Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên ở một số tỉnh miền núi phía bắc từ số liệu các OĐVNCST

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm xác định được một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và tầng cây tái sinh; đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho phục hồi và phát triển rừng tự nhiên. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

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 một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên ở một số tỉnh miền núi phía bắc từ số liệu các OĐVNCST

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ ptnt Tr-êng ®¹i häc l©m nghiÖp ----------------------- ®µo xu©n tíi Nghiªn cøu mét sè ®Æc ®iÓm cÊu tróc rõng tù nhiªn ë mét sè tØnh miÒn nói phÝa b¾c tõ sè liÖu c¸c o§VNCST LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Hµ Néi, 2010
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ ptnt Tr-êng ®¹i häc l©m nghiÖp ----------------------- ®µo xu©n tíi Nghiªn cøu mét sè ®Æc ®iÓm cÊu tróc rõng tù nhiªn ë mét sè tØnh miÒn nói phÝa b¾c tõ sè liÖu c¸c o§VNCST Chuyªn ngµnh: L©m häc Mã số: 60.62.60 LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: Gs.ts. vò tiÕn hinh Hµ Néi, 2010
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm qua, cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, nhu cầu gỗ và lâm sản ngày càng tăng, kéo theo việc khai thác và sử dụng rừng quá mức, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả ở nhiều địa phương khiến các khu rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Diễn thế rừng đi theo chiều hướng tiêu cực bởi sự thiếu hụt các loài cây có giá trị, đất đai bị thoái hoá, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định. Sự mất rừng kéo theo sự suy thoái về các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác, đặc biệt là nguồn tài nguyên nước. Hiện nay, nhiều nơi đã xảy ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. Vì vậy, cuộc sống và sự phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư trong khu vực bị ảnh hưởng, gây khó khăn cho công tác phát triển rừng. Để khắc phục tình trạng trên, Đảng, nhà nước và ngành Lâm nghiệp đã đưa ra nhiều chủ trương chính sách nhằm phát triển bền vững tài nguyên rừng như: chủ trương hạn chế khai thác tiến tới đóng cửa rừng tự nhiên nhằm bảo vệ khoanh nuôi phục hồi rừng, chương trình bảo vệ 9,3 triệu ha rừng hiện có, chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng... Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp nhất với mục đích quản lý, nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng. Tuy nhiên, do thiếu những nghiên cứu cơ bản về hệ thống cấu trúc và tái sinh rừng nên ở nhiều nơi người ta không dám tác động vào rừng bằng bất kỳ biện pháp kỹ thuật nào hoặc nếu có thì hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật cũng không cao gây nhiều hậu quả tiêu cực tới rừng. Trên quan điểm sinh thái, đặc điểm cấu trúc thể hiện rõ mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường. Mỗi khu vực, mỗi điều kiện sinh thái khác nhau sẽ cho những khu rừng có tính đặc thù khác nhau cần được nghiên cứu. Khu vực miền núi phía bắc, diện tích rừng tự nhiên nhiều nhưng hiện nay đang bị suy giảm nghiêm
2 trọng cả về số lượng lẫn chất lượng, các biện pháp kỹ thuật áp dụng ở đây chủ yếu là khoanh nuôi, bảo vệ mà ít có biện pháp tác động mang tính đột phá phát huy tối đa sức sản xuất cũng như các chức năng có lợi khác của rừng, đồng thời vẫn bảo tồn nguồn gen và tính đa dạng sinh học. Thực tiễn đã chứng minh rằng, các giải pháp 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. Do vậy, việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc ở từng khu vực sẽ giúp cho các nhà Lâm học có thể chủ động trong việc xác lập kế hoạch và các biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý kinh doanh rừng lâu bền. Xuất phát từ yêu cầu và thực tiễn đó, đề tài: "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên ở một số tỉnh miền núi phía bắc từ số liệu các OĐVNCST" được thực hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu biết mới về cấu trúc và tái sinh tự nhiên quần xã thực vật rừng, tính đa dạng sinh vật và hướng phát triển bền vững hệ sinh thái rừng tự nhiên.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cấu trúc rừng tự nhiên đã được rất nhiều tác giả trong và ngoài nước đề cập những năm gần đây, các công trình nghiên cứu về vấn đề này nhằm xây dựng các cơ sở khoa học phục vụ quản lý, bảo vệ, kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả cao, đạt yêu cầu về kinh tế lẫn môi trường sinh thái. Tuy nhiên, với sự đa dạng và phong phú của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới tại Việt Nam thì vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng vẫn là một ẩn số đối với các nhà nghiên cứu, có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu trong và ngoài nước như sau: 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh Công việc rất cần thiết và thường được làm đầu tiên trong kinh doanh rừng tự nhiên là phân loại rừng, đặc biệt là rừng tự nhiên nhiệt đới có cấu trúc phức tạp. Phân loại rừng nhằm mục tiêu xác định các đơn vị kinh doanh để đi tới hoạt động kinh doanh rừng có hiệu quả cao. - Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [22], trên thế giới có nhiều trường phái phân loại rừng khác nhau như: * Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu G.F.Môrôdôp (1912) tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành là: (1) Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; (2) Hoàn cảnh địa lý; (3) Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; (4) Nhân tố lịch sử, địa chất; (5) Tác động của con người. P.S. Pôgrepnhiac, xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdôp phân loại rừng tự nhiên thành 3 cấp: (1) Kiểu lập địa: là cấp phân loại lớn nhất, bao gồm mọi khu đất có điều kiện thổ nhưỡng giống nhau, kể cả khu đất có rừng hay không có rừng. (2) Kiểu rừng: là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ
4 nhưỡng và khí hậu giống nhau. (3) Kiểu lâm phần: bao gồm những khoảnh rừng giống nhau cả về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và quần lạc thực vật rừng. * Trường phái Bắc Âu: có 2 quan điểm khác nhau + Quan điểm sinh thái học: Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố là độ ẩm và độ phì. Độ ẩm chia làm 5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu. Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng. + Quan điểm địa lý thực vật: Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản. - Theo Hoàng Kim Ngũ (2005) [26] về cách Phân loại rừng ở Trung Quốc: Các nhà sinh thái học và lâm học Trung Quốc đã tham khảo những nguyên tắc và phương pháp phân loại của một số nhà sinh thái thực vật nước ngoài, đã áp dụng phương pháp phân loại đẳng cấp, nguyên tắc sinh thái quần xã, đặc trưng tổng hợp của bản thân quần xã làm căn cứ như: tổ thành loài của quần xã, kết cấu ngoại mạo, phân bố địa lý, động thái diễn thế, môi trường sinh thái để chia ra các cấp phân loại khác nhau. Đơn vị phân loại chủ yếu là 3 cấp: (1) Loại hình thực bì (đơn vị cấp cao); (2) Quần hệ (đơn vị cấp trung); (3) Quần xã (đơn vị cơ bản). Trên mỗi cấp lại chia ra các cấp phụ. Căn cứ phân loại đơn vị cấp cao chủ yếu dựa vào ngoại mạo, kết cấu và đặc trưng sinh lý, sinh thái, cấp trung và dưới cấp trung chủ yếu căn cứ vào tổ thành loài. Nhìn chung, mỗi cách phân loại tuỳ thuộc vào kiểu rừng và mục đích kinh doanh mà lựa chọn nhân tố chủ đạo phân loại khác nhau. 1.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng 1.1.2.1. Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian, là một hình thái biểu hiện
5 bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp, đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng. Những năm gần đây, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc rừng đã được bàn luận và có rất nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các biện pháp tác động hợp lý đối với rừng tự nhiên. Các phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945),… Richard P.W (1952) [32], đã phân biệt tổ thành thực vật rừng mưa thành hai loại: rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây rất phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản và trong những điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Baur G.N (1964) [1], đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, tác giả đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Các phương thức xử lý mà tác giả đưa ra đều có 2 mục tiêu rõ rệt: (1) nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và cây phi mục đích để tạo không gian dinh dưỡng và ánh sáng hợp lý cho các cây có giá trị sinh trưởng, phát triển. (2) tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo sau khi khai thác, chăm sóc nuôi dưỡng rừng. Từ đó, tác giả đã đưa ra nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Odum E.P (1971) [27], đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái của Tansley A.P, năm 1935. Các sinh vật và hoàn cảnh bên ngoài của chúng luôn có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và ở trạng
6 thái thường xuyên có tác động. Từ đó, khái niệm về hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. 1.1.2.2. Mô tả hình thái cấu trúc rừng Richards P.W (1952) [32] cho rằng, đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng mưa thường có nhiều tầng, trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và cây thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dạng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. Catinot R (1965) [6], nghiên cứu những cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại và đưa ra những khái niệm dạng sống, tầng phiến. Biểu diễn các đặc trưng cấu trúc rừng mưa và hình thái của chúng bằng những phẫu đồ rừng. Rollet (1971) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], đã mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa bằng các phẫu đồ, biểu diễn các mối tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực, tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực bằng các hàm hồi quy. Kraft (1884) (theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [22], tiến hành phân chia những cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng. Phân cấp Kraft với các tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng đơn giản và dễ áp dụng, phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng. Như vậy, khi nghiên cứu về tầng thứ, hầu hết các tác giả đưa ra những nhận xét mang tính định tính, chưa thực sự phản ánh được sự phức tạp về cấu trúc của rừng tự nhiên nhiệt đới. 1.1.2.3. Nghiên cứu về quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là một quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đã được nhiều tác giả nghiên cứu. Các công trình nghiên
7 cứu quy luật này, hầu hết dùng phương pháp giải tích, tìm các phương trình toán học dưới dạng nhiều phân bố xác suất khác nhau. + Meyer (1934) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], mô tả phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer. + Rollet (1971) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m dưới dạng phân bố xác suất. + Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố. Bally (1973) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba. Diatchenko, Z.N (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], sử dụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theo đường kính lâm phần Thông ôn đới. Loetsch (1973) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], dùng hàm Beta để nắm phân bố thực nghiệm. J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [9], trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo-Brazin đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D1.3. Nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, hàm Pearson… 1.1.3. Nghiên cứu về tái sinh rừng Khi điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) (theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [22], các ô đo đếm điều tra tái sinh có diện tích từ 1 - 4 m2. Do diện tích điều tra nhỏ nên việc đo đếm được dễ dàng nhưng yêu cầu số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng, điều này cũng được thừa nhận ở các công trình nghiên cứu sau này. Barnard (1955) (theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [22], để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, tác giả đã đưa ra phương pháp “điều tra chuẩn
8 đoán”, theo phương pháp này kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Bara (1954), Budowski (1956) (theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [22] cho rằng, dưới tái sinh rừng nhiệt đới nói chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể. Van Steenis (1956) (theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [22] cho rằng, hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở 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 ở rừng thứ sinh, một hiện tượng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới. Baur G.N (1964) [1], khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Tác giả có nhận xét, trong rừng nhiệt đới nếu thiếu ánh sáng thì sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm thì ảnh hưởng là không rõ ràng. Các công trình nghiên cứu về tái sinh rừng sau này, nhiều tác giả có nhận xét: Thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh, mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh; Với rừng mưa nhiệt đới số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Số lượng loài cây có giá trị về kinh tế không nhiều, đây là những loài được ưu tiên trong kinh doanh rừng, các loài cây ít có giá trị kinh tế thường không được quan tâm, khi tác động các biện pháp kỹ thuật thường tiến hành loại bỏ những loài cây này, mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng. Khi nghiên cứu về tái sinh, hầu hết các tác giả đều dựa trên cơ sở thu thập số liệu tái sinh trên ô dạng bản để phân tích, đánh giá. Cần kết hợp cả ba
9 chỉ tiêu: mật độ, sức sống, khả năng sinh trưởng của cây con để đánh giá, nhưng khi phân tích có thể tách riêng. Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên. Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng trong đề tài này. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh Năm 1960 để phục vụ cho công tác điều tra, điều chế rừng gỗ mỏ Quảng Ninh, các nhà khoa học Việt Nam đã ứng dụng phương pháp phân loại rừng của Loeschau để phân loại rừng theo trạng thái hiện tại. Đây là hệ thống phân loại được sử dụng trong thời gian dài và phổ biến ở Việt Nam. Viện Điều tra - Quy hoạch rừng, đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau, cải tiến cho phù hợp hơn với đặc điểm rừng tự nhiên Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống này vào việc phân loại trạng thái rừng hiện tại phục vụ công tác quy hoạch, thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên. Thái Văn Trừng (1978) [37], dựa trên quan điểm sinh thái đã xây dựng hệ thống phân loại thảm thực vật, chia rừng tự nhiên Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật. Theo tác giả: không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả đã sử dụng ở vùng ôn đới. Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại. Nhóm nhân tố sinh thái tham gia tác động trong quá trình hình thành các kiểu thảm thực vật gọi là những nhóm nhân tố sinh thái phát sinh, bao gồm: Địa lý - địa hình; Khí hậu - thuỷ văn; Đá mẹ - thổ nhưỡng; Khu hệ thực vật; Sinh vật và con người. Phân loại rừng của Thái Văn Trừng có cơ sở khoa học chắc chắn, có cơ sở thực tiễn tại nước ta. Tuy nhiên, đơn vị phân loại còn quá lớn, trong quá trình kinh doanh rừng cần thiết phải chia nhỏ hơn nữa.
10 Vũ Đình Huề (1984) [16], dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau, phân chia trạng thái rừng phục vụ công tác kinh doanh rừng căn cứ vào trạng thái hiện tại. Vũ Biệt Linh (1984) [23], dựa vào mục đích, nội dung, phương thức kinh doanh phân chia rừng, đất rừng nhằm tổ chức và định hướng tác nghiệp kinh doanh theo các đối tượng khác nhau để đạt được hiệu quả cao nhất. Vũ Đình Phương (1988) [29], khi xác định cấu trúc quần thể rừng phù hợp cho từng đối tượng và mục tiêu điều chế đã dựa vào các đặc trưng: nhóm sinh thái tự nhiên, giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, đặc điểm thổ nhưỡng để phân chia rừng thành những lô khác nhau phục vụ điều chế rừng. Bảo Huy (1993) [18], dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau phân chia trạng thái rừng hiện tại của lâm phần Bằng lăng ở Tây nguyên. Thông qua trị số IV% tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau. Đào Công Khanh (1996) [20], dựa vào tổ thành các loài cây mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xác định các biện pháp kỹ thuật lâm sinh. Lê Sáu (1996) [33], dựa trên bảng phân loại Loeschau để phân loại trạng thái các lâm phần rừng kín thường xanh ở Kon Hà Nừng. Hầu hết nghiên cứu của các tác giả những năm gần đây khi phân chia rừng đều dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau, được Viện Điều tra - Quy hoạch rừng cải tiến cho phù hợp hơn với đặc điểm rừng tự nhiên Việt Nam. Như vậy, việc phân loại tài nguyên rừng ở Việt Nam là rất cần thiết cho nghiên cứu, cũng như phục vụ sản xuất kinh doanh. Tuỳ mục tiêu và đối tượng cụ thể mà áp dụng các phương pháp phân chia khác nhau, nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong kinh doanh rừng.
11 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên của nước ta rất phong phú. Hầu hết các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên, việc làm đầu tiên thường được tiến hành là phân loại rừng, tiếp đó là xác định cấu trúc tổ thành rừng. Các nghiên cứu của các tác giả như: Thái Văn Trừng (1978) [37], Vũ Đình Huề (1984) [16], Đào Công Khanh (1996) [20], Vũ Thị Thuần (2004) [36], Võ Văn Sung (2005) [34], Nguyễn Văn Hoàn và Lê Ngọc Công (2006) [15], Cao Thị Thu Hiền (2008) [12]… Để xác định tổ thành rừng, các tác giả đều sử dụng chỉ số IV% làm chỉ tiêu biểu thị hệ số tổ thành. Thông qua công thức tổ thành, đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh tổng hợp trong công tác bảo vệ và khoanh nuôi phục hồi rừng. Khi nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng, hầu hết các tác giả đi sâu vào việc tìm ra hàm toán học thích hợp, mô phỏng tốt các quy luật phân bố thực nghiệm và các quy luật tương quan. Trong các quy luật phân bố thì quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) là quy luật được quan tâm đặc biệt, vì thông qua quy luật này, có thể biết được những quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần về kết cấu mật độ và tầng thứ, để qua đó có những giải pháp tác động thích hợp vào rừng, nhằm điều chỉnh cấu trúc rừng, dẫn dắt rừng đến cấu trúc có thể đáp ứng được các mục tiêu mong muốn. Phải kể đến các công trình nghiên cứu sau: Đồng Sỹ Hiền (1974) [11], kết quả nghiên cứu về rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, cho thấy: dạng tổng quát của phân bố N/D1,3 là phân bố giảm, nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa và tác giả đã chọn hàm Meyer để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính. Nguyễn Hải Tuất (1986) [40], sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố N/D1.3 thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo.
12 Bảo Huy (1993) [18], khi nghiên cứu rừng nửa rụng lá, rụng lá Bằng lăng ở Đắc Lắc - Tây Nguyên đã sử dụng rất nhiều hàm phân bố lý thuyết để mô tả cho quy luật phân bố N/D1.3 thực nghiệm, tác giả kết luận: phân bố khoảng cách thích hợp hơn các dạng phân bố khác. Các nghiên cứu của tác giả Lê Sáu (1996) [33], Trần Cẩm Tú (1999) [39], Trần Văn Con (1999) [7], Võ Văn Sung (2005) [34], lại cho rằng hàm Weibull thích hợp hơn cả. Qua việc tham khảo tài liệu liên quan cho thấy, việc nghiên cứu phân bố N/D1.3 trong thời gian gần đây không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công tác điều tra như xác định tổng diện ngang, trữ lượng mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp lâm sinh trong nuôi dưỡng, làm giàu rừng. 1.2.3. Xây dựng mô hình cấu trúc mẫu Những năm gần đây, vấn đề xây dựng mô hình cấu trúc mẫu đã được nhiều tác giả đề cập, xuất phát từ những nghiên cứu cơ sở, các quy luật kết cấu, từ đó đề xuất các giải pháp tác động, nhằm đem lại hiệu quả cao nhất trong kinh doanh rừng, tiêu biểu phải kể đến các công trình: Nguyễn Hồng Quân (1983) [30], sử dụng hàm mũ theo dạng Meyer, xây dựng mô hình cấu trúc cho các kiểu rừng để phân cấp các lâm phần chặt chọn bằng cách thay đổi hệ số góc của phương trình khi điều kiện hoàn cảnh thay đổi. Vũ Biệt Linh (1984) [23], đưa ra kết cấu chuẩn và coi đó là kết cấu được lấy làm mức cần phải đạt được trong mục tiêu tạo rừng cho mỗi loại rừng mục đích. Nguyễn Văn Trương (1984) [38], trong nghiên cứu cấu trúc phục vụ công tác khai thác nuôi dưỡng rừng, tác giả đã đề xuất mô hình cấu trúc mẫu định lượng bằng toán học. Theo tác giả, mô hình cấu trúc mẫu là những mô
13 hình hoàn thiện nhất đã có trong tự nhiên và trên cơ sở khắc phục những tồn tại lớn mà sự ngẫu nhiên của thiên nhiên mang lại. Nguyễn Ngọc Lung (1985) [24], khi tổng kết những cơ sở bước đầu để xây dựng quy phạm khai thác gỗ, tác giả nhận xét: trong thực tiễn sản xuất, sau khi phân chia rừng ra các loại, mỗi loại thuần nhất về một số mặt nào đó như tổ thành, tầng thứ, phân bố N/D1.3… có thể chọn được một loại trong lô tốt nhất, có trữ lượng cao, năng suất cao, sinh trưởng tốt, tổ thành hợp lý nhất, có đủ thế hệ cây gỗ và cho sản lượng ổn định, ta coi đó là mẫu chuẩn tự nhiên và đây cũng chính là cái mà con người cần hướng tới trong quá trình kinh doanh rừng. Phùng Ngọc Lan (1986) [22], cho rằng: mô hình cấu trúc mẫu là mô hình có khả năng tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa, có sự phối hợp hài hoà giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một quần thể rừng có sản lượng, tính ổn định và chức năng phòng hộ cao nhất, nhằm đáp ứng mục tiêu kinh doanh nhất định. Vũ Đình Phương (1987) [28], khi nghiên cứu cấu trúc rừng và vốn rừng trong không gian và thời gian, cho rằng: cần phải tìm trong tự nhiên những cấu trúc mẫu có năng suất cao đáp ứng mục tiêu kinh tế trong từng khu vực. Bảo Huy (1993) [18], xuất phát từ lý thuyết mẫu chuẩn tự nhiên của Nguyễn Ngọc Lung, đã lựa chọn và xác lập các mô hình N/D mẫu cho từng đơn vị phân loại của rừng Bằng lăng ở Tây Nguyên. Từ đó, tác giả đã đề xuất điều chỉnh cấu trúc N/D theo cấu trúc mẫu hoặc đồng dạng trong phạm vi bé hơn đường kính giới hạn khai thác. Phạm Văn Điển (2006) [8], trong báo cáo tư vấn về quản lý rừng cộng đồng, tác giả đưa ra mô hình cấu trúc rừng chuẩn là mô hình: thứ nhất, phân bố tiết diện ngang thân cây trên bề mặt đất tương đối đồng đều, chênh lệch không quá hai lần giữa các ô thứ cấp; thứ hai, phân bố số cây theo cỡ đường
14 kính tuân theo luật giảm hàm Meyer và đảm bảo tổng tiết diện ngang, trữ lượng rừng đạt tới một trị số nhất định sao cho rừng không bị suy thoái. Bảo Huy (2007) [19], ứng dụng mô hình rừng ổn định trong quản lý rừng cộng đồng để khai thác và sử dụng bền vững gỗ củi ở các trạng thái rừng tự nhiên. Dựa vào cấu trúc N/D có dạng phân bố giảm, thiết lập mô hình rừng ổn định nhằm phục vụ cho việc quản lý rừng cộng đồng. Theo tác giả, mô hình rừng ổn định có dạng đồng dạng chuẩn trên cơ sở vốn rừng tối thiểu được tính bằng tổng tiết diện ngang. Trong Dự án Chương trình thí điểm lâm nghiệp cộng đồng cuối năm 2007, Cục Lâm nghiệp đã sử dụng thuật ngữ rừng mong muốn để chỉ rừng có cấu trúc nhất định trong từng giai đoạn diễn thế, có phân bố N/D, tổng tiết diện ngang (G), trữ lượng (M) đảm bảo rừng không bị suy thoái và cho phép khai thác rừng với cường độ thấp. Tóm lại, khi xây dựng mô hình cấu trúc mẫu hầu hết các tác giả thường quan tâm nhiều nhất là phân bố N/D1.3, nó là cơ sở cho việc khai thác và nuôi dưỡng thông qua việc điều chỉnh cấu trúc này. Như vậy, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã được quan tâm và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng. 1.2.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng Ở nước ta, kết quả về nghiên cứu tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, với đối tượng chủ yếu là tái sinh tự nhiên. Các công trình nghiên cứu cần điểm qua là: Thái Văn Trừng (1978) 37, cho rằng: 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 sống như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những
15 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. Vũ Đình Huề, Phạm Đình Tam (1989) 17, qua kết quả khảo nghiệm quy phạm khai thác đảm bảo tái sinh vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh có nhận xét: một trong những đặc điểm tái sinh phổ biến ở rừng nhiệt đới đó là hiện tượng tái sinh lỗ trống, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới những lỗ trống khác nhau, lỗ trống càng lớn cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán. Vũ Tiến Hinh (1991) 13], cho rằng: hệ số tổ thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ. Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng 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 sơ 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. Trần Xuân Thiệp (1996), nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng thuộc miền Bắc - Việt Nam. Tác giả kết luận: ở vùng 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 nhỡ là chủ yếu, nhóm loài cây lá kim 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
16 số lượng và chất lượng tái sinh tự nhiên thấp. Vùng Đông Bắc, số lượng cây tái 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. Như vậy, khi nghiên cứu về tái sinh rừng hầu hết các tác giả đề cập tới vấn đề tái sinh tự nhiên. Thực tế cho thấy, với điều kiện rừng tự nhiên nước ta hiện nay nhiều khu vực vẫn phải lấy tái sinh tự nhiên làm chủ đạo, còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hẹp. Vì vậy, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng vùng, từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác và đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng hiện nay. Tóm lại, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đều nhằm xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và tầng cây tái sinh, trên cơ sở đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động, để quản lý, sử dụng rừng một cách hiệu quả và bền vững nhất. Đề tài được thực hiện nhằm góp phần vào mục tiêu chung đó.
17 Chương 2 MỤC TIÊU - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 2.1.1. Về lí luận Góp phần hoàn thiện cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc xác định cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam. 2.1.2. Về thực tiễn - Xác định được một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và tầng cây tái sinh - Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho phục hồi và phát triển rừng tự nhiên. 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Phân loại trạng thái rừng 2.2.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao - Xác định công thức tổ thành - Đánh giá mức độ phong phú và đa dạng loài - Quy luật phân bố số loài theo đường kính ngang ngực - Quy luật phân bố số cây theo đường kính ngang ngực - Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất. 2.2.3. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh - Xác định công thức tổ thành - Mật độ cây tái sinh và mật độ cây tái sinh có triển vọng - Quy luật phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao - Chất lượng cây tái sinh ở các cỡ chiều cao - Nguồn gốc cây tái sinh - Hình thái phân bố cây tái sinh. 2.2.4. Đề xuất các biện pháp kĩ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng
18 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Mô tả các ô điều tra 2.3.1.1. OĐVNCST 330 - 59 OĐVNCST 330 - 59 nằm ở xã Thanh Sơn, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang. Dạng địa hình đồi núi thấp, độ cao tuyệt đối 300 m, độ dốc trung bình 250. Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm núi thấp, trạng thái ưu thế IIB+ Nứa, độ tàn che trung bình 0,6. Rừng có chức năng phòng hộ. Loài cây ưu thế là Trâm sừng. Cây bụi ưu thế là Bọ tếch, Trọng đũa, Xương gà, có chiều cao trung bình 1,5 - 2 m. Thảm tươi ưu thế là Cỏ lông lợn, Dương xỉ cao 0,4 m. 10 năm trước là rừng trung bình, hiện nay là rừng phục hồi. 2.3.1.2. OĐVNCST 330 - 65 OĐVNCST 330 - 65 nằm ở xã Đồn Đạc, huyện Ba Chẽ, tỉnh Quảng Ninh. Dạng địa hình núi thấp, độ cao tuyệt đối 286 m, độ dốc trung bình 250. Thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm núi thấp. Trạng thái ưu thế IIIA1+ Vầu. Loài cây ưu thế là Chẹo trắng, Trâm, Mán đỉa, Vầu, độ tàn che trung bình 0,7. Cây bụi ưu thế là Trọng đũa, Chìa vôi có chiều cao trung bình 1 m. Thảm tươi ưu thế: Cỏ lá, Cỏ 3 cạnh, cao 0,5 - 1m. Thực vật ngoại tầng: Song, Mây, chiều cao từ 1 - 3m. 10 năm trước đây rừng gỗ bị khai thác quá mức làm cho chất lượng rừng bị suy giảm nghiêm trọng. Hiện nay rừng đã đạt khoảng 400 - 500 cây/ha, rừng đã và đang được phục hồi trên toàn vùng, cây gỗ dần dần thay thế cây Vầu, Nứa. 2.3.1.3. OĐVNCST 336 - 36 OĐVNCST 336 - 36 nằm ở xã Quang Minh, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La. Kiểu rừng kín thường xanh, mưa ẩm núi trung bình. Trạng thái ưu thế IIIA2. Loài cây ưu thế Kháo vàng, Côm tầng, Dẻ gai độ tàn che 0,6. Cây bụi ưu thế là Trọng đũa, Ớt rừng, Cọc rào có chiều cao trung bình 1,3 m, độ che phủ 20%. Thảm tươi ưu thế: Sa nhân, Dương xỉ, Cỏ lá có chiều cao 0,5m, độ che phủ