Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) tại vườn quốc gia Tam Đảo

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:99

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này thực hiện nhằm đánh giá được đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên, từ đó đề xuất công tác bảo tồn ngoài tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo. 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 phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) tại vườn quốc gia Tam Đảo

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐỨC VIỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA LOÀI SẾN MẬT (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) TẠI VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN ĐỨC VIỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA LOÀI SẾN MẬT (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) TẠI VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS. NGÔ QUANG ĐÊ Hà Nội, năm 2012
i LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp “Nghiên cứu đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo” được hoàn thành theo trương trình đào tạo Cao học khóa 18 tại Trường đại học Lâm nghiệp Xuân Mai, Hà Nội. Có được luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu, các thầy cô trong Khoa đào tạo sau đại học, các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Ngô Quang Đê - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn tác giả từ khi hình thành phát triển ý tưởng đến xây dựng đề cương, phương pháp luận, tìm tài liệu và có những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình, tạo điều kiện của Ban lãnh đạo, các anh, chị trong Vườn quốc gia Tam Đảo, các công tác viên, các nhà chuyên môn, bạn bè, đồng nghiệp và người thân trong gia đình đã động viên giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp và xử lý nội nghiệp. Mặc dù đã nỗ lực hết mình, nhưng do trình độ còn hạn chế về nhiều mặt, nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp và xin chân thành tiếp thu mọi ý kiến đóng góp đó. Tôi xin cam đoan nghiên cứu này là của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 5 tháng 10 năm 2012 Tác giả
ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................................i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................................................1 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................................3 1.1. Trên thế giới ..................................................................................................3 1.1.1. Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp của con người.............................................................................................4 1.1.2. Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người .... 5 1.2. Ở Việt Nam. ...................................................................................................7 1.2.1. Nghiên cứu về tái sinh ...............................................................................7 1.2.2. Nghiên cứu về loài Sến mật .....................................................................13 1.3. Nhận xét chung về tổng quan vấn đề nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam . 15 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................................................................................................. 17 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................17 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ...................................................................................17 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................17 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................17 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ..............................................................................17 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................17 2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................17 2.3.1. Đặc điểm phân bố theo đai cao của loài Sến mật có trong rừng tự nhiên của Vườn quốc gia Tam Đảo ..............................................................................17 2.3.2. Một số đặc điểm sinh thái nơi loài Sến mật phân bố ...............................17 2.3.3. Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có Sến mật phân bố .... 17 2.3.4. Một số đặc điểm tái sinh của loài Sến mật ..............................................18
iii 2.3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên của Sến mật ........................18 2.3.6. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn loài Sến mật ngoài tự nhiên tại Vườn quốc gia Tam Đảo. .............................................................................................18 2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................18 2.4.1. Quan điểm về phương pháp luận .............................................................18 - Về chất lượng tái sinh: Căn cứ vào hình thái chia thành 3 cấp: .............................................. 19 2.4.2. Phương pháp xác định vị trí nghiên cứu ..................................................20 2.4.3. Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ....................................................21 2.4.3.1. Phương pháp kế thừa.........................................................................21 2.4.3.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ........................................................21 1. Lập ô tiêu chuẩn và dung lượng mẫu ......................................................21 2. Phương pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp ............................................22 3. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................24 Chương 3 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI ................................................ 29 KHU VỰC NGHIÊN CỨU......................................................................................................... 29 3.1. Đặc điểm tự nhiên. .......................................................................................29 3.1.1. Vị trí địa lý. ..............................................................................................29 3.1.2. Địa hình ...................................................................................................30 3.1.3. Địa chất, đất đai .......................................................................................31 3.1.3.1. Địa chất .............................................................................................31 3.1.3.2. Đất đai ...............................................................................................31 3.1.4. Khí hậu, thủy văn .....................................................................................32 3.1.4.1. Khí hậu ..............................................................................................32 3.1.4.2. Thủy văn............................................................................................33 3.1.4.3. Nhận xét chung .................................................................................34 3.1.5. Tài nguyên động – thực vật .....................................................................34 3.1.5.1. Sự đa dạng về khu hệ thực vật ..........................................................34 3.1.5.2. Sự đa dạng về khu hệ động vật .........................................................37
iv 3.2. Đặc điểm cơ bản về kinh tế xã hội ..............................................................38 3.2.1. Dân số, dân tộc và cơ cấu lao động .........................................................38 3.2.2. Tình hình phát triển kinh tế chung ...........................................................38 3.3. Nhận xét và đánh giá chung ........................................................................39 3.3.1. Thuận lợi ..................................................................................................39 3.3.2. Khó khăn ..................................................................................................40 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN................................................ 41 4.1. Phân bố của loài Sến mật ở Vườn quốc gia Tam Đảo.................................41 4.2. Một số đặc điểm sinh thái nơi loài Sến mật phân bố ...................................44 4.2.1. Đặc điểm đất đai nơi có Sến mật phân bố ...............................................44 4.2.2. Đặc điểm khí hậu nơi có Sến mật phân bố ..............................................46 4.2.2.1. Nhiệt độ không khí ............................................................................47 4.2.2.2. Độ ẩm không khí ...............................................................................48 4.2.2.3. Lượng mưa ........................................................................................48 4.2.2.4. Lượng bốc hơi ...................................................................................48 4.3. Một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có Sến mật phân bố ..49 4.3.1. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao. ................................................................51 4.3.2. Mật độ tầng cây cao .................................................................................52 4.3.3. Cấu trúc tầng thứ .....................................................................................53 4.3.4. Đặc điểm phân bố số cây n/D1.3 của lâm phần và Sến mật .....................55 4.3.5. Sinh trưởng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu ....................................57 4.3.6. Cấu trúc độ tàn che tầng cây cao .............................................................59 4.3.7. Đặc điểm của tầng cây bụi, thảm tươi .....................................................60 4.4. Một số đặc điểm tái sinh của loài Sến mật ..................................................62 4.4.1. Cấu trúc tổ thành loài cây tái sinh ...........................................................62 4.4.2. Mật độ cây tái sinh ...................................................................................64 4.4.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao và theo nguồn gốc ....................66 4.4.3.1. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao .......................................66 4.4.3.2. Số lượng cây tái sinh theo nguồn gốc ...............................................67
v 4.4.4. Phân bố tần suất cây tái sinh ....................................................................69 4.4.5. Chất lượng cây tái sinh ............................................................................70 4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên của Sến mật ............................71 4.5.1. Nhân tố ánh sáng .....................................................................................72 4.5.2. Khả năng tiếp cận mặt đất của hạt ...........................................................73 4.5.2.1. Cây bụi, thảm tươi .............................................................................73 4.5.2.2. Độ dày của tầng thảm khô, thảm mục ...............................................76 4.5.3. Độ cao ......................................................................................................77 4.5.4. Ảnh hưởng của nhân tố khí hậu ...............................................................78 4.5.5. Ảnh hưởng của đất đai .............................................................................79 4.6. Đề xuất một số biện pháp bảo tồn loài Sến mật ngoài tự nhiên tại Vườn quốc gia Tam Đảo ..................................................................................................79 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 82 1. Kết luận 82 2. Tồn tại 83 3. Kiến nghị 83
vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ Công ước về buôn bán quốc tế các loài CITES động, thực vật hoang dã nguy cấp D1,3 Đường kính tại vị trí 1,3m DT Đường kính tán FAO Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc Hcbtt Chiều cao cây bụi thảm tươi HDC Chiều cao dưới cành Hvn Chiên cao vút ngọn Mtm Khối lượng tầng thảm mục n/D1.3 Số cây có đường kính 1,3m n/Hvn Số cây có chiều cao vút ngọn Nts Số cây tái sinh Ntstv Số cây tái sinh triển vọng Nsm Số cây Sến mật OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản TSTN Tái sinh tự nhiên VQG Vườn quốc gia
vii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Kết quả điều tra sự phân bố của loài Sến mật theo đai cao 41 4.2 Một số đặc điểm cơ bản của phẫu diện đất 44 4.3 Kết quả tích các chỉ tiêu lý- hoá của các phẫu diện đất 45 4.4 Kết quả thu thập số liệu các chỉ tiêu khí hậu tại khu vực nghiên cứu 46 4.5 Tổ thành loài cây của các OTC nghiên cứu 51 4.6 MËt ®é tÇng c©y cao của lâm phần và Sến mật 52 4.7 Chiều cao của lâm phần và Sến mật 53 4.8 Phân bố số cây theo đường kính của lâm phần tại 2 khu vực nghiên cứu 55 4.9 Sinh trưởng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu 57 4.10 Độ tàn che tại khu vực nghiên cứu 59 4.11 Đặc điểm lớp cây bụi thảm tươi tại khu vực nghiên cứu 61 4.12 Tổng hợp cây bụi theo đai khí hậu 62 4.13 Tổ thành loài cây tái sinh của Sến mật ở trạng thái rừng 63 4.14 Mật độ cây tái sinh của lâm phần 65 4.15 Mật độ cây tái sinh của Sến mật ở cả 2 trạng thái rừng 65 Số lượng cây tái sinh của lâm phần và Sến mật phân theo từng cấp 4.16 66 chiều cao 4.17 Số lượng và tỷ lệ tái sinh theo nguồn gốc 68 4.18 Ph©n bè tần suất xuất hiện Sến mật tái sinh xung quanh gốc cây mẹ 69 4.19 Chất lượng cây tái sinh của lâm phần và sến mật tại khu vực nghiên cứu 71 Ảnh hưởng của độ tàn che đến sinh trưởng chiều cao và mật độ tái 4.20 72 sinh Sến mật 4.21 Ảnh hưởng cây bụi thảm tươi đến tái sinh rừng của Sến mật 74 4.22 Ảnh hưởng thảm khô thảm mục đến tái sinh rừng của Sến mật 76 4.23 Ảnh hưởng độ cao đến tái sinh của Sến mật 77
viii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Bản đồ phân bố loài Sến Mật tại VQG Tam Đảo 43 4.2 Biểu đồ Gaussen  Walter tại khu vực thị trấn Tam Đảo 47 4.3 Quần xã thực vật rừng nơi có Sến mật phân bố 50 Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn của lâm phần tại khu vực 4.4 54 nghiên cứu Phân bố số cây theo đường kính ngang ngực của lâm phần tại khu vực 4.5 56 nghiên cứu Phân bố số cây theo đường kính ngang ngực của Sến mật tại khu vực 4.6 58 nghiên cứu Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn của Sến mật tại khu vực 4.7 58 nghiên cứu 4.8 Tổ thành loài cây tái sinh nơi có Sến mật phân bố 64 4.9 Cây Sến mật tái sinh tại Vườn quốc gia Tam Đảo 67 4.10 Cây mẹ Sến mật tại Vườn quốc gia Tam Đảo 70 4.11 Ảnh hưởng của độ tàn che đến mật độ tái sinh của Sến mật 73 Ảnh hưởng của độ che phủ đến mật độ và tỷ lệ cây tái sinh có triển 4.12 75 vọng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu Ảnh hưởng của chiều cao cây bụi thảm tươi đến mật độ và tỷ lệ cây 4.13 75 tái sinh có triển vọng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu Ảnh hưởng của khối lượng thảm mục đến mật độ và tỷ lệ cây tái sinh 4.14 77 có triển vọng của Sến mật tại khu vực nghiên cứu Ảnh hưởng của độ cao đến mật độ tái sinh của Sến mật tại khu vực 4.15 78 nghiên cứu
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Duy trì và bảo tồn đa dạng sinh học đã và đang là vấn đề cấp bách không chỉ riêng ở một quốc gia mà là vấn đề của toàn nhân loại. Song song với công tác bảo tồn là việc làm thế nào để bảo vệ và gìn giữ diện tích rừng hiện có trên toàn thế giới. Theo Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc (FAO) tình trạng phá rừng trên toàn cầu đang dần giảm đi nhưng rừng vẫn đang biến mất ở mức báo động. Mỗi năm thế giới mất 7,3 triệu héc-ta rừng, chiếm 0,18% diện tích rừng toàn cầu trong thời gian từ 2000 đến 2005. Tuy tỷ lệ này giảm so với thời gian từ năm 1990 đến năm 2000, với 8,9 triệu héc-ta rừng bị biến mất hàng năm. Bên cạnh việc mất rừng là mất đi sự đa dạng sinh học mà chủ yếu ở các khu rừng nhiệt đới. Việt Nam là quốc gia nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, diện tích rừng chủ yếu là rừng nhiệt đới, thuận lợi cho các loài động thực vật phát triển nên được quốc tế đánh giá là quốc gia có tính đa dạng sinh học khá cao. Tuy nhiên, trong thời kỳ từ 1943 đến 1993 có khoảng 5 triệu héc-ta rừng tự nhiên bị mất, nghĩa là tốc độ phá rừng hàng năm ở Việt nam vào khoảng 100.000 héc-ta, từ đó làm cho tính đa dạng sinh học bị suy kiệt nặng nề, nhiều loài thực vật hay động vật đã không còn được tìm thấy ở bất cứ đâu trong các khu rừng của Việt Nam, nhiều loài bị đưa vào sách đỏ của Việt Nam cũng như thế giới. Nhận thức được điều này, trong những năm trở lại đây, chúng ta đã đầu tư nhiều vào công tác bảo vệ và phát triển rừng, công tác bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được chú trọng, nhiều khu bảo tồn thiên nhiên được thành lập và đầu tư xây dựng nhằm giữ lại những diện tích rừng tự nhiên còn tồn tại, từ đó gìn giữ và bảo tồn các loài quý hiếm. Nghiên cứu về tái sinh rừng là nghiên cứu rất quan trọng làm cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xây dựng và phát triển rừng. Trên quan điểm sinh thái, đặc điểm cấu trúc thể hiện rõ nét những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường. Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái, nó đảm bảo cho nguồn tài nguyên có khả năng tái sản xuất mở rộng nếu con người nắm bắt được quy luật tái sinh và điều khiển nó phục vụ cho kinh doanh rừng. Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then
2 chốt trong việc xác định các phương thức kinh doanh rừng. Vườn quốc gia Tam Đảo nằm trọn trong dãy núi lớn Tam Đảo, có chiều dài trên 80 km, chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, thuộc địa phận 23 xã, 4 huyện của 3 tỉnh là Vĩnh Phúc, Thái Nguyên và Tuyên Quang và cách Thủ đô Hà Nội khoảng 75 km về phía Bắc. Vườn quốc gia Tam Đảo là nơi hội tụ của 3 luồng thực vật chính: (1) Luồng thực vật Miến Điện- Mã Lai (2) Luồng thực vật Đông Nam Trung Quốc và Luồng thực vật Tây Himalaya nên có sự đa dạng rất cao về thành phần loài. Khu hệ thực vật ở đây không chỉ có các loài thực vật nhiệt đới, á nhiệt đới mà còn xuất hiện cả các loài thực vật vùng ôn đới. Trong đó có rất nhiều loài động, thực vật đặc hữu và quý hiếm, nhiều loài cây thuốc quý và nhiều loài động vật, côn trùng, là nơi phục hồi, lưu giữ các nguồn gen phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, học tập. Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) là loài thuộc họ Sến (Sapotaceae) có mặt trên nhiều vùng sinh thái của nước ta, là loài có giá trị cao về kinh tế cũng như bảo tồn. Bên cạnh đó, một số sản phẩm của loài còn được dùng để làm thuốc như lá nấu cao để chữa bỏng... gỗ được sếp vào nhóm tứ thiết có tính chịu lực cao. Đặc biệt, theo sách đỏ của IUCN Sến mật là loài thuộc nhóm loài sẽ bị nguy cấp, là loài đang bị nguy cấp ngoài tự nhiên (theo sách đỏ Việt Nam năm 2007). Trước đây, Sến mật phân bố hầu khắp các khu vực và độ cao khác nhau trong Vườn quốc gia Tam Đảo. Tuy nhiên, trong nhiều năm trước đây (trước khi VQG Tam Đảo được thành lập năm 1996) tình trạng khai thác gỗ đặc biệt là loài Sến mật diễn ra rất mạnh làm suy giảm rõ rệt số lượng cũng như khu vực phân bố của loài này tại Vườn quốc gia Tam Đảo. Đã có một số công trình nghiên cứu về Sến mật trong thời gian qua nhưng chủ yếu ở Tam Quy – Thanh Hóa. Tuy nhiên, chưa có đề tài nghiên cứu sâu về khả năng tái sinh tự nhiên của loài này ở Vườn quốc gia Tam Đảo. Chính vì vậy, từ tình hình thực tiễn trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đặc điểm phân bố và khả năng tái sinh tự nhiên của loài Sến mật (Madhuca pasquieri (Dubard)H. J. Lam) tại Vườn quốc gia Tam Đảo”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 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, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng 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 đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rừng là hệ thái hoàn chỉnh nhất. 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. Một trong khía cạnh con người nghiên cứu để phục hồi lại rừng là tái sinh rừng. Nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên đã trải qua hàng trăm năm, nhưng ở rừng nhiệt đới, vấn đề này được đề cập từ năm 1930 trở lại đây. Khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới, Van steenis.J (1956)[39] đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến: Tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng. Ngoài ra, theo nhận xét của A. Obrevin (1938) (theo Nguyễn Thu Trang (2009)[31]) khi nghiên cứu các khu rừng nhiệt đới ở Châu Phi, còn đưa ra lý luận bức khảm hay lý luận tái sinh tuần hoàn. Đặc điểm tái sinh rừng được nhiều nhà lâm sinh quan tâm đến là thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống hay khác biệt với lớp cây mẹ, P.W.Richards (1965)[26]. Ở rừng nhiệt đới số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích quá lớn, nên kinh doanh tất cả các loài cây đó rất có thể mang lại hiệu quả không mong muốn. Trong thực tiễn lâm sinh, người ta chỉ khảo sát những loài cây có giá trị kinh tế và
4 đáp ứng nhu cầu thị trường. Có hai nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên, đó là nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp con người và nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người. 1.1.1. Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng không có sự can thiệp của con người. Nhân tố sinh thái được nhiều tác giả quan tâm và tìm hiểu là sự thiếu hụt ánh sáng của cây con dưới tán rừng. Nếu ở trong rừng, cây con chết vì thiếu nước thì cũng không nên loại trừ do thiếu ánh sáng. Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến phát triển cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thường không rõ (Baur G, N 1962)[1]. Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng, các tác giả nhận định tầng cây cỏ và cây bụi đã ảnh hưởng tới cây tái sinh các loài cây gỗ. Ở quần thụ kín tán, tuy thảm cỏ phát triểm kém nhưng cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng của chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh. Những lâm phần đã qua khai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ sẽ trở ngại lớn cho tái sinh rừng. Ngoài ra A.W.Ghent (1969)[38] còn nhận xét: thảm mục, chế độ thủy nhiệt, tầng đất mặt quan hệ với tái sinh rừng cũng cần được làm rõ. Hiển nhiên, trong những trường hợp cụ thể ảnh hưởng của động vật và lửa rừng có thể gây những tác hại đến TSTN ở mức độ khác nhau. Cấu trúc của quần thụ ảnh hưởng tới tái sinh đã được Andel. S (1981)[37] chứng minh độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 - 0,7. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con. Trong sự cạnh tranh giữa thực vật về dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, ẩm độ tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ V.G Karpov (1969) (theo Nguyễn Thu Trang (2009)[31]) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tùy thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Năm 1973 I.N.Nakhteenko cho
5 rằng sự trùng hợp cao của sự hấp thụ dinh dưỡng giữa 2 loài có thể gây cho nhau sự kìm hãm sinh trưởng và làm tăng áp lực cạnh tranh giữa 2 loài (theo Nguyễn Thu Trang (2009)[31]). Trong đa số các nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng, người ta đều nhận thấy rằng cỏ và cây bụi, qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, thảm cỏ phát triển kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ non không đáng kể. Ngược lại những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ, trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng Bannikov, 1967; Vipper 1973(theo Nguyễn Thu Trang (2009)[31]). Cây rừng ra hoa mang tính định kỳ rõ rệt, cây rừng ra hoa quả nhiều hay ít bị ảnh hưởng sâu sắc của thời tiết. Nhiều nhà lâm học cho rằng biến động mùa hoa quả cây rừng cần nghiên cứu theo các vùng địa lý khác nhau và các khía cạnh cấu trúc, độ dày, độ khép tán, tuổi lâm phần. 1.1.2. Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp của con người Đó là việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tác động có mục đích vào các lâm phần rừng tự nhiên. Từ các xử lý lâm sinh tác động vào các loài cây tái sinh mục đích, các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh điển hình như: Công trình của Kennedy (1935), Taylor (1954), Rosevear (1974) ở Nigiêria và Gana (1960) ở Xurinam với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán lá, Brooks (1941), Ayolife (1952) với phương thức chặt dần nhiệt đới ở Trinidat, Wayatt Smith (1961, 1963)[40] với phương thức chặt rừng đều tuổi ở Malaysia, Donis và Maudouz (1951, 1954) với phương thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zava. Khi áp dụng các biện pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên, Catinot (1974)(theo Nguyễn Thu Trang (2009)[31]) - một chuyên gia hàng đầu về lâm sinh nhiệt đới với nhiều thập kỷ kinh nghiệm ở rừng nhiệt đới Châu Phi - rất quan tâm đến lớp cây tái sinh phía dưới tán rừng. Ông cho rằng các nhà lâm sinh nhiệt đới sẽ không hoàn
6 thành trách nhiệm của mình nếu họ chỉ thay thế rừng tự nhiên bằng các khu rừng trồng Thông và Bạch Đàn, ông cũng cho rằng bắt buộc phải làm, tuyệt đối cần thiết là tìm ra phương pháp cho phép sử dụng các hệ sinh thái nguyên sinh vốn có của nhiệt đới một cách có hiệu quả mà không phá vỡ nó. Theo quan điểm như vậy, Rovet (1984)(Nguyễn Thu Trang (2009)[31]) đã đưa ra những yêu cầu tối thiếu, bắt buộc các giấy phép khai thác rừng phải thể hiện được cụ thể là: muộn nhất là 2 năm trước khai thác phải tiến hành điều tra kết hợp với chặt bỏ dây leo cây bụi; chỉ được khai thác những lâm phần có ít nhất 10 – 15 cây thuộc loại giá trị kinh tế có D1.3 ≥ 60 cm và phải có tái sinh đạt yêu cầu; phải để lại ít nhất 5 – 7 cây mẹ gieo trồng có kích thước lớn, phân bố đều trên diện tích; trong trường hợp cần thiết các lỗ trống hình thành do khai thác phải được mở rộng thêm để thúc đẩy xúc tiến tái sinh tự nhiên. Quá trình sinh trưởng, phát triển cây tái sinh, trên các lỗ trống phải được kiểm soát và cần thiết phải chăm sóc ít nhất 10 năm sau khai thác. Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên cũng đã có rất nhiều công trình đề cập đến, đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1965)[26] - tác giả cuốn rừng mưa nhiệt đới. Bernard Roller (1974) tổng kết các công trình nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô tiêu chuẩn kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1,5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố poisson. Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt, cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên nhiệt đới Châu Á như: Bava (1954), Budowski (1956), Kationt (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng. Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ô dạng bản thông thường từ 1- 4m2. Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp
7 điều tra theo dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 - 100m2. Phương pháp này trong điều tra tái sinh sẽ khó xác định được quy luật phân bố hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chuẩn đoán”, theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Về điều tra và đánh giá tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới. M. Loeschau (1977)[21] đã đưa ra một số đề nghị như: để đánh giá một khu bằng cách rút mẫu ngẫu nhiên, trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh như nơi có lượng cây tái sinh rất lớn. Các số liệu này sẽ là cơ sở cho các quyết định trong từng kế hoạch lâm sinh cụ thể, đặc biệt là xét lâm phần có xứng đáng được chăm sóc hay không? việc chăm sóc cấp bách đến mức độ nào? cường độ chăm sóc phải ra sao? Tác giả cũng đề nghị những chỉ tiêu cần phải điều tra gồm có mật độ, chất lượng cây tái sinh cũng như đường kính ngang ngực của những cây có giá trị kinh tế lớn trong khoảng từ 1cm (cây tái sinh đã đảm bảo) đến 12,6 cm (giới hạn dưới của kích thước sản phẩm). Từ những tính toán về mặt sai số cũng như về mặt tổ chức thực hiện thì các ô được chọn là những hình vuông có diện tích là 25 m2 dễ dàng xác lập bằng gậy tre. Tất cả những cây tái sinh của những loài có giá trị kinh tế (đường kính gốc = 1 ÷ 2,5 cm) có nguồn gốc hạt và thân thẳng đẹp sẽ được đếm và đo hay ước lượng đường kính theo hai cấp 1 – 5 cm và 5 – 12,5 cm. Các ô đo đếm được xác lập theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm 4 ô, bố trí liên tiếp theo kiểu phân bố hệ thống không đồng đều. Như vậy, các ô vừa đại diện được đầy đủ toàn bộ khu vực điều tra, mặt khác những nhân tố điều tra vừa có dạng gần với phân bố chuẩn. 1.2. Ở Việt Nam. 1.2.1. Nghiên cứu về tái sinh Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ những năm 1960. Nổi bật có công trình của Thái Văn Trừng (1963, 1978)[33] về “Thảm thực
8 vật rừng Việt Nam”, ông đã nhấn mạnh ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh. Đồng thời theo ông, có một nhóm nhân tố sinh thái trong nhóm khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là nhân tố ánh sáng. Nếu các điều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và thời gian như A.Ôbrêvin đã nhận định và diễn thế theo phương thức tái sinh không có quy luật “nhân quả” giữa sinh vật và hoàn cảnh. Vì lẽ trên P.W Risa đã nói rất có lý: “Lý luận tuần hoàn tái sinh đã ứng dụng rộng rãi được đến mức độ nào, vấn đề này hiện nay phải tạm gác lại chưa giải quyết được”. Trong phương pháp đánh giá tổ thành rừng nhiệt đới, Nguyễn Hữu Hiến (1970)[13] cho rằng loài cây tham gia vào loại hình nhiều, trên diện tích một héc - ta có khi có tới hàng trăm loài, cùng một lúc không thể kể hết được. Vì vậy, người ta chỉ kể đến loài nào có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng (tính theo loài cây ưu thế hoặc nhóm loài ưu thế), tác giả đã đưa ra công thức tính tổ thành là X ≥ N/a với X là trị số bình quân cụ thể của một loài, N là số cây điều tra và a là số loài điều tra. Một loài được gọi là thành phần chính của một loại hình phải có số lượng cá thể bằng hoặc lớn hơn X . Đây là một cách đánh giá thuận tiện trong khi phân tích nghiên cứu phân bố các loài, diễn thế và sự phân bố các quần lạc thực vật. Tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam có đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới. Trong rừng nguyên sinh tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, ở rừng thứ sinh tồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị. Hiện tượng tái sinh theo đám tạo nên sự phân bố số cây không đều trên mặt đất rừng, Vũ Đình Huề (1975)[16]. Từ những kết quả trên, tác giả xây dựng tiêu chuẩn đánh giá tái sinh tự nhiên áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở miền Bắc nước ta. Nghiên cứu về bảo đảm tái sinh trong khai thác rừng, tác giả Phùng Ngọc Lan (1984)[24] cho biết do cây mẹ có tính chịu bóng, cho nên một số lượng lớn cây