LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Chuyên ngành: Kỹ thuật lâm sinh Mã số: 62. 62. 60. 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH, 2011 2 Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Văn Thêm TS. Phạm Thế Dũng Phản biện 1: GS.TS. Nguyễn Xuân Quát …………………………. Phản biện 2: PGS.TS. Bảo Huy …………………………. Phản biện 3: PGS.TS. Phạm Xuân Hoàn …………………………. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà Nước Tại Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh Vào hồi…giờ…ngày…tháng…năm 2011 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư Viện Quốc Gia Thư viện Trường Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh 3 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ VỀ LUẬN ÁN 1. Phạm Xuân Quý, 2010. Xây dựng biểu cấp đất rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở khu vực Tây Nam Bộ. Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Số 42010. 2. Phạm Xuân Quý, 2010. Xây dựng mô hình dự đoán sinh khối rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở khu vực Tây Nam Bộ. Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Số 52010. 3. Phạm Xuân Quý, 2010. Sinh trưởng của rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở đồng bằng sống Cửu Long. Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Số 7 2010. 4 LỜI CẢM TẠ Đề tài luận án này được hoàn thành theo chương trình đào tạo Tiến sĩ, hệ chính quy, khóa 20062010 của Trường Đại học nông lâm Tp. Hồ Chí Minh. Trong quá trình học tập và thực hiện luận án, tác giả đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu và Phòng sau đại học Trường Đại học Nông lâm Tp. Hồ Chí Minh; Ban giám hiệu Trường Cán bộ Quản lý Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn II. Nhân dịp này tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc trước sự quan tâm và giúp đỡ qúy báu đó. Kết quả của luận án này không thể tách rời sự chỉ dẫn nhiệt tình của những hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Thêm – Trưởng Bộ môn Lâm sinh – Khoa lâm nghiệp Đại học nông lâm Tp. Hồ Chí Minh, và TS. Phạm Thế Dũng – Phân viện trưởng Phân viện khoa học lâm nghiệp Nam Bộ. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự chỉ dẫn chân tình của hai thầy hướng dẫn. Tác giả cũng xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới sự giúp đỡ, góp ý kiến để hoàn thành bản luận án này của các quý thầy, cô trong khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông lâm Tp. Hồ Chí Minh. Trong quá trình làm luận án, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ và cổ vũ chân tình của bố mẹ, vợ và các con, các anh chị em trong gia đình, cán bộ và giáo viên Khoa Khuyến nông và Phát triển Nông thôn và nhiều bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn và ghi nhớ sự giúp đỡ và cổ vũ vô tư đó. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 04 năm 2011 Phạm Xuân Quý 5 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả những số liệu và kết quả trình bày trong luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 04 năm 2011 Người viết cam đoan Phạm Xuân Quý 6 TÓM TẮT LUẬN ÁN Luận án này trình bày những kết quả nghiên cứu về phân chia cấp đất cho rừng tràm (M. cajuputi Powell) (sau đây gọi tắt là cajuputi); đặc điểm chung của rừng tràm cajuputi; cấu trúc của rừng tràm cajuputi; sinh trưởng và năng suất của rừng tràm cajuputi; đặc điểm sinh khối rừng tràm cajuputi; phân hoá và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi. Sau khi tổng quan những công trình nghiên cứu về rừng tràm cajuputi, tác giả của luận án này đã nhấn mạnh những vấn đề sau đây vẫn chưa được làm rõ: phân chia cấp đất cho rừng tràm cajuputi; những đặc trưng phân bố ND và phân bố NH của quần thụ tràm cajuputi ở những cấp tuổi và cấp đất khác nhau; quá trình sinh trưởng, năng suất và sinh khối của cây cá thể và quần thụ tràm cajuputi trên những cấp đất khác nhau; sự phân hóa và tỉa thưa tự nhiên của những quần thụ tràm cajuputi trên những cấp đất khác nhau. Kết quả nghiên cứu quá trình sinh trưởng chiều cao của 100 cây mẫu có chiều cao lớn nhất trong những quần thụ tràm cajuputi từ 612 tuổi cho thấy, rừng tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu Long có thể được phân chia thành ba cấp đất; trong đó tuổi cơ sở để phân chia cấp đất là 10 năm và khoảng cách chiều cao giữa hai cấp đất kế cận tại tuổi cơ sở là 2,0m. Kết quả nghiên cứu hiện trạng rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất cho thấy, so với mật độ trồng rừng ban đầu (20.000 câyha hay 100%), tỷ lệ số cây trung bình còn sống đến tuổi 2, 4, 6, 8 và 10 trên ba cấp đất là 88,6%; 67,8%; 64,1%; 58,0% và 48,8%. Kết quả nghiên cứu cấu trúc rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất đã chỉ ra rằng, mật độ rừng tràm cajuputi ổn định giữa ba cấp đất; tốc độ suy giảm mật độ sau mỗi tuổi trên cấp đất I, II và III tương ứng là 6,32%, 6,34% và 6,73%. Phân bố ND ở tuổi 6 và 9 đều có dạng một đỉnh lệch trái (Sk > 0), đỉnh tù (Ku < 0) ở tuổi 6 và nhọn (Ku > 0) ở tuổi 9. Phân bố NH của rừng tràm cajuputi đều có dạng một đỉnh lệch trái ở tuổi 6 và lệch phải ở tuổi 9. Kết quả nghiên cứu quá trình sinh trưởng của 100 cây mẫu bình quân từ tuổi 612 đã chứng tỏ rằng, đường kính, chiều cao và thể tích thân cây tràm cajuputi thay đổi tùy theo tuổi và cấp đất. Đại lượng ZDmax và ΔDmax trên cả ba cấp đất I, II và III đều xuất hiện tương ứng ở tuổi 2 và 3. Tuổi 2 là thời kỳ đường kính thân cây tràm cajuputi chuyển từ tốc độ sinh trưởng nhanh sang tốc độ sinh trưởng 7 chậm. Đại lượng ZHmax trên cả ba cấp đất I, II và III đều xuất hiện ở cấp tuổi 2. Đại lượng ΔHmax trên cấp đất I, II và III xảy ra tương ứng ở tuổi 4, 4 và 3. Tuổi 2 là thời kỳ chiều cao thân cây tràm cajuputi chuyển từ tốc độ sinh trưởng nhanh sang tốc độ sinh trưởng chậm. Đại lượng ZVmax và ΔVmax trên cấp đất I, II và III xuất hiện tương ứng ở tuổi 7, 7 và 13. Tuổi 7 là thời kỳ chiều cao thân cây tràm cajuputi trên cấp đất I và II chuyển từ tốc độ sinh trưởng nhanh sang tốc độ sinh trưởng chậm, còn cấp đất III là tuổi 13. Tuổi thành thục số lượng của cây tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III đều xuất hiện sau tuổi 12. Kết quả khảo sát trữ lượng gỗ của rừng tràm cajuputi từ 210 tuổi thuộc ba cấp đất khác nhau đã chứng tỏ rằng, đại lượng ZMmax trên cấp đất I, II và III rơi vào lần lượt ở tuổi 5, 5, 6. Tương tự, đại lượng ΔMmax xuất hiện lần lượt ở tuổi 8, 8 và 10. Tuổi 5, 5 và 6 là những thời điểm trữ lượng rừng tràm cajuputi tương ứng trên cấp đất I, II và III chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm. Tuổi thành thục số lượng của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III xuất hiện tương ứng ở tuổi 8, 8 và 10. Kết quả nghiên cứu sinh khối trên mặt đất của rừng tràm cajuputi ở những cấp tuổi và cấp đất khác nhau cho thấy, lượng tăng trưởng thường xuyên định kỳ hàng năm lớn nhất về tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô trên ba cấp đất I, II và III đều rơi vào cấp tuổi 4. Tuổi 4 là thời điểm sinh khối rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm. Lượng tăng trưởng trung bình năm lớn nhất về tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III xuất hiện tương ứng ở cấp tuổi 6, 7 và 8. Tuổi thành thục số lượng đối với tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III đều xuất hiện tương ứng ở cấp tuổi 6 và 8. Nghiên cứu sự phân hóa và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi đã chỉ ra rằng, trong những quần thụ tràm cajuputi 6 tuổi tỷ lệ những cây thuộc cấp sinh trưởng tốt đến trung bình trên cấp đất I (84,6%) lớn hơn so với cấp đất II (77,8%) và cấp đất III (75%). Ngược lại, khi lâm phần đạt đến tuổi 9, thì tỷ lệ những cây thuộc các cấp sinh trưởng thay đổi không lớn giữa ba cấp đất. Từ kết quả nghiên cứu, đề tài đã đề xuất, nếu mục tiêu kinh doanh là sản xuất gỗ nhỏ, thì chu kỳ kinh doanh rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III là 8, 8 và 10 năm; trong đó chỉ chặt nuôi dưỡng một lần ở tuổi 6 theo phương pháp chặt tầng thấp. 8 SUMMARY This thesis introduces findings on site class, feature, structure, increment and productivity, biomass, division and thinning of M. cajuputi Powell forest. After carrying an overall study on M. cajuputi Powell forest, writer finds out following matters that haven’t been clear that are: M. cajuputi Powell forest site class; ND and NH distribution features of M. cajuputi Powell stand at different ages and on different site classes; increment process, productivity and biomass of M. cajuputi Powell in particular on different site classes; division and thinning of M. cajuputi Powell stand on different site classes. Height research on 100 samples with highest height among M. cajuputi Powell stands from 612 years old shows that M. cajuputi Powell forest at Mekong Delta are possible to be classified into 3 site classes; 10 years is standard age to classify site class and 2m is the height gap between 2 consecutive site classes at standard age. Actual state research leads to finding on fatality rate of M. cajuputi Powell forest. In comparison with initial density after cultivation (which is 20.000 standsha equal to 100%), average ratio of alive stem to the age of 2, 4, 6, 8 and 10 is 88,6%; 67,8%; 64,1%, 58,0% and 48,8% respectively. 13,6% is the average ratio of eliminated stem after every 2 years. Structure research on 3 site classes proves that ND distribution at the age of 6 and 9 both shown positively skewed curve (Sk > 0) form, obtuse curve (Ku < 0) at the age of 6 and acute curve (Ku > 0) at the age of 9. Increment process research on 100 samples at average age from 612 shows that diameter, height and volume of M. cajuputi Powell vary from age to age and from site class to site class. ZDmax and ΔDmax on three site classes I, II, and III are both at age 2 and 3. At the age of 2, increment process of diameter would change from fast stage to slow stage. ZHmax can be met on three site classes I, II, and III at age 2. 9 ΔHmax on three site classes I, II, and III are at ages 4, 4 and 3 respectively. Height increment would be slow down at 2. ZVmax and ΔVmax on site classes I, II, and III are at age classes 8 and 12. At 8, height would change from fast to slow stage of increment. Volume maturity age of M. cajuputi Powell on site classes I, II and III falls into age class 12. Timber reserves research on 189 typical lots of M. cajuputi Powell forest from 210 years old on three site classes I, II, and III shows that ZMmax can be met at ages of 4, 5 and 6 respectively. Similarly, ΔMmax can be reached at ages of 7, 9 and 11. At 4, 5 and 6, M. cajuputi Powell forest reserves on three site classes I, II, and III would change from fast stage to slow one. Volume maturity age of M. cajuputi Powell on site classes I, II and III falls into age classes of 8, 9 and 12. Biomass research at different site classes and ages proves that maximum volumes of regular annual increment of total fresh biomass and of total dried biomass on three site classes I, II and III are at age 4. It is the very time when biomass increment would decrease. Maximum volume of annual average increment of total fresh biomass and of total dried biomass on three site classes I, II, and III are at age classes 4,6,6 and 6,8 and 8 respectively. Volume maturity age of total fresh and dried biomass are at age 6, 8, 7 and 7, 8 and 8 on site classes I, II and III respectively. Natural thinning and division research show that among 6 years old M. cajuputi Powell forests, rate of M. cajuputi Powell in good and average stage of increment on site class I (84,6%) is higher than on site class II (77,8%) and on III (75%). On the contrary, when the stand reaches the age of 9, rates of M. cajuputi Powell on different increment levels are not so various on three site classes. From such results, if business goal is small size timber production, trading cycles of M. cajuputi Powell forest on site class I, II and III are proposed at 9, 10 and 13 years respectively. And during the time, the writer suggests that it should be cut down for tending once at the age of 6; and thin cut method is applied for lower layer. 10 MỤC LỤC Lời cảm tạ ................................................................................................................. i Lời cam đoan ........................................................................................................... ii Tóm tắt .................................................................................................................... iii Mục lục ................................................................................................................... vii Danh sách các bảng .............................................................................................. viii Danh sách các hình ................................................................................................. xi Danh sách các phụ lục.......................................................................................... xiii Danh sách những chữ viết tắt ............................................................................... xv MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 Chương 1.TỔNG QUAN.. ....................................................................................... 5 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ..... 20 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.. ............................... 46 3.1. Lập biểu cấp đất cho rừng tràm cajuputi .......................................... 46 3.2. Đặc điểm chung của rừng tràm cajuputi ............................................ 53 3.3. Cấu trúc của rừng tràm cajuputi ........................................................ 57 3.4. Sinh trưởng và năng suất của rừng tràm cajuputi ............................ 81 3.5. Đặc điểm sinh khối rừng tràm cajuputi ........................................... 110 3.6. Phân hóa và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi .................. 125 3.7. Thảo luận chung về kết quả nghiên cứu .......................................... 133 3.8. Một số đề xuất .................................................................................... 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.. ........................................................................... 152 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ VỀ LUẬN ÁN ................................. 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 156 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 168 11 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1. Nhiệt độ bình quân năm ở Long An, Kiên Giang và Cà Mau .......... 21 Bảng 2.2. Lượng bốc hơi nước ở đồng bằng sông Cửu Long ............................. 21 Bảng 2.3. Phân bố mưa ở đồng bằng sông Cửu Long ......................................... 21 Bảng 2.4. Sự biến động diện tích rừng tràm 6 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long theo năm .............................................................................. 24 Bảng 3.1. Chiều cao bình quân tầng trội của rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất sơ bộ tại Long An .................................................................... 46 Bảng 3.2. Chiều cao bình quân tầng trội của rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất sơ bộ tại Kiên Giang ................................................................ 47 Bảng 3.3. Chiều cao bình quân tầng trội của rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất sơ bộ tại Cà Mau ..................................................................... 47 Bảng 3.4. Chiều cao bình quân tầng trội của rừng tràm trên ba cấp đất sơ bộ ....................................................................................................... 49 Bảng 3.5. Biểu cấp đất rừng tràm cajuputi theo chiều cao tầng trội ................ 51 Bảng 3.6. Những đặc trưng chung của rừng tràm trồng từ 2 – 10 tuổi ............ 54 Bảng 3.7. Những đặc trưng chung của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I ............................................................................................................... 55 Bảng 3.8. Những đặc trưng chung của rừng tràm cajuputi trên cấp đất II ............................................................................................................. 56 Bảng 3.9. Những đặc trưng chung của rừng tràm cajuputi trên cấp đất III ............................................................................................................ 56 Bảng 3.10. Mật độ rừng tràm cajuputi ở những tuổi và cấp đất khác nhau ........................................................................................................ 58 Bảng 3.11. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I .......... 59 Bảng 3.12. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I ........................................................................................................ 59 Bảng 3.13. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ......... 60 12 Bảng 3.14. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ....................................................................................................... 60 Bảng 3.15. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất III ............................................................................................................ 61 Bảng 3.16. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 6 tuổi, cấp đất III. ........................................................................................................... 61 Bảng 3.17. Phân bố N–D của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I ............ 64 Bảng 3.18. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 9 tuổi, cấp đất I ......... 65 Bảng 3.19. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất II ......... 65 Bảng 3.20. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 9 tuổi, cấp đất II ............................................................................................................. 66 Bảng 3.21. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất III ............................................................................................................ 66 Bảng 3.22. Đặc trưng phân bố ND rừng tràm cajuputi 9 tuổi, cấp đất III ............................................................................................................ 67 Bảng 3.23. Phân bố NH của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I ............. 70 Bảng 3.24. Đặc trưng phân bố NH của rừng tràm cajuputi 6 tuổi, cấp đất I ........................................................................................................ 70 Bảng 3.25. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I .............................................................................................................. 71 Bảng 3.26. Phân bố N H của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ......... 71 Bảng 3.27. Đặc trưng phân bố NH rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ....................................................................................................... 72 Bảng 3.28. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ............................................................................................................. 72 Bảng 3.29. Phân bố N H của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất III ........ 73 Bảng 3.30. Đặc trưng chiều cao rừng tràm cajuputi 6 tuổi, cấp đất III ............ 73 Bảng 3.31. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất III ............................................................................................................ 74 13 Bảng 3.32. Phân bố N H của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I ........... 75 Bảng 3.33. Đặc trưng chiều cao của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I ........................................................................................................ 76 Bảng 3.34. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I .............................................................................................................. 76 Bảng 3.35. Phân bố N H của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất II ......... 77 Bảng 3.36. Đặc trưng chiều cao của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất II ....................................................................................................... 77 Bảng 3.37. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất II ............................................................................................................. 78 Bảng 3.38. Phân bố N H của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất III ........ 78 Bảng 3.39. Đặc trưng chiều cao rừng tràm cajuputi 9 tuổi, cấp đất III ............ 79 Bảng 3.40. Phân vị chiều cao của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất III ............................................................................................................ 79 Bảng 3.41. Qúa trình sinh trưởng đường kính thân cây tràm cajuputi 12 tuổi ..................................................................................................... 82 Bảng 3.42. Sinh trưởng đường kính thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất I ............................................................................................................... 85 Bảng 3.43. Sinh trưởng đường kính thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất II ............................................................................................................. 85 Bảng 3.44. Sinh trưởng đường kính thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất III ................................................................................................................................................................. 86 Bảng 3.45. Qúa trình sinh trưởng chiều cao thân cây tràm cajuputi 12 tuổi .......................................................................................................... 91 Bảng 3.46. Sinh trưởng chiều cao thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất I ........... 93 Bảng 3.47. Sinh trưởng chiều cao thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất II .......... 94 Bảng 3.48. Sinh trưởng chiều cao thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất III ........ 94 Bảng 3.49. Qúa trình sinh trưởng thể tích thân cây tràm cajuputi 12 tuổi ......................................................................................................... 98 14 Bảng 3.50. Sinh trưởng thể tích thân cây tràm cajuputi 12 tuổi trên cấp đất I ...................................................................................................... 100 Bảng 3.51. Sinh trưởng thể tích thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất II ........... 100 Bảng 3.52. Sinh trưởng thể tích thân cây tràm 12 tuổi trên cấp đất III ......... 101 Bảng 3.53. Quá trình sinh trưởng trữ lượng rừng tràm cajuputi 12 tuổi ....... 105 Bảng 3.54. Quá trình biến đổi trữ lượng rừng tràm cajuputi trên cấp đất I ...................................................................................................... 107 Bảng 3.55. Quá trình biến đổi trữ lượng rừng tràm cajuputi trên cấp đất II ..................................................................................................... 108 Bảng 3.56. Quá trình biến đổi trữ lượng rừng tràm cajuputi trên cấp đất III ................................................................................................... 109 Bảng 3.57. Đặc trưng sinh khối tươi của cây tràm cajuputi theo cấp Dcv ....... 111 Bảng 3.58. Đặc trưng sinh khối khô của cây tràm cajuputi theo cấp Dcv ........ 111 Bảng 3.59. Tỷ lệ sinh khối của những bộ phận cây tràm cajuputi ................... 112 Bảng 3.60. Kiểm nghiệm những mô hình dự đoán sinh khối cây tràm .......... 116 Bảng 3.61. Sinh khối rừng tràm cajuputi theo cấp tuổi ................................... 117 Bảng 3.62. Lượng tăng trưởng tổng sinh khối rừng tràm cajuputi ................ 119 Bảng 3.63. Lượng tăng trưởng sinh khối thân cây của rừng tràm cajuputi ................................................................................................. 119 Bảng 3.64(a). Sinh khối rừng tràm cajuputi trên cấp đất I ................................ 120 Bảng 3.64(b). Lượng tăng trưởng tổng sinh khối rừng tràm trên cấp đất I ............................................................................................................. 120 Bảng 3.65(a). Sinh khối rừng tràm cajuputi trên cấp đất II ............................. 121 Bảng 3.65(b). Lượng tăng trưởng tổng sinh khối rừng tràm trên cấp đất II ........................................................................................................... 122 Bảng 3.66(a). Sinh khối rừng tràm cajuputi trên cấp đất III ............................. 123 Bảng 3.66(b). Lượng tăng trưởng tổng sinh khối rừng tràm trên cấp đất III .......................................................................................................... 123 15 Bảng 3.67. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I .................................................... 125 Bảng 3.68. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II ................................................... 126 Bảng 3.69. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất III ................................................. 127 Bảng 3.70. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I .................................................... 129 Bảng 3.71. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất II ................................................... 130 Bảng 3.72. Phân cấp sinh trưởng cho những cá thể hình thành rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất III ................................................. 131 Bảng 3.73. Tổng hợp những đặc trưng sinh trưởng của cây cá thể và rừng tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu Long ............................ 142 Bảng 3.74. Cường độ tỉa thưa rừng tràm theo phương pháp tầng dưới ......... 146 Bảng 3.75. Cường độ tỉa thưa rừng tràm theo phương pháp phối hợp .......... 146 Bảng 3.76. Tỷ lệ phần trăm số cây thuộc những khoảng đường kính khác nhau ............................................................................................ 148 Bảng 3.77. Biểu dự đoán N, D, H, V, M trung bình của rừng tràm cajuputi trồng trên ba cấp đất I, II và III ......................................... 149 Bảng 3.78. Biểu sinh khối cây tràm cajuputi theo cấp Dcv(cm) ........................ 151 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1. Bản đồ phân vùng sinh thái đồng bằng sông Cửu Long .................... 20 Hình 2.2. Bản đồ đất vùng đồng bằng sông Cửu Long ...................................... 23 Hình 3.1. Biểu đồ phân chia cấp đất cho rừng tràm cajuputi ........................... 52 Hình 3.2. Biểu đồ mô tả đường cong cấp đất và số liệu thực nghiệm ............... 52 Hình 3.3. Biểu đồ kiểm định sự phù hợp của ba đường cong cấp đất so với số liệu thực tế ................................................................................... 52 16 Hình 3.4. Biểu đồ kiểm định thuần nhất ba đường cong cấp đất I (a), II (b) và III (c) so với số liệu thực tế......................................................... 53 Hình 3.5. Đồ thị biểu diễn phân bố số cây theo tuổi rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất I, II và III. .................................................................... 58 Hình 3.6. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I (a), cấp đất II (b) và cấp đất III (c) ...................................................... 62 Hình 3.7. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I được làm phù hợp với phân bố lognormal (a), chuẩn (b) và Weibull (c) .............................................................................................. 63 Hình 3.8. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất II được làm phù hợp với phân bố chuẩn ................................................. 63 Hình 3.9. Phân bố N–D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất III được làm phù hợp với phân bố lognormal .......................................... 63 Hình 3.10. Phân bố N – D của rừng tràm 9 tuổi trên cấp đất I, II, III ............. 67 Hình 3.11. Phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 9 tuổi được làm phù hợp với phân bố lognormal. .................................................................. 68 Hình 3.12. Phân bố N – H của rừng tràm 6 tuổi trên cấp đất I, II, III ............. 74 Hình 3.13. Phân bố N – H của rừng tràm 9 tuổi trên cấp đất I, II, III ............. 80 Hình 3.14. Quan hệ D – A của rừng tràm cajuputi theo mô hình Korf ............ 82 Hình 3.15. Đồ thị mô tả quá trình sinh trưởng D cây tràm cajuputi ................. 83 Hình 3.16. Quá trình biến đổi D cây tràm cajuputi trên cấp đất I, II, III ......... 87 Hình 3.17. So sánh sự khác nhau về sinh trưởng đường kính thân cây tràm cajuputi trên ba cấp đất I, II và III ............................................. 88 Hình 3.18. Đồ thị mô tả quá trình sinh trưởng H cây tràm cajuputi 12 tuổi ........................................................................................................... 91 Hình 3.19. Quá trình biến đổi chiều cao thân cây tràm cajuputi trên ba cấp đất I, II và III .................................................................................. 91 Hình 3.20. Đồ thị so sánh sự khác biệt về chiều cao thân cây tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III ............................................................ 95 17 Hình 3.21. Đồ thị mô tả quá trình sinh trưởng thể tích thân cây tràm 12 tuổi ........................................................................................................... 99 Hình 3.22. Đồ thị mô tả quá trình tăng trưởng thể tích thân cây tràm ........... 99 Hình 3.23. Quá trình sinh trưởng và tăng trưởng thể tích thân cây tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III ................................................ 101 Hình 3.24. Đồ thị so sánh thể tích thân cây tràm cajuputi trên ba cấp đất .......................................................................................................... 103 Hình 3.25. Quá trình biến đổi trữ lượng rừng tràm trong giai đoạn 12 tuổi ......................................................................................................... 105 Hình 3.26. Quá trình biến đổi trữ lượng rừng tràm trên cấp đất I, II, III. .......................................................................................................... 109 Hình 3.27. Quan hệ giữa những bộ phận sinh khối tươi với Dcv(cm) .............. 114 Hình 3.28. Quan hệ giữa những bộ phận sinh khối khô với Dcv (cm) ............. 114 Hình 3.29. Tăng trưởng tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu Long. ............................ 119 Hình 3.30. Tăng trưởng tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I. ..................................................... 121 Hình 3.31. Tăng trưởng tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cấp đất II. .................................................... 122 Hình 3.32. Tăng trưởng tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cấp đất III. .................................................. 123 Hình 3.33. Đồ thị mô tả tình trạng phân hóa cấp sinh trưởng của rừng tràm cajuputi 6 tuổi trên cấp đất I, II và III. .................................... 128 Hình 3.34. Đồ thị mô tả tình trạng phân hóa cấp sinh trưởng của rừng tràm cajuputi 9 tuổi trên cấp đất I, II và III. .................................... 132 DANH SÁCH PHỤ LỤC 18 Phụ lục 1. Đặc trưng chiều cao H0(m) của rừng tràm cajuputi được phân chia sơ bộ theo ba cấp đất ......................................................... 168 Phụ lục 2. Kiểm định thuần nhất khuynh hướng biến đổi H0 của từng cấp đất giữa ba khu vực Long An, Kiên Giang và Cà Mau ............ 171 Phụ lục 3. Đặc trưng chiều cao H0(m) của rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất sơ bộ ở đồng bằng sông Cửu Long ....................................... 172 Phụ lục 4. Xây dựng mô hình H0 – A cho các cấp đất theo hàm Schumacher .......................................................................................... 173 Phụ lục 5. Kiểm định khả năng ứng dụng của biểu cấp đất so với số liệu thực tế ................................................................................................... 182 Phụ lục 6. Kiểm định phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 6 tuổi ............... 183 Phụ lục 7. Kiểm định phân bố N – D của rừng tràm cajuputi 9 tuổi ............... 184 Phụ lục 8. Đặc trưng sinh trưởng đường kính thân cây tràm cajuputi 12 tuổi ......................................................................................................... 185 Phụ lục 9. Sinh trưởng đường kính thân cây tràm cajuputi trên ba cấp đất .......................................................................................................... 186 Phụ lục 10. Phân tích quan hệ D – A của rừng tràm cajuputi trên ba cấp đất theo hàm Korf ........................................................................ 188 Phụ lục 11. Chiều cao bình quân thân cây tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu Long ..................................................................................... 190 Phụ lục 12. Phân tích quan hệ H – A của rừng tràm theo hàm Korf.............. 191 Phụ lục 13. Sinh trưởng H thân cây tràm cajuputi 12 tuổi trên ba cấp đất .......................................................................................................... 192 Phụ lục 14. Quan hệ H – A của rừng tràm trên ba cấp đất theo hàm Korf ....................................................................................................... 193 Phụ lục 15. Sinh trưởng thể tích thân cây tràm cajuputi 12 tuổi ..................... 195 Phụ lục 16. Mô hình V – A theo hàm Korf ........................................................ 196 Phụ lục 17. Tổng hợp phân tích quan hệ M – A theo hàm Gompertz và Korf ....................................................................................................... 201 19 Phụ lục 18. Đặc trưng sinh khối tươi của cây tràm theo cấp đường kính ...... 205 Phụ lục 19. Đặc trưng sinh khối khô của cây tràm theo cấp đường kính ....... 206 Phụ lục 20. Ma trận tương quan giữa những bộ phận sinh khối cây tràm ....................................................................................................... 208 Phụ lục 21. Những mô hình tuyển chọn để mô tả sinh khối cây tràm ............ 209 Phụ lục 22. Phân tích hồi quy giữa sinh khối với D theo mô hình Gompertz .............................................................................................. 211 Phụ lục 23. Quan hệ sinh khối tươi với D và H ................................................. 214 Phụ lục 24. Quan hệ sinh khối khô với D và H .................................................. 215 20 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ A (năm) Tuổi cây, quần thụ và lâm phần D (cm) Đường kính thân cây ngang ngực (1,3m) D (cm) Đường kính thân cây ngang ngực bình quân D (dưới)(cm) Đường kính thân cây ngang ngực thuộc cận dưới của cấp đường kính bình quân D (trên)(cm) Đường kính thân cây ngang ngực thuộc cận trên của cấp đường kính bình quân D (I, II, III)(cm) Đường kính thân cây ngang ngực bình quân thuộc cấp đất I, II và III. Dcv(m) Đường kính thân cây cả vỏ N (cây) Số cây H (m) Chiều cao toàn thân cây H (m) Chiều cao thân cây bình quân H (dưới) và H (trên)(m) Chiều cao thân cây thuộc cận dưới và cận trên của cấp chiều cao bình quân H (I, II, III)(m) Chiều cao thân cây bình quân thuộc cấp đất I III. Kh Nhịp điệu sinh trưởng chiều cao Kd Nhịp điệu sinh trưởng đường kính Kv Nhịp điệu sinh trưởng thể tích thân cây N (câyha) Mật độ lâm phần g (m2) Tiết diện ngang thân cây G (m2ha) Tiết diện ngang lâm phần V (m3cây) Thể tích thân cây V (m3cây) Thể tích thân cây bình quân M (m3ha) Trữ lượng gỗ của lâm phần M(m3ha) Trữ lượng bình quân lâm phần M(I, II, III)(m3ha) Trữ lượng gỗ của lâm phần thuộc cấp đất IIII. 21 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT (tiếp) Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ ZD (cmnăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về đường kính thân cây ZDmax(cmnăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm lớn nhất về đường kính thân cây ZH (mnăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về chiều cao thân cây ZHmax (mnăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm lớn nhất về chiều cao thân cây ZM (m3hanăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về trữ lượng rừng. ZMmax (m3hanăm) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm lớn nhất về trữ lượng rừng. ΔD (cmnăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm về đường kính ΔDmax (cmnăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm lớn nhất về đường kính ΔH (mnăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm về chiều cao ΔHmax (mnăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm lớn nhất về chiều cao ΔM (m3hanăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm về trữ lượng ΔMmax(m3hanăm) Lượng tăng trưởng bình quân năm lớn nhất về trữ lượng Pd(%) Suất tăng trưởng đường kính thân cây Ph(%) Suất tăng trưởng chiều cao thân cây Pv(%) hoặc PV(%) Suất tăng trưởng thể tích thân cây PM(%) Suất tăng trưởng trữ lượng rừng ND Phân bố số cây theo đường kính NH Phân bố số cây theo chiều cao ZB(t) và ZB(k) Lượng tăng trưởng thường xuyên định kỳ về tổng sinh khối (tươi, khô) ΔB(t) và ΔB(k) Lượng tăng trưởng bình quân định kỳ về tổng sinh khối (tươi, khô) PB(t) và PB(k) Suất tăng trưởng tổng sinh khối (tươi, khô) 22 NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT (tiếp) Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ ZB’(t) và ZB’(k) Lượng tăng trưởng thường xuyên định kỳ về sinh khối thân (tươi, khô) ΔB’(t) và ΔB’(k) Lượng tăng trưởng bình quân định kỳ về sinh khối thân (tươi, khô) PB’(t) và PB’(k) Suất tăng trưởng sinh khối thân (tươi, khô) Sum(Ytn – Ylt)2 Tổng bình phương sai lệch giữa giá trị lý thuyết và giá trị thực nghiệm DF Độ tự do F Thống kê F f(x) hay P(X) Hàm mật độ xác suất P(α = 0,05 hay 0,01) Mức ý nghĩa thống kê Pmax Mức ý nghĩa thống kê lớn nhất q0,25; q0,50; q0,75 Phân vị (dưới, giữa và trên) Sk Hệ số độ lệch hay độ bất đối xứng Ku Hệ số độ nhọn S Sai tiêu chuẩn Se Sai số chuẩn của số trung bình V% Hệ số biến động Me Trung vị mẫu Mo Mốt Max và Min Trị lớn nhất và nhỏ nhất S2 Phương sai R2 và R hoặc r Hệ số xác định và hệ số tương quan cajuputi Melaleuca cajuputi Powell SSR Tổng bình phương sai lệch (Sum of Squared Residuals) MAE Sai số tuyệt đối trung bình (Mean Absolute Error) MAPE Sai số tuyệt đối trung bình theo phần trăm (Mean Absolute Percent Error) TSK(t) và TSK(k) Tổng sinh khối (tươi và khô) SKT(t) và SKT(k) Sinh khối thân (tươi và khô) SKC(t) và SKC(k) Sinh khối cành (tươi và khô) 23 SKL(t) và SKL(k) Sinh khối lá, hoa và quả (tươi và khô) 24 MỞ ĐẦU 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) (sau đây gọi tắt là tràm cajuputi) là loài cây chiếm ưu thế trong hệ sinh thái rừng ngập nước phèn ở đồng bằng sông Cửu Long 31, 43, 58. Với tổng diện tích khoảng 200.000 ha và phân bố rộng khắp các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, rừng tràm cajuputi có giá trị cao không chỉ về mặt kinh tế, quốc phòng, bảo vệ và cải biến môi trường, mà còn có ý nghĩa xã hội và tham quan du lịch. Theo báo cáo quy hoạch nông lâm ngư nghiệp đến năm 2015 của ba tỉnh Long An, Kiên Giang và Cà Mau, mục tiêu chính của kinh doanh rừng tràm cajuputi trồng tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long là tạo rừng năng suất cao để đáp ứng nhu cầu về gỗ nhỏ dùng trong xây dựng (nhà cửa; cừ gia cố nền nhà, đê, đập), đồ mộc gia dụng (bàn, ghế) và gỗ củi 78, 79, 80. Để đạt được mục tiêu đề ra, nhận thấy bên cạnh việc chọn lựa phương thức trồng rừng thích hợp, rừng tràm cajuputi cần phải được nuôi dưỡng và khai thác theo một chương trình lâm sinh chân chính. Nhưng muốn đạt được điều đó, rõ ràng khoa học và thực tiễn cần phải có những thông tin đầy đủ về những đặc trưng lâm học của rừng tràm cajuputi. Từ trước đến nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến hệ sinh thái rừng tràm cajuputi, kỹ thuật trồng rừng tràm cajuputi, sinh trưởng và năng suất rừng tràm cajuputi, chu kỳ kinh doanh và hiệu quả kinh doanh rừng tràm cajuputi…1, 3, 13, 25, 35, 44, 48, 59, 67, 82. Những kết quả nghiên cứu này là cơ sở khoa học cho việc xây dựng những phương thức kinh doanh rừng tràm cajuputi. Tuy vậy, tác giả nhận thấy rằng, những nghiên cứu trước đây về rừng tràm cajuputi chỉ được thực hiện ở những khu vực nhất định, còn thiếu những nghiên cứu chung cho rừng tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu 25 Long. Mặt khác, cho đến nay khoa học và thực tiễn vẫn còn thiếu những thông tin về cấu trúc, sinh trưởng và năng suất rừng tràm cajuputi trên những cấp đất khác nhau. Chính vì thế cho đến nay ngành lâm nghiệp các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long vẫn chưa thể xây dựng và áp dụng những phương thức lâm sinh tiên tiến cho rừng tràm cajuputi. Xuất phát từ những lý do đó, đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trồng ở đồng bằng sông Cửu Long” đã được đặt ra. 2. MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục đích của đề tài là xác định những đặc trưng lâm học của rừng tràm cajuputi trồng để làm căn cứ khoa học cho việc xây dựng chương trình nuôi dưỡng và khai thác rừng tràm cajuputi. Để đạt được mục đích trên, đề tài xác định 5 mục tiêu cụ thể sau đây: (1) Phân chia cấp đất để xác định những đơn vị kinh doanh cho rừng tràm cajuputi trồng. (2) Mô tả và đánh giá hiện trạng rừng tràm cajuputi trồng ở những giai đoạn tuổi và cấp đất khác nhau để giải thích những khác biệt về cấu trúc, sinh trưởng, sinh khối, phân hóa và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi. (3) Phân tích so sánh sự khác biệt về những đặc trưng cấu trúc và sinh trưởng đường kính thân cây, chiều cao thân cây, thể tích thân cây và trữ lượng rừng tràm cajuputi trồng theo những giai đoạn tuổi và cấp đất khác nhau để xác định những chỉ tiêu kỹ thuật trong nuôi dưỡng và khai thác rừng tràm cajuputi. (4) Phân tích so sánh sự khác biệt về sinh khối rừng tràm cajuputi trồng theo những giai đoạn tuổi và cấp đất khác nhau để làm cơ sở cho nuôi dưỡng rừng, đánh giá năng suất sinh học của rừng tràm cajuputi. (5) Mô tả và phân tích tình trạng phân hóa và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi trồng ở những giai đoạn tuổi và cấp đất khác nhau để xác định tiêu chuẩn cây chặt và cây chừa trong nuôi dưỡng và khai thác rừng tràm cajuputi. 26 3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu là rừng tràm cajuputi trồng tập trung từ tuổi 2 đến tuổi 12 trên đất úng phèn ở đồng bằng sông Cửu Long. Rừng được trồng bằng cây con rễ trần; tuổi từ 6 đến 12 tháng. Mật độ trồng rừng ban đầu là 20.000 câyha (0,70,7 m). Những lâm phần được chọn nghiên cứu sinh trưởng và phát triển bình thường và chưa qua tỉa thưa. Thời gian nghiên cứu từ tháng 072007 đến tháng 04 năm 2010. 4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU Phạm vi nghiên cứu của đề tài luận án là rừng tràm cajuputi trồng tập trung trong giai đoạn 12 tuổi ở đồng bằng sông Cửu Long; trong đó nội dung nghiên cứu chỉ giới hạn ở việc khảo sát những đặc trưng của quần thụ (hay quần thể) tràm cajuputi. Ba địa điểm được chọn để nghiên cứu điển hình là khu vực Thạnh Hóa Mộc Hóa tỉnh Long An, khu vực Hòn Đất tỉnh Kiên Giang và khu vực U Minh hạ tỉnh Cà Mau. Đây là những khu vực trồng rừng tràm cajuputi tập trung nhiều nhất ở đồng bằng sông Cửu Long. Nội dung nghiên cứu được giới hạn ở 6 vấn đề chính – đó là phân chia cấp đất cho rừng tràm cajuputi; những đặc điểm chung của rừng tràm cajuputi; cấu trúc đường kính và chiều cao của rừng tràm cajuputi; sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích thân cây cá thể và trữ lượng rừng tràm cajuputi; sinh khối của những bộ phận trên mặt đất của rừng tràm cajuputi; tình trạng phân hoá và tỉa thưa tự nhiên của rừng tràm cajuputi. Từ những kết quả nghiên cứu, đề xuất (a) một số chỉ tiêu kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng rừng tràm cajuputi; (b) những mô hình dự đoán phân bố số cây theo cấp đường kính; (c) những mô hình dự đoán sinh trưởng đường kính, chiều cao và thể tích thân cây, trữ lượng và sinh khối rừng tràm cajuputi. 5. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI (1) Về lý luận, đề tài cung cấp những dữ liệu để xây dựng cơ sở lâm học của những phương thức lâm sinh được áp dụng cho rừng tràm cajuputi trồng ở đồng bằng sông Cửu Long. 27 (2) Về thực tiễn, đề tài cung cấp những căn cứ khoa học để phân chia những đơn vị kinh doanh rừng tràm cajuputi, dự đoán cấu trúc và quá trình sinh trưởng của cây cá thể và quần thụ tràm cajuputi, đồng thời xác định chu kỳ kinh doanh và những phương thức lâm sinh thích hợp cho rừng tràm cajuputi trồng ở đồng bằng sông Cửu Long. 6. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đề tài luận án này có 2 đóng góp mới sau đây: (1) Phân chia rừng tràm cajuputi trồng ở đồng bằng sông Cửu Long thành 3 cấp đất dựa trên 20% số cây có chiều cao lớn nhất trong lâm phần; trong đó tuổi cơ sở để phân chia cấp đất là 10 năm, còn khoảng cách chiều cao giữa hai cấp đất kế cận tại tuổi cơ sở là 2,0 m. (2) Xác định được đường kính và chiều cao thân cây tràm cajuputi trên cả ba cấp đất I, II và III chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm tại tuổi 2; còn thể tích thân cây ở tuổi 7 đối với cấp đất I và II, tuổi 13 đối với cấp đất III. Tương tự, thời điểm chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang sinh trưởng chậm đối với trữ lượng rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III lần lượt ở tuổi 5, 5 và 6; còn sinh khối khô cùng ở vào tuổi 4. Tuổi thành thục số lượng của cây tràm cajuputi trên cả ba cấp đất I, II và III xuất hiện sau 12 tuổi. Tuổi thành thục số lượng đối với trữ lượng gỗ của rừng tràm cajuputi trên cấp đất I, II và III tương ứng là 8, 8 và 10 năm. Tuổi thành thục số lượng đối với tổng sinh khối tươi và tổng sinh khối khô của rừng tràm cajuputi trên cả ba cấp đất I, II và III đều xuất hiện tương ứng ở cấp tuổi 6 và 8. 28 Chương I TỔNG QUAN 1.1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN LOẠI VÀ PHÂN BỐ CỦA CÂY TRÀM 1.1.1. Đặc điểm phân loại Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) thuộc họ Sim (Myrtaceae)1, 7. Loài này còn có tên gọi khác là Melaleuca leucadendron (L). L. var. minor (Smith) Duthie; Melaleuca minor Smith, Myrtus saligna Burm. f. Ở một số nước, tràm Melaleuca cajuputi Powell được gọi theo tên địa phương là smach chanlos (Cambodia), punk tree (Denmark), swamp tea tree (Philippines), galam (tiếng Sudan Indonesia), gelam (Malaysia), sametkhao (Thailand), tràm ta hay tràm cừ (Việt Nam)88. Theo Chevalier (1927)1 và CAB, Information (2006)88, về mặt phân loại, tràm Melaleuca cajuputi Powell là một trong 10 loài hợp thành phức hệ M. leucadendra hay còn gọi là M. leucadendron. Do có nhiều đặc điểm giống nhau, nên những loài thuộc phức hệ này rất khó phân biệt, nhất là ở những vùng chúng sống gần nhau. Trong phức hệ M. leucadendra, loài Melaleuca cajuputi có quan hệ gần gũi với M. viridiflora Sol. ex Gaertner và M. quinquenervia (Cav.) S. T. Blake. Những đặc tính phân biệt tràm Melaleuca cajuputi là cuống lá dài 311 mm; phiến lá hầu hết có kích thước lớn hơn 5 cm; lá già lốm đốm tuyến dầu, hoa văn mắt lưới nổi rõ như gân lá; chồi non có nhiều nhánh nhỏ vươn rộng. Trái lại, loài M. viridiflora Sol. ex Gaertner có cuống lá dài 12 cm; phiến lá rất mỏng và rộng hơn 2,5 cm; chồi non có nhiều nhánh nhỏ mềm mượt ép sát vào nhau. Loài M. quinquenervia giống Melaleuca cajuputi nhưng tuyến dầu không nổi rõ trên lá già, không tạo thành hoa văn mắt lưới mỏng. Loài Melaleuca cajuputi là một trong 250 loài của chi Melaleuca. Chúng phân bố chủ yếu ở Australia 38, 52. Loài Melaleuca cajuputi tương đối đa dạng 29 về chủng loại. Dựa vào đặc điểm hình thái, hàm lượng hóa học và phân bố địa lý, người ta phân chia Melaleuca cajuputi thành 3 phân loài – đó là phân loài cajuputi, cumingiana (Turcz.) Barlow và platyphylla Barlow. Hiện nay nhiều rừng trồng Melaleuca cajuputi được hình thành bởi những cá thể mang đặc điểm lai giữa hai phân loài cajuputi và cumingiana 1, 88. Ở Việt Nam, Melaleuca cajuputi là một trong số ít loài cây gỗ có sự đa dạng về sinh thái và hình thái. Ở miền Nam người dân quen gọi loài Melaleuca cajuputi là tràm cừ do gỗ của nó được sử dụng chủ yếu để làm cừ. Tuy nhiên, ngoài dạng tràm có thân cao để làm cừ, ở nước ta còn có dạng tràm thân thấp như cây bụi. Do nó cũng được dùng để chưng cất tinh dầu, nên người ta gọi là tràm gió. Theo Hoàng Chương (2004)90, cả 2 dạng tràm cừ và tràm gió đều thuộc loài Melaleuca cajuputi. Trong đề tài luận án tiến sĩ này, loài tràm Melaleuca cajuputi Powell (gọi tắt là tràm cajuputi) được trồng rừng để cung cấp gỗ làm cột và các loại cừ là đối tượng nghiên cứu của đề tài. 1.1.2. Đặc điểm phân bố và sinh thái Theo Doran và Gunn (1994)92, tràm cajuputi phân bố tự nhiên ở miền Bắc nước Úc và Papua New Guinea. Tuy nhiên, loài cây này cũng phân bố rộng rãi trong khu vực Đông Nam Á như Indonesia, Malaysia, Myanma, Thailand, Việt Nam và India. Nói chung, tràm cajuputi phân bố tự nhiên từ 120 độ vĩ Bắc đến 180 độ vĩ Nam. Trong tự nhiên, tràm cajuputi mọc chủ yếu ở các miền duyên hải của vùng nhiệt đới nóng ẩm với nhiệt độ trung bình cao nhất vào tháng nóng nhất là 31 330C; nhiệt độ trung bình thấp nhất vào tháng lạnh nhất là 17220C. Loài tràm cajuputi còn sống ở vùng có tới 230 ngày nhiệt độ trên 320C, nhưng chỉ có vài ngày nhiệt độ trên 380C. Nó cũng mọc cả ở vùng không có sương giá, lượng mưa trung bình năm dao động từ 1.3001.750 mm, gió mùa mạnh. Về độ cao, tràm cajuputi phân bố từ gần biển đến khoảng 200 m so với mặt biển. Nó sống tốt nhất ở những vùng đầm lầy ven biển; trong đó đất được hình thành từ phù sa bồi tụ, giàu hữu cơ, khả năng tiêu nước kém, độ màu mỡ thấp, nhiều axit sunphat. Trong các đầm lầy, tràm cajuputi cùng với các loài M. 30 leucadendra, Barringtonia actangula, Lophostemon suaveolens và Nauclea orientalis hình thành rừng thưa hỗn hợp hay rừng gỗ. Ở những vùng ít lầy hơn, nó sống chung với một số loài như khuynh diệp, xiêm gai và các loài M. dealbata Blake, M. saligna Schau và M. viridiflora Sol. ex Gaertner 88,92,93. Ngược lại, tại đảo Moluccas tràm cajuputi hình thành rừng gần như thuần loại. Nó cũng có thể mọc cả ở đất liền, trên những vùng đồi đất cằn cỗi với tầng đất sét nâu đỏ. Ở phía tây đảo Seram (Indonesia), tràm cajuputi hình thành rừng thuần loại hoặc những quần thể rải rác ở vùng đất thấp và đồi thấp từ 30150 m so với mặt biển. Ở vùng ven biển phía nam đảo Buru (Indonesia), tràm cajuputi thường mọc hỗn giao với các loài M. leucadendra và M. quinquenervia; còn ở bán đảo Hoamoal nó hình thành rừng thuần loại (150.000 ha) 88, 93. Những nghiên cứu của Andriesse (trích dẫn theo 96) cho thấy, tổng diện tích vùng đất than bùn ở Đông Nam Á ước tính khoảng 25 – 30 triệu ha, chiếm 60% đất than bùn toàn cầu. Đặc điểm của đất than bùn ở Đông Nam Á là chúng được bao phủ bởi rừng đầm lầy than bùn – đó là một hệ sinh thái có chức năng điều hòa nước, kiểm soát ngập úng, điều hòa dòng chảy và cải thiện tính chất của đất và nước. Đây cũng là một khu vực dự trữ cacbon rất lớn 56, 96, 97, 98, 100, 101, 102. Ở Australia có 7,1 triệu ha rừng tràm (4% diện tích rừng toàn quốc), nhưng chúng là loại rừng có diện tích lớn thứ 3 sau rừng Eucalyptus và Acacia 85, 91. Ở Việt Nam, trước đây rừng tràm cajuputi có khoảng 1,5 triệu ha; trong đó phân bố chủ yếu ở khu vực mũi Cà Mau, Tứ Giác Long Xuyên và Bãi Sậy. Nhưng ngày nay rừng tràm cajuputi chỉ còn khoảng 120.000 ha 75,76, 84, 93, 95. Tràm cajuputi sinh sản ngay từ khi 1314 tháng tuổi. Nó là loài giao phối cùng giống bắt buộc và thụ phấn chủ yếu nhờ các loại côn trùng, chim và động vật có vú nhỏ. Ở đảo Java, tràm cajuputi ra hoa quanh năm. Ở Úc tràm cajuputi ra hoa tháng 36 và tháng 812; hạt giống trưởng thành được thu hoạch vào tháng 1011 52, 88, 92, 93. 31 1.2. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ RỪNG TRÀM 1.2.1. Điều kiện hình thành rừng Tràm Theo Lâm Bỉnh Lợi (1981)31, rừng tràm ở vùng đồng bằng sông Cửu Long hình thành những quần thụ thuần loài trên đất phèn có độ pH trên dưới 4. Theo hệ thống phân loại rừng của Thái Văn Trừng (1998)58, rừng tràm thuộc “hệ sinh thái rừng úng phèn”; trong đó tràm cajuputi là loài cây thích nghi nhất và có thể sinh trưởng trong nước ngập phèn ngay từ khi còn là cây mầm và cây mạ. Rừng tràm cajuputi có thể hình thành trên những giồng cát bị ngập úng do mưa lũ. Loại rừng này phát triển rất mạnh ở khu vực Tứ Giác Long xuyên, Đồng Tháp Mười và bán đảo Cà Mau. Riêng trong khu vực trũng rộng lớn của khu vực U Minh có một kiểu phụ diễn thế nguyên sinh đặc sắc – đó là rừng ngập nước hỗn hợp trên đất than bùn hình thành ngay sau rừng ngập mặn. Những nghiên cứu của Hoàng Chương (2004)12 cho thấy, ở Việt Nam tràm cajuputi có thể phân bố tự nhiên đến phía nam tỉnh Thái Nguyên và tỉnh Vĩnh Phúc. Tại đây tràm cajuputi mọc rải rác hoặc tập trung thành những đám nhỏ trên những bãi đất trũng xung quanh những hồ nước nằm xen giữa những đồi đất thấp. Từ Nghệ An đến miền duyên hải Trung Trung Bộ và kéo dài đến Cà Mau, Kiên Giang và An Giang có thể bắt gặp tràm cajuputi mọc rải rác hoặc tập trung thành những quần thụ trên nhiều loại đất khác nhau. Tràm cajuputi có biên độ thích ứng rộng với nhiều nhân tố khí hậu, điều kiện đất đai và địa hình, độ cao so với mặt biển, chế độ thủy văn. Tuy nhiên, rừng tràm cajuputi trồng chỉ sinh trưởng, phát triển mạnh ở những nơi có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm với hai mùa mưa và khô rõ rệt; trong đó tổng lượng mưa hàng năm không dưới 1.500 mm. Tràm cajuputi cũng đòi hỏi đất sâu và ẩm, thành phần cơ giới trung bình, thoát nước tốt, không phèn hoặc phèn nhẹ với độ pH không thấp hơn 3,8; thời gian rừng bị ngập nước không kéo dài quá 3 – 4 tháng 73, 74. 1.2.2. Những nghiên cứu về cấu trúc và sinh trưởng rừng tràm cajuputi Cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu về cấu trúc, sinh trưởng và năng suất rừng Tràm cajuputi. Theo Hồ Văn Phúc và Vũ Đình Hưởng (2002)46, phân bố N32 D của rừng tràm cajuputi 410 tuổi ở Long An tồn tại dưới dạng phân bố Weibull. Nghiên cứu của Lê Minh Lộc (2005)33 cũng cho thấy, phân bố ND của rừng tràm cajuputi trồng trên đất sét và đất than bùn ở Cà Mau từ tuổi 511 cũng có dạng phân bố Weibull. Theo Smathi (2000)107, 108, tăng trưởng trung bình về trữ lượng của rừng tràm cajuputi tự nhiên ở Thailand là 10,3 (m3hanăm). Khi nghiên cứu rừng tràm cajuputi ở khu vực U Minh (Cà Mau), Phùng Trung Ngân và Châu Quang Hiền (1987)43 đã chỉ ra rằng, lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm có thể đạt 0,7 – 1,0 m về chiều cao; 0,6 – 0,7 cm về đường kính và 8 – 10 (m3hanăm) về trữ lượng. Những khảo sát của Viện điều tra quy hoạch rừng (1994)81 cho thấy, lượng tăng trưởng bình quân hàng năm của rừng tràm cajuputi ở đồng bằng sông Cửu Long trong 4 năm đầu là 1,0 cm về đường kính và 1,0 m về chiều cao; còn từ 5 đến 8 tuổi tương ứng là 0,9 cm và 0,8 m. Theo Thái Thành Lượm (1996)36, rừng tràm cajuputi trồng tại Kiên Giang và Tứ Giác Long Xuyên có tốc độ sinh trưởng bình quân hàng năm trong 5 năm đầu là 0,86 m về c