Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy tại Vườn Quốc gia Bến En

Chia sẻ: Tri Tâm | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là đánh giá được hiện trạng chiều hướng và tốc độ phục hồi rừng sau nương rẫy ở VQG Bến En; góp phần bổ sung cơ sở thực tiễn phục vụ công tác phục hồi rừng và bảo tồn đa dạng sinh học ở VQG Bến En.

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 động thái phục hồi rừng sau nương rẫy tại Vườn Quốc gia Bến En

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐẶNG HỮU NGHỊ NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI PHỤC HỒI RỪNG SAU NƯƠNG RẪY TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Nội, 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ĐẶNG HỮU NGHỊ NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI PHỤC HỒI RỪNG SAU NƯƠNG RẪY TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA Chuyªn ngµnh: Lâm học M· sè: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. PHẠM XUÂN HOÀN Hà Nội, 2013
i LỜI CẢM ƠN Sau ba năm học tập tại khoa Đào tạo Sau Đại học, trường Đại học Lâm nghiệp, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy tại Vườn Quốc gia Bến En”. Trong quá trình học tập và triển khai đề tài, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình và chân thành của các thầy, cô giáo đã giảng dạy khóa học của tôi và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này. Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Xin chân thành cảm ơn các Giáo sư, Tiến sỹ, các Cán bộ giảng dạy đã tham gia giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập; xin cảm ơn tới Ban Giám hiệu và khoa đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập tại Trường. Xin cảm ơn tới Ban Giám đốc, các cán bộ khoa học Phòng Kế hoạch - kỷ thuật, Hạt kiểm lâm Vườn Quốc gia Bến En, cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp và bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Mặc dù đã rất cố gắng trong khi thực hiện đề tài nhưng do kiến thức có hạn, điều kiện về thời gian và tư liệu tham khảo còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện hơn. Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung thực chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2013 Đặng Hữu Nghị
ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i MỤC LỤC ........................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. vi DANH MỤC CÁC HÌNH …………………………………………………vii ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3 1.1. Trên thế giới.......................................................................................... 3 1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 5 1.3. Nhận xét và thảo luận ........................................................................ 10 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 11 2.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................... 11 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................... 11 2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 12 2.3.1. Động thái của của một số nhân tố cấu trúc và kết cấu quần xã từ năm 1992 đến năm 2012 ........................................................................ 12 2.3.2. Động thái tái sinh rừng................................................................ 12 2.3.3. Động thái lớp thảm tươi, cây bụi ................................................. 12 2.3.4. Đánh giá một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của thảm thực vật rừng phục hồi ......................................................................................... 12 2.3.5. Động thái của đất ......................................................................... 13 2.3.6. Đề xuất một số giải pháp quản lý bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh học rừng phục hồi .................................................................................. 13 2.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................... 13
iii 2.4.1. Phương pháp luận tổng quát ...................................................... 13 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................ 14 2.5. Phương pháp tính toán và đánh giá động thái chỉ tiêu nghiên cứu .. 19 2.5.1. Cấu trúc tổ thành ......................................................................... 19 2.5.2. Biến đổi số cây trên ÔTC ............................................................. 21 2.5.3. Xác định biến đổi tổng tiết diện ngang và đường kính bình quân .. 22 2.5.4. Biến đổi chiều cao bình quân ...................................................... 23 2.5.5. Xác định và đánh giá mức độ biến đổi trữ lượng ...................... 23 2.5.6. Quy luật kết cấu lâm phần ........................................................... 24 2.5.7. Xác định tính đa dạng của quần xã ............................................ 24 2.5.8. Phân tích tính chất vật lý, hoá học của đất ............................... 25 Chương 3. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................... 27 3.1. Đặc điểm tự nhiên .............................................................................. 27 3.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................... 27 3.1.2. Địa hình, địa mạo ......................................................................... 27 3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng .............................................................. 29 3.1.4. Khí hậu thủy văn ......................................................................... 30 3.1.5. Tài nguyên rừng và đất rừng ....................................................... 32 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ..................................................................... 35 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 37 4.1. Kết quả nghiên cứu động thái nhân tố cấu trúc và kết cấu quần xã .. 37 4.1.1. Biến đổi số lượng và mật độ cây gỗ ............................................. 37 4.1.2. Biến đổi tổ thành của cây gỗ ....................................................... 41 4.1.3. Biến đổi đường kính bình quân tầng cây cao............................. 48 4.1.4. Biến đổi chiều cao bình quân tầng cây cao. ............................... 51 4.1.5. Biến đổi tổng tiết diện ngang ....................................................... 54 4.1.6. Biến đổi trữ lượng trên các ô định vị. ......................................... 57
iv 4.1.7. Biến đổi độ tàn che ....................................................................... 59 4.1.8. Biến đổi phân bố số cây theo đường kính (N/D1,3) ..................... 61 4.1.9. Biến đổi số cây theo chiều cao (N/Hvn) ....................................... 64 4.2. Động thái của tái sinh rừng trên các ô định vị ............................... 67 4.2.1. Biến đổi mật độ cây tái sinh ......................................................... 67 4.2.2. Biến đổi tổ thành cây tái sinh ...................................................... 69 4.3. Kết quả nghiên cứu động thái lớp thảm tươi, cây bụi .................... 75 4.3.1. Biến đổi chiều cao bình quân, độ che phủ của thảm tươi ......... 75 4.3.2 Biến đổi chiều cao bình quân cây bụi .......................................... 75 4.3.3. Ảnh hưởng của lớp thảm tươi, cây bụi đến tái sinh rừng ......... 76 4.4. Động thái của nhân tố đất ................................................................. 80 4.4.1. Biến đổi về tính chất lý học và hoá học của đất ......................... 80 4.4.2. Ảnh hưởng của quá trình phục hồi rừng đến tính chất của đất 83 4.5. Một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của rừng phục hồi ...................... 83 4.5.1. Tính đa dạng loài của tầng cây gỗ .............................................. 83 4.5.2. Tính đa dạng loài của lớp cây tái sinh ........................................ 85 4.6. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản phục hồi rừng tại VQG Bến En. ............................................................................................................... 86 4.6.1. Hiện trạng rừng phục hồi, chiều hướng, tốc độ phục hồi. ........ 86 4.6.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả phục hồi rừng: ............... 88 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BTĐDSH Bảo tồn đa dạng sinh học HST Hệ sinh thái ICBP Tổ chức bảo tồn chim quốc tế IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên KL Kiểm lâm QĐ Quyết định QLBVR Quản lý bảo vệ rừng ÔDB Ô dạng bản ÔTC Ô tiêu chuẩn SĐH Sau đại học UBND Uỷ ban nhân dân USA Nước Mỹ VQG Vườn quốc gia TT-BNNPTNT Thông tư Bô ̣ Nông nghiêp̣ và phát triể n nông thôn
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Phân bố của các taxon thực vật tại VQG Bến En 33 4.1 Biến đổi mật độ cây gỗ 37 4.2 Thay đổi số cây gỗ theo thời gian ở các ô định vị (đơn vị cây) 39 4.3 Biến đổi số loài cây gỗ theo thời gian 42 4.4 Tổng hợp quá trình biến đổi tổ thành loài cây gỗ. 44 4.5 Biến đổi đường kính bình quân ( D g) 49 4.6 Biến đổi chiều cao bình quân 51 4.7 Biến đổi tổng tiết diện ngang 54 4.8 Biến đổi trữ lượng 57 4.9 Biến đổi độ tàn che 60 4.10 Biến đổi số lượng cây tái sinh 68 4.11 Biến đổi công thức tổ thành cây tái sinh 70 4.12 Biến đổi của lớp thảm tươi 75 4.13 Biến đổi chiều cao bình quân lớp cây bụi so với biến đổi chiều 76 cao cây tái sinh. 4.14 Ảnh hưởng của lớp thảm tươi đến cây tái sinh 77 4.15 Biến đổi tính chất lý học, hoá học của đất 80 4.16 Một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của tầng cây gỗ 84 4.17 Tính đa dạng của lớp cây tái sinh 85 4.18 Kết quả nghiên cứu hiện trạng rừng 86
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1 Bản đồ địa hình VQG Bến En và vị trí các ÔTC định vị 15 2.2 Sơ đồ minh họa các tuyến và bố trí ô dạng bản một ô định vị 17 3.1 Vị trí VQG Bến En trong hệ thống các Khu bảo tồn thiên nhiên Việt Nam 28 4.1 Biến đổi đường kính cây gỗ. 51 4.2 Biến đổi chiều cao cây gỗ 53 4.3 Biến động tổng tiết diện ngang 56 4.4 Biến động trữ lượng 59 4.5 Biểu đồ phân bố N/D1,3 tại các ÔTC qua các giai đoa ̣n 62 4.6 Biểu đồ phân bố N/HHvn trên các ÔTC theo các giai đoạn 65
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, trong bảo vệ môi trường và bảo tồn đa dạng sinh học. Tuy nhiên, do các hoạt động khai thác tài nguyên rừng, để phục vụ cho nền kinh tế và các nhu cầu cuộc sống của con người ngày càng cao, nhiều nơi đã khai thác, phá rừng quá mức làm cho diện tích rừng bị thu hẹp nhanh, chất lượng rừng xuống cấp, suy thoái đa dạng sinh học, dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Đứng trước tình hình đó, Đảng và Nhà nước đã có nhiều chủ trương, chính sách, giải pháp để nhằm bảo vệ, khôi phục, phát triển rừng, nhất là tập trung các chính sách giải pháp để phục hồi lại những diện tích rừng đã mất đi do khai thác kiệt và tàn phá rừng. Trong đó, giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên đang được chú trọng, nhiều công trình nghiên cứu đã được triển khai và được ứng dụng mang lại những hiệu quả thiết thực trên thực tế. Các công trình nghiên cứu tái sinh và khả năng phục hồi rừng rừng không những có ý nghĩa về mặt xây dựng cơ sở khoa học, mà còn ứng dụng vào thực tiễn công tác lâm sinh phát triển rừng và hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học. Diễn thế phục hồi rừng là quá trình biến đổi tuân theo qui luật sinh học mang đặc điểm của hệ sinh thái. Đặc trưng của diễn thế phục hồi rừng là sự xuất hiện và thay thế thế hệ cây con này bằng thế hệ cây con khác và tiến tới phục hồi thế hệ cây gỗ gần giống như ban đầu đã có của rừng. Sự biến đổi của các yếu tố sinh học, sinh thái loài cây, điều kiện địa lý, đất đai, khí hậu và tiểu hoàn cảnh rừng là những yếu tố quyết định hình thành qui luật diễn thế rừng. Qui luật diễn thế rừng ở những nơi có điều kiện tự nhiên khác nhau thì diễn ra theo chiều hướng và tốc độ cũng khác nhau. Do đó, để hiểu đầy đủ hơn về động thái của quá trình phục hồi rừng của mỗi quần xã thực vật rừng, đòi hỏi phải có theo dõi nghiên cứu thời gian khá lâu dài trên các ô định vị từ khi rừng mới bắt đầu phục hồi. Khác với những nghiên
2 cứu trước đây thường nghiên cứu trong thời gian ngắn và áp dụng phương pháp lấy không gian thay thế thời gian, nên chưa nắm bắt một cách hệ thống, khách quan những biến đổi nội tại và qui luật diễn thế của rừng; Nghiên cứu trên ô định vị có thể khắc phục được tồn tại này. Vườn quốc gia (VQG) Bến En được thành lập năm 1992, có tổng diện tích là 16.634 ha. Do trước đây khu vực VQG Bến En thuộc sự quản lý của lâm trường Sông Chàng và lâm trường Như Xuân là hai lâm trường chuyên về khai thác, cùng với số dân nằm trong vùng lõi khá đông nên diện tích bị phá rừng làm rẫy tương đối lớn. Từ năm 1995, sau khi VQG Bến En tổ chức di chuyển một số cụm dân cư trong vườn ra ngoài vùng đệm, đã để lại diện tích rừng qua khai thác kiệt và diện tích rừng sau nương rẫy chiếm tới 1/3 tổng diện tích vườn. Phục hồi lại hệ sinh thái rừng đai thấp núi đất đặc trưng cho khu vực Bắc Trung bộ, phục hồi lại tính đa dạng sinh học do bị khai thác kiệt và phá rừng làm rẫy là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu khi đó của VQG Bến En. Do đó, cùng với làm tốt công tác bảo vệ tránh sự xâm hại tài nguyên rừng, cần phải được nghiên cứu về động thái phục hồi rừng, nhằm góp phần đưa ra các giải pháp phục hồi rừng có hiệu quả. Xuất phát từ yêu cầu trên, từ năm 1997 VQG Bến En đã triển khai nghiên cứu phục hồi rừng sau nương rẫy trên một số ô mẫu định vị. Tuy nhiên, kết quả đạt được mới là bước đầu, thời gian nghiên cứu còn ngắn, việc thu thập số liệu chưa có điều kiện để phân tích và đánh giá nắm bắt qui luật diễn thế phục hồi rừng tại VQG, do đó cần phải tiếp tục theo dõi nghiên cứu bổ sung những hiểu biết về động thái rừng trong quá trình phục hồi. Từ thực tiễn đó, đề tài:" Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy ở Vườn quốc gia Bến En- Thanh Hoá" đã được đặt ra nhằm góp phần giải quyết những yêu cầu cấp thiết trong công tác phục hồi, phát triển rừng và bảo tồn đa dạng sinh học hiện nay.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới Đã có nhiều nghiên cứu diễn thế tái sinh đáng quan tâm, trong đó có thể tóm lược lại một số công trình cơ bản sau: Theo kết quả nghiên cứu của Thornburgh (1981), về diễn thế ở các khu rừng hỗn giao thường xanh ở Tây Bắc California cho thấy: Mật độ tương đối của các loài cây ở thời kỳ đầu của quá trình diễn thế phụ thuộc vào kiểu và mức độ chặt phá, vào mật độ của chồi rễ, vào nguồn hạt có được và những điều kiện lập địa ngẫu nhiên. Tất cả các giai đoạn phát triển sau đó về lâu dài đều dẫn đến rừng hỗn giao thường xanh, là rừng cao đỉnh khí hậu tương ứng với điều kiện lập địa (Dẫn theo Nguyễn Văn Sinh) [24]. Stickney (1984) [24]: Khi nghiên cứu sau một vụ cháy rừng ở Bắc Ihado (USA) đã phát hiện rằng trên những khu trước đây có rừng thứ sinh phát triển tốt chủ yếu là các loài cây tiên phong chiếm ưu thế, trong khi những khu trước đó rừng thứ sinh chưa khép tán, ưu thế lại thuộc về các loài sống sót. Buschel và Huss (1997) [24]: Nhấn mạnh rằng diễn thế không phải bao giờ cũng đi theo qui luật mà thường do những yếu tố ngẫu nhiên của điều kiện ban đầu quyết định. Các công trình nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới tập trung nhiều từ những năm 1930 trở lại đây, tuy nhiên do rừng nhiệt đới có tính chất phức tạp nên phần lớn các nhiên cứu tập trung ở loài cây mục đích có giá trị về kinh tế. Viêc nghiên cứu động thái phục hồi rừng đã được tiến hành từ đầu thế kỷ XIX, nhưng đến đầu thế kỷ thứ XX các nhà khoa học mới bắt đầu làm rõ hơn khái niệm diễn thế, đặc biệt là diễn thế trong quá trình phục hồi lại các quần xã rừng nhiệt đới.
4 Theo Clement (1916) [36] diễn thế là sự phát triển của tất cả các quần xã thực vật hướng về trạng thái cuối cùng bền vững. Theo P.W. Richards (1952) [23], đối với rừng mưa thì diễn thế là sự phát triển theo từng giai đoạn hay quá trình diễn thế qua một loạt các quần lạc thực vật dẫn tới bước hình thành rừng mưa cao đỉnh. Cùng với nhiều kết quả nghiên cứu rừng nhiệt đới, trong đó đáng chú ý là tác phẩm "Rừng mưa nhiệt đới" của Richards (1952) [23]: Ông đã mô tả quá trình diễn thế nguyên sinh, thứ sinh cả ở dưới nước và ở trên cạn ở nhiều châu lục. Ông cho rằng quá trình diễn thế thứ sinh trên cạn lập lại quá trình tái sinh tự nhiên trên các lỗ trống trong rừng nguyên sinh trên diện rộng. So sánh với quá trình diễn thế nguyên sinh, ông cho rằng hai quá trình này về cơ bản là tương tự nhau, đất càng bị phá huỷ thì quá trình diễn thế thứ sinh càng giống với quá trình diễn thế nguyên sinh trên cạn. Bermard –Roller (1974), Taylor (1954), Benard (1955) trên cơ sở nghiên cứu rừng châu Phi đã xác định cây tái sinh trong nhiệt đới thiếu hụt, cần bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Budowski (1956), Bava (1954), Catinot (1965): Khi nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới ở châu Á lại nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới, nhìn chung có đủ cây tái sinh có giá trị kinh tế. Tuy nhiên, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất vẫn là hiệu quả của các phương thức xử lý lâm sinh đến tái sinh các loài cây mục đích ở các kiểu rừng [24]. Theo George N.Baur (1964). Trong quá trình nghiên cứu về phục hồi rừng nhiệt đới, vấn đề được quan tâm nhiều hơn cả vẫn là hiệu quả của các biện pháp sinh học tác động vào tái sinh. Nhiều nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công những phương thức tác động vào tái sinh có hiệu quả. Đặc biệt phải kể đến hệ thống các phương pháp xử lý và hiệu quả của nó đối với tái sinh rừng và qua đó tổng kết sâu sắc các bước xử lý hiệu quả từng phương
5 thức đối với tái sinh trong tác phẩm "Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa” của G.Baur [1]. Vansteenis (1956): Khi nghiên cứu rừng nhiệt đới Nam Mỹ, đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến, đó là tái sinh vệt hay còn gọi là tái sinh lỗ trống và tái sinh phân tán liên tục đối với quần xã thực vật rừng đã ổn định (dẫn theo Thái Văn Trừng 1978) [31]. Budoski (1961) [24]: Đã nghiên cứu diễn thế thảm thực vật rừng ở Costa - Rica và Panama cho thấy: Sự tăng lên về số loài và đa dạng của dạng sống, kể cả các loài là một đặc trưng của sự phát triển đi lên theo hướng đến rừng cao đỉnh khí hậu. Weidelt (1968) [24], nghiên cứu diễn thế trên các khu nương rẫy bị bỏ hoang ở Brazil đã cho thấy rằng trong sự phát triển, các khu rừng thứ sinh có xu hướng tiến đến các giá trị ban đầu của rừng nguyên sinh về thành phần loài và số lượng cá thể của từng loài. Sau khoảng 50 năm, các khu rừng thứ sinh đã có khoảng 70% các loài cây gỗ của diện tích rừng nguyên sinh kể trên. Whitemore (1975)[24]: Khi nghiên cứu sự phát triển của thực vật thứ sinh trên các khu nương rẫy ở Viễn Đông, đã nhấn mạnh rằng khoảng thời gian để các khu rừng thứ sinh đạt được thành phần loài giống như rừng nguyên sinh không phải là mấy chục năm mà hàng trăm năm. Tóm lại, trên thế giới, đã khá nhiều các công trình nghiên cứu về diễn thế tái sinh rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng, có không ít công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về diễn thế tái sinh rừng tự nhiên phục hồi sau nương rẫy còn rất ít. 1.2. Ở Việt Nam Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm diễn thế tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của
6 con người nên những quy luật kết cấu quần xã cũng như các qui luật diễn thế tái sinh rừng đã bị xáo trộn nhiều. Theo Lâm Công Định: Tầm quan trọng của diễn thế tái sinh rừng ngày càng được khẳng định, diễn thế tái sinh rừng là chìa khóa quyết định nội dung điều chế rừng [10]. Viện Điều tra - Quy hoạch rừng (1962 - 1969) đã thực hiện điều tra nghiên cứu tái sinh tự nhiên vùng Sông Hiếu bằng phương pháp đo đếm điển hình dựa vào số lượng cây tái sinh trên hécta và điều tra nghiên cứu tái sinh theo các loại hình thực vật ưu thế của rừng thứ sinh ở Yên Bái. Căn cứ vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969)[33], đã phân chia khả năng tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới thành năm cấp, trong đó cấp trung bình có số cây tái sinh 4.000 - 8.000 cây/ha, cấp tái sinh yếu có số cây dưới tán rừng 2.000 - 4.000 cây/ha. Nhìn chung, các nghiên cứu này mới chú trọng đến số lượng cây tái sinh. Thông qua kết quả điều tra năm (1975) Vũ Đình Huề đã tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hình tái sinh rừng miền Bắc Việt Nam” Theo báo cáo đó đã khẳng định, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm của tái sinh rừng nhiệt đới [15]. Qua các công trình nghiên cứu về tái sinh có thể thấy với những mục đích và điều kiện nghiên cứu khác nhau đã hình thành các phương pháp nghiên cứu tái sinh và diễn thế khác nhau. Trong điều tra rừng đường kính đo đếm cây cao được xác định tại vị trí ngang ngực D1,3  6,0cm, những cây gỗ của tầng cây cao có kích thước đường kính nhỏ hơn được coi là cây tái sinh. Việc xác định chiều cao cây tái sinh có nhiều ý nghĩa trong kinh doanh rừng. Dựa vào chiều cao này để xác định biện pháp lâm sinh thích hợp cho từng thời kỳ tác động, nhất là với rừng chặt chọn. Các quy phạm lâm sinh của Bộ Lâm nghiệp đều quy định lấy chiều cao từ 1,0 - 2,0 m làm chiều cao cây tái sinh có triển vọng [3],[4].
7 Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [17]: Nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng sự can thiệp của con người đi theo đúng hướng. Quá trình đó phụ thuộc vào tác động của con người từ xúc tiến tái sinh tự nhiên và cao hơn là tái sinh nhân tạo. Theo tác giả quá trình tái sinh tự nhiên phụ thuộc vào 3 yếu tố: + Nguồn hạt giống, khả năng phát tán trên một đơn vị diện tích. + Điều kiện để hạt giống nảy mầm, phát triển hệ rễ (T0, W%, thảm tươi). + Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng, phát triển (đất, nước, ánh sáng). Lê Đồng Tấn (2002) đã cứu diễn thế tại khu vực Đông - Nam Vườn quốc gia Tam Đảo và xã Ngọc Thanh, Mê Linh, Vĩnh Phúc [25], đưa ra kết luận rằng: Quá trình diễn thế phục hồi rừng bao gồm các giai đoạn từ trảng cỏ đến trảng cây bụi, rừng thứ sinh, rừng thứ sinh trưởng thành và cuối cùng là rừng cực đỉnh hay rừng khí hậu. Tốc độ của quá trình phụ thuộc vào mức độ thoái hóa của đất và nguồn gieo giống, ở giai đoạn đầu của quá trình diễn ra nhanh. Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978)[31], khi nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt Nam đã kết luận: Nếu các điều kiện của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, ẩm độ dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế tuần hoàn trong không gian và thời gian. Theo ông quá trình diễn thế thứ sinh diễn ra khi các quần thể rừng nguyên sinh bị tác động thay đổi hoặc bị phá hủy, quá trình diễn thế diễn ra trên diện rộng, còn phương thức tái sinh theo vệt trên các lỗ trống trong quần thể rừng nguyên sinh. Lê Đồng Tấn (1995) trong nghiên cứu "Ảnh hưởng của canh tác nương rẫy đến đất rừng Sơn La" [26]. đánh giá những ảnh hưởng của canh tác nương rẫy đến dòng chảy và xói mòn bề mặt, diễn biến một số tính chất lý học (độ tơi xốp, khả năng giữ nước), chất dinh dưỡng giảm sau mỗi chu kỳ kinh doanh nương rẫy.
8 Phạm Xuân Hoàn (2004)[14], qua các kết quả nghiên cứu của các tác giả về đặc điểm tái sinh tự nhiên ở các trạng thái rừng khác nhau đã cho rằng bất kể quần xã thực vật rừng nào tái sinh sau nương rẫy đều là trạng thái trung gian trong chuỗi diễn thế thứ sinh. Quá trình phục hồi rừng này phụ thuôc chặt chẽ vào mức độ thoái hoá đất sau canh tác nông nghiệp và nguồn giống. Nguyễn Ngọc Bình (1970) [2] nghiên cứu sự thay đổi các tính chất và độ phì của đất qua quá trình diễn thế thoái hóa và phục hồi rừng của các thảm thực vật ở miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì biến động rất lớn ứng với mỗi loại thảm thực vật. Thảm thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì độ phì đất. Trần Ngũ Phương (1970) [22] trong công trình “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” đã đưa ra sơ đồ diễn thế suy thoái hay tiến hoá ở một số kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam. Tác giả nhận định rằng: diễn thế là một quá trình lâu dài và trải qua nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn là một mắt xích, tập hợp các mắt xích tạo thành chuỗi diến thế; Đất đai càng thoái hoá chuỗi diễn thế càng dài và ngược lại đất đai càng ít tác động thì chuỗi diễn thế càng ngắn. Hà Văn Tuế, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995)[32], đã nghiên cứu "Khả năng diễn thế tái sinh và quá trình sinh trưởng phát triển của thảm thực vật trên đất sau nương rẫy tại Kon Hà Nừng". Kết quả cho thấy tốc độ tăng trưởng của thảm thực vật nhanh, cây bụi xen gỗ tái sinh đồng loạt đã tự đào thải sau 5 - 6 năm chuyển thành rừng non có thành phần cây gỗ ưu thế đạt tới 6.100 cây/ha, khép tán, chiều cao trung bình đạt 5,9m, đường kính 5,3 cm. Các tác giả đề xuất với sự tái sinh đồng loạt của thành phần cây thân thảo, dây leo, cây bụi, cây gỗ, ngay từ năm thứ nhất cần có tác động phát luỗng để điều chỉnh thành phần loài cây nói trên, loại bỏ cây gỗ kém phẩm chất và giảm mật độ nơi có mật độ quá dày, tạo điều kiện để những cây gỗ phát triển tốt hơn.
9 Thời gian qua, các công trình nghiên cứu động thái phục hồi rừng bằng phương pháp theo dõi hệ thống trên ô mẫu định vị đang được các nhà khoa học quan tâm. Theo Phạm Xuân Hoàn và Trương Quang Bích (2009) [13]: Khi nghiên cứu động thái phục hồi rừng trên đất bỏ hoá sau khi di dân ở vườn quốc gia Cúc Phương giai đoan 1997-2007 cho thấy trên đối tượng rừng phục hồi sau nương rẫy cho thấy: Xu hướng chung là số lượng các loài cây gỗ tăng dần theo thời gian và theo đó tổ thành loài theo số cây và của những loài có ý nghĩa quan trọng về mặt lâm học trong quần xã cũng tăng. Sự biến đổi trong sinh trưởng đường kính ngang ngực (D1,3) và chiều cao vút ngọn (HVN) cho thấy rừng non phục hồi đang trong giai đoạn sinh trưởng khá nhanh. Sự xuất hiện một số loài và số lượng cá thể của nhóm thực vật ngoại tầng có mật khi độ tàn che đạt từ 0,5-0,6 trở lên đã minh chứng rõ nét cho không chỉ động thái cấu trúc quần xã mà còn cho cả quá trình phục hồi tính đa dạng sinh học ở khu vực này. Mật độ cây tái sinh có sự biến động lớn trong một khoảng thời gian ngắn (2002-2007), đã làm thay đổi một cách khá rõ nét về chất lượng cây tái sinh, cây có triển vọng được coi là cây có chiều cao đã vượt qua lớp cây bụi thảm tươi có chiều cao trung bình là 1,5 mét, đồng thời số loài chịu bóng tăng lên đồng nghĩa với việc hoàn cảnh rừng đang đi vào ổn định. Những loài cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh đang dần được thay thế bằng những loài có khả năng định cư lâu dài hơn, tính ổn định của quần xã cũng ngày một cao hơn. Phục hồi rừng tự nhiên có nhiều vấn đề cần chú trọng và phải đi sâu nghiên cứu nhiều tình tiết, kế cả những tình tiết nhỏ nhất, nên đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Về bản chất, phục hồi rừng tự nhiên là quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi lớp thảm thực vật ở những nơi có rừng trước đây bị mất đi. Những nghiên cứu đã được tiến hành đã chủ yếu tập trung vào tìm hiểu các qui luật diễn thế, các kết quả nghiên cứu phục hồi rừng
10 tự nhiên được công bố là cơ sở khoa học cho việc xây dựng các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng. 1.3. Nhận xét và thảo luận Các công trình nghiên cứu về diễn thế tái sinh rừng tự nhiên trên đây, đã đề cập đến một số nội dung nghiên cứu có liên quan tới đề tài. Tuy vậy, còn rất ít nghiên cứu phân tích định lượng về diễn thế rừng theo dõi trên các ô định vị lâu dài, việc nghiên cứu chưa mang tính toàn diện về phục hồi hệ sinh thái rừng, thời gian nghiên cứu còn ngắn. Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy ở VQG Bến En sẽ đi vào phân tích định lượng về diễn thế phục hồi của hệ sinh thái rừng đai thấp núi đất, trên cơ sở theo dõi số liệu ở các ô mẫu định vị từ năm 1997 đến nay mà các công trình đã nghiên cứu trước đây chưa đề cập sâu, nhằm góp phần bổ sung thêm những hiểu biết về phục hồi rừng tự nhiên nói chung và hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học ở VQG Bến En nói riêng.
11 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu tổng quát: Bổ sung cơ sở khoa học về động thái phục hồi hệ sinh thái rừng sau nương rẫy nói chung và nghiên cứu đặc điểm phục hồi rừng sau nương rẫy tại Vườn quốc gia Bến En nói riêng. - Mục tiêu cụ thể: + Đánh giá được hiện trạng chiều hướng và tốc độ phục hồi rừng sau nương rẫy ở VQG Bến En. + Góp phần bổ sung cơ sở thực tiễn phục vụ công tác phục hồi rừng và bảo tồn đa dạng sinh học ở VQG Bến En. 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nương rẫy bỏ hoang hóa từ các năm 1992, 1994, và 1996 qua thời gian phục hồi rừng đến năm 2012 cụ thể gồm: + Rừng phục hồi sau nương rẫy từ 1992 ở Bến Hồng- Làng Lườn, tiểu khu 634; + Rừng phục hồi sau nương rẫy từ năm 1994 ở Bến Nước, Bái Đình, tiểu khu 622; + Rừng phục hồi sau nương rẫy từ năm 1996 ở Yên Khang, Bái Đình, tiểu khu 622. - Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ giới hạn phạm vi nghiên cứu là rừng phục hồi sau nương rẫy của đồng bào Thái nằm trong các tiểu khu của VQG Bến En. Về nội dung, đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm cơ bản về cấu trúc và động thái phục hồi của các quần xã thực vật rừng phục hồi cho các đối