Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Bước đầu nghiên cứu một số quá trình động trong rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà Nừng trên cơ sở phân tích các tài liệu thu thập được từ 10 ô tiêu chuẩn định vị từ năm 2004-2008

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn nghiên cứu nhằm bổ sung các kiến thức về cơ sở khoa học của các quá trình động trong rừng tự nhiên hỗn loài lá rộng thường xanh; xây dựng mô hình mô phỏng động thái phát triển của rừng phục vụ quản lý và kinh doanh bền vững rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Tây Nguyên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Bước đầu nghiên cứu một số quá trình động trong rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà Nừng trên cơ sở phân tích các tài liệu thu thập được từ 10 ô tiêu chuẩn định vị từ năm 2004-2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------------- VŨ TIẾN LÂM BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUÁ TRÌNH ĐỘNG TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở KON HÀ NỪNG TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH CÁC TÀI LIỆU THU THẬP ĐƯỢC TỪ 10 Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH VỊ TỪ NĂM 2004-2008 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 ------------------------------------- VŨ TIẾN LÂM BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUÁ TRÌNH ĐỘNG TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở KON HÀ NỪNG TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH CÁC TÀI LIỆU THU THẬP ĐƯỢC TỪ 10 Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH VỊ TỪ NĂM 2004-2008 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
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là tài nguyên có khả năng tái tạo quý giá, rừng không những là cơ sở của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng. Song nó là một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp khác nhau trong không gian và thời gian. Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp nhất với mục đích quản lý, nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng. Khoa học ngày nay đã chứng tỏ các biện pháp bảo vệ, tái tạo và sử dụng rừng chỉ có thể giải quyết thoả đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ và khoa học nhất về bản chất quy luật sống của rừng, trong đó có quy luật sinh trưởng và các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của rừng, để từ đó có các biện pháp khai thác hợp lí đảm bảo quá trình sử dụng rừng bền vững. Nghiên cứu động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất khó khăn nhưng cần thiết để nắm bắt được các qui luật phát triển của rừng từ đó có các quyết định điều chỉnh hợp lý và kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Các quá trình động thái diễn ra trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: (i) tăng trưởng của cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; và (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.Các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng tự nhiên đã được các khoa học lâm nghiệp quan tâm từ lâu, và có rất nhiều công trình đã được công bố, nhiều kiến thức và kinh nghiệm đã được tích luỹ làm cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật trong quản lý và sử dụng rừng. Tuy nhiên để có cơ sở xây dựng được mô hình rừng "mục đích" và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm dẫn dắt rừng đạt được sự bền vững cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung để có những hiểu biết sâu hơn về các quy luật cấu trúc và động thái của rừng. Nghiên cứu động thái rừng, đặc biệt là rừng nhiệt đới hỗn loài là một công việc rất khó khăn và đòi
2 hỏi phải có các dữ liệu thu thập lâu năm từ một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị được thiết lập một cách hệ thống và thu thập quản lý theo một quy trình thống nhất nghiêm ngặt. Ở Việt Nam, các nghiên cứu định vị còn rất hạn chế. Trong chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bắt đầu từ chu kỳ 2 (1985-1990), Viện Điều tra quy hoạch rừng đã thiết lập khoảng 100 ô định vị nghiên cứu sinh thái và đã thu thập được một nguồn dữ liệu rất phong phú; tuy nhiên việc phân tích đánh giá nguồn số liệu này để nghiên cứu các vấn đề sinh thái rừng và lâm học còn rất hạn chế do nhiều nguyên nhân rất khác nhau. Trong khuôn khổ của đề tài “Nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật (TBKHKT) và các giải pháp nhằm xây dựng mô hình quản lý rừng tự nhiên bền vững ở Tây Nguyên” do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thực hiện từ năm 2004-2006, đã thiết lập được 20 ô tiêu chuẩn định vị trên các trạng thái của kiểu rừng lá rộng thường xanh ở khu vực Tây Nguyên. Tiếp theo đó đề tài nghiên cứu cơ bản với tiêu đề “nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở Việt Nam” của Viện Khoa học Lâm nghiệp giai đoạn 1 từ năm 2006-2010 đã thiết lập thêm 54 ô tiêu chuẩn định vị cho 4 kiểu rừng khác nhau trên các vùng sinh thái của toàn quốc. Hệ thống ô tiêu chuẩn định vị này là cơ sở cho các nghiên cứu sâu hơn về các quá trình động trong các hệ sinh thái rừng khác nhau ở Việt Nam. Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi thực hiện đề tài: "Bước đầu nghiên cứu một số quá trình động trong rừng lá rộng thường xanh ở Kon Hà Nừng trên cơ sở phân tích các tài liệu thu thập được từ 10 ô tiêu chuẩn định vị từ năm 2004-2008". Đây 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.
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Khái quát về động thái rừng Hệ sinh thái rừng luôn ở trạng thái vận động và biến đổi không ngừng, nó được biểu hiện dưới mọi hình thức muôn màu muôn vẻ: từ sự thay đổi trạng mùa, mở rộng phạm vi phân bố của quần thể, quá trình sinh trưởng và phát triển, cho đến hiện tượng tái sinh và diễn thế, sự thay đổi các nhân tố hoàn cảnh v ..v… Tất cả những thay đổi đó của quần thể thực vật rừng được gọi chung là động thái rừng. Những nghiên cứu về động thái rừng được xoay quanh những vấn đề chính là: quá trình diễn thế rừng, quá trình sinh trưởng và phát triển rừng và tái sinh rừng. Trước khi tìm hiểu về các quá trình của động thái rừng ta cần hiểu rõ một số khái niệm cơ bản sau đây: Diễn thế là một trong những biểu hiện quan trọng của động thái rừng. Việc xuất hiện lớp cây con tái sinh đánh dấu cho sự ra đời của một thế hệ rừng mới, nhưng dưới điều kiện tác động hoàn cảnh bên trong quần thể cùng với sự phù hợp của đặc tính sinh lý sinh thái loài cây tái sinh cho nên không phải trong mọi trường hợp tổ thành thế hệ cây tái sinh đều đồng nhất với tổ thành tầng cây cao của quần thể. Nếu thế hệ rừng mới thay thế thế hệ rừng cũ mà tổ thành rừng không có sự thay đổi cơ bản thì sự thay thế đó chỉ là sự thay thế đời cây này bằng đời cây khác (hay còn gọi là tái sinh rừng). Nếu thế hệ rừng mới thay thế có tổ thành loài cây khác với tổ thành thế hệ rừng cũ thì gọi là diễn thế rừng. Như vậy, diễn thế rừng là sự thay thế thế hệ rừng này bằng thế hệ rừng khác mà trong đó tổ thành loài cây cao – nhất là loài cây ưu thế sinh thái có sự thay đổi cơ bản (hay nói rộng ra, diễn thế rừng là quá trình thay thế hệ sinh thái rừng này bằng một hệ sinh thái khác). Tái sinh rừng là việc xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng hoặc mất nhưng chưa lâu. Như vậy, tái sinh rừng là điểm mốc khởi đầu cho một thế hệ rừng mới. Sinh trưởng và phát triển được coi là một trong những biểu hiện quan trọng của động thái rừng, kết quả của quá trình này quyết định tới sản lượng rừng, do vậy,
4 nó có ảnh hưởng quyết định đến mục tiêu kinh doanh của ngành lâm nghiệp. Sinh trưởng được coi là sự tăng lên về kích thước và trọng lượng của cây (quá trình biến đổi về lượng). Phát triển là tiến trình có tính quy luật của những biến đổi về chất lượng đã đạt đến điểm ngoặt để chuyển sang biến đổi về chất, nó thể hiện các giai đoạn phát triển của rừng (ví dụ: rừng non, chuyển sang rừng sào, rừng trung niên và cuối cùng là rừng thành thục). Xét về mặt thảm thực vật rừng (hay quần thụ cây gỗ) thì động thái là kết quả của các quá trình cụ thể sau: Tái sinh bổ sung (Recruitment): nẩy chồi, sản xuất hạt giống, phát tán hạt, nẩy mầm, hình thành cây mạ và phát triển cây con cho đến khi đạt kích thước bổ sung vào tầng cây cao (theo quan niệm điều tra). Sinh trưởng (Growth): sự tăng lên về kích thước (đường kính và chiều cao) của cây. Cạnh tranh không gian (Geometric competition): sự tương tác về không gian sinh trưởng giữa các cây cá thể liên quan đến cấu trúc hình học của cây, nhìn chung thì các cây có kích thước hình học lớn có lợi thế hơn trong cạnh tranh không gian (quá trình phân hoá cây theo kích thước). Cạnh tranh tài nguyên (Resource competition): các nhân tố lập địa có thể hạn chế sinh trưởng và phát triển của một số loài nhất định. Chết (Mortality): sự chết của các cây cá thể. Ngoài các khái niệm và quá trình động thái liên quan đến thảm thực vật, trong tổng thể hệ sinh thái rừng còn có nhiều quá trình động liên quan đến động thái rừng, đó là các quá trình xác định mô thức của chu trình sinh hoá trong sự phát triển của một hệ sinh thái rừng; chúng có thể chia thành các nhóm sau đây: (1) Các quá trình ảnh hưởng đến đầu vào (Processes affecting inputs): - Phong hoá đất và đá - Cố định đạm - Kết tủa phân tử và hấp thụ khí
5 (2) Các quá trình thuỷ học ảnh hưởng đầu ra (Hydrologic processes affecting outputs). - Mất mát các chất hoà tan - Xói mòn - Điều chỉnh tiềm năng ôxy hoá khử (3) Các quá trình sinh học ảnh hưởng cân bằng giữa đầu vào và đầu ra (Biological processes affecting the balance of inputs and outputs): - Sản xuất thực của hệ sinh thái. - Sự phân huỷ và huy động vật chất. - Điều chỉnh các hợp chất hoá học đất. - Sản xuất các chất cảm nhiểm tương hỗ. - Biến động trong sử dụng các nguyên tố. Tóm lại: Động thái rừng là một khái niệm rất rộng và bao gồm nhiều quá trình rất phức tạp. Nghiên cứu động thái rừng là một công việc hết sức khó khăn và càng đặc biệt khó khăn hơn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới bởi tính phức hợp của nó. Các công trình nghiên cứu về động thái rừng tự nhiên nhiệt đới ở trên thế giới và ở Việt Nam đã dược công bố cho đến nay là không kể hết được. Sau đây chỉ cập nhật một số công trình nghiên cứu quan trọng nhất liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài, đặc biệt là các công trình nghiên cứu các quá trình động thái của quần thụ cây gỗ trên 3 vấn đề chính: tái sinh, diễn thế và tăng trưởng. 1.2. Các nghiên cứu về động thái rừng trên thế giới 1.2.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng Có rất nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình diễn thế rừng, phương pháp được sử dụng nhiều nhất là mô hình hóa các quy luật biến đổi tầng cây cao và tầng cây bụi thảm tươi dưới các tác động thay đổi điều kiện môi trường. Hiện tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau trong nghiên cứu về lý thuyết diễn thế của các hệ sinh thái, trong đó có thể chia thành hai trường phái cơ bản: (i) Các lý thuyết về diễn thế dựa trên phản ứng của các cá thể sinh vật và quan niệm
6 diễn thế là kết quả của các chiến lược thích nghi của các cá thể đối với môi trường. (ii) Các lý thuyết diễn thế dựa trên phản ứng của toàn bộ hệ sinh thái (Shugart, H.H., 1984). Diễn thế dưới quan điểm của nhiều nhà sinh thái học, bao gồm sự biến đổi của các hệ tự nhiên và hiểu biết về nguyên nhân cũng như xu hướng của các biến đổi đó. Trong kho tài liệu về sinh thái học, đã có quá nhiều các công trình viết về diễn thế đến nỗi rất khó cho ai đó muốn tổng quan để đưa đến một sự phân loại hay tổng hợp về các lý thuyết, trường phái về diễn thế cũng như các mô hình toán đã được ứng dụng để nghiên cứu về diễn thế. Shugart H.H. (1984) đã sử dụng một loạt các mô hình máy tính vể diễn thế rừng (gọi là mô hình lỗ trống) để nghiên cứu phản ứng động thái lâu dài của hệ sinh thái rừng. Các nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng các mô hình để phát triển lý thuyết và giải quyết các vấn đề trong hiểu biết của chúng ta về diễn thế. Một loạt các mô hình động thái rừng dựa trên cây cá thể đã được thảo luận trong công trình này như: mô hình cho rừng đồng loài, đều tuổi, mô hình cho rừng hỗn loài, đều tuổi, mô hình cho rừng đồng loài, khác tuổi và mô hình cho rừng khác loài, khác tuổi; các mô hình này lại được chia theo cách tiếp cận có chú ý đến không gian và không chú ý đến yếu tố không gian. Ngoài các phương pháp tiếp cận nghiên cứu diễn thế bằng mô hình hoá toán, các phương pháp nghiên cứu mô tả trên cơ sở nghiên cứu định vị lâu dài (thông qua hệ thống ô tiêu chuẩn sinh thái định vị) hoặc thông qua một hệ thống các ô nghiên cứu với các giai đoạn diễn thế khác nhau tồn tại ở cùng một thời điểm trên các địa điểm không gian khác nhau (phương pháp lấy không gian thay thế thời gian). Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó 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, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự
7 tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.Obrevin đã khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất cụ thể. Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra. Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của
8 A.Obrevin. Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài. Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson. Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định 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 và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) . Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Baur G.N. (1962) cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng. Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy. H. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến
9 tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7. Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ, V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992). Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) . Như vậy, 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. Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức lâm sinh hợp lý. Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục. Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban). Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambert et al (1989), Warner (1991), Rouw (1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đám nương rẫy được các loài cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiên phong được gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ, tạo ra tiểu hoàn cảnh thích
10 hợp cho việc sinh trưởng của cây con. Những loài cây gỗ tiên phong chết đi sau 5-10 năm và được thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc chậm, ước tính cần phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu. Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1-20 năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp. Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật. Bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000). Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững. 1.2.2. Các nghiên cứu về sinh trưởng rừng Người ta đã dùng nhiều cách để mô tả sinh trưởng của cây và sản lượng lâm phần. Cách truyền thống mà các nhà lâm học cổ điển thường dùng là bảng sản lượng. Từ những năm 1960 trở lại đây ngày càng xuất hiện nhiều công trình dùng mô hình toán để nghiên cứu quá trình sinh trưởng của cây rừng. Ngày nay đã có hàng loạt các hàm sinh trưởng có thể diễn tả chính xác đường cong sinh trưởng của cây rừng phụ thuộc vào thời gian. Vấn đề bây giờ vì thế là ở chỗ hiểu sâu hơn cơ sở lý thuyết của quá trình sinh trưởng, có nhiều cách để thực hiện việc này, ví dụ: - Nhận thức các quy luật vật lý và ảnh hưởng của nó vào quá trình sinh trưởng cho phép mô tả được các hàm toán. - Mô tả quá trình sinh trưởng thông qua mô hình điều khiển. - Mô tả quá trình sinh trưởng như là sự kiện ngẫu nhiên (Wenk, 1978). Backman (1962) đã chỉ ra rằng: Suất tăng trưởng của một lâm phần là một hàm phụ thuộc vào tuổi, loài cây, lập địa và mật độ. Clutter (1963) đã dùng phương
11 trình vi phân để dự báo năng suất của rừng thuần loài đều tuổi, còn Moser và Hau (1962) thì dùng phương pháp này để nghiên cứu rừng lá rộng khác tuổi. Các nghiên cứu về sau đã bổ sung thêm nhiều yếu tố mới. Moser (1972) đã định lượng ba thành phần chủ yếu của quá trình sinh trưởng: Tái sinh (ingrowth); chết (mortality); tăng trưởng cây sống (Survior growth), ông đã phát triển một mô hình gồm các hệ phương trình phi tuyến để dự báo sinh trưởng của rừng cho các cấp đất và cỡ đường kính khác nhau. Leary (1970) cũng tiến hành những nghiên cứu tương tự, ông đã thảo luận sâu hơn về các luận điểm lý thuyết của các mô hình mô phỏng sinh trưỏng và đưa ra những nguyên tắc, để ước lượng các tham số. Ek (1974) đã dùng hệ phương trình phi tuyến để nghiên cứu nhiều lâm phần rừng lá rộng khác tuổi. Người ta cũng có thể dùng các quá trình ngẫu nhiên để mô tả sinh trưởng của lâm phần. Burner và Moser (1973) đã dùng quá trình Markov để mô phỏng sự chuyển hoá cấp kính theo thời gian. Stephen và Waggoner (1970) cho rằng có thể dùng mô hình Markov để mô phỏng sự biến đổi thành phần loài của một lâm phần trong vòng 40 năm. Suzuki và Umemura (1974). Kouba, J. (1976) đã dùng chuỗi Markov để dự báo phân bố số cây theo cấp kính trong tương lai và quá trình thay đổi cấu trúc tuổi trong khi điều chế. Bên cạnh mô hình lâm phần người ta cũng có thể xây dựng các mô hình trên cơ sở của từng cây cá thể. Về phương pháp luận thì cách làm này dễ và chính xác hơn phương pháp mô tả chung cho lâm phần; tuy nhiên nó đòi hỏi một khối lượng thông tin và tính toán lớn hơn nhiều. Ưu điểm nổi bật của mô hình từng cây là có thể dễ dàng kết hợp với quá trình đào thải (tự nhiên, nhân tạo) hoặc sự tái sinh thêm; và cũng thích hợp hơn để mô tải rừng hỗn loài. Do đó xu hướng sử dụng mô hình từng cây đang tăng lên. Người ta còn phân biệt mô hình phụ thuộc khoảng cách và mô hình không phụ thuộc khoảng cách, ở loại mô hình phụ thuộc khoảng cách người ta đưa thêm chỉ số cạnh tranh để đánh giá mức độ phụ thuộc giữa các các cá thể với nhau. Cho dù sử dụng phương pháp nghiên cứu mô tả thực nghiệm, phương pháp biểu đồ hay phương pháp mô hình hoá toán, thì điều quan trong nhất vẫn phụ thuộc
12 vào phương pháp thu thập số liệu. Phương pháp thu thập số liệu chính xác nhất là thiết lập một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi lâu dài các nhân tố tạo thành cấu trúc của rừng. Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi phải có thời gian nghiên cứu lâu dài và tốn nhiều công sức để theo dõi định kỳ. Trong một số trường hợp, người nghiên cứu cần phải rút ngắn thời gian nghiên cứu để đưa ra những cơ sở khoa học đáp ứng ngay yêu cầu sản xuất và người ta đã sử dụng hệ thống các ô tiêu chuẩn tạm thời được thiết lập theo các cách rút mẫu khác nhau tuỳ theo mục tiêu nghiên cứu. Cách cách rút mẫu chủ yếu là: hệ thống, ngẫu nhiên, điển hình hoặc phối hợp giữa các phương pháp rút mẫu với nhau. Tóm lại, việc mô hình hoá quá trình sinh trưởng của cây rừng được tiến hành bằng nhiều hướng khác nhau, nhưng có thể xếp thành hai xu hướng chính. Xu hướng thứ nhất tập trung mô tả sinh trưởng chung của lâm phần có chú ý đến các đặc trưng động thái như quá trình sinh trưởng, tái sinh và quá trình chết tự nhiên, hướng này về sau đã chi tiết đến các cấp kích thước và nhóm loài. Xu hướng thứ hai là mô hình từng cây, là những mô hình rất chi tiết với một khối lượng tính toán lớn, phức tạp, tuy nhiên nó đã trở thành hiện thực thông qua các tiến bộ của kỹ thuật máy tính điện tử. 1.3. Các nghiên cứu về động thái rừng ở trong nước 1.3.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm phân tán liên tục, ngoài ra còn có tái sinh theo vệt. Rừng nhiệt đới Việt Nam thích hợp với cả hai kiểu tái sinh trên, ngoài ra còn có hiện tượng nảy mầm đồng thời tạo ra một thế hệ rừng tiên phong thuần loài, như rừng Sau Sau (Hữu Lũng - Lạng Sơn), rừng Bồ Đề (Phú Thọ)... Tái sinh tự nhiên là qúa trình chủ yếu để phục hồi rừng qua các pha diến thế. Có hai cách tái sinh tự nhiên: 1. Cách tái sinh liên lục dưới tán kín rậm của những loài chịu bóng thường thưa thớt và yếu ớt vì thiếu áng sáng nên chỉ có một số ít cây thoát khỏi giai đoạn
13 nguy hiểm, ức chế kéo dài để chò cơ hội vươn lên tầng cao cho thích hợp với nhu cầu sinh thái; 2. Cách tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong tán rừng do cây già đỏ rụi hay gió bão làm đổ gãy. Trên lỗ trống đó, trước hết sẽ mọc lên các loài cây tiên phong ưa sang, mọc nhanh. Dưới tán của các cây tiên phong, các loài cây định vị trong thành phần quần thụ cũ thường đòi hỏi che bóng trong 1-2 năm đầu, sẽ mọc sau và dần dần vươn lên thay thế những loài tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn. Quá trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới. Mỗi sự phá hoại rừng nguyên sinh đều dẫn đến quá trình diễn thế theo xu hướng trở lại trạng thái ban đầu. Sự thay đổi như vậy thường được gọi là quá trính diễn thế thứ sinh, đây là một quá trình hết sức phức tạp vì các hình thức, mức độ và thời kỳ phá hoại quần thể thực vật cũng như sự thoái hoá của đất rừng cũng hết sức phức tạp. Theo Thái Văn Trừng (1970) thì có thể phân ra hai loại trong quá trình diễn thế thứ sinh: 1. Trên đất rừng nguyên trạng. 2. Trên đất rừng thoái hoá. Trên đất rừng nguyên trạng, nếu thảm thực vật chỉ bị phá hoại một lần thì các kiểu thảm thực vật sẽ phục hồi gần giống như các quần thể nguyên hay thứ sinh tự nhiên ở một số khu vực nhất định. Nếu bị tác động nhiều lần trong quá trình diễn thế thứ sinh thì tuỳ loại hình quần thụ nhưng thường là không biến đổi mấy về hình dạng, còn về cấu trúc sẽ đơn giản và thành phần cây tái sinh gồm chủ yếu là những loài cây tiên phong tạm cư hay tiên phong định cư và có rất loài định vị nên không thể đạt độ ưu thế tương đối của rừng nguyên sinh. Trên loại đất rừng thoái hoá, môi trường đã biến đổi, nhiều khi thảm thực vật rừng không phục hồi nguyên trạng được nên sẽ phát sinh những kiểu thảm thực vật ở bậc thấp hơn kiểu khí hậu, hay kiểu khí hậu thổ nhưỡng. Đầy là loại diễn thế đi xuống, muốn rừng trở lại nguyên trạng thì phải chờ thời gian dài để cải thiện chất lượng về mặt thổ nhưỡng. Nghiên cứu tái sinh 9 loài cây giỗ có giá trị kinh tế (Táu mật, Dẻ, Re, Lim xanh, Cà ổi, Sến, Xoay, Vàng tâm, Giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với
14 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 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 xẩy ra mạnh. Hoàng Văn Tuấn (2007), khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và động thái tái sinh của hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự tích luỹ số loài ở các lớp cây có kích thước lớn hơn so với các lớp cây dưới đó. Thực tế này phản ánh kết quả của sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng của các loài cây tái sinh và tuỳ vào kích thước của lỗ trống được tạo ra trong tán rừng làm tiền đề cho quá trình tái sinh. Trần Văn Con và cộng sự (2006) đã chỉ ra rằng, động thái rừng có thể được nghiên cứu bằng theo dõi các ô định vị qua nhiều năm. Kết quả phân tích tài liệu thu thập được trong ba năm từ các ô tiêu chuẩn định vị ở Kon Hà Nừng đã cho thấy qui luật động thái của rừng. Biến động về số cây ở lớp cây tái sinh rất lớn, tỷ lệ chết và tỷ lệ tái sinh vào cấp kính nhỏ nhất khá cao. Tỷ lệ chết cao nhất là ở lớp cây tái sinh có D1,3 từ 1 đến 10cm (64%); chứng tỏ có một sự cạnh tranh rất lớn trong lớp cây tái sinh này. Trong thời gian quan sát 3 năm, số cây chết trong tầng cây cao là 25 cây (chiếm 6%), trong đó chết chủ yếu ở cấp kính từ 10 - 20cm. Số cây từ lớp cây tái sinh chuyển lên tầng cây cao là 28 cây. Số cây trong tầng cây cao chuyển lên các cỡ kính cao hơn là 56 cây. 1.3.2. Các nghiên cứu về tăng trưởng rừng Ở Việt Nam, nghiên cứu tăng trưởng rừng mới được bắt đầu từ những năm đầu thập niên 50 của thế kỷ trước. Từ 1958-1960, các chuyên gia Đức đã tiến hành giải tích và nghiên cứu sinh trưởng cho một số loài cây rừng tự nhiên phục vụ công tác điều tra và phân loại rừng một số vùng trọng điểm: Thanh Hoá, Thái Nguyên, Bắc Giang, Quảng Ninh. Từ 1960 – 1965, các chuyên gia Trung Quốc và cán bộ điều tra rừng Việt Nam phối hợp nghiên cứu tăng trưởng và sinh trưởng trên 20 loài cây phổ
15 biến ở vùng sông Hiếu, Nghệ An bằng phương pháp giải tích thân cây tiêu chuẩn để phục vụ nhiệm vụ quy hoạch vùng trọng điểm phát triển Lâm nghiệp của miền Bắc. Từ 1965 – 1975, vấn đề điều tra tăng trưởng được chú trọng nhằm phục vụ công tác quy hoạch rừng, luận chứng kinh tế kỹ thuật, phát triển trồng rừng và đào tạo cán bộ ký thuật lâm nghiệp ở miền Bắc Việt Nam. Bộ môn Điều tra tăng trưởng được thành lập và bước đầu hoạt động nghiên cứu phục vụ sản xuất có hiệu quả (Viện ĐTQH rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp, Trường ĐHLN). Đặc biệt phải kể đến công trình nghiên cứu tăng trưởng khá toàn diện cho đối tượng rừng mỡ trồng và bồ đề tái sinh sau nương rẫy ở vùng trung tâm miền Bắc của PGS Vũ Đình Phương (1968 – 1972). Giai đoạn sau năm 1975 đã bắt đầu có các nghiên cứu tăng trưởng ở các loài cây trồng rừng nguyên liệu giấy, rừng gỗ trụ mỏ như Thông, Mỡ, Bồ đề, Bạch đàn, Keo... và các loài cây rừng tự nhiên. Ngoài tính toán tăng trưởng cây cá lẻ và lâm phần thuần loài theo từng vùng sinh thái, một số nghiên cứu đã cố gắng xác định tăng trưởng lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi. Phương pháp thu thập tài liệu vẫn áp dụng các phương pháp truyền thống như lập ô mẫu cố định để đo đếm định kỳ nhằm xác định tăng trưởng lâm phần, giải tích cây (cưa thớt, khoan tăng trưởng, đẽo vát...), xác định tuổi và tăng trưởng cây cá lẻ và tính toán tăng trưởng cho toàn bộ lâm phần. Phương pháp xử lý tính toán đã tiến dần từ việc tính tăng trưởng bình quân từ một số cây mẫu bằng phương pháp mô phỏng tăng trưởng theo các hàm toán học. Phương pháp này tránh được các sai số do phân cấp thời gian, nắn tròn số lẻ, hoặc các sai số do sử dụng công thức gần đúng. Hiện nay đã có biểu tăng trưởng cho khoảng 100 loài cây trồng rừng phổ biến và loài cây rừng tự nhiên. Có thể nêu một số công trình nghiên cứu tiêu biểu sau (Dẫn theo Cẩm nang Lâm nghiệp, chương Tăng trưởng rừng- Cục Lâm nghiệp và GTZ (2006): Giai đoạn 1981-1985: Trịnh Khắc Mười và Đào Công Khanh đã nghiên cứu qui luật tăng trưởng làm cơ sở cho việc tỉa thưa, nuôi dưỡng rừng Thông nhựa vùng Thanh Nghệ tĩnh và vùng Đông Bắc trên cơ sở đo đếm 187 ô định vị và tạm thời, 481 cây giải tích và khoan tăng trưởng.
16 Năm 1985: Vũ Đình Phương và cộng sự Viện Khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp (nay là Viện Nghiên cứu lâm nghiệp) đã nhiên cứu qui luật tăng trưởng của lâm phần thuần loài và hỗn loài năng suất cao để làm cơ sở đưa ra các phương pháp kinh doanh rừng hợp lý (đề tài 04010102a- Chương trình 04.01). Tài liệu nghiên cứu từ 50 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích từ 0,25-1ha ở các khu rừng giàu tại Kon Hà Nừng và lưu vực Sông Hiếu. Giai đoạn 1984-1989: Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh nghiên cứu tăng trưởng và sản lượng rừng trồng Thông ba lá dựa trên tài liệu thu thập từ 142 ô định vị và bán định vị, 350 ô tiêu chuẩn tạm thời, 420 cây tiêu chuẩn theo cỡ kính, giải tích 242 cây ngả, đo 548 bộ tán lá về diện tích và đường kính hình chiếu tán, đo đếm sinh khối thân, cành, lá, rễ của 60 cây, sử dụng tài liệu 572 ô tròn, chặt trắng 4 ô tiêu chuẩn 100x100m. Năm 1998: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc Trung bộ dựa trên 587 cây giải tích của 27 loài ưu thế. Năm 2000: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc Trung bộ dựa trên 1187 cây giải tích của 43 loài ưu thế. Cũng năm 2000, Vũ Tiến Hinh và cộng sự thuộc trường Đại học Lâm nghiệp đã lập biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3 loài cây: sa mộc, mỡ và thông đuôi ngựa ở các tỉnh phía Bắc và Đông Bắc Việt Nam. Năm 2001: Đào Công Khanh và cộng sự thông qua đề tài nghiên cứu cấp Bộ, đã lập biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng các loài cây Bạch đàn urophylla (Eucalyptus urophylla), Tếch (Techtona grangdis), Keo tai tượng (Acacia mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii), và kiểm tra biểu sản lượng các loài Đước (Rhyzophora apiculata) và Tràm (Melaleuca leucadendra). Năm 2004: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên cứu xây dựng một số chỉ tiêu tăng trưởng một số trạng thái rừng tự nhiên vùng
17 Đông Nam Bộ và Tây nguyên dựa trên 631 cây giải tích của 26 loài ưu thế của vùng Đông Nam Bộ và 587 cây giải tích của 27 loài ưu thế của vùng Tây nguyên. Giai đoạn 2001-2004: Đỗ xuân Lân (Viện Điều tra quy hoạch rừng) đã nghiên cứu tăng trưởng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh đã qua tác động. Đây là đề tài nghiên cứu cấp Bộ. Năm 2001-2005, nhóm đề tài do Đỗ Đình Sâm chủ trì đã xây được 1 số dạng phương trình tăng trưởng đường kính lâm phần ở các vùng sinh thái và tính được tăng trưởng rừng cho một số ô tiêu chuẩn trên các trạng thái rừng phổ biến hiện nay. Trên cơ sở đó đã xác định đường kính thành thục để có thể khai thác của các loài cây gỗ kinh doanh tuỳ thuộc tốc độ sinh trưởng và đặc tính sinh học của từng loài trên các vùng sinh thái với hơn 60 loài ở Bắc Trung bộ, 22 loài ở Tây Nguyên và 18 loài ở Duyên Hải Nam trung bộ. Sắp xếp các loài cây theo tốc độ sinh trưởng (chậm, trung bình, nhanh ) và kết hợp theo nhóm gỗ. Năm 2004-2006, nhóm nghiên cứu do Trần Văn Con chủ trì đã nghiên cứu bổ sung qui luật sinh trưởng của chiều cao 20 loài cây thường được khai thác ở Tây Nguyên cho phép phân thành ba nhóm theo đặc điểm sinh trưởng: (i): Các loài cây ưa bóng giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao trong 10 năm đầu rất chậm sau đó tăng dần lên khi vượt lên được tầng cây cao để trở thành tầng trội. Đó là các loài: Xoay, Chò, Cồng, Thạch đảm, Giẻ và Hoàng đàn. (ii) Các loài cây chịu bóng nhẹ (trung tính) giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao ở 10 năm đầu trung bình và tăng lên ở giai đoạn sau đạt tầng cây cao ở tuổi thành thục. Đó là các loài: Re, Vạng, Vàng tâm, Trám, Sến, Gội, Giổi và Cóc đá. (iii) Các loài cây ưa sáng, sinh trưởng chiều cao giai đoạn đầu rất nhanh sau đó chậm lại và dừng lại rồi dừng lại ở tầng giữa của rừng ổn định. Đó là các loài: Bời lời, Chân chim, Bứa, Côm, Gáo, và Trâm. Nghiên cứu qui luật sinh trưởng đường kính đã xác định được đường kính tại đó tăng trưởng đạt tối đa để làm căn cứ khoa học cho việc xác định đường kính khai thác tối thiểu. 1.3.3. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu về quá trình động thái của rừng tự nhiên là hết sức phức tạp nhưng lại có vai trò vô cùng quan trọng trong việc xác định các phương pháp hiệu quả để dự
18 báo tà nguyên rừng. Các phương pháp mô hình hoá các quá trình động còn có khả năng thăm dò các lựa chọn về quản lý và phương án kỹ thuật lâm sinh. Chẵng hạn, các nhà lâm học muốn biết hiệu quả lâu dài của một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cụ thể như việc thay đổi cường độ khai thác rừng và khả năng khai thác trong tương lai. Với một mô hình sinh trưởng, nhà nghiên cứu có thể kiểm tra đầu ra của các phương án (kịch bản) khai thác khác nhau để lựa chọn được phương án tối ưu nhất. Quá trình xây dựng một mô hình sinh trưởng còn khó khả năng tìm hiểu sâu hơn về các kiến thức động thái của lâm phần rừng. Đã có quá nhiều các công trình nghiên cứu mô hình hoá sinh trưởng của rừng thuần loài đều tuổi, đặc biệt là cho rừng trồng. Tuy nhiên, các hệ sinh thái rừng trồng thường rất đơn giản và phương pháp tiếp cận để xây dựng mô hình cho chúng không thể áp dụng được đối với rừng hỗn loài, khác tuổi. Rừng hỗn loài nhiệt đới ẩm với sự tồn tại hàng trăm loài cây khác nhau ở các cấp tuổi (cấp kích thước) và kiểu sinh trưởng rất đa dạng là một thách thức lớn đối với việc xây dựng các quá trình động thái. Các nhà quản lý lâm nghiệp cần các thông tin về hiện trạng tài nguyên rừng ( ví dụ số cây theo loài, theo cỡ kính, …), các dự báo về xu thế phát triển của rừng, lượng khai thác và thời gian có thể khai thác trong tương lai… Các thông tin này có thể được sưu tập từ ba nguồn sau đây: (i) xác định diện tích rừng hiện có; (ii) số liệu kiểm kê cấp lâm phần rừng hiện tại; và (iii) các mô hình sinh trưởng và khai thác dựa trên dữ liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng. Vai trò và mối quan hệ tương tác giữa 3 nguồn số liệu này được thể hiện ở hình 1.1. Kiểm kê tỉnh (static inventory) là việc kiểm kê trạng thái rừng ở một thời điểm nhất định và thường sử dụng hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời. Kiểm kê động (dynamic inventory) là việc kiểm kê định kỳ bằng hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi diễn biến động thái rừng. Một mô hình sinh trưởng là sự tổng hợp dữ liệu của kiểm kê động để biểu thị sinh trưởng và diễn biến của rừng. Các mô hình sinh trưởng có thể có vai trò rất lớn trong quản lý rừng và thể hiện các chính sách lâm nghiệp. Tận dụng được các ưu thế của mô hình sinh trưởng và kết hợp với các nguồn dữ liệu khác về tài nguyên và