Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại vườn quốc gia Bidoup – núi Bà

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:107

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài tập trung nghiên cứu các đặc trưng lâm học cơ bản của quần xã thực vật rừng lùn tại đỉnh núi Hòn Giao thuộc VQG Bidoup – Núi Bà như các qui luật cấu trúc, dạng sống, tái sinh của thực vật rừng lùn và một số đặc điểm thổ nhưỡng dưới tán rừng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại vườn quốc gia Bidoup – núi Bà

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ QUANG MINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC RỪNG LÙN TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ QUANG MINH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC RỪNG LÙN TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP – NÚI BÀ CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. PHẠM XUÂN HOÀN Hà Nội, 2012
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Lê Quang Minh
ii LỜI NÓI ĐẦU Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo cao học khoá 18B tại Cơ sở 2 trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo và thầy Phạm Xuân Hoàn, người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu và giành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong thời gian học tập cũng như quá trình hoàn thành luận văn. Nhân dịp này tôi xin tỏ lòng biết ơn tới Ban giám đốc Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà, cùng toàn thể đồng nghiệp bạn bè, thầy Lương Văn Dũng – trường Đại học Đà Lạt đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Mặc dù đã làm việc với tất cả sự nỗ lực, nhưng do hạn chế về trình độ và thời gian, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp xây dựng quý báu của các nhà khoa học và bạn bè đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Tác giả LÊ QUANG MINH
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i MỤC LỤC ........................................................................................................................... iii DANH LỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................................. vi DANH LỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ................................................................................. viii ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẪN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................... 2 1.1. TRÊN THẾ GIỚI.................................................................................................. 2 1.1.1. Nghiên cứu về phân bố của các kiểu rừng trên thế giới................................... 2 1.1.2. Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng ................ 3 1.1.3. Nghiên cứu về rừng lùn ..................................................................................... 5 1.2. TẠI VIỆT NAM .................................................................................................... 6 1.2.1. Nghiên cứu về phân bố của Thảm thực vật rừng Việt Nam .......................... 6 1.2.2. Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng ............... 10 1.2.3. Các kiểu rừng ở VQG Biduop -Núi Bà ........................................................ 13 1.2.4. Nghiên cứu về rừng lùn ................................................................................... 14 CHƯƠNG 2: MỤC TIÊU – PHẠM VI - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................................................................... 16 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ................................................................................ 16 2.2. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ............................................................ 16 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 16 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 16 2.2.3. Thời gian nghiên cứu ....................................................................................... 16 2.2.4. Giới hạn đề tài: ................................................................................................ 16 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................................ 17 2.3.1. Đặc điểm phân bố của rừng lùn tại VQG Bidoup-Núi Bà ................................ 17 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng lùn tại Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà ... 17 2.3.3. Một số qui luật kết cấu quần xã ....................................................................... 17 2.3.4. Tính đa dạng sinh học của rừng lùn ................................................................. 17
iv 2.3.5. Nghiên cứu đặc điểm thảm mục rừng và đất rừng ........................................... 17 2.3.6. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên ............................................................. 18 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 18 2.4.1. Quan điểm phương pháp luận .......................................................................... 18 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ........................................................................... 19 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .................................................................................................................................... 31 3.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ..................................................................................... 31 3.1.1. Khái quát điều kiện tự nhiên ............................................................................ 31 3.1.2. Vị trí địa lý, địa hình ........................................................................................ 31 3.1.3. Chế độ khí hậu - thủy văn ................................................................................ 33 3.1.4. Các giá trị đa dạng sinh học ............................................................................. 33 3.2. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI ........................................................................ 34 3.2.1. Dân số, dân tộc, lao động................................................................................. 34 3.2.2. Hoạt động sản xuất, kinh doanh, thu nhập và tỷ lệ đói nghèo ........................... 35 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 37 4.1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ CỦA RỪNG LÙN TẠI VQG BIDOUP - NÚI BÀ ........ 37 4.1.1. Đặc điểm khí hậu nơi có rừng lùn phân bố....................................................... 37 4.1.2. Phân bố của rừng lùn theo đai độ cao............................................................... 37 4.1.3. Đặc điểm của rừng lùn theo độ dốc và hướng phơi khác nhau ......................... 37 4.2. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG LÙN TẠI VQG BIDOUP – NÚI BÀ...................................................................................................................... 38 4.2.1. Cấu trúc ngoại mạo của rừng lùn ..................................................................... 38 4.2.2. Cấu trúc tổ thành ............................................................................................. 39 4.2.3. Danh lục các loài thực vật tầng cây cao của rừng lùn tại khu vực nghiên cứu .. 43 4.2.4. Cấu trúc mật độ tầng cây cao ........................................................................... 43 4.2.5. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che ........................................................................ 45 4.3. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ QUI LUẬT KẾT CẤU QUẦN XÃ RỪNG LÙN ........................................................................................................................... 50
v 4.3.1. Qui luật phân bố N/D ...................................................................................... 50 4.3.2. Qui luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) ............................................... 51 4.4. TÍNH ĐA DẠNG SINH HỌC CỦA RỪNG LÙN .............................................. 53 4.4.1. Đa dạng loài thực vật ....................................................................................... 53 4.4.2. Đa dạng về dạng sống...................................................................................... 54 4.5. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THẢM MỤC RỪNG VÀ ĐẤT RỪNG ................. 55 4.6. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN ........................................... 58 4.6.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh.......................................... 58 4.6.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc mật độ, chất lượng và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng .................................................................................................................................. 60 4.6.3. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao.................................................................. 61 4.6.4. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất...................................................................... 62 4.6.5.Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên ............................ 63 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ ................................................... 65 5.1. KẾT LUẬN ......................................................................................................... 65 5.1.1. Đặc điểm tầng cây gỗ ...................................................................................... 65 5.1.2. Đặc điểm tầng thảm mục ................................................................................. 66 5.1.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên ............................................................................... 66 5.1.4. Đề xuất biện pháp bảo tồn rừng lùn ................................................................. 66 5.2. TỒN TẠI ............................................................................................................. 67 5.3. KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH................................................................................... 69 I. TIẾNG VIỆT .......................................................................................................... 69 II. TIẾNG NƯỚC NGOÀI ......................................................................................... 71
vi DANH LỤC TỪ VIẾT TẮT [1] Thứ tự của tài liệu tham khảo Lk Loài khác Cn Cồng nhám Lx Luống xương D1,3 Chiều cao ngang ngực (cm) N Mật độ (cây/ha) Dd Dung đen ÔDB Ô dạng bản Dg Dẻ gai ÔTC Ô tiêu chuẩn Dl Dung láng Sd Sồi poilane Dr Dẻ rừng Ss Sơn trâm speng Đq Đỗ quyên St Sơn trâm lá hẹp HDC Chiều cao dưới cành (m) Su Sụ Hvn Chiều cao vút ngọn (m) Tt Thông tre Kt Kha thụ nhím VQG Vườn quốc gia
vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 – Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo Drude ...................................................... 22 Bảng 3.1 – Dân số của khu dân cư VQG Bidoup – Núi Bà ............................................ 34 Bảng 4.1 – Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 1600m ................................................. 39 Bảng 4.2 – Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 1800m ................................................. 40 Bảng 4.3 – Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 2000m ................................................. 40 Bảng 4.4 – Tổng hợp các họ có trên 2 loài ....................................................................... 41 Bảng 4.5 – Tổng hợp mật độ tầng cây gỗ ở rừng lùn....................................................... 44 Bảng 4.6 – Bảng tổng hợp độ tàn che ở các đai cao của rừng lùn .................................. 49 Bảng 4.7 – Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về luật phân bố N/D1.3 của rừng lùn ........................................................................................................................................ 50 Bảng 4.8 – Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về luật phân bố N/H của rừng lùn ........................................................................................................................................ 52 Bảng 4.9 – Hình thái phẫu diện đất đặc trưng ở các đai cao rừng.................................. 56 Bảng 4.10 – Cấu trúc tổ thành cây tái sinh ở đai cao 1600m .......................................... 58 Bảng 4.11 – Cấu trúc tổ thành cây tái sinh ở đai cao 1800m .......................................... 59 Bảng 4.12 – Cấu trúc tổ thành cây tái sinh ở đai cao 2000m .......................................... 59 Bảng 4.13 – Tổng hợp số cây mật độ, tỷ lệ cây triển vọng của rừng lùn ....................... 60 Bảng 4.14 – Tổng hợp số cây tái sinh theo chiều cao ...................................................... 61 Bảng 4.15 – Tổng hợp số cây tái sinh theo mặt phẳng ngang ......................................... 63
viii DANH LỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Hình 4.1 – Cấu trúc ngoại mạo rừng lùn........................................................................... 38 Hình 4.2 – Trắc diện đồ rừng lùn ở đai cao 1600m (Tỷ lệ 1/200) .................................. 46 Hình 4.3 – Trắc diện đồ rừng lùn ở đai cao 1800m (Tỷ lệ 1/200) .................................. 47 Hình 4.4 – Trắc diện đồ rừng lùn ở đai cao 2000m (Tỷ lệ 1/200) .................................. 47 Hình 4.4 – Thực vật ngoại tầng rừng lùn .......................................................................... 49 Hình 4.5 – Phân bố N/D của rừng lùn............................................................................... 51 Hình 4.6 – Phân bố thực nghiệm N/Hvn của rừng lùn ...................................................... 52 Hình 4.7 – Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao .................................................... 62
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là tài nguyên thiên nhiên có khả năng tái tạo, rừng không những là cơ sở của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng. Song nó là một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp khác nhau trong không gian và thời gian. Sự cân bằng và ổn định của rừng được duy trì bởi nhiều yếu tố mà con người hiểu biết còn rất hạn chế. Vườn quốc gia (VQG) Bidoup – Núi Bà với diện tích 70.038 ha (trong đó có 61.999 ha diện tích đất có rừng) là một trong trong những VQG có diện tích lớn nhất trong cả nước. Cùng với diện tích lớn, địa hình phân cách mạnh đã làm VQG có tính đa dạng sinh học cao cũng như đa dạng về kiểu thảm thực vật rừng. Trong các kiểu thảm thực vật rừng thì kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp với diện tích 21.577 ha (chiếm tỷ lệ 35,67% đất rừng) là kiểu rừng có diện tích lớn nhất tại VQG Bidoup – Núi Bà. Đặc trưng của kiểu rừng này là cấu trúc vô cùng đa dạng (dạng sống, tổ thành, tầng tán…) Theo Thái Văn Trừng (1998) [24], trong kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp có kiểu phụ rừng lùn chiếm một diện tích hẹp ở trên các đỉnh núi Gia Rích, Hòn Giao, Bidoup, có độ cao từ 1.600m trở lên. Do điều kiện tự nhiên chi phối kiểu phụ rừng lùn có cấu trúc hoàn toàn khác so với các kiểu rừng khác ở khu vực này. Tuy nhiên, cho tới nay chưa có nhiều nghiên cứu về kiểu rừng lùn nói chung và ở VQG Bidoup - Núi Bà nói riêng. Xuất phát từ vấn đề này, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại Vườn quốc gia Bidoup – Núi Bà” là một nghiên cứu thực sự cần thiết và có ý nghĩa.
2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẪN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1. Nghiên cứu về phân bố của các kiểu rừng trên thế giới Việc hình thành các kiểu rừng có liên quan chặt chẽ giữa sự hình thành các quần lạc thực vật tự nhiên với vùng địa lý và điều kiện khí hậu. Trong mỗi quần lạc thực vật được hình thành thì khí hậu, đất đai và độ ẩm sẽ xác định thành phần cấu trúc và tiềm năng phát triển rừng. Sự phân bố các quần lạc thực vật (associations of plants) là sự đồng nhất về sinh lý, sinh thái và được hiểu như là một đơn vị địa lý thực vật độc lập chúng kết hợp với nhau ít nhiều thành vành đai theo vĩ độ và theo độ cao thành những đai rừng trên trái đất. Sự phần bố các đai rừng về cơ bản không chịu ảnh hưởng tác động của con người. Sự phân chia các quần lạc thực vật chủ yếu là dựa vào dạng ưu thế siính thái. Một số kiểu thực vật rừng quan trọng trên thế giới là: Rừng lá kim (rừng taiga) vùng ôn đới có thời gian sinh trưởng trong năm ngắn, năng suất thấp hơn vùng nhiệt đới. Phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ, châu Âu, Bắc Trung Quốc và một số vùng núi cao nhiệt đới. Các loại cây chủ yếu là Thông, Vân sam, Lãnh sam… Rừng rụng lá ôn đới chủ yếu ở Đông Bắc Mỹ, Nam Mỹ, châu Âu, một phần Trong Quốc, Nhật Bản, Úc… Rừng mưa nhiệt đới có độ đa dạng sinh học cao nhất. Phân bố chủ yếu ở vùng xích đạo như lưu vực sông Amazôn (Nam Mỹ, sông Công Gô (châu Phi), Ấn Độ, Malaysia. Trong đó, dải rừng Ấn Độ - Malaysia có sự đa dạng sinh học trên một diện tích cao nhất, có tới 2.500-10.000 loài thực vật trong một khu vực hẹp và có tới 7 tầng cây với các loài cây quý như lim, gụ, lát. Do có sự biến đổi phức tạp về chế độ mưa, gió và nhiệt, rừng nhiệt đới thường rất phức tạp cả về thành phần loài và cấu trúc của rừng.
3 1.1.2. Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng 1.1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rừng là một hệ sinh thái, thực vật rừng có sự biến động cả về chất và lượng khi yếu tố ngoại cảnh thay đổi, rừng cây và con người có quan hệ mật thiết với nhau. Chính vì lẽ đó, cây rừng được con người quan sát, xem xét, nghiên cứu từ thuở xa xưa. E.P.Odum (1975) [14] đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý. Ngoài ra các mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp toán học thường được gọi là mô phỏng, phản ảnh các đặc điểm, quy luật tương quan phức tạp trong tự nhiên. W.Lacher (1978) [11] đã chỉ rõ các vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật như sự thích nghi ở các điều kiện như dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, chế độ nhiệt, chế độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. Các phương pháp thực nghiệm sinh thái học nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các loài, phương pháp điều tra đánh giá ... đã được trình bày trong cuốn ''Thực nghiệm sinh thái học'' của Stephen D.Wratten and Gary L.A.Fry (1980) [20]. Về phương pháp điều tra tái sinh nhiều tác giả đã sử dụng phương pháp điều tra theo dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích từ 10  100 m2. Phương pháp này trong điều tra tái sinh sẽ khó xác định quy luật phân bố lớp cây tái sinh trên bề mặt đất rừng. 1.1.2.2. 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 của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế
4 hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van Steenis (1956) [33] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.Obrevin đã khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế. Vì vậy lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất các biện pháp kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra. Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W. Richards (1933), Beard (1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của A.Obrevin. Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài. Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với diện tích ô đo đếm thông
5 thường từ 1 đến 4 m2. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) 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 ở các trạng thái rừng khác nhau. 1.1.3. Nghiên cứu về rừng lùn Thuật ngữ rừng lùn (pygmy forest) bắt nguồn từ pygmy – tên một bộ tộc người lùn ở châu Phi. Rừng lùn được hình tại những khu vực địa lý có đặc điểm đặc biệt về khí hậu và thổ nhưỡng. Tại khu vực này, kích thước của cây gỗ nhỏ hơn so với ở những khu rừng khác (theo wikipedia.com). Rừng lùn xuất hiện nhiều nơi trên thế giới và ở nhiều kiểu rừng khác nhau như: Rừng lùn ven biển ở miền Bắc California và Oregon (Hoa Kỳ), được hình thành do sự hạ xuống của mực nước biển cách đây 100.000 năm. Điều kiện của khu vực khắc nghiệt cho sự sinh trưởng của thực vật. Với thành phần đất sét nặng ở tầng đất dưới, sự thoát nước của tầng đất mặt làm nên quần xã thực vật phát triển còi cọc. Do đặc điểm khắc nghiệt của khu vực, 2 loài hạt trần đặc hữu chiếm ưu thế là Bishop và bách Mendocino phân bố hẹp ở một số khu vực nhất định của California như rừng lùn ở Mendocino, Salt Point State Park ở Sonoma rừng Del Monte ở bán đảo Monterey. Rừng lùn là kiểu rừng có cấu trúc đặc trưng và độc đáo, đã có một số nghiên cứu về kiểu rừng này, James A. Malachowski (1975) [30] nghiên cứu về rừng lùn tại Macrolichens đã điều tra, thống kê và mô tả đặc điểm hình thái của quần xã thực vật tại khu vực nghiên cứu. Thông qua nghiên cứu, James A. Malachowski đã thống kê và mô tả 53 loài thực vật. Tác giả đã nghiên cứu các yếu tố hình thành rừng lùn với yếu tố chủ đạo là lập địa, lập địa tại khu vực này có tầng đất mặtmỏng, dễ thoát nước và tính axit cao. P. L. Weaver, E. Medina, D. Pool, K. Dugger, J. Gonzales-Liboy and E. Cuevas (1996) [34] nghiên cứu về mối liên hệ giữa lượng mưa, dòng chảy vào cao
6 độ tại dãy núi Luquillo ở Puerto Rico và Venezuela. Qua nghiên cứu cho thấy, tại khu vực có rừng lùn mặc dù có lượng mưa tương đương với những trạng thái rừng nhiệt đới khác nhưng lại có tốc độ bốc hơi cao hơn. Như vậy, quần xã thực vật rừng lùn khu vực này có ảnh hưởng đến lượng bốc hơi nước. Tiếp tục nghiên cứu về rừng lùn, P. L. Weaver và cộng sự (2008) [35] nghiên cứu về hệ sinh thái rừng lùn mây mù tại dãy núi Luquillo ở Puerto Rico và Venezuela. Khu vực nằm ở độ cao 900 với độ dốc lớn, địa hình có sự phân cắt mạnh vì vậy chịu ảnh hưởng rất lớn của gió bão, chính điều kiện trên đã hình thành quần xã thực vật có cấu trúc và tổ thành đặc trưng với 05 loài chiếm 95% tổng số cây tại khu vực. M.E. Leal (2008) [31] nghiên cứu về đa dạng sinh học của dãy núi Belinga, phía Tây Trung Phi. Khu vực nghiên cứu có độ cao 500 đến trên 1000m với lượng mưa lớn, xói mòn cao, hàm lượng sắt trong đất cao đã hình thành nên quần xã thực vật đặc trưng với chiều cao hạn chế. Khu vực nghiên cứu đã ghi nhận 113 loài với 36 loài đặc hữu trong đó có 18 loài đặc hữu hẹp. Như vậy, rừng lùn được hình thành do điều kiện ngoại cảnh đặc trưng ở nhiều khu vực khác nhau từ nhiệt đới cho tới ôn đới. Khu vực này hình thành nên quần xã thực vật với một số loài đặc hữu nhất định. 1.2. TẠI VIỆT NAM 1.2.1. Nghiên cứu về phân bố của Thảm thực vật rừng Việt Nam Theo quan điểm sinh thái phát sinh của Thái Văn Trừng (1998), [24] hệ sinh thái và quần lạc sinh địa quần thể thực vật và các nhân tố ngoại cảnh luôn có sự tác động qua lại thành một tổ hợp thống nhất tồn tại và phát triển theo những quy luật riêng của nó. Về địa lý – địa hình: Việt Nam thuộc vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, có vị trí trong khoảng 23024’- 8030' độ vĩ Bắc, 102030' - 109030' độ kinh Đông. Về địa hình, Việt Nam có dạng hình chữ S dài và hẹp, kéo dài từ gần đường xích đạo đến sát chi tuyến Bắc (khoảng là vĩ độ) với bờ biển dài và địa hình chia cắt phức tạp.
7 Theo độ cao, địa hình Việt Nam có thể chia làm hai vùng lớn: (l) Vùng thấp và vùng có độ cao trung bình bao gồm đồng bằng, đồi gò và vùng chân núi; (2) Vùng cao gồm núi là cao nguyên có độ cao trên 1000 m ở miền Nam và trên 700 m ở miền Bắc. Những đặc điểm địa hình như trên có ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện khí hậu thổ nhưỡng thảm thực vật rừng. Nó có tác động làm thay đổi các nhóm yếu tố sinh thái khác nhau như khí hậu - thủy văn - thổ nhưỡng và khu hệ động thực vật. Trên cơ sở các yếu tố địa hình, Thái Văn Trừng chia ra 2 nhóm thảm thực vật lớn là: Quần thể thực vật theo độ vĩ và theo độ cao và phân biệt vùng có dốc trên 1000 m ở miền Nam và trên 700 m ở miền Bắc. Vùng thấp có độ cao dưới 1000 m ở miền Nam và dưới 700 m ở miền Bắc. Về khí hậu – thủy văn: Việt Nam có chế độ khí hậu nhiệt đới điển hình, trừ một số vùng ở điểm cực Nam có tính chất cận xích đạo và ở miền Bắc mang tính chất á nhiệt đới với mùa đông lạnh bất thường. Tuy nhiên do chịu ảnh hưởng của gió mùa đã làm cho khí hậu nước ta trở nên phức tạp hơn. Nhìn chung, khí hậu Việt Nam có nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (20 – 250C), độ ẩm tương đối lớn và lượng mưa dồi dào (lượng mưa trung bình năm từ 1500 – 2000mm). Trong một năm có 2 mùa khác rõ rệt là mùa mưa nóng ẩm và mùa khô lạnh. Ở các vùng núi cao có sự hình thành các vành đai thực vật khác nhau theo Thái Văn Trừng, các vùng núi cao của Việt Nam được chia ra thành 3 vành đai chính: - Từ 1000 – 1800 m ở miền Nam (từ 700 – 1600 m ở miền Bắc) là vành đai á nhiệt đới núi thấp tầng dưới, có nhiệt độ trung bình năm là 15 – 200C. Các loài cây ưu thế thuộc họ dẻ (Fagaceae), họ re (Lauraceae), họ chè (Theaceae), họ ngọc lan (Magnoliaceae), họ máu chó (Juglandaceae), họ hoa hồng (Rosaceae). Ngoài ra còn có thông 3 lá (Pinus kesiya), thông 2 lá (Pinus lasteri) ở miền Nam hay du sam (Ketelaerta daudiana) ở miền Bắc ít thấy các cây khí hậu nhiệt đới vùng thấp và độ cao trung bình như họ dầu (Dipterocarpaceae). - Từ 1800 – 2600m ở miền Nam (1600 – 2400m miền Bắc) là vành đai ôn đới ẩm núi thấp tầng trên, có nhiệt độ trung bình hàng năm là 10-150C. Bao gồm
8 nhiều loài gỗ ôn đới sống lẫn với các lá kim. Đây là vành đai của vùng thông 5 lá đà lạt (Pinus dalatensis) và đặc biệt có loài thông lá dẹt (Pinus kremfii) là loại thông có đặc hữu của Việt Nam. - Từ 2600 m trở lên ở miền Nam (từ 2400 m trở lên ở miền Bắc) là vành đai ôn đới lạnh núi vừa tầng dưới. Vùng này còn ít được nghiên cứu. Thực vật bao gồm các loại cây dẻ dạng cây bụi rụng lá do mùa đông, một số loài thuộc họ đỗ quyên và một số cây lá kim ôn đới lạnh như Vân sam (Abies pindrow), thiết sam (Tsuga yunnanensis). Về đá mẹ - thổ nhưỡng: Nhóm nhân tố này có ảnh hưởng quyết định sự hình thành các kiểu thảm thực vật thổ nhưỡng khí hậu và kiểu phụ thổ nhưỡng. Trong một đới khí hậu có thể hình thành rừng thưa, trảng cỏ rừng gai phụ thuộc vào tính chất đất. Các loại đá hình thành đất cửa Việt Nam là rất phong phú bao gồm nhiều loại khác nhau như granic; phiến thạch sét, gianh, đá phiến thạch mica, các đá trầm tích. Trong điều kiện khí hậu và địa hình biến đổi đa dạng đã hình thành nên nhiều loại đất khác nhau. Ở vùng thấp và cao trung bình, quá trình feralit chiếm ưu thế hình thành các đất đỏ vàng (đất feralit), ở các vùng núi cao, quá trình feralit xảy ra yếu, tạo điều kiện hình thành các đất vàng giống với đất vàng á nhiệt đới của Trung Quốc. Đặc biệt ở các núi cao (thường trên 2800m có thể hình thành các đất mùn trên núi cao. Tất cả các điều kiện về thổ nhưỡng là cơ sở cho việc phân loại những kiểu thổ nhưỡng – khí hậu hay những kiểu phụ thổ nhưỡng của thảm thực vật rừng Việt Nam. Về nhân tố khu hệ thực vật: Nhóm nhân tố khu hệ thực vật có tính chất quyết định cấu trúc tổ thành các loài cây của kiểu thảm thực vật rừng. Đặc biệt là thành phần nguồn gốc các loài thức vật bản địa có ý nghĩa quyết định hình thành các kiểu phụ miền thực vật. Có 3 luồng di cư chủ yếu được ghi nhận như sau: - Luồng di cư từ phía Nam lên (từ Malaysia- Indonesia) chiếm khoảng 15% tổng số các loài thực vật.
9 - Luồng di cư từ Tây Bắc xuống gồm các thực vật có nguồn gốc ôn đới theo độ vĩ từ phía chân dãy núi Himalaya, phía Nam Trung Quốc. Các thực vật di cư thuộc nhóm này chiếm khoảng 10 %. - Luồng di cư từ phía Tây và Tây Nam đến hay là từ các vùng khô hạn của Ấn Độ - Miến Điện. Các loại thực vật thuộc luồng di cư này chiếm khoảng 14%. Như vậy, ngoài thành phần có nguồn gốc bản địa (50 %), nhập cư tính cả 3 luồng kể trên (39%): số còn lại 1 do có nguồn gốc từ vùng ôn đới, nhiệt đới và các vùng khác nhau trên thế giới. Nhóm nhân tố sinh vật và con người: Nhóm này đề cập đến vai trò của các sinh vật khác ngoài thực vật như động vật, vi sinh vật và con người. Động vật và vi sinh vật có tác động mạnh đến sự sinh trưởng phát triển của cây rừng. Nhiều côn trùng có vai trò quan trọng trong việc thụ phấn hoa. Động vật tham gia trong việc làm phát tán hạt giống mở rộng vùng phán bố của thực vật. Vi sinh vật có vai trò lớn trong việc phân hủy các chất hữu cơ cung cấp chất dinh dưỡng cho thực vật. Ở việt Nam, ngoài các cây gỗ nhập nội như Tếch (Tectora grandis), bạch đàn trắng (Eucatyptus tereticornis), bạch đàn đỏ (Eucalyptus robusta), bạch đàn liễu (Eucalyptus exerta), xà cừ (Khaya seneganensis). Cây cỏ lào (Eupartorium odoratum) thuộc họ cúc cũng được con người đưa từ châu Mỹ qua con đường bộ vào cách đây không lâu. Đây là loại cây có vai trò tích cực làm hạn chế sự phát triển của cỏ tranh (Imperata cylindrica) cũng có nguồn gốc từ Nam Mỹ xâm nhập vào Việt Nam từ lâu đời và trở thành loại cỏ hoang dại. Trên cơ sở phân tích 5 nhóm nhân tố sinh thái phát sinh ra các kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam như đã nêu, Thái Văn Trừng đã chia thảm thực vật ràng nước ta thành14 kiểu chính: Các kiểu rừng kín vung thấp: Gồm 4 kiểu rừng là rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới, rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đối, rừng kín lá cứng hơi khô nhiệt đới.
10 - Các kiểu rừng thưa: Gồm 3 kiểu rừng là rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, rừng thưa cây lá ẩm hơi khô nhiệt đới rừng thưa cây lá rộng hơi khô á nhiệt đới núi thấp. - Các kiểu trảng, truông: Gồm 2 kiểu cơ bản là trảng cây to cây bụi, có cao khô nhiệt đới và kiểu truông bụi gai hạn nhiệt đới. - Các kiểu rừng kín vùng cao: Gồm 3 kiểu rừng là rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới kín thấp, rừng kín hỗn hợp cây lá rộng lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp và rừng kín lá kim ẩm ôn đới ấm núi vừa. - Các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao: Gồm 2 kiểu chính là kiểu quần hệ khô vùng cao và kiểu quần hệ lạnh vùng cao. 1.2.2. Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng 1.2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong vòng vài chục 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. Thái Văn Trừng (1998) [24], Trần Ngũ Phương (1970) [16] cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Trần Ngũ Phương đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Thái Văn Trừng đã vận dụng và cải tiến, bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỷ lệ nhỏ hơn và có ghi ký hiệu thành phần loài cây của