Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại vùng đệm vườn quốc gia Cát Bà – Hải Phòng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên núi đá vôi làm cơ sở khoa học cho việc khoanh nuôi phục hồi phát triển rừng trên núi đã vôi tại vùng đệm vườn quốc gia Cát Bà. 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 tái sinh tự nhiên tại vùng đệm vườn quốc gia Cát Bà – Hải Phòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------ NGUYỄN THỊ TRANG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA CÁT BÀ – HẢI PHÒNG Chuyên ngành: Lâm ho ̣c Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỖ ANH TUÂN Hà Nô ̣i, 2011
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Ở nước ta, rừng và đất rừng chiếm 3/4 tổng diện tích lãnh thổ, song thực tế rừng tự nhiên còn rất ít, chủ yếu là rừng thứ sinh ở những mức độ thoái hoá khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là do ý thức tác động bất hợp lý của con người như đốt nương làm rẫy, khai thác lạm dụng quá mức cho phép hay nói đúng hơn là sự đói nghèo và thiếu hiểu biết của người dân. Từ năm 1992 trở lại đây nhờ vào các chính sách đúng đắn của Chính Phủ như giao đất lâm nghiệp cho hộ gia đình, chương trình 327, dự án trồng mới 5 triệu ha rừng... tốc độ phục hồi rừng đã tăng nhanh. Các giải pháp kỹ thuật dựa trên cơ sở lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên của thảm thực vật cùng với các giải pháp đúng đắn về chính sách đất đai, vốn, lao động đã góp phần nâng cao độ che phủ rừng của cả nước. Điều đó chứng tỏ tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng có vai trò quan trọng trong phục hồi rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng, trước hết là quá trình tái sinh tự nhiên, sự hình thành và động thái biến đổi của rừng tương ứng với những điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khác nhau. Tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới là một vấn đề rất đa dạng và phong phú. Quá trình này, bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố, như vị trí địa lý, biện pháp tác động đến tầng cây cao, nguồn gốc hình thành rừng,…Chính vì thế cho dù quá trình tái sinh có những quy luật nhất định, vốn có tồn tại khách quan, nhưng do các tác động trên làm cho chúng trở nên rất phức tạp. Tái sinh là vấn đề quan trọng, quyết định đến quá trình kinh doanh rừng bền vững, vì thế nghiên cứu quá trình tái sinh là một việc làm không thể thiếu trong các nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên.
2 Cát Bà là một Vườn quốc gia đặc biệt, với sự kết hợp của nhiều hệ sinh thái khác nhau: hệ sinh thái rừng thường xanh trên núi đá vôi, hệ sinh thái rừng ngập nước trên núi cao, hệ sinh thái rừng ngập mặn vùng duyên hải, hệ sinh thái vùng biển với các rạn san hô gần bờ... Trong đó, lớn nhất là hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi với thảm thực vật thuộc kiểu rừng nhiệt đới thường xanh và các loại rừng như rừng núi thấp và ven thung lũng, rừng trên núi đá dốc, rừng trên đỉnh núi cao, rừng ngập nước nội địa. Rừng trên núi đá vôi ở Cát Bà có cấu trúc và tổ thành phong phú trên địa hình phức tạp. Tuy nhiên hiện nay phần lớn kiểu rừng này đã trở nên nghèo kiệt, khả năng tự phục hồi thấp. Vì vậy việc phục hồi rừng dựa trên cơ sở triệt để lợi dụng khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng, phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại đây là việc làm rất quan trọng. Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại vùng đệm Vườn quốc gia Cát Bà - Hải Phòng” .
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. 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 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. 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. 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. 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 chưa đưa ra được những đề xuất cụ thể. Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết
4 phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản xuất để 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 Risa (1933), Bơt (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. Van Steenis (1956) [24] khi nghiên cứu về rừng mưa đã nhận xét, đặc điểm hỗn loài của rừng mưa nhiệt đới là nguyên nhân dẫn đến đặc điểm tái sinh phân tán liên tục. 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. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Gana Bernard (1954, 1959); Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijeria; Wyatt Smith (1961, 1963) [21] với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) [2] tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa. Viện Lâm nghiệp Quảng Tây và Quảng Đông (Trung Quốc) đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây trên núi đá vôi như: Tông dù, Mắc rạc (Dầu choòng), Xoan nhừ, Lát hoa, Nghiến,... trong thời kỳ 1985- 1998. Những nghiên cứu đó đã được tổng kết sơ bộ sau nhiều hội thảo khoa học
5 ở Học viện Lâm nghiệp Bắc Kinh với sự tham gia của nhiều nhà khoa học lâm nghiệp đầu ngành của nước này và những hướng dẫn tạm thời về kỹ thuật phục hồi rừng trên núi đá vôi đã được xây dựng. Tuy nhiên, những nguyên lý về phục hồi và phát triển rừng trên núi đá vôi chưa được tổng kết một cách có hệ thống nên việc áp dụng những hướng dẫn này cho nhiều quốc gia khác, trong đó có Việt Nam còn khiêm tốn và đang trong giai đoạn thử nghiệm. 1.1.2. Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy ô mẫu hình 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 điều tra dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10  100m2. Phổ biến nhất là bố trí theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25  1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938). Phương pháp này trong điều kiện 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 phương pháp “Điều tra chẩn đoán”, 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. Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể. Về điều tra, đánh giá tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới M. Loeschau (1977) đã đưa ra một số để nghị để đánh giá một khu rừng có tái sinh đạt yêu cầu hay không phải áp dụng phương pháp điều tra 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. Từ những tính toán về sai số cũng như về mặt tổ chức thực hiện thì các ô được chọn là những ô vuông có diện tích là 25m2 dễ dàng xác lập bằng gậy tre. 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
6 không đồng đều. Như vậy, các ô vừa đại diện được đầy đủ toàn bộ khu vực điều tra, và những nhân tố điều tra vừa có dạng gần với phân bố chuẩn. 1.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố đến tái sinh rừng Cho đến nay có nhiều công trình nghiên cứu tập trung xác định ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến tái sinh dưới tán rừng và được chia làm 2 nhóm: (i) Nhóm các nhân tố ảnh hưởng không có sự tác động của con người: Quá trình sinh trưởng của cây rừng nói chung và cây tái sinh nói riêng chịu sự tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái như ánh sáng, đất, lượng mưa... và mỗi loài cây chỉ có thể tồn tại và sinh trưởng trong một giới hạn nhất định của các nhân tố sinh thái trên. Khi một trong những nhân tố thay đổi sẽ làm cho môi trường thay đổi và sinh trưởng của chúng sẽ bị ảnh hưởng. Để làm rõ mức độ ảnh hưởng của các nhân tố và xác định được tổ hợp các nhân tố thích hợp cho mỗi loài cây các nhà sinh thái học đã tập trung nghiên cứu các nhân tố có ảnh hưởng chủ yếu như: ánh sáng, đất, cây bụi thảm tươi, nguồn hạt giống, thảm mục, các nhân tố khí hậu, động vật và vi sinh vật rừng... - Ánh sáng là nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Baur G.N. (1962) [2] cho rằng, 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. H. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7. - Đất không chỉ là giá thể cho cây đứng vững mà còn cung cấp nước, các chất dinh dưỡng, muối khoáng và oxi cho cây sinh trưởng và phát triển. Khác
7 với tầng cây cao, bộ rễ của cây tái sinh chủ yếu tập trung ở tầng đất mặt. Do vậy, khi định lượng mối quan hệ giữa cây rừng và đất, các nhà khoa học không chỉ tập trung vào các tính chất của đất mà còn chú trọng nghiên cứu biến động nhiệt độ và độ ẩm tầng đất mặt bởi chúng có liên quan trực tiếp tới khả năng hấp thụ nước, muối khoáng và các chất dinh dưỡng khác trong đất của cây. - Cây bụi, thảm tươi: Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng 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 con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh 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 (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [17]. - Nguồn hạt giống: khi đánh giá ảnh hưởng của nguồn hạt giống đến tái sinh rừng các tác giả đều nhấn mạnh 3 yếu tố: các nhân tố ảnh hưởng đến nguồn hạt; đặc điểm phát tán nguồn hạt giống của cây rừng; mức độ phong phú của nguồn hạt. Theo Matthew (2000), tại những vùng đất thấp của Costa Rica các khúc gỗ mục nhỏ và những đám cây dương xỉ có ảnh hưởng rất lớn tới sự tồn tại của hạt giống sau khi được phát tán và sự phát tán của hạt giống trên những vùng đất bỏ trống là những nhân tố chính góp phần vào thành công của phục hồi rừng. Trong khi Holl và các cộng sự lại khẳng định, sự thiếu hụt về nguồn hạt giống và cạnh tranh của cỏ dại như là những nhân tố rào cản của quá trình này. - Các yếu tố khí hậu như gió, lượng mưa, nhiệt độ cũng được đánh giá có ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phát tán, nảy mầm của hạt giống. Nghiên
8 cứu của Nathan và Muller-Landau (2000) về khả năng phát tán nhờ gió của 1.500 loài hạt giống trong phạm vi 100m tính từ gốc các cây mẹ cho thấy cường độ phát tán giảm xuống khi khoảng cách tăng lên. Khả năng phát tán này không chỉ phụ thuộc vào cường độ gió mà còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo hạt. Điều này đồng nghĩa với việc hạt có kích thước nhỏ và có cánh thì cự li phát tán xa hơn so với các hạt có kích thước lớn và không có cánh. Khi hạt giống tiếp xúc với đất, bên cạnh dưỡng khí điều kiện nảy mầm tiên quyết bao gồm nước, nhiệt độ. Chính cường độ mưa và tổng lượng bức xạ mặt trời lớn tại các vùng nhiệt đới đã hình thành nên hệ thực vật đa dạng về loài, cấu trúc phức tạp so với các vùng ôn đới. - Động vật rừng: bao gồm côn trùng rừng, động vật ăn quả, động vật và vi sinh vật đất có vai trò thụ phấn làm tăng lượng quả, hạt giống, góp phần phát tán hạt giống và phân giải các chất hữu cơ trong đất thúc đẩy khả năng sinh trưởng của cây tái sinh. Một số loài động vật trong quá trình đào bới đất để kiếm thức ăn hoặc loài giun đất đã đưa hạt giống từ các tầng đất sâu hơn lên phía trên , từ đó hat có thể nảy mầm. (ii) Hiệu quả của xử lí lâm sinh: Đây là vấn đề được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Kết quả đã cho ra nhiều phương thức tái sinh và phục hồi rừng được áp dụng rộng rãi ở các nước vùng nhiệt đới. Điển hình trong số đó là phương thức đều tuổi ở Mã Lai (Bernard, 1954, 1959; Wyatt, 1961, 1963) (dẫn theo Baur, 1964) hay hệ thống các biện pháp phục hồi rừng sau cháy rừng (Melekhop,1966), sau khai thác (Maslacop, 1981) (dẫn theo Vũ Tiến Hinh và cộng sự, 2005) [9]. Qua việc tìm hiểu ta thấy rằng, trên thế giới các công trình nghiên cứu về tái sinh rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, chưa thấy một công trình nào nghiên cứu đầy đủ về đặc
9 điểm tái sinh rừng tự nhiên trên núi đá vôi. Do đó, cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật cho rừng trên núi đá vôi vẫn còn nhiều vấn đề chưa được làm sáng tỏ. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Phân bố thảm thực vật rừng trên núi đá vôi Diện tích rừng núi đá (chủ yếu là núi đá vôi) ở Việt Nam có 1.152.200 ha, trong đó diện tích rừng che phủ 396.200 ha (34,45%) (theo Viện Điều tra Quy hoạch rừng, 1999). Núi đá vôi phân bố trong 24 tỉnh và thành phố nhưng chủ yếu tập trung ở các tỉnh phía Bắc và Bắc Trung Bộ. Các tỉnh có núi đá vôi là: Điện Biên, Lai Châu, Sơn La, Hòa Bình, Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hải Phòng, Ninh Bình, Thanh Hóa, Thái Nguyên, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình. Nguyễn Huy Phồn và cộng sự (1999) đã phân vùng núi đá vôi thành 5 vùng như sau: - Vùng Cao Bằng - Lạng Sơn - Vùng Tuyên Quang - Hà Giang - Vùng Tây Bắc - Tây Hoà Bình - Thanh Hoá - Vùng Trường Sơn Bắc - Vùng quần đảo Trong quá trình phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [21] đã xem xét loại hình thực vật trên núi đá vôi. Theo đó rừng trên núi đá vôi được xác định thuộc kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất đá vôi xương xẩu (Đk) và nằm trong các kiểu thảm thực vật sau: - Kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới (Rkx). Đây là kiểu thảm thực vật chủ yếu của rừng trên núi đá vôi với ưu hợp Nghiến + Trai lý (Burretiodendron hsienmu + Garcinia fragraoides) xuất hiện ở
10 những lèn, sườn núi đá vôi có độ dốc lớn, đặc trưng của những cảnh quan Karst, có nhiều khoảng trống lớn để lộ đá gốc, sườn núi thường lởm chởm thấp dưới 700m thuộc một số tỉnh miền Bắc Việt Nam (Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Ninh Bình). Tuy nhiên do quá trình khai thác và sử dụng quá mức nên diện tích rừng nguyên sinh hoặc ít bị tác động còn lại rất ít, thường nằm ở các VQG và các KBTTN như Cúc Phương, Pù Luông,... Loại thực bì này niện nay chủ yếu là những khu rừng thứ sinh trên núi đá vôi, phân bố chủ yếu ở vùng gần dân cư, ven các trục đường, nơi mà việc khai thác vận chuyển gặp nhiều thuận lợi. Tại nhiều nơi, do khai thác mạnh và cháy, rừng đã trở nên nghèo kiệt, còn ít những loài cây gỗ, tổ thành rừng đã thay đổi, các loài cây mọc nhanh chiếm ưu thế như Mạy tèo, Ô rô, Ba bét, Ràng ràng mít, Chẩn,... Do vậy, kiểu thảm thực vật này còn được xác định là kiểu phụ thứ sinh nhân tác trên đất đá vôi xương xẩu. - Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới (Rkn): Rừng trên núi đá vôi ở đây có sự kết hợp của nhiều loài cây khác nhau như Nghiến + Trai lý + Chò nhai + Ô rô cùng các loài rụng lá như Trường sâng, Xoan nhừ, Gạo, Dâu da xoan, Lòng mang, Cui rừng… ở một số nơi thuộc các tỷnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn và Quảng Bình. Loại thảm thực vật này thường gặp trên những sườn núi đá vôi dốc đứng hoặc tại các thung lũng núi đá vôi với đất dốc tụ, thấp ẩm, thực vật phát triển cao, lớn gần giống với thực vật trên núi đất. - Kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp (Rka): Kiểu rừng này phân bố ở đai cao trên 700m: Chợ Rã (Bắc Cạn), Nguyên Bình (Cao Bằng), Quản Bạ, Đồng Văn (Hà Giang), và vùng Tây Bắc... Đặc điểm nổi bật là thực vật thuộc ngành Hạt trần có tỷ lệ tương đối lớn và tập trung, có các loài như Thông Pà cò, Sam kim hỷ, Trắc bách Quản bạ,... ở độ cao 1000m thuộc vùng Tây Bắc, xuất hiện ưu hợp Kiêng + Heo (Burretiodendron brilletti + Croton
11 pseudoverticillata) thuộc kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất rendzina giàu chất dinh dưỡng. - Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp (Rkh) ở Hà Giang, Tuyên Quang và Ninh Bình ở độ cao dưới 700m, với ưu hợp Nghiến + Kim giao + Hoàng đàn (Burretiodendron hsienmu + Podocarpus latiofolia + Cupressus terulus) cùng một số loài cây thuộc các họ Thích, Dẻ,... Ngoài ra, tại những khu vực sau hoạt động nương rãy hoặc những khu rừng đã bị khai thác nhiều lần đến cạn kiệt ở nhiều tỉnh như Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang, Hoà Bình, Quảng Bình..., xuất hiện một dạng thực bì có diện tích tương đối lớn với những loài cây bụi, cây gỗ nhỏ như Ô rô, Mạy tèo, Xẻn gai,... Dạng thực bì này được gọi là Quần lạc cây bụi, cây gỗ rải rác trên núi đá vôi. 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ những năm 1960. Các kết quả nghiên cứu về tái sinh mới chỉ đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học hoặc công bố trên các tạp chí lâm nghiệp. Nổi bật có công trình của Thái Văn Trừng (1963, 1978) về “Thảm thực 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. Vũ Đình Huề (1975) [10] kết luận: Tái sinh tự nhiên rừng Miền Bắc Việt Nam có đặc điểm 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. Từ kết quả đó, 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.
12 Theo tài liệu của Viện điều tra quy hoạch rừng (1983) thì tại khu vực lâm trường Sông Đà, Hoà Bình xuất hiện một số loài cây có giá trị như Dến, Dẻ, Re, Táu … Nhưng do quá trình khai thác không hợp lý, đốt nương rẫy của đồng bào dân tộc, những loài cây này dần dần bị mất đi mà thay vào đó là cây ưa sáng mọc nhanh, ít có giá trị kinh tế. Theo nghiên cứu của Ngô Kim Khôi (1996) tổ thành loài cây phục hồi sau nương rẫy ở Bình thanh – Lâm trường Sông Đà gồm các loài: Re, Dẻ, Trảm, Kháo. Nguyễn Hồng Quân (1984) [14] đã nghiên cứu kết hợp chặt chẽ khai thác với tái sinh nuôi dưỡng rừng. Tác giả cho rằng để đáp ứng yêu cầu khai thác bảo đảm tái sinh và nuôi dưỡng rừng, đối với rừng không đồng tuổi cần thực hiện cả 4 nội dung chủ yếu là thu hoạch cây thành thục, chặt tái sinh, chặt nuôi dưỡng và chuẩn hoá cấu trúc rừng về trạng thái mong muốn. Hiện tượng tái sinh lố trống ở rừng thứ sinh vùng Hương Sơn – Hà Tĩnh được Phạm Đình Tam (1987) [15] nghiên cứu và kết luận: Những loài cây trong giai đoạn non, cây chịu bóng dưới tán rừng có số lượng tái sinh lớn nhưng chỉ có cây con chiều cao thấp hơn 50cm và ít có cây lớn hơn. Mật độ cây tái sinh và phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều ao thay đổi, rừng sau khai thác số cây tái sinh có chiều cao trên 1,5m tăng lên. Vũ Tiến Hinh (1991) [8] đã đề cập đến đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng và ý nghĩa của nó trong điều tra cũng như trong kinh doanh rừng. Tác giả đã sử dụng phương pháp chặt hết cây gỗ ở 2 ÔTC (lâm phần Sau Sau phục hồi trên đất rừng tự nhiên sau khai thác kiệt và một ô thuộc trạng thái rừng IIIA3). Kết quả nghiên cứu cho thấy, với đối tượng rừng Sau Sau phục hồi, phân bố số cây theo đường kính và tuổi đều là dạng phân bố giảm. Điều này chứng tỏ Sau Sau mặc dù là loài cây ưa sáng mạnh, vẫn có đặc điểm tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ, càng về sau tốc độ càng mạnh. Đối với rừng tự nhiên thứ sinh hỗn giao thì phân bố số cây theo tuổi của cây cao
13 và cây tái sinh đều có dạng phân bố giảm và nhìn chung lâm phần tự nhiên cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ số cây càng tăng. Tác giả còn cho biết hệ số tổ thành tính theo phần trăm (%) số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có sự liên quan hệ chặt chẽ. Đa số các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy. Do khó nhận biết tên cây của tầng tái sinh, nên có thể sử dụng quan hệ giữa hệ số tổ thành tầng tái sinh và tầng cây cao để xác định hệ số tổ thành tầng tái sinh. Từ đó, nếu biết mật độ chung của những cây tái sinh có triển vọng của lâm phần, sẽ xác định được số lượng tái sinh của từng loài. Trong điều chế rừng có thể sử dụng kết quả này để sư bộ xem xét những loài cây mục đích nào chưa đủ số lượng tái sinh cần phải tra dặm hạt và những loài nào chỉ cần thông qua biện pháp xúc tiến tái sinh là đủ. Đinh Quang Diệp (1993) [5] khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vũng Easup - Đắc Lắc đã kết luận: Độ tàn che,thảm mục, độ dày tầng thảm mục, điều kiện lập địa … là những nhân tố ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây con tái tính dưới tán rừng. Qua nghiên cứu tác giả cho thấy, tái sinh trong khu vực có dạng phân bố cụm. Trần Xuân Thiệp (1995) [18] nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng thuộc miền Bắc. Kết quả nghiên cứu cho thấy: ở cùng Tây Bắc, dù vùng thấp hay vùng cao tái sinh tự nhiên khá tốt về số lượng cây từ 500 – 8.000 cây/ha. Rừng Tây Bắc thể hiện rõ các mặt ảnh hưởng đến chất lượng tái sinh nghèo về trữ lượng, diễn thế ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và chủ yếu, nhóm loài cây rất khó tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ. Vùng trung tâm tác giả cho biết sự nghèo kiệt nhanh chóng của rừng đưa đến số lượng và chất lượng tái sinh tự nhiên thấp. Vùng Đông Bắc, số lượng cây tái
14 sinh trong rừng tự nhiên biến động bình quân từ 8.000 đến 12.000 cây/ha. So với các vùng khác, vùng này khả năng tái sinh tự nhiên tốt. Hoàng Văn Tuấn (2007) [22], khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và động thái tái sinh của hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự tích luỹ số loài ở các lớp cây có kích thước lớn hơn so với các lớp cây dưới đó. Thực tế này phản ánh kết quả của sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng của các loài cây tái sinh và tuỳ vào kích thước của lỗ trống được tạo ra trong tán rừng làm tiền đề cho quá trình tái sinh. 1.2.3. Một số nghiên cứu về rừng trên núi đá vôi Viện Điều tra - Quy hoạch rừng (1965) cùng với Viện sinh thái tài nguyên sinh vật, Viện Dược liệu,... đã tiến hành nghiên cứu mức độ đa dạng sinh vật, công tác quản lý bảo vệ và sử dụng tài nguyên rừng trên núi đá vôi ở Cao Bằng và một số địa phương khác. Trong hai năm 1967 và 1968, Nguyễn Vạn Thường và đội 9 Lâm học - Viện Điều tra Quy hoạch (Bộ Lâm nghiệp) thực hiện điều tra chuyên đề rừng núi đá vôi tại một số khu vực thuộc tỉnh Hà Giang, Tuyên Quang, Hoà Bình, Cao Bằng, Quảng Ninh. Kết quả điều tra đã đưa ra nhận xét khái quát: sự biến đổi các đặc trưng lâm học của các quần hệ rừng trên núi đá vôi miền Bắc Việt Nam có sự sai khác rõ rệt về cấu trúc (ngay cả trong trạng thái rừng nguyên sinh) trên các dạng địa hình chủ yếu. Báo cáo "Đặc điểm tự nhiên rừng núi đá vôi Na Hang, Tuyên Quang" (1968) đã đưa ra số liệu về diện tích và trữ lượng tài nguyên rừng núi đá vôi đồng thời xác định các đặc điểm chủ yếu của một số loài cây trên núi đá vôi như Nghiến, Trai, Tre trinh, Đao, Báng,... và tình hình sâu bệnh hại trong vùng. Ngoài ra, báo cáo này còn đưa ra một số nhận định về tái sinh của Nghiến, Trai lý...
15 Nhìn chung các công trình nghiên cứu về rừng núi đá vôi trên đây chủ yếu được thực hiện dưới dạng mô tả, thống kê tài nguyên và đưa ra một số kiến nghị bảo vệ và kinh doanh rừng, chưa đi sâu phân tích đặc điểm cấu trúc và đánh giá tái sinh cũng như chiều hướng diễn thế của rừng trên núi đá vôi ở từng địa phương cụ thể. Mặt khác, những biến đổi theo chiều hướng tiêu cực của điều kiện hoàn cảnh núi đá vôi sau khi rừng bị khai thác đã chỉ ra mức độ nghiêm trọng của việc mất rừng và nhất thiết phải có biện pháp duy trì các diện tích rừng hiện có và khôi phục diện tích rừng đá vôi đã mất. Hoàng Kim Ngũ (1990-1998) đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và khả năng gây trồng các loài cây như Nghiến, Mạy sao, Trai lý, Hoàng đàn, Mắc rạc, Xoan nhừ, Mắc mật... trên núi đá vôi ở Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn. Tác giả này đã xác định được một số đặc điểm sinh thái và đề xuất kỹ thuật gây trồng các loài cây này ở các địa phương trên. Từ năm 1999 tác giả tiến hành gây trồng thử nghiệm các loài cây này trên đất đá vôi ở một số nơi khác ở Cao Bằng, Bắc Cạn, Lạng Sơn và các tỷnh vùng Tây Bắc. Tuy nhiên, do còn đang trong thời gian thử nghiệm nên đây chỉ là những khẳng định ban đầu về khả năng thành công của các mô hình phục hồi rừng, đặc biệt là các mô hình ở vùng Tây Bắc. Bùi Thế Đồi (2002) [6] trong đề tài Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại ba địa phương ở miền Bắc Việt Nam. Đã chỉ ra rằng, cấu trúc tổ thành và mật độ các quần xã thực vật rừng ở ba địa phương cho thấy, tại mỗi địa phương xuất hiện nhóm loài cây đặc trưng, các loài cây tham gia vào các quần xã phần lớn là những cây có giá trị thấp. So với tổ thành tầng cây cao, tổ thành tầng cây tái sinh tại các QXTV nghiên cứu nhìn chung khá đồng nhất, khẳng định vai trò kế tiếp của các thế hệ những loài cây mục đích có giá trị.
16 1.2.4. Phương pháp điều tra tái sinh Một số phương pháp điều tra tái sinh đã được các tác giả trong nước sử dụng trong các đề tài của mình như sau: Trần Xuân Thiệp (1996) [18] đã sử dụng phương pháp điều tra tái sinh sau: Trên các ÔTC 2.000m2 thiết lập các ô 4m2 (2 x 2m) để đo đếm cây tái sinh. Các ô đo tái sinh lập theo một tuyến chính giữa theo chiều dài của ô (50m). Bố trí 2 dãy ô đo tái sinh 4m2 liên tục song song và cách tuyến 1m và được đánh số 1 đến 50 từ trái sang phải tuyến. Bùi Văn Chúc (1996) [3] trên các ÔTC điển hình tạm thời diện tích là 2.000m2 (40 x 50) đối với trạng thái rừng IIA, tổ thành rừng tương đối đơn giản và diện tích 3.000m2 (50 x 60m) đối với trạng thái rừng IIIA1 tổ thành rừng phức tạp hơn tiến hành lập 12 ÔDB, các ÔDB được bố trí so le cách đều trên hai đường chéo của ÔTC, mỗi ÔDB có diện tích từ 4m2 (2 x 2m). Ngô Văn Trai (1999) [20] trên các ÔTC sơ cấp 2.500m2 (25 x 25m) điều tra tái sinh được tiến hành trên 30 ÔDB (đảm bảo dung lượng mẫu bằng 4 – 5% diện tích ÔTC), diện tích mỗi ÔDB là 4m2 (2 x 2m) được bố trí trên các tuyến song song cách đều, các ÔDB được bố trí so le trên. Hoàng Thị Phương Lan (2004) [12], Mai Xuân Hoà (2003) [11] trên mỗi ÔTC 1.000m2 lập 12 ô dạng bản (ÔDB), có diện tích 9m2 (3 x 3m) tiến hành điều tra tái sinh. Phương pháp lập ô điều tra tái sinh như sau: Gao điểm của các đường là tâm của ô dạng bản, từ tâm ô dạng bản láy sang hai bên 1,5m ta sẽ được một ô vuông có diện tích 9m2. Vũ Tiến Hinh (2005) [9] trên mỗi ÔTC sơ cấp có diện tích 2.500m2 (50 x 50m) thiết lập một ÔTC thứ cấp bán định vị (gọi tắt là ÔTC bán định vị) có diện tích 1.000m2 (40 x 25m). Trên mỗi ÔTC bán định vị tiếp tục thiết lập 12 ô dạng bản, mỗi ô dạng bản có diện tích 9m2 để điều tra tái sinh.
17 Đỗ Thị Ngọc Lệ (2007) [13], trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên tại xã Đú Sáng, huyện Kim Bôi, tỉnh Hoà Bình bằng các phương pháp thu thập số liệu khác nhau đã kết luận trong điều tra cây tái sinh, phương pháp tốt nhất là trong mỗi ô tiêu chuẩn điều tra lâm học, lập 5 ô dạng bản với diện tích mỗi ô 25m2 bố trí ở 4 gốc và trung tâm của ô tiêu chuẩn. 1.2.5. Nghiên cứu về các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng - Ánh sáng: Thái Văn Trừng (1978) trong công trình nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt Nam đã kết luận ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng. 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 theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái sinh có quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường. - Độ tàn che: biểu thị mức độ che kín mặt đất của tầng cây cao, là nhân tố quan trọng trong việc phân bố lượng ánh sáng lọt tán, hình thành tiểu hoàn cảnh rừng nên có ảnh hưởng sâu sắc đến sinh trưởng của cây tái sinh. Dưới tán rừng do nhu cầu ánh sáng của mỗi loài cây khác nhau, mật độ và tổ thành của chúng biến đổi theo thay đổi của độ tàn che. Thông thường ở giai đoạn cây mạ, mật độ cây tái sinh thường tương đối cao. Tuy nhiên chúng giảm đi rất nhanh theo tuổi bởi trong điều kiện ánh sáng thiếu dưới tán rừng thường yếu ớt và chỉ có một số ít trong số chúng có thể thoát khỏi giai đoạn nguy hiểm này để tồn tại trong điều kiện ức chế sinh trưởng kéo dài để chờ cơ hội vươn khi điều kiện thuận lợi. Tại Kon Hà Nừng, độ tàn che thay đổi sau khi lâm phần bị khai thác ở hai cường độ 30% và 50% đã làm cho số cây tái sinh giảm đi tương ứng rừ 3-5 loài và 8-12 loài so với trước khi chặt. Sau 20 năm, số loài bổ sung có tăng lên so với thời điểm sau khi khai thác nhưng số
18 lượng không đáng kể và vẫn thấp hơn so với trước khai thác. Tuy nhiên kết quả của nhiều công trình nghiên cứu cho thấy, độ tàn che phù hợp cho cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng nhiệt đới biến động trong khoảng 0,5  0,6. - Một số nhân tố ngoại cảnh khác như tầng cây bụi thảm tươi là đối thủ cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng với cây tái sinh nên có ảnh hưởng rất lớn tới mật độ, khả năng sinh trưởng và chất lượng của chúng đặc biệt là tái sinh dưới tán những lâm phần sau khai thác chọn hay rừng Khộp thưa thớt ở Đăk Lăk. Tuy nhiên lớp thảm thực vật này ảnh hưởng rất ít tới tái sinh dưới tán trạng thái rừng tự nhiên trung bình IIIA2 và rừng giàu IIIA3 tại Hương Sơn, Hà Tĩnh. - Tác động của con người: được coi là nhân tố có ảnh hưởng mạnh mẽ và rõ rệt nhất đến tái sinh rừng. Thông qua các xử lí lâm sinh, con người đã khéo léo lợi dụng và điều khiển tự nhiên để tạo ra hoàn cảnh thuận lợi nhất cho quá trình tái sinh của các loài cây mục đích, đảm bảo tái sinh rừng thành công. Phương châm này đã được chú trọng đặc biệt trong khai thác rừng thông qua các biện pháp chặt mở tán, chặt gieo giống trước khi khai thác và vệ sinh rừng ngay sau khai thác.Tuy nhiên các hoạt động khai thác gỗ bất hợp pháp, canh tác nương rẫy được lặp đi lặp lại nhiều lần trên một khu vực đã dần biến những khu rừng bạt ngàn với các loài cây có giá trị thành những khu rừng với cây ưa sáng mọc nhanh, ít giá trị kinh tế chiếm ưu thế và cuối cùng thành đất trống đồi núi trọc (Viện điều tra quy hoạch rừng, 1983) (dẫn theo Nguyễn Anh Dũng, 2000). Tóm lại: Quá trình tái sinh của rừng tự nhiên là vấn đề hết sức quan trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới. Quá trình đó diễn ra theo một quy luật tất yếu của giới sinh vật. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài
19 nguyên rừng bền vững. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên và đề xuất các biện pháp kỹ thuật hợp lý chủ yếu cho đối tượng rừng núi đất hoặc núi đá khác. Còn với rừng trên núi đá vôi, ít có công trình nào nghiên cứu một cách đầy đủ và toàn diện. Núi đá vôi là hệ sinh thái rất đặc biệt của nước ta, nó chứa đựng một nguồn tài nguyên sinh học vô cùng quí giá, một khi đã bị tác động rất khó để phục hồi. Vì vậy cần những nghiên cứu một cách sâu sắc và toàn diện hơn với loại rừng này, cần có những biện pháp bảo vệ, tránh chặt phá bừa bãi gây ra mất rừng, hình thành núi trọc, ảnh hưởng lớn đến tài nguyên rừng và môi trường.