Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài của tầng cây cao rừng tự nhiên tại huyện Phong Thổ, Lai Châu

Chia sẻ: Tri Lộ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:125

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn góp phần hoàn thiện hơn cơ sở khoa học và thực tiễn cho nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao, giá trị đa dạng sinh học rừng tự nhiên và đề xuất các biện pháp duy trì và nâng cao tính bền vững của một số trạng thái rừng ở huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài của tầng cây cao rừng tự nhiên tại huyện Phong Thổ, Lai Châu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------- PỜ THỊ HOÀ NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG LOÀI CỦA TẦNG CÂY CAO RỪNG TỰ NHIÊN TẠI HUYỆN PHONG THỔ, LAI CHÂU Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 8620201 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. VŨ TIẾN HƢNG Hà Nội, 2018 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, do tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chƣa có ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Tác giả luận văn Pờ Thị Hòa PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Trải qua hai năm học tập tại trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Khóa học cao học K21 Lâm học (2016 – 2018) đã bƣớc vào giai đoạn kết thúc, Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, tôi luôn nhận đƣợc sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của Nhà trƣờng, các thầy, cô giáo, cơ quan và bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo TS. Vũ Tiến Hƣng, ngƣời đã trực tiếp tận tình hƣớng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Phòng đào tạo Sau đại học, Tên cơ quan công tác đã tạo điều kiện cho tôi theo học khóa học này. Đồng thời, tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ủy ban nhân dân huyện Phong Thổ, tỉnh Lai Châu và toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện về thời gian, thu thập số liệu và tham gia nhiều ý kiến quý báu cho luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các học viên lớp cao học Lâm học 21A1 đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, những ngƣời luôn sát cánh và động viên, giúp đỡ tôi về mọi mặt trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Mặc dù đã rất cố gắng nhƣng trong khuôn khổ thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học và các bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 04 tháng 04 năm 2018 Tác giả Pờ Thị Hòa PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii MỤC LỤC Lời cam đoan………………………………….……………………………….i Lời cảm ơn……………………………………………………………………ii Mục lục………………………………………………………………...…….iii Danh mục các từ viết tắt………………………………………………..…….iv Danh mục các bảng…………………………………………………………..vi Danh mục các hình……………………………………………….………….vii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU…………………………..3 1.1. Trên thế giới ………………………………………………………………...3 1.1.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ .............................................. 3 1.1.2. Nghiên cứu về đa dạng sinh học khu hệ thực vật ..................................... 8 1.1.3. Tái sinh rừng .......................................................................................... 10 1.2. Ở Việt Nam…………………………………………………………………11 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng ............................................... 11 1.2.2. Về cấu trúc rừng ..................................................................................... 13 1.2.4. Nghiên cứu về đa dạng sinh học khu hệ thực vật ................................... 21 1.2.5. Tái sinh rừng .......................................................................................... 24 CHƢƠNG II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU….26 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu………………………………………………………26 2.2. Phạm vi nghiên cứu ………………………………………………………..26 2.2.1. Phạm vi về nội dung nghiên cứu ............................................................ 26 2.2.2. Phạm vi về không gian ........................................................................... 26 2.2.3. Phạm vi về thời gian ............................................................................... 26 2.3. Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………………..26 2.3.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 26 2.3.2. Mục tiêu cụ thể ....................................................................................... 26 2.4. Nội dung nghiên cứu………………………………………………………..27 2.4.1. Phân loại trạng thái rừng ....................................................................... 27 2.4.2. Công thức tổ thành của các trạng thái rừng tự nhiên ............................ 27 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 2.4.3. Nghiên cứu quy luật cấu trúc tầng cây gỗ của các trạng thái rừng ...... 27 2.4.5. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững ....................................................................................................................... 28 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………………...28 2.5.1. Phương pháp kế thừa số liệu .................................................................. 28 2.5.2.Phương pháp ngoại nghiệp ..................................................................... 28 2.5.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu ................................................. 30 2.5.4. Cơ sở của việc ứng dụng kết quả nghiên cứu vào đề xuất giải pháp phát triển rừng bền vững ............................................................................................... 37 CHƢƠNG III. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU………...39 3.1. Điều kiện tự nhiên…………………………………………………………..39 3.1.1. Vị trí địa lý .............................................................................................. 39 3.1.2. Địa hình .................................................................................................. 39 3.1.3. Đất đai .................................................................................................... 39 3.1.4. Khí hậu, thủy văn.................................................................................... 40 3.2.Đặc điểm tài nguyên rừng…………………………………………………...41 3.2.1. Tài nguyên thực vật rừng ....................................................................... 41 3.2.2. Tài nguyên động vật rừng ...................................................................... 42 3.2.3. Tài nguyên khoáng sản ........................................................................... 42 CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN…………………43 4.1. Phân loại trạng thái rừng……………………………………………………43 4.2. Công thức tổ thành của các trạng thái rừng tự nhiên……………………….45 4.2.1. Công thức tổ thành tầng cây cao............................................................ 45 4.2.2. Công thức tổ thành tầng cây tái sinh ..................................................... 50 4.3. Quy luật cấu trúc tầng cây g của các trạng thái rừng tự nhiên ……………52 4.3.1. uy uật ph n ố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) ........................... 52 4.3.2. uy uật ph n ố số cây theo chiều cao vút ngọn (N/Hvn).................... 54 4.3.3.Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn - D1.3) ....................................................................................................................... 56 4.3.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến chất ượng tầng cây cao ........................... 58 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v 4.4. Đa dạng loài ở khu vực nghiên cứu………………………………………...59 4.4.1. h số phong ph oài tầng cây cao ................................................. 59 4.4.2. ức độ đa dạng oài ở tầng cây cao ...................................................... 60 4.4.3. o sánh về mức độ đa dạng oài ở tầng cây cao .................................... 61 4.4.4. Ch số phong phú và mức độ đa dạng oài tầng cây tái sinh ................. 62 4.4.5. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ................................................ 63 4.5. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào đề xuất giải pháp quản lý rừng bền vững…..65 4.5.1. Giải pháp quản lý bảo vệ rừng ............................................................... 65 4.5.2. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh ................................................................... 66 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ……………………………....…..69 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi MỘT SỐ KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI TXN : Rừng nghèo TXB : Rừng trung bình TXG : Rừng giàu D1.3 : Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3 m (cm) Dt : Đƣờng kính tán cây (m) d : Chỉ số đa dạng của Margalef D : Chỉ số đa dạng của Simpson Flt : Tần số lý thuyết Ft : Tần số thực nghiệm G/ha : Tiết diện ngang trên ha (m2/ha) G% : Tiết diện ngang thân cây tƣơng đối (%) Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) : Chiều cao trung bình (m) H’ : Chỉ số đa dạng của Shannon - Weiner J’ : Chỉ số đa dạng của Pielou Ki : Hệ số tổ thành tính theo số cây M/ha : Trữ lƣợng rừng trên ha (m3/ha) Min : Giá trị nhỏ nhất Max : Giá trị lớn nhất N/ha : Mật độ rừng (cây/ha) N% : Mật độ tƣơng đối (%) N/D1.3 : Phân bố số cây theo đƣờng kính 1,3m N/Hvn : Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii N : Tổng số cá thể các loài cây (cây) ÔTC : Ô tiêu chuẩn ÔDB : Ô dạng bản S : Số loài cây bắt gặp (loài) V : Thể tích cây (m3/ha) V% : Thể tích thân cây tƣơng đối (%) IV% : Chỉ số quan trọng (%) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 4.1 Phân loại trạng thái rừng .................................................................................... ..43 4.2 Sự khác biệt về các chỉ tiêu sinh trƣởng giữa các trạng thái rừng…………. ...44 4.3 Công thức tổ thành của các trạng thái rừng theo G% ........................................ 45 4.4 Công thức tổ thành của các trạng thái rừng theo N% ........................................ 47 4.5 Công thức tổ thành của các trạng thái rừng theo IV% ....................................... 48 4.6 Công thức tổ thành cây tái sinh ở các trạng thái rừng........................................ 50 4.7 Kết quả mô phỏng phân bố N/D1.3 bằng các hàm lý thuyết .............................. 53 4.8 Kết quả mô phỏng phân bố N/Hvn bằng các hàm lý thuyết.............................. 55 4.9 Thống kê hàm tƣơng quan Hvn-D1.3 ................................................................... 56 4.10 Chỉ số phong phú loài ở các trạng thái rừng ....................................................... 59 4.11 Chỉ số đa dạng loài ở tầng cây cao ...................................................................... 60 4.12 So sánh mức độ đa dạng của các trạng thái rừng ............................................... 62 4.13 Chỉ số đa dạng tầng cây tái sinh ba trạng thái rừng ........................................... 62 4.14 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của ba trạng thái rừng...........................64 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình Trang hình 4.1 Phân bố N/D1.3 theo phân bố khoảng cách .................................................... 54 4.2 Phân bố N/Hvn theo phân bố Weibull .......................................................... 56 4.3 Biểu đồ quan hệ tƣơng quan giữa Hvn và D1.3 ở 3 trạng thái rừng .............. 57 4.4 Mối quan hệ giữa phẩm chất cây với một số chỉ tiêu sinh trƣởng cây.......... 58 4.5 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 3 trạng thái rừng ...................... 65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với mọi sinh vật trên hành tinh. Bên cạnh vai trò là nơi cung cấp nơi sinh tồn cho các loài động thực vật quý hiếm, tạo kế sinh nhai cho ngƣời dân bản địa, rừng còn góp phần to lớn trong việc bảo vệ nguồn nƣớc, ngăn chặn xói mòn đất và giảm thiểu sự biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, tình trạng khai thác tài nguyên rừng quá mức để phục vụ phát triển nền kinh tế công nghiệp hoá, hiện đại hoá đang ở mức báo động cao. Suy thoái tài nguyên rừng là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến hàng loạt các hậu quả nghiêm trọng nhƣ suy kiệt đa dạng các loài động thực vật, gia tăng rủi ro thiên tai và hiệu ứng khí nhà kính. Ở Việt Nam,thực trạng suy thoái tài nguyên rừng nói chung và rừng tự nhiên nói riêng đang ngày càng trở nên nghiêm trọng. Do hậu quả của chiến tranh kéo dài, phƣơng thức canh tác lạc hậu - du canh du cƣ, khai thác tài nguyên rừng trái phép, cháy rừng cùng với vấn đề tăng dân số đã làm cho diện tích và chất lƣợng rừng giảm đi một cách nhanh chóng. Việt Nam có khoảng 14,3 triệu hecta rừng tự nhiên vào năm 1943, chiếm 43% tổng diện tích rừng [47]. Tuy nhiên, diện tích rừng tự nhiên suy giảm nghiêm trọng khoảng 5,7 triệu hecta từ năm 1943 đến năm 1990. Hơn nữa, độ che phủ rừng giảm khoảng 28% vào năm 1995. Nhƣ vậy, từ năm 1980 đến năm 1990, Việt Nam mất khoảng 0,1 triệu hecta rừng một năm. Từ năm 1999 đến năm 2005, diện tích rừng giàu giảm khoảng 10,2%, rừng trung bình giảm 13,4% [31]. Ở giai đoạn này, những chính sách về bảo vệ và phát triển rừng còn rất hạn chế, cũng nhƣ nhận thức về vai trò của rừng còn rất thấp. Từ khoảng 20 năm trở lại đây, nhận thức về tầm quan trọng của rừng đã có những chuyển biến đáng kể, Nhà nƣớc đã có nhiều biện pháp để bảo vệ và phát triển rừng, nhƣ thực hiện các chƣơng trình 327, dự án trồng mới 5 triệu ha rừng và đề án “Đẩy mạnh trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc hƣớng tới đóng cửa rừng tự nhiên”… Với những n lực trên, diện tích rừng tăng đáng kể, năm 2017 diện tích rừng đạt 13,7 triệu ha, tỷ lệ che phủ rừng cả nƣớc tƣơng ứng là 41,45%. Tuy nhiên, đối với rừng tự nhiên ngoài khai thác và bảo vệ thì không có một đầu tƣ PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 nào để tái tạo và phát triển rừng, vì vậy, rừng tự nhiên vẫn bị suy giảm cả về diện tích, trữ lƣợng và chất lƣợng. Duy trì và bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH) là một nội dung quan trọng của công tác quản lý và sử dụng rừng bền vững. Rừng tự nhiên tạo ra môi trƣờng sống an toàn cho các loài động thực vật và duy trì hệ sinh thái cân bằng và ổn định. Rừng tự nhiên là rừng nhiều tầng, có trữ lƣợng các bon cao, là nơi sinh cƣ truyền thống lâu đời của các loài động vật, thực vật hoang dã quý hiếm, có giá trị ĐDSH cao, có tác dụng điều hòa khí hậu lớn và có giá trị hấp thụ khí CO2 gấp nhiều lần rừng trồng, rừng cây công nghiệp. Khoảng 75% đa dạng sinh học đƣợc tìm thấy ở hệ sinh thái rừng, chiếm đại đa số ở rừng nhiệt đới [27]. Việt Nam đƣợc xem là một trong những nƣớc thuộc Đông Nam Á giàu về đa dạng sinh học và đƣợc xếp thứ 16 trong số các quốc gia có đa dạng sinh học cao nhất trên thế giới. Do sự khác biệt lớn về khí hậu, từ vùng gần xích đạo tới giáp vùng cận nhiệt đới, cùng với sự đa dạng về địa hình, đã tạo nên tính đa dạng sinh học cao ở rừng tự nhiên Việt Nam. Vì vậy, để đề xuất đƣợc các phƣơng án nâng cao giá trị ĐDSH của rừng tự nhiên thì nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, tăng trƣởng và đa dạng sinh học rừng tự nhiên là rất cần thiết. Xuất phát từ thực tiễn và tầm quan trọng của rừng tự nhiên đối với sự phát triển của nền kinh tế - xã hội, đặc biệt là các tỉnh vùng núi phía Bắc, tôi tiến hành luận văn: “Nghiên cứu cấu trúc và đa dạng loài củatầng cây cao rừng tự nhiên tại huyện Phong Thổ, Lai Châu”. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ Cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các [22] thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian . Nghiên cứu cấu trúc rừng là nội dung không thể thiếu để xây dựng cơ sở khoa học cho quản lý rừng bền vững. Cấu trúc rừng tự nhiên bao gồm: Cấu trúc sinh thái (Tổ thành, dạng sống, tầng phiến), cấu trúc hình thái (Tầng thứ, mật độ, mạng lƣới phân bố). Việc nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc rừng rất phức tạp và tốn thời gian, vì vậy, công tác nghiên cứu cấu trúc rừng cũng chỉ mới phát triển trong vòng 50 năm trở lại đây. Các phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc rừng cũng thay đổi và phát triển theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, từ nghiên cứu chủ yếu là mô tả, định tính chuyển sang nghiên cứu định lƣợng. Hiện nay, việc sử dụng các mô hình hóa và mô phỏng toán trở nên phổ biến trong nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng. Phát triển các mô hình mô phỏng toán và các phần mềm máy tính là một xu hƣớng của lâm sinh học công nghệ cao. * Nghiên cứu cấu tr c sinh thái Trên thế giới, nghiên cứu về cấu trức hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới đã có nhiều tác giả nhƣ: Richard P.W (1960) với công trình rừng mƣa nhiệt đới; Catinot (1965) với công trình lâm sinh học nhiệt đới; Baut G. (1970) với tác phẩm cơ sở sinh thái của kinh doanh rừng mƣa; Lampard (1989) với công trình lâm sinh học nhiệt đới… Theo nghiên cứu của Richards P.W. trong cuốn: “Rừng mƣa nhiệt đới”, tác giả đã mô tả, phân tích rất chi tiết đặc điểm cấu trúc sinh thái và hình thái của rừng mƣa nhiệt đới. Một trong những đặc điểm nổi bật của rừng mƣa nhiệt đới là: Tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân g và có kích thƣớc của cây g lớn. Tính chất phong phú về cây g lớn trong hệ thực vật là đặc điểm quan trọng nhất của rừng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 mƣa. ng cũng đã phân biệt tổ thành thực vật rừng mƣa thành hai loại là: Rừng mƣa h n hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những trƣờng hợp đặc biệt thì rừng mƣa đơn ƣu chỉ bao gồm một vài loài cây. Baur G.N. (1952)[9]đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mƣa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mƣa tự nhiên.Từ đó tác giả này đã đƣa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phƣơng thức xử lý cải thiện rừng mƣa. * Nghiên cứu cấu tr c h nh thái rừng: Catinot (1965) [32], Plaudy J[19]đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến... Theo nghiên cứu của Richards. P.W. chỉ ra rằng cây g rừng mƣa nói chung đều có tính chất đồng đều về mặt tầm vóc chung và ngoại mạo. Chiều cao của các cây g có biến động nhiều và có kết cấu nhiều tầng. Thông thƣờng nhất là có ba tầng cây g (ngoài các tầng cây bụi và cây thân cỏ) nhƣng có khi chỉ có hai tầng. Cây leo phong phú là một trong những đặc tính nổi bật nhất của thảm thực vật rừng mƣa. Đại bộ phận cây leo đều có chất g , rất dai và to, số lƣợng loài cây leo cũng rất nhiều và hình thái, cấu tạo giữa các loài cũng biến đổi vô cùng. Tuy nhiên, cũng có nhiều các tác giả không thừa nhận sự phân tầng trong kiểu rừng mƣa nhiệt đới, họ cho rằng ở kiểu rừng này chỉ có một tầng cây g mà thôi, vì không tìm thấy ở đây một giới hạn r rệt nào trong tầng cây g này. Các tác giả theo quan điểm này cho rằng đã gọi là phân tầng thì giữa tầng này và tầng khác phải có một khoảng trống r ràng. Beard (1946) không thừa nhận sự phân tầng trong rừng Trinidad. Odum (1925) nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm ở độ cao dƣới 600m ở Porto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở chiều cao riêng biệt nào cả. Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả nghiên cứu về rừng mƣa nhiệt đới đều nhắc đến PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 sự phân tầng nhƣng mới chỉ dừng lại ở mức độ nhận x t, kết luận mang tính chất định tính, chƣa có một tiêu chí phân chia tầng thứ nhất định. Việc phân chia tầng thứ theo chiều cao cũng chỉ mang tính chất cơ giới, chƣa phản ánh đƣợc sự phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới[13]. * Nghiên cứu cấu tr c thời gian Theo Richards. P.W (1960), trong rừng mƣa nhiệt đới có mùa khô hạn thật r , dựa vào vòng năm đôi khi có thể xác định đƣợc tuổi cây g đại khái gần đúng và có thể dùng phƣơng pháp này đối với một số ít loài cây trong rừng phân mùa thƣờng xanh, nhƣng trong rừng mƣa điển hình với khí hậu tƣơng đối không phân thành mùa thì vòng sinh trƣởng hình thành hàng năm không r rệt. Do đó, việc xác định tuổi cây trong rừng nhiệt đới có nhiều khó khăn, đôi khi là điều không thể đƣợc. Để giải quyết, các nhà nghiên cứu đã thay thế việc nghiên cứu tuổi cây rừng thông qua cấu trúc cấp kính. Phân bố số cây theo cỡ kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đƣợc các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm. Meyer (1943) đã mô tả phân bố N/D 1.3 bằng phƣơng trình toán học có dạng đƣờng cong giảm liên tục và đƣợc gọi là phƣơng trình Meyer hay hàm Meyer. Tiếp đó, nhiều tác giả dùng phƣơng pháp giải tích để tìm đƣờng cong phân bố. Balley (1973) đã dùng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đƣờng cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba. Prodan. M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phƣơng trình logarit chính thái. Đặc biệt để tăng tính mềm d o một số các tác giả dùng các hàm khác nhƣ: Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm, nhiều các tác giả dùng hàm Hyperbol, hàm Pearson… Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều th ng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phƣơng pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu diện đồ đứng với các kích thƣớc khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu. Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều th ng đứng. Phƣơng pháp này đƣợc nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng mà điển hình là các công trình nghiên cứu của tác giả Richards. P.W (1960) và Rollet (1979). Ngoài ra, các tác giả còn nghiên PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 cứu quy luật tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính thân cây. Kennel. R (1971) cho rằng, để mô phỏng động thái đƣờng cong chiều cao lâm phần, trƣớc hết tìm phƣơng trình thích hợp mô tả quan hệ Hvn với D1.3, sau đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi. Nhƣ vậy, để biểu thị tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính thân cây có thể sử dụng nhiều dạng phƣơng trình, việc sử dụng phƣơng trình nào thích hợp nhất cho từng đối tƣợng thì chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ. Nói chung, để biểu thị đƣờng cong chiều cao, phƣơng trình parabol và phƣơng trình logarít đƣợc sự dụng nhiều hơn cả[36]. * Nghiên cứu cấu trúc tổ thành Ở châu Á, trong rừng thứ sinh nhiệt đới vùng Shanxin – Trung Quốc, Zeng và các cộng sự (1998) đã thống kê đƣợc khoảng 280 loài cây dƣợc liệu, 80 loài cây có dầu và 20 loài cây có sợi cũng nhƣ một số loài cây g có giá trị khác. Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng đƣợc Kanel K.R và Shrestha K. (2001) nghiên cứu, có trên 6.500 loài cây có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài địa y. Baur G.N (1962) [9], khi nghiên cứu rừng mƣa ở khu vực gần Belem trên sông Amazon, trên ô tiêu chuẩn diện tích khoảng 2 ha đã thống kê đƣợc 36 họ thực vật và trên ô tiêu chuẩn diện tích hơn 4 ha ở phía Bắc New South Wales cũng đã ghi nhận đƣợc sự hiện diện của 31 họ chƣa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh. Theo Richard P.W (1952) [26], trong rừng mƣa nhiệt đới, trên m i hecta luôn có hơn 40 loài cây g , có trƣờng hợp còn trên 100 loài. Nhiều loài cây g lớn sinh trƣởng h n giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhƣng cũng có khi có một hoặc hai loài chiếm ƣu thế. - Quy luật phân bố số c y theo đường kính(N/D1.3) Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đƣợc các nhà Lâm học, Điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1934), ông đã mô phỏng phân bố số cây theo đƣờng kính bằng phƣơng trình toán học (hàm Meyer), mà dạng của nó là đƣờng cong giảm liên tục. J.L.F Batista và H.T.Z. Docuto PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 (1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo – Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D. Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính lâm phần Thông ôn đới. Loetsch (1973), đã dùng hàm Beta còn J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992), đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin [10]. Ngoài ra, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, họ đƣờng cong Pearson, họ đƣờng cong Poisson, hàm Charlier kiểu B, … để mô phỏng quy luật phân bố này. - Quy luật phân bố số cây theo chiều cao(N/Hvn) Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao dùng để biểu thị quy luật kết cấu lâm phần theo chiều th ng đứng. Phƣơng pháp kinh điển đƣợc nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu đồ đứng mà điển hình là công trình của Richards (1952). Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau dùng để nắn phân bố N/Hvn. Việc sử dụng hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, phụ thuộc vào đối tƣợng nghiên cứu cụ thể. Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mƣa ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 – 1934) đã dùng phƣơng pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, phƣơng pháp này đƣợc đánh giá có giá trị nhất về mặt nghiên cứu lý luận cũng nhƣ thực tiễn sản xuất. Kết quả đã phân rừng h n giao nguyên sinh ở sông Moraballi tại Guana thành năm tầng với ba tầng cây g (A, B, C), tầng cây bụi (D) và tầng mặt đất (E)[26]. Catinot. R (1974) cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vƣợt tán với những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dƣới[32]. Tóm lại, mặc dù có các ý kiến trái ngƣợc về sự phân tầng và phƣơng pháp thể hiện tầng tán trong rừng mƣa nhiệt đới, nhƣng quan điểm có sự phân tầng trong rừng mƣa nhiệt đới đƣợc nhiều nhà khoa học xác nhận. - Quy luật tương quan giữa đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn (HVN -D1.3) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 Đây là một trong những quy luật cơ bản trong lâm phần đƣợc rất nhiều tác giả nghiên cứu. Các nghiên cứu đó cho thấy giữa chiều cao vút ngọn với đƣờng kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo qui luật: khi tuổi tăng thì đƣờng kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đƣờng cong. chiều cao tƣơng ứng với m i cỡ kính cho trƣớc luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả quá trình tự nhiên của sự sinh trƣởng. Tovstolesse, DI (1930) đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ Hvn - D1.3. M i cấp đất tác giả lập một đƣờng cong chiều cao bình quân ứng với m i cỡ đƣờng kính để có dãy tƣơng quan cho loài và cấp chiều cao. Sau đó dùng phƣơng pháp biểu đồ để nắn dãy tƣơng quan theo dạng đƣờng th ng của Gehrhardt và Kopetxki [11] Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tƣơng ứng với m i cỡ kính luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của quá trình sinh trƣởng. Trong một cỡ kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có cây thuộc các cấp sinh trƣởng khác nhau. Đối với rừng trồng, cấp sinh trƣởng càng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên, dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi. Từ đó đƣờng cong quan hệ giữa H và D có thể bị thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Prodan. M và Dittmar. O (1965) cho rằng, độ dốc đƣờng cong chiều cao có xu hƣớng giảm dần khi tuổi tăng lên. Curtis. R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao (H) với đƣờng kính (D) và tuổi (A) theo dạng phƣơng trình: 1 1 1 LogH  D  b1  b2  b3 D A D. A Sau đó, tác giả nắn theo từng định kỳ 5 năm, tƣơng ứng với định kỳ kiểm tra tài nguyên rừng Linh sam, tại từng tuổi nhất định phƣơng trình có dạng: 1 LogH  b0  b1 D 1.1.2. Nghiên cứu về đa dạng sinh học khu hệ thực vật Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật, đặc biệt những công trình có giá trị vào thế kỷ XIX-XX, nhƣ Thực vật chí Ấn Độ gồm 7 tập (1892), Thực vật chí Hải Nam (1972-1977), Thực vật chí Vân Nam (1997),… PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 Tất cả các công tình đều đã nêu lên mức độ phong phú và đa dạng của hệ thực vật rừng ở từng vùng nhất định. Tiêu biểu là công tình của Tolmachop ở Liên Xô (cũ) (Nguyễn Bá Thụ,1995). ng đã đƣa ra nhận định, một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thƣờng có tới 1500-2000 loài [35]. Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu về hệ thực vật đầu tiên trên thế giới bắt đầu vào thập kỷ 60 của thế kỷ 19, điển hình là: thực vật chí Hồng Kông (1861), thực vật chí Ấn Độ (1872) gồm 7 tập, thực vật chí Hải Nam (1972-1977). Ở Nga, A.I. Tolmachop (1928-1932) khi nghiên cứu về hệ thực vật rừng nhiệt đới đã đƣa ra nhận định: Số loài trong một hệ thực vật thƣờng là 1500 - 2000 loài. Ngày nay, đa dạng sinh học đang đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm, đặc biệt việc bảo vệ đa dạng sinh học đã trở thành vấn đề quốc tế mà mọi quốc gia đều đặt vào vị trí quan trọng. Quan trọng về lĩnh vực này là công ƣớc bảo tồn đa dạng sinh học đƣợc thông qua tại Hội nghị thƣợng đỉnh toàn cầu ở Rio De Janeiro (1992) (Nguyễn Bá Thụ,1995) [35]. Tại đây định nghĩa đa dạng sinh học đã đƣợc nêu một cách đầy đủ là: Đa dạng sinh học gồm 3 yếu tố đa dạng hệ sinh thái, đa dạng loài và đa dạng di truyền. Về khu hệ thực vật Đông Dƣơng có các công trình nghiên cứu: Thực vật Đông Dƣơng gồm 8 tập của H. Lecomte (1905), rừng Đông Dƣơng của H. Guibier (1926). Việc nghiên cứu các hệ thực vật và thảm thực vật trên thế giới đã có từ lâu với nhiều bộ thực vật chí của các nƣớc đã hoàn thành, có thể kể đến những công trình nghiên cứu có giá trị xuất hiện vào thế kỷ 19 - 20 nhƣ: Thực vật chí Hồng Kông (1861), thực vật chí Australia (1866), thực vật trí vùng Tây Bắc và trung tâm Ấn Độ (1874), thực vật chí Ấn Độ gồm 7 tập (1872 - 1897), thực vật chí Miến Diện (1877), thực vật chí malaisia (1892 - 1925), thực vật chí Hải Nam (1972 - 1977), thực vật chí Vân Nam (1977), ở Nga từ năm 1928 đến 1932 đƣợc xem là thời kỳ mở đầu cho thời kỳ nghiên cứu hệ thực vật cụ thể. Tolmachop.I. cho rằng: “Chỉ cần điều tra trên một diện tích đủ lớn để có thể bao trùm đƣợc sự phong phú của nơi sống, nhƣng không có sự phân hóa về mặt địa lý”, ông gọi đó là hệ thực vật cụ thể, ông đƣa ra nhận định là số loài của một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thƣờng là 1500 - 2000 loài. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 Ngày nay, vấn đề bảo tồn đa dạng sinh học đã trở thành một chiến lƣợc toàn cầu. Nhiều tổ chức quốc tế đã ra đời để hƣớng dẫn, giúp đỡ và tổ chức việc đánh giá, bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học. Đó là, hiệp hội quốc tế bảo vệ thiên nhiên (IUCN), chƣơng trình môi trƣờng Liên hợp quốc (UNEP), Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (WWF), viện tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI)... Năm 1990 WWF đã cho xuất bản cuốn sách nói về tầm quan trọng của đa dạng sinh học (The importance of biological diversity) hay IUCN, UNEP và WWF đƣa ra chiến lƣợc bảo tồn thế giới (World conservation strategy). Năm 1991 Wri, Wcu, WB, WWF xuất bản cuốn sách bảo tồn đa dạng sinh học thế giới (Conserving the Word’s biological diversity). Cùng năm, Wri, IUCN và UNEF xuất bản cuốn chiến lƣợc đa dạng sinh học và chƣơng trình hành động, 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 phát triển trong tƣơng lai. Bên cạnh đó có hàng ngàn tác phẩm những công trình khoa học khác nhau ra đời và hàng ngàn cuộc thảo luận khác nhau đƣợc tổ chức nhằm thảo luận về quan điểm, phƣơng pháp luận và thông báo kết quả đã đạt đƣợc ở khắp mọi nơi trên thế giới. Nhiều tổ chức quốc tế hay khu vực đƣợc nhóm họp tạo thành mạng lƣới phục vụ cho việc đánh giá bảo tồn và phát triển đa dạng sinh học [37]. 1.1.3. Tái sinh rừng Tái sinh rừng đƣợc hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây g . Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây tái sinh và đặc điểm phân bố. Khi đề cập đến điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ô đo đếm điều tra tái sinh có diện tích từ 1 - 4 m2. Do diện tích điều tra nhỏ nên việc đo đếm có nhiều thuận lợi nhƣng số lƣợng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Richards (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma