¹ng ph−¬ng tr×nh (3.6).
− α( t − t )
N 0
)e
N=N ( 0
(3.6)
EN
E
Trong ®ã, NE lµ mËt ®é l©m phÇn lóc kÕt thóc tØa th−a tù nhiªn
Cujenkov (Wenk, G.1990) m« t¶ quan hÖ gi÷a Nt víi N0 vµ thêi gian t theo
ph−¬ng tr×nh (3.7):
125
- N = N0e-Ct' (3.7)
Tham sè c ®−îc x¸c ®Þnh gÇn ®óng b»ng ph−¬ng tr×nh:
c = a + b.N0
Thay c vµo (3.7), ta cã:
N = N0.e-(a+b.No)t' (3.8)
Roemisch (Wenk,G.1990) quan niÖm sù biÕn ®æi cña mËt ®é tû lÖ thuËn
víi hiÖu sè mËt ®é lóc kÕt thóc tØa th−a tù nhiªn vµ mËt ®é t¹i thêi ®iÓm t:
dN
= b( N − N ) (3.9)
E
dt '
Thay Nt = N0 t−¬ng øng víi thêi ®iÓm t' = 0 vµ tÝch ph©n (3.9), cã:
N = N (1 − e − bt ' ) + N e − bt ' (3.10)
t E 0
t − 40
víi t ' =
10
Tõ thùc nghiÖm, Halaj (Wenk, G.1990) thiÕt lËp ph−¬ng tr×nh d−íi ®©y
cho l©m phÇn Eichen thuÇn loµi:
N = 6607571 - t-0,2 (3.11)
3.3.2. M« h×nh biÕn ®æi cña mËt ®é theo chiÒu cao l©m phÇn.
Diskovski cho r»ng sù gi¶m cña mËt ®é tû lÖ víi chiÒu cao l©m phÇn
(Wenk, G. 1990), tõ ®ã cã ph−¬ng tr×nh vi ph©n:
dN
= −bN (3.12)
dHg
NÕu tØa th−a diÔn ra vµo thêi ®iÓm l©m phÇn khÐp t¸n, th× N = N0, Hg =
Hg0, tõ ®ã lÊy tÝch ph©n (3.12), ®−îc:
− b(Hg − Hg )
N=N e 0 (3.13)
0
126
- ë ph−¬ng tr×nh (3.13), N0 vµ Hg0 lµ sè c©y vµ chiÒu cao t¹i thêi ®iÓm
l©m phÇn khÐp t¸n.
Còng trªn c¬ së mèi quan hÖ mËt ®é víi chiÒu cao, Thomasius (Wenk,
G.1990) ®Ò xuÊt m« h×nh:
Ke − Ct
LogN = (3.14)
LogHg
3.3.3. M« h×nh biÕn ®æi cña mËt ®é theo ®−êng kÝnh b×nh qu©n l©m phÇn.
MËt ®é biÕn ®æi theo tuæi vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa. Hai nh©n tè nµy ®−îc
ph¶n ¸nh tæng hîp qua kÝch th−íc cña c©y b×nh qu©n. Tõ ®ã, mét sè t¸c gi¶
x¸c lËp quan hÖ gi÷a mËt ®é víi chiÒu cao nh− ®· ®Ò cËp ë trªn, sè kh¸c l¹i
x¸c lËp quan hÖ víi ®−êng kÝnh b×nh qu©n.
Gi÷a mËt ®é víi ®−êng kÝnh b×nh qu©n lu«n tån t¹i mèi quan hÖ mËt
thiÕt vµ th−êng ®−îc biÓu thÞ d−íi d¹ng tæng qu¸t:
N = a.Dgb (3.15)
Theo Reineke (Wenk, G.1990) tham sè b lu«n ©m, kh«ng phô thuéc
vµo loµi c©y còng nh− ®iÒu kiÖn lËp ®Þa vµ xÊp xØ b»ng -1,605. Cã thÓ minh
häa cho nhËn xÐt cña Reineke b»ng kÕt qu¶ thùc nghiÖm víi mét sè loµi c©y ë
Slovakia cña Smelko (Wenk, G.1990) d−íi ®©y:
N = 1348.Dg-1,532
Fichte:
N = 2195.Dg-1,762
Kiefer:
N = 1062.Dg-1,568
Eiche:
N = 1449.Dg-1,521
Tanne:
N = 2664.Dg-1,799
Buche:
Hainbuche: N = 2377.Dg-1,868
127
- 3.3.4. M« h×nh mËt ®é tèi −u
3.3.4.1. Kh¸i niÖm mËt ®é tèi −u.
Tr−íc khi xem xÐt kh¸i niÖm mËt ®é tèi −u, cÇn ®Ò cËp ®Õn kh¸i niÖm
mËt ®é tèi ®a. Kh¸i niÖm nµy ®−îc Reineke ®Ò x−íng vµ sau ®ã ®· ®−îc øng
dông réng r·i (Wenk, G. 1990).
Qua nghiªn cøu s¶n l−îng ë nh÷ng l©m phÇn thuÇn loµi tù nhiªn kh«ng
bÞ t¸c ®éng, t¸c gi¶ ®· nhËn xÐt: Hai l©m phÇn cã cïng mËt ®é khi chóng cã
cïng ®−êng kÝnh b×nh qu©n (kh«ng phô thuéc vµo tuæi vµ cÊp ®Êt). Tõ ®ã «ng
®Ò nghÞ dïng chØ sè mËt ®é SDI (stand density index) ®Ó x¸c ®Þnh mËt ®é l©m
phÇn.
Reineke x¸c lËp tû sè gi÷a mËt ®é tèi ®a cho ®−êng kÝnh b×nh qu©n bÊt
kú víi mËt ®é tèi ®a øng víi ®−êng kÝnh b×nh qu©n Dg=25cm. C¶ hai mËt ®é
nµy ®Òu ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng tr×nh (3.15). Víi gi¶ thuyÕt tham sè a
b»ng nhau vµ tham sè b b»ng -1,6, chØ sè mËt ®é ®−îc x¸c ®Þnh theo:
− 1,6
N
max(Dg) a.Dg b ⎛ Dg ⎞
SDI = = =⎜ ⎟
b ⎝ 25 ⎠
N
max(25) a.25
Qua biÕn ®æi, ta cã:
− 1,6
⎛ 25 ⎞
⎜ ⎟ =N = SDI (3.16)
N
max(Dg) ⎜ Dg ⎟ max(Dg = 25)
⎝ ⎠
C«ng thøc (3.16) ®−îc sö dông ®Ó tÝnh mËt ®é tèi ®a cho c¸c l©m phÇn
cã ®−êng kÝnh b×nh qu©n kh¸c nhau.
Theo Wenk, G. (1990), tõ nh÷ng n¨m hai m−¬i cña thÕ kû 19, ng−êi ta
®· nhËn thÊy, ®Ó ®¹t ®−îc t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng (m3/ha/n¨m) tèi ®a, cÇn ph¶i
cã mËt ®é tèi −u.
Zamminer ®· nhËn xÐt: Tíi mét chõng mùc nµo ®ã, c©y mäc cµng th−a,
t¨ng tr−ëng riªng cña tõng c©y cµng lín, nh−ng quy ra trªn ®¬n vÞ diÖn tÝch,
128
- th× t¨ng tr−ëng chung l¹i gi¶m ®i. V× thÕ, víi mçi tr¹ng th¸i rõng, cÇn x¸c ®Þnh
giíi h¹n mËt ®é gi÷ l¹i ®Ó l©m phÇn ®¹t t¨ng tr−ëng lín nhÊt (Wenk, G. 1990).
Nh− vËy, muèn cho l©m phÇn cã n¨ng suÊt cao, th× mËt ®é ë mçi ®Þnh
kú sinh tr−ëng ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh sao cho hîp lý. MËt ®é nµy th−êng ®−îc
gäi lµ mËt ®é tèi −u vµ phô thuéc vµo yªu cÇu diÖn tÝch dinh d−ìng cña c¸c
c©y trong l©m phÇn. Nh− ®· biÕt, diÖn tÝch dinh d−ìng biÕn ®æi theo thêi gian,
tõ ®ã, mËt ®é tèi −u còng lu«n biÕn ®æi theo tuæi l©m phÇn.
VÒ lý thuyÕt, tån t¹i kh¸i niÖm mËt ®é tèi −u, nh−ng thùc tiÔn th× khã
x¸c ®Þnh gi¸ trÞ cô thÓ cho lo¹i mËt ®é nµy. NhiÒu nghiªn cøu vÒ s¶n l−îng
cho thÊy, trong mét ph¹m vi mËt ®é kh¸ réng, t¨ng tr−ëng l©m phÇn gÇn nh−
b»ng nhau (quan hÖ ZM/N kh«ng thÓ hiÖn râ ®Ønh). V× lÏ ®ã, mËt ®é tèi −u chØ
x¸c ®Þnh th«ng qua m« h×nh vµ viÖc chøng minh b»ng thùc nghiÖm cßn lµ vÊn
®Ò khã kh¨n.
Nhµ L©m nghiÖp lu«n quan t©m ®Õn viÖc ®iÒu tiÕt mËt ®é ë mçi ®Þnh kú
sao cho l©m phÇn ®¹t n¨ng suÊt cao nhÊt t¹i thêi ®iÓm cuèi cïng cña chu kú
kinh doanh. N¨ng suÊt nµy ®−îc ph¶n ¸nh b»ng t¨ng tr−ëng b×nh qu©n chung:
M 0 M A + ∑ Mc
ΔM = =
A A
ΔM: T¨ng tr−ëng b×nh qu©n chung vÒ tr÷ l−îng.
Trong ®ã:
A: Tuæi l©m phÇn.
MA: Tr÷ l−îng l©m phÇn hiÖn t¹i.
∑Mc: Tæng tr÷ l−îng tØa th−a cña l©m phÇn cho ®Õn tuæi A
Tõ ®ã:
A
M 0 = ∑ ZM
i
i =1
Tõ c«ng thøc trªn nhËn thÊy, ®Ó cã M0 t¹i tuæi A ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt, th×
t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng ZMi cña l©m phÇn ë mçi ®Þnh kú (hay hµng n¨m) còng
129
- ph¶i ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt. Trong tr−êng hîp nµy, mËt ®é l©m phÇn ë mçi ®Þnh
kú ®−îc coi lµ mËt ®é tèi −u.
Nh− vËy, mËt ®é tèi −u cña mét ®Þnh kú sinh tr−ëng nµo ®ã (thêi gian
gi÷a 2 lÇn tØa th−a liªn tiÕp) ®−îc quan niÖm lµ mËt ®é t¹i ®ã t¨ng tr−ëng tr÷
l−îng cña l©m phÇn ®¹t gi¸ trÞ cao nhÊt.
Kh¸i niÖm mËt ®é tèi −u nµy chØ ®óng cho nh÷ng tr−êng hîp mµ môc
®Ých kinh doanh lµ t¹o ra nguyªn liÖu gç, n¨ng suÊt l©m phÇn cµng cao cµng
tèt. Khi l©m phÇn ®−îc kinh doanh víi môc ®Ých lµ cung cÊp cho thÞ tr−êng
nh÷ng s¶n phÈm vÒ gç nµo ®ã nh−: gç lín dïng cho x©y dùng, gç trô má… th×
mËt ®é tèi −u t¹i tõng ®Þnh kú sinh tr−ëng ph¶i lµ mËt ®é sao cho t¨ng tr−ëng
vÒ tr÷ l−îng cña s¶n phÈm chÝnh lµ cao nhÊt. Cø nh− vËy, sÏ cã nh÷ng kh¸i
niÖm kh¸c nhau vÒ mËt ®é tèi −u, nh− mËt ®é tèi −u vÒ tµi chÝnh, mËt ®é tèi −u
vÒ m«i tr−êng sinh th¸i… MËt ®é tèi −u ®−îc ®Ò cËp ë nh÷ng m« h×nh d−íi
®©y lµ mËt ®é ®−îc hiÓu víi kh¸i niÖm thø nhÊt.
Víi kh¸i niÖm vÒ mËt ®é tèi −u nh− vËy, m« h×nh mËt ®é l©m phÇn cña
mçi loµi c©y cÇn ®−îc thiÕt lËp trªn c¬ së sè liÖu cña c¸c « nghiªn cøu cè ®Þnh
hoÆc b¸n cè ®Þnh cã t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng ë mçi ®Þnh kú lµ cao nhÊt.
3.3.4.2. M« h×nh mËt ®é tèi −u trªn c¬ së diÖn tÝch dinh d−ìng tèi −u.
ë mçi giai ®o¹n ph¸t triÓn, sinh tr−ëng cña c©y rõng phô thuéc vµo diÖn
tÝch dinh d−ìng, v× vËy, gi÷a t¨ng tr−ëng cña c©y víi diÖn tÝch dinh d−ìng cã
quan hÖ mËt thiÕt.
DiÖn tÝch dinh d−ìng cña c©y ®¬n lÎ ®−îc x¸c ®Þnh trªn mÆt ®Êt lµ diÖn
tÝch h×nh ®a gi¸c, mµ sè c¹nh cña nã phô thuéc vµo sè c©y cã ¶nh h−ëng ë
xung quanh. T−¬ng tù nh− vËy, khèi h×nh häc cã ®¸y lµ diÖn tÝch dinh d−ìng,
chiÒu cao b»ng chiÒu cao cña c©y ®−îc gäi lµ kh«ng gian dinh d−ìng. H×nh
3.4 minh ho¹ cho c¸c kh¸i niÖm nµy.
130
- H×nh 3.4: H×nh ¶nh minh ho¹ diÖn tÝch dinh d−ìng,
h×nh chiÕu t¸n vµ kh«ng gian dinh d−ìng (Wenk, G. 1990)
1. Kh«ng gian dinh d−ìng.
2. DiÖn tÝch dinh d−ìng.
3. H×nh chiÕu t¸n c©y.
Tõ kh¸i niÖm vÒ diÖn tÝch dinh d−ìng vµ diÖn tÝch h×nh chiÒu t¸n c©y
cho thÊy, khi hÇu hÕt c¸c c©y trong l©m phÇn cã hai diÖn tÝch nµy b»ng nhau,
lóc ®ã l©m phÇn b¾t ®Çu b−íc vµo giai ®o¹n khÐp t¸n. Khi diÖn tÝch h×nh chiÕu
t¸n lín h¬n diÖn tÝch dinh d−ìng, th× c¸c c©y trong l©m phÇn ®· giao t¸n vµ
l©m phÇn ®ang xuÊt hiÖn hiÖn t−îng tØa th−a tù nhiªn. Ng−îc l¹i, khi diÖn tÝch
h×nh chiÕu t¸n cña c¸c c©y nhá h¬n diÖn tÝch dinh d−ìng th× c©y rõng ch−a
b−íc vµo giai ®o¹n khÐp t¸n. §©y chÝnh lµ giai ®o¹n mµ c©y rõng ch−a tËn
dông tèi ®a kh«ng gian dinh d−ìng.
Thomasius (1978) ®· dùa vµo quan hÖ gi÷a t¨ng tr−ëng thÓ tÝch cña c©y
(hoÆc t¨ng tr−ëng tiÕt diÖn ngang) víi diÖn tÝch dinh d−ìng ®Ó x¸c ®Þnh mËt
®é tèi −u cho l©m phÇn ë mçi ®Þnh kú sinh tr−ëng. Quan hÖ nµy ®−îc t¸c gi¶
m« t¶ b»ng ph−¬ng tr×nh to¸n häc:
ZV = zvmax[1-e-c(a-ao)] (3.17)
131
- Trong ®ã:
ZV: T¨ng tr−ëng hµng n¨m hay t¨ng tr−ëng b×nh qu©n ®Þnh kú
vÒ thÓ tÝch cña c©y.
a: DiÖn tÝch dinh d−ìng.
zvmax: T¨ng tr−ëng thÓ tÝch lín nhÊt.
a0: DiÖn tÝch dinh d−ìng tèi thiÓu, t¹i ®ã c©y rõng sèng nh−ng
kh«ng sinh tr−ëng.
Ph−¬ng tr×nh (3.17) cho thÊy, khi diÖn tÝch dinh d−ìng a cµng t¨ng, zv
còng cµng t¨ng. Tuy vËy, ban ®Çu a t¨ng zv t¨ng m¹nh, ®Õn gi¸ trÞ nµo ®ã cña
a th×, mÆc dï a t¨ng, nh−ng zv t¨ng rÊt chËm vµ dÇn dÇn tiÖm cËn tíi gi¸ trÞ
zvmax (h×nh 3.5). §iÒu nµy cã ý nghÜa thùc tiÔn lµ, kh«ng nªn ®Ó mËt ®é l©m
phÇn qu¸ thÊp, v× víi mËt ®é nµy t¨ng tr−ëng zv cña tõng c©y kh«ng phô thuéc
vµo diÖn tÝch dinh d−ìng.
H×nh 3.5: Quan hÖ Zg/a vµ ZV/a cña l©m phÇn Fichte
(Vò TiÕn Hinh, 1982)
132
- Thay N = 104/a, t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng cña l©m phÇn ®−îc x¸c ®Þnh theo
ph−¬ng tr×nh:
− c(a − a ) ⎤
⎡
10 4
ZM / ha = ⎢1 − e ⎥
0 (3.18)
zv
max ⎢ ⎥
a ⎣ ⎦
§−êng cong biÓu diÔn ph−¬ng tr×nh (3.18) lµ ®−êng cong cã ®Ønh. Lóc
®Çu a t¨ng, ZM t¨ng theo vµ ®¹t cùc ®¹i, ®Õn mét lóc nµo ®ã, sù t¨ng lªn cña
zv tõng c©y kh«ng tû lÖ víi sù gi¶m ®i cña mËt ®é (do a t¨ng), lµm ZM gi¶m
nhanh (h×nh 3.6).
H×nh 3.6: Quan hÖ ZG/a vµ ZM/a cña l©m phÇn Fichte
(Vò TiÕn Hinh, 1982)
C¸c ®−êng cong Zg vµ ZV ë h×nh 3.5, ®−îc chuyÓn thµnh c¸c ®−êng
cong ZG vµ ZM ë h×nh 3.6 th«ng qua c«ng thøc:
10 4
ZG / ha = N.Zg = (3.19)
Zg
a
133
- 10 4
ZM / ha = N.ZV = (3.20)
ZV
a
Tõ h×nh 3.6, gi¸ trÞ cùc ®¹i cña ZG vµ ZM ®−îc x¸c ®Þnh lÇn l−ît b»ng
1,5858m2/ha vµ 25,3m3/ha. T−¬ng øng víi c¸c gi¸ trÞ nµy, diÖn tÝch dinh
d−ìng a lÇn l−ît b»ng 13,0m2 vµ 13,14m2. §©y chÝnh lµ diÖn tÝch dinh d−ìng
tèi −u. MËt ®é t−¬ng øng víi c¸c diÖn tÝch dinh d−ìng trªn lµ 768 c©y/ha vµ
761 c©y/ha.
Theo Vò TiÕn Hinh (1982), mËt ®é tèi −u tÝnh theo ZG vµ ZM kh«ng cã
sù sai kh¸c râ nÐt. V× thÕ, cã thÓ sö dông quan hÖ Zg/a ®Ó x¸c ®Þnh mËt ®é tèi
−u mµ kh«ng cÇn thiÕt ph¶i sö dông quan hÖ Zv/a. Tõ ®ã, viÖc x¸c ®Þnh mËt ®é
tèi −u cho c¸c l©m phÇn nghiªn cøu sÏ ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu.
Tõ nh÷ng vÊn ®Ò võa tr×nh bµy ë trªn cho thÊy, khi tÝnh to¸n mËt ®é tèi
−u cho l©m phÇn nghiªn cøu nµo ®ã, cÇn x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh d−ìng vµ
t¨ng tr−ëng Zg cho tõng c©y b»ng ph−¬ng ph¸p khoan t¨ng tr−ëng.
C¨n cø vµo kh¸i niÖm diÖn tÝch dinh d−ìng nh− ®· tr×nh bµy ë trªn, khi
x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh d−ìng cho c©y ®¬n lÎ, tr−íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc to¹
®é cña c©y ®ã vµ nh÷ng c©y xung quanh. TiÕp theo, cã thÓ ¸p dông mét trong
hai ph−¬ng ph¸p d−íi ®©y ®Ó x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh d−ìng.
- TÝnh theo diÖn tÝch ®a gi¸c.
- TÝnh theo « mÉu 6 c©y.
Theo ph−¬ng ph¸p thø nhÊt, tr−íc tiªn cÇn x¸c ®Þnh ®a gi¸c (gäi lµ ®a
gi¸c dinh d−ìng), trong ®ã cã chøa c©y cÇn x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh d−ìng.
H×nh 3.7 minh ho¹ cho c¸ch x¸c ®Þnh c¸c c¹nh cña ®a gi¸c dinh d−ìng.
Gi¶ sö gäi P0 lµ c©y cÇn x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh d−ìng (c©y mÉu), P1, P2,
P3... lµ c¸c c©y sèng xung quanh c©y mÉu. ViÖc x¸c ®Þnh c¸c c¹nh cña ®a gi¸c
dinh d−ìng ®−îc tiÕn hµnh qua c¸c b−íc sau:
a) Kh«ng chó ý ®Õn ®−êng kÝnh cña c©y.
- Nèi t©m c©y mÉu víi t©m c¸c c©y xung quanh.
134
- - KÎ ®−êng vu«ng gãc t¹i vÞ trÝ 1/2 c¸c ®−êng nèi tõ c©y mÉu ®Õn tõng
c©y xung quanh (®−êng liÒn nÐt ë h×nh 3.7).
b) Chó ý ®Õn ®−êng kÝnh cña c©y.
- Nèi t©m c©y mÉu víi t©m c¸c c©y xung quanh.
- X¸c ®Þnh ranh giíi gi÷a c¸c c©y xung quanh víi c©y mÉu theo c¸ch
sau:
Gäi: Ri lµ kho¶ng c¸ch tõ c©y thø i tíi c©y mÉu.
Ki lµ ranh giíi gi÷a c©y thø i víi c©y mÉu.
Tõ ®ã, ta cã: Ri = Pi.Ki + Ki.P0 (3.21)
d
i
PK = (3.22)
i i d +d
i 0
Víi: Pi.Ki lµ kho¶ng c¸ch tõ c©y thø i ®Õn ®iÓm ranh giíi Ki
Pi.K0 lµ kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ranh giíi Ki ®Õn c©y mÉu.
di, d0 lµ ®−êng kÝnh c©y thø i vµ ®−êng kÝnh c©y mÉu.
- KÎ ®−êng vu«ng gãc víi ®−êng nèi tõ t©m c©y thø i víi t©m c©y mÉu
t¹i vÞ trÝ Ki. Cø lµm nh− thÕ ®èi víi c¸c c©y xung quanh, sÏ ®−îc ®a gi¸c dinh
d−ìng cña c©y mÉu vµ diÖn tÝch ®a gi¸c chÝnh lµ diÖn tÝch dinh d−ìng. Dùa
vµo c¸c ph−¬ng ph¸p võa tr×nh bµy ë trªn, ngoµi viÖc x¸c ®Þnh diÖn tÝch dinh
d−ìng ra, cßn cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc nh÷ng c©y cã quan hÖ víi c©y mÉu.
135
- H×nh 3.7. S¬ ®å x¸c ®Þnh ®a gi¸c H×nh 3.8. S¬ ®å ph©n bè diÖn
dinh d−ìng tÝch dinh d−ìng c¸c c©y trong
Kh«ng chó ý ®Õn ®−êng kÝnh. l©m phÇn Fichte (Wenk, G.1990)
Cã chó ý ®Õn ®−êng kÝnh o: C©y mÉu,10,9 ;8,7;.. : D1.3
C¨n xø vµo h×nh 3.7 nhËn thÊy, theo c¸ch thø nhÊt, c©y sè 1, 2, 3, 4, 5,
6, 7 lµ c©y cã ¶nh h−ëng ®Õn c©y mÉu. Theo c¸ch thø hai, trong sè nh÷ng c©y
kÓ trªn, c©y sè 3 kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn c©y mÉu.
Tãm l¹i, nh÷ng c©y cã ¶nh h−ëng ®Õn c©y mÉu lµ nh÷ng c©y tham gia
h×nh thµnh nªn c¹nh cña ®a gi¸c dinh d−ìng.
Thomasius (1978) chän 6 c©y gÇn c©y mÉu nhÊt lµm nh÷ng c©y cã ¶nh
h−ëng ®Õn c©y mÉu. Tõ ®ã, diÖn tÝch dinh d−ìng cña c©y mÉu ®−îc tÝnh tØ lÖ
víi tiÕt diÖn ngang cña nã theo c«ng thøc:
ΠE 2 d 2
60
a= (3.23)
52 2 12
∑ di + d 0 + d6
2
i =1
Trong ®ã:
E6 lµ kho¶ng c¸ch tõ c©y mÉu ®Õn c©y thø 6.
136
- d0 lµ ®−êng kÝnh c©y mÉu.
di lµ ®−êng kÝnh c©y thø i.
Ta cã thÓ ¸p dông ph−¬ng ph¸p « 6 c©y ®Ó nghiªn cøu quan hÖ gi÷a c¸c
loµi víi nhau ë rõng tù nhiªn. Trong ®ã, c©y mÉu lµ c©y cña mét loµi nµo ®ã
cÇn nghiªn cøu, 6 c©y cña c¸c loµi kh¸c (còng cã thÓ cã c©y cïng loµi víi c©y
mÉu) sèng xung quanh lµ nh÷ng loµi cã quan hÖ. Cø lÆp l¹i nhiÒu lÇn nh− vËy,
sÏ biÕt ®−îc nh÷ng loµi c©y nµo th−êng ®i víi nhau, tõ ®ã t¹o c¬ së x¸c ®Þnh
biÖn ph¸p hîp lý t¸c ®éng vµo rõng tù nhiªn còng nh− g©y trång c¸c loµi c©y
b¶n ®Þa.
Nh− phÇn trªn ®· ®Ò cËp, mËt ®é l©m phÇn t−¬ng øng víi t¨ng tr−ëng
cùc ®¹i vÒ tr÷ l−îng ®−îc gäi lµ mËt ®é tèi −u, cßn tæng tiÕt diÖn ngang t−¬ng
øng ®−îc gäi lµ tæng tiÕt diÖn ngang tèi −u.
Song song víi kh¸i niÖm tæng tiÕt diÖn ngang tèi −u (Gopt.), Assmann
®−a ra kh¸i niÖm tæng tiÕt diÖn ngang tèi ®a vµ tæng tiÕt diÖn ngang giíi h¹n
(Wenk, G. 1990):
- Tæng tiÕt diÖn ngang tèi ®a lµ tæng tiÕt diÖn ngang lín nhÊt mµ l©m
phÇn cã thÓ ®¹t tíi (Gmax). Víi mçi loµi c©y, Gmax phô thuéc vµo tuæi l©m
phÇn vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa.
- Tæng tiÕt diÖn ngang giíi h¹n lµ tæng tiÕt diÖn ngang ®−îc x¸c ®Þnh
b»ng 95% gi¸ trÞ Gmax.
Th«ng th−êng, Gopt nhá h¬n Gmax. Ngoµi thùc tÕ rÊt khã x¸c ®Þnh gi¸
trÞ thùc cña mËt ®é tèi −u còng nh− gi¸ trÞ thùc cña Gopt cho tõng ®Þnh kú sinh
tr−ëng cña l©m phÇn. V× thÕ, ng−êi ta th−êng x¸c ®Þnh gi¸ trÞ giíi h¹n trªn vµ
giíi h¹n d−íi cho tæng tiÕt diÖn ngang (G+ vµ G-), sao cho trong giíi h¹n ®ã cã
chøa Gopt. Tæng tiÕt diÖn ngang giíi h¹n G+ vµ G- ®−îc coi lµ tæng tiÕt diÖn
ngang, t¹i ®ã t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng ®¹t 95% ZMmax (Gopt øng víi ZMmax).
§iÒu ®ã cã nghÜa lµ, nªn tØa th−a khi l©m phÇn ®¹t tíi gi¸ trÞ G+ vµ sau khi tØa
th−a, tæng tiÕt diÖn ngang l©m phÇn kh«ng nhá h¬n gi¸ trÞ G-.
137
- Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña Dittma (Wenk, G.1990), ®èi víi c¸c l©m
phÇn Eiche ë §øc, th× Gopt = 83%Gmax, G+ = 93% vµ G- = 73%Gmax.
Hradetzky (Wenk, G.1990), x¸c lËp m« h×nh t¨ng tr−ëng tr÷ l−îng l©m
phÇn tõ mËt ®é l©m phÇn tiªu chuÈn (mËt ®é l©m phÇn t−¬ng øng víi t¨ng
tr−ëng tr÷ l−îng cao nhÊt). §iÒu ®ã còng cã nghÜa lµ, t¨ng tr−ëng ®−îc coi
nh− mét hµm cña ®é ®Çy tiªu chuÈn:
ZM = ZM max (Y 0 e1 − Y ) b
0
(3.24)
Víi Y0 = Y/Y*.
ë ph−¬ng tr×nh trªn: Y lµ mËt ®é hoÆc tæng tiÕt diÖn ngang l©m phÇn,
Y* lµ sè c©y hay tæng tiÕt diÖn ngang l©m phÇn t−¬ng øng víi ZMmax. §èi víi
ZMmax, cÇn thiÕt ph¶i cã m« h×nh thÝch hîp trªn c¬ së biÕn sè ®éc lËp lµ tuæi
vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa. Tõ ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®−îc mËt ®é còng nh− tæng tiÕt diÖn
ngang theo ®¬n vÞ tuæi vµ ®iÒu kiÖn lËp ®Þa.
3.3.4.3. M« h×nh mËt ®é tèi −u trªn c¬ së diÖn tÝch t¸n.
Tõ c«ng thøc x¸c ®Þnh møc ®é giao t¸n:
Kt = Dt N .10 − 2 (3.25)
Schuetz (Wenk, G.1990) tÝnh to¸n mËt ®é tèi −u trªn c¬ së c«ng thøc:
2
⎛ Kt .100 ⎞
= ⎜ TU ⎟ (3.26)
N
TU ⎜ ⎟
Dt
⎝ ⎠
Trong ®ã: Dt: ®−êng kÝnh t¸n.
Kt: hÖ sè giao t¸n.
KtTU: hÖ sè giao t¸n tèi −u.
Kairiukŝtis vµ Juodvalkis (Wenk, G.1990) x¸c ®Þnh mËt ®é tèi −u trªn
c¬ së diÖn tÝch t¸n vµ ®é giao t¸n tèi −u:
138
- Q max
= (3.27)
N
⎛ PTU ⎞
TU
⎜1 − ⎟
St
TU ⎜ ⎟
100
⎝ ⎠
Víi: Qmax: diÖn tÝch t¸n c©y lín nhÊt cã thÓ cã (m2/ha).
StTU: diÖn tÝch h×nh chiÕu t¸n b×nh qu©n tèi −u (m2/c©y)
PTU: ®é giao t¸n tèi −u (%).
C¸c nh©n tè trªn thay ®æi theo loµi c©y vµ tuæi. Ch¼ng h¹n, víi c¸c l©m
phÇn Fichte, Qmax biÕn ®éng tõ 8100-9100m2/ha. PTU dao ®éng tõ 9% ®Õn
18%. C¸c biÕn nµy ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua quan hÖ víi tuæi l©m phÇn.
Trong ®iÒu kiÖn rõng trång n−íc ta, mçi loµi c©y ch−a cã hÖ thèng «
nghiªn cøu l©u dµi ®Ó thu thËp sè liÖu vÒ t¨ng tr−ëng ë c¸c c«ng thøc cã mËt
®é kh¸c nhau lµm c¬ së x¸c ®Þnh mËt ®é tèi −u theo tuæi vµ cÊp ®Êt. Tõ ®ã,
viÖc x©y dùng m« h×nh mËt ®é tèi −u chñ yÕu dùa vµo kh¸i niÖm l©m phÇn
chuÈn. Tõ c«ng thøc x¸c ®Þnh mËt ®é tèi −u cho thÊy, c¸c t¸c gi¶ ®Òu thèng
nhÊt kh¸i niÖm l©m phÇn chuÈn lµ l©m phÇn ë vµo tr¹ng th¸i mµ tæng diÖn tÝch
t¸n c©y trªn ha b»ng 10.000m2. Kh¸i niÖm nµy ®−îc chÊp nhËn trªn c¬ së gi¶
thuyÕt c¸c c©y ph©n bè ®Òu trªn diÖn tÝch mÆt ®Êt. Nh− vËy, chØ khi nµo diÖn
tÝch t¸n c©y b»ng diÖn tÝch mÆt ®Êt, th× tÊt c¶ c©y rõng míi lîi dông triÖt ®Ó
diÖn tÝch dinh d−ìng vµ chØ nªn tØa th−a nh÷ng l©m phÇn cã diÖn tÝch t¸n c©y
trªn ha lín h¬n 10.000m2, ®ång thêi tØa th−a cho ®Õn khi diÖn tÝch t¸n gi¶m
xuèng cßn 10.000m2.
Víi quan niÖm nh− vËy, mËt ®é tèi −u ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc
tæng qu¸t:
10 4
= (3.28)
N
TU St
ë c«ng thøc (3.28),⎯St lµ diÖn tÝch t¸n b×nh qu©n cña nh÷ng c©y sinh
tr−ëng tèt cã kh¶ n¨ng ®Ó l¹i nu«i d−ìng sau mçi lÇn tØa th−a. §iÓm kh¸c biÖt
139
- gi÷a c¸c m« h×nh mËt ®é tèi −u cña c¸c t¸c gi¶ lµ ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh diÖn
tÝch t¸n b×nh qu©n.
Tõ c«ng thøc (3.28), nÕu biÕt quy luËt sinh tr−ëng cña⎯St theo ®¬n vÞ
cÊp ®Êt, sÏ x¸c ®Þnh ®−îc quy luËt biÕn ®æi theo tuæi t−¬ng øng cña mËt ®é.
NguyÔn Ngäc Lung (1999) m« t¶ quy luËt sinh tr−ëng diÖn tÝch t¸n
b×nh qu©n cña c¸c l©m phÇn Th«ng ba l¸ b»ng ph−¬ng tr×nh ®−êng th¼ng:
⎯St = A + Bi.T (3.29)
ë ph−¬ng tr×nh (3.29), T lµ biÕn thêi gian (tuæi). Thay⎯St vµo ph−¬ng
tr×nh (3.28) ®−îc m« h×nh mËt ®é tèi −u:
10 4
= (3.30)
N
A + Bi.T
TU
T−¬ng øng víi mËt ®é trång ban ®Çu cña c¸c l©m phÇn Th«ng ba l¸ lµ
3.300c©y/ha, tham sè A ®−îc x¸c ®Þnh b»ng 3,03. Tham sè Bi thay ®æi theo
cÊp ®Êt vµ lÊy c¸c gi¸ trÞ b»ng: 0,45455; 0,42667; 0,38333; 0,34667 vµ
0,29667 t−¬ng øng víi c¸c cÊp ®Êt tõ I ®Õn V.
Tõ ®−êng cong biÕn ®æi theo tuæi cña mËt ®é tèi −u (d¹ng ®−êng cong
gi¶m), x¸c ®Þnh sè c©y tØa th−a (Nc). Sè c©y nµy chÝnh lµ møc ®é gi¶m cña mËt
®é tõ thêi ®iÓm nµy tíi thêi ®iÓm kh¸c. Khi T lµ ®¹i l−îng liªn tôc th× sè c©y
tØa th−a hµng n¨m sÏ b»ng ®¹o hµm bËc nhÊt cña ph−¬ng tr×nh mËt ®é.
10 4 Bi
N = N' = (3.31)
c
(3,03 + BiT ) 2
Tõ (3.31), sè c©y tØa th−a tõ thêi ®iÓm T1 ®Õn T2 ®−îc x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc tÝch ph©n:
T
10 4 10 4
2
= ∫ N' d = − (3.32)
N
c(T − T ) T 3,03 3,03 − BiT
1 2 T
1
§Æt Xi = 3,03 - BiT, ta cã:
140
nguon tai.lieu . vn