Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Đánh giá tính đa dạng sinh học và một số đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật thân gỗ tại khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

42
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Đánh giá tính đa dạng sinh học và một số đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật thân gỗ - Khu Bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu – tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu" nhằm đánh giá tính đa dạng sinh học, xác định các loài cây ưu thế, có giá trị và tìm hiểu các quy luật cấu trúc của rừng hiện có, làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp nuôi dưỡng làm giàu rừng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Đánh giá tính đa dạng sinh học và một số đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật thân gỗ tại khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------------------------------------- PHẠM THỊ HIẾU ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA QUẦN XÃ THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN BÌNH CHÂU - PHƯỚC BỬU, TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Tây 2007
i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------------------------------------- PHẠM THỊ HIẾU ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA QUẦN XÃ THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN BÌNH CHÂU - PHƯỚC BỬU, TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN TRỌNG BÌNH Hà Tây 2007
i LỜI CẢM ƠN Đề tài nghiên cứu: “ Đánh giá tính đa dạng sinh học và một số đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật thân gỗ tại Khu BTTN Bình Châu - Phước Bửu tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu ” là kết quả đánh giá sau 3 năm đào tạo cao học Lâm nghiệp. Để hoàn thành bản luận văn này, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo, Khoa Đào tạo Sau đại học và toàn bộ giảng viên hai Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và Trƣờng Đại học Tây Nguyên đã giảng dạy, hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập tại Trƣờng. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Trọng Bình, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn, và PGS.TS Bảo Huy đã tận tình tƣ vấn, đóng góp ý tƣởng giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Xin trân trọng tỏ lòng cảm ơn tới Ban Giám đốc, Phòng Kỹ thuật và toàn bộ anh, chị Khu Bảo tồn thiên nhiên Bình Châu-Phƣớc Bửu, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu đã hỗ trợ, cung cấp các tài liệu liên quan, tích cực giúp đỡ trong các chuyến đi khảo sát thực tế . Tuy có nhiều cố gắng song bản thân còn hạn chế về kinh nghiệm nghiên cứu nên chắc chắn đề tài còn có nhiều thiếu sót về nội dung, phƣơng pháp và hình thức trình bày. Rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến, và bổ sung các ý tƣởng của Thầy cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Tây, ngày tháng năm 2007 Tác giả Phạm Thị Hiếu
ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC .................................................................................................................. ii MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN ................................................. iv KÝ HIỆU LOÀI CÂY TRONG ĐỀ TÀI ....................................................................v DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ ......................................................................... vi MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .............................................................3 1.1 Trên thế giới ......................................................................................................3 1.1.1 Nghiên cứu tính đa dạng ............................................................................3 1.1.2 Về nghiên cứu cấu trúc rừng ......................................................................4 1.2 Ở Việt Nam .......................................................................................................7 1.2.1 Nghiên cứu tính đa dạng của QXTV: ........................................................7 1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng: ..........................................................................8 1.3 Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phƣớc Bửu ..........................................12 CHƢƠNG 2. MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................13 2.1 Mục tiêu nghiên cứu: ......................................................................................13 2.1.1 Về lý luận: ...............................................................................................13 2.1.2 Về thực tiễn: .............................................................................................13 2.2 Đối tƣợng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu: .................................................13 2.2.1 Về khu vực nghiên cứu: ...........................................................................13 2.2.2 Về đối tƣợng nghiên cứu:.........................................................................13 2.2.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: .................................................................13 2.3 Nội dung nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu .............................................13 2.3.1 Nội dung nghiên cứu ................................................................................13 2.3.1.1 Đánh giá tính đa dạng về cấu trúc tổ thành quần xã thực vật thân gỗ: .......................................................................................................................13 2.3.1.2 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh QXTV thân gỗ rừng thƣờng xanh ven biển: ...................................................................................14 2.3.1.3 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng thƣờng xanh ven biển tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu: ........................14 Phƣơng pháp nghiên cứu: .................................................................................14 2.3.2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu luận ...........................................................14 2.3.2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................15 CHƢƠNG 3. ÐẶC ÐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...........................................25 3.1 Ðiều kiện tự nhiên ..........................................................................................25 3.1.1 Vị trí hành chính.......................................................................................25 3.1.2 Ðịa hình, địa mạo .....................................................................................25 3.1.3 Ðịa chất , thổ nhƣỡng. ..............................................................................26 3.1.4 Khí hậu thuỷ văn ......................................................................................27 3.2 Ðất đai và tài nguyên rừng ..............................................................................29 3.2.1 Ðất đai ......................................................................................................29
iii 3.2.2 Tài nguyên rừng .......................................................................................30 3.3 Ðiều kiện kinh tế xã hội ..................................................................................32 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................35 4.1 Tính đa dạng sinh học về cấu trúc thành phần thực vật thân gỗ .....................35 4.1.1 Khái quát đặc điểm đa dạng thành phần thực vật Khu BTTN BC – PB.[15] ..............................................................................................................35 4.1.2 Chỉ số đa dạng sinh học ...........................................................................41 4.1.3 Các đặc trƣng đa dạng thành phần thực vật .............................................42 4.1.4 Cấu trúc sinh thái quần xã thực vật ..........................................................43 4.1.4.1 Tổ thành ............................................................................................44 4.1.4.2 Cấu trúc sinh thái loài khu BTTN .....................................................47 4.2 Một số đặc điểm cấu trúc rừng tại Khu BTTN BC – PB. ...............................54 4.2.1 Kiểm tra thuần nhất các ô tiêu chuẩn: ......................................................54 4.2.2 Phân bố cấu trúc không gian 3 chiều của quần xã thực vật .....................55 4.2.2.1 Phân bố số cây theo đƣờng kính (N – D1.3 ) .....................................55 4.2.2.2 Phân bố số cây theo chiều cao (N-Hvn) .............................................57 4.2.4 Mối quan hệ sinh thái loài trong quần xã thực vật: .................................59 4.2.5 Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất .................................................60 4.3 Đặc điểm tái sinh tại khu bảo tồn ....................................................................61 4.3.1 Tổ thành tầng cây tái sinh ........................................................................61 4.3.2 Sức sinh trƣởng của tầng cây tái sinh theo cấp chiều cao ........................64 4.3.3 Nguồn gốc tái sinh ...................................................................................67 4.4 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh bảo tồn loài và phục hồi rừng tại khu BTTN Bình Châu – Phƣớc Bửu .....................................................................71 4.4.1 Về lý luận: ................................................................................................71 4.4.2 Về biện pháp kỹ thuật đối với từng đối tƣợng rừng cụ thể: .....................72 CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ...................................75 5.1 Kết luận ...........................................................................................................75 Đa dạng thành phần thực vật Khu BTTN BC – PB ..........................................75 5.1.2 Đặc điểm cấu trúc rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu – Phƣớc Bửu. ...................................................................................................................76 5.2 Tồn tại .............................................................................................................77 5.3 Khuyến nghị: ...................................................................................................77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. PHỤ LỤC ......................................................................................................................
iv MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN BC-PB : Bình Châu - Phƣớc Bửu. Khu BTTN : Khu bảo tồn thiên nhiên CRES : Trung tâm nghiên cứu tài nguyên và môi trƣờng. BĐ : Biểu đồ C/ha : Cây/ha D1.3 : Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm) ĐDSH : Đa dạng sinh học G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha) G% : % tiết diện ngang Hvn : Chiều cao vút ngọn Hdc : Chiều cao dƣới cành HTPB : Hình thái phân bố IV% : Công thức tổ thành (mức độ quan trọng) MHH : Mô hình hóa N/ha : Mật độ (cây/ha) N% : Tỷ lệ % mật độ N-D1.3 : Phân bố số cây theo cỡ kính N-Hvn : Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn Nl-D1.3 : Phân bố số loài theo đƣờng kính thân cây Nlts – H : Phân bố số loài cây tái sinh theo cấp chiều cao Nts – H : Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao Nl-Hvn : Phân bố số loài theo chiều cao vút ngọn OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản QXTV : Quần xã thực vật IUCN : Hiệp hội Bảo tồn thiên nhiên. UNDP : Chƣơng trình phát triển Liên hợp quốc, WB : Ngân hàng thế giới. WWF : Quỹ quốc tế Bảo vệ thiên nhiên
v KÝ HIỆU LOÀI CÂY TRONG ĐỀ TÀI TT Ký hiệu Tên loài 1 Bli Bình Linh 2 De Dẻ 3 Gie Giền trắng 4 Cho Chò chai 5 CoK Cò ke 6 Mch Máu chó 7 Lta Làu táu 8 Tra Trâm 9 Tru Trường 10 Thi Thị rừng 11 Sde Săng đen 12 LKh Loài khác 13 Tha Thành ngạnh 14 Sam Sầm 15 Ttra Thanh trà 16 Gao Gáo vàng 17 Cap Cáp gai
vi DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Danh mục các bảng T.tự Tên bảng Trang 3.1 Hiện trạng đất đai Khu bảo tồn thiên nhiên BC-PB 30 4.1 Chỉ số đa dạng sinh học các loài cây trong các sinh cảnh 42 4.2 Đặc trung của sinh cảnh 43 4.3 Tổ thành thành phần thực vật kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt 45 4.4 Tổ thành thành phần thực vật thân gỗ sinh cảnh ven lộ giới (30 – 50m) 46 4.5 Tổ thành thành phần thực vật thân gỗ sinh cảnh ven lộ giới (60 – 80m) 47 4.6 MHH phân bố Nl - D theo từng sinh cảnh 49 4.7 MHH phân bố Nl -Hvn theo từng sinh cảnh 51 4.8 MHH Phân bố số loài tái sinh theo cấp chiều cao (Nlts - H) 53 4.9 Kết quả kiểm tra thuần nhất  chỉ tiêu số loài theo D1.3 2 55 4.10 Kết quả kiểm tra thuần nhất 2 chỉ tiêu số loài theo Hvn 56 4.11 MHH Phân bố N-D1.3 theo từng sinh cảnh 56 4.12 MHH Phân bố N-Hvn theo từng kiểu sinh cảnh 59 4.13 Phân bố cây rừng trên mặt phẳng nằm ngang 62 4.14 Tổ thành tầng cây tái sinh theo sinh cảnh 63 4.15 Sức sinh trưởng ở Sinh cảnh phục hồi sau khai thác 65 4.16 sức sinh trưởng ở sinh cảnh ven lộ giới (30 – 50m) 66 4.17 Sức sinh trưởng ở Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m) 66 4.18 Nguồn gốc tái sinh ở các sinh sinh cảnh 68 4.19 Kết quả kiểm tra độ thuần nhất cây tái sinh theo cấp chiều cao (Nts-H) 70 4.20 MHH phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao (Nts-H) 70
vii Danh mục các biểu đồ T.tự Biểu đồ Trang 3.1 Biểu đồ sinh khí hậu Gaussen - Walter các khu vực nghiên cứu 29 4.1 Biểu đồ Phân bố Nl- D kiểu rừng phục hồi sau khai thác kiệt 50 4.2 Biểu đồ Phân bố Nl - D Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m) 50 4.3 Biểu đồ Phân bố Nl - D Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m) 50 4.4 Biểu đồ Phân bố Nl - Hvn kiểu rừng phục hồi sau khai thác 52 4.5 Biểu đồ phân bố Nl - Hvn sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 - 50m) 52 4.6 Biểu đồ phân bố Nl - Hvn sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m) 52 4.7 Biểu đồ phân bố Nlts - H – Kiểu rừng phục hồi sau khai thác 54 4.8 Biểu đồ phân bố Nlts - H – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m) 54 4.9 Biểu đồ phân bố Nlts - H – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m). 54 4.10 Biểu đồ phân bố N-D – Kiểu rừng phục hồi sau khai thác 57 4.11 Biểu đồ phân bố N-D Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m) 57 4.12 Biểu đồ phân bố N-D – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 - 80m) 58 4.13 Biểu đồ phân bố N-Hvn – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (30 – 50m) 60 4.14 Biểu đồ phân bố N-Hvn – Sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m) 60 4.15 Biểu đồ phân bố sức sinh trưởng - sinh cảnh phục hồi sau khai thác 67 4.16 Biều đồ phân bố sức sinh trưởng - sinh cảnh thực vật ven lộ giới 30 -50 m 67 4.17 Biều đồ phân bố sức sinh trưởng - sinh cảnh thực vật ven lộ giới 60 -80 m 67 4.18 Phân bố cây tái sinh (Nts-H) – Phục hồi sau khai thác 71 4.19 Phân bố Nts-H – sinh cảnh thực vật ven lộ giới (60 – 80m) 71
1 MỞ ĐẦU Thế kỷ XXI, loài ngƣời đang và sẽ đứng trƣớc những thách thức lớn, ngôi nhà chung của thế giới đang bị quá tải bởi những tác động ghê gớm: dân sô tăng lên nhanh chóng, các trung tâm công nghiệp hiên đại, các hầm mỏ, các hệ thống giao thông, các thành phố hiện đại mọc lên khắp nơi và đó là lý do hành tinh sống của chúng ta bị ô nhiễm nặng. Tất cả những điều đó đang tác động rất mạnh đến các hệ sinh thái làm cho số phận các loài sinh vật bị lâm nguy. Việc bảo vệ các loài, các hệ sinh thái, môi trƣờng mà chúng ta sống tức là bảo vệ đa dạng sinh học là một nhiệm vụ đặt ra hết sức cấp bách. Sức khoẻ của hành tinh chúng ta tuỳ thuộc hoàn toàn vào sự sinh tồn hay diệt vong của sự đa dạng các sinh vật trong đó thực vật là quan trọng nhất bởi nó là nhà máy sản xuất đầu tiên tạo ra vật chất nuôi sống các sinh vật khác. Hiện nay tất cả các nƣớc Đông Nam Á đều tỏ mối quan tâm lo lắng về suy thoái đa dạng sinh học vì hiện tƣợng thoái hoá rừng và mất rừng trên diện rộng và nhanh chống trong những năm gần đây. Để góp phần làm dừng hiện tƣợng thoái hoá, rõ ràng cần có các hình thức phục hồi rừng khác nhau nhằm khôi phục năng suất và chức năng phòng hộ của hệ sinh thái. Việt Nam may mắn là một trong những nƣớc trên thế giới có khu hệ thực vật hết sức đa dạng và đây là di sản có giá trị, nó phải đƣợc duy trì cho các thế hệ mai sau. Đã có nhiều giải pháp bảo vệ rừng, bảo tồn ĐDSH có hiệu quả nhất là việc xây dựng các khu rừng đặc dụng. Tuy nhiên, điều khó khăn gặp phải là hệ thống các khu rừng đặc dụng ở Việt Nam hiện có diện tích nhỏ, rừng bị chia cắt lại có nhiều dân cƣ sinh sống, thậm chí ngay cả vùng lõi nơi cần đƣợc bảo vệ nghiêm ngặt. Các hoạt động sống của họ đã làm tổn thất tài nguyên thiên nhiên và ảnh hƣởng tới mục tiêu đặt ra của khu bảo tồn. Chính phủ đã có nhiều chƣơng trình, dự án ƣu tiên phát triển lâm nghiệp nhƣ: Chƣơng trình 327, dự án 661 trồng mới 5 triệu ha rừng là dự án quốc gia nhằm nâng độ che phủ của rừng lên 43%, Chƣơng trình phát triển và quản lý rừng bền vững … .tất cả các biện pháp trên đóng phần quan trọng trong phủ xanh các diện tích trống,
2 đồi núi trọc, rừng nghèo, nghèo kiệt đƣợc phục hồi góp phần xoá đói giảm nghèo, giảm áp lực của cộng đồng dân cƣ sống phụ thuộc vào rừng. Khu bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phƣớc Bửu là khu rừng tự nhiên ven biển tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu mang đặc trƣng của kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới. Trong thời gian qua những tác động thiếu ý thức của con ngƣời đã làm cho quần thể sinh vật bị giảm sút, số lƣợng loài có giá trị đã bị suy giảm đáng kể, cấu trúc rừng phần nào bị đảo lộn, quá trình tái sinh, diễn thế có chiều hƣớng tiêu cực, công tác phục hồi rừng tại phân khu phục hồi sinh thái thuộc Khu bảo tồn cũng nhƣ trong khu vực vùng đệm chƣa đƣợc chú trọng nghiên cứu. Từ những vấn đề nêu trên, yêu cầu đặt ra cấp thiết là phải định hƣớng lại rừng trong quá trình quản lý, đảm bảo các chức năng của rừng. Với ý nghĩa đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Đánh giá tính đa dạng sinh học và một số đặc điểm cấu trúc của quần xã thực vật thân gỗ - Khu Bảo tồn thiên nhiên Bình Châu - Phước Bửu – tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu” nhằm đánh giá tính đa dạng sinh học, xác định các loài cây ƣu thế, có giá trị và tìm hiểu các quy luật cấu trúc của rừng hiện có, làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp nuôi dƣỡng làm giàu rừng.  Về mặt thực tiễn: Góp phần bảo vệ vùng ven biển khỏi bão lũ, bảo vệ các đầm nƣớc sôi – suối nƣớc nóng xung quanh vùng có ý nghĩa rất lớn về phát triển du lịch của tỉnh.  Về mặt khoa học: Góp phần bổ sung những hiểu biết về tính đa dạng sinh vật, cấu trúc và tái sinh tự nhiên quần xã thực vật rừng, và hƣớng phát triển ổn định hệ sinh thái rừng ven biển tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu.
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu tính đa dạng Vấn đề đa dạng sinh học và bảo tồn đã trở thành một chiến lƣợc toàn cầu, nhiều tổ chức ra đời để giúp đỡ, hƣỡng dẫn và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn, phát triển đa dạng sinh học trên phạm vi toàn thế giới: Hiệp hội tổ chức Quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), chƣơng trình môi trƣờng liên hợp quốc (UNEP), Quỹ bảo tồn và bảo vệ thiên nhiên (WWF)…Nhu cầu cơ bản và sự sống còn của chúng ta phụ thuộc vào tài nguyên của trái đất, nếu nguồn tài nguyên đó giảm sút thì cuộc sống của chúng ta và con cháu chúng ta sẽ bị de doạ. Để tránh hiểm hoạ đó chúng ta phải tôn trọng trái đất và sống một cách bền vững, dù muộn còn hơn không còn chú ý, vì thế Hội nghị thƣợng đỉnh bàn về vấn đề môi trƣờng và đa dạng sinh học đã tổ chức tại Rio de Janeiro (Brazil) tháng 06 năm 1992, 150 nƣớc đã ký công ƣớc về đa dạng và bảo vệ chúng. Năm 1990 WWF đã xuất bản cuốn sách nói về tầm quan trọng về đa dạng sinh học hay IUCN, UNEP và WWF đƣa ra chiến lƣợc bảo tồn thế giới …tất cả các cuốn sách đó nhằm hƣớng dẫn và đề ra các phƣơng pháp để bảo tồn đa dạng sinh học, làm nền tảng cho công tác bảo tồn và nền tảng trong tƣơng lai (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn) [23]. Theo WWF (1989), đã định nghĩa về ĐDSH: “Đa dạng sinh học là sự phồn thịnh của sự sống trên Trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những hệ sinh thái vô cùng phức tạp cùng tồn tại trong môi trường”. Quan điểm này giúp chúng ta có cái nhìn toàn diện và có các cách tiếp cận rõ ràng hơn về ĐDSH. Việc nghiên cứu các hệ thực vật và thảm thực vật trên thế giới với nhiều bộ thực vật chí của các nƣớc đã hoàn thành, những công trình nghiên cứu có giá trị xuất hiện vào đầu thế kỷ XIX – XX nhƣ: Thực vật chí Hồng Kong (1861); Thực vật chí Australia (1866); Thực vật chí Ấn Độ (7 tập, 1872 – 1897); Thực vật chí Miến Điện (1877); Thực vật chí Malayxia (1892 – 1925)… Đây là những đóng góp quan trọng để đánh giá tính đa dạng sinh học của hệ thực vật trên thế giới [5], [6].
4 Theo Tolmachop.L: “Chỉ cần điều tra trên một diện tích đủ lớn để có thể bao trùm được sự phong phú của sự sống nhưng không có sự phân hoá về sự phân hoá về mặt địa lý”. Ông gọi đó là hệ thực vật cụ thể. Ông đƣa ra nhận định số loài của một hệ thực vật cụ thể vùng nhiệt đới ẩm thƣờng là: 1.500 – 2.000loài [5]. Bên cạnh đó có nhiều công trình khoa học khác nhau ra đời và hàng ngàn cuộc hội thảo đƣợc tổ chức nhằm thảo luận về quan điểm, về phƣơng pháp luận và thông báo các kết quả đã đạt đƣợc ở khắp nơi trên toàn Thế giới. Nhiều tổ chức quốc tế và khu vực đƣợc nhóm họp tạo thành mạng lƣới phục vụ cho việc đánh giá bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học [23], [29]. 1.1.2 Về nghiên cứu cấu trúc rừng « Để mở đầu cho cuốn sách rất nổi tiếng của mình, Cuốn: « Rừng mƣa nhiệt đới » (The Tropical Rain Forest) P. W Richard (1952) đã trích dẫn một nhân xét của H Meusel nhƣ sau : « Một quần thể thực vật chưa được coi là « đã được hiểu rõ » nếu chỉ mới dựa vào những hiểu biết về điều kiện để hình thành nó. Điều quan trọng hơn cả, đầu tiên phải khám phá ra nó đã hình thành như thế nào và cấu trúc nó là gì ? » Trích dẫn này cho thấy tầm quan trọng của tìm hiểu các quy luât hình thành quần xã thực vật khác nhau và cấu trúc của hệ sinh thái đó [16, tr9]. Rừng VN bị mất bởi rất nhiều lý do khác nhau và những nổ lực để ngăn cản sự mất rừng ngày càng gia tăng mà không chỉ đòi hỏi tiền của, công sức mà còn đòi hỏi cả những hiểu biết mới hơn để trả lời câu hỏi mà H. Muesel đã đặt ra là : « rừng đã hình thành và vận động như thế nào ? ». Nếu không tìm hiểu bản chất của vấn đề này, hiệu quả của những nổ lực trên trở nên vô nghĩa [16, tr29]. Rất nhiều nhà khoa học đã dày công nghiên cứu về cơ sở sinh thái cấu trúc rừng, tiêu biểu là Baur G.N (1964) và Odum E.P (1971) các tác giả đã tập trung nghiên cứu các vấn đề sinh thái nói chung và cơ sở sinh thái cho kinh doanh rừng mƣa nói riêng, làm sáng tỏ khái niệm về hệ sinh thái rừng. Đây là cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học [1]. Về mô tả hình thái cấu trúc rừng
5 Davit, PW Richards (1933-1934) đề xƣớng và sử dụng lần đầu tiên tại Guyana, đến nay vẫn là phƣơng pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc rừng, phƣơng pháp này có nhƣợc điểm chỉ minh họa đƣợc các sắp xếp theo hƣớng các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dãi kề nhau và đƣa lại một loại hình tƣợng về không gian ba chiều [13]. Richards P.W (1952) đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mƣa thành hai loại: rừng mƣa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt rừng mƣa đơn ƣu chỉ bao gồm một loài cây [13], [16]. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng Trong nghiên cứu về rừng tự nhiên, vấn đề nghiên cứu định lƣợng quy luật phân bố số cây theo chiều cao và phân bố số cây theo đƣờng kính, phân chia tầng thứ đƣợc nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả. Ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để xây dựng các phƣơng pháp điều tra, thống kê rừng [20]. Cấu trúc tầng thứ Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có nhiều ý kiến khác nhau: có tác giả cho rừng nghiên cứu ở kiểu rừng này chỉ có một tầng mà thôi, ngƣợc lại có nghiều tác giả cho rằng rừng lá rộng thƣờng xanh thƣờng có 3 – 5 tầng. Richard (1939) phân chia rừng ở Nigeria thàng 5 – 6 tầng [24] hầu hết các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhƣng chỉ dừng lại ở mức độ nhận xét, mang tính định tính chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên. Phân bố số cây theo đƣờng kính (N-D) là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần. Mayer (1934) đã mô tả phân bố N-D bằng phƣơng trình toán học có dạng đƣờng cong giảm liên tục. Balley (1973) [8] sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đƣờng cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc. Nhiều tác giả dùng hàm Logarit, hàm Hyperbol… Nghiên cứu về tái sinh rừng
6 Theo quan điểm của các nhà Lâm học, hiệu quả của tái sinh rừng đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây con, đặc điểm phân bố… Vai trò của cây con tái sinh là thay thế các cây già cỗi. Vì vậy hiểu theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tâng cây gỗ. Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố làm phong phú thêm thành phần quần xã thực vật [12], [13]. P. W Richard tổng kết quá trình nghiên cứu tái sinh cho thấy, cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số có dạng phân bố Poisson. Van Steens (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mƣa nhiệt đới, đó là tái sinh phân tán liên tục của loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của loài cây ƣu sáng [11], [24]. Theo Taylo (1954), Berwad (1955) số lƣợng cây tái sinh trong rừng thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng tái sinh nhân tạo. Ngƣợc lại, ở Châu Á theo Budowski (1956), Bava (1954), Atinốt (1965) nhận định dƣới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lƣợng cây tái sinh có giá trị kinh tế (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn)[29]. Dawkins (1958) đã nói: “Dù cho kinh doanh đƣợc đƣa vào nhƣ thế nào, điều suy xét đầu tiên là lâm sinh là phải tái sinh....”. Nhƣ vậy, có thể nói, vấn đề tái sinh đƣợc bàn nhiều, nhất là cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng [22]. Từ đó các nhà Lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phƣơng thức chặt tái sinh: Công thức cua Bernard (1954, 1959), Wyatt Smit (1961, 1963) với phƣơng thức rừng đều tuổi ở Mã Lai, Barnarji (1959) với phƣơng thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann..... Trong nghiên cứu tái sinh rừng, ngƣời ta nhận thấy tầng cao và tầng cây bụi qua quá trình sinh trƣởng thu nhận ánh sáng, các chất dinh dƣỡng sẽ ảnh hƣởng đến cây tái sinh. Những lâm thƣa bị khai thác nhiều, tạo ra nhiều khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho cây bụi thảm tƣơi phát triển mạnh. Trong điều kiện đó chúng là nhân tố cản trở sự phát triển và khả năng sinh tồn của các cây tái sinh. Nếu lâm phần kín, đất khô, nghèo dinh dƣỡng cây bụi thảm tƣơi phát triển chậm tạo điều kiện cho cây tái sinh vƣơn lên (Xannikow, 1967; Vipper 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [26].
7 Nhƣ vậy, đánh giá tính đa dạng quần xã thực vật, đặc điểm cấu trúc rừng trên thế giới cho chúng ta hiểu biết tổng quan về tính đa dạng sinh học thành phần thực vật và quy luật phát triển của chúng làm cơ sở cho các phƣơng pháp nghiên cứu rừng ở Việt Nam. 1.2 Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu tính đa dạng của QXTV: Dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn (2004) [28] Vấn đề nghiên cứu đa dạng sinh học ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới đƣợc bắt đầu từ những công trình phân loại về động vật, thực vật, nấm đã đƣợc bắt đầu từ rất sớm, còn những vấn đề nghiên cứu đa dạng phục vụ cho công tác bảo tồn mới chỉ bắt đầu từ những năm 80 đến nay. Ngoài những tác phẩm cổ điển của Loureiro (1790) của Prerri (1879 – 1907) là nền tảng cho việc đánh giá đa dạng thực vật Việt Nam. Bộ Thực vật chí đại cƣơng Đông Dƣơng do Lecomte chủ biên (1907 – 1952) trong công trình này các tác giả ngƣời Pháp đã thu mẫu và định tên, lập khoá mô tả các loài thực vật có mạch trên toàn bộ lãnh thổ Đông Dƣơng. Trên cơ sở Bộ Thực vật chí Đông Dƣơng, Thái Văn Trƣờng (1978) đã thống kê Việt Nam có 7004 loài, 1850 chi và 289 họ. Ngành hạt kín có 6.366 loài (90,9%), 1.727 chi (93,4%) và 239 họ (82,7%) trong hệ thực vật Việt Nam. Công trình này về sau đƣợc Humbert chủ biên (1938 – 1950) bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiện việc đánh giá thành phần loài cho toàn vùng và gần đây nổi bật là Bộ thực vật chí Campuchia – Lào - Việt Nam do Aubreville khởi xƣớng và chủ biên. Để phục vụ cho công tác khai thác tài nguyên Viện Điều tra quy hoạch rừng đã công bố 07 tập cây gỗ rừng Việt Nam (1971 – 1989) giới thiệu khá chi tiết các loài cây gỗ rừng cùng với hình vẽ. Về đánh giá đa dạng phân loại cho các Vƣờn quốc gia và Khu bảo tồn làm cơ sở cho việc hoạch định các chính sách bảo tồn, đƣợc mở đầu các công trình của Phan Kế Lộc (1992) về cấu trúc hệ thực vật Cúc Phƣơng, Nguyễn Nghĩa Thìn (1992 – 1994) về đa dạng thực vật Cúc Phƣơng, từ năm 1995 – 2002 Nguyễn Nghĩa Thìn cùng các tác giả khác đã công bố nhiều bài báo về đa dạng về thành phần của Vƣờn
8 quốc gia Cúc Phƣơng, vùng núi đá vôi Hoà Bình, Khu bảo tồn Na hang, Khu mỏ vàng ở Bồng Miên (Tam Kỳ- Quảng Nam) Vùng núi Sapa – Phan xi pan, vùng ven biển Nam trung Bộ, Vùng núi Quảng Ninh, lƣu vực Sông Đà, các Vừơn quốc gia Cát Bà, Bến En, Cát Tiên, Pù Mát, Phong Nha, Ba Bể, Yôk Đôn. Qua quá trình nghiên cứu tác gỉa đã công bố cuốn Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật nhằm hƣớng dẫn cách đánh giá tính đa dạng thực vật của vùng nghiên cứu cho các Vƣờn quốc gia và Khu bảo tồn trong cả nƣớc [23],[28], [29]. Một số chƣơng trình, dự án của chính phủ và các tổ chức thế giới nhƣ: Birdlife, WWF, IUCN, WB...đã có nhiều chƣơng trình hành động nghiên cứu bảo vệ và bảo tồn đa dạng sinh học Việt Nam đóng góp một phần đáng kể cho công tác nghiên cứu tiếp theo 1.2.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng: 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 thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986). Cấu trúc rừng bao gồm các nội dung cả về sinh thái lẫn hình thái quần thể thực vật. Nghiên cứu cấu trúc rừng là một nội dung quan trọng để phục vụ cho việc áp dụng các giải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh rừng lâu dài [12], [13]. Cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung, phƣơng pháp và đa dạng, những đặc trƣng này thƣờng đƣợc mô tả theo đơn vị lâm phần của Đồng Sỹ Hiền (1974) theo tác giả rừng tự nhiên nhiệt đới nƣớc ta chỉ cần có những cây dù khác loài, khác tuổi mọc thành rừng nghĩa là cùng nhau sinh trƣởng trên một diện tích nào đó với mật độ nhất định hình thành một đơn vị sinh học, một lâm phần có quy luật xác định [25]. Về cấu trúc tầng thứ Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã mô tả cấu trúc tầng thứ gồm 5 tầng: Tầng vƣợt tán (A1), tầng ƣu thế sinh thái (A2), tầng dƣới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết, tác giả đã xây dựng lý luận về hệ thống sinh trƣởng, phát sinh thảm thực vật ở Việt Nam dựa vào những luận cứ này Thái Văn Trừng chia rừng
9 Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật tự nhiên. Đây là cơ sở lý luận làm nền tảng nghiên cứu cho từng đối tƣợng cụ thể rừng ở Việt Nam [30]. Nguyễn Văn Trƣơng (1983) khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hƣớng định lƣợng phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới nên phần nào chƣa phản ánh đúng tính phức tạp của cấu trúc rừng mƣa nhiệt đới [32]. Để có cái nhìn toàn diện hơn về cấu trúc rừng nhiệt đới các nghiên cứu cấu trúc rừng đƣợc chuyển dần từ mô tả định tính sang định lƣợng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó việc mô tả cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã đƣợc nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng đƣợc các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất Về phân bố số cây theo đường kính (N-D) Đồng Sỹ Hiền (1974) [8]với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi phân bố N-D là phân bố giảm nhƣng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đƣờng thực nghiệm thƣờng có dạng hình răng cƣa và ông đã chọn hàm Mayer để mô phỏng cấu trúc đƣờng kính cây rừng. Nguyễn Hải Tuất (1986) sử dụng phân bố mô tả thực nghiệm dạng một đỉnh ngay sát cỡ đƣờng kính bắt đầu đo. Bảo Huy (1993) [9] cho rằng phân bố khoảng cách thích hợp hơn các dạng phân bố khác. Qua khảo sát các tài liệu liên quan cho thấy việc nghiên cứu phân bố N-D không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công tác điều tra mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong nuôi dƣỡng làm giàu rừng. Về phân bố số cây theo chiều cao (N-H) Đồng Sỹ Hiền (1974) phân bố N/H ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thƣờng có nhiều đỉnh phản ánh cấu trúc phức tạp của rừng chặt chọn. Thái Văn Trừng (1978), Bảo Huy (1993), Lê Sáu (1996) đã nghiên cứu phân bố N-H để tìm tầng tụ tán cây, các tác giả nhận xét chung: phân bố số cây theo chiều cao N-H có dạng đƣờng cong 1 đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cƣa và mô tả hàm Weibull là thích hợp [8], [9], [25], [30].
10 Nghiên cứu về tái sinh Phát triển, lợi dụng tài nguyên rừng lâu bền là một phạm trù trong phát triển bền vững vì rừng là một “ Cơ sở tài nguyên” Trong Lâm sinh học nhiệt đới, mục tiêu của phát triển bền vững là mục tiêu đƣợc đặt ra ở vị trí chiến lƣợc cho dù giải pháp kỹ thuật lâm sinh đó tác động vào đối tƣợng rừng nhƣ thế nào. Tái sinh rừng luôn đƣợc đánh giá là:” Sợi chỉ đỏ xuyên suốt” trong toàn bộ hoạt động của hệ thống lâm sinh [11, tr33]. Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) khi nghiên cứu thảm thực vật rừng VN đã kết luận nhân tố ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh hƣởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng [30]. Khi nghiên cứu ở Tây Bắc, Trần Xuân Thiện (1995) đã cho rằng khả năng tái sinh tốt thƣờng đạt 5000 – 8000cây/ha. Các trạng thái thứ sinh cũng đạt tƣơng đƣơng nhƣng chất lƣợng kém hơn. Dù ở vùng thấp hay cao, nhóm cây chịu hạn, thân nhỏ ƣu thế tuyêt đối. Tái sinh ở hệ sinh thái rừng thứ sinh ở nƣớc ta có tổ thành loài cây phong phú, do nguồn gốc tích lũy trong đất và do khả năng phát tán hạt giống có hiệu quả của các loài cây rừng thứ sinh, hiện tƣợng “nẩy mầm” đồng thời tạo ra thế hệ hệ sinh thái sinh tiên phong, thuần loài tƣơng đối điều tuổi (dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn – 2004) [29]. Đinh Quang Diệp (1993) Nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng Ea sup – Đăklăk kết luận: Độ tàn che, thảm mục, độ dày tầng thảm mục, điều kiện lập địa... là nhân tố ảnh hƣởng số lƣợng, chất lƣợng cây con tái sinh dƣới tán rừng, qua nghiên cứu tác giả cho biết tái sinh trong khu vực có dạng phân bố cụm [4]. Phạm Ngọc Tƣờng (2003) Nghiên cứu tái sinh rừng sau nƣơng rẫy tại tỉnh Thái Nguyên và Bắc Cạn nhận xét: Phân bố tái sinh cây gỗ theo cấp chiều cao có dạng một đỉnh và sử dụng hàm phân bố Weibull để mô phỏng quy luật đó. Ngoài ra tác giả còn cho thấy mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng. Trần Ngũ Phƣơng (1965 - 1966) 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
11 nhiên nhƣ 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". Tuy nhiên, sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu quy luật phát triển của các loại hình rừng tự nhiên, xây dựng bảng cân đối giữa một bên là mặt thoái hoá và một bên là mặt phục hồi tự nhiên, tác giả này và các cộng tác viên đã kết luận: "mặt phục hồi tự nhiên không bao giờ cân đối được với mặt thoái hoá về số lượng cũng như chất lượng, nên muốn đảm bảo cho đất nước một độ che phủ thích hợp, chúng ta không thể trông cậy vào quy luật tái sinh tự nhiên mà chỉ có thể đi theo con đường tái sinh nhân tạo, và phương thức chặt tỉa kết hợp với tái sinh tự nhiên hiện nay phải bị lên án" [20] Thực tế cho thấy với điều kiện nƣớc ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ đƣợc triển khai trên quy mô hạn chế. Vì vậy, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tƣợng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác. Nhƣ vậy, tái sinh rừng nhiệt đới là một vấn đề đa dạng và phong phú. Quá trình này bị chi phối bởi nhiều nhân tố nhƣ: vị trí địa lý, biện pháp tác động đến tầng cây cao, nguồn gốc hình thành rừng...do vậy, dù tái sinh có những quy luật nhất định, vốn có và tồn tại khách quan nhƣng do tác động làm cho chúng trở nên phức tạp. Tái sinh là vấn đề quan trọng quyết định đến kinh doanh rừng bền vững, vì vậy, nghiên cứu tái sinh rừng là một việc làm không thể thiếu trong các nghiên cứu về cấu trúc rừng. Kết luận: Khái quát những nghiên cứu đa dạng sinh học thành phần thực vật và đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới cũng nhƣ những công trình nghiên cứu trong nƣớc là những công trình nghiên cứu mang tính khoa học cao và rất cấp thiết về lý luận cũng nhƣ thực tiễn đặc biệt trong quản lý rừng ổn định. Cơ sở khoa