Bài giảng điều tra quy hoạch rừng - Điều tra lâm phần

B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 26 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn Ch−¬ng 2 §iÒu tra l©m phÇn 2.1. L©m phÇn ®¬n vÞ ®iÒu tra rõng L©m phÇn lμ mét m¶ng rõng mμ ®Æc tr−ng kÕt cÊu bªn trong ®ång nhÊt vμ kh¸c biÖt râ nÐt víi xung quoanh. Víi kh¸i niÖm nμy, mét m¶ng rõng chØ ®−îc coi lμ l©m phÇn khi cã sù thuÇn nhÊt vÒ kÕt cÊu tÇng c©y gç, c©y bôi, th©n th¶o...Mét l©m phÇn nh− vËy chØ tån t¹i trªn nh÷ng diÖn tÝch hÑp, Ýt cã ý nghÜa trong thùc tiÔn. ë §øc ng−êi ta lÊy rõng c©y lμm ®¬n vÞ ®iÒu tra. Rõng c©y ®ã lμ tæng thÓ c¸c c©y gç, sinh tr−ëng ph¸t triÓn trªn diÖn tÝch nμo ®ã trong ph¹m vi mét l«. Rõng tù nhiªn l¸ réng n−íc ta kh¸c tuæi vμ møc ®é hçn giao lín, d¹ng rõng rÊt phøc t¹p, th−êng cã nhiÒu tÇng kh«ng t¸ch biÖt vμ khÐp t¸n theo chiÒu th¼ng ®øng. V× vËy, Ýt khi nã ®¸p øng ®Çy ®ñ c¸c yªu cÇu cña kh¸i niÖm l©m phÇn, mμ chØ phï hîp víi ®¬n vÞ rõng c©y nh− ®· nãi ë trªn. Theo §ång Sü HiÒn (1974), ®¬n vÞ ®iÒu tra rõng cña ta ph¶i lμ c©y rõng. T¸c gi¶ ®· gi¶i thÝch kh¸i niÖm nμy nh− sau: “ Trong thùc tiÔn rõng nhiÖt ®íi n−íc ta, chØ cÇn cã nh÷ng c©y dï kh¸c tuæi, kh¸c loμi mäc thμnh rõng, nghÜa lμ cïng nhau sinh tr−ëng trªn mét diÖn tÝch nμo ®ã víi mét mËt ®é nhÊt ®Þnh, h×nh thμnh mét tμn che, th× cã thÓ t¹o thμnh hoμn c¶nh rõng vμ kho¶nh rõng Êy h×nh thμnh mét ®¬n vÞ sinh vËt häc, mét l©m phÇn cã nh÷ng quy luËt x¸c ®Þnh. Xem xÐt kh¸i niÖm l©m phÇn trong thùc tiÔn ®iÒu tra vμ kinh doanh rõng ë n−íc ta, ®ång thêi ph©n tÝch ®Æc ®iÓm rõng n−íc ta, cã thÓ thÊy, dï lμ rõng tù B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 27 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn nhiªn hçn giao, kh¸c tuæi hay rõng trång thuÇn loμi ®Òu tuæi th× l« lμ ®¬n vÞ ®o tÝnh c¬ b¶n cña ®iÒu tra rõng ë n−íc ta. 2.2. Mét sè quy luËt ph©n bè vμ t−¬ng quan 2.2.1. Ph©n bè cña mét sè nh©n tè ®iÒu tra Néi dung chÝnh cña phÇn nμy lμ giíi thiÖu nh÷ng quy luËt ph©n bè cña mét sè ®¹i l−îng ®iÒu tra c¬ b¶n trªn tõng c©y c¸ biÖt trong l©m phÇn, nh− ®−êng kÝnh ngang ngùc, chiÒu cao, thÓ tÝch còng nh− c¸c chØ tiªu h×nh d¹ng. §ã chÝnh lμ ph©n bè sè c©y theo tõng kho¶ng gi¸ trÞ cña tõng ®¹i l−îng. C¸c ph©n bè nμy th−êng ®−îc biÓu thÞ d−íi d¹ng ph©n bè tÇn sè hay tÇn suÊt. 2.2.1.1. Ph©n bè sè c©y theo ®−êng kÝnh Ph©n bè sè c©y theo ®−ênng kÝnh ®«i khi cßn ®−îc gäi t¾t lμ ph©n bè ®−êng kÝnh vμ th−êng ®−îc kÝ hiÖu lμ N-D. khi biÓu thÞ ph©n bè sè c©y theo ®−êng kÝnh cña mét l©m phÇn nμo ®ã trªn biÓu ®å, trôc hoμnh biÓu thÞ cì kÝnh , trôc tung biÓu thÞ sè c©y hoÆc tÇn suÊt t−¬ng øng. §Æc ®iÓm ph©n bè N-D cña nh÷ng l©m phÇn thuÇn loμi ®Òu tuæi kh¸c biÖt hoμn toμn víi nh÷ng l©m phÇn hçn giao kh¸c tuæi. a. Rõng thuÇn loμi ®ång tuæi: Ph©n bè ®−êng kÝnh cña nh÷ng l©m phÇn thuÇn loμi ®Òu tuæi, ®−êng cong ph©n bè N-D hÇu hÕt lμ mét ®Ønh lÖch tr¸i. Tuæi l©m phÇn cμng t¨ng ®é lÖch ph©n bè cμng gi¶m vμ cμng tiÖm cËn ®Õn ph©n bè chuÈn. §ång thêi, khi tuæi t¨ng lªn, ph¹m vi ph©n bè cμng réng vμ ®−êng cong ph©n bè cμng bÑt, cã nhiÒu ®Ønh h×nh r¨ng c−a. §Ó m« t¶ ph©n bè N-D l©m phÇn thuÇn loμi ®Òu tuæi cã thÓ dïng hμm Charlier kiÓu A, nh− Prodan (1953); Ph©n bè Beta nh− Bennett, Burkhat vμ Strub (1973), Zoehrer (1969); Ph©n bè Gamma nh− Hempel (1969), Lockow (1974/1975); Ph©n bè Weibull nh− Cluter/ Allison (1973), Bailey/ Isson (1975). B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 28 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn ë ViÖt Nam qua nghiªn cøu cña Vò V¨n Nh©m (1988) vμ Vò TiÕn Hinh (1990) cho thÊy cã thÓ dïng ph©n bè Weibull víi hai tham sè biÓu thÞ ph©n bè N- D cho nh÷ng l©m phÇn thuÇn loμi ®ång tuæi nh− Th«ng ®u«i ngùa, th«ng nhùa, Keo k¸ trμm... - HÖ sè biÕn ®éng tõ 20-40%, tuú theo giai ®o¹n ph¸t triÓn cña rõng: + Rõng non 30-40% + Rõng trung niªn 25-30% + Rõng thμnh thôc 20-25%. - Ph¹m vi biÕn ®éng tõ 0.5-1.7 lÇn ®−êng kÝnh b×nh qu©n. - §−êng kÝnh b×nh qu©n n»m trong kho¶ng 55-60% sè c©y kÓ tõ c©y cã ®−êng kÝnh nhá nhÊt. b. Rõng hçn loμi kh¸c tuæi: Ph©n bè ®−êng kÝnh cã d¹ng nhiÒu ®Ønh h×nh r¨ng c−a, phæ biÕn ë d¹ng ph©n bè gi¶m vμ d¹ng ph©n bè ch÷ j. §Ó m« pháng ph©n bè ®−êng kÝnh cña rõng tù nhiªn cã thÓ m« pháng b»ng hμm Meyer: Ni = k.e-αdi Trong ®ã: di, Ni lμ trÞ sè gi÷a vμ sè c©y cña cì kÝnh thø i. - Ph¹m vi biÕn ®éng ®−êng kÝnh tõ 0.5 –4.1 lÇn ®−êng kÝnh b×nh qu©n vμ cao nhÊt lμ tõ 0.3 –13 lÇn ®−êng kÝnh b×nh qu©n. -HÖ sè biÕn ®éng 71%. - C©y cã ®−êng kÝnh b×nh qu©n n»m trong kho¶ng 51-71% sã c©y kÓ tõ cì kÝnh nhá. 2.2.1.2. Ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao. - Víi l©m phÇnthuÇn loμi ®Òu tuæi: §Òu cã d¹ng mét ®Ønh, h¬i lÖch ph¶i, ph¹m vi biÕn ®éng chiÒu cao tõ 0.69-1.15, hÖ sè biÕn ®éng 8% - Víi rõng tù nhiªn: cã d¹ng nhiÒu ®Ønh, do kÕt cÊu phøc t¹p. Ph¹m vi biÕn ®éng 0.3-2.5, hÖ sè biÕn ®éng 25-40%, trong tõng loμi 12-34%. B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 29 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn 2.2.1.3. Ph©n bè sè c©y theo thÓ tÝch. Ph©n bè sè c©y theo thÓ tÝch ®Òu cã d¹ng ®−êng cong mét ®Ønh tiÖm cËn ph©n bè chuÈn. Trong mçi l©m phÇn, biÕn ®éng thÓ tÝch còng rÊt lín tõ 40-60%. 2.2.1.4. Ph©n bè cña mét sè chØ tiªu h×nh d¹ng C¸c chØ tiªu ®Æc tr−ng cho h×nh d¹ng th©n c©y th−êng ®−îc ®Ò cËp ®Õn lμ: H×nh sè tù nhiªn (f01); H×nh sè th−êng(f1.3) ; H×nh suÊt (q2 = d05/d1.3) Ph©n bè sè c©y theo mçi chØ tiªu h×nh d¹ng trªn ®©y ®Òu cã d¹ng tiÖm cËn víi ®−êng cong ph©n bè chuÈn cho dï ®ã lμ l©m phÇn thuÇn loμi, ®Òu tuæi, hay l©m phÇn tù nhiªn hçn giao, kh¸c tuæi. KÕt luËn nμy lμ c¬ së cho viÖc lËp biÓu thÓ tÝch theo h×nh d¹ng b×nh qu©n. HÖ sè biÕn ®éng cña f1.3 vμ q2 kh¸c nhau kh«ng ®¸ng kÓ vμ giao ®éng tõ ± 6% ÷ 12% vμ kh«ng phô thuéc tuæi l©m phÇn. BiÕn ®éng cña f01 thÊp h¬n mét chót. Theo §ång Sü HiÒn (1974) ®èi víi rõng tù nhiªn, l¸ réng n−íc ta, f01 biÕn ®éng vμo kho¶ng 8÷9% vμ rÊt æn ®Þnh. HÖ sè biÕn ®éng cña f1.3 Ýt æn ®Þnh h¬n vμ b×nh qu©n kho¶ng 12%, nghÜa lμ lín h¬n biÕn ®éng f01 kho¶ng 1,5 lÇn. Do ®ã, muèn cã ®é chÝnh x¸c nh− nhau, nÕu dïng f1.3 th× ph¶i chÆt ng¶ mét sè l−îng c©y nhiÒu h¬n 2,5 lÇn so víi tr−êng hîp dïng f01 trong viÖc x¸c ®Þnh thÓ tÝch th©n c©y ®Ó lËp biÓu thÓ tÝch. 2.2.2. Mét sè quy luËt t−¬ng quan: Nghiªn cøu c¸c quy luËt t−¬ng quan gi÷a c¸c ®¹i l−îng cÇn ®o ®Õm cña c¸c c©y trong l©m phÇn nh»m môc ®Ých x©y dùng ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh c¸c ®¹i l−îng khã ®o ®¹c nh− chiÒu cao, h×nh sè vμ thÓ tÝch th©n c©y ®øng tõ nh÷ng ®¹i l−îng dÔ ®o ®¹c hoÆc tÝnh to¸n ®¬n gi¶n h¬n. 2.2.2.1. T−¬ng quan chiÒu cao víi ®−êng kÝnh: Gi÷a chiÒu cao víi ®−êng kÝnh c©y rõng tån t¹i mèi liªn hÖ chÆt chÏ. Mèi liªn hÖ nμy kh«ng chØ giíi h¹n trong mét l©m phÇn mμ tån t¹i trong tËp hîp nhiÒu l©m phÇn vμ khi nghiªn cøu kh«ng cÇn xÐt ®Õn ®iÒu kiÖn hoμn c¶nh vμ tuæi. NÕu B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 30 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn s¾p xÕp c¸c c©y trong l©m phÇn ®ång thêi vμo c¸c cì kÝnh vμ chiÒu cao, sÏ ®−îc mét b¶ng, gäi lμ b¶ng t−¬ng quan H/D( b¶ng 2.1). NÕu biÓu thÞ t−¬ng quan nμy lªn biÓu ®å, trôc hoμnh ghi cac cì kÝnh, trôc tung ghi chiÒu cao b×nh qu©n t−¬ng øng, sÏ ®−îc mét ®−êng dÝch d¾c, ®ã lμ c¬ së ®Ó n¾n ®−êng cong chiÒu cao l©m phÇn. Thùc tiÔn ®iÒu tra rõng cho thÊy, cã thÓ dùa vμo quan hÖ H/D x¸c ®Þnh chiÒu cao t−¬ng øng cho tõng cì kÝnh , mμ kh«ng cÇn thiÕt ®o toμn bé. Tuy nhiªn, vÒ ph−¬ng tr×nh to¸n häc cô thÓ biÓu thÞ quan hÖ nμy l¹i phong phó vμ ®a d¹ng . h=a0+a1d+a2d2 h =a.. db; logh=a+b.logd h= a+blogd B¶ng 2.1. B¶ng t−¬ng quan h/d « tiªu chuÈn 1000m2 l©m phÇn th«ng ®u«i ngùa §×nh LËp  L¹ng S¬n Cì d(cm) Cì h (m) 6 8 10 12 14 16 18 20 nh 14 2 3 3 2 10 13 4 9 4 5 3 25 12 1 9 12 7 2 31 11 12 13 8 2 35 10 9 13 10 32 9 4 16 4 24 8 4 3 7 7 2 2 10 28 30 36 31 16 10 5 166 nd hi 8,2 9,2 10,3 11,2 12,2 12,5 13,1 13,4 §ång sü HiÒn (1974) ®· thö nghiÖm c¸c ph−¬ng tr×nh (2.2), (2.4), (2.6), (2.11) vμ (1.12) víi rõng tù nhiªn n−íc ta vμ cho thÊy chóng ®Òu thÝch hîp, trong ®ã ph−¬ng tr×nh (2.4) vμ (2.11) ®−îc chän lμm ph−¬ng tr×nh lËp biÓu cÊp chiÒu cao. Vò Nh©m (1988) dõng ph−êng tr×nh (2.6) x¸c lËp quan hÖ h/d cho mçi l©m phÇn lμm c¬ së lËp biÓu th−¬ng phÈm gç má rõng th«ng ®u«i ngùa. B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 31 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn 2.2.2.2. T−¬ng quan gi÷a f1.3 víi d vμ h. Prodan (1965) ®−a ra c¸c ph−¬ng tr×nh c¸c ph−¬ng tr×nh cña c¸c t¸c gi¶: Muller, Naslund... f1.3 = a0+a1*d +a2 d^2 f1.3 = a0 +a1*h +a2 h/d 2.3. C¸c nh©n tè ®iÒu tra l©m phÇn vμ ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh. Nh÷ng nh©n tè ®iÒu tra l©m phÇn ®−îc chia lμm hai nhãm ®Æc tr−ng cho kÕt cÊu l©m phÇn vμ søc s¶n xuÊt cña l©m phÇn. Nh÷ng nh©n tè ®Æc tr−ng cho kÕt cÊu l©m phÇn gåm: nguån gèc, tæ thμnh, tuæi, ®−êng kÝnh b×nh qu©n, chiÒu cao b×nh qu©n, tr÷ l−îng...Nh÷ng nh©n tè ®Æc tr−ng cho søc s¶n xuÊt cña l©m phÇn lμ cÊp ®Êt, ®é ®Çy... 2.3.1. Nguån gèc l©m phÇn. Lμ chØ tiªu ph¶n ¸nh nguyªn nh©n ph¸t sinh cña mçi l©m phÇn. C¸c l©m phÇn cã nguån gèc kh¸c nhau cã nh÷ng ®Æc tr−ng kÕt cÊu, gi¸ trÞ kinh tÕ vμ môc ®Ých kinh doanh kh¸c nhau. Dùa vμo nguån gèc, ng−êi ta chia l©m phÇn thμnh l©m phÇn tù nhiªn, l©m phÇn nh©n t¹o, l©m phÇn h¹t, chåi. L©m phÇn cã nguån gèc h¹t tuæi thä cao h¬n, chÊt l−îng tèt vμ th−êng thuéc ®èi t−îng kinh doanh gç lín. C¸c l©m phÇn chåi th−êng sinh tr−ëng nhanh ë giai ®o¹n ®Çu vμ sím thμnh thôc, v× thÕ gi¸ trÞ kinh tÕ kh«ng cao. §èi t−îng nμy th−êng kinh doanh gç nhá, cñi. 2.3.2. MËt ®é l©m phÇn §−îc biÓu thÞ b»ng sè c©y trªn ha, Lf chØ tiªu ph¶n ¸nh møc ®é ®Ëm ®Æc cña l©m phÇn. øng víi mçi giai ®o¹n tuæi, ®iÒu kiÖn lËp ®Þacô thÓ, mËt ®é biÓu thÞ B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 32 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn møc ®é lîi dông kh«ng gian dinh d−ìng vμ sù c¹nh tranh sinh tån cña c¸c c¸ thÓ trong l©m phÇn, tõ ®ã chi phèi quy luËt sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y rõng, l©m phÇn. V× vËy mËt ®é lμ mét chØ tiªu ®Ó x¸c ®Þnh hÇu hÕt c¸c nh©n tè ®iÒu tra vμ ®Æc biÖt lμ c¸c chØ tiªu b×nh qu©n l©m phÇn. -ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: + ¦íc l−îng gi¸n tiÕp th«ng qua kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c c©y (ph−¬ng ph¸p « 6 c©y) + X¸c ®Þnh trùc tiÕp trªn « mÉu. 2.3.3. Tæ thμnh Lμ nh©n tè biÓu thÞ tû träng cña mçi loμi c©y hay nhãm loμi c©y chiÕm trong l©m phÇn. C¨n cø tæ thμnh ng−êi ta chia ra rõng thuÇn loμi hay rõng hçn giao. -Rõng thuÇn loμi th−êng chØ cã mét loμi c©y, NÕu trong l©m phÇn cã nhiÒu loμi c©y nh−ng cã mét loμi nμo ®ã chiÕm −u thÕ tuyÖt ®èi vÒ tû träng th× còng ®−îc gäi lμ rõng thuÇn loμi. -Rõng hçn loμi lμ rõng cã tõ hai loμi c©y trë lªn. C¸c l©m phÇn cã nguån gèc nh©n t¹o ë n−íc ta th−êng lμ rõng thuÇn loμi. C¸c l©m phÇn cã nguån gèc tù nhiªn th−êng lμ hçn loμi. C¸c l©m phÇn cã tæ thμnh kh¸c nhau th× biÖn ph¸p kinh doanh, gi¸ trÞ kinh tÕ còng kh¸c nhau. V× v©y, cÇn ph¶i x¸c ®Þnh tæ thμnh khi ®iÒu tra l©m phÇn. Tû träng loμi c©y hay nhãm loμi ®−îc gäi lμ hÖ sè tæ thμnh. Tuú theo môc ®Ých ®iÒu tra mμ hÖ sè tæ thμnh ®−îc biÓu thÞ b»ng: sè c©y, tæng tiÕt diÖn ngang, tr÷ l−îng cña loμi hay nhãm loμi. Do rõng tù nhiªn cã qu¸ nhiÒu loμi c©y song sè c¸ thÓ cña loμi l¹i rÊt nhá, nªn ng−êi ta th−êng x¸c ®Þnh hÖ sè tæ thμnh theo nhãm loμi c©y −u thÕ hoÆc nhãm loμi c©y môc ®Ých cho phï hîp. Mçi nhãm bao gåm mét sè loμi cã chung mét ®Æc tr−ng nμo ®ã. VÝ dô nhãm loμi gç cøng, gç mÒm... B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 33 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn C«ng thøc biÓu thÞ hÖ sè tæ thμnh cña c¸c loμi hay nhãm loμi trong l©m phÇn ®−îc gäi lμ c«ng thøc tæ thμnh. Nã bao gåm ch÷ c¸i viÕt t¾t cña tªn loμi vμ hÖ sè phÇn m−êi tr÷ l−îng, tæng diÖn ngang hay sè c©y. 2.3.4. Tuæi l©m phÇn Tuæi lμ nh©n tè chØ thêi gian, ph¶n ¸nh giai ®o¹n sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña l©m phÇn, sù biÕn ®æi cña c¸c nh©n tè ®iÒu tra ®Òu phô thuéc vμo tuæi. Do ®ã, tuæi lμ c¬ së ®Ó dù ®o¸n hay x¸c ®Þnh c¸c nh©n tè ®iÒu tra l©m phÇn. C¨n cø vμo møc chªnh lÖch vÒ tuæi cña c¸c bé phËn c©y trong l©m phÇn, mμ ng−êi ta chia thμnh l©m phÇn ®ång tuæi vμ l©m phÇn kh¸c tuæi. L©m phÇn ®ång tuæi lμ l©m phÇn cã c¸c c¸ thÓ chªnh lÖch nhau kh«ng qu¸ mét cÊp tuæi, ng−îc l¹i gäi lμ l©m phÇn kh¸c tuæi. ë n−íc ta, t¹m thêi quy ®Þnh, víi rõng gç nhá mäc nhanh 3 ®Õn 5 n¨m mét cÊp tuæi, gç lín mäc nhanh 10 n¨m, gç lín mäc chËm 20 n¨m mét cÊp tuæi. ViÖc thèng kª vμ ph©n chia cÊp tuæi chØ ¸p dông ®−îc cho rõng nh©n t¹o, víi rõng tù nhiªn th−êng bao gåm rÊt nhiÒu loμi, mçi loμi l¹i bao gåm rÊt nhiÒu c¸ thÓ cã giai ®o¹n ph¸t triÓn kh¸c nhau, h¬n n÷a do ch−a n¾m v÷ng ®−îc quy luËt biÕn ®æi vßng n¨m cña chóng, nªn viÖc x¸c ®Þnh tuæi cña chóng rÊt khã kh¨n. Tõ thùc tÕ ®ã, chóng ta thèng kª c¸c l©m phÇn tù nhiªn theo ®é thμnh thôc. §é thμnh thôc ®−îc c¨n cø vμo phÇn tr¨m tr÷ l−îng cña nh÷ng c©y cã ®−êng kÝnh lín h¬n ®−êng kÝnh khai th¸c. Tiªu chuÈn ®−îc cho cô thÓ ë b¶ng sau: B¶ng 2.2.Tiªu chuÈn ph©n lo¹i ®é thμnh thôc §é thμnh thôc Tû lÖ tr÷ l−îng nh÷ng c©y cã D lín h¬n D khai th¸c 1 2 3 > 40% 26-40% < 26% B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 34 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn §−êng kÝnh khai th¸c ®èi víi gç lín ®−îc quy ®Þnh nh− sau: Gç cøng ≥ 45cm Gç hång s¾c ≥ 40cm Gç t¹p ≥ 30cm Víi nh÷ng l©m phÇn nh©n t¹o, viÖc x¸c ®Þnh tuæi (xem 1.4.1) 2.3.5. §−êng kÝnh ngang ngùc (d1.3 ) 2.3.5.1. X¸c ®Þnh ph©n bè sè c©y theo ®−êng kÝnh Ph©n bbè sè c©y theo ®−êng kÝnh lμ c¬ së x¸c ®Þnh tr÷ l−îng, ®Æc biÖt lμ tr÷ l−îng s¶n phÈm. Tõ ph©n bè ®−êng kÝnh, viÖc x¸c ®Þnh tr÷ l−îng th«ng qua biÓu thÓ tÝch ®¬n gi¶n h¬n rÊt nhiÒu so víi viÖc tÝnh to¸n tõng c©y, ®ång thêi tiÖn cho viÖc x¸c ®Þnh tæng diÖn ngang vμ c¸c gi¸ trÞ ®−êng kÝnh b×nh qu©n l©m phÇn. Nh÷ng l©m phÇn tù nhiªn kÝch th−íc th©n c©y vμ ph¹m vi biÕn ®éng ®−êng kÝnh lín, nªn c¸c biÓu thÓ tÝch th−êng ®−îc lËp theo cì kÝnh 4 cm, cßn nh÷ng l©m phÇn nh©n t¹o, cì kÝnh th−êng 2 cm. ViÖc ph©n cì kÝnh cμng nhá th× viÖc x¸c ®Þnh c¸c nh©n tè ®iÒu tra cμng chÝnh x¸c. Tuy nhiªn nÕu chia cì kÝnh qu¸ nhá sÏ mÊt ý nghÜa cña viÖc ph©n chia cì kÝnh, qua nghiªn cøu cho thÊy nh÷ng l©m phÇn cã ®−êng kÝnh b×nh qu©n lín h¬n 20 cm nªn chia cì kÝnh lμ 4 cm, d−íi møc ®ã th× lÊy b»ng 2 cm. 2.3.5.2. Mét sè gi¸ trÞ ®−êng kÝnh b×nh qu©n • §−êng kÝnh b×nh qu©n céng: Gi¶ sö d1,d2,...dk lμ trÞ sè gi÷a c¸c cì kÝnh vμ N1, N2... Nk lμ sè c©y t−¬ng øng, ®−êng kÝnh b×nh qu©n ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: d = N1.d1+ N2. d2 +... +Nk.dk = ΣNidi/N B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 35 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn NÕu S lμ sai sè ®−êng kÝnh vμ d- = d - S d+ = d + S th× d-, d+ gäi lμ ®−êng kÝnh c©y b×nh qu©n Hohenad • §−êng kÝnh b×nh qu©n qu©n ph−¬ng (dg) Tõ ph©n bè ®−êng kÝnh, ®−êng kÝnh b×nh qu©n qu©n ph−¬ng ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: Dg = 1.1286.√ g • §−êng kÝnh Weise: dw Lμ gi¸ trÞ øng víi ®−êng kÝnh cña c©y thø 60% kÓ tõ cì kÝnh nhá cña d·y ph©n bè N/D C¸ch x¸c ®Þnh: -TÝnh sè c©y t−¬ng øng 60% tæng sè c©y cña d·y ph©n bè: N60 -Céng dån sè c©y tõ cì kÝnh nhá ®Õn cì kÝnh thø i: ΣNi sao cho N60 - ΣNi< Ni+1 TÝnh dw theo c«ng thøc dw = d-i+1 + K. N60 - ΣNi d-i+1 lμ giíi h¹n d−íi cña cì kÝnh i+1, k lμ cù ly cì kÝnh vμ Ni+1 lμ sè c©y thuéc cì kÝnh thø i+1 • §−êng kÝnh −u thÕ (tÇng tréi) §−îc hiÓu lμ ®−êng kÝnh b×nh qu©n theo tiÕt diÖn cña nh÷ng c©y thuéc tÇng −u thÕ. Cã hai quan niÖm vÒ tÇng tréi - Lμ tÇng cña 20% sè c©y cã ®−êng kÝnh lín nhÊt trong l©m phÇn. - Lμ tÇng cña 100 c©y, 200 c©y cã ®−êng kÝnh lín nhÊt trong l©m phÇn. B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 36 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn ¦u ®iÓm cña ®−êng kÝnh b×nh qu©n tÇng tréi lμ Ýt bÞ ¶nh h−ëng cña biÖn ph¸p t¸c ®éng, do vËy nã lμ chØ tiªu tèt ph¶n ¸nh n¨ng lùc sinh tr−ëng cña l©m phÇn. 2.3.6 . ChiÒu cao c©y trong l©m phÇn ChiÒu cao c©y trong l©m phÇn t¹i thêi ®iÓm nμo ®ã phô thuéc dâ nÐt vμo loμi c©y, ®iÒu kiÖn lËp ®Þa, tuæi vμ biÖn ph¸p kinh doanh. Sù kh¸c biÖt vÒ chiÒu cao gi÷a c¸c c©y trong l©m phÇn, ngoμi sù phô thuéc vμo ®−êng kÝnh, cßn phô thuéc vμo vÞ trÝ sinh tr−ëng cña chóng vμ nhiÒu yÕu tè kh¸c. Muèn x¸c ®Þnh tr÷ l−îng chung còng nh− tr÷ l−îng l©m phÇn, cÇn thu thËp sè liÖu vÒ chÒu cao cña c¸c c©y trong l©m phÇn. kh¸c víi ®−êng kÝnh, chiÒu cao th©n c©y th−êng chØ x¸c ®Þnh gi¸n tiÕp gÇn ®óng b»ng c¸c dông cô ®o vμ tèn kÐm thêi gian. V× thÕ ®Ó ®¬n gi¶n cho c«ng t¸c ®iÒu tra, Ng−êi ta th−êng tÝnh cho mçi cì kÝnh mét gi¸trÞ chiÒu cao. §Ó x¸c ®Þnh chiÒu cao mçi cì kÝnh, còng nh− x¸c ®Þnh mét sè gi¸ trÞ chiÒu cao l©m phÇn, ®iÒu tra rõng th−êng dùa vμo ®−êng cong chiÒu cao x¸c lËp cho l©m phÇn hay ®−êng cong chiÒu cao lËp cho nh−ngx l©m phÇn cã chung mét ®Æc ®iÓm nμo ®ã, ®−îc gäi lμ ®−êng cong chiÒu cao ®¬n vÞ. 2.3.6.1. §−êng cong chiÒu cao l©m phÇn ChiÒu cao tõng c©y phô thuéc vμo ®−êng kÝnh cña nã. Tuy vËy øng víi tõng cì kÝnh trong l©m phÇn, chiÒu cao c¸c c©y kh«ng gièng nhau. Do ®ã cÇn ph¶i x¸c ®Þnh mét ®−êng cong b×nh qu©n ®¹i diÖncho sù biÕn thiªn cña chiÒu caotheo ®−¬ngf kÝnh trong l©m phÇn. §−êng cong nμy ®−îc gäi lμ ®−êng cong chiÒu cao. §Ó vÏ ®−êng cong chiÒu cao, cã thÓ xö dông ph−¬ng ph¸p biÓu ®å vμ ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch. + x¸c ®Þnh ®−êng cong chiÒu cao b»ng ph−¬ng ph¸p biÓu ®å Trªn biÓu ®å tôc hoμnh biÓu thÞ ®−êng kÝnh, trôc tung biÓu thÞ chiÒu cao, chÊm c¸c gi¸ trÞ chiÒu cao tõng c©y t−¬ng øng víi ®−êng kÝnh cña nã. Sau ®ã B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 37 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn dïng tay vÏ mét ®−êng cong b×nh quaan ®i qua ®¸m m©y ®iÓm. HoÆc n¾n ®−êng cong trªn c¬ së c¸c gi¸ trÞ chiÒu cao b×nh qu©ncña c¸c cì kÝnh. Ph−¬ng ph¸p nμy tuy ®¬n gi¶n, nh−ng phô thuéc vμo chñ quanvμ ®é chÝnh x¸c phô thuéc vμo trinhf ®é chuyªn m«n cña ®iÒu tra viªn vμ dung l−îng quan s¸t nhiÒu hay Ýt. Ngoμi ra nÕu h−íng cña ®−êng cong thÓ hiÖn kh«ng râ, cÇn bæ sung thªm sè liÖu. Ph−¬ng ph¸p gi¶ tÝch. §Ó lo¹i trõ yÕu tè chñ quan vμ t¨ng ®é chÝnh x¸c khi x¸c ®Þnh ®−êng cong chiÒu cao, ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch hay cßn gäi lμ ph−¬ng ph¸p to¸n häc. Néi dung cña ph−¬ng ph¸p nμy lμ, dùa trªn nh÷ng cÆp sè liÖu h vμ d tõng c©y, hoÆc tõ b¶ng t−¬ng quan (b¶ng2.1) m« t¶ quan hÖ chiÒu cao víi ®−êng kÝnh b»ng ph−¬ng ph¸p to¸n häc thÝch hîp (xem 2.2.2.1). Tõ ph−¬ng tr×nh nμy, thay gi¸ trÞ gi÷a c¸c cì kÝnh sÏ ®−îc chiÒu cao t−¬ng øng. §«i khi ®Ó ®¬n gi¶n cho viÖc x¸c ®ÞnhchiÒu cao, c¨n cø vμo mét sè gi¸ trÞ lý thuyÕt, vÏ ®−êng cong lªn biÓu ®å, tõ biÓu ®å cã thÓ tra chiÒu cao cho bÊt kú cì kÝnh nμo trong l©m phÇn. Qua nghiªn cøu nhiÒu t¸c gi¶ kh¶ng ®Þnh kh«ng cÇn ®o cao toμn diÖn, mçi l©m phÇn ®−êng cong chiÒu cao chØ cÇn x¸c lËp trªn c¬ së 30 cÆp gi¸ trÞ chÒu cao vμ ®−êng kinhs lμ ®ñ. Tõ ®ã cho thÊy, viÖc x¸c ®Þnh ®−êng cong chiÒu cao cho mçi l©m phÇn lμ cÇn thiÕt, nã gi¶m bít ®−îc c«ng t¸c ngo¹i nghiÖp vμ suy diÔn ®−îc chiÒu cao cho c¸c cì kÝnh kh«ng cã sè liÖu ®o cao. Ngoμi ra còng tõ ®−êng cong chiÒu cao sÏ x¸c ®Þnh ®−îcmét sè gi¸ trÞ chiÒu cao b×nh qu©n l©m phÇn (xem 2.3.6.3) 2.3.6.2. §−êng cong chiÒu cao ®¬n vÞ §−êng cong chiÒu cao ë c¸c l©m phÇn ®Òu tuæi lu«n biÕn ®æi theo thêi gian. Chóng cã xu h−íng dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn khi tuæi l©m phÇn t¨ng lªn. §iÒu ®ã cã nghÜa lμ, chiÒu cao t−¬ng øng víi mçi cì kÝnh cho tr−íc lu«n lu«n t¨ng theo tuæi. HiÖn t−îng nμy cã thÓ ®−îc gi¶i thÝch nh− sau: Víi mçi kÝch cì x¸c ®Þnh, ë c¸c cÊp tuæi kh¸c nhau bao gåm nh÷ng c©y cã cÊp sinh tr−ëng kh¸c B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 38 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn nhau. CÊp sinh tr−ëng cμng gi¶m khi tuæi l©m phÇn cμng t¨ng, dÉn ®Õn tû lÖ h/d còng t¨ng theo tuæi. Cïng víi sù dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn cña ®−êng cong chiÒu cao, d¹ng cña ®−êng cong còng thay ®æi. Theo Prodan (1965) vμ Dittmar (1981), ®é dèc cña ®−êng cong cã chiÒu h−íng gi¶m theo tuæi. Qua nghiªn cøu mét sè l−îng lín ®−êng cong chiÒu cao., t¸c gi¶ trªn cho thÊy, d¹ng ®−êng cong chiÒu cao ë nh÷ng l©m phÇn ®Òu tuæi hay cïng ®−êng kÝnh b×nh qu©n hÇu nh− kh«ng cã sù sai kh¸c. Nh÷ng l©m phÇn nμy ®−îc x¸c lËp mét ®−êng cong chiÒu cao b×nh qu©n chung vμ gäi lμ ®−êng cong chiÒu cao ®¬n vÞ NÕu mËt ®é ë c¸c l©m phÇn cïng tuæi vμ cïng cÊp ®Êt kh«ng cã sù kh¸c biÖt lín, cã thÓ x¸c lËp hÖ thèng ®−êng cong chiÒu cao ®¬n vÞ cho mçi loμi c©y theo cÊp ®Êt vμ tuæi. Lμm ®−îc nh− vËy, th× viÖc x¸c ®Þnh tr÷ l−îng vμ t¨ng tr−ëng c©y rõng hay l©m phÇn sÏ ®¬n gi¶n h¬n nhiÒu so víi ph−¬ng ph¸p ®iÒu tra cña ta hiÖn nay vμ ®©y còng lμ mét trong nh÷ng néi dung lËp biÓu qu¸ tr×nh sinh tr−ëng. Khi lËp biÓu qu¸ tr×nh sinh tr−ëng cho loμi c©y Kiefer ë §øc, c¸c t¸c gi¶ ®· sö dông ®−êng cong chiÒu cao ®¬n vÞ lËp theo cÊp ®Êt vμ tuæi. 2.3.6.3 ChiÒu cao b×nh qu©n l©m phÇn Tuú theo c¸ch tÝnh vμ ý nghÜa sö dông, cÇn ph©n biÖt mét sè chiÒu cao b×nh qu©n l©m phÇn d−íi ®©y: • ChiÒu cao b×nh qu©n céng: h(tb) Khi c¸c gi¸ trÞ chiÒu cao tõng c©y ®−îc chØnh lý theol cì, chiÒu cao b×nh qu©n céng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 1 h = ΣNihi N B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 39 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn Trong ®ã, Ni vμ hi lÇn l−ît lμ sè c©y vμ trÞ sè gi÷a chiÒu cao thø i. Th«ng th−êng muèn x¸c ®Þnh h(tb) theo (2.40) ph¶i ®o cao toμn bé c¸c c©y rong l©m phÇn. • ChiÒu cao b×nh qu©n Lo rey: hL §Ó ®Æc tr−ng cho mét l©m phÇn vμ tÝnh to¸n tr÷ l−îng, th× cÊu tróc chiÒu cao l©m phÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn: TÝch sè chiÒu cao b×nh qu©n víi tæng tiÕt diÖn ngang G vμ h×nh sè b×nh qu©n F ph¶i b»ng tr÷ l−îng l©m phÇn: G.H.F=N1g1f1h1 + N2g2f2h2 +.... + Nkgkfkhk vμ ΣNigifihi h = G.F Trong c«ng thøc (2.41), tiÕt diÖn ngang G biÕt ®−îc qua kÑp kÝnh c¸c c©y trong l©m phÇn, cßn h×nh sè khã x¸c ®Þnh ë c©y ®øng. Tõ thùc tÕ ®ã,Lorey ®Ò xuÊt c«ng thøc tÝnh chiÒu cao b×nh qu©n víi gi¶ thiÕt:f1=f2=...=fk=F N1g1h1F + N2g2h2F +.... + NkgkhkF ΣNigihi hL= = G.F G hL ®−îc sö dông nhiÒu trong ®iÒu tra vμ viÖc tÝnh to¸n ®· ®−îc ®¬n gi¶n b»ng c¸ch ph©n chia l©m phÇn thμnh 5 cÊp cã sè c©y hoÆc tæng diÖn c©y b»ng nhau. Khi l©m phÇn ®−îc chia thμnh 5 cÊp cã tæng diÖn quangb»ng nhau th× c«ng thøc tÝnh hl ®−îc rót gän l¹i nh− sau: 0,2Gh1+ 0,2Gh2 +.... + 0,2Gh5 h1 +h2 +... + h5 hL= = (2.43) G 5 hL ë c«ng thøc (2.43) chÝnh lμ chiÒu cao b×nh qu©n céng cña chiÒu cao b×nh qu©n ë 5 cÊp. ViÖc sö dông c«ng thøc Lorey tÝnh chiÒu cao b×nh qu©n theo 5 cÊp b»ng nhau vÒ sè c©y cho kÕt qu¶ t−¬ng tù nh− 5 cÊp b»ng nhau vÒ tiÕt diÖn. • ChiÒu cao c©y cã tiÕt diÖn b×nh qu©n (hg) B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 40 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn ChiÒu cao c©y cã tiÕt diÖn b×nh qu©n ®−îc x¸c ®Þnh tõ ®−êng cong chiÒu cao th«ng qua dg, hoÆc cã thÓ x¸c ®Þnh tõ chiÒu cao cña nh÷nh c©y thuéc kÝch cì cã chøa dg , hg lín h¬n h mét chót. ChiÒu cao b×nh qu©n cña cì kÝnh hay cÊp kÝnh coa sè c©y hoÆc tæng diÖn quang b»ng nhau ®−îc coi lμ chiÒu cao c©y cã tiÕt diÖn b×n qu©n cña cì kÝnh hay cÊp kÝnh vμ còng ®−îc x¸c ®Þnh tõ ®−êng cong chiÒu cao trªn c¬ së ®−êng kÝnh c©y cã tiÕt diÖn b×nh qu©n cña c¸c ®¬n vÞ nãi trªn. • ChiÒu cao c©y b×nh qu©n Weise(hw) ChiÒu cao c©y b×nh qu©n Weise hay cßn gäi lμ chiÒu cao Weise ®−îc x¸c ®Þnh trùc tiÕp víi c©y b×nh qu©n Weise hoÆc x¸c ®Þnh tõ ®−êng cong chiÒu cao th«ng qua dw, hw lín h¬n hg mét chót v× dw> dg. • Chiªï cao c©y trung t©m vÒ tiÕt diÖn(hG/2) C©y b×nh qu©n t−¬ng øng víi h,hg,hw lu«n lu«n biÕn ®æi do ¶nh h−ëng cña tØa th−a. Do dã, nÕu dïng c¸c chñi tiªu nμy ®Æc tr−ng cho l©m phÇn hoÆc x¸c ®Þnh t¨ng tr−ëng sÏ cã nh÷ng h¹n chÕ nhÊt ®Þnh,. §Ó gi¶m bít phÇn nμo ¶nh h−ëng cña tØa th−a ®Õn chiÒu cao b×nh qu©n, Philipp vμ Wiedemann sö dông chiÒu cao c©y trung t©m vÒ tiÕt diÖn. ChiÒu cao nμy ®ùoc x¸c ®Þnh tõ ®−êng cong chiÒu cao qua dG/2. HG/2 gÇn víi hl nhÊt so víi c¸c lo¹i chiÒu cao b×nh qu©n kh¸c, nªnnã th−êng ®−îc thay thÕ cho h1, qua ®ã viÖc x¸c ®Þnh chiÒu cao b×nh qu©n l©m phÇn sÏ ®¬n gi¶n h¬n. • ChiÒu cao b×nh qu©n Hohenadl Nh− ®· ®Þnh nghÜa ë môc (2.3.5.2), nh÷ng c©y trong l©m phÇn cã ®−êng kÝnh b»ng ®−êng kÝnh b»ng ®−êng kÝnh d- vμ d+ ®−îc gäi lμ c©y b×nh qu©n Hohenadl. V× vËy, chiÒu cao øng víi nh÷ng c©y cã ®−êng kÝnh nh− vËy ®−îc gäi lμ chiÒu cao b×nh qu©n Hohenadl vμ ®−äc ký hiÖu lμ h- vμ h+. C¸c chiÒu cao nμy ®−îc x¸c ®Þnh tõ ®−êng cong chiÒu cao l©m phÇn øng víi d- vμ d+. • ChiÒu cao −u thÕ B¶i gi¶ng §iÒï tra rõng ThS: Vò V¨n Th«ng 41 Bé m«n L©m sinh & §TQHR- Khoa L©m NGhiÖp - §HNL Th¸i Nguyªn ChiÒu cao −u thÕ hay cßn gäi lμ chiÒu cao tÇng tréi ®−îc hiÓu víi kh¸i niÖm chung nhÊt lμ: ChiÒu cao b×nh qu©n cña bé phËn c©y rõng cã ®−êng kÝnh lín nhÊt trong l©m ph