Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, diễn biến kiểu rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt (IIB) tại xã Tân Pheo, huyện Đà Bắc, tỉnh Hoà Bình

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu đánh giá diễn biến kiểu rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt về thành phần loài, trữ lượng lâm phần và trữ lượng một số loài ưu thế, có giá trị kinh tế. Đề xuất các giải pháp quản lý và phát triển trạng thái rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt tại xã Tân Pheo - huyện Đà Bắc - tỉnh Hoà Bình. 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: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, diễn biến kiểu rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt (IIB) tại xã Tân Pheo, huyện Đà Bắc, tỉnh Hoà Bình

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP MAI VĂN HƯNG “ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC, DIỄN BIẾN KIỂU RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH PHỤC HỒI SAU KHAI THÁC KIỆT (IIB) TẠI XÃ TÂN PHEO, HUYỆN ĐÀ BẮC, TỈNH HOÀ BÌNH” Chuyên ngành: Lâm học (62.60.62) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Quốc Hùng HÀ NỘI, NĂM 2010
ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo sau đại học chuyên ngành Lâm học khóa học 2008 – 2011, được sự đồng ý của nhà trường, Khoa Đào tạo sau đại học – Trường Đại học Lâm nghiệp, tôi thực hiện nghiên cứu đề tài: ''Nghiên cứu Đặc điểm cấu trúc, diễn biến kiểu rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt (IIb) ''. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy PGS.TS. Hoàng Kim Ngũ Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, TS. Nguyễn Quốc Dựng, Th.S. Đặng Thăng Long, KS. Hoàng Văn Tuệ, KS. Lê Mạnh Tuấn, KS. Phạm Thái Hà, cán bộ Trung tâm Tài nguyên và Môi trường Lâm nghiệp – Viện Điều tra Qui hoạch Rừng và đặc biệt là thầy hướng dẫn khoa học TS. Phạm Quốc Hùng - người thầy đã định hướng, khuyến khích và chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài. Mặc dù, tác gải rất nỗ lực và cố gắng trong quá trình nghiên cứu, nhưng do bản thân còn những hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực tế, thời gian hoàn thành đề tài không nhiều nên đề tài sẽ không tránh được những thiếu sót. Kính mong được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn để luận văn hoàn thiện hơn. Tôi xin cam đoan nghiên cứu này là của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này mà tôi sử dụng chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 10 năm 2010 Tác giả Mai Văn Hưng
iii MỤC LỤC Trang phu ̣ bìa Trang Lời cảm ơn………………………………………… ......... ………………………… i Mục lục ....................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ vi DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ vii ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1 Chương 1 .....................................................................................................................3 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................................................3 1.1. Trên thế giới .....................................................................................................3 1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc ..............................................................................3 1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh ...............................................................................5 1.1.3 Nghiên cứu về diễn biến .............................................................................7 1.2. Ở Việt Nam .....................................................................................................8 1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc ..............................................................................8 1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh ................................................................................9 1.2.3 Nghiên cứu về diễn biến ...........................................................................11 Chương 2 ...................................................................................................................12 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI ..........................................................12 KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................................................................12 2.1. Điều kiện tự nhiên ..........................................................................................12 2.1.1. Vị trí địa lý ..............................................................................................12 2.1.2 Khí hậu thủy văn ......................................................................................12 2.1.3. Địa chất đất đai........................................................................................13 2.2. Điều kiện kinh tế xã hội .................................................................................14 2.2.1. Nguồn nhân lực .......................................................................................14 2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế ......................................................................15 2.2.3. Tình hình phát triển các lĩnh vực xã hội .................................................18 Chương 3 ...................................................................................................................21 MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG , PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........21 3.1. Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................................21 3.2. Đối tượng, phạm vi của đề tài ........................................................................21 3.2.1 Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................21 3.2.2 Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................21 3.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................22 3.3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ...............................22 3.3.2. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh ..................................................................22 3.3.3. Nghiên cứu diến biến tầng cây cao .........................................................22 3.3.4. Đề xuất các giải pháp quản lý và phát triển rừng ..................................22 3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................22 3.4.1. Quan điểm phương pháp luận................................................................22
iv 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu .................................................................23 Chương 4 ...................................................................................................................38 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................38 4.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao rừng lá rộng thường xanh ...........................38 4.1.1. Đặc điểm điều tra lâm phân ....................................................................38 4.1.2. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao (N%,G%, IV% ) ....................................39 4.1.3. Nghiên cứu về độ phong phú và đa dạng loài.........................................44 4.1.4. Mức độ thường gặp của các loài cây trong QXTV rừng ........................46 4.1.5. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che .............................................................47 4.1.6. Một số quy luật phân bố cơ bản trong cấu trúc rừng ..............................49 4.2. Đặc điểm tái sinh ............................................................................................57 4.2.1. Tổ thành loài cây tái sinh ........................................................................57 4.2.2. Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng ...............................................58 4.2.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ....................................................59 4.2.4. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao .......................................................59 4.3. Đánh giá diến biến của trạng thái rừng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt .........................................................................................................................60 4.3.1 Diễn biến tổ thành loài thực vật tham gia tầng tán .................................61 4.3.2 Diễn biến thôngqua các chỉ số đa dạng thực vật của KVNC ...................65 4.3.3 Diễn biến về trữ lượng của lâm phần và tăng trưởng một số loài cây ..........66 4.4. Đưa ra các giải pháp phục hồi và phát triển rừng ..........................................69 4.4.1 Giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hổi rừng .............................................69 4.4.2 Giải pháp xã hội .......................................................................................70 Chương 5 ...................................................................................................................72 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................72 5.1 Kết luận ..........................................................................................................72 5.1.1 Về cấu trúc rừng.......................................................................................72 5.1.2 Về diễn biến các đặc trưng của rừng .......................................................73 5.2. Tồn tại ............................................................................................................73 5.3. Kiến nghị ........................................................................................................73 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................75 PHỤ LỤC ..................................................................................................................80
v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m Hvn Chiều cao vút ngọn thân cây G% Phần trăm tiết diện ngang TB Trung bình m Trữ lượng lâm phần N Số cây trong ô đo đếm fll Tần số lý thuyết ft Tần số thực nghiệm KVNC Khu vực nghiên cứu Mtg Mức độ thường gặp OĐĐ Ô đo đếm OĐVNCST Ô định vị nghiên cứu sinh thái OTC Ô tiêu chuẩn OĐTCB Ô điều tra cơ bản QXTV Quần xã thực vật N – D1.3 Phân bố cây theo cỡ đường kính N – Hvn Phân bố số cây theo cỡ chiều cao vút ngọn D1.3 - Hvn Quy luật tương quan đường kính 1,3m và chiều cao vút ngọn R2 Hệ số xác định Sig Xác suất (mức ý nghĩa) của tiêu chuẩn kiểm tra SigFr Xác suất của tiêu chuẩn F N% Tỷ lệ phần trăm mật độ IV% Công thức tổ thành (mức độ quan trọng) Nos Nóng sổ Đelb Đen lá bầu
vi Bas Ba soi Hoq Hoắc quang Trâ Trẩu De Dẻ Tha Thanh thất Tram Trâm Sug Sung Chac Chạc khế Ngia Ngũ gia bì Ngoa Ngõa khỉ Cho Chò xanh Mo Mò LK Loài khác  , ,  Hệ số của hàm Weibull và Khoảng cách (anpha, landa, gamma) 2 Tiêu chuẩn khi bình phương DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Điều tra thống kê tầng cây gỗ 35 3.2 Điều tra ô tái sinh 37 4.1 Kết quả phân loại trạng thái rừng 46 4.2 Tổ thành tầng cây cao theo số cây 47 4.3 Tổ thành tầng cây cao theo giá trị IV% 49 4.4 Chỉ số phong phú và đa dạng loài tại khu vực nghiên cứu 51 4.5 Mức độ thường gặp của các loài trong các QXTV rừng 53 4.6 Độ tàn che của ô định vị nghiên cứu sinh thái 56
vii 4.7 Mô phỏng phân bố N/D1.3 bằng hàm khoảng cách 57 4.8 Mô phỏng phân bố N/DHvn bằng hàm Weibull 59 4.9 Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng liên hệ Hvn/D1.3 tại các 62 OĐĐ trên khu vực nghiên cứu 4.10 Tổng hợp các tham số khi phân tích hồi quy và tương quan 63 theo dạng phương trình Logarit Hvn = a + b*log(D1.3) 4.11 Đặc điểm cấu trúc tổ thành loài cây tái sinh 64 4.12 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng 65 4.13 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 66 4.14 Đặc điểm cấu trúc chiều cao cây tái sinh 67 4.15 Diễn biến tổ thành loài thực vật tầng cây cao theo N% 69 4.16 Diễn biến tổ thành loài thực vật tầng cây cao theo IV% 71 4.17 Diễn biến chỉ số đa dạng sinh học của khu vực nghiên cứu 72 4.18 Diễn biến tăng trưởng lâm phần trong ô định vị 73 4.19 Tăng trưởng bình quân một số loài cây trong ô định vị 75 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hin ̀ h Trang 3.1 Sơ đồ OĐVNCST và OĐTCB 31 3.2 Sơ đồ bố trí trên ô điều tra cơ bản (OĐTCB) 33 3.3 Sơ đồ bố trí trên một ô đo đếm (OĐĐ) 33 3.4 Bản đồ thiết kế ÔĐT và ÔĐĐ 34 4.1 Biểu đồ phân bố N/D1.3 theo hàm khoảng cách 58 4.2 Biểu đồ phân bố N/Hvn theo hàm Weibull 60 4.3 Quy luật tương quan D1.3 – Hvn theo hàm logarits 63
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong một vài thập kỷ trở lại đây, diện tích rừng của Việt Nam có những biến động đáng kể. Năm 1943 tỷ lệ che phủ rừng của Việt Nam vào khoảng 43% (Maurand,1943). Trong giai đoạn 1970 - 1980 diện tích rừng Việt Nam suy giảm một cách nhanh chóng; độ che phủ của rừng thấp nhất vào năm 1986, với 27% diện tích cả nước có rừng che phủ. Để cải thiện tình rạng suy thoái và mất rừng, Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã ra quyết định đóng cửa rừng vào năm 1995. Đến năm 2004, độ che phủ của rừng trên toàn quốc là 36,7% [32]. Diện tích rừng tăng lên phần lớn là rừng phục hồi, là kết quả của công tác quản lý bảo vệ, khoanh nuôi tái sinh của Việt Nam. Điều này cũng chứng tỏ phục hồi rừng bằng con đường tự nhiên đem lại hiệu quả nhanh chóng trong việc nâng cao diện tích rừng tự nhiên cũng như độ che phủ của rừng. Tuy nhiên, các đặc điểm của rừng phục hồi chưa được đánh giá, nghiên cứu đầy đủ. Nhằm đề ra các giải pháp quản lý rừng bền vững và phù hợp với các quy luật tự nhiên, việc nghiên cứu cấu trúc và diễn biến rừng có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Nghiên cứu cấu trúc rừng làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh để quản lý rừng bền vững, đáp ững những nhu cầu của con người. Nghiên cứu diễn biến của rừng tự nhiên nhằm nắm bắt được các qui luật phát triển của rừng để từ đó có các quyết định điều chỉnh hợp lý và kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Hiện nay việt nam có 3.353.877 ha rừng phục hồi [32] chiếm 27,25% tổng diện tích rừng toàn quốc. Loại rừng này đã đóng góp một phần đáng kể nâng độ che phủ rừng Việt Nam lên 39,1% [26] đáp ứng mục tiêu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đề ra.
2 Rừng là rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt (IIb) ở tỉnh Hòa Bình có diện tích 18.092 ha, trữ lượng khoảng 723.673 m3 [32]. Đây là kiểu rừng chiếm phần lớn diện tích của tỉnh, với trữ lượng gỗ khoảng 40 m3/ha, đã có nhiều loài cây có giá trị kinh tế có thể khai thác làm nguyên liệu (gỗ làm nhà, gỗ củi). Tuy nhiên loại rừng này thường phân bố ở gần khu dân cư cho nên đối tượng này dễ bị tác động. Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài sau: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, diễn biến kiểu rừng lá rộng thường xanh phục hồi sau khai thác kiệt (IIB) tại xã Tân Pheo, huyện Đà Bắc, tỉnh Hoà Bình ” Đề tài này sẽ góp phần bổ sung vào cơ sở khoa học về cấu trúc và diễn biến rừng, làm nền tảng xây dựng các giải pháp quản lý và phát triển rừng bền vững, phục vụ lợi ích của con người.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc Đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới. Những công trình sau đây, đã có ảnh hưởng nhiều nhất đến nghiên cứ của tác giả, trên phương diện phương pháp luận cũng như cách tiếp cận và giải quyết vấn đề: - Baur (1962) [37] đã nghiên cứu cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng. Trong đó, tác giả đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp xử lý kỹ thuật lâm sinh cho rừng mưa nhiệt đới. Theo tác giả, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đều có hai mục tiêu rõ rệt: (1) Mục tiêu thứ nhất là cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đều tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian sống thích hợp cho các loài cây còn lại sinh trưởng; (2) Mục tiêu thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh; thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó”. Từ đó tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý xử lý cải thiện rừng mưa. - Odum (1971) [42] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tasley năm 1935. Khái niệm về hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc trên cơ sở sinh thái học. - Các nhà khoa học thường sử dụng quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) để nghiên cứu và tìm hiểu của kết cấu lâm phần. Tác giả đầu tiên đề cập đến vấn đề này là Meyer (1934) [41]. Ông đã mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm
4 liên tục, về sau gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer. Cho đến nay, hàm số này vẫn đang được sử dụng để mô tả cấu trúc lâm phần. Ngoài ra, một số tác giả đã đề xuất một số hàm số có thể sử dụng để mô tả quy luật phân bố N- D1.3 trong lâm phần, như: Loetsch (1973) hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992)-hàm Weibull khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin. - Phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) [44] cũng là một đặc điểm quan trọng cần phải nghiên cứu khi tìm hiểu về cấu trúc lâm phần. Qua phân bố N/Hvn sẽ thấy được sự phân bố, sắp xếp của các cá thể (loài cây) theo chiều thẳng đứng. Điển hình là các nghiên cứu về N/Hvn của Richards (1952) [44], Rollet (1979). Nhìn chung, có nhiều dạng hàm toán học khác nhau được dùng để nắn phân bố N/H. Việc sử dụng hàm Weibull hay một hàm nào khác tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, và phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu cụ thể. - Giữa chiều cao và đường kính của các cây trong lâm phần có mối tương quan chặt chẽ. Thông qua mối tương quan đó, ta có thể suy ra chiều cao của từng cây rừng khi biết được giá trị đường kính, mà không cần đo chiều cao. Trong điều tra rừng, công việc đo chiều cao cây thường tốn nhiều thời gian và công sức; trong một số trường hợp người điều tra không thể xác định chính xác chiều cao của cây (do không nhìn thấy đỉnh sinh trưởng). Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, chiều cao của cây rừng luôn tăng tương ứng khi đường kính tăng, và tốc độ tăng giảm dần khi đường kính đạt tới một giá trị nhất định. Mối tương quan này có dạng đường cong. Đường cong này sẽ dịch chuyển lên trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin (1927) đã phát hiện ra hiện tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao ở các cấp tuổi khác nhau. Curtis (1967), đã mô phỏng quan hệ H/D rừng tự nhiên theo phương trình: Log H = D + b1/D + b2/A + b3/A*D
5 Trong đó: A: tuổi lâm phần D: đường kính bi: Là tham số của phương trình Sau đó tác giả nắn phương trình trên theo từng định kỳ và thấy ở từng cấp tuổi phương trình sẽ có dạng: Log H = b0 + b1/D Với các kiểu rừng, trạng thái rừng, đặc điểm loài cây khác nhau sẽ có mối tương quan D-H khác nhau. Khi nghiên cứu mối tương quan này, có thể dùng nhiều phương trình để thử nghiệm, sau đó chọn ra một phương trình thích hợp nhất (có r2 là lớn nhất và phù hợp về hình dạng của đường cong). Phương trình được chọn có tỷ lệ tồn tại cao nhất trong số các lâm phần nghiên cứu. -Về phương pháp nghiên cứu, Rumsixki L.Z đã nghiên cứu áp dụng toán thống kê trong các khâu rút mẫu, ước lượng các nhân tố điều tra, nghiên cứu cấu trúc rừng. Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú và đa dạng. Nhiều công trình đã đi sâu vào nghiên cứu các quy luật kết cấu cây rừng để đưa ra các biện pháp lâm sinh hiệu quả 1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh Vấn đề tái sinh của rừng nhiệt đới liên quan chặt chẽ tới biện pháp xử lý lâm sinh trong quá trình kinh doanh rừng . - Richards (1952) [44] đã tiến hành nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Để giảm sai số trong quá trình điều tra, Barnard (1952) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chuẩn đoán” ở Mã Lai, mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi theo giai đoạn phát
6 triển của cây tái sinh. Lowdermelk (1972), đã sử dụng ô điều tra tái sinh có diện tích từ 1m2 đến 4m2. Do diện tích ô điểu tra nhỏ nên việc đo đếm gặp nhiều thuận lợi, nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải rộng trên toàn bộ đối tượng nghiên cứu thì mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. - Van Steenis (1956) với “nguyên lý cơ bản của môn thực vật học xã hội của rừng mưa nhiệt đới” được trình bày trong hội thảo khoa học về rừng mưa nhiệt đới ở Kandy (Xri Lanca) đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở rừng mưa nhiệt đới: (1) tái sinh phân tán liên tục của loài cây chịu bóng và (2) tái sinh vệt của loài cây ưa sáng. Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới. - Trong quá trình nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, Obrevin (1938) nhận thấy, cây con của các loài ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. Ông gọi hiện tượng này là "không bao giờ sinh con đẻ cái" của cây mẹ trong thành phần tầng cây gỗ của rừng mưa. Tổ thành loài cây mẹ tầng trên và cây con tầng dưới thường khác nhau rất nhiều, biến đổi không giống nhau giữa các vùng. Vì vậy, tổ thành loài cây trong rừng mưa không ổn định theo không gian và thời gian. Tác giả đưa ra khái niệm bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn hạn chế, ít sức thuyết phục, chưa có tính thực tiễn, nhất là khi muốn đưa ra biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều khiển tái sinh theo mục đích kinh doanh. - Dawkins (1958) đã nói "Dù cho kinh doanh được đưa vào như thế nào, điều suy xét đầu tiên về lâm sinh phải là tái sinh". Như vậy có thế nói, vấn đề tái sinh được 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. Từ đó các nhà lâm 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
7 Lai, Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann (Malaysia). Nội dung từng phương thức được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm của mình. - Liên quan tới các nhân tố ánh sáng, độ ẩm, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi- những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tái sinh, Baur (1962) cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con. Nhưng đối với sự nảy mầm và quá trình sinh trưởng của cây mầm ảnh hưởng đó lại không rõ. - Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta nhận thấy tầng cỏ và tầng cây bụi, qua quá trình sinh trưởng và thu nhận ánh sáng, các chất dinh dưỡng, sẽ làm ảnh hưởng đến cây tái sinh. Những lâm phần thưa, rừng đã bị khai thác nhiều, tạo ra nhiều khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho cây bụi thảm tươi phát triển mạnh. Trong điều kiện đó, chúng sẽ là nhân tố cản trở sự sinh trưởng và khả năng sinh tồn của cây tái sinh. Nếu lâm phần kín, đất khô, nghèo dinh dưỡng cây bụi thảm tươi phát triển chậm tạo điều kiện cho cây tái sinh vươn lên (Xannikow, 196 7: Vipper, 1973). Tóm lại, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng. Kết quả của các nghiên cứu này là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật trong kinh doanh và phát triển rừng. 1.1.3 Nghiên cứu về diễn biến R.B.Allen (1995) đã viết một quy trình hưỡng dẫn phương pháp lập ô định vị cho việc theo dõi diễn biến rừng bản địa, đã giới thiệu lịch sử ô định vị ở New Zealand. Theo đó thì ô định vị sớm nhất được hình thành ở New Zealand từ năm 1898 để theo dõi diễn biến rừng Sồi. Cho đến nay New Zealand đã có hơn 10.000 ô định vị để theo dõi diễn biến các loại rừng với diện tích là 20 x 20m. Hệ thống ô định vị trên đang được theo dõi diễn biến của rừng và hệ động thực vật và tác động của con người vào thiên nhiên,...
8 Ở Hà Lan, hệ thống ô định vị được thiết lập từ những năm 1930 (N.A.C. Smits, J.H.J. Schaminee and L. Van Duuren 2002). Ngân hàng dữ liệu của nước này hiện nay lưu gữ hơn 6000 ô định vị trong đó có hơn 2.500 ô được đo đếm trong 5 chu kỳ, khoảng 1500 ô được nghiên cứu ít nhất là 10 chu kỳ. Từ những năm 1999 một Chương trình Quốc gia được hình thành để theo dõi diễn biến động vật, thực vật, môi trường, chất lượng rừng tự nhiên (MLF – M&N ) trên cơ sở điều tra khoảng 10.000 ô định vị với chu kỳ đo đếm là 4 năm. Ở Ấn Độ, ô định vị nghiên cứu sinh thái có kích thước khác nhau tùy theo mục tiêu nghiên cứu. Tại Trung tâm khu Bảo tồn Mudumalai, ô định vị nghiên cứu có diện tích là 50 ha (1000m x 500m) để theo dõi toàn bộ trạng thái rừng, bên cạnh đó còn có thêm 19 ô định vị có diện tích là 1ha để thực hiện các chuyên đề nghiên cứu (Raman Sukumar và cộng sự). Tóm lại: Trên thế giới đã nhiều nước sử dụng ô định vị để nghiên cứu diễn biến tài nguyên động thực vật rừng. Diện tích ô định vị và cách bố trí ô rất khác nhau giữa các quốc gia 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc - Nghiên cứu cấu trúc là nội dung quan trọng, làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật và có những tác động phù hợp nhằm quản lý rừng ổn định, bền vững cho thế hệ tương lai. - Trần Ngũ Phương (1970) [29] đã nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật miền Bắc Việt Nam trên cơ sở điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ năm 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu chính là tổ thành loài cây và một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng. Kết quả của nghiên cứu này đã được ứng dụng vào sản xuất.
9 - Thái Văn Trừng (1978) [27] đã phân chia cấu trúc rừng theo chiều thẳng đứng thành 5 tầng: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). - Nguyễn Văn Trương (1983) [20] đã nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài và đã xem xét sự phân tầng theo định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới. - Một số tác giả khác như Phùng Ngọc Lan (1986) [24], Vũ Đình Phương (1989) cũng đã nghiên cứu các mô hình cấu trúc chuẩn. Phùng Ngọc Lan cho rằng mô hình cấu trúc chuẩn là mô hình có khả năng tận dụng tối đa của điều kiện lập địa, có sự phối hợp hài hòa giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra quần xã thực vật có sản lượng, tính ổn định và chức năng phòng hộ cao nhất, nhằm đáp ứng mục tiêu kinh doanh nhất định. Vũ Đình Phương cho rằng để điều chế rừng có hiệu quả thì cần phải tìm trong tự nhiên những cấu trúc mẫu có năng suất cao đáng ứng được mục tiêu kinh tế. - Hoàng Sỹ Động (2002) đã nghiên cứu cấu trúc rừng khộp ở Tây nguyên. Tác giả đã nghiên cứu cấu trúc tuổi, phân bố số cây theo đường kính, phân bố số cây theo chiều cao, tương quan đường kính với chiều cao của rừng khộp. Tác giả cũng mô hình hóa quy luật sinh trưởng riêng biệt của rừng khộp lấy ví dụ là lâm phần Cà chít. Ngoài ra, tác giả cũng đề xuất các giải pháp quản lý bền vững rừng khộp. Tóm lại, các nhà khoa học Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc lâm phần của một số kiểu rừng trên một số địa phương khác nhau. Các nghiên cứu này đã góp phần quan trọng trong sản xuất và kinh doanh rừng và điều chế rừng. 1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh - Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh
10 hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng. Nếu các điều kiện của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, đổ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ thành các loài cây tái sinh không có sự thay đổi lớn và cũng không diễn thế một cách hoàn toàn trong không gian và thời gian mà diễn thế theo cùng phương thức tái sinh có quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường. Đinh Quang Diệp ( 1993) khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng Easup - Đắc Lắc, kết luận: độ tàn che, thảm mục,độ dày tầng thảm mục, điều kiện lập địa,… là những nhân tố ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây con tái sinh dưới tán rừng. - Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tái sinh tự nhiên trên một số tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh, với sự trợ giúp của chuyên gia Trung Quốc. Ô tiêu chuẩn được lập với diện tích 2000m2 cho từng trạng thái. Cây tái sinh được điều tra trên ô dạng bản có diện tích từ 100 đến 125m2 và có kết hợp điều tra theo tuyến. Từ đó tiến hành phân chia trạng thái rừng và đánh giá tái sinh - Vũ Đình Huề (1969) [34] đã chia tái sinh ra thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, kém, rất kém. Trong nghiên cứu này, việc đánh giá tái sinh rừng mới chỉ dựa vào số lượng, chưa quan tâm đến chất lượng tái sinh. - Trần Xuân Thiệp (1966) nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng thuộc miền Bắc. Kết quả nghiên cứu cho thấy: ở vùng Tây Bắc, dù vùng thấp hay vùng cao tái sinh tự nhiên khá tốt về số lượng cây từ 500 – 8.000 cây/ha. Tác giả cũng nhận xét, vùng Trung Tâm do sự nghèo kiệt nhanh chóng của rừng dẫn đến số lượng và chất lượng tái sinh tự nhiên thấp; vùng Đông Bắc có số lượng cây tái sinh trong rừng tự nhiên biến động bình quân từ 8.000 – 12.000 cây/ha. - Phạm Đình Tam (1981) khi nghiên cứu về khả năng tái sinh tự nhiên sau khai thác ở Lâm trường 8 – Kon Hà Nừng, đã xem xét tình hình tái sinh dưới
11 hai cường độ khai thác khác nhau là 30% và 50% và có kết luận: số loài tái sinh sau 2 năm khai thác của cả 2 mô hình đều tăng lên. Về số lượng cây tái sinh nói chung và số lượng cây mục đích theo tiêu chuẩn sau 2 năm ở 2 mô hình đều tăng lên rõ rệt. Điều này chứng tỏ rằng, sau khai thác, tình hình tái sinh rừng tự nhiên đã được thúc đẩy. Về chất lượng cây tái sinh, tác giả cho rằng: số loài cây tái sinh nằm trong cỡ chiều cao ở 2 mô hình chặt đều tăng so với trước khi khai thác. Chiều cao cây tái sinh càng cao thì sự chênh lệch về số lượng cây giữa 2 mô hình càng rõ ràng. Mặt khác, trước khi khai thác tỷ lệ cây tái sinh tốt ở hai loại cường độ chặt đều chiếm 80% so với toàn bộ. Sau khai thác 2 năm, tỷ lệ này đã thai đổi và tăng lên 87% đối với cường độ chặt 30% và 83% đối với cường độ chặt 50 Tóm lại, Đã có những nghiên cứu tương đối cụ thể về tình hình tái sinh rừng của Việt Nam. Các kết quả đạt được là rất có giá trị trong thực tiễn kinh doanh và quản lý rừng. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu còn ít đề cập đến những tác động của con người tới tái sinh phục hồi rừng. 1.2.3 Nghiên cứu về diễn biến - Từ những năm (1991 - 2010) Viện Điều tra Quy hoạch Rừng đã điều tra, theo dõi và đánh giá diễn biến tài nguyên rừng trên phạm vi toàn Quốc, “Chương trình điều tra, đánh giá và theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc ”. - Cục Kiểm lâm cũng có các chương trình theo dõi diễn biến rừng hàng năm do các Chi cục Kiểm lâm các tỉnh gửi về Cục nhưng chỉ đề cập đến thống kê diện tích và diễn biến diện tích rừng. Như vậy, những công trình nghiên cứu về diễn biến đòi hỏi thời gian rất dài cho nên rất ít nhà khoa học nghiên cứu về nó, chỉ có một số đơn vị của nhà nước theo dõi diễn biến rừng. Nhưng cũng chỉ mang tính thống kê về diện tích chưa đi sâu vào nghiên cứu diễn biết cấu trúc loài, diễn biến trữ lượng.
12 Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Điều kiện tự nhiên 2.1.1. Vị trí địa lý Đà Bắc là huyện vùng cao, nằm về phía Tây Bắc của tỉnh Hòa Bình cách thành phố Hòa Bình khoảng 20 km và là một trong 11 đơn vị hành chính trực thuộc tỉnh. Phạm vi ranh giới: phía Bắc giáp tỉnh Phú Thọ, phía Tây giáp tỉnh Sơn La, phía Đông tiếp giáp thị xã Hòa Bình và phía Nam giáp các huyện Tân Lạc, Mai Châu (tỉnh Hòa Bình). Theo Nghị quyết số 31/NQ-CP Hà Nội, ngày 14 tháng 07 năm 2009 về việc điều chỉnh địa giới hành chính một số huyện và thành phố Hòa Bình, tỉnh Hòa Bình do Chính phủ ban hành thì hiện nay huyện có tổng diện tích tự nhiên là 77.903,86 ha. 2.1.2 Khí hậu thủy văn 1) Khí hậu Huyện Đà Bắc nằm trong vùng khí hậu á nhiệt đới gió mùa, mỗi năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô lạnh kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, mùa nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 10. Nhiệt độ trung bình là 23,5oC, nhiệt độ cao nhất khoảng 38 - 39oC, nhiệt độ thấp nhất là 12oC. Lượng mưa trung bình 1.570 mm/năm, nhưng tập trung chủ yếu vào khoảng thời gian từ tháng 5 đến tháng 9 (chiếm 79% lượng mưa cả năm). Hầu hết các xã trong huyện đều ít nhiều chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng, xuất hiện từ tháng 6 đến tháng 9, có kỳ xảy ra 2 - 3 ngày, bình quân
13 5 - 10 ngày trong 1 năm. Vào mùa mưa, ở huyện thường xảy ra những đợt lũ quét phá hoại đường sá, hoa màu và diện tích ruộng lúa nước. 2) Thủy văn: Huyện Đà Bắc nằm trọn trong lưu vực sông Đà (chiều dài sông Đà chảy qua địa phận huyện là 70 km), nên chịu ảnh hưởng sâu sắc của chế độ thủy văn của sông Đà. Lưu lượng bình quân cả năm 1.602 m3/s của sông Đà là nguồn nước phong phú, đảm bảo cho sản xuất và sinh hoạt của toàn huyện. Nguồn nước ngầm chưa được điều tra đánh giá đầy đủ, nhưng qua khảo sát một số điểm cho thấy mực nước ngầm về mùa khô có độ sâu dưới 5m. Với lợi thế gần nguồn nước sông Đà, Đà Bắc có thể tận dụng để phát triển giao thông đường thủy, nuôi trồng thủy sản và du lịch lòng hồ. 2.1.3. Địa chất đất đai Quá trình hình thành đất đai ở đây chịu tác động của các kiến tạo địa hình Fan Si Pan và Sầm Nưa. Do quá trình cacxtơ và trầm tích mạnh, phần lớn đất đai của huyện được hình thành từ các đá mẹ có nguồn gốc đá vôi, đá mẹ Sa thạch, Phiến thạch, Diệp thạch, đá Maxma,... Trên mỗi loại đá phát triển một loại đất với những tính chất khác nhau. Theo các tài liệu nghiên cứu trước đây cho thấy, trên địa bàn huyên Đà Bắc có 06 nhóm đất chính: đất phù sa, đất dốc tụ, đất bạc màu, đất Feralit đỏ vàng vùng đồi và núi thấp, … trong đó đất feralit là nhóm đất điển hình và chiếm phần lớn diện tích của huyện Đà Bắc. Đại bộ phận đất feralit có tầng đất trung bình và dày, phát triển trên địa hình dốc dưới 200, có nhiều khả năng thâm canh lâm nghiệp và trồng cây công nghiệp lâu năm, một phần để trồng cây công nghiệp ngắn ngày và cây lương thực. Để hạn chế xói mòn, bảo vệ đất, bằng khôi phục và phát triển rừng đầu nguồn là một nhu cầu cấp bách và đem lại hiệu quả nhiều mặt, cần được quan tâm thực hiện