Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật rừng tại vườn quốc gia Nặm Puy - tỉnh Say Nha Bu Ly - nước CHDCND Lào

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:101

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này nghiên cứu xác định được một số đặc điểm và cấu trúc và tái sinh tự nhiên của các quần xã thực vật rừng tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn Quốc Gia Nặm Puy tỉnh Say Nha Bu Ly, nước CHDCND Lào. 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 và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật rừng tại vườn quốc gia Nặm Puy - tỉnh Say Nha Bu Ly - nước CHDCND Lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------------- PHONESY DARASENE NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA NẶM PUY - TỈNH SAY NHA BU LY - NƯỚC CHDCND LÀO LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------- PHONESY DARASENE NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA NẶM PUY TỈNH SAY NHA BU LY - NƯỚC CHDCND LÀO CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM VĂN ĐIỂN Hà Nội, 2012
i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tôi đã được sự quan tâm giúp đỡ của Ban Giám hiệu, khoa Đào tạo Sau đại học, khoa Lâm học, các thầy cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp, các bạn bè đồng nghiệp. Xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Văn Điển, người đã trực tiếp hướng dẫn thực hiện luận văn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cám ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thày cô giáo Khoa học Lâm sinh trường đại học Lâm nghiệp đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá tình nghiên cứu và thực hiện luận văn Xin trân trọng cám ơn Sở Tài Nguyên thiên nhiên và Môi trường tinh Say Nha Bu Ly, Trưởng bản và bà con nhân dân bản Văng Pha Mon, huyện Pak Lai, tỉnh Say Nha Bu Ly đã tạo điều kiện về thời gian, giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu tại hiện trường. Trân trọng cảm ơn sự động viên giúp đỡ của gia đình, bạn bè đồng nghiệp trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Phonesy DARASENE
ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn ........................................................................................................ i Mục lục ............................................................................................................. ii Danh mục các từ viết tắt ................................................................................. v Danh mục các bảng ........................................................................................ vi Danh mục các hình ........................................................................................ vii ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẪN ĐỀ NGHIÊN CỨU.......................... 3 1.1. Trên Thế giới ......................................................................................... 3 1.1.1. Thành quả nghiên cứu.................................................................... 3 1.1.2. Tồn tại của nghiên cứu ................................................................... 7 1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 8 1.2.1. Thành quả nghiên cứu.................................................................... 8 1.2.2. Tồn tại của nghiên cứu ................................................................. 12 1.3. Ở CHDCND Lào ................................................................................. 13 1.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân loại rừng ...................... 13 1.3.2. Một số nghiên cứu về rừng ở Vườn Quốc Gia Nặm Puy ............ 16 1.4. Thảo luận ............................................................................................. 17 Chương 2: MỤC TIÊU - GIỚI HẠN - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 19 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 19 2.1.1. Về lý luận ....................................................................................... 19 2.1.2. Về thực tiễn .................................................................................... 19 2.2. Phạm vi và giới hạn của đề tài ........................................................... 19 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 19 2.2.2. Giới hạn vấn đề nghiên cứu ......................................................... 19
iii 2.3. Nội dung nghiên cứu ........................................................................... 20 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã thực vật rừng được lựa chọn. ......................................................................................... 20 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng ....... 20 2.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên .................................................................................................... 21 2.3.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh điều tiế t cấ u trúc và tái sinh rừng .................................................................................................. 21 2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................... 21 2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận ................................................. 21 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ...................................................... 22 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 32 3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................... 32 3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình ..................................................................... 32 3.1.2. Địa chất - Thổ nhưỡng ................................................................. 32 3.1.3. Thảm thực vật rừng ...................................................................... 33 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ................................................................... 37 3.2.1. Đặc điểm dân sinh, kinh tế khu vực nghiên cứu ......................... 37 3.2.2. Quy hoạch quản lý vườn quốc gia Nặm Puy ............................... 38 3.2.3. Tình hình sử dụng đất đai trong vườn quốc gia Nặm Puy ......... 39 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................ 40 4.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã thực vật rừng được lựa chọn.......................................................................................... 40 4.1.1. Các quần xã thực vật được chọn để nghiên cứu ......................... 40 4.1.2. Cấu trúc tổ thành và tính đa da ̣ngcủa QXTV rừng..................... 45 4.1.2. Mức độ thường gặp của các loài cây trong QXTV rừng ............. 47
iv 4.1.4. Mức độ thân thuộc của các loài cây trong QXTV rừng .............. 52 4.1.4. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của rừng .................................. 53 4.1.5. Các đại lượng sinh trưởng của QXTV rừng ................................ 56 4.2. Đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng. ........................... 57 4.2.1. Tổ thành cây tái sinh ..................................................................... 57 4.2.2. Mật độ cây tái sinh triển vọng ...................................................... 62 4.2.3. Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh ........................................... 64 4.2.4. Đặc điểm phân bố số cây tái sinh theo chiều cao ........................ 67 4.2.5. Đặc điểm phân bố của cây tái sinh trên bề mă ̣t đấ t ..................... 68 4.3. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên .... 69 4.3.1. Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên ........................... 69 4.3.2. Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên .............. 70 4.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh điề u tiế t cấ u trúc và tái sinh rừng ...................................................................................................... 72 4.4.1. Lựa chọn loài cây mục đích để phát triển .................................... 73 4.4.2. Một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động ............................... 74 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ ............................................... 79 1. Kết luận................................................................................................... 79 1.1. Về đặc điểm quần xã thực vật rừng ................................................ 79 1.2. Về đặc điểm cấu trúc tầng cây cao .................................................. 79 1.3. Về đặc điểm tái sinh rừng ................................................................ 79 1.4. Các nhân tố ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên ..................................... 80 1.5. Đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp ................................................ 80 2. Tồn tại ..................................................................................................... 81 3. Khuyến nghị ........................................................................................... 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú giải ÔDB Ô dạng bản ÔTC Ô tiêu chuẩn Đk Kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất xương xẩu c/ha Cây/ha D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1.3 m (cm) HVN Chiều cao vút ngọn (m) KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên MUS Malayan Uniform System N/ha Số lượng cây trên một ha QXTV Quần xã thực vật RIF Regeneration Improvement Felling T.S.S Tropical Shelterwood System VQG Vườn quốc gia CHDCND Lào Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào TTg Thủ tướng LAND SAT Land Satellite Photo System
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Số lượng và sự phân bố các taxon thực vật tại khu vực nghiên cứu 34 4.1 Các kiểu quần xã thực vật lựa chọn tại khu vực điều tra 40 4.2 Công thức tổ thành của các quần xã thực vật được nghiên cứu 46 4.3 Mức độ thường gặp của các loài trong ưu hợp Sau sau 48 4.4 Mức độ thường gặp của các loài cây trong ưu hợp Sau sau và Chò chỉ 49 4.5 Mức độ thường gặp của các loài trong trạng thái phức hợp 51 4.6 Mức độ thân thuộc các loài cây ưu thế trong QXTV rừng 52 4.7 Độ tàn che của các QXTV khu vực nghiên cứu 55 4.8 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các quần xã thực vật rừng 56 4.9 Tổ thành cây tái sinh các trạng thái rừng và quần xã thực vật rừng 58 4.10 Mật độ cây tái sinh triển vọng trên các trạng thái rừng 62 4.11 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh có triển vọng 65 4.12 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của các quần xã thực vật rừng 67 4.13 Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 70 4.14 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên 71 Những loài cây cần được phát triển và những loài cần được hạn 4.15 73 chế sử dụng 4.16 Mật độ của nhóm loài trên các trạng thái rừng 75 4.17 Mật độ và tỷ lệ theo nhóm loài cần bổ sung 76 4.18 Mật độ và tỷ lệ theo nhóm loài sau khi trồng bổ sung theo các trạng thái 76
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên bảng Trang 3.1 Hiện trạng rừng tại khu vực nghiên cứu 36 Thực vật ngoại tầng phát triển mạnh cản trở sinh trưởng của cây 4.1 41 tái sinh và tầng cây cao 4.2 Trạng thái rừng Ưu hợp loài cây Sau sau 43 4.3 Tầng cây tái sinh tạo thành một tầng phụ giữa tầng cây cao và cây bụi 44 4.4 Trạng thái phức hợp có nhiều loài cây gỗ có giá trị 45 4.5 Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo chiều cao 68 4.6 Biểu đồ phân bố cây tái sinh triển vọng theo độ che phủ 71
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Cấu trúc rừng thể hiện rõ nét mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường. Việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cấu trúc, lợi dụng tốt tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy tối đa các chức năng có lợi của rừng cả về kinh tế, xã hội và sinh thái, là rấ t cầ n thiế t. Do đó, việc phát triển bền vững hệ sinh thái rừng đòi hỏi phải nắm bắt được đặc điểm của nó, trong đó, đặc điểm cấu trúc và tái sinh của rừng là quan trọng. Mặc dù vậy, cho đến nay những nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng vẫn chưa thể bao quát cho mọi khu rừng, chưa làm nổi bật những điển hình và đặc thù của các trạng thái rừng ở một khu vực cụ thể, nên chưa đủ cơ sở khoa học đề xuất những biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp tác động vào rừng ở những khu vực có sự tác động với cường độ khác nhau của con người. Tại CHDCND Lào, hiện trạng tài nguyên thực vật rừng của Lào đang ngày một suy giảm nghiêm trọng, không chỉ về diện tích, về trữ lượng mà cả chất lượng rừng. Điều đáng lo ngại là nhiều loài thực vật đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Do thiếu những nghiên cứu cơ bản và tính hệ thống về cấu trúc và tái sinh rừng, nên chưa đủ cơ sở khoa học và thực tiễn để tác động vào rừng, vì thế giải pháp kỹ thuật áp dụng cho rừng tự nhiên hiện nay chủ yếu là khoanh nuôi bảo vệ. Điều này cũng đang xảy ra ở Vườn quốc gia Nă ̣m Puy. Vườn quốc gia Nặm Puy là một khu vực đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước đánh giá có mức độ đa dạng sinh học cao và chứa đựng nhiều tiềm năng. Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng quá mức cùng với công tác quản lý bảo vệ kém hiệu quả trong một thời gian dài đã làm giá trị của rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu
2 trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, diễn thế rừng theo chiều hướng đi xuống, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định. Sự mất rừng đã kéo theo khan hiếm nguồn nước tại các khu vực xung quanh. Tại nhiều khu vực hiện nay thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. Từ đó, cuộc sống và phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư trong khu vực bị ảnh hưởng, gây khó khăn cho công tác phát triển rừng. Vì vậy xác định các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp nhằm phục hồi và phát triển rừng ở gầ n khu phu ̣c hồ i sinh thái Vườn quốc gia Nă ̣m Puy là một nhiệm vụ quan trọng. Tuy nhiên, để có được những biện pháp kỹ thuật tác động chính xác và hiệu quả thì những hiểu biết về đặc điểm lâm học, trong đó có đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên tại Vườn quốc gia Nặm Puy được xem là những cơ sở quan trọng nhất. Trong nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên, việc nghiên cứu phân tích và đánh giá hiện trạng của các quần xã thực vật rừng là một việc làm cần thiết, thường xuyên và liên tục để biết được diễn biến của chúng từ đó có những giải pháp kịp thời khôi phục, sửa chữa tổn thất. Đây chính là ý tưởng của đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật rừng tại Vườn Quốc Gia Nặm Puy, tỉnh Say Nha Bu Ly nước CHDCND Lào”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên Thế giới 1.1.1. Thành quả nghiên cứu 1.1.1.1. Về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp. Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc rừng đã được bàn luận và có rất nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xứ lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới. Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), T.S.S của Nigeria (1944, 1961) [64] Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.N. (1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa 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 mưa tự nhiên [64]. Catinot (1965) [58], nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn 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... của quần xã thực vật, tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong sự phức tạp Odum E.P (1971) [62] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.
4 Theo các quan điểm trên, các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niện về hệ sinh thái rừng và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học.Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: Kraft (1884) đã tiến hành phân chia những cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi.[59] Richards P. W (1952) [63] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả này, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phân thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần. Rollet B.L. (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất, Belly (1973) sự dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông,…Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái
5 giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài. Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Shimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)… Nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này, khi nghiên cứu ngoại mạo của Quần xã thực vật đã không tách khỏi hoàn cảnh sinh thái của nó, từ đó hình thành xu hướng phânloại rừng theo ngoại mạo sinh thái. 1.1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở các nơi có hoàn cảnh rừng. Vì vậy, tái sinh rừng, hiểu theo nghĩa hẹp, là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc sinh vật (thực vật, động vật, vi sinh vật), đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng và làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái. Do đó, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên. Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành lâm nghiệp của thế giới đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế. Nhưng sau thất bại về
6 tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) [17] đã gọi là “bệnh sởi trồng rừng” do thiếu sinh tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học đã nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên. Khi đề cập vấn đề 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 tra tái sinh có diện tích từ 1 đến 4m2 diện tích ô điều tra nhỏ nên việc đo đếm có nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Trong phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945) [67], nhiệm vụ đầu tiên được ghi trong lịch trình là điều tra tái sinh theo ô vuông 1/1000 mẫu Anh (4 m2) để biết xem tái sinh có đủ hay không và sau đó mới tiến hành các tác động tiếp theo. Richards P.W (1952) [63] đã tổng kết việc 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 khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1955) [57] đã đề nghị một phương pháp “điều tra chẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới châu Á như Bara (1954), Budowski (1956), có nhận định, dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể. Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống). Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới.
7 Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi được đề cập thường xuyên. Baur G.N, (1962) [61] cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng. Ngoài ra, các tác giả nhận định thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh. Mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng. Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp. Như trên đã đề cập, mục tiêu thứ hai của các tác động xử lý ở rừng mưa nhiệt đới là tạo lập tái sinh bằng mọi cách nhằm thực hiện tái sinh thành công. Việc áp dụng hàng loạt các biện pháp kỹ thuật nhằm gây dựng và duy trì lớp cây tái sinh trong tình trạng lành mạnh, đưa lớp cây tái sinh này tới tuổi thành thục được coi là nền tảng của một phương thức lâm sinh. 1.1.2. Tồn tại của nghiên cứu - Khi nghiên cứu tái sinh dưới tán rừng, các nghiên cứu chủ yếu nghiên cứu trên phạm vi rộng mà chưa chú trọng tới sự thay đổi của tiểu hoàn cảnh trong phạm vi hẹp. - Mới đánh giá được mối quan hệ giữa đặc điểm cấu trúc, tái sinh và một số nhân tố khác ảnh hưởng chủ yếu theo dạng hàm đơn biến, một số ít trường
8 hợp sử dụng hàm 2 biến. Trong khi cây tái sinh chịu ảnh hưởng tổng hợp của rất nhiều nhân tố khác nhau. - Chưa xác định được nhân tố có ảnh hưởng quan trọng nhất tới tái sinh và xu hướng thay đổi của cây tái sinh theo sự thay đổi của các nhân tố ảnh hưởng. - Các nghiên cứu chỉ mới xác định được ảnh hưởng của hoàn cảnh tới tái sinh nói chung mà chưa xác định được mức độ ảnh hưởng của từng nhân tố hoặc tổng hợp của các nhân tố đó tới tái sinh một loài cụ thể. Trong khi đặc điểm tái sinh của từng loài có ý nghĩa rất lớn trong đề xuất các biện pháp hướng tới mục tiêu quản lý và sử dụng rừng bền vững. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Thành quả nghiên cứu 1.2.1.1. Về cấu trúc rừng Trong nhiều năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Tuy nhiên cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung phong phú và đa dạng, nên ở đây, chỉ những cấu trúc liên quan đến đề tài mới được đề cập. Trần Ngũ Phương [25], đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Những công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là công trình của tác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) [8], dùng hàm Meyer và hệ thống đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu đồ thân cây đứng ở Việt Nam. Nguyễn Hải Tuất (1975) [8]…đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố
9 khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.... Thái Văn Trừng (1978) [31], đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B), và tầng cỏ quyết (C). Việc áp dụng phương pháp vẽ "Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davis (12) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó, tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của nền đất đá của tầng ưu thế, hình thái sinh lá và trạng mùa của tán lá. Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát quần thể. 1.2.1.2. Về tái sinh rừng Khi bàn về vấn đề tái sinh rừng trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan (1964) [19], đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim Xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn. Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm. Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1968, Viện điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh rừng tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969). Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh rừng ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh rừng, dựa vào mật độ tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) [15], đã phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng trên 12.000 c/ha, 8.000 - 12.000 c/ha, 4.000 - 8.000 c/ha,
10 2.000 - 4.000 c/ha và dưới 2000 c/ha. Nhìn chung nghiên cứu này chỉ mới chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) [16], đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh rừng tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh rừng của rừng nhiệt đới. Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành tầng cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loại cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng. Những nhận xét sẽ được đề tài vận dụng trong việc đánh giá mật độ tái sinh rừng và so sánh tổ thành tầng cây tái sinh với tổ thành cây cao tại các QXTV nghiên cứu có thể nhận biết chiều hướng phát triển của rừng trong tương lai. Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [31], đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Theo tác giả, ánh sáng là nhân tố khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh. Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) [28] làm sáng tỏ. Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều ở các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống ngày càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán. Từ đó tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này. Đây là một trong những đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới. Trong một số công trình nghiên cứu về cấu trúc, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài ở ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái và Lạng Sơn), Nguyễn Duy Chuyên (1988) [5], đã khái quát đặc điểm phân bố của nhiều loài cây có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng các hàm lý thuyết. Từ đó làm cơ sở định hướng cho các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu. Trần Cẩm Tú (1988) [27], đã tiến hành nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên sau
11 khai thác chọn ở Hương Sơn, Hà Tĩnh và rút ra kết luận: áp dụng phương thức xúc tiến tái sinh tự nhiên có thể đảm bảo khôi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững. Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng, phải chủ động điều tiết tầng tán của cây rừng, đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên toàn bộ diện tích, trước khi khai thác, cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt cây gieo giống, phát dọn cây leo cây bụi và sau khi khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng. Trần Ngũ Phương (2000) [22], khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: "Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu có một tầng thì trong khi nó già cỗi thì một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi tiêu vong, hoặc cũng có thể là 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 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 phân bố 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". Hoàng Kim Ngũ (1990 - 1998)[22] đã nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và khả năng gây trồng các loài cây như Nghiến, Mạy sao, Trai lý, Hoàng