BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------------- NGÔ THỊ HẠNH ĐÁNH GIÁ BƯỚC ĐẦU VỀ THÀNH PHẦN LOÀI,
CẤU TRÚC VÀ ĐỘNG THÁI TÁI SINH CỦA CÁC Ô TIÊU
CHUẨN ĐỊNH VỊ TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH
VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ - BẮC CẠN
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
HÀ NỘI - 2009
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------------- NGÔ THỊ HẠNH ĐÁNH GIÁ BƯỚC ĐẦU VỀ THÀNH PHẦN LOÀI,
CẤU TRÚC VÀ ĐỘNG THÁI TÁI SINH CỦA CÁC Ô TIÊU
CHUẨN ĐỊNH VỊ TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH
VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ - BẮC CẠN
Chuyên ngành : Lâm học
Mã số : 60.62.60
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. Trần Văn Con
HÀ NỘI – 2009
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ÔTC Ô tiêu chuẩn :
OĐV Ô định vị :
HST Hệ sinh thái :
HSTR Hệ sinh thái rừng :
QXTV Quần xã thực vật :
TS Tái sinh :
VQG Vườn quốc gia :
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Sự đa dạng về thực vật rừng VQG Ba Bể .......................................... 49
Bảng 3.2. Kết quả sản xuất nông nghiệp các xã vùng nghiên cứu ..................... 51
Bảng 4.1. Kết quả phân loại trạng thái rừng ....................................................... 54
Bảng 4.2. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao ở các trạng thái rừng ....... 57
Bảng 4.4. Công thức tổ thành tầng cây tái sinh có 1 Bảng 4.5. Phân bố mật độ theo cấp chiều cao cây tái sinh ................................. 73 Bảng 4.6. Chất lượng cây tái sinh có đường kính 1 Bảng 4.7. Biểu chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh có d<1cm ........................ 76 Bảng 4.8. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất của các trạng thái rừng .. 79 Bảng 4.9. Biến động số cây theo cấu trúc N/D ................................................... 81 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Thiết kế ÔTCĐV ................................................................................. 29 Hình 2.2. Sơ đồ 25 ô vuông để điều tra Ô cấp A ................................................ 29 Hình 2.3 Xác định điểm đo đường kính ............................................................ 31 Hình 2.4. Các loại chiều cao của cây .................................................................. 31 Hình 2.5. Đo chiều cao cây tái sinh .................................................................... 33 Hình 4.1.Biểu đồ đại diện thể hiện phân bố N/D tuân theo hàm khoảng cách ... 52 Hình 4.2. Biểu đồ phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cấp kính của OĐV 06 trong 6 OĐV ....................................................................................... 54 Hình 4.3. Biểu đồ phân bố số cây theo cấp kính ................................................. 55 Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện phân bố tiết diện ngang theo cỡ kính G/D ............... 56 Hình 4.5. Sơ đồ cấu trúc thẳng đứng của rừng ở VQG Ba Bể ............................ 70 Hình 4.6. Tỷ lệ cây tái sinh theo cấp chiều cao .................................................. 74 Hình 4.7. Biểu đồ tỷ lệ chất lượng cây tái sinh có đường kính 1 Hình 4.8. Biểu đồ tỷ lệ chất lượng cây tái sinh có đường kính d<1cm .............. 76 Hình 4.9. Biểu đồ tỷ lệ nguồn gốc cây tái sinh d<1cm ....................................... 77 Hình 4.10. Biểu đồ phân bố số cây trong cấp kính d<1cm của 6 OĐV ............. 77 Nghiên cứu cấu trúc và động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất cần thiết để nắm bắt được các qui luật phát triển của rừng để có các quyết định điều chỉnh hợp lý và kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Trong đó, tái sinh
rừng là một quá trình phức tạp, nghiên cứu các quy luật tái sinh là cần thiết, vừa có ý nghĩa lý luận, vừa là cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm xúc tiến tái sinh rừng theo hướng sử dụng bền vững tài nguyên rừng. Để có cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp kỹ thuật phục hồi các trạng thái rừng phục vụ cho công tác bảo tồn tại Vườn quốc gia Ba Bể, chúng tôi thực hiện đề tài: “Đánh Nhân dịp này cho tôi được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học, TS.Trần Văn Con đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện
các nội dung của đề tài. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp
và các thầy cô giáo Khoa Sau đại học, Khoa Lâm học đã tạo điều kiện tốt cho tôi
hoàn thành chương trình cao học khoá 2007 - 2010.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Phòng Nghiên cứu kỹ thuật Lâm sinhViện
KHLN Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi có được số liệu để hoàn thành bài luận
văn này. Cũng nhân dịp này tôi xin cảm ơn lãnh đạo và anh chị em trong VQG Ba Bể đã hợp tác, giúp đỡ nhiệt tình giúp tôi hoàn thành tốt bài luận văn này. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè, người thân và
đồng nghiệp gần xa đã giúp đỡ tác giả cả về vật chất lẫn tinh thần trong quá trình
hoàn thành luận văn. Đó là nguồn cổ vũ lớn lao đối với tác giả.
Vì điều kiện thời gian nghiên cứu có hạn và những khó khăn khách quan
khác nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp. Tôi xin cam đoan số liệu điều tra, tính toán là hoàn toàn trung thực, công trình và sản phẩm khoa học là của bản thân tôi. Xin chân thành cảm ơn !
Tác giả
Ngô Thị Hạnh 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Chúng ta đang sống trong một thời đại với những mâu thuẫn gay gắt giữa các mục tiêu phát triển và các vấn đề suy thoái tài nguyên môi trường do chính con người gây ra. Sự tiến bộ của nền văn minh nhân loại tất yếu phải đô thị hóa và công nghiệp hóa. Quá trình này kéo theo nhu cầu ngày càng tăng về tài nguyên thiên nhiên. Nhưng dân số thì tăng rất nhanh, còn tài nguyên thiên nhiên thì có hạn. Sự khan hiếm về nguyên liệu, năng lượng, lương thực và nạn ô nhiễm môi trường ngày càng tăng đã và đang là những vấn đề cấp bách trong thời đại chúng ta. Đất nước Việt Nam mến yêu của chúng ta không nằm ngoại lệ, chúng ta phải có những quyết sách đúng đắn để giải quyết hài hòa mâu thuẫn giữa các mục tiêu kinh tế và yêu cầu bảo vệ môi trường sinh thái. Trong công cuộc phát triển bền vững của đất nước, rừng và nghề rừng có một vai trò hết sức quan trọng, giải hòa phần nào mâu thuẫn nêu trên. Rừng là nhân tố môi trường quan trọng bậc nhất và cũng là nguồn nguyên liệu cần thiết cho phát triển kinh tế. Rừng giữ vai trò quan trọng không gì thay thế được trong nhiều lĩnh vực: Phòng hộ bảo vệ môi trường, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen, tạo cảnh quan, cung cấp nhiều loại lâm sản và lâm sản ngoài gỗ thiết yếu, ... đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người. Theo đà phát triển của xã hội, kiến thức về rừng của con người ngày một sâu sắc hơn, quan điểm về mục tiêu sử dụng rừng ngày một đúng đắn và toàn diện, các biện pháp quản lý sử dụng rừng cũng dần được hoàn thiện. Tuy vậy, những đổi mới và tiến bộ của quản lý sử dụng rừng chưa đủ sức ngăn chặn nạn suy thoái rừng gây ra từ những nguyên nhân mang tính xã hội,... dẫn đến tình trạng phá vỡ cân bằng sinh thái, gây tổn hại môi trường sống, thiên tai mạnh hơn, gây nhiều thiệt hại đến tính mạng và tài sản của con người. 2 Đây là nỗi lo chung của hành tinh ta chúng ta hiện nay. Vì thế yêu cầu đặt ra hiện nay cho chúng ta là phải sử dụng tài nguyên rừng một cách bền vững, trong đó nhiệm vụ quan trọng nhất là tiếp tục nghiên cứu và khôi phục lại các hệ sinh thái rừng để duy trì khả năng cung cấp của rừng. Việc tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về rừng vẫn là cần thiết để con người đưa ra cách thức cải tạo, phục hồi, quản lý sử dụng rừng, ... từ đó nâng cao năng suất chất lượng rừng , biến rừng trở thành một người bạn thân thiết với con người. Để sử dụng, quản lý và phục hồi các hệ sinh thái rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng thì việc nghiên cứu cấu trúc và động thái có ý nghĩa hết sức quan trọng. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng nhằm duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cấu trúc, lợi dụng tối đa mọi tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy bền vững các chức năng có lợi của rừng về kinh tế, xã hội và môi trường; đồng thời chúng ta nắm bắt được các qui luật phát triển của rừng để có các quyết định điều chỉnh hợp lý và kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Vì vậy, việc xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên rừng là nhiệm vụ rất quan trọng. Để có cơ sở đề xuất những biện pháp kỹ thuật tác động hợp lý và hiệu quả, cần có những hiểu biết về lâm học, mà trong đó đặc điểm cấu trúc, động thái được xem là một trong những cơ sở quan trọng nhất để giúp chúng ta đưa ra các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp theo hướng “tiếp cận tự nhiên”, là cơ sở tạo nên sự thành công của công tác phục hồi rừng. Tuy nhiên, cho đến nay những nghiên cứu về cấu trúc và động thái vẫn chưa thể bao quát cho mọi khu rừng, chưa thể làm nổi bật những điển hình và đặc thù của mọi loại hình rừng ở từng khu vực cụ thể. VQG Ba Bể được thành lập theo quyết định số 83/TTg ngày 10/11/1992 của Thủ tướng Chính phủ với diện tích 7.610 ha, trong đó có 3 3.226 ha là phân khu bảo vệ nghiêm ngặt. Từ khi có quyết định thành lập VQG, hiện tượng khai thác, tác động không tốt vào rừng của người dân đã giảm đáng kể. Nhưng, không thể không nói đến một bộ phận nhỏ người dân khai thác trái phép vẫn tiếp tục diễn ra trong Vườn, đây là nguyên nhân chính làm suy thoái tài nguyên rừng nơi đây. Đồng thời diện tích rừng trước khi có có quyết định thành lập VQG đã bị khai thác làm cho suy thoái quá mức, việc khôi phục các hệ sinh thái rừng này là cần thiết cho VQG, đặc biệt cho hoạt động du lịch. Xuất phát từ thực tế đó, đề tài: “Đánh giá bước đầu về thành phần loài, cấu trúc và động thái tái sinh của các ô tiêu chuẩn định vị trong rừng lá rộng thường xanh vườn quốc gia Ba bể, Bắc cạn” được thực hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu biết về đặc điểm thành phần loài, cấu trúc và động thái tái sinh từ đó đề xuất biện pháp lâm sinh phù hợp nhằm khôi phục hệ sinh thái rừng nơi đây. Đây cũng là một trong những nội dung nghiên cứu thuộc đề tài “Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của TS. Trần Văn Con, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện. 4 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Ngoài nước 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và theo thời gian. Cấu trúc rừng hợp lý là cơ sở quan trọng phát huy tối ưu hiệu ích của rừng. Cấu trúc rừng trồng có thể được con người thiết kế một cách đầy đủ ngay từ khi thiết lập. Ngược lại , cấu trúc rừng tự nhiên được cho trước như là nhân tố tự nhiên, và con người thông qua một loạt các biện pháp tác động có thể điều chỉnh, làm cho rừng có cấu trúc hợp lý mà vẫn phù hợp với quy luật tự nhiên, mang lại hiệu quả cao nhất cho con người. Để thực hiện được sự điều chỉnh này, cần phải có những hiểu biết sâu sắc về các đặc điểm và tính qui luật của cấu trúc rừng. Ngày nay, số công trình nghiên cứu đã được công bố về cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới tương đối nhiều. Có thể điểm qua một số công trình có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài như sau: a) Về cấu trúc tổ thành Rừng mưa nhiệt đới với sự đa dạng và phong phú của nó đã cuốn hút nhiều nhà khoa học nghiên cứu sâu rộng như Richards P.W (1952) [46], Catinot (1965) [43], các tác giả này đã đi sâu vào biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng phẫu diện đồ, các nhân tố cấu trúc được mô tả phân loại theo các khái niệm: dạng sống, tầng phiến... Sự phong phú của hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học ghi nhận. Theo Richards P.W (1952) [46], trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hécta không mấy khi có ít hơn 40 loài cây gỗ, mà có trường hợp còn đến trên 100 loài. Ông cũng đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây rất phức tạp và rừng mưa đơn ưu 5 có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Baur G.N (1962) [42], khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên sông Amazôn, trên một ô tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hecta đã thống kê được 36 họ thực vật và trên ô tiêu chuẩn diện tích hơn bốn hecta ở phía bắc New South Wales cũng đã ghi nhận được sự hiện diện của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh. b) Về cấu trúc tầng thứ Đối với kiểu rừng lá rộng thường xanh của vùng nhiệt đới, do tính chất phức tạp của nó nên việc xác định tầng thứ có nhiều ý kiến trái ngược nhau. Có tác giả cho rằng ở kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi, vì không thể tìm thấy ở đây một giới hạn rõ rệt nào trong tầng cây gỗ này. Các tác giả theo quan điểm này cho rằng đã gọi là tầng thứ thì giữa tầng này và tầng khác phải có một khoảng trống rõ ràng. Beard (1946) [45] không thừa nhận sự phân tầng trong rừng Trinidad. Odum (1925) [45] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm ở độ cao dưới 600m ở Porto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở chiều cao riêng biệt nào cả. Nhưng ngược lại với ý kiến trên, có nhiều tác giả cho rằng rừng lá rộng thường xanh có từ 3 đến 5 tầng. Beard (1946) [45] cũng mô tả sự phân tầng rõ rệt trong rừng Trinidad, với ba tầng cây gỗ và tầng cây bụi, tầng mặt đất. Theo Richards P.W (1952) Catinot (1974) [46] cho rằng: rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hoá mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt tán với những cây có chiều cao trên 40m và những tầng bên dưới. Như vậy, hầu hết các tác giả nghiên cứu về rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng của đối tượng này nhưng mới chỉ dừng lại ở mức nhận xét theo cảm tính hoặc kết luận mang tính định tính, chưa có một tiêu chí phân loại tầng thứ nhất định. Việc phân chia tầng thứ theo chiều cao cũng chỉ mang tính 6 chất cơ giới, chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. c) Về cấu trúc tuổi Theo Richards P.W(1952) [46], trong rừng nhiệt đới có mùa khô hạn thật rõ, dựa vào vòng năm đôi khi có thể xác định được tuổi cây gỗ đại khái gần đúng và có thể dùng phương pháp này đối với một số ít loài cây trong rừng phân mùa thường xanh, nhưng trong rừng mưa điển hình với khí hậu tương đối không phân thành mùa thì vòng sinh trưởng hình thành hàng năm không phân biệt rõ rệt. Do đó, việc xác định tuổi cây trong rừng nhiệt đới có nhiều khó khăn, đôi khi là điều không thể được. Để giải quyết, các nhà nghiên cứu đã thay thế việc nghiên cứu tuổi cây rừng tự nhiên thông qua cấu trúc cấp kính (thể hiện sự kế tiếp của các thế hệ cây theo tuổi). Trong các cây ưu thế thường gặp, từ loài này qua loài khác (và đôi khi trong cùng một loài, từ nơi này qua nơi khác), đã có sự biến đổi rất lớn về độ nhiều trong các giai đoạn còn non. Một loài cây mà trong các tầng trên chiếm tỉ lệ lớn, có thể có rất nhiều đại biểu là mầm non và cây non, trong khi đó một loài cây khác, ở tầng trên cũng có nhiều không kém gì, lại có rất ít đại biểu trong số mầm non, cây non. Đôi khi một loài cây trong lúc còn là mầm non thì có nhiều, nhưng đến khi là cây lớn lại hoàn toàn vắng hẳn. d) Về cấu trúc mật độ Theo Richards P.W (1952) [46], trong rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ và châu Phi, mật độ lâm phần (cây có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên) biến động từ 390 - 1.710 c/ha, trong đó mật độ của những cây có đường kính từ 41cm trở lên khoảng 39 - 60 c/ha. Baur G.N (1962) [42], cũng cho biết: trong rừng mưa nguyên sinh ở Mã Lai trên diện tích một hecta có khoảng 550 cây có đường kính từ 10cm trở lên, trong đó những cây có đường kính trên 48cm từ 42 - 65 c/ha. 7 Về mật độ tối ưu lâm phần, H. Thomasius (1972) đã xây dựng lí thuyết khoảng sống và hằng số không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ và tuổi. Kairukstis (1980) xác định mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán lá và mức độ che phủ. e) Về nghiên cứu dạng sống và đa dạng sinh học Raunkiear (1934) [48] đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau. Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964)... và để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định. f) Về nghiên cứu định lượng Để có cái nhìn toàn diện và chính xác hơn về cấu trúc phức tạp của rừng nhiệt đới các nghiên cứu cấu trúc rừng được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: B.Rollet (1971) [47] đã biểu diễn các quan hệ chiều cao- đường kính ngang ngực, đường kính tán - đường kính ngang ngực bằng các hàm hồi quy; phân bố đường kính tán, đường kính thân cây dưới dạng các phân bố xác suất; Balley (1973) [41] mô hình hoá cấu trúc thân cây với phân bố số cây theo cỡ kính ( N-D) bằng hàm Weibull. Nhiều tác giả khác dùng hàm Schumacher, hyperbol, hàm mũ, Poisson, Charlier,... để mô hình hoá cấu trúc rừng (dẫn theo Trần Văn Con, 2001,). 8 Nhìn chung các nghiên cứu về cấu trúc theo định lượng trên cơ sở thống kê sinh học vẫn tập trung vào giải quyết phân bố số cây theo cỡ kính. Các hàm toán học được sử dụng để mô phỏng quy luật này rất đa dạng và phong phú. Xu hướng nghiên cứu các quy luật phân bố của các nhân tố điều tra thông qua các hàm toán học là phù hợp nhất. Qua thực tế nghiên cứu thì rất khó có một hàm toán học nào có thể phù hợp một cách tuyệt đối các quy luật của tự nhiên. Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, chưa thấy một công trình nào nghiên cứu đầy đủ về tất cả các mặt trong cấu trúc rừng. 1.1.2. Nghiên cứu về động thái tái sinh rừng tự nhiên Vấn đề tái sinh nhiệt đới, cũng như hiệu quả của cách xử lý lâm sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng khác nhau được thảo luận nhiều nhất. Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên trên thế giới đã trải qua hàng trăm năm nhưng đối với rừng nhiệt đới mới chỉ đề cập đến từ những năm 1930 trở lại đây. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt như sau: Lập ÔTC để điều tra đánh giá tái sinh rừng là một nhiệm vụ cần thiết đối với các mục đích kinh tế lâm học. Các nhà nghiên cứu đều có quan điểm thống nhất rằng nghiên cứu tái sinh rừng là nhằm xác định được mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con v.v… Để xác định mật độ cây con ta dùng các phương pháp: Ô dạng bản (diện tích 1 4m2), dải hẹp và ô có kích thước lớn (10 100m2). Phổ biến nhất là cách dùng phương pháp thống kê từng phần bằng cách đặt các ô dạng bản trong ô thí nghiệm 0,5 1 ha (Povarnixhun, 1934; Yurkevich, 1938…). 9 Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 100m2. Phổ biến nhất là bố trí theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25 1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938). Phương pháp này trong điều kiện tái sinh sẽ khó xác định được quy luật phân bố hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê, Barnard (1950) đã đề nghị phương pháp “Điều tra chẩn đoán”, theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác [44. Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. a) Xác định thời gian nghiên cứu tái sinh Đa số các nhà lâm nghiệp cho rằng, trong nghiên cứu tái sinh rừng cần phải xem xét quá trình tái sinh kể từ khi hình thành cơ quan sinh sản, sự hình thành hoa, quả, các tác nhân phân tán hạt, sự phù hợp của mùa vụ hạt giống với điều kiện khí hậu … Phần lớn các nhà lâm học Liên Xô cũ lại đề nghị chỉ nên nghiên cứu quá trình tái sinh rừng bắt đầu từ cây có hoa quả, thậm chí từ thời gian cây mạ trở đi. b) Điều tra đánh giá tái sinh tự nhiên Khi nghiên cứu ở Châu Phi A.Obrevin (1938) [39] nhận thấy, cây con của những loài cây ưu thế trong rừng có thể cực hiếm hoặc vắng hẳn. Đây là hiện tượng không sinh con đẻ cái của cây mẹ trong rừng mưa. Mặt khác trong rừng mưa tổ thành rừng thường thay đổi theo không gian và thời gian, ngay cả trong cùng một địa điểm, cùng một thời gian nhất định, tổ hợp các cây sẽ được thay thế bằng tổ hợp loài cây khác hẳn. Nếu xét trên diện tích nhỏ, tổ hợp loài cây tái sinh không mang tính chất kế thừa. Nhưng nếu xét trên một phạm vi rộng, thì tổ hợp các loài cây sẽ thừa kế nhau theo phương thức tuần 10 hoàn. Thành công của A. Obrevin đã khái quát được hiện tượng bức khảm tái sinh. Ông coi đó là “Hiện tượng thuần tuý ngẫu nhiên”. Điều tra đánh giá tái sinh rừng là nhiệm vụ cần thiết của các nhà điều tra.Việc nghiên cứu phân bố cây tái sinh tự nhiên cũng có nhiều công trình đề cập đến, đáng chú lý là công trình của Richards.P.W (1952) [46]. Tác giả đã nghiên cứu tái sinh ở rừng mưa nhiệt đới. Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong các ô dạng bản, thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hoặc khác biệt cây mẹ. Vansteenis (1956) 49 khi nghiên cứu về rừng mưa đã nhận xét, đặc điểm hỗn loài của rừng mưa nhiệt đới là nguyên nhân dẫn đến đặc điểm tái sinh phân tán liên tục. Ngược lại, tái sinh phân tán liên tục ở rừng mưa lại là tiền đề để tạo thành một rừng mưa hỗn loài khác tuổi. Tổ thành những loài cây tái sinh mọc ở lỗ trống là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn, không có mặt trong tổ thành rừng, mà nguồn gốc có thể là do chim, những động vật từ xa mang tới … Tỷ lệ cây ưa sáng tỷ lệ thuận với kích thước lỗ trống, tức là kích thước lỗ trông càng lớn, thì tỷ lệ cây ưa sáng càng nhiều. Đây là loài cây tiên phong làm nhiệm vụ hàn gắn các lỗ trống ở trong rừng. Sau khi các loài cây ưa sáng tạo ra bóng, cây tái sinh của những loài cây chịu bóng có trong thành phần của rừng nguyên sinh xuất hiện, vươn lên thay thế các loài cây ưa sáng. Khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Châu Á, tác giả cho thấy có hai đặc điểm tái sinh phổ biến, đó là tái sinh vệt và tái sinh phân tán liên tục. Trong số các công trình nghiên cứu của các tác giả về phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới đáng chú ý nhất là công trình nghiên cứu của P. Richard (1952). Ở Châu Phi, trên cơ sở số liệu thu thập, Taylor (1954), Bennard (1955) xác định các cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt, cần phải bổ sung bằng cách trồng rừng. Các tác giả nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới Châu Á , như Budowski (1956), Bara (1954), Catinott (1965) lại có nhận 11 định rằng: Dưới tán rừng nhiệt đới, nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế. Do vậy, các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ cây tái sinh sẵn có dưới tán rừng. Bernard Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố tái sinh đã nhận xét. Trong các ÔTC có kích thước nhỏ (1 x 1m); (1 x 1,5m) cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một ít có dạng phân bố Poisson. Ở Châu Phi, trên cơ sở sinh trong rừng nhiệt đới bị thiếu hụt, cần phải bổ sung thêm bằng trồng nhân tạo. các số liệu thu thập, Taylor (1954), và Bernad (1955) cho thấy số lượng cây tái Các công trình nghiên cứu trên đây phần nào đã làm sáng tỏ các phương pháp điều tra tái sinh. Tuy nhiên vì rừng mưa nhiệt đới luôn tồn tại đới nói chung vẫn chưa thật đầy đủ và hệ thống cho từng loại rừng cụ thể. những quy luật hết sức phức tạp, do vậy việc nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt 1.2. Trong nước 1.2. 1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên Ở Việt Nam, diện tích rừng đang không ngừng suy giảm, mà điều chỉnh cấu trúc rừng trồng cũng như rừng tự nhiên theo hướng có lợi cho con người sẽ mang lại giá trị to lớn. Chính vì vậy, từ những năm đầu thành lập ngành lâm nghiệp, đã có nhiều công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ công tác quản lý, kinh doanh lâu dài và ổn định. Các công trình nghiên cứu có thể kể ra như sau: a) Cấu trúc tổ thành Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt nam, trên quan điểm hệ sinh thái, Thái Văn Trừng (1963,1978,1999) [30] đã dựa trên số lượng và sinh khối nhóm loài ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Nam để phân định các ưu hợp và phức hợp. Nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp không quá 10 loài, tỉ lệ cá thể của mỗi loài ưu thế chiếm khoảng 5% và tổng số cá thể của 10 loài ưu thế đó phải chiếm 40-50% tổng số cá thể cây của các tầng lập quần trong quần 12 thể trên đơn vị diện tích điều tra. Trường hợp độ ưu thế các loài cây không rõ ràng gọi là các phức hợp. Do đặc trưng khí hậu và đất thuận lợi cho nhiều loài cây cùng phát triển, cho nên trong rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới hiếm khi chỉ có một loài ưu thế duy nhất tạo thành các quần hợp như vùng ôn đới. Theo Nguyễn Hồng Quân (1982) [24], trong rừng loại IVb ở Kon Hà Nừng, trên diện tích một ha có khoảng 60 loài, nhưng các loài có tổ thành lớn nhất cũng không vượt quá 10%. Nguyễn Văn Trương (1983) [33], cho rằng: trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên cũng có đến ba bốn chục loài trên một ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn có thể vươn đến lớp không gian cao 30m chỉ từ 10-20%. Để đánh giá tổ thành rừng, nhiều tác giả đã sử dụng công thức tổ thành trên tỉ lệ phần mười theo số cây, diện ngang, hoặc chỉ số IV%, trong đó phương pháp tính tỉ lệ tổ thành (IV%) theo phương pháp của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề (1984) [13] thường được các nhà khoa học vận dụng trong những công trình nghiên cứu cấu trúc rừng. Về nghiên cứu mối quan hệ sinh thái giữa các loài cây trong rừng tự nhiên, Nguyễn Hải Tuất (1991) [28], đã sử dụng phương pháp tương quan giữa hai sự kiện và phương pháp kiểm tra tính độc lập bằng mẫu biểu 2 x 2. Hạn chế của phương pháp trên là kết quả đánh giá phụ thuộc vào độ lớn của ô thu thập số liệu, và tác giả đã đề xuất có thể dùng phương pháp 6 cây để đánh giá sẽ khách quan hơn. b) Cấu trúc tầng thứ Khác với một số tác giả nước ngoài về quan điểm tầng thứ trong rừng nhiệt đới, ở Việt nam hầu như các nhà khoa học đều thống nhất là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên. Thái Văn Trừng (1963,1978) [30] đã phân rừng kín thường xanh mưa 13 ẩm nhiệt đới ở Việt Nam thành năm tầng: tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3, tầng cây bụi thấp B và tầng cỏ quyết C. Trần Ngũ Phương (1970, 1998, 1999) [25], cho rằng: số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là năm, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi. Nhưng theo ông việc phân tầng theo các cấp chiều cao là không khoa học. Thực tế nếu phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn cấp chiều cao, thì việc phân tầng ấy chỉ đơn thuần mang tính chất định tính. Theo Nguyễn Văn Trương (1973,1983) [34] khi nghiên cứu cấu trúc đứng của rừng tự nhiên ở các vùng Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Giang, Bắc Kạn và Tuyên Quang, đã chia chiều cao rừng từ đỉnh cây cao nhất đến cây thấp nhất thành một số cấp chiều cao theo công thức Hoppman và gộp thành năm cấp chiều cao. Lê Minh Trung (1991,1992) [28], trên cơ sở phân cấp chiều cao với cự li cấp là hai mét; đã phân các ưu hợp giổi xanh, ưu hợp bằng lăng thành ba tầng và ưu hợp dầu đỏ thành hai tầng với giá trị các đường giới hạn tầng khác nhau cho rừng ở vùng Gia Nghĩa- Đắc Nông. Đào Công Khanh (1996) [17], cũng cho biết: trong rừng mưa nhiệt đới, sự ứ đọng tầng tán hình thành tầng tích tụ ở một vài cấp chiều cao là tồn tại rõ rệt. Qua đây cho thấy, quan điểm phân chia mặt cắt đứng của rừng thành các cấp chiều cao để có cơ sở định lượng cấu trúc, được nhiều nhà khoa học tán thành và áp dụng. c) Về cấu trúc mật độ Trần Văn Con (1991) [2], đề nghị ứng dụng mô phỏng toán trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên dựa trên tương quan giữa tổng số cây và tiết diện ngang của lâm phần rừng khộp, tính toán các tham số phù hợp cho biết rằng rừng khộp Tây Nguyên có mật độ rất thưa, độ đầy chỉ đạt từ 0,4- 0,7. mỗi dạng cấu trúc để xác định mật độ tối ưu của lâm phần; qua đó cũng cho 14 Vận dụng phương pháp trên, Bảo Huy (1990,1993) [15], dùng phân bố khoảng cách và kiểm tra bằng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để xác định các kiểu phân bố cây rừng trên bề mặt cho các đơn vị phân loại của lâm phần bằng lăng ở Đắc Lắc. Lê Sáu (1996) [27], áp dụng khi nghiên cứu phân bố cây ở các lâm phần rừng tự nhiên Kon Hà Nừng. Từ cự ly bình quân cây rừng tính toán theo phương pháp trên, kết hợp với việc xác định mô hình cấu trúc N/ D định hướng, tính toán được mô hình cự ly bình quân tối ưu giữa các cây rừng theo cỡ kính phục vụ cho công tác bài cây khai thác, tỉa thưa nuôi dưỡng rừng, Bảo Huy(1993,2002)[15]). d) Về cấu trúc tuổi Một trong những nội dung cần đề cập khi nghiên cứu cấu trúc rừng đó là cấu trúc tuổi. Nhưng khác với rừng trồng, có thể xác định tuổi thông qua hồ sơ trồng rừng, còn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới thì vấn đề này hết sức khó khăn và hầu như chưa có phương pháp nào để xác định chính xác. Vì thế, hiện nay các nghiên cứu về cấu trúc tuổi rừng tự nhiên ở Việt Nam vẫn còn hạn chế. Phùng Ngọc Lan (1986) cho rằng: nghiên cứu cấu trúc tuổi của rừng mưa nhiệt đới là vấn đề cực kì khó khăn vì hiện nay chưa đủ cơ sở tin cậy để căn cứ vào vòng năm xác định tuổi của các cây rừng nhiệt đới. Mặc dù vấn đề vòng năm đã được Giang Văn Thắng, Trịnh Khắc Mười (1988), bước đầu nghiên cứu và cho biết các loài: cồng, ràng ràng, táu và huỹnh mỗi vòng năm ứng với một năm tuổi. Nhưng thật ra, phương pháp tính tuổi theo vòng năm áp dụng cho rừng ôn đới chỉ đúng với những loài cây ôn đới hoặc trên một số đối tượng hạn chế là các cây rừng nhiệt đới rụng lá, sinh trưởng ở nơi có hai mùa rõ rệt. Vì vậy, trong thực tế nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu phân bố số cây theo cấp kính để thay thế cho việc nghiên cứu cấu trúc tuổi đối với rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới. 15 e) Nghiên cứu định lượng mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc Khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền bắc Việt Nam, Đồng Sĩ Hiền (1974) [24], có kết luận: phân bố số cây theo cỡ đường kính là phân bố giảm nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa và tác giả đã dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để mô tả phân bố này. Nguyễn Văn Trương (1983) [34], đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, logarit, phân bố Poisson và phân bố Pearson để biểu thị cấu trúc số cây - cấp đường kính của rừng tự nhiên hỗn loại, trong đó riêng phân bố Pearson không mang lại kết quả mong muốn. Trần Văn Con (1991,1992) [2], dùng phân bố Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Tây Nguyên; đề tài sử dụng để tham khảo phương pháp nghiên cứu. Lê Minh Trung ( 1991) qua thử nghiệm mô phỏng phân bố N/ D rừng tự nhiên ở Gia Nghĩa - Đắc Nông bằng bốn dạng hàm: Poisson, Weibull, Hyperbol và Meyer, đã có kết luận: hàm Weibull có khả năng tiếp cận được phân bố thực nghiệm của đường kính rất tốt, tuy nhiên việc xác định hai tham số của phương trình rất phức tạp vì thế đã sử dụng hàm Meyer để tính toán. Bảo Huy (1993) [15] qua thử nghiệm mô phỏng phân bố thực nghiệm N/ D cho rừng ưu thế bằng lăng ở Đắc Lắc theo các dạng phân bố: Poisson, khoảng cách, hình học, Weibull và Meyer, có kết luận: phân bố khoảng cách và trường hợp riêng là phân bố hình học khái quát khá tốt cho phân bố thực nghiệm N/ D của tổng thể. Lê Sáu (1996) [27], Trần Xuân Thiệp (1996), khẳng định phân bố Weibull thích hợp nhất để mô tả phân bố N/D cho tất cả các trạng thái rừng tự nhiên, cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay một đỉnh. Bên cạnh các nghiên cứu về phân bố N/D, thì phân bố N/H cũng đã 16 được nhiều nhà khoa học tiến hành. Bảo Huy (1993), Lê Sáu (1996), qua nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây trong các kiểu rừng thường xanh và rừng hỗn loài bằng lăng chiếm ưu thế ở Kon Hà Nừng và Đắc Lắc, đều đi đến kết luận là phân bố N/H có dạng một đỉnh với nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, và hàm Weibull thích hợp nhất để mô tả phân bố này. Trong khi nhiều tác giả có xu hướng sử dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính và chiều cao rừng tự nhiên hỗn loại, Đào Công Khanh (1994,1996) [14], đã dùng hàm sinh trưởng Schumacher để mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D và N/H (thông qua tần số luỹ tích) cho rừng hỗn loại ở Hương Sơn - Hà Tĩnh, với kết quả khả quan hơn hẳn so với phân bố Weibull. Trần Xuân Thiệp (1996) [29], sau khi thử nghiệm các hàm Meyer, Weibull để mô phỏng kết cấu N/D và N/H cho rừng Hương Sơn- Hà Tĩnh, cũng đã nhận định: sự phù hợp giữa phân bố lí thuyết và thực tế cho phép dựa vào hàm Weibull để điều tiết rừng trong giai đoạn quá độ chuyển hóa về rừng chuẩn cũng như trong quá trình kinh doanh rừng bền vững. Trần Cẩm Tú (1998,1999) [35], qua nghiên cứu rừng tự nhiên ở Hương Sơn - Hà Tĩnh có nhận định: hàm khoảng cách mô phỏng tốt cho phân bố N/D và hàm Weibull thích hợp để mô phỏng phân bố số cây theo cỡ chiều cao cho rừng tự nhiên hỗn loại sau khai thác. Trong quá trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên, mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra được xác lập bằng các phương trình toán học ngày càng được chú trọng. Đồng Sỹ Hiền (1974) [10], đề nghị sử dụng phương trình logarit hai chiều hoặc hàm mũ để biểu thị tương quan H/ D cho rừng tự nhiên Việt Nam. Mối quan hệ giữa thể tích thân cây với hai nhân tố D và H đã được Viện Điều tra Quy hoạch rừng (1994) xây dựng dưới dạng biểu, áp dụng riêng 17 cho từng vùng và chung cho cả nước, thuận lợi cho việc tra nhanh trữ lượng trong trường hợp không có điều kiện nghiên cứu hình số f. Đỗ Đình Sâm và các cộng sự (2001), qua nghiên cứu rừng tự nhiên sau khai thác, thấy rằng: quy luật phân bố thể tích theo cấp thế hệ và đặc điểm tái sinh rừng thay đổi. Phân bố N/D theo hướng giảm dần, lệch phải một đỉnh hoặc một số trường hợp là hai đỉnh. Số lượng cây tái sinh mục đích trong các trạng thái rừng sau khai thác giảm rõ rệt so với trước khai thác. Nhận xét Rừng nhiệt đới nói chung và rừng mưa Việt Nam nói riêng rất đa dạng về thành phần loài và cấu trúc. Rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh là một trong những đối tượng được các nhà khoa học quan tâm bởi tính đa dạng phong phú và bí ẩn của nó. Việc nghiên cứu cấu trúc hầu hết các tác giả trong và ngoài nước đã nghiên cứu định tính và định lượng phần nào phản ánh rõ nét hơn về cấu trúc của rừng trong khu vực. Tuy có nhiều nghiên cứu nhưng những nghiên cứu này chưa mang tính toàn diện. Do đặc trưng của khu rừng là đa dạng loài... nên nghiên cứu chỉ tập chung phần lớn vào cây có giá trị kinh tế. 1.2. 2. Nghiên cứu về động thái tái sinh rừng tự nhiên Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu, muộn hơn các nước trên thế giới, khoảng năm 1960. Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên những quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều. a) Một số phương pháp điều tra tái sinh gần đây được các tác giả trong nước sử dụng trong các đề tài của mình như sau: Đỗ Thị Ngọc Lệ (2007) [21], trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên tại xã Đú Sáng, huyện Kim Bôi, tỉnh Hoà Bình bằng các 18 phương pháp thu thập số liệu khác nhau đã kết luận trong điều tra cây tái sinh, phương pháp tốt nhất là trong mỗi ô tiêu chuẩn điều tra lâm học, lập 5 ô dạng
bản với diện tích mỗi ô 25m2 bố trí ở 4 gốc và trung tâm của ô tiêu chuẩn. Phạm Ngọc Thường (2003) 37 vận dụng phương pháp lập ÔTC điển
hình 300m2/Ô (15 x 20m) để điều tra tổ thành cây gỗ tái sinh, sau đó mở rộng
dần diện tích ÔTC ở các cỡ diện tích khác nhau từ 400 – 700m2/Ô, lặp lại 3 lần ở ba khoảng thời gian bỏ hoá để kiểm tra tỷ lệ tổ thành loài cây tái sinh mới xuất hiện làm cơ sở xác định diện tích ÔTC cần điều tra. Nếu diện tích mở rộng có loài cây tái sinh mới xuất hiện chiếm tỷ lê tổ thành lớn hơn 10% coi như có ý nghĩa, nếu nhỏ hơn 10% coi như không có ý nghĩa. Từ đó xác định diện tích ÔTC điển hình cần đo đếm là diện tích ô mà nếu mở rộng không còn loài cây tái sinh mới xuất hiện có tỷ lệ tổ thành trên 10%. Kết quả cho thấy với thảm cây gỗ phục hồi sau nương rẫy nhỏ hơn 3 năm, diện tích
ÔTC là 300m2, từ sau 6 năm diện tích là 400 – 500m2/ÔTC. Để đảm bảo sai số tính toán các chỉ tiêu mô tả đặc điểm tái sinh giữa khoản thời gian tái sinh
là như nhau, nên xác định diện tích ÔTC điển hình là 500m2 (20 x 25m) áp dụng cho tất cả các thời gian bỏ hoá. Lựa chọn các đối tượng đồng nhất tương đối các điều kiện (vị trí địa hình, cấp độ dốc, hướng phơi) để lập ÔTC điển
hình. Trong mỗi ÔTC lập 5 ô dạng bản (ÔDB), diện tích 25m2 (5 x 5m) để điều tra lớp cây tái sinh. Các ô dạng bản được bố trí một ở trung tâm, bốn ở khác ở gần bốn góc của ÔTC. Vũ Tiến Hinh (2005) 11. Trên mỗi ÔTC sơ cấp có diện tích 2.500m2 (50 x 50m) thiết lập một ÔTC thứ cấp bán định vị (gọi tắt là ÔTC bán định vị)
có diện tích 1.000m2 (40 x 25m). Trên mỗi ÔTC bán định vị tiếp tục thiết lập
12 ô dạng bản, mỗi ô dạng bản có diện tích 9m2 để điều tra tái sinh. Hoàng Thị Phương Lan (2004) 19, trên mỗi ÔTC 1.000m2 lập 12 ô
dạng bản (ÔDB), có diện tích 9m2 (3 x 3m) tiến hành điều tra tái sinh. 19 Phương pháp lập ô điều tra tái sinh như sau: Gao điểm của các đường là tâm của ô dạng bản, từ tâm ô dạng bản láy sang hai bên 1,5m ta sẽ được một ô
vuông có diện tích 9m2. b) Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam Các kết quả nghiên cứu về tái sinh mới chỉ đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học hoặc công bố trên các tạp chí lâm nghiệp. Nổi bật có công trình của Thái Văn Trừng (1963, 1978) 30 về “Thảm thực vật rừng Việt Nam”. Ông đã nhấn mạnh ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh. Năm (1962 - 1963) Viện điều tra Quy hoạch với sự giúp đỡ của chuyên gia Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu tái sinh tại vùng Sông Hiếu, Nghệ An bằng phương pháp đo đếm điển hình dựa vào số liệu cây tái sinh/1 ha. Kết quả điều tra đã được Vũ Đình Huề (1975) [12], tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hình tái sinh tự nhiên Miền Bắc, Việt Nam”. Dựa vào mật độ tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) [13], đã phân khả nằng tái sinh thành ba cỡ: Cỡ rất tốt có mật độ cây tái sinh lớn hơn 12.000 cây/ha, cỡ trung bình có mật độ cây tái sinh từ 2.000 – 4.000 cây/ha. Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện điều tra Quy hoạch rừng cũng đã tiến hành điều tra tái sinh rừng tự nhiên một số tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh. Ô tiêu
chuẩn được lập với diện tích 2.000m2 cho từng trạng thái. Đo đếm tái sinh
trên dạng bản có diện tích từ 100 – 125m2, kết hợp điều tra theo tuyến. Từ dó tiến hành phân chia trạng thái rừng và đánh giá tái sinh. Đến năm 1969 Vũ Đình Huề đã chia tái sinh ra thành 5 cấp: Rất tốt, tốt, trung bình, xấu, rất xấu. Trong nghiên cứu này, việc đánh giá tái sinh rừng mới chỉ dựa vào số lượng mà chưa quan tâm đến chất lượng tái sinh. 20 Trần Ngũ Phương (1970) [17] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”. lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối Vũ Đình Huề (1975) 12 kết luận: Tái sinh tự nhiên rừng Miền Bắc Việt Nam có đặc điểm của rừng nhiệt đới. Trong rừng nguyên sinh tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, ở rừng thứ sinh tồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị. Hiện tượng tái sinh theo đám tạo nên sự phân bố số cây giá tái sinh tự nhiên áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở Miền Bắc nước ta. không đều trên mặt đất rừng. Từ kết quả đó, tác giả xây dựng tiêu chuẩn đánh Tình hình tái sinh rừng tự nhiên ở khu vực Kon Hà Nừng đã được Phùng Tửu Bôi (1978) nhận xét: Dưới tán rừng lá rộng thường xanh cây
phong phú, 100m2 có từ 18 đến 20 loài, về cơ bản thành phần loài cây tái sinh dưới tán từng trùng lặp cây mẹ tăng trên. Tuy nhiên cũng có sự khác nhau nhất định. Kết quả điều tra cây tái sinh cho thấy các loài cây tiên phong bao gồm: Cây tiên phong bán định cư (Hu Đay, Ba Ba, Ba Soi, Thôi Ba …) cây tiên phong định cư (Cáng Lò, Vạng Trứng, Vối Thuốc …). Số lượng cây tái sinh giảm theo chiều cao, chỉ có một số loài phân bố liên tục. Mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với lớp cây tái sinh trong rừng hỗn loài cũng đã được đề cập trong công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983). Theo tác giả, cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý vừa cung cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng. Muốn đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì rõ ràng là lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên. Điều kiện này 21 không thực hiện được trong rừng tự nhiên ổn định mà chỉ có trong rừng chuẩn có hiện tượng tái sinh liên tục đã được sự điều tiết khéo léo của con người. Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) [9] làm sáng tỏ. Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán. Từ đó tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này. Hiện tượng tái sinh lố trống ở rừng thứ sinh cùng Hương Sơn – Hà Tĩnh được Vũ Đình Huề, Phạm Đình Tam (1989) 9 nghiên cứu và kết luận: Những loài cây trong giai đoạn non, cây chịu bóng dưới tán rừng có số lượng tái sinh lớn nhưng chỉ có cây con chiều cao thấp hơn 50cm và ít có cây lớn hơn. Mật độ cây tái sinh và phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao thay đổi, rừng sau khai thác số cây tái sinh có chiều cao trên 1,5m tăng lên. Vũ Tiến Hinh (2005), trên mỗi ÔTC sơ cấp có diện tích 2.500m2 (50 x 50m) thiết lập một ÔTC thứ cấp bán định vị (gọi tắt là ÔTC bán định vị) có
diện tích 1.000m2 (40 x 25m). Trên mỗi ÔTC bán định vị tiếp tục thiết lập 12
ô dạng bản, mỗi ô dạng bản có diện tích 9m2 để điều tra tái sinh. Trần Ngũ Phương (2000) [26] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”. 22 Nghiên cứu tái sinh 9 loài cây gỗ có giá trị kinh tế [36] (Táu mật, giẻ, re, lim xanh, cà ổi, sến, xoay, vàng tâm, giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với rừng giàu chưa bị tác động nhận thấy số lượng cây tái sinh giảm rõ rệt: Ở rừng nguyên sinh, tổng số cây tái sinh mục đích đạt 2594 cây/ha, trong khi đó ở rừng IIIA2 số lượng giảm xuống còn 1481 cây/ha, ở rừng IIIA1 chỉ còn là 750 cây/ha; trong đó có một số loài hầu như rất ít gặp như lim xanh, re, vàng tâm, xoay, sến. Tỷ lệ % so với tổng số các loài cây tái sinh cũng giảm rõ rệt. Tuy nhiên, rừng ở Kon Hà Nừng còn có trữ lượng cao và khai thác chọn mới được diễn ra trong vòng 10 năm thì sự thay đổi trong tái sinh chưa xảy ra mạnh. Nhận xét Quá trình TSTN ở rừng mưa nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu. Lịch sử nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới ra đời muộn hơn rừng ôn đới. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về TSTN của rừng mưa chỉ tập trung ở một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi, không còn giữ được bộ mặt nguyên thuỷ của nó. Đề cập đến TSTN ở đây rất phức tạp vì ở đây những quy luật tự nhiên của quần thể đã bị đảo lộn do tác động đa dạng của con người. Tính phức tạp này đã làm việc xác định phương thức xúc tiến TS có hiệu quả cho rừng nhiệt đới khó khăn hơn nhiều. Có nhiều cách lập ÔTC điển hình để nghiên cứu các quy luật tái sinh, nhưng nghiên cứu định vị cố định toạ độ, nghiên cứu để rút ra những quy luật tái sinh cho rừng tự nhiên theo toạ độ địa lý còn ít. Việc lập các ÔTC định vị giúp nghiên cứu các quy luật tái sinh được tốt hơn, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh cho rừng tự nhiên hết sức cần thiết để điều chỉnh tổ thành loài cây tùy theo mục đích. 23 1.3. Một số nghiên cứu về VQG Ba Bể a) Nguyễn Thế Cường (2002) [6], nghiên cứu thảm thực vật rừng trên núi đá vôi tại VQG Ba Bể - Bắc cạn, cho kết quả như sau: 1. Với diện tích rừng tự nhiên hiện có của VQG Ba Bể, vận dụng hệ thống phân loại rừng Việt Nam của thực vật rừng, đề tài xác định toàn bộ diện tích rừng hiện có đều thuộc một kiểu thảm thực vật rừng duy nhất là kiểu rừng kín lá rụng thường xanh mưa mùa nhiệt đới trên núi đá vôi, bao gồm những quần xã thực vật sau: - Kiểu thảm thực vật tự nhiên chưa có sự tác động của con người: + Quần xã Ô rô + Nghiến + Táu + Vỏ đụt. + Quần xã Nghiến + Nang trứng + Trường sâng + Nhọc. + Quần xã Ô rô + Táu + Lòng mang cụt + Đẻn 3 lá. + Quần xã Cọc rào + Trâm đất + Cọ khẹt + Bời lời gân lõm. - Kiểu thảm thực vật tự nhiên phục hồi sau nương rẫy: Có 1 quần xã: Vạng trứng + Trường sâng + Trám mao + Re bầu. 2. Về đặc điểm cấu trúc rừng tại VQG Ba Bể: + Tổ thành loài cây trên các kiểu rừng khu vực Ba Bể là một phức hệ có loài cây ưu thế. Số lượng loài cây càng lên cao càng giảm, ở độ cao < 400 m có 34 loài, ở độ cao > 700 có 26 loài. + Mật độ tái sinh có xu hướng giảm dần theo đai độ cao tăng lên: Độ cao Số cây thấp nhất Số cây cao nhất <400 m 174 894 400-700m 126 144 >700 m 78 126 3. Về giá trị tài nguyên rừng: + Trong khu vực có 537 loài thực vật, chiếm 81% loài trong hệ thực vật vùng núi đá vôi, thuộc 348 chi và 123 họ. Sự phân bố các taxon, họ, chi và 24 loài trong các ngành không đều, tập chung nhiều nhất ở ngành hạt kín (Angiospermea) với 206 họ (chiếm 86,18% tổng số họ trong hệ thực vật), 327 chi (chiếm 93,97%) và 500 loài (chiếm 93,11%). + Trong VQG Ba Bể có nhóm cây được sử dụng làm thuốc chiếm tỉ lệ cao nhất với 223 loài, chiếm 41,52% tổng số loài; nhóm cây gỗ có 163 loài chiếm 30,35%; nhóm cây dùng làm thực phẩm có 115 loài, chiếm 21,41%. nhiều tầng theo các đai độ cao tại Ba Bể - Bắc Cạn, có những kết luận như sau: b) Nguyễn Văn Long (1999) [22], nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn giao Cấu trúc quần xã thực vật rừng và cấu trúc mật độ theo các đai độ cao khác nhau là khác nhau. Các đai độ cao được nghiên cứu là 200-500m, 500- 700m, 700-900m. Cấu trúc mật độ theo đai độ cao như sau: Đai độ cao
(m)
200 – 500 Mật độ
(cây/ha)
572 500 – 700 520 700 – 900 542 Cấu trúc tâng thứ: theo 3 đai độ cao được chia làm 4 tầng: + Tâng A1: Tầng vượt tán: gồm những loài cây gỗ lớn, tán lá vượt lên tạo thành tầng tán không liên tục. + Tầng A2: Tầng ưu thế TS tán rừng. + Tầng A3: Tầng cây bụi thấp. + Tầng B: Tầng cây TS. Cấu trúc mật độ của các tầng thứ như sau: A1 A2 A3 B Tầng cây 82 316 127 16603 Mật độ (cây/ha) 25 Nhận xét: Những nghiên cứu trên ở tầm vĩ mô, đưa ra cái nhìn chung nhất về trạng thái rừng, đa dạng thực vật, tình hình chung của rừng trong VQG Ba Bể. Những nghiên cứu này chưa nghiên cứu cấu trúc hay động thái cụ thể của từng loại rừng, tình hình sinh trưởng phát triển của các quần xã thực vật trong khu vực có tốt hay không, quần xã thực vật này đã là tối ưu đối với vùng chưa? Những kết quả nghiên cứu này đã lâu, liệu hiện tại rừng còn giữ cấu trúc… như trước không? 1.4. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu Rừng ôn đới có bề dày lịch sử nghiên cứu lâu đời hơn rừng nhiệt đới.
Tuy nhiên, những nghiên cứu về rừng nhiệt đới nói chung cũng như rừng Việt
Nam nói riêng đã mang lại cho con người những hiểu biết nhất định. Tất cả
các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên nhiệt đới trên thế giới và trong
nước rất đa dạng và phong phú. Đặc biệt nghiên cứu cấu trúc và động thái
rừng nói chung, động thái tái sinh nói riêng là rất cần thiết và quan trọng.
Những nghiên cứu đó cho ta hiểu biết nhất định về rừng, từ đó có biện pháp
tác động giúp nâng cao hiệu ích thu được từ rừng. Tất cả các công trình
nghiên cứu đều có giá trị lý luận và thực tiễn ở những mức độ khác nhau và
đều phục vụ cho mục đích kinh doanh, lợi dụng rừng có hiệu quả và lâu dài. Nghiên cứu về tái sinh ít hơn nghiên cứu về cấu trúc. Qua tìm hiểu ta
thấy, số công trình nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên Việt Nam tuy không
phải là nhỏ nhưng tổng kết thành qui luật tái sinh cho từng loại rừng thì còn rất
ít. Hầu hết, các nghiên cứu còn nhỏ lẻ, mang tính chất vùng, các kết quả nghiên
cứu chưa mang tính tổng quát đại diện. Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta
hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh
nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hạn chế. Cấu trúc rừng được rất nhiều người quan tâm đã nghiên cứu khá rộng
từ cấu trúc tầng thứ, mô phỏng các phân bố thực nghiệm bằng các hàm toán
học để định lượng hóa cấu trúc rừng ... nhưng những nghiên cứu định vị thì ít
được nghiên cứu. Nghiên cứu quy luật của rừng thông qua ÔTC định vị là
việc nghiên cứu quy luật trên đối tượng cây rừng xác định trong thời gian dài, 26 việc nghiên cứu này sẽ cho chúng ta hiểu biết rõ hơn quy luật của rừng đặc
biệt là rừng tự nhiên. Theo thống kê bước đầu, hiện nay trong cả nước có 20 khu rừng đặc
dụng phân bố trên diện tích núi đá vôi có lẫn cả núi đất bao gồm: 3 Vườn
Quốc gia, 14 Khu bảo tồn thiên nhiên và 3 khu bảo tồn lịch sử và môi trường.
Tổng diện tích của các Khu bảo tồn là 366.371 ha (Bao gồm cả diện tích núi
đất và núi đá vôi, trong dó diện tích núi đá vôi là chủ yếu). Do vậy hệ sinh
thái rừng trên núi đá vôi nói chung cũng như VQG Ba Bể nói riêng đã và
đang đóng một vai trò rất quan trọng đối với kinh tế, môi trường, cảnh quan
cũng như nghiên cứu khoa học của nước ta (nguồn: http:///wwwVietbao.vn).
Vườn Quốc gia Ba Bể - di sản thiên nhiên quí giá – được Viện điều tra quy
hoạch rừng chọn là một trong những địa điểm nghiên cứu định vị. Nơi đây có
một hệ thống rừng nguyên sinh trên núi đá vôi điển hình và cũng là VQG nên
có chế độ bảo vệ nghiêm ngặt, ít chịu tác động có hại của con người rất phù
hợp cho việc lập ÔTC định vị nghiên cứu lâu dài. Tóm lại các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng đều nhằm
mục đích làm sao để quản lý, sử dụng rừng một cách hiệu quả nhất. Đây là
vấn đề hiện đang được quan tâm một cách đặc biệt, toàn xã hội đang nỗ lực để
quản lý sử dụng rừng bền vững. Đặc biệt với nghiên cứu định vị về cấu trúc
và động thái tái sinh sẽ giúp ta có cái nhìn toàn diện hơn để có những biện
pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp vào rừng làm sao thu được hiệu quả
cao nhất từ rừng. 27 2.1. Mục tiêu 2.1.1. Mục tiêu lý luận Góp phần bổ sung các kiến thức về đặc điểm lâm học (thành phần loài và đa dạng thực vật, cấu trúc lâm phần và động thái tái sinh) của rừng lá rộng thường xanh ở Vườn quốc gia Ba Bể. 2.1.2. Mục tiêu thực tiễn Có các thông tin bước đầu về đặc trưng thành phần loài, cấu trúc N-D và sự thay đổi thành phần loài trong quá trình tái sinh tự nhiên của rừng trong các ô tiêu chuẩn định vị nghiên cứu lâm học tại vườn quốc gia Ba Bể làm cơ sở cho việc định hướng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh. 2.2. Nội dung nghiên cứu (1) Xác định thành phần loài và cấu trúc lâm phần của 6 ô tiêu chuẩn định vị nghiên cứu lâm học tại vườn quốc gia Ba Bể; (2) Đánh giá sự thay đổi các đặc trưng lâm học ở mức độ lâm phần và loài trong các ô tiêu chuẩn định vị; (3) Xác định các đặc điểm tái sinh của rừng trong 6 ô tiêu chuẩn định vị. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp chung Đề tài đã kế thừa các tài liệu cơ bản của khu vực nghiên cứu: các tµi liÖu vÒ ®iÒu kiÖn tù nhiªn, kinh tÕ, x· héi cña ®Þa ph¬ng. Đặc biệt, trong đề tài này sẽ tiếp cận phương pháp nghiên cứu định vị trên cơ sở kế thừa hệ thống 6 ô tiêu chuẩn định vị được thiết lập trong khuôn khổ của đề tài “Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của TS. Trần Văn Con, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện. Đề tài kế thừa số liệu đo đếm 28 năm 2007 và tham gia thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn năm 2009 để làm cơ sở cho các nghiên cứu của đề tài. 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu Số liệu phục vụ đề tài được kế thừa từ nguồn số liệu điều tra trên các ô định vị (OĐV) của Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam năm 2007 và tham gia thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn năm 2009 để làm cơ sở cho các nghiên cứu của đề tài. Dưới đây trình bày sơ lược biện pháp kỹ thuật điều tra trên OĐV với đối tượng là tất cả cây rừng có trong OĐV để nghiên cứu cấu trúc và động thái rừng – đây là nội dung nghiên cứu của đề tài và cũng là nội dung trong đề tài “Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của TS. Trần Văn Con, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện. Các phương pháp thiết lập và thu thập số liệu đã được đề tài của TS. Trần Văn Con quy trình hoá một cách chi tiết, sau đây chỉ tóm tắt các nội dung chính của phương pháp thiết lập và thu thập số liệu cho hệ thống ô tiêu chuẩn định vị. (1) Thiết lập ô tiêu chuẩn định vị ÔTCĐV được thiết kế là một hình vuông có cạnh là 100 m và được chia thành ba cấp (compartments) như ở hình 2.1. - Ô cấp A có diện tích 1 ha để đo các cây tầng cao có D 1,3 ≥ 10 cm, được chia thành 25 ô vuông nhỏ có cạnh 20m x 20m, như hình 1.2; ở mỗi góc của ô vuông này đánh dấu bằng một cọc gỗ (hoặc tre) sao cho có thể nhận biết được ở lần đo sau. - Ô cấp B dùng để đo các cây có các cây có D1,3, từ 1 cm đến 9,9 cm, được xác định bằng một hình tròn có tâm chính là tâm của ô cấp A với bán kính vòn tròn là 15 m. Ranh giới của ô cấp B được xác định bằng cách đánh dấu 29 một vạch dọc sơn đỏ vào tất cả các cây có đường D1,3 >10cm nằm bên ngoài ô B (vạch sơn hướng vào tâm ô). - Ô cấp C dùng để đo đếm cây tái sinh có D1,3 từ dưới 1 cm trở xuống, đó là một hệ thống 12 ô dạng bản (2x2m) được thiết lập trên hai đường kính vuông gốc nhau (theo hướng N-B, Đ-T) của ô cấp B và cách đều nhau. - Giữa tâm ô đào một phẩu diện để điều tra đất: phẩu diện rộng 1m, dài 2m và sâu 1m. 1. Ô cấp A
2. Ô cấp B
3. Ô cấp C
4. Phẫu diện đất Hình 2.1. Thiết kế ÔTCĐV Hình 2.2. Sơ đồ 25 ô vuông để điều
tra Ô cấp A - Các số liệu cơ bản của ÔTCĐV được ghi chép lại theo mẫu biểu dưới đây Mẫu F1 1. Số hiệu ÔTC
2. Địa chỉ Tỉnh 3. Toạ độ địa lý BC-01
Xã
Ngang
Ngang Chủ rừng
Dọc
Dọc Huyện
UTM
VN2000
địa trí địa 4. Địa hình Độ cao Độ dốc Vị
hình
Trạng thái Loài ưu thế 5. Mô tả rừng
6. Ngày thiết lập Dạng
hình
Kiểu rừng
Ngày ... tháng .... năm 200.... 30 ôtc
7. Các ghi chú
khác (2) Đo đếm cây - Đánh số cây và lập bản đồ vị trí cây: tất cả các cây đo đếm trong ô cấp A đều được ghi số cho từng cây và lạp bản đồ vị trí của chúng trong ÔTCĐV. - Xác định tên cây: tất cả các cây điều tra ở cả 3 cấp: tái sinh, lớp cây nhỏ và lớp cây lớn đều được xác định tên loài. Việc xác định tên loài được chia thành 2 bước như sau: (i) Xác định sơ bộ tên địa phương, tên thường gọi được thực hiện ngay ở lần điều tra đầu tiên. Đối với những loài chưa chắc chắn thì ghi chú ở cột chú thích ở mẫu điều tra để kiểm định lại ở bước sau. Các loài không biết tên cây cần phải lấy mẫu (lá, hoa quả,…) và ghi vào biểu điều tra bằng ký hiệu sp1, sp2,… để nhờ giám định. (ii) tất cả các cây điều tra trong ô tiêu chuẩn được thẩm định lại tên cây nhờ một nhóm chuyên gia thụ mộc học; các cây được ghi chú là chưa chắc chắn, các cây chưa biết tên và có mẫu được mang đi giám định. Danh sách tên cây của ÔTCĐV sẽ được hoàn thiện tại lần điều tra thứ hai. Khi danh sách tên cây trong ÔTCĐV đã được khẳng định, thiết lập một danh sách tên cây bao gồm tên Việt nam, tên khoa học và ghi chú các tên gọi khác và số hiệu của loài. Danh sách tên cây này được lưu trong túi hồ sơ của ÔTCĐV. - Ô cấp A là một hình vuông có cạnh 100m x 100m (10.000 m2=1 ha) để điều tra tất cả các cây gỗ có D1,3≥ 10cm. - Ô cấp B một hình tròn có R=15 m (=707 m2) để điều tra tất cả các cây gỗ có 1 cm ≤D1,3<10cm. . - Ô cấp C gồm 12 ô dạng bản hình vuông 2m x 2m (=48m2) để điều tra các cây tái sinh cho đến cây có D1,3 <1cm. - Các phương pháp điều tra cụ thể như sau: 31 + Đo đường kính ngang ngực (D1,3): Đường kính ngang ngực được đo cho hai cấp: lớn cây nhỏ (ô cấp B) và lớp cây lớn (ô cấp A), lớp cây tái sinh (ô cấp C) không đo đường kính. Dụng cụ đo đường kính được thống nhất là thước đo vanh có độ chia đến mm. Vì vậy sau đây nói đo đường kính tức là đo chu vi cây. Đối với những cây một thân và không có bạnh vè điểm đo đường kính được qui ước ở vị trí 1,3m từ mặt đất lên. Nếu cây nằm trên sườn dốc thì điểm để xác định vị trí 1,3 nằm ở phía trên dốc (hình 2.3a); trong trường hợp cây nghiêng thì xác định phía bên trong (xem hình 2.3b); Đối với cây hai thân có điểm chia thân nằm dưới độ cao 1,3m thì được coi là hai cây để đo đường kính (xem hình 2.3c); Đối với cây có banh vè điểm đo đường kính được quy ước là ở phía trên điểm kết thúc bạnh vè 1m (xem hình 2.3d). Đơn vị đo đường kính (chu vi) thân cây là cm, lấy chính xác đến mm tức là sau dấu phẩy một số thập phân; ví dụ: 245,4 cm, 86,2 cm… Chiều
Chiều
cao
cao Chiều cao
Chiều cao
sản phẩm
sản phẩm
Chiều cao
Chiều cao
dưới cành Hdc
dưới cành Hdc Chiều cao
Chiều cao
bạnh vè
bạnh vè Hình 2.4. Các loại chiều cao của cây Hình 2.3 Xác định điểm đo đường kính 32 + Đo chiều cao: chiều cao được đo cho cả 3 lớp cây: tái sinh, cây nhỏ và cây cao. Đối với tầng cây cao chiều cao thường được chia thành hai loại: Chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc); đối với cây rừng nhiệt đới, một loại chiều cao nữa cần được quan tâm là chiều cao bạnh vè (xem hình 2.4). Dụng cụ đo chiều cao: đối với cây tái sinh và lớp cây nhỏ có chiều cao dưới 15m, có thể dùng thước hoặc sào có khắc đến cm để đo; đối với cây cao trên 15m thì phải dùng dụng cụ quang học để đo chiều cao (Blume-Leiss hoặc thước đo cao laser Sunto). Việc đo chiều cao trong rừng rậm nhiệt đới bằng dụng cụ quang học là rất khó khăn vì các lý do: thiếu ánh sáng, rất khó xác định được đỉnh cây để chọn điểm đo…; cho nên sai số trong đo chiều cao là rất lớn. Chính vì thế không nhất thiết phải đo chiều cao vút ngọn của tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn, mà chỉ cần đo đại diện một số cây trong các cấp kính đủ để xây dựng đường tương quan H-D. Riêng đối với chiều cao dưới cành thì phải đo cho tất cả các cây. Đơn vị đo chiều cao của cây là m lấy chính xác đến dm (đối với lớp cây tầng cao) và đến cm (đối với lớp cây tái sinh). + Đo đường kính tán: trong rừng rậm nhiệt đới hỗn loài thường rất khó khăn. Đường kính tán được đo bằng 4 bán kính từ tâm cây đo ra 4 hướng B- N-D-T. Để đo được các bán kính tán này cần một nhóm ít nhất 3 người. Một người đứng ở một khoảng cách nhất định từ cây đo để có một tầm nhìn rõ nhất cạnh tiếp tuyến với tán cây nhằm xác định được điểm tiếp tuyến của hình chiếu tán cây trên mặt đất; người thứ hai cầm đầu dây đứng ở điểm tâm cây đo và người thứ ba cầm cuộn dây di chuyển trên trục bắc- nam cho đến khi người thứ nhất xác định được đó là điểm tiếp tuyến với hình chiếu tán cây về phía bắc (đọc được bán kính tán theo hướng B) các bán kính hướng khác cũng đo tương tự. 33 + Đánh giá chất lượng cây: Chất lượng cây được đánh giá theo 3 cấp và ký hiệu là A, B, C. Tiêu chí để đánh giá chất lượng cây gỗ lớn có D1,3 ≥10cm là: Loại A: Thân cây thẳng, tròn đều, chiều cao dưới cành chiếm lớn hơn 50% chiều cao vút ngọn; không lỗi gỗ (cành mấu to, sâu bệnh, …), hình thái lá từ loại 4 trở lên; cành lớn hơn 50% chiều cao vút ngọn, ít lỗi gỗ. Hình thái tán từ loại 3 trở lên. Loại B: Thân không được thẳng đều như loại A, nhưng chiều cao dưới Loại C: thân cong queo, chiều cao dưới cành thấp hơn 50% chiều cao vút ngọn. Có nhiều lỗi gỗ. Tiêu chí để đánh giá chất lượngcây gỗ nhỏ có 1cm ≤D1,3 <10 cm là: Loại A: cây thẳng đẹp, có sinh lực tốt, có khả năng sinh trưởng để vươn lên tầng cao hơn (vị thế tầng tán từ loại 3 trở lên). Loại B: Cây có thân hình tương đối đẹp, vẫn còn có khả năng phát triển, vị thế tầng tán từ cấp 2 trở lên; Loại C: Cây có thân hình xấu, còn sống nhưng khả năng sinh trưởng kém vị thế tầng tán từ loại 2 đến 1. Tiêu chí để đánh giá chất lượng cây tái sinh là: Loại A: Cây tái có hình dáng đẹp, sinh lực tốt. Loại B: Cây có hình dáng vừa, sinh lực tương đối tốt. Loại C: cây tái sinh có hình dáng xấu và sinh lực yếu. - Đo đếm và đánh giá tái sinh tự nhiên: Cây tái sinh được đo đếm trong hệ
thống ô dạng bản được thiết kế ở hình 2.1 trên đây. Hệ thống ô dạng bản này
được đánh dấu (định vị) cho các lần đo sau để bảo đảm sự thống nhất vị trí đo
đếm cây tái sinh. Đo chiều cao cây tái sinh có thể thực hiện tương đối chính
xác bằng thước khắc đến cm. Chiều cao của cây tái sinh được đo đến điểm
cao nhất của cây mà không dựng thẳng cây lên (xem hình 2.5); Vì đỉnh của cây
tái sinh thường có khuynh hướng nghiên về một bên chứ không đứng thẳng. 34 Chiều cao cây tái sinh Hình 2.5. Đo chiều cao cây tái sinh Nguồn gốc cây được xác định bằng việc xem xét xem cây con tái sinh được hình thành từ hạt hay chồi. Cây có nguồn gốc từ hạt là cây mới hình thành từ cây mầm được nẩy ra từ hạt giống; khác với cây chồi được nẩy ra từ gốc (hoặc rễ) cây mẹ còn sống hoặc đã bị chặt. (3) Ghi chép, quản lý số liệu a) Phiếu đo đếm tầng cây cao (ô cấp A) Biểu F2 Đo lần: Số hiệu ôtc: Ô cấp: A DT: 10.000 m2 Ngày đo: Người đo: Vị trí Cấp tán Bán kính tán
(m) SHC Tên
loài Mã
loài CV
(cm) Hvn
(m) Hdc
(m) Ghi
chú N E Đ T N B Vị
thế
9 Dạng
tán
10 1 2 3 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 Ô vuông số 1 đến ô vuông số 25.
… Giải thích biểu F2 : - Cột 1: Số hiệu cây: mỗi cây đo đếm đều có một số hiệu cây đánh số thứ tự và không được trùng lặp trong ô tiêu chuẩn. - Cột 2: Ghi tên loài bằng tiếng Việt Nam. - Cột 3: Mã loài theo danh sách đã lập sẵn dùng để tra tên tiếng Việt và tên Khoa học 35 - Cột 4 và 5 vị trí cây theo toạ độ tương đối trong từng ô vuông đo đếm dùng để vẽ sơ đồ cây trong ÔTCĐV. - Cột 6: chu vi ở vị trí 1,3m đo bằng cm. - Cột 7: chiều cao vút ngọn của cây đo bằng m. - Cột 8: Chiều cao dưới cành của cây đo bằng m. - Cột 9: Vị thế tán cây theo phân loại Dawkins (1,2,3,4,5). - Cột 10: Hình dáng tán theo phân loại Dawkins (0,1,2,3,4,5), trong đó 0 cây chết. - Cột 11 đến 14 bán kính tán theo các hướng Đ-T-N-B. - Cột 15 Ghi chú những điểm đặc biệt của cây đo. b) Phiếu đo đếm tầng cây nhỏ (ô cấp B) Biểu F3 Đo lần: Số hiệu ôtc: Ô cấp: B DT: 707 m2 Ngày đo: Người đo: Cấp tán Bán kính tán
(m) SHC Tên
loài Mã
loài CV
(cm) Hvn
(m) Hdc
(m) Ghi
chú Đ T N B 1 2 3 4 5 6 Vị
thế
7 Dạng
tán
8 9 10 11 12 13 Giải thích biểu F3 : - Cột 1: Số hiệu cây: mỗi cây đo đếm đều có một số hiệu cây đánh số thứ tự và không được trùng lặp trong ô tiêu chuẩn. - Cột 2: Ghi tên loài bằng tiếng Việt Nam. - Cột 3: Mã loài theo danh sách đã lập sẵn dùng để tra tên tiếng Việt và tên Khoa học. - Cột 4: chu vi ở vị trí 1,3m đo bằng cm. - Cột 5: chiều cao vút ngọn của cây đo bằng m. 36 - Cột 6: Chiều cao dưới cành của cây đo bằng m. - Cột 7: Vị thế tán cây theo phân loại Dawkins (1,2,3,4,5) theo hình 3.3. - Cột 8: Hình dáng tán theo phân loại Dawkins (0,1,2,3,4,5), trong đó 0 cây chết theo hình 3.4. - Cột 9 đến 12 bán kính tán theo các hướng Đ-T-N-B - Cột 13 Ghi chú những điểm đặc biệt của cây đo. 37 c) Phiếu đo đếm cây tái sinh (ô cấp C) Biểu F4 Số hiệu ôtc Ô cấp C Diện tích 48 m2 Lần đo Ngày đo:......... Người đo:............ ÔDB Mã loài Loài Hvn Nguồn gốc Chất lượng Ghi chú (cm) 1 2 3 4 5 6 7 Ghi số liệu ngoài hiện trường nên dùng bút chì để tránh nhoè và dễ tẩy xoá/sửa chữa khi có nhầm lẫn. Dữ liệu thu thập được từ ÔTCĐV được nhập vào máy tính tạo cơ sở dữ liệu cho việc lưu trữ và xử lý vào các mục đích nghiên cứu khác nhau trong đó chủ yếu là nghiên cứu các đặc trưng cấu trúc và động thái của rừng; tiến tới thiết lập các mô hình mô phỏng quá trình sinh trưởng của rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới. 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu Tất cả số liệu thu thập được từ các ô tiêu chuẩn được nhập, tiến hành chỉnh lý, phân tích, xử lý và tính toán bằng phầm mềm Excel, SPSS để tính các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho nội dung nghiên cứu của đề tài. 2.3.3.1. Phân loại trạng thái rừng hiện tại Đề tài sử dụng phương pháp phân loại của Loeschau (1960) được Viện mG /2 ha mM /3 ha Điều tra Quy hoạch rừng nghiên cứu và bổ sung. Căn cứ vào tổng tiết diện ), độ tàn che (P) và một số ngang ( ), trữ lượng ( thông tin điều tra ngoài thực địa, tiến hành phân chia trạng thái cho từng ô đo đếm. Cụ thể tiêu chuẩn phân chia các trạng thái rừng như sau: 38 + Kiểu trạng thái II: Rừng non phục hồi sau nương rẫy hoặc sau khai thác trắng, kiểu rừng này là rừng cây gỗ có đường kính nhỏ, chủ yếu là những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng mọc nhanh, nó có thể chia thành 2 kiểu phụ: Kiểu phụ IIA: Rừng phục hồi còn non và đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thường đều tuổi và kết cấu một tầng, đường kính D < 10 cm, G < 10 m2/ha, rừng có trữ lượng nhỏ. Thuộc đối tượng nuôi dưỡng. Kiểu phụ IIB: Rừng cây tiên phong phục hồi phát triển đã lớn, đặc trưng tổ thành gồm những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thành phần loài đã phức tạp, đã có sự phân hoá về tầng thứ và tuổi. Đường kính cây cao phổ biến bình quân D > 10 cm, G > 10 m2/ha. Thuộc đối tượng nuôi dưỡng. + Kiểu trạng thái III: Trạng thái rừng đã quan khai thác chọn, là kiểu trạng thái đã bị tác động của con người ở nhiều mức độ khác nhau, làm cho kết cấu rừng có sự thay đổi. Tuỳ theo mức độ tác động, khả năng tái sinh và cung cấp lâm sản mà có thể phân loại trạng thái rừng khác nhau: Kiểu phụ IIIA: Rừng thứ sinh qua khai thác chọn kiệt, đang phục hồi, khả năng khai thác bị hạn chế, cấu trúc rừng bị phá vỡ hoặc thay đổi cơ bản, trạng thái này có thể chia thành một số dạng trạng thái: Dạng trạng thái IIIA1: Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, cấu trúc rừng đã bị phá vỡ hoàn toàn, tán rừng bị phá vỡ thành từng mảng lớn, tầng trên còn sót lại một số cây cao nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa
xâm lấn. Độ tàn che S < 0,3, ∑G < 10 m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ lượng <
80 m3/ha. Tuỳ thuộc vào mật độ tái sinh mà nó có thể chia nhỏ hơn nữa. Dạng trạng thái IIIA2: Rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, đặc trưng của trạng thái này là đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế với 39 lớp cây đại bộ phận có đường kính 20 – 30cm. Rừng có 2 tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây cũ còn lại, còn có những cây to khoẻ vượt tán. Độ tàn che của rừng S = 0,3 – 0,5, ∑G = 10 –
15 m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ lượng từ 80 – 120 m3/ha. Cũng tuỳ vào mật độ tái sinh có thể chia nhỏ hơn nữa. Dạng trạng thái IIIA3: Rừng đã có quá trình phục hồi tốt (rừng trung
bình, rừng có từ 2 tầng trở lên). Độ tàn che S = 0,5 - ,07, ∑G = 16 – 21 m2/ha,
∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ lượng > 120 m3/ha. Kiểu phụ IIIB: Rừng bị tác động với mức độ thấp, trữ lượng rừng còn cao, cấu trúc rừng chưa bị phá vỡ, rừng còn giàu trữ lượng, có S > 0,7 , ∑G =
21 - 26 m2/ha, trữ lượng > 250 m3/ha. Tuỳ theo nguồn gốc khác nhau của rừng được phân chia thành 2 kiểu phụ: + Kiểu trạng thái IV: Rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh phục hồi, đã phát triển đến giai đoạn ổn định, trữ lượng và sản lượng cao, có độ tàn che > 0,7,
∑G > 26 m2/ha, ∑GD > 40 > 5 m2/ha. Kiểu phụ IVB: Rừng thứ sinh phục hồi đã phát triển đến giai đoạn ổn định Kiểu phụ IVA: Rừng nguyên sinh 2.3.3.2. Phương pháp phân tích tổ thành và sự thay đổi cấu trúc tổ thành a) Xác định công thức tổ thành dựa vào số cá thể của từng loài: + Xác định tổng số cá thể của từng loài (ni) m N + Tổng số loài (m) in i 1 x + Xác định tổng số cá thể chung cho các loài (2.1) N
m + Tính số cá thể trung bình của 1 loài: (2.2) x thì loài cây đó có mặt trong công thức tổ thành + So sánh các ni với x : Nếu ni 40 Nếu ni < x thì loài cây đó có thể bỏ qua + Công thức tổ thành có dạng: k1A1 + k2A2 + … + knAn Trong đó: Ai là tên loài k 10. i n
i
N ki là hệ số từng loài cây, ki được tính theo công thức sau: (2.3) b) Xác định công thức tổ thành dựa vào chỉ số IV% của Daniel Marmillod. Chỉ số IV% được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod N % G % IV % (Vũ Đình Huề, (1984) và Đào Công Khanh, (1996) như sau:
2 (2.4) Trong đó: N% là phần trăm số cá thể ở tầng cây cao của loài nào đó so với tổng số cây trên OTC G% là phần trăm tiết diện ngang của loài cây nào đó so với tổng tiết diện ngang của OTC Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV% > 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. Đó là những chỉ dẫn làm cơ sở quan trọng xác định loài và nhóm loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này > 5% từ cao đến thấp và dừng lại khi %IV đạt 50%. c) Hệ số hỗn loài: HL1=S/N và HL2=S2/N; tỷ lệ hỗn loài được biểu thị dưới dạng 1/n (trong đó n là một số nguyên) có nghĩa là cứ n cây cá thể thì có 1 loài. Do đó, ta có n=N/S (và chỉ lấy tròn số nguyên). m H log p
i p
i d) Hệ số đa dạng Shannon-Wiener H’:được tính bằng công thức: i 1
(2.5) 41 Trong đó: ni là số lượng cá thể của loài i trong quần xã pi là tỷ lệ cá thể của loài i: pi = ni/N Đây là chỉ số đa dạng sinh học thường được vận dụng. Hàm số này được hai tác giả là Shannon và Weiner đưa ra năm 1949. e) Phương pháp mô phỏng quy luật phân bố thực nghiệm: Các phân bố lý thuyết được đề tài thử nghiệm là: - Phân bố giảm, dạng hàm Meyer Trong Lâm nghiệp, phân bố mũ thường được dùng để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính ( N/D1.3) của những lâm phần hỗn giao, khác tuổi, đã qua khai thác chọn nhiều lần. Những cây có đường kính lớn chiếm tỷ lệ thấp, ngược lại những cây có đường kính nhỏ chiếm tỷ lệ cao, phân bố thực nghiệm N/D1.3 có dạng giảm. Khi đó có thể dùng hàm Meyer mô phỏng quy luật phân bố N/D1.3 của những lâm phần này. Hàm Meyer có dạng: y = α.e-β.x (2.6) Trong đó: y: là tần số quan sát. x: là giá trị của nhân tố điều tra. α, β là hai tham số. Khi giá trị x tăng, càng lớn thì đường cong lõm và giảm càng nhanh, ngược lại càng bé thì đường cong giảm từ từ. - Phân bố Weibull Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục,với miền giá trị (0,+ ). Phân bố Weibull là phân bố xác suất cho phép mô phỏng phân bố thực
.
x
1
. X . e nghiệm có dạng giảm, lệch trái , lệch phải và đối xứng. Hàm mật độ có dạng: P (x) = (2.7) 42 Trong đó: Tham số đặc trưng cho độ lệch của phân bố. Tham số đặc trưng cho độ nhọn của phân bố. n
.
fi xi Giá trị được ước lượng từ công thức: Trong đó: x = di - dmin di: là trị số giữa cỡ của nhân tố điều tra dmin : là trị số quan sát nhỏ nhất của nhân tố điều tra. Phân bố Weibull mô tả các phân bố thực nghiệm có dạng: + = 1 phân bố có dạng giảm; + = 3 phân bố có dạng đối xứng; + >3 phân bố có dạng lệch phải; + <3 phân bố có dạng lệch trái. - Phân bố khoảng cách 0 x x 1 Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt 1 x
1)( ).
1(
quãng, hàm toán học có dạng: F (x) = (2.8) ) Trong đó: = f0/n, với f0 là tần số quan sát tuyệt đối ứng với tổ đầu tiên. i (
n
f
0
i Xf = 1 - n là dung lượng mẫu X = (xi – x1)/k với k là cự ly tổ, xi là trị số giữa cỡ đường kính (chiều cao) thứ i, x1 là trị số giữa cỡ đường kính (chiều cao) tổ thứ nhất. Như vậy X lấy các giá trị 0, là những số tròn. 43 - Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm: Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực 2 ) m ( ft fl 2) nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn Khi bình phương ( 2 =
fl i 1
(2.9) 2 tính ≤ 2 0.5 tra bảng, với bậc tự do k = m-r-1 ( m: là số tổ sau Nếu khi gộp; r: số tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng ), thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm và ngược lại. Trong đó: ft: Tần số thực nghiệm fl: Tần số lý thuyết Nếu tổ nào có fl < 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới, để sao cho fl ≥ 5. - Lựa chọn phân bố lý thuyết thích hợp Khi sử dụng các phân bố lý thuyết để mô phỏng phân bố thực nghiệm, thì phân bố nào có tỷ lệ chấp nhận cao hơn sẽ được chấp nhận. 2.3.3.3. Nghiên cứu về tái sinh rừng - Tổ thành cây tái sinh Tổ thành loài cây tái sinh được xác định theo tỷ lệ % giữa số lượng cây của một loài nào đó với tổng số cây tái sinh điều tra ( trong ô tiêu chuẩn ). Ni 100 %
N Ki % = (2.10) Trong đó: Ki: hệ số tổ thành cây tái sinh của loài i; Ni%: số cây tái sinh của loài i trên các ô dạng bản trong OTC; N: tổng số cây tái sinh của các loài trên các ô dạng bản trong OTC. 44 No 000 - Mật độ cây tái sinh .10.
So Mật độ cây tái sinh được xác định theo công thức: N/ha = (2.11) Trong đó: N/ha: mật độ cây tái sinh No: tổng số cây tái sinh trong các ô dạng bản So: tổng diện tích các ô dạng bản. - Mật độ cây tái sinh có triển vọng /
oNtv 000 Mật độ cây tái sinh có triển vọng được xác định theo công thức: .10.
So Ntv/ha = (2.12) Trong đó: Ntv/ha: mật độ cây tái sinh có triển vọng Ntv/o: tổng số cây tái sinh có triển vọng trên các ô dạng bản So: tổng diện tích các ô dạng bản. - Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao Chiều cao cây tái sinh được chia thành cấp: H < 0.3m, từ 0.3 – 1.5m; từ 1 – 1.5m; và H ≥ 1.5m, được tổng hợp qua số liệu điều tra thực hiện trên phần mềm Excel. - Xác định tỷ lệ cây tái sinh theo chất lượng Ni 100 % (2.13)
N Tỷ lệ được xác định theo công thức: Ni% = Trong đó: Ni%: tỷ lệ % của cấp chất lượng i; Ni: tổng số cây tái sinh ở cấp chất lượng i trong các ô dạng bản; N: tổng số cây tái sinh trong các ô dạng bản. 45 - Xác định tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình ở các cấp chiều cao. Để xác định được tỷ lệ này, trước tiên cần xác định được tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt và tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng trung bình ở mỗi cấp chiều cao, sau đó cộng hai tỷ lệ này lại, ta sẽ được tỷ lệ cây tái sinh có chất lượng tốt và trung bình ở các cấp chiều cao. 2.3.3.4. Trữ lượng và chất lượng Trữ lượng là thể tích của loài trong từng cỡ kính :Vi=Gi*Hi*Fi (2.14) Cách tính toán cho nhóm loài và tổng của cả ô tiêu chuẩn cũng tương tự với đầu vào. 2.3.3.5. Động thái rừng Động thái rừng được xác định thông qua các chỉ số: - Tỷ lệ chết, chuyển vào và tăng trưởng. Tỷ lệ chết Mp = (Nchết/No)x100 (2.15) Hệ số chết Mr = (lnNo-lnSt)/t (2.16) - Tỷ lệ chuyển cấp. Hệ số chuyển cấp: Rp=(Nchuyển/Nt)x100 (2.17) Rr = (lnNt-lnSt)/t (2.18) - Tỷ lệ tăng trưởng đường kính tương đối. Zdr = (lnDt-lnDo)/ (2.19) Tăng trưởng quần thể ∂ = (lnNt-lnNo)tt (2.20) t= khoảng thời gian No và Nt = số cây ở thời điểm 0 và t; St số cây sống ở thời điểm t; Do, Dt đường kính ở thời điểm 0 và t. 46 Chương 3: ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 3.1. Đặc điểm tự nhiên a) Vị trí địa lý VQG Ba Bể có tọa độ là 105°36′55″ kinh đông, 22°24′19″ vĩ bắc. Nó nằm trên địa bàn 5 xã Nam Mẫu, Khang Ninh, Cao Thương, Quảng Khê, Cao Trĩ thuộc huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. Vườn có độ cao so với mực nước biển là từ 150m đến 1.098m. Ở phía tây nam của vườn có dãy núi Phia Boóc, có các điểm cao từ 1.505m đến 1.527m. Vườn được đánh giá còn tồn tại nhiều kiểu rừng nhiệt đới điển hình của nước ta.Vườn cách thị xã Bắc Kạn hơn 70km, cách Tp. Hà Nội khoảng 250km về phía Bắc. b) Địa hình, ngoại mạo Vườn Quốc gia Ba Bể - di sản thiên nhiên quí giá. Ðây là một hệ thống rừng nguyên sinh trên núi đá vôi, bao bọc xung quanh hồ nước trong xanh. Trung tâm của vườn là hồ Ba Bể với chiều dài tới 8 km và chiều rộng 800 m. Nằm trên độ cao 178 m, hồ Ba Bể là "hồ tự nhiên trên núi có ý nghĩa đặc biệt quan trọng ở Việt Nam". VQG thuộc vùng núi đá vôi, vốn có rất nhiều hang động caxtơ….mà hồ vẫn tồn tại với cảnh đẹp mê người là điều diệu kì, hấp dẫn mà thiên nhiên ban tặng (Theo Vietbao,2005). VQG Ba Bể gồm một phức hệ hồ, sông suối, núi đá vôi, núi đất có độ cao từ 150–1500m so với mực nước biển. Hồ là phần cuối của sông chợ Lèn được mở ra trước khi đổ vào sông Năng. Vì vậy hồ Ba Bể không phải là hồ nước đọng, mà nó vừa mang tính chất sông, vừa mang tính chất hồ. Với tổng diện tích mặt hồ là 375ha, hướng chảy từ Nam lên Bắc; phía Bắc là sông Năng chảy theo hướng từ Đông sang Tây và đổ vào sông Gâm. Sông Năng 47 bắt nguồn từ dòng Piabioc chảy qua động Puông dài 300m và đổ xuống thác Đồng Đẳng. Ở phía Tây còn có 2 suối gọi là Tản Hang và Bó Lù, bắt nguồn từ chợ Đồn chảy ngầm qua núi đá vôi đổ ra cửa sông Đông Nà Phòng và chảy vào hồ Ba Bể. Hồ Ba Bể còn có một số đảo đá vôi nhỏ như đảo An Mã, đảo Khẩu Cúm, đảo Pò Gia Nải; mặt hồ dài 7,5km, rộng trung bình là 500m, chỗ hẹp nhất là 200m, chỗ rộng nhất là 800m. Bờ hồ càng đi về hạ lưu càng dốc đứng, độ sâu trung bình của hồ từ 15 – 20 m (luận chứng kinh tế kỹ thuật VQG Ba Bể). Đáy hồ không bằng phẳng, có nhiều đỉnh núi đá vôi ngầm. Nhìn chung, địa hình khu vực nghiên cứu bị chia cắt rất phức tạp, có độ dốc trung bình 20-230, nơi dốc nhất là 45-500. Nhận xét: nhìn vào tọa độ địa lý và địa hình ngoại mạo khiến cho du khách gần xa nô nức muốn đến thăm quan thắng cảnh kỳ vĩ này. Đây là một thế mạnh của VQG, thế mạnh du lịch, đã đóng góp nguồn kinh tế rất lớn cho VQG. c) Địa chất, thổ nhưỡng Theo báo cáo quy hoạch sử dụng tài nguyên của dự án PARC Ba Bể thì khu vực nghiên cứu có 2 loại đất chính sau: - Đất feralit màu đỏ vàng trên núi đá vôi vùng núi thấp. - Đất feralit nâu sẫm trên núi đá vôi vùng núi thấp. Mỗi vùng có những đặc điểm riêng của mình về điệu kiện hình thành đất riêng biệt. Dưới ảnh hưởng của điều kiện khí hậu ẩm nhiệt đới với mùa đông khô hạn, mùa hè nóng ẩm có ảnh hưởng lớn đến sự biến đổi của đất, chúng đều có xu hướng chuyển sang dạng feralit màu vàng đỏ, tức thường xuất hiện quá trình feralit hóa. Khu vực VQG Ba Bể cũng không tránh khỏi hiện tượng feralit hóa này. 48 d) Khí hậu thuỷ văn - Khí hậu: Hồ là phần cuối của lưu vực các suối của hệ núi phía Nam Piabioc, Hoa Sơn và cũng là phần dự trữ nước của sông Năng, do vậy nước ở đây không hậu của hồ mát và ẩm. Sự chênh lệch về khí hậu giữa hai mùa không nhiều lắm. bao giờ cạn. Sự bốc hơi nước của sông, hồ và suối diễn ra liên tục tạo ra khí động Puông, điểm trung bình giữa hồ và điểm xa nhất núi Pù Nộc Chấp như sau: Tháng 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 TB 14.1 15.9 19.5 23.3 26.3 27.3 27.5 27 25.8 22.8 18.8 15.3 22 40 52 67 93 130 156 190 181 123 86 66 42 1232 Nhiệt độ
(0C)
L.mưa
(mm) Độ ẩm 83 81 81 82 81 84 85 85 86 85 85 83 83 (%) Số liệu thu thập quan trắc trong 24 năm ở các điểm: Núi Lung Nham, (Nguồn: Phòng tài nguyên môi trường huyện Ba Bể) - Thủy văn: Hồ là khu trung tâm của Ba Bể rộng 301.4 ha, cả hồ phụ và sông rộng 375ha, hồ có dòng chảy là 0,5m/s. Khi nước lũ lớn dòng chảy ứa lại và nước hồ dâng cao, hồ được coi là bể chứa của sông Năng. Như vậy, hồ mang hai tính chất rõ rệt: + Tính chất của một hồ lớn thiên nhiên. +Tính chất của một khúc sông rộng và sâu được coi là phụ lưu của sông Năng. + Nước hồ có mầu xanh gần như quanh năm. Độ trong của hồ được đo bằng địa Seechi từ 70 – 200 cm. Ngay cả trong những ngày nước lũ của sông Năng dâng cao và đục ngầu với độ trong bằng 0 thì nước hồ vẫn không có màu phù sa. Nhiệt độ nước hồ tầng mặt biến thiên theo nhiệt độ không khí. 49 Mùa hè nhiệt độ khoảng 20-290C. Mùa đông nhiệt độ từ 16-170C.Càng xuống sâu, nhiệt độ càng giảm, sự chênh lệch không lớn lắm. e) Đa dạng sinh học VQG Ba Bể được thành lập theo quyết định số 83/TTg ngày 10/11/1992 của Thủ tướng Chính phủ với diện tích 7.610 ha, trong đó có 3.226 ha là phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và hơn 300 ha diện tích mặt hồ. Những nghiên cứu khoa học khẳng định đây là khu vực giàu có về đa dạng sinh học, có nhiều nét đặc trưng của hệ sinh thái điển hình rừng thường xanh trên núi đá vôi và hồ trên núi, rừng thường xanh đất thấp. VQG Ba Bể có 1.281 loài thực vật thuộc 162 họ, 672 chi, trong đó có nhiều loài thực vật quí hiếm có giá trị được ghi vào Sách Đỏ của Việt Nam và Thế giới. Các loài cây gỗ quý, hiếm như: Nghiến, Đinh, Lim, Trúc dây…trong đó, Trúc dây là một loài tre đặc hữu của Ba Bể thường mọc tại các vách núi, thân của chúng thả mành mành xuống hồ tạo nên những bức mành xung quanh hồ. Đây là khu vực được các nhà khoa học trong và ngoài nước đánh giá là trung tâm đa dạng và đặc hữu cao nhất về loài lan không chỉ của Việt Nam mà còn của cả toàn vùng Đông Nam Á. Ở đây có 182 loài lan, một số loài lan là đặc hữu, chỉ phát hiện thấy duy nhất ở vùng này. Khu hệ động vật rất phong phú với 81 loài thú, 27 loài bò sát, 17 loài lưỡng cư, 322 loài chim, 106 loài cá, 553 loài côn trùng và nhện. Trong đó có nhiều loài có giá trị, quý hiếm đã được Việt Nam và Quốc tế ghi vào Sách Đỏ. Về khu hệ cá, hồ Ba Bể và các sông suối phụ cận có đến 106 loài cá được xác định phong phú nhất ở Việt Nam, bởi các hồ khác như hồ Lắc cũng chỉ có 35 loài, hồ Tây - 36 loài, hồ Châu Trúc - 47 loài... VQG Ba Bể còn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng với sự có mặt của một số loài đang bị đe dọa trên toàn cầu như Voọc đen má trắng (Trachypithecus francoisi) và Cầy vằn bắc 50 (Hemigalus owstoni), mặc dù vậy số lượng Voọc đen má trắng hiện còn tồn tại trong khu vực rất ít. Vườn quốc gia Ba Bể không chỉ là trung tâm đa dạng sinh học hàng đầu mà còn là một danh thắng nổi tiếng của Việt Nam. Ngoài hồ Ba Bể, ở vườn quốc gia này còn có nhiều thắng cảnh độc đáo, hùng vĩ như động Puông, thác Đầu Đẳng, ao Tiên và thác Roọm. Năm 2004, vườn quốc gia Ba Bể đã thu hút 63.000 du khách đến tham quan. Hồ Ba Bể còn là 1 điểm du lịch nổi tiếng, là “viên ngọc xanh” giữa đại ngàn đã và đang nổi lên là một điểm du lịch sinh thái lý tưởng với du khách, nhất là vào thời điểm đầu xuân và hè. f) Tài nguyên đa dạng sinh học: Vườn có diện tích 7.610 ha (30 km²) đất Khu bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích 3.266,2 ha, Khu phục hồi tái sinh rộng 4.083,4 ha, Khu dịch vụ hành chính 301,4 ha. rừng, trong đó: Thực vật rừng, đất và khí hậu là những thành phần quan trọng nhất của hệ sinh thái rừng. Theo kết quả điều tra của Th.S La Quang Độ cùng với các cộng tác viên cho thấy ở các hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên núi đá vôi tại những khu vực nghiên cứu rất đa dạng, phong phú về thành phần loài thực vật và giá trị sử dụng. Kết quả điều tra cụ thể về thực vật rừng được biểu thị ở bảng sau: Bảng 3.1: Sự đa dạng về thực vật rừng VQG Ba Bể Phân loại
Lycopodiophyta
Polypodiophyta
Gymnoperrnea
Monocotyledonene
Dicotyledoneae Chi
2
17
2
34
293 Họ
2
13
2
16
90 Loài
4
31
2
50
450 51 Tổng 348 123 537 (Nguồn: Phòng tài nguyên môi trường huyện Ba Bể) Các loài thực vật có giá trị theo thống kê có 163 loài cho gỗ, nhóm loài làm thuốc có 223 loài, nhóm làm cây cảnh có 67 loài. Ngoài ra còn nhiều loài có giá trị khác. g) Thảm thực bì Với điều kiện tự nhiên trên dẫn đến thảm thực vật ở đây có những đặc thù riêng và diện tích tự nhiên còn khá lớn với hai kiểu rừng chính: 1. Kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới, kiểu này được chia làm 2 kiểu phụ: - Kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên núi đá vôi. Các kiểu thực vật thường gặp là: Nghiến, Trai Lý, Ô rô, Măng cụt, Nhò vàng, Vàng anh, Vôi… - Kiểu phụ thổ nhưỡng trên núi đất và núi đất xen núi đá vôi với các loài cây ưu thế như: Nhội, Trám trắng, Thôi ba, Sấu, Gội trắng… 2. Kiểu rừng kín thường xanh ẩm á nhiệt đới núi thấp với một số loài đại diện trong họ Aceraceae, Lauraceae… Các trạng thái rừng chủ yếu: Do có sự tác động ở mức độ và thời gian khác nhau đã hình thành các trạng thái rừng xen kẽ nhau. Mỗi trạng thái có cấu trúc ngoại hình và tổ thành loài cây khác nhau. 3.2. Đặc điểm kinh tế-xã hội a) Dân tộc, dân số và lao động Trong khu vực hồ có nhiều dân cư sinh sống, trong đó chủ yếu là dân tộc Tày, sống từ lâu đời thành các bản nằm rải rác quanh các hồ như Bó Lúi, Cốc Tộc, Tà Kè, Bản Cán… nằm ở ven sông Năng và phía Tây Bắc của hồ. Ngoài ra còn có dân tộc H’Mông nhập sang từ năm 1979 ở vùng Nậm Dải. 52 Năm 1990 lúc đầu có 6 hộ, 30 nhân khẩu; đến năm 1995 đã lên tới 170 hộ và gần 2000 nhân khẩu. Cho đến nay qua số liệu thống kê của VQG Ba Bể, dân số trong vùng là 7131 người với 2367 lao động, trong đó lao động trong sản xuất nông nghiệp khoảng 70%. b) Các ngành sản xuất chính - Sản xuất nông nghiệp: Hiện nay dân trong 7 xã nằm trong khu vực quy hoạch của VQG Ba Bể chủ yếu sống bằng nghề nông nghiệp, làm ruộng nước kết hợp với làm nương. Theo thống kê tháng 12 năm 1993 cho thấy kết quả trong cả 7 xã Cao thượng, Cao trí, Nam mầu, Khang ninh, Quảng khê, Hoàng trĩ và Đổng phúc như sau: Bảng 3.2. Kết quả sản xuất nông nghiệp các xã vùng nghiên cứu Diện tích Sản lượng Năng suất bình quân stt Hạng mục (ha) (tấn) (tạ/ha/năm) 1 Lúa Đông Xuân 292.0 659.6 34.8 2 Lúa mùa 674.4 1956.3 28.98 3 Lúa nương 67.4 106.7 16.5 4 Ngô mùa 143.8 2397.6 16.6 5 Sắn 253.0 2530.0 100.0 6 Đậu tương 75.0 30.0 4.0 7 Đậu xanh 123.9 77.34 6.0 Tổng 1630.0 8717.84 (Nguồn: Phòng tài nguyên môi trường huyện Ba Bể) Với diện tích đất canh tác là 1630 ha và sản lượng chung là 8717.80 tấn, tính bình quân theo nhân khẩu là 1222 tấn, vậy là rất cao. Nếu chỉ tính riêng sản lượng trên nhân khẩu thì con số này đã lên đến 0.510 tấn/người. 53 Như vậy, nếu tính bình quân sản lượng lúa và lương thực trên đầu người thì lượng lương thực đó đã dư thừa và người dân đã có tích trữ. Ngoài ra, khu vực còn có đàn trâu, bò với số lượng hơn 3000 con và chưa kể đến số hộ còn nuôi dê và ngựa. - Ngành lâm nghiệp: Việc sử dụng rừng trong VQG hầu như đã chấm dứt; tuy nhiên, hiện tượng khai thác trộm vẫn còn xẩy ra, nhất là khu Khau Cụm, Nậm Giải. Trong những năm qua diện tích rừng trồng được rất ít, chủ yếu ở 2 xã Nam mẫu 16.5ha, và Đổng Phúc 3.9 ha. Từ năm 1993 VQG được chính thức thành lập với các nội quy chặt chẽ của vườn và sự quản lý có hiệu quả hơn, mức độ phá rừng giảm đáng kể. Tuy nhiên những cư dân làng bản sống xen kẽ với rừng nên nhu cầu sử dụng gỗ củi và sự gia tăng dân số trong những năm gần đây là mối lo ngại cho VQG. - Tình hình quản lý và bảo vệ môi trường: Theo “Đại việt sử ký toàn thư” tập XX, mô tả hồ Ba Bể cách đây 400 năm rộng 600 mẫu. Bể tàu ở phía bắc sông Năng rộng 3000 mẫu, nay toàn bộ bể tàu đã bồi tụ thành ruộng. So sánh bản đồ UTM năm 1960 và ảnh máy bay năm 1989 của suối Chợ Lèn, Pó lù bãi bồi đã mở rộng thêm khoảng 15 ha. Trước năm 1992 đã có Ban quản lý khu rừng cấm với 12 người và các trạm bảo vệ bến Bắc, động Puông chủ yếu bảo vệ khu lòng hồ. Do lực lượng mỏng, diện tích rộng, các quyết định và quy chế quản lý bảo vệ rừng đặc dụng không được thi hành triệt để nên rừng vẫn bị tàn phá mạnh. Từ năm 1993 VQG được chính thức thành lập với các nội quy chặt chẽ của vườn và sự quản lý có hiệu quả hơn, mức độ phá rừng giảm đáng kể. Tuy vậy đặc điểm cư dân xen kẽ với rừng, những nhu cầu về sử dụng gỗ củi cùng với sự gia tăng dân số trong những năm gần đây, sự tác động vào rừng còn là 54 mối lo ngại cần phải được xem xét cẩn thận những nội dung trong công tác bảo vệ rừng. - Đánh cá trên hồ: Cá ở hồ Ba Bể là nguồn tài nguyên quý giá và phong phú, song do những năm trước đây và ngay cả hiện nay việc khai thác bừa bãi không có kế hoạch là sản lượng và chất lượng giảm đi đáng kể. Tệ hại hơn là việc khai thác bằng mìn vẫn thường xuyên xảy ra mà không có biện pháp xử lý kiên quyết. Để trả lại sự trong sạch đó cho hồ, cần phải xử lý thích đáng với những đối tượng sử dụng chất nổ khai thác thủy sản và có kế hoạch phục hồi những đàn cá, khai thác hợp lý, sử dụng lâu dài nguồn tài nguyên thủy sản của hồ. c) Kinh tế xã hội Bắc Kạn Là tỉnh vùng núi cao, có địa hình phức tạp, cơ sở vật chất và kinh tế chưa phát triển. Năm 2005: - Thu nhập GDP bình quân đầu người xấp xỉ là 216 USD. - Sản lượng lương thực có hạt đạt 124.000 tấn. Dân số tỉnh theo điều tra dân số ngày 01/04/2009 là 294.660 người, là tỉnh ít dân nhất cả nước. Nhìn chung, sản xuất nông nghiệp cung cấp đầy đủ lương thực cho người dân. Tuy nhiên, ngành lâm nghiệp của tỉnh chưa phát huy được sức mạnh của mình. Thiên nhiên ban tặng cho nơi đây nhiều thắng cảnh đẹp kỳ thú, kết hợp với cải tạo cảnh quan môi trường, nuôi dưỡng bảo vệ rừng, bảo vệ đa dạng sinh học thì nơi đây sẽ có tiềm năng kinh tế mạnh. 55 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Phân loại trạng thái rừng cho các OĐV nghiên cứu Trên cơ sở số liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn, tiến hành xác định các đại lượng ∑G/ha, ∑M/ha, căn cứ vào tiêu chuẩn phân loại rừng của Loeschau (1960) được Viện Điều tra Quy hoạch rừng sửa đổi, bổ sung, phân chia các trạng thái rừng ngoài thực địa. Kết quả được tổng hợp ở bảng 4.1. Bảng 4.1. Kết quả phân loại trạng thái rừng N OĐV Trạng thái (cây/ha) ∑G
(m2/ha) M
(m3/ha) 01 398 14,5210 125,2957 IIIA2 02 384 19,5918 201,4863 IIIA3 03 529 24,0140 302,6678 IIIB 04 534 22,7200 247,2319 05 429 27,7820 358,5032 IV 06 531 27,5500 252,3709 Từ kết quả ở bảng 4.1, ta thấy, theo phân loại của Loeschau đối tượng nghiên cứu gồm 4 trạng thái rừng: rừng trung bình (loại IIIA2; IIIA3), rừng giàu (loại IIIB), rừng giàu và ổn định (loại IV). Trạng thái IIIA2: Trạng thái này trước đây đã bị khai thác quá mức, cấu trúc bị phá vỡ, nhưng đã có thời gian phục hồi tự nhiên, đã hình thành một tầng cây tương lai. Mật độ lâm phần 398 cây/ha, tổng diện ngang 14,5210
m2/ha, trữ lượng từ 125,2957 m3/ha. Trạng thái IIIA3: Rừng đã có quá trình phục hồi tốt (rừng trung bình, rừng có từ 2 tầng trở lên). ∑G = 19,5918 m2/ha, trữ lượng 201,4863 m3/ha. 56 Trạng thái IIIB: Trạng thái này trữ lượng còn lớn, rừng bị tác động không đáng kể. Mật độ từ 529 đến 534 cây/ha, tổng diện ngang từ 24,0140
m2/ha đến 22,7500 m2/ha, trữ lượng từ 247,2319 m3/ha đến 302,6678 m3/ha. Trạng thái IV: Rừng đã phát triển đến giai đoạn ổn định, trữ lượng và sản
lượng cao, ∑G >27 m2/ha, ∑GD > 40 > 5 m2/ha. Tuy OĐV 05 số cây trong 1ha nhỏ 429 cây, nhưng đường kính và chiều cao bình quân lớn, nên rừng vẫn đạt rừng có cấu trúc ổn định. Nhìn vào bảng 4.1 cho chúng ta thấy các OĐV cùng trạng thái có mật độ và tổng tiết diện ngang chênh lệch nhau nhiều, chứng tỏ mỗi OĐV có những biến động riêng. Vì vậy, nghiên cứu sâu từng OĐV sẽ cho ta hiểu rõ hơn quá trình hình thành các trạng thái rừng này. (Chú ý: Vị trí các OĐV đã được đổi tên để tiện theo dõi trong luận văn). 4.2. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng tại VQG Ba Bể 4.2.1. Cấu trúc mật độ tầng cây cao Nhìn vào bảng 4.1 thấy, mật độ tầng cây cao của các trạng thái rừng khác nhau đáng kể. Mật độ thấp nhất ở trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 biến động
384 – 398 cây/ha, đồng thời có trữ lượng lớn hơn 120 m2/ha, chứng tỏ rừng qua khai thác chọn đang trong giai đoạn phục hồi tốt. Mật độ trạng thái IIIB đạt giá trị cao 529 – 534 cây/ha, tổng tiết diện ngang lớn và tương đối bằng nhau, nhưng trữ lượng khác nhau đáng kể trong 2 OĐV là 302,6678 và
247,2319 m3/ha. Rừng trạng thái IV có điều lạ mật độ cây trong 2 OĐV chênh lệch nhau nhiều 429 và 531 cây/ha, nhưng tổng tiết diện ngang lại bằng nhau. Những kết quả này càng khẳng định rõ nét hơn rừng khu vực trước đây đã chịu tác động mạnh và hiện tại rừng đã được khôi phục nhiều, đạt đến ổn định ở những mức khác nhau. 57 4.2.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao Một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tổ thành loài cây rất phong phú, hay nói cách khác rừng mưa nhiệt đới có thành phần loài thực vật rất đa dạng nói chung và các loài cây gỗ nói riêng. Tổ thành cây rừng là nhân tố cấu trúc sinh thái có ảnh hưởng quyết định đến các nhân tố sinh thái và hình thái khác của rừng. Tổ thành cây rừng là một trong những chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá tính bền vững, tính đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng, nó ảnh hưởng đến định hướng kinh doanh và khả năng lợi dụng rừng. Để biểu thị mức độ tham gia của mỗi loài cây gỗ trong quần thể cây rừng, người ta gán cho mỗi loài cây một hệ số, được gọi là hệ số tổ thành. Hệ số tổ thành của tầng cây cao được xác định theo tỷ lệ % số cây và tỷ lệ % tiết diện ngang của mỗi loài cây gỗ so với tổng số cây và tổng tiết diện ngang của lâm phần. Hệ số tổ thành được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod. Kết quả điều tra tổ thành tầng cây cao được phản ánh ở bảng 4.2. Qua nghiên cứu thấy, loài tham gia vào công thức tổ thành cũng là loài đặc trưng có trong rừng núi đá vôi, như Ô rô (Taxotrophis macrophylla), Nghiến (Brruetiodendron hsienmu), Mạy tèo (Streblus brenieri) (Dimerocarpus balansae), cây họ thị (Ebenaceae) …. sự xuất hiện các loài cây này thể hiện rõ nơi đây quá trình phong hóa diễn ra vừa phải, đá vôi xen lẫn thực vật phát triển, nên thực vật cũng có loài có giá trị và cả loài cây bụi, cây dây leo. Trước đây ở độ cao 200-400m VQG có những ưu hợp sau: ưu hợp: nghiến + trai lý vốn có trong rừng. Ưu hợp: nghiến + lòng mang + chò nhai + mạy tèo + ô rô (Theo http://wwwvietbao.vn). Về cơ bản tổ thành thực vật nơi đây không khác so với trước, tuy nhiên loài cây tham gia ưu hợp trong mỗi thời gian là khác nhau. Nhìn chung, cấu trúc tổ thành loài vẫn đảm bảo tính bền vững, tính đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng. Qua những công thức tổ thành xác định bằng chỉ số IV% ở trên cho thấy, số loài tham gia vào công thức tổ thành đã bị giảm đi, trong mỗi OĐV 58 có tối đa 34 loài, tối thiểu 23 loài trong 1 ha. Riêng OĐV số 01(trạng thái IIIA2) đã bị tác động nhiều, có đến 43 loài cây khác nhau sinh sống, trong khi chỉ có 3 loài cây chính tham gia vào công thức tổ thành, chiếm 56,28%. 57 ODV stt Loài cây G G% IV% Công thức tổ thành N% Mật độ
(cây/ha) D1.3
(cm) Hvn
(m) Trạng
thái
rừng IIIA2 Bảng 4.2. Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây cao ở các trạng thái rừng 01 02 IIIA3 25,48 MP + 18,46
Ô + 6,07 CC +
46,61 LK. 03 IIIB 17,25 MP + 16,45
TR + 15,93 Ô +
10,12 TT+ 9,60
Ng+ 7,32 Sp1 +
23,33 LK. 1
2
3
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5 27,50 Ô + 18,60
SP1 + 18,04 TT +
10,24 MTđ + 7,52
LM + 18,10 LK. 58 04 05 33,19 Ng + 21,38
Sp1 + 12,80 MP +
6,04 TR + 14,04
LK. IV 06 21,91 Ô + 19,90
TT + 10,90 MP +
7,45 Ng + 7,16
VO + 32,68 LK. 1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5 25,26 TT + 18,91
Ng + 17,11 TR +
15,81 MP + 5,53
TrL + 16,99 LK. (Danh mục tên viết tắt trong công thức tổ thành được trình bày ở phụ biểu 01). 59 Qua bảng 4.2 thấy, Nghiến tham gia vào công thức tổ thành rừng ở VQG Ba Bể nhiều, có mặt tại 4 OĐV. Loài cây này có chỉ số IV% dao động từ 33,19% – 7,60%, độ biến động rất lớn. Xếp theo loài cây có giá trị kinh tế trong rừng sau Nghiến là Trai lý, nhưng Trai lý có rải rác ở các lô rừng, chỉ tham gia vào công thức tổ thành của 1 lô nhưng chỉ chiếm 5,53%. Điều này chứng tỏ loài cây có giá trị kinh tế như Nghiến, Trai lý đã bị khai thác quá mức, hệ số tổ thành chênh lệch nhau quá nhiều, thậm chí nhiều lô rừng loài cây này còn ít không đủ để tham gia vào công thức tổ thành; Tính theo số lượng, loài cây có mặt nhiều nhất là Ô rô có mặt trong 3 ÔĐV nhưng số lượng cây trong mỗi ô thì rất nhiều, chỉ số IV% từ 27,50%-15,93%. Loài thứ 2 có mặt nhiều trong rừng đó là Trâm trắng, có mặt 4/6 lô rừng, chỉ số IV% từ 25,26% - 10,12; Xếp thứ 3 là Mạy phoòng, có mặt tại 4/6 lô rừng với chỉ số IV% thấp hơn, loài cây này có mặt nhiều nhất tại OĐV 01, chỉ số IV%=28,45%, chiếm 25,84% tổng tiết diện ngang của lô rừng. Thị rừng cũng chiếm tương đối trong rừng, chỉ số IV% từ 17,11% – 6,04%. Loài khác 46,61% - 14,04%. Nhìn chung, rừng tại VQG Ba Bể đã bị tác động ở mức độ nào đó, tổ thành loài cây giảm. Tuy nhiên, phần lớn tổng tiết diện ngang của
lô rừng vẫn đạt >21m2/ha, đường kính ngang ngực trung bình lớn vẫn đạt >20cm, so với rừng khu vực núi đá vôi, rừng được coi là rừng giàu. Qua bảng 4.2 cũng cho thấy công thức tổ thành của các loài cây trong từng trạng thái rừng như sau: (1) Rừng trạng thái IIIA2 (OĐV 01) Công thức tổ thành: 25,48 MP + 18,46 Ô + 6,07 CC + 46,61 LK. Rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, loài cây tham gia tổ thành chính gồm 3 loài là Mạy phoòng, Ô rô và Chân chim (chiếm 56,28% tổng số cây có trong lô rừng), tổng số loài trong lô rừng thì lớn, có đến 43 loài. Điều này có thể thời gian dài trước đây rừng bị khai thác mạnh, tầng trên tán không 60 liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây cũ còn lại và những cây tái sinh vươn lên tầng cây cao. Mật độ cây trong rừng thấp 398 cây/ha, đường kính bình quân:
19,17cm, chiều cao bình quân 16,11m, tiết diện ngang đạt 14,5210 m2/ha. Do lô rừng nằm ở vùng đệm, chịu nhiều tác động của người dân. Nhìn chung rừng có trữ lượng thấp, cần có biện pháp khôi phục lại trạng thái rừng này. (2) Rừng trạng thái IIIA3 (OĐV 02) Công thức tổ thành:17,25 MP + 16,45 TR + 15,93 Ô + 10,12 TT+ 9,60 Ng+ 7,32 Sp1 + 23,33 LK. Quần xã thực vật này nằm ở độ cao 290 m, có độ dốc tương đối lớn,
>250. Đã có sự tác động của con người vào đây, cấu trúc rừng đã bị phá vỡ
một phần nay đang được khôi phục. Qua kết quả ở bảng trên cho thấy, quần
xã này có tổng cộng 26 loài cây tham gia. Các loài chính tham gia vào công
thức tổ thành là: Mạy phòong, thị rừng, ô rô, trâm trắng, nghiến, Sp1. Mật độ
trong rừng này đạt 384 cây/ha, so với nghiên cứu của Nguyễn Văn Long [22]
mật độ cây trong rừng đã giảm nhiều, điều này chứng tỏ rừng đã bị khai thác
mạnh. Trong rừng phát triển toàn cây có giá trị kinh tế thấp như: Mạy phòong,
thị rừng, ô rô, trâm trắng; loài có giá trị kinh tế cao chỉ có Nghiến, nhưng số
lượng chỉ chiếm 13 cây/ha, nhưng đường kính và chiều cao lớn, nên trữ lượng
cũng chiếm 15,81% tổng trữ lượng loài cây trong 1 ha rừng. Kết quả này càng
chứng minh rừng Nghiến nơi đây đang bị khai thác mạnh, tạo điều kiện cho
những loài cây khác phát triển. Ô rô lại chiếm thành phần chính trong rừng,
chiếm 23,78% trong tổng số cây trong rừng. Đường kính bình quân của các
loài biến động lớn từ 15-52 cm, trung bình đạt 22,45 cm và tổng tiết diện
ngang đạt 19,5918 m2. Điều này cho thấy khả năng cung cấp gỗ của rừng đạt
mức trung bình đối với rừng sản suất. (3) Trạng thái rừng IIIB bao gồm 2 OĐV: 03, 04. Công thức tổ thành OĐV 03: 27,50 Ô + 18,60 SP1 + 18,04 TT + 10,24 MTđ
+ 7,52 LM + 18,10 LK. 61 Công thức tổ thành OĐV 04: 33,19 Ng + 21,38 Sp1 + 12,80 MP + 6,04 TR +
14,04 LK.
Tham gia vào công thức tổ thành trạng thái IIIB đã xuất hiện nhiều cây
gỗ Nghiến. Hai lô rừng có tổ thành loài cây tương đối khác nhau, nhưng hệ số
tổ thành và số lượng loài cây giống nhau. Cần có những nghiên cứu tìm hiểu
thêm về đặc điểm này của rừng, để phục hồi trạng thái tốt nhất của rừng. Mặt
khác, trạng thái rừng IIIB nằm trong vùng lõi của VQG nên tổ thành và mật
độ cây tương đối tốt và ổn định. Trung bình mỗi ha có 5 loài cây chính tham
gia vào thành phần chính của công thức tổ thành, chiếm trên 85% tổng tiết
diện ngang trong lô rừng. Điều này chứng tỏ rừng nơi đây tương đối giàu. (4) Trạng thái rừng IV bao gồm 2 OĐV: 05, 06.
Công thức tổ thành OĐV 05: 21,91 Ô + 19.90 TT + 10,90 MP + 7,45 Ng + 7,16 VO + 32,68 LK. Công thức tổ thành OĐV 06: 25,26 TT + 18,91 Ng + 17,11 TR + 15,81 MP + 5,53 TrL + 16,99 LK. Sang đến trạng thái rừng loại IV ta thấy tài nguyên rừng rất giàu, với tổ thành loài cây có giá trị kinh tế chiếm nhiều. Cụ thể OĐV 06: 25,26% Trâm trắng, 18,91% Nghiến, 5,53% Trai lý. Đường kính và chiều cao trung bình
lớn. Tổng tiết diện ngang > 27 m2/ha. Rừng được coi là giàu về trữ lượng, tổ thành loài cây ổn định. 4.2.3. Quy luật phân bố số cây theo đường kính 4.2.3.1. Phân bố số cây theo đường kính (N/D) Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các QXTV rừng thì cần thiết phải nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo đường kính. Phân bố N/D là một phần quan trọng trong quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Trong quá trình khai thác và lợi dụng kinh doanh rừng luôn gây ra những tác động nhất định đối với hiện trạng phân bố N/D của rừng, nếu tác động phù hợp với những quy luật 62 khách quan có thể góp phần điều chỉnh quy luật cấu trúc rừng một cách hợp lý, tạo điều kiện thuận lợi cho rừng phát triển theo hướng phù hợp với mục đích kinh doanh lợi dụng rừng. Ngược lại, nếu tác động không phù hợp sẽ làm tổn hại cho rừng, dẫn đến suy thoái QXTV rừng. Trên cơ sở số liệu thu thập được, tiến hành thống kê theo cỡ kính 5 cm, kết quả cho dãy tần số phân bố số cây theo đường kính. Từ phân bố thực nghiệm, chúng tôi đã chọn hàm phân bố lý thuyết để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính. Việc mô phỏng quy luật cấu trúc rừng nói chung, và quy luật phân bố N/D là cần thiết, song cũng rất phức tạp và khó khăn. Trong rừng nhiệt đới ẩm, nhất là những rừng đã qua thời gian chặt chọn thô không theo quy tắc ở các mức độ khác nhau, tính quy luật khách quan vốn có của HST rừng đã không còn nguyên vẹn thì việc tìm ra hàm toán học để mô phỏng quy luật cấu trúc lại còn khó khăn hơn nhiều. Tuy rừng nơi đây đã bị 2 đều chấp nhận với độ tin cậy tác động nhiều, nhưng việc mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D bằng phân bố khoảng cách thấy hoàn toàn phù hợp, n 95% (thể hiện ở phụ biểu 04). Hình ảnh trực quan của phân bố N/D trong OĐV 01 đại diện cho các OTCDV1-6 được thể hiện ở Biểu đồ 4.1 sau: Hình 4.1 Biểu đồ đại diện thể hiện phân bố N/D tuân theo hàm khoảng cách 63 Nhìn vào hình 4.1 ta thấy, rừng không còn nhiều loài cây cho giá trị kinh tế, nhưng quy luật phân bố N/D vẫn tuân theo hàm khoảng cách, tuân theo quy luật phát triển tự nhiên. Đường kính nhỏ số cây nhiều, đường kính càng lớn thì số cây càng ít. Số cây tập chung nhiều nhất ở cấp kính đầu tiên 10 – 15cm, thuộc cấp kính nhỡ. Sự tập trung tương đối nhiều số cây ở cấp kính này sẽ ảnh hưởng kìm hãm chung đối với tất cả các loài, kể cả loài có sức phát triển mạnh, ngay cả những cây tái sinh cũng chịu sự kìm hãm bởi quá nhiều cây cùng cấp kính. Do vậy, ngoài việc tăng cường các biện pháp quản lý bảo vệ thì chúng ta cần xem xét đến việc điều tiết cấu trúc để tạo không gian dinh dưỡng cần thiết cho các loài cây có giá trị kinh tế phát triển. Qua nghiên cứu cấu trúc phân bố N/D của rừng tại VQG Ba Bể, chúng tôi cũng nhận thấy có một ít cây gỗ có đường kính rất cao, có khi d>100cm. Những cây này có một số là Nghiến và Trai lý, còn lại là cây ít giá trị, việc điều tiết các cây này là cần thiết để tạo không gian dinh dưỡng cho cây con. 4.2.3.2. Phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cỡ đường kính Nhiều tác giả áp dụng lý thuyết cấu trúc thể tích chuẩn theo 3 cấp kính: dự trữ, kế cận và thành thục với tỷ lệ 1:3:5, nhưng việc đưa ra cấp kính tương ứng với thể tích lại chưa thống nhất. Theo Nguyễn Hồng Quân (2006), để áp dụng lý thuyết cấu trúc thể tích chuẩn theo cấp kính, trước hết phải xác định cỡ kính lớn nhất mà lâm phần đó đạt đến, sau đó chia làm 3 phần bằng nhau, rồi tính toán trữ lượng cho từng cấp kính. Nếu thể tích của 3 lớp cấp kính này đạt 1:3:5 thì rừng có cấu trúc chuẩn về thể tích. Tùy theo mục đích kinh doanh, mục tiêu quản lý rừng khác nhau mà chia cấp kính dự trữ, kế cận và thành thục khác nhau. Đề tài nghiên cứu tài nguyên rừng trong VQG – nơi bảo tồn các hệ sinh thái, đồng thời căn cứ vào đường kính tối đa của rừng mà đề tài xác định các cấp phân chia đường kính 64 theo 3 cấp như sau: 10 – 25cm, 25 – 60cm và >60cm; kết hợp với tầng cây tái sinh đo đếm trong ô cấp B, ô cấp C trong OĐV có được bảng tổng hợp phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cấp kính - phụ biểu 02. Từ phụ biểu 02 ta có nhận xét sau: Trạng thái rừng IIIA3 có tổng số cây tái sinh d<1cm nhiều nhất, lên đến 61000cây/ha, trong khi trạng thái rừng IIIA2 rừng nghèo hơn mà chỉ có 18 798 cây/ha, điều này chứng tỏ trạng thái IIIA2 tầng cây cao cấu trúc bị phá vỡ đồng thời mật độ cây tái sinh nghèo nàn, cần có biện pháp lâm sinh phù hợp để khôi phục trạng thái rừng này. Rừng ở các trạng thái IIIB và IV có mật độ cây tái sinh d<1cm xấp xỉ 55 000 cây/ha, mật độ tương đối lớn, cần điều chỉnh tầng cây cao để duy trì được nguồn cây tái sinh tự nhiên này. Từ phụ biểu 02 chúng tôi thấy cây có đường kính nhỏ thì mật độ cây lớn, trong khi đóng góp vào trữ lượng lâm phần nhỏ; và ngược lại cây có đường kính lớn thì mật độ thưa, nhưng cây đã sinh trưởng đạt đến đường kính và chiều cao nhất định nên đóng góp vào trữ lượng lâm phần vẫn lớn. Điều này được thể hiện dưới một biểu đồ minh họa sau: 52,88 Ni% 50,00 4 0,0 7 Gi% 40,00 2 9,8 0 30,00 1 9,1 6 25,41 20,00 11,11 8,46 7,6 0 10,00 2,13 0,5 1 2,8 5 0,00 0,00 0 - 1cm 1-5cm 5-10cm 10-25cm 25-60cm >60cm D(cm ) Hì nh 4.2. Biểu đồ phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cấp kính của OĐV 06 trong 6 OĐV Qua biểu đồ ở hình 4.2, ta cảm nhận bằng hình ảnh rõ nét hơn về phân
bố N, G theo cấp đường kính. Đường kính nhỏ mật độ cây lớn, đóng góp vào 65 tổng tiết diện ngang (trữ lượng) nhỏ, và ngược lại. Nhìn biểu đồ kết hợp số
liệu trong phụ biểu 02, bốn trạng thái rừng đều có lớp cây kế cận và dự trữ
lớn. Đặc biệt ở cấp kính 25-60cm số lượng cây ít nhưng chiếm phần đa tiết
diện ngang của lâm phần. OĐV 01 - IIIA2 OĐV 02 - IIIA3 70000
60000
50000
40000 OĐV 03 - IIIB OĐV 04 - IIIB OĐV 05 - IV OĐV 06 - IV 30000
20000
10000
0 0 - 1cm 1-5cm 5-10cm 10-25cm 25-60cm >60cm Hình 4.3. Biểu đồ phân bố số cây theo cấp kính Nhìn vào hình 4.3 thấy, mật độ cây ở cấp kính d<1cm chuyển lên cấp
cao hơn một bậc giảm mật độ nhanh chóng, còn từ cấp kính tiếp theo chuyển
lên cấp kính cao hơn một bậc có số lượng cây giảm dần. Nguyên nhân có thể
do lúc cây có d<1cm sức chống chịu với điều kiện hoàn cảnh kém; cạnh tranh
dinh dưỡng, ánh sáng cũng kém; nhiều loài côn trùng, động vật gây hại... đã
dẫn tới mật độ cây giảm nhanh chóng. Còn đến cấp kính cao hơn đã qua chọn
lọc tự nhiên, đồng thời cây có sức chống chịu cao hơn nên mật độ cây giảm ít
khi chuyển lên cấp kính cao hơn. Qua đây ta cũng nhìn thấy số lượng cây tái sinh đường kính d<1cm rất nhiều, lớn gấp nhiều lần số lượng cây trong các cấp kính cao hơn. Ngoài ra, phân bố tiết diện ngang theo cấp kính cũng được quan tâm, được thể hiện dưới hình 4.4 sau. OĐV 01 - IIIA2 20 OĐV 02 - IIIA3 15 OĐV 03 - IIIB 10 OĐV 04 - IIIB OĐV 05 - IV 5 OĐV 06 - IV 0 0 - 1cm 1-5cm 5-10cm 10-25cm 25-60cm >60cm 66 Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện phân bố tiết diện ngang theo cỡ kính G/D Nhìn vào hình 4.4 ta thấy rõ, cấp đường kính nhỏ thì tổng tiết diện ngang biến đổi ít (giai đoạn d<10cm – giai đoạn cây tái sinh); khi cây bắt đầu tham gia vào tổ thành tầng cây cao sự biến động về tổng tiết diện ngang trong lâm phần của cây là lớn. Cây trong tầng cây cao 25 ngang lớn nhất trong các lô rừng. Dựa vào quy luật này để có điều chỉnh lâm sinh hợp lý, như chọn thời điểm thích hợp cho chặt khai thác, chặt tận dụng, chặt nuôi dưỡng... Qua biểu đồ cũng thấy, các cây trong OĐV 06 – trạng thái IV- cho tổng tiết diện ngang (G) theo các cấp kính là cao nhất. Điều này càng làm sáng tỏ hơn kết luận OĐV 06 là trạng thái tốt nhất, ổn định nhất, giàu có tài nguyên gỗ nhất trong khu vực nghiên cứu. Xếp ở vị trí thứ 2 về phân bố G/D là OĐV 05- thuộc trạng thái IV, và xếp thứ 3 là OĐV 04 – trạng thái IIIB. Qua biểu đồ trên cũng thấy rõ OĐV 02 thuộc trạng thái IIIA2-rừng bị tác động mạnh do khai thác chọn đang trong quá trình phục hồi nên G/D đạt thấp nhất. Nếu xét riêng tầng cây cao, có giá trị về mặt kinh tế thì phân bố trữ lượng và tổng tiết diện ngang theo cấp kính thể hiện trong bảng 4.3. Trạ Bảng 4.3. Phân bố trữ lượng và tổng tiết diện ngang theo cấp kính O ng Đ thái 10-25cm 25-60cm >60cm 10-25cm 25-60cm >60cm V rừng 4,1 : 3,6 : 1,2 6,562 5,914 2,045 IIIA2 1 57,0792 50,1183 16,7061 2,8 : 4,6 : 1,4 6,215 10,207 31,696 IIIA3 2 62,6846 102,9819 31,3423 3 100,8893 137,8820 60,5336 3,0 : 4,1 : 1,8 82,236 10,934 48,567 IIIB 4 90,6517 134,6040 16,4821 3,3 : 4,9 : 0,6 84,931 12,591 16,361 5 79,6674 179,2516 91,6175 2,0 : 4,5 : 2,3 6,373 14,047 73,616 IV 6 70,1030 148,6184 30,8453 2,5 : 5,3 : 1,1 78,328 16,299 34,253 67 Nhìn vào bảng 4.3, kết quả nghiên cứu đặc trưng phân bố G/D và M/D cho thấy hầu hết các lâm phần nghiên cứu đều không tuân theo đúng quy luật phân phối trữ lượng theo các lớp cây dự trữ : kế cận : thành thục với tỉ lệ 1:3:5, kết luận này cũng giống nhiều kết luận của các tác giả đã đi nghiên cứu phân bố M/D trong rừng tự nhiên, như Nguyễn Ngọc Lung (1983) [23]; Lê Minh Trung (1991) [38], Trần Văn Con (2006) [3]. Những tính toán đặc trưng phân bố M/D ở bảng 4.6 cho thấy: trữ lượng các lâm phần nghiên cứu luôn tập trung ở cấp kính kế cận. Trong đó trạng thái rừng IIIA2 đường kính và chiều cao còn thấp, phân theo cấp đường kính chung này thì trữ lượng tập trung ở cây dự trữ, điều này rất hợp với quy luật phát triển của tự nhiên. Một điều khác biệt OĐV 04 – trạng thái IIIB, tỷ lệ cây đạt thành thục rất ít, mà trữ lượng tập trung vào lớp cây dự trữ và kế cận, có thể lâm phần này vừa mới phục hồi chuyển từ trạng thái thấp lên, vì vậy số cây đạt thành thục còn ít. Các kết quả nghiên cứu này là cơ sở để nghiên cứu bổ sung về hệ thống kỹ thuật lâm sinh để xác định chu kỳ quản lý lâm phần bắt đầu từ việc thiết kế khai thác - khai thác - điều tra đánh giá rừng sau khai thác để xác định các biện pháp tác động lâm sinh. Tùy theo điều kiện rừng để xác định các giải pháp nuôi dưỡng, làm giàu, xúc tiến tái sinh bổ sung... 4.2.4. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H) Phân bố số cây theo cỡ chiều cao phản ánh đặc trưng sinh thái và hình thái của quần thể thực vật rừng, nó biểu hiện sự phân tầng về chiều cao trong lâm phần, dựa vào phân bố N/Hvn mà các nhà nghiên cứu có thể tính được mật độ hiện tại, trữ lượng của lâm phần....Việc hiểu và tìm ra được quy luật này là rất quan trọng trong việc khoanh nuôi phục hồi rừng và đưa ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần thiết. 68 Cấu trúc tầng thứ là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần thực vật theo chiều đứng, cả trên mặt đất và dưới mặt đất. Nghiên cứu tầng thứ để điều tiết không gian sống cho lâm phần sao cho cây rừng sinh trưởng và phát triển tốt nhất.. Nhiều tác giả đã lượng hóa mô phỏng quy luật phân bố số cây theo chiều cao, các tác giả đều đi đến một nhận xét chung là phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả bằng hàm Weibull là thích hợp. Cách này cũng cho chúng ta biết về quy luật N/H, tuy nhiên còn nhiều hạn chế như không biết được không gian sống của tầng cây rừng, các tầng cây tham gia vào cấu trúc mật độ, trữ lượng như thế nào?... Theo quan điểm của chúng tôi thì việc chia chiều cao theo các cấp với cự lý nhất định (chẵng hạn 2m mỗi cấp) để mô phỏng phân bố N/H theo một hàm phân bố là không có ý nghĩa thực tế với nhiều lý do: (i) nó không phản ánh được bản chất sinh thái của tầng phiến rừng; (ii) Việc đo chiều cao trong rừng tự nhiên là rất khó khăn và thường không chính xác vì xác định được đỉnh tán cây là rất khó, hơn nữa các dụng cụ đo cao bằng kỹ thuật quang học rất khó sử dụng trong rừng rậm nhiệt đới để xác định được chính xác chiều cao, cho nên phân khoảng cách cấp 2m có thể dẫn đến sai số. Để có một hình ảnh trực quan về cấu trúc thẳng đứng của rừng trong khu vực nghiên cứu, luận văn này sử dụng cách phân chia tầng tán rừng theo hệ thống do IUFRO đề xuất. Theo hệ thống này thì rừng được chia thành 3 tầng, tầng trên là các cây có chiều cao lớn hơn 2/3 chiều cao tán rừng; tầng giữa bao gồm các cây có chiều cao từ 1/3 đến 2/3 chiều cao tán rừng và tầng dưới bao gồm các cây có chiều cao thấp hơn 1/3 tán rừng. Như vậy nếu chiều cao tối đa của tán rừng trong khu vực nghiên cứu là 36m, thì tầng trên của rừng có chiều cao từ trên 24m; tầng giữa từ 12-24m và tầng dưới từ 0-12m. Ở tầng dưới của rừng, còn có thể phân thành các tầng phụ: tầng cây bụi từ 1,5-6m, và tầng thảm thực bì 69 và cây tái sinh từ 0-1,5 m. Các số liệu tính bình quân từ 6 ô tiêu chuẩn cho một bức tranh khái quát về kết cấu rừng như ở hình 4.5 sau đây. Từ hình này cho thấy: tổng tất cả số cây (kể cả cây mạ tái sinh) trên một ha có khoảng 58.906 cây (100%), trong đó tổng số cây đạt chiều cao từ 1,5 m trở lên chỉ còn lại 3.836 cây/ha (6,4%); tổng số cây đạt chiều cao từ 6 m trở lên là 1.617 cây/ha (2,7%); tổng số cây đạt chiều cao từ 12 m trở lên (tương đương với D1,3 từ 10 cm trở lên) chỉ còn 454 cây/ha (0,76%), các cây đạt chiều cao từ 24 m trở lên (tầng trên) chỉ còn lại khoảng 60 cây/ha (chỉ chiếm 0,1%) tổng số cây của lâm phần. Tổng tiết diện ngang của rừng bình quân khoảng
24,85±8,84 m2/ha, trong đó các cây ở tầng trên với số cây chỉ có 0,1% đã chiếm gần một nữa (49,5%) tổng tiết diện ngang của lâm phần, các cây ở tầng giữa (có chiều cao từ 12-24m) chiếm 47,4% tổng tiết diện ngang và các cây ở tầng dưới (có chiều cao từ đến 12m) chỉ chiếm 3,1% tổng tiết diện ngang. Các số liệu này cho thấy các cây ở tầng trên và tầng giữa của rừng mặc dù có số cá thể rất ít so với tổng số cá thể của lâm phần (chỉ bằng từ 0,7-0,8%) nhưng lại chiếu ưu thế đến 97% tổng trữ lượng gỗ của lâm phần. 70 H Tổng số cây Số cây D1,3
(m) cộng dồn trong cấp (cm)
36 80
(cây/ha) (cây/ha) G (%)
24,85
(±8,87)
m2/ha
60 60
(0,1%) (±25) 49,5%
24 30
454 394 47,4%
(0,76%) (±90)
12 10
1.617 1.163
(2,7%) (±350) 3,1%
5
6
3.836 2.219 1
1,5 (6,4%) (±945)
58.906 56.070
0 (100%) ( ±19.917) Hình 4.5. Sơ đồ cấu trúc thẳng đứng của rừng ở VQG Ba Bể 4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của rừng tại VQG Ba Bể Tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của một hệ sinh thái rừng. Tái sinh là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng, dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng và rừng sau khai thác… Vai trò lịch sử của thế hệ cây con này là thay thế cây già cỗi. Vì vậy tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ - Lâm sinh tập I (1986) [38]. Tái sinh có ý nghĩa rất lớn, vì đó là sự tái tạo lại một hệ sinh thái rừng mới thay thế cho hệ sinh thái rừng bị tác động. Quá trình tái sinh giúp cho rừng tồn tại và đảm bảo được việc sử dụng rừng thường xuyên. Rừng tái sinh 71 theo những quy luật nhất định, nó phụ thuộc vào đặc điểm sinh vật học, sinh thái học loài cây, điều kiện địa lý và tiểu hoàn cảnh rừng. Nghiên cứu quy luật tái sinh, động thái tái sinh đối với VQG Ba Bể là việc làm hết sức cần thiết để chúng ta có cái nhìn tổng thể về diễn thế của các QXTV rừng VQG Ba Bể trong tương lai, từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng đạt hiệu quả. 4.3.1. Tổ thành cây tái sinh Cấu trúc trúc tổ thành cây tái sinh là chỉ tiêu trung thực thuyết minh mức độ tham gia của các loài cây trong lâm phần, nó đánh giá được tính bền vững ổn định và mức độ phù hợp với mục tiêu sử dụng của QXTV rừng đó. Tổ thành cây tái sinh hiện tại sẽ là tổ thành tầng cây cao trong tương lai, nếu như mọi điều kiện sinh thái đều thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Nhưng trên thực tế, tổ thành cây tái sinh hiện tại và tầng cây cao trong tương lai thường có những biến đổi rất lớn do những tác động của thiên nhiên và con người. Tuy nhiên từ công thức tổ thành của cây tái sinh chúng ta có thể phỏng đoán và đánh giá được một phần tình trạng rừng trong tương lai, do tính kế thừa của các thế hệ và cũng trên cơ sở đó chúng ta có thể tác động vào lớp cây tái sinh nhằm tạo ra các QXTV rừng như mong muốn. Mặt khác thông qua nghiên cứu tái sinh đề xuất các phương hướng hợp lý trong việc quản lý và sử dụng tài nguyên rừng một cách ổn định và bền vững. Trong quá trình phân tích số liệu đo đếm cây tái sinh, chúng tôi phân biệt hai lớp cây tái sinh được đo đếm ở hai cấp ô tiêu chuẩn: - Các cây tái sinh đo ở ô cấp B bao gồm các cây tái sinh có đường kính từ 1 – 10cm. - Cây tái sinh đo ở ô cấp C (ô dạng bản) bao gồm các cây tái sinh có đường kính nhỏ hơn 1cm. 72 Trong ô cấp C (ô dạng bản) cây còn nhỏ, hình thái thân và tán chưa rõ, khó nhận dạng tên cây, cộng thêm với số lượng cây biến động nhiều nên đề tài không lập công thức tính tổ thành cho những cây này. Dưới đây đề tài xét tổ thành cây tái sinh cho những cây trong ô cấp B, với đường kính 1 Cấu trúc tổ thành tầng cây tái sinh có 1 Bảng 4.4. Công thức tổ thành tầng cây tái sinh có 1 Trạng OĐV Công thức tổ thành thái 21,3 CC+12,04 MP + 10,9 Tr + 8,33 Ô + 8,33 TT + 6,48Sp1 1 IIIA2 + 25,93LK. 57,73 MP +11,34 Ô + 9,28 MT + 7,22 TR + 5,15 TT + 9,28 2 IIIA3 LK. 31,25 Ô +27,5 TT + 11,25 MP + 10 SP1 + 6,25 VÔ 3 +13,75LK. IIIB 4 26,47 MP + 19,12 TR + 14,71 SP1 + 10,29 Ng+20,59 LK. 41,17O + 18,99 MP + 13,92 TR + 6,33 MT + 5,06 TT + 5 13,92LK. IV 26,47MP+19,12TR+14,71 TT + 10,29 Ng + 8,82 O + 20,59 6 LK. Nhìn vào bảng 4.4 ta thấy : Tổ thành cây tái sinh ở trạng thái IIIA2 (OĐV 01): Số cây tham gia vào tổ thành tái sinh của rừng trạng thái này là nhiều nhất lên đến 23 loài. Số lượng cá thể tham gia vào tầng cây tái sinh trải đều trên các loài cây, không tập trung vào loài cây cụ thể nào. Trong đó, Chân chim có trong tổ thành tầng cây cao, ở tầng cây tái sinh cũng chiếm chủ đạo với mật độ 460 cây, chiếm 21,30% tổng số cây tái sinh. Hiện trạng số lượng cây tái sinh trong trạng thái 73 rừng IIIA2 còn ít, cần có kế hoạch nuôi dưỡng sao cho cây tái sinh được sinh trưởng phát triển tốt nhất. Tổ thành cây tái sinh ở trạng thái IIIA3 (OĐV 02): Tổ thành cây tái sinh trạng thái IIIA3 không khác so với tổ thành tầng cây cao nhiều, tuy nhiên loài cây Nghiến có mặt trong tầng cây cao, đến tầng cây tái sinh thấy vắng bóng. Có 9 loài cây gỗ tham gia vào lớp cây tái sinh, Mạy phòong là loài cây chính trong tầng cây cao và cũng có mặt nhiều trong tầng cây tái sinh, với mật độ 1120 cây/ha, chiếm 57,73%. Tổ thành cây tái sinh ở trạng thái IIIB và trạng thái IV: Tổ thành loài cây tái sinh chủ yếu vẫn có sự góp mặt của các loài cây đã tham gia vào tổ thành tầng cây cao. Điều này chứng tỏ các loài cây trong quần xã này rất ổn định đã thích nghi với điều kiện sinh thái ở đây, thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên. Trong đó, cây tái sinh có giá trị kinh tế như Trai lý, nghiến cũng xuất hiện trong tổ thành. Nếu không có sự thay đổi lớn về điều kiện ngoại cảnh thì tính ổn định của quần xã thực vật rừng này là rất cao. 4.3.2. Phân bố mật độ theo cấp chiều cao cây tái sinh Số liệu điều tra cây tái sinh được thống kê vào bảng 4.5 sau: Bảng 4.5. Phân bố mật độ theo cấp chiều cao cây tái sinh Trạng thái h>1,5m 0,3 1 18240 15.770 2.230 240 86,45 12,22 1,315 IIIA2 2 62660 39.559 21.563 1.538 63,13 34,41 2,454 IIIA3 3 54720 36.926 16.594 1.200 67,48 30,32 2,19 IIIB 4 40520 27.135 12.365 1.020 66,96 30,51 2,51 IV 5 54700 37.868 15.632 1.200 69,22 28,57 2,19 74 6 25920 7.549 17.951 420 29,12 69,25 1,62 75 90 80 70 60 50 h>1,5m 40 0,3 30 h<0,3m 20 10 0 OĐV 01 -
IIIA2 OĐV 02 -
IIIA3 OĐV 03 -
IIIB OĐV 04 -
IIIB OĐV 05 -
IV OĐV 06 -
IV Hình 4.6. Tỷ lệ cây tái sinh theo cấp chiều cao Nhìn vào bảng 4.5 và hình 4.6 thấy, trạng thái rừng IIIA2 có sự khác biệt so với các trạng thái khác rõ nét. Điều này thể hiện ở cây tái sinh có chiều cao h>1,5-6m chiếm phần đa số (86,45%). Chứng tỏ rừng trạng thái này đang trong thời kỳ khôi phục, rừng có nhiều khoảng trống, cây tái sinh có chiều cao lớn chiếm nhiều. Trạng thái rừng IIIA3 cây tái sinh ở 3 cấp chiều cao có số lượng cây giảm dần đều. Trạng thái IIIB và OĐV 04 – trạng thái IV có phân bố số cây theo cấp chiều cao ngang nhau. Riêng OĐV 06-trạng thái IV có số lượng cây tái sinh h>1,5m là ít nhất, lượng cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao 0,3 4.3.3. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh Chất lượng tái sinh là kết quả tổng hợp tác động qua lại giữa điều kiện lập địa với cây rừng. Để có lớp cây tái sinh tốt cần phải có cây mẹ gieo giống tốt, ra hoa kết quả, khả năng nảy mầm tốt, điều kiện hoàn cảnh thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển . Từ kết quả điều tra ô B, điều tra cây tái sinh có đường kính 1 chúng tôi tiến hành đánh giá cây tái sinh theo 3 cấp chất lượng: Tốt, trung bình, xấu. Kết quả thể hiện ở bảng sau: 76 Bảng 4.6. Chất lượng cây tái sinh có đường kính 1 Xếp loại Tỷ lệ chất lượng (%) Trạng Mật ÔTC thái độ Tốt TB Xấu Tốt TB Xấu 1 2160 1836 130 85,00 8,98 6,02 194 IIIA2 2 1940 1707 87,99 9,02 2,99 175 58 IIIA3 3 1600 1472 96 92,00 6,00 2,01 32 IIIB 4 1440 1123 77,99 17,01 5,03 245 72 5 1580 1137 110 71,96 20,95 6,96 331 IV 6 1360 1210 95 55 88,97 6,99 4,04 Tốt Trung bình Xấu 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 OĐV 01 -
IIIA2 OĐV 02 -
IIIA3 OĐV 03 -
IIIB OĐV 04 -
IIIB OĐV 05 -
IV OĐV 06 -
IV Hình 4.7. Biểu đồ tỷ lệ chất lượng cây tái sinh có đường kính 1 Từ kết quả trong bảng 4.6 và hình 4.7 cho thấy, tỷ lệ cây tái sinh có đường kính > 1cm có tỷ lệ cây tốt nhiều, biến động từ 71,96% - 92%; tỷ lệ cây tái sinh d>1cm có chất lượng xấu chiếm tỉ lệ ít, dao động trong khoảng 2 – 6,96%. Điều này hứa hẹn một thế hệ cây mới có chất lượng sinh trưởng phát triển tốt. Trạng thái rừng IIIA2 (OĐV 01) có mật độ cây tái sinh nhiều nhất 2160 cây/ha, tuy mật độ phân tán ở nhiều loài cây, nhưng chất lượng cây tái sinh vẫn đạt tốt cao, chiếm 85%. Có thể do bị tác động mạnh nên chế độ ánh sáng 77 dưới tán rừng được cải thiện, đã tạo điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh phát triển. Kết quả điều tra ô cấp C, cây tái sinh có đường kính d<1cm theo 3 cấp chất lượng: tốt, trung bình, xấu; kết hợp với nguồn gốc cây tái sinh thể hiện dưới bảng sau: Bảng 4.7. Biểu chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh có d<1cm Tỷ lệ chất lượng (%) Nguồn gốc Trạng Mật OTC thái độ Tốt TB Xấu Hạt Chồi % Hạt % Chồi 1 57360 55,96 32,01 12,04 16278 2077 88,68 11,32 IIIA2 2 63324 54,96 22,01 23,03 13110 830 94,05 5,95 IIIA3 3 55629 44,94 28,94 26,12 14655 1445 91,02 8,98 IIIB 4 39500 51,63 20,99 27,38 7785 505 93,91 6,09 5 55509 48,91 30,01 21,08 16050 606 96,36 3,64 IV 6 57391 57,99 29,1 12,91 15566 1134 93,21 6,79 60 50 40 Tốt 30 Trung bình 20 Xấu 10 0 OĐV 01 -
IIIA2 OĐV 02 -
IIIA3 OĐV 03 -
IIIB OĐV 04 -
IIIB OĐV 05 -
IV OĐV 06 -
IV Hình 4.8. Biểu đồ tỷ lệ chất lượng cây tái sinh có đường kính d<1cm Dựa vào bảng 4.7 kết hợp với biểu đồ ở hình 4.8 thấy, chất lượng cây tái sinh d<1cm phần lớn là loại tốt, tuy nhiên loại trung bình và xấu nhiều hơn 78 cây tái sinh 1 chất lượng cung cấp cây cho tầng cây cao. Tỷ lệ nguồn gốc cây tái sinh d<1cm được thể hiện trong hình 4.9. Hạt Chồi Xấu 100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 OĐV 01 -
IIIA2 OĐV 02 -
IIIA3 OĐV 03 -
IIIB OĐV 04 -
IIIB OĐV 05 -
IV OĐV 06 -
IV Hình 4.9. Biểu đồ tỷ lệ nguồn gốc cây tái sinh d<1cm Nhìn vào hình 4.9 và bảng 4.7 thấy, cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ nhiều từ 88,68 – 96,36%. Điều này chứng tỏ các loài cây gỗ trong VQG Ba Bể tái sinh chủ yếu bằng hạt, chỉ một phần nhỏ có nguồn gốc từ chồi do tác động cơ giới làm tổn thương những cây tái sinh từ hạt và một phần từ chồi khi cây mẹ bị chặt hạ. Số lượng cây tái sinh d<1cm trong các OĐV cũng khác nhau, thể hiện trong hình 4.10. 61000 53500 53500 55500 39500 18000 70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0 OĐV 01 -
IIIA2 OĐV 02 -
IIIA3 OĐV 03 -
IIIB OĐV 04 -
IIIB OĐV 05 -
IV OĐV 06 -
IV Hình 4.10. Biểu đồ phân bố số cây trong cấp kính d<1cm của 6 OĐV 79 Nhìn vào hình 4.10 cho ta thấy, cây tái sinh có đường kính d<1cm trong các lô rừng là rất lớn. Trạng thái rừng loại IV có số lượng cây tái sinh d<1cm ổn định, bằng nhau, đều trên 50000 cây/ha. Trạng thái rừng loại IIIB số lượng cây tái sinh d<1cm có khác nhau. OĐV 03 có số lượng cây tái sinh tương đương lượng cây tái sinh trong trạng thái rừng IV. Nhưng, OĐV 04, tuy rừng đạt trạng thái rừng giàu, có thể do số lượng cây tầng cao nhiều chiếm nhiều không gian dinh dưỡng dẫn tới số lượng cây con tái sinh d<1cm ít hơn OĐV 03, điều này cần có biện pháp tỉa thưa bớt tầng cây cao để tạo không gian dinh dưỡng cho những cây tầng dưới phát triển. Trạng thái rừng loại IIIA3 có số luợng cây tái sinh nhiều nhất, giàu có về lớp cây kế tục. Trạng thái rừng IIIA2 có số lượng cây tái sinh d<1cm quá ít. 4.3.4. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất là quy luật phân bố cây rừng trên mặt phẳng nằm ngang, phản ánh vị trí tương đối giữa các cây rừng với nhau. Nhiều công trình nghiên cứu đã khẳng định, ở những lâm phần có mật độ cao, hình thái phân bố cây trên mặt đất không đều, thường xảy ra tình trạng cạnh tranh không gian dinh dưỡng, nhiều cây mục đích bị chèn ép, khó có điều kiện phát triển, còn ở những lâm phần có mật độ thấp lại là nơi có điều kiện thuận lợi cho cây bụi, cây tạp phát triển mạnh. Nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật trong chặt nuôi dưỡng, tỉa thưa, khai thác, qua đó điều tiết mật độ trên bề mặt đất rừng và khoảng cách giữa các cây, tạo điều kiện cho cây rừng sinh trưởng, phát triển tốt. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất thường ở một trong ba kiểu sau: - Phân bố cụm: thường xuất hiện ở giai đoạn tuổi non; - Phân bố ngẫu nhiên: ở giai đoạn tuổi trung niên; 80 - Phân bố cách đều: ở tuổi gần thành thục và thành thục. Trong ba kiểu phân bố trên, phân bố cách đều là tốt nhất, vì ở kiểu phân bố này cây rừng ít cạnh tranh về không gian dinh dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi cho cây sinh trưởng, phát triển tốt. Vì vậy trong kinh doanh rừng, biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần được áp dụng theo hướng điều chỉnh phân bố cây rừng tiếp cận với phân bố cách đều. Đề tài tiến hành thu thập số liệu và sử dụng phần mềm Excel để tính toán. Kết quả được trình bày trong bảng sau: Bảng 4.8. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất của các trạng thái rừng X Kiểu hình thái Trạng thái OĐV S2 W phân bố 1 7,5 6,3 0,85 Đều IIIA2 2 25,3 226,3 10,57 Cụm IIIA3 3 22,3 14,01 0,63 Đều IIIB 4 16,6 1,37 0,084 Đều 5 22,2 10,21 0,46 Đều IV 6 22,3 18,13 0,79 Đều Từ bảng kết quả ta thấy: ở các OĐV 1, 3, 4, 5, 6 có dạng phân bố đều. OĐV 2 có dạng phân bố cụm. Ở các OĐV có dạng phân bố đều chứng tỏ phân bố cây tái sinh trên mặt đất tương đối đồng đều, tầng cây cao của các OĐV 1, 3, 4, 5, 6 đã phát triển ổn định do đó hiện tượng lỗ trống trong rừng không còn đáng kể tạo hoàn cảnh dưới tán rừng tương đối đồng đều. Ở các OĐV 2 có dạng phân bố cụm chứng tỏ phân bố cây tái sinh trên mặt đất không được tốt, tầng cây cao của OĐV , 2 phát triển chưa được ổn định đã tạo nên hiện tượng lỗ trống đáng kể vì vậy có khu cây tái sinh phân bố quá dầy, 81 ngược lại nhiều chỗ khác không có cây tái sinh. Do đó, trong quá trình điều tiết cấu trúc tổ thành cây tái sinh cần phải chú ý đến trạng thái IIIA3 sao cho mật độ cây tái sinh phân bố đều trên mặt 4.4. Một số đặc điểm động thái của quá trình tái sinh Diễn biến động thái của thảm thực vật rừng là kết quả của quá trình tái sinh và diễn thế được diễn ra theo các qui luật nhất định. Một trạng thái rừng hiện tại (hoặc tương lai) là kết quả của 3 nhóm quá trình đã diễn ra trong quá khứ (hoặc sẽ diễn ra), đó là: (i) tăng trưởng của cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; (iii) quá trình chết tự nhiên trong các cấp kính. Hai quá trình sau làm thay đổi tổ thành loài và cấu trúc của lâm phần. Có rất nhiều phương pháp để nghiên cứu động thái của rừng; nguồn số liệu cũng có thể thu thập bằng nhiều phương pháp khác nhau. Nhưng chính xác nhất vẫn là từ theo dõi liên tục số liệu của các ô tiêu chuẩn định vị. Việc nghiên cứu các đặc điểm trạng thái được giới hạn ở hai quá trình. (i) Quá trình chuyển từ các lớp cây nhỏ lên các lớp cây lớn hơn; và (ii) Sự thay đổi về tổ thành loài giữa các lớp cây. Để tìm hiểu về động thái rừng, đề tài đã kế thừa số điều tra trong 6 OTC định vị trong năm 2007, kết hợp với số liệu điều tra được trong năm nay năm 2009. Kết quả phân tích tài liệu thu thập được trong 3 năm đã cho thấy quy luật động thái như sau: Quá trình tăng trưởng của cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao, và luôn có quá trình tái sinh bổ sung là một trong những quá trình của động thái. Kế thừa số liệu năm 2007 và thu nạp số liệu năm 2009, kết quả về động thái biến động số cây theo cỡ kính được tổng hợp trong bảng 4.9. 82 Bảng 4.9. Biến động số cây theo cấu trúc N/D Số cây theo cỡ kính
(cây/ha) Số cây theo cỡ kính
(cây/ha) Năm 2007 Năm 2009 OĐV OĐV Năm 2007 Năm 2009 Cỡ kính
(cm) Cỡ
kính
(cm)
6 Ni
6
12 Ni
12 >60
5 Ni Ni
10
10
5 25 – 60 70 64 77 65 120 115 128 118 1 4 10 – 25 398 328 480 403 534 414 524 396 >60
25 -
60
10 -
25 5 – 10 558 160 1005 525 5 – 10 954 420 1004 480 798 240 1865 860 1 – 5 1974 1020 1924 920 1 – 5
>60 9 9 10 10 21 21 23 23 25 – 60 107 98 116 106 142 121 162 139 5 2 10 – 25 384 277 409 293 429 287 445 283 >60
25 -
60
10 -
25 200 761 316
5 – 10 629
1 – 5 2009 1380 1696 935 5 – 10 784 400 1029 620
1 – 5
2324 1540 1859 830 >60 15 15 >60 10 10 10 10 25 – 60 132 117 158 148 171 161 3 6 10 – 25 521 389 531 373 543 372 25 -
60
10 -
25 5 – 10 1007 486 5 – 10 1111 580 1163 620 14
120
529
729 14
106
409
200 1 – 5 2129 1400 1720 713 1 – 5 1891 780 1883 720 Nhìn vào bảng ta thấy sau 3 năm quan sát, mật độ cây theo cấp kính có sự biến động. Một số cấp kính có số cây tăng lên do sự tăng trưởng đường kính của cây cấp dưới lên. 83 Nhưng đôi khi có cấp không tăng cây nào, do sự tăng trưởng đường kính trong 3 năm chưa đủ để cây vươn lên cấp kính mới. Mật độ cây tái sinh d<10cm có sự biến động lớn về mật độ, luôn luôn có quá trình sinh sôi đồng thời có quá trình chết đi do chọn lọc tự nhiên đào thải. Tuy nhiên, do thời gian theo dõi trong các ÔĐV còn quá ngắn, việc nghiên cứu động thái thay đổi cấu trúc rừng mới chỉ dừng lại ở bảng thống kê trạng thái của hai thời điểm đo đếm mà chưa phân tích đầy đủ ba quá trình ảnh hưởng đến động thái cấu trúc của rừng là quá trình sinh trưởng/tăng trưởng, quá trình chết tự nhiên, quá đầu tiên của tầng cây cao). Ở đây còn cần sự theo dõi tiếp về số liệu và các đề tài khác để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn động thái của rừng ở khu vực nghiên cứu. trình tái sinh bổ sung từ lớp cây tái sinh lên tầng cây cao (bổ sung vào cỡ kính 4.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng ở VQG Ba Bể VQG Ba Bể thuộc loại rừng đặc dụng, sử dụng chủ yếu để bảo tồn thiên nhiên, mẫu chuẩn của quốc gia, nguồn gen sinh vật rừng, nghiên cứu khoa học, bảo vệ di tích lịch sử văn hóa, danh lam thắng cảnh, phục vụ nghỉ ngơi, du lịch, kết hợp với phòng hộ, bảo vệ môi trường. Vì vậy, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng cần dựa vào các tiêu chí trên. Việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng cũng dựa trên giai đoạn phát triển của rừng mà áp dụng biện pháp lâm sinh khác nhau, tuy nhiên rừng thuộc VQG cũng cần cân nhắc các yếu tố cảnh quan, môi trường, đa dạng sinh học… nữa. Mô hình dưới thể hiện các biện pháp lâm sinh phục hồi rừng áp dụng cho từng giai đoạn phát triển của rừng: 84 Hệ thống kỹ thuật Lâm sinh
Giai đoạn phát triển Xử lý lâm sinh Tái sinh tự nhiên Giai đoạn
hình thành Nhân tạo Gieo hạt
Trồng Giai đoạn
Phát triển về chất Chăm sóc, nuôi dưỡng
Tỉa cành
Tỉa thưa Giai đoạn
Chọn lọc Khai thác: chặt trắng Chặt chọn thô
Chặt chọn tinh Khai thác giảm thiểu tác động Giai đoạn
ổn định Đề tài được thực hiện nhằm bổ sung những cơ sở lý luận cho nghiên cứu cấu trúc động thái tái sinh, cung cấp một số thông tin về cấu trúc và động thái tái sinh rừng ở VQG Ba Bể. Trên cơ sở đó, đề tài đề xuất một số biện pháp kỹ thuật nhằm phục hồi và phát triển tài nguyên rừng tại VQG Ba Bể, Bắc cạn như sau: Qua nghiên cứu thấy, trạng thái IIIA2 thuộc OĐV 01, nằm ngoài vùng đệm nên chịu nhiều tác động bất lợi từ con người. Tổ thành chính của rừng bị phá vỡ, mật độ cây mục đích ít, đường kính bình quân thấp, mật độ cây tái sinh ít, đặc biệt cây có giá trị làm mẹ gieo giống hầu như không có … biện pháp lâm sinh được đề xuất làm từng bước như sau: Bước 1: Tăng cường công tác quản lý bảo vệ rừng để giữ lại những cây quý hiếm đặc trưng của khu vực, kể cả cây tái sinh cũng như cây mẹ giữ lại gieo giống. Nâng cao nhận thức của người dân tham gia vào công tác bảo tồn. Bước 2: Phát dọn dây leo, cây bụi, cây kém chất lượng để tạo không gian dinh dưỡng cho cây tái sinh phát triển. Dọn vệ sinh, chăm sóc cây tái sinh có triển vọng của các loài có giá trị kinh tế và đặc trưng cho kiểu rừng này…. Bước 3: Trồng bổ sung cây con của những loài cây có giá trị phù hợp với vùng: Trâm trắng, Nghiến, Trai lý… 85 Đối với trạng thái rừng IIIA3, IIIB, IV thuộc các OĐV nằm trong vùng lõi của VQG nên công tác bảo vệ, chăm sóc tốt hơn. Như trên đã phân tích, các trạng thái rừng này có: (i) tổ thành tầng cây cao ổn định;(ii) các chỉ tiêu: mật độ (N), đường kính (D1.3), chiều cao (Hvn), tổng tiết diện ngang (G) lớn; (iii) mật độ cây tái sinh cao, tổ thành cây tái sinh tương tự như tổ thành tầng cây cao. Rừng ở các trạng thái này cũng được xem là rừng giàu. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh như sau: - Tiếp tục tăng cường công tác quản lý bảo vệ rừng, đặc biệt ngăn chặn tác động của con người tác động đến cây gỗ quý như Trai lý, Nghiến… Tiếp tục bảo tồn cảnh quan, tránh tác động thay đổi cảnh quan nơi đây. - Tiến hành chặt nuôi dưỡng rừng để loại trừ các cây có chất lượng xấu ở tầng cây cao, tạo không gian sinh trưởng cho các cây tái sinh phát triển; - Luỗng phát dây leo, bụi rậm và tiến hành chăm sóc các cây tái sinh chất lượng tốt thuộc nhóm loài có giá trị kinh tế; - Trong trường hợp cần thiết, có thể tỉa thưa các cây tái sinh có mật độ quá dày và loài cây không có giá trị; - Chỉ tiến hành trồng bổ sung (hoặc làm giàu ở những nơi thiếu cây tái sinh mục đích); giải pháp này chỉ tiến hành cục bộ vì trên đại thể lượng cây tái sinh có số lượng đủ tính chung trên đơn vị diện tích một ha. - Ở OĐV trạng thái IV có mật độ tầng cây cao lớn, tổng tiết diện ngang của những cây có đường kính d>60cm cao, có thể khai thác chọn những cây già (thành thục) để tạo điều kiện cho lớp cây TS và TSTV phát triển. Cuối cùng cần tuyên truyền giáo dục ý thức bảo vệ rừng là bảo vệ chính sự sống của hành tinh cho rộng rãi người dân biết, tránh nạn khai thác chặt phá bừa bãi, tránh lửa rừng... Tuy nhiên, theo qui chế quản lý rừng đặc dụng hiện tại thì trong diện tích vùng lõi của các VQG không cho phép tác động tỉa thưa hoặc khai thác 86 chọn các cây già thành thục, cho nên các đề xuất trên đây chỉ nên áp dụng cho vùng đệm, vùng phục hồi sinh thái của VQG; hoặc để tham khảo cho các khu rừng sản xuất có cấu trúc rừng tương tự như rừng ở khu vực nghiên cứu. 87 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận 1. Kết quả phân loại rừng ở 6 ô định vị tại VQG Ba Bể cho thấy các ÔĐV thuộc các trạng thái IIIA2 (OĐV1), IIIA3 (ÔĐV2), IIIB (ÔĐV3 và 4) và IV(ÔĐV5 và 6). Các chỉ tiêu thống kê trong các trạng thái rừng khác nhau đáng kể. Mật độ thấp nhất ở trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 biến động 384 – 398
cây/ha, có trữ lượng lớn hơn 120 m3/ha, đang trong giai đoạn phục hồi tốt. Mật độ trạng thái IIIB đạt giá trị cao 529 – 534 cây/ha, trữ lượng từ 247-303
m3/ha. Rừng trạng thái IV có mật độ cây trong 2 OĐV chênh lệch nhau nhiều
429 và 531 cây/ha, đạt trữ lượng xấp xỉ 300 m3/ha. 2. Các đặc điểm cấu trúc của rừng: a. Tổ thành loài thực vật tương đối phong phú, tuy theo từng trạng thái rừng số loài của những cây có D1,3 ≥10cm biến động từ 23-43 loài/ha. Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là các loài đặc trưng cho rừng núi đá vôi như: Ô rô, nghiến, mạy tèo và các loài thuộc họ thị. Rừng trạng thái IIIA2 (OTC 01) co công thức tổ thành là: 25,48 MP + 18,46 Ô + 6,07 CC + 46,61 LK. Đặc trưng cho rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, loài cây tham gia tổ thành chính gồm 3 loài là Mạy phoòng, Ô rô và Chân chim (chiếm 56,28% tổng số cây có trong lô rừng). Rừng trạng thái IIIA3 (OTC 02) có tổ thành:17,25 MP + 16,45 TR + 15,93 Ô + 10,12 TT+ 9,60 Ng+ 7,32 Sp1 + 23,33 LK. Các loài chính tham gia vào công thức tổ thành là: Mạy phòong, thị rừng, ô rô, trâm trắng, nghiến.... tham gia vào công thức tổ thành. Sang đến trạng thái rừng loại IV ta thấy tài nguyên rừng rất giàu, với tổ thành loài cây có giá trị kinh tế chiếm nhiều. Cụ thể OĐV 06: 25,26% Trâm trắng, 18,91% Nghiến, 5,53% Trai lý. Đường kính và chiều cao trung bình lớn.
Tổng tiết diện ngang > 27 m2/ha. 88 b. Quy luật phân bố N/D có dạng giảm có thể mô phỏng tốt bằng hàm khoảng cách. Đường kính nhỏ số cây nhiều, đường kính càng lớn thì số cây càng ít. Số cây tập chung nhiều nhất ở cấp kính đầu tiên 10 – 15cm. c. Trữ lượng các lâm phần nghiên cứu luôn tập trung ở cấp kính kế cận. Trạng thái rừng IIIA2 đường kính và chiều cao còn thấp, thì trữ lượng tập trung ở cây dự trữ, điều này rất hợp với quy luật phát triển của tự nhiên. d. Kết quả nghiên cứu cấu trúc thẳng đứng của rừng cho thấy: các cây ở tầng trên và tầng giữa của rừng mặc dù có số cá thể rất ít so với tổng số cá thể của lâm phần (chỉ bằng từ 0,7-0,8%) nhưng lại chiếu ưu thế đến 97% tổng trữ lượng gỗ của lâm phần. e. Tổ thành cây tái sinh ở các trạng thái rừng biến động tương đối phức tạp, nhìn chung tổ thành lớp cây tái sinh có đường kính dưới 10cm, không có khác biệt nhiều so với tổ thành tầng cây cao. Số lượng cây tái sinh triển vọng (cao từ 1,5 -6m) đạt trung bình xấp xĩ 4.000 cây/ha. Chất lượng cây tái sinh tốt chiếm từ 72-92%, nguồn gốc tái sinh từ hạt chiếm từ 89-96%. 3. Động thái thay đổi cấu trúc rừng: Sau 3 năm quan sát, mật độ cây theo cấp kính có sự biến động do ảnh hưởng của các quá trình sinh trưởng dẫn đến sự chuyển cấp kính, quá trình đào thải tự nhiên trong các cỡ kính do sự cạnh tranh không gian dinh dưỡng và quá trình tái sinh bổ sung vào cấp kính nhỏ nhất từ lớp cây tái sịnh. 4. Từ các kết quả nghiên cứu, luận văn đã đề xuất định hướng một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm cải thiện cấu trúc và chất lượng rừng ở khu vực nghiên cứu.Tuy nhiên, vì rừng ở khu vực nghiên cứu thuộc rừng đặc dụng mà theo qui chế quản lý hiện tại thì trong diện tích vùng lỏi của các VQG không cho phép tác động tỉa thưa hoặc khai thác chọn các cây già thành thục, cho nên các đề xuất trên đây chỉ nên áp dụng cho vùng đệm, vùng phục hồi sinh 89 thái của VQG; hoặc để tham khảo cho các khu rừng sản xuất có cấu trúc rừng tương tự như rừng ở khu vực nghiên cứu. 5.2. Tồn tại Do điều kiện thời gian, kinh phí có hạn, bên cạnh đó những nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên là công việc hết sức khó khăn và phức tạp, nên trong quá trình thực hiện còn một số tồn tại sau: 1. Đề tài chưa nghiên cứu được cấu trúc và động thái trên toàn diện tích VQG để đưa ra những giải pháp mang tính tổng quát hơn. 2. Đề tài chưa có điều kiện đi sâu vào nghiên cứu đặc điểm đất đai của khu vực, cũng như chưa đánh giá được giá trị kinh tế cụ thể của từng loài để tìm ra loài cây thích hợp với vùng để để đưa ra ưu hợp thực vật phù hợp với khu vực từ đó đề xuất các giải pháp phục hồi rừng được chi tiết hơn. 5.3. Kiến nghị Trong điều kiện cho phép cần có các nghiên cứu tiếp theo hoặc mở rộng hơn những nội dung còn hạn chế của đề tài, nhằm xây dựng một hệ thống nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng hoàn chỉnh và toàn diện hơn, trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, thiết thực và toàn diện để áp dụng hiệu quả cho công tác phục hồi rừng tại VQG Ba Bể. 1. Đề nghị cho tiếp tục theo dõi ở các ôtc định vị đã được thiết lập theo định kỳ để đủ cơ sở phân tích động thái của quá trình tái sinh tự nhiên, từ đó đưa ra quy luật động thái của tái sinh tự nhiên trong khu vực. 2. Các kết quả nghiên cứu cần được kiểm nghiệm thêm ở các địa điểm khác trong vùng sinh thái để có thể khẳng định và làm cơ sở chắc chắn cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh trong quản lý và sử dụng rừng tự nhiên trên khu vực núi đá vôi. 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000), Thực vật rừng NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 2. Trần Văn Con (1991), Khả năng ứng dụng mô phỏng toán học để nghiên
cứu một vài đặc trưng cấu trúc và động thái của hệ sinh thái rừng
Khộp, Tây Nguyên, Luận án PTS nông nghiệp, Viện Khoa học lâm
nghiệp Việt Nam. 3. Trần Văn Con (1992), “Ứng dụng mô phỏng toán trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên”, Tập san Lâm nghiệp (4). 4. Trần Văn Con (2008) Hướng tới một nền lâm nghiệp bền vững, đa chức năng, NXB lao đông xã hội, Hà Nội. 5. Trần Văn Con (2006), Phục hồi các hệ sinh thái rừng thoái hóa, NXB Thống kê, Hà Nội. 6. Nguyễn Thế Cường (2002), "Bước đầu nghiên cứu thảm thực vật rừng
trên núi đá vôi tại VQG Ba bể", Bắc cạn, Luận văn thạc sỹ KHLN,
Trường Đại học Lâm Nghiệp. 7. Lâm Công Định (1987), “Tái sinh – Chìa khoá quyết định nội dung điều chế rừng”, Tạp chí Lâm nghiệp (9 + 10). 8. Hoàng Sỹ Động (2005), Diễn biến Tài nguyên rừng Việt Nam nửa thế kỷ
XX đề xuất định hướng xây dựng rừng, Tập san lâm nghiệp số
7/2005. 9. Nguyễn Hữu Hiến (1970), “Cách đánh giá tổ thành rừng nhiệt đới”, Tập san Lâm nghiệp (III). 10. Đồng Sỹ Hiền (1974), Lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam, NXB Nông nghiệp Hà Nội. 11. Mai Xuân Hoà (2003), Nghiên cứu đặc điểm tái sinh của đối tượng
khoanh nuôi, phục hồi rừng tự nhiên tại Thôn Nậm Ty, huyện Hoàng
Xu Phì, tỉnh Hà Giang. 12. Vũ Đình Huề (1975), Khái quát về tình hình tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt nam, Báo cáo khoa học, Viện Khoa học LN, Việt Nam. 13. Vũ Đình Huề (1969), Tiêu chuẩn đánh giá tái sinh tự nhiên, Tập san Lâm nghiệp. 91 14. Vũ Đình Huề, Phạm Đình Tam (1989), Kết quả khảo nghiệm quy phạm
khai thác đảm bảo tái sinh vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh, Một số kết quả
nghiên cứu khoa học kỹ thuật lâm nghiệp 1976 -1985, NXB Nông
nghiệp, Hà Nội. 15. Nguyễn Bảo Huy (1993), Góp phần nghiên cứu rừng nửa rụng lá, rụng lá
bằng lăng làm cơ sở đề xuất giải pháp kỹ thuật khai thác nuôi dưỡng
ở Đắc lắc, Tây Nguyên, Luận án PTS nông nghiệp, viện khoa học lâm
nghiệp Việt Nam. 16. IUCN, UNDP và WWF (1993), Cứu lấy trái đất - Chiến lược cho cuộc sống bền vững , NXB khoa học kỹ thuật , Hà Nội. 17. Đào Công Khanh (1996), Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá
rộng thường xanh ở Hương sơn Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất các biện
pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng, Luận án PTS
khoa học lâm nghiệp, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt nam, Hà N 18. Ngô Kim Khôi, Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Văn Tuấn (2001), Tin học ứng dụng trong lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 19. Hoàng Thị Phương Lan (2004), Nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau
nương rẫy tại huyện Mai Sơn - Tỉnh Sơn La, Luận văn Thạc sỹ khoa
học lâm nghiệp, Hà Tây. 20. Phùng Ngọc Lan (1986), Lâm sinh học, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.
21. Nguyễn Ngọc Lệ (2007) “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh và lựa chọn
phương pháp điều tra tái sinh rừng tự nhiên tại xã Đú Sáng, huyện
Kim Bôi, tỉnh Hoà Bình”, Luận văn thạc sỹ KHLN, Trường Đại học
Lâm Nghiệp. 22. Nguyễn Văn Long(1999), "Bước đầu nghiên cứu mô hình cấu trúc rừng
hỗn giao nhiều tầng theo các đai độ cao tại Ba Bể, Bắc Cạn", Luận
văn thạc sỹ KHLN, Trường Đại học Lâm Nghiệp. 23. Nguyễn Ngọc Lung (1983), "Những cơ sở để xây dựng quy trình khai thác gỗ hợp lý", Tạp chí Lâm nghiệp, (09), tr31-36 24. Hoàng Kim Ngũ,Phùng Ngọc Lan (2005), Sinh Thái rừng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 25. Trần Ngũ Phương (1970), Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 26. Trần Ngũ Phương (2000), Một số vấn đề về rừng nhiệt đới Việt Nam, 92 NXB Nông Nghiệp, Hà Nội. 27. Lê Sáu (1996), Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng và đề xuất các
chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho phương thức khai thác chọn khu vực
Kon Hà Nừng, Tây nguyên, Luận án PTS nông nghiệp, Trường ĐH
Lâm nghiệp. 28. Nguyễn Văn Sinh, Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số quần xã thực
vật rừng ở các kiểu rừng làm cơ sở đề xuất giải pháp phục hồi rừng tại
VQG Pù Mát, Nghệ An - Luận văn thạc sỹ, ĐH Lâm nghiệp, 2007. 29. Trần Xuân Thiệp (1996), Nghiên cứu quy luật phân bố chiều cao cây tái
sinh trong rừng chặt chọn tại lâm trường Hương Sơn, Hà tĩnh, công
trình nghiên cứu khoa học kỹ thuật, Viện điều tra quy hoạch rừng
1991-1995, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 30. Thái Văn Trừng (1978), Thảm thực vật rừng Việt Nam (trên quan điểm hệ sinh thái), NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. 31. Thái Văn Trừng (1963, 1970), Thảm thực vật rừng VN, NXB KHKT, Hà Nội. 32. Thái Văn Trừng (1998), Những HST rừng nhiệt đới Việt Nam, NXB KHKT, Thành phố HCM. 33. Nguyễn Văn Trương (1983), Quy luật cấu trúc trúc rừng gỗ hỗn loài, NXB KHKT, Hà Nội. 34. Nguyễn Văn Trương (1983), Quy luật cấu trúc trúc rừng gỗ hỗn loài, NXB KHKT, Hà Nội. 35. Trần Cẩm Tú (1999), Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tăng trưởng rừng
tự nhiên phục hồi sau khai thác làm cơ sở để đề xuất một số biện pháp
xử lý lâm sinh trong điều chế rừng ở Hương Sơn – Hà Tĩnh, Luận án
TS. Nông nghiệp, Hà Tây. 36. Hoàng Văn Tuấn (2006), “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh và động thái tái
sinh của hệ sinh thái (HST) rừng lá rộng thường xanh vùng Tây bắc”,
luận văn thạc sỹ lâm nghiệp. 37. Nguyễn Hải Tuất (1982), “Thống kê toán học trong nông nghiệp, NXBNN – Hà Nội”. 38. Lê Minh Trung (1991), "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc phục vụ công tác
nuôi dưỡng rừng ở cao nguyên Đắc Nông - Đắc Lắc", Luận án PTS
khoa học Nông nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 93 39. Trần Xuân Thiệp (1996), "Đánh giá hiệu quả phương thức khai thác chọn
tại lâm trường Hương Sơn – Hà Tĩnh, giai đoạn 1960 – 1990", Luận
án Phó tiến sỹ khoa học lâm nghiệp, VKHLNVN, Hà Nội. 40. Nguyễn Văn Thêm (1992), "Nghiên cứu quá trình tái sinh của Dầu song
nàng (Dipterocarrpus dyeri Pierre) trong rừng kín ẩm thường xanh
và nửa rụng lá nhiệt đới mưa ẩm ở Đồng Nai nhằm đề xuất biện pháp
khai thác tái sinh và nuôi dưỡng rừng", Luận án PTS Nông nghiệp,
Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội. Tiếng Anh 41. Balley (1973), Quantifiying diameter distribution with the Weibull function forest Sci 21. 42. Baur G>N (1976), Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa, Vương Tấn Nhị dịch, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội. 43. Catinot R. (1965), Lâm sinh học trong rừng rậm châu phi, Vương Tấn Nhị dịch, Tài liệu KHLN, Viện KHLN Việt Nam. 44. M.Loeschau (1977), Một số đề nghị về điều tra và đánh giá tái sinh tự
nhiên trong rừng nhiệt đới,Triệu Văn Hùng dịch năm 1980.
45. Odum, E.P (1971), Fundamentals of ecology, 3rd. Press of WB. SAUNSERS Company. 46. Richard P.W (1952), the tropical rain forest, Cambrige University Press, London. 47. Rollet (1971), l'architecture des forets denses humides Sempervirentes de Plaine. Centre technique forestie tropical, Fance.
48. Raunkiaer C (1934), Plant life form. Claredon, Oxford. Pp.104.
49. Van Steenis.J (1956), Basic principles of rain forest Sociology, Study - of
tropical vegetation proding of the Kandy Symposim UNESCO. 94 95 Phụ biểu 01: Danh mục tên viết tắt của công thức tổ thành Tên viết tắt Tên Việt Nam Tên Khoa học Chân chim Schefflera heptaphilla CC LK Loài khác LM Lòng mang Pterospermum angustifolium MP Mạy phòong Mtđ Mạy tèo đỏ Streblus macrophyllus Ng Nghiến Excentrodendron tonkinense Ô Ô rô Streblus ilicifolius Sp1 Loài Sp1 TR Thị rừng Diospyos sylvatica TrL Trai lý Garcinia faraeoides TT Trâm trắng Syzygium wightianum VO Vỏ ốc Phụ biểu 02: Phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cấp đường kính OĐV D Ni Trạng Gi Gi thái rừng (cm) (cây/ha) (cây/ha) (m2/ha) (m2/ha) >60 6 6 2,045 2,045 25-60 70 64 7,959 5,914 10-25 398 328 14,521 6,562 01 IIIA2 5-10 558 160 15,04 0,5189 1-5 798 240 15,272 0,2316 0-1 18798 18000 15,272 0 >60 9 9 3,1696 3,1696 25-60 107 98 13,377 10,2072 02 10-25 384 277 19,592 6,2150 IIIA3 5-10 784 400 21,1 1,5084 1-5 2324 1540 22,354 1,2535 96 0 - 1 63324 61000 22,354 0 14 >60 14 4,8567 4,8567 120 25-60 106 15,79 10,934 529 10-25 409 24,014 8,2236 03 729 5-10 200 24,854 0,8404 1-5 2129 1400 25,728 0,8736 0 - 1 55629 53500 25,728 0 IIIB 5 >60 5 1,6361 1,6361 120 25-60 115 14,228 12,591 534 10-25 414 22,721 8,4931 04 954 5-10 420 24,544 1,8229 1-5 1974 1020 25,457 0,9132 0 - 1 41474 39500 25,457 0 21 >60 21 7,3616 7,3616 142 25-60 121 21,409 14,047 429 10-25 287 27,782 6,373 05 629 5-10 200 28,622 0,8404 1-5 2009 1380 29,497 0,8742 0 - 1 55509 53500 29,497 0 IV 10 >60 10 3,4253 3,4253 158 25-60 148 19,724 16,299 531 10-25 373 27,557 7,8328 06 1111 5-10 580 30,163 2,606 1891 1-5 780 30,821 0,6578 0 - 1 57,391 55,500 30,821 97 Phụ biểu 03: Công thức tổ thành và mật độ cây tái sinh có đường kính
1 Mạy phòng Chân chim 21,3 26,47 Thị rừng Mạy phoòng 260 12,04 19,12 346 SP1 Trám 220 10,19 14,71 196 Nghiến Ô rô 180 8,33 10,29 143 04-IIIB Trâm trắng 180 8,33 01– Sp1 140 6,48 IIIA2 Nghiến 80 3,7 Ô rô Vẩy ốc 80 3,7 41,77 660 Mạy phòng 18,99 300 Thị rừng 13,92 220 Mạy tèo 6,33 100 05- IV Trâm trắng Mạy Phòng 1120 57,73 5,06 80 Ô rô 220 11,34 Mạy tèo 180 9,28 Thị rừng 140 7,22 02 – Mạy phòng Trâm trắng 100 5,15 26,47 360 IIIA3 Thị rừng 19,12 260 Trâm trắng 14,71 200 Nghiến 10,29 140 06-IV Ô rô Ô rô 500 31,25 8,82 120 Trâm trắng 440 27,5 Mạy phòng 180 11,25 Sp1 160 10 03 - Vẩy ốc 100 6,25 IIIB 2 2 n 05 Kết luận Phụ biểu 04: Mô phỏng quy luật phân bố N/D theo hàm khoảng cách Trạng thái OTC α 98 + 1 0,59 0,46 3,30 12,59 IIIA2 Ho 2 0,66 0,33 3,75 11,07 IIIA3 Ho 3 0,67 0,44 10,50 12,59 Ho 4 0,63 0,40 10,88 12,59 IIIB Ho 5 0,72 0,32 7,89 14,07 Ho +
+
+
+
+ IV 6 0,68 0,37 5,95 14,07 Ho 2 n OĐV 01 ft Xi ft*xi Pi 0.0000
0.4284
0.0003
0.1193
1.0281
0.7629
1.0035
2.0904
0.9631 0
94
104
87
56
40
54
7
16
9
20
44 fll
di
0.4573 182.0000
1 182 0
87.8644
0.2208
1
94
2
52.1230
0.1310
2
52
3
30.9204
0.0777
3
29
4
18.3426
0.0461
4
14
5
10.8812
0.0273
5
8
6
6.4550
0.0162
6
9
7
3.8292
0.0096
7
1
8
2.2716
0.0057
8
2
9
1.3475
0.0034
9
1
10
0.7994
0.0020
10
2
11
12
0.4742
0.0012
11
4
398 66 531 0.998262 397.3084 3.302098 2 n OĐV 02 ft Xi ft*xi Pi 0.0000
0.0519
1.1928
0.2709
0.0680
0.8451
0.0010
1.3156 0
85
132
105
96
65
66
42
48
27
10
88 fll
di
0.3281 126.0000
1 126 0
87.1257
0.2269
1
85
2
57.7036
0.1503
2
66
3
38.2173
0.0995
3
35
4
25.3115
0.0659
4
24
5
16.7639
0.0437
5
13
6
11.1028
0.0289
6
11
7
7.3534
0.0191
7
6
8
4.8702
0.0127
8
6
9
3.2255
0.0084
9
3
10
2.1363
0.0056
10
1
11
12
1.4149
0.0037
11
8
384 66 764 0.992774 381.2251 3.745109 99 2 n ÔĐV 03 ft Xi ft*xi Pi 0.0000
0.2883
0.5886
5.0301
0.6134
1.0438
1.9294
0.3189
0.6903 fll
di
0.4405 233.0000
1 233 0
0
98.6667
0.1865
2 104 1
104
65.7778
0.1243
2
72
3
144
43.8519
0.0829
3
29
4
87
29.2346
0.0553
4
25
5
100
19.4897
0.0368
5
24
6
120
12.9931
0.0246
6
18
7
108
8.6621
0.0164
7
7
8
49
5.7747
0.0109
8
2
9
16
3.8498
0.0073
9
1
10
9
2.5665
0.0049
30
10
3
11
12 11 11 121
1.7110
0.0032
529 66 888 0.993531 525.5779 10.50269 2 n OĐV 04 ft Xi ft*xi Pi 0.0000
1.5166
0.5273
1.0077
3.1062
0.5918
0.4150
0.0261
3.6880 0
131
136
120
80
110
84
49
40
63
30
22 10.87876 fll
di
0.4026 215.0000
1 215 0
0.2203 117.6428
2 131 1
74.2578
0.1391
2
68
3
46.8725
0.0878
3
40
4
29.5866
0.0554
4
20
5
18.6755
0.0350
5
22
6
11.7882
0.0221
6
14
7
7.4409
0.0139
7
7
8
4.6968
0.0088
8
5
9
2.9647
0.0056
9
7
10
1.8713
0.0035
10
3
11
12
1.1812
0.0022
11
2
534 66 865 0.996214 531.9782 2 n ÔĐV 05 ft Xi ft*xi Pi di
1 137 0
1
81
2
2
69
3
3
35
4
4
24
5
5
22
6
6
11
7
7
14
8 0
81
138
105
96
110
66
98 fll
0.3193 137.0000
81.3588
0.1896
58.6901
0.1368
42.3375
0.0987
30.5412
0.0712
22.0316
0.0514
15.8930
0.0370
11.4648
0.0267 0.0000
0.0016
1.8111
1.2717
1.4010
0.0000
1.5064
0.5606 100 0.0644
1.2737 9
6
3 8
9
10 8.2704
5.9661
4.3038
3.1046
420.962 7.8905 2 n 72
9
0.0193
54
10
0.0139
11
30
0.0100
0.0072
12 18 11 198
429 66 1048 0.981263
ÔĐV 06 ft Xi ft*xi Pi 0.0000
0.0038
0.0002
0.0006
0.7520
0.0221
0.5978
0.3246
0.8835
3.3656 di
1 194 0
2 106 1
2
73
3
3
50
4
4
29
5
5
24
6
6
19
7
7
9
8
8
10
9
9
7
10
10
3
11
11
7
12 0
106
146
150
116
120
114
63
80
63
30
77
531 fll
0.3653 194.0000
0.2008 106.6376
72.8940
0.1373
49.8280
0.0938
34.0609
0.0641
23.2829
0.0438
15.9155
0.0300
10.8793
0.0205
7.4367
0.0140
5.0835
0.0096
3.4749
0.0065
2.3754
0.0045 5.9501 101 Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN Danh mục các từ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục hình ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1 MỤC LỤC trang 1.1. Ngoài nước ....................................................................................................... 4 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên ..................................................... 4 1.1.2. Nghiên cứu về động thái tái sinh rừng tự nhiên ....................................... 8 1.2. Trong nước ..................................................................................................... 11 1.2. 1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên ................................................... 11 1.2. 2. Nghiên cứu về động thái tái sinh rừng tự nhiên .................................... 17 1.3. Một số nghiên cứu về VQG Ba Bể ............................................................... 23 1.4. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu ..................................................... 25 2.1. Mục tiêu ......................................................................................................... 27 2.1.1. Mục tiêu lý luận ...................................................................................... 27 2.1.2. Mục tiêu thực tiễn ................................................................................... 27 2.2. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 27 2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 27 2.3.1. Phương pháp chung ................................................................................ 27 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................. 28 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 36 2.3.3.1. Phân loại trạng thái rừng hiện tại ..................................................... 36 2.3.3.2. Phương pháp phân tích tổ thành và sự thay đổi cấu trúc tổ thành ... 38 2.3.3.3. Nghiên cứu về tái sinh rừng ............................................................ 42 2.3.3.4. Trữ lượng và chất lượng .................................................................. 44 2.3.3.5. Động thái rừng ................................................................................. 44 3.1. Đặc điểm tự nhiên .......................................................................................... 45 102 3.2. Đặc điểm kinh tế-xã hội ................................................................................. 50 4.1. Phân loại trang thái rừng cho các ôtc nghiên cứu .......................................... 54 4.2. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng tại VQG Ba Bể ............................ 55 4.2.1. Cấu trúc mật độ tầng cây cao .................................................................. 55 4.2.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao ................................................................ 56 4.2.3. Quy luật phân bố số cây theo đường kính .............................................. 61 4.2.3.1. Phân bố số cây theo đường kính (N/D) ........................................... 61 4.2.3.2. Phân bố mật độ và tiết diện ngang theo cỡ đường kính .................. 63 4.2.4. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ....................................... 68 4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên của rừng tại VQG Ba Bể .................................... 70 4.3.1. Tổ thành cây tái sinh ............................................................................... 71 4.3.2. Phân bố mật độ theo cấp chiều cao cây tái sinh ..................................... 73 4.3.3. Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh ..................................................... 74 4.3.4. Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang .................................... 78 4.4. Một số đặc điểm động thái của quá trình tái sinh .......................................... 80 4.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng ở VQG Ba Bể ........................................................................................................ 82 5.1. Kết luận .......................................................................................................... 85 5.2. Tồn tại ............................................................................................................ 87 5.3. Khuyến nghị ................................................................................................... 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂULỜI CẢM ƠN
giá bước đầu về thành phần loài, cấu trúc và động thái tái sinh của các ô tiêu
chuẩn định vị trong rừng lá rộng thường xanh vườn quốc gia Ba bể, Bắc cạn.”
Chương 2: MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mạy phòng
Ô rô
Chân chim
3 loài chính
40 loài khác
Tổng
Mạy phoòng
Thị rừng
Ôrô
Trâm trắng
Nghiến
Sp1
6 loài chính
20 loài khác
Tổng
Ôrô
Sp1
Trâm trắng
May tèo đỏ
Lòng mang
5 loài cây chính
25 loài khác
Tổng
25,12
22,86
8,29
56,28
43,72
100
15,36
22,14
23,18
6,51
3,39
7,29
77,86
22,14
100
37,81
13,80
13,04
14,37
6,05
85,07
14,93
100
100
91
33
224
174
398
59
85
89
25
13
28
299
85
384
200
73
69
76
32
450
79
529
16,8
21,86
3,7531
14,1
16,19
2,0412
14,32 14,36
0,5581
18,64 15,91
7,3317
7,1893
19,86 16,53
19,17 16,11 14,5210
3,7478
27,58 19,29
2,1073
17,03 15,32
1,7009
15,08 14,72
2,6905
34,70 21,36
3,0969
52,50 26,00
23,04 17,14
1,4392
22,12 17,06 14,7827
4,8091
23,62 17,58
22,45 17,18 19,5918
4,1273
15,60 14,76
5,6200
26,40 17,95
5,5317
28,80 18,35
1,4667
15,29 14,74
2,1598
27,19 18,63
20,10 16,10 18,9055
25,41 17,48
5,1085
20,89 16,40 24,0140
25,84
14,05
3,84
50,49
49,51
100
19,13
10,76
8,68
13,73
15,81
7,35
75,45
24,55
100
17,19
23,40
23,04
6,11
8,99
78,73
21,27
100
25,48
18,46
6,07
31,23
46,61
100
17,25
16,45
15,93
10,12
9,60
7,32
76,66
23,34
100
27,50
18,60
18,04
10,24
7,52
81,90
18,10
100
Nghiến
Sp
Mạy phoòng
Thị rừng
Trâm trắng
5 loài chính
18 loài khác
Tổng
Ôrô
Trâm trắng
Mạy phoòng
Nghiến
Vẩy ốc
5 loài cây chính
29 loài khác
Tổng
Trâm trắng
Nghiến
Thị rừng
Phoòng
Trai lý
5 loài cây chính
23 loài khác
Tổng
111
119
90
93
44
457
77
534
127
72
59
11
35
304
125
429
124
57
139
113
23
456
75
531
20,79
22,28
16,85
17,42
8,24
85,58
14,42
100
29,60
16,78
13,75
2,56
8,16
70,86
29,14
100
23,35
10,73
26,18
21,28
4,33
85,88
14,12
100
31,46 21,42 10,3589
4,6530
20,11 17,23
1,9880
16,28 15,78
0,9381
14,44 14,95
16,48 15,36
0,9867
20,61 17,00 18,9247
20,05 17,00
3,7953
20,59 17,00 22,7200
3,9501
17,42 15,51
5,0251
29,30 19,78
2,2359
20,89 17,12
3,4258
61,59 30,36
22,36 16,74
1,7136
22,84 17,51 16,3505
28,75 19,22 11,4315
24,71 18,01 27,7820
7,7067
26,13 16,06
7,4618
38,03 19,02
2,2163
13,83 12,26
2,8476
17,32 13,24
1,8530
29,89 16,87
21,88 14,61 22,0500
26,50 16,16
5,4700
22,53 14,83 27,5500
45,59
20,48
8,75
4,13
4,34
83,30
16,70
100
14,22
18,09
8,05
12,33
6,17
58,85
41,15
100
27,97
27,08
8,04
10,34
6,73
80,04
19,85
100
33,19
21,38
12,80
12,19
6,40
85,96
14,04
100
21,91
19,90
10,90
7,45
7,16
67,32
32,68
100
25,66
18,91
17,11
15,81
5,53
83,01
16,99
100
%
60,00
Ni
D(cm)
Ni
D(cm )
M (m3/ha)
Tỷ lệ giữa các cấp
G (m2/ha)
DT:KC:TT
Số
N (cây/ha)
Tỷ lệ %
Tổng
hiệu
N
OTC
%
%
%
%
N(cây/ha)
PHỤ BIỂU
OTC
Loài
N% OTC
Loài
N%
Mật độ
(cây/ha)
460
Mật độ
(cây/ha)
395
4 loài chính
79,41
1080
6 loài khác
20,59
260
Tổng
100
1440
8 loài chính
1600
74,07
15 loài khác
560
25,93
Tổng
2160
100
5 loài chính
86,08
1360
5 loài khác
13,92
220
Tổng
100
1580
5 loài chính
1760
90,72
4 loài khác
180
9,28
Tổng
1940
100
79,41
5 loài chính
1080
8 loài khác
20,59
280
Tổng
100
1360
86,25
5 loài chính
1380
6 loài khác
220
13,75
Tổng
1600
100
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................................ 4
Chương 2: MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 27
Chương 3: ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU .................................... 45
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 54
Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .................................................. 85