Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng thường xanh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng thường xanh tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước. 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 một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN MINH CHIẾN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP TỈNH BÌNH PHƯỚC LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Hà Tây 2007
i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN MINH CHIẾN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TẠI VƯỜN QUỐC GIA BÙ GIA MẬP TỈNH BÌNH PHƯỚC Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Trọng Bình Hà Tây 2007
i LỜI CẢM ƠN Để đánh giá kết quả sau ba năm đào tạo cao học lâm nghiệp 2004-2007, được sự nhất trí của Khoa Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp, tôi thực hiện Luận văn tốt nghiệp "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước" Cho phép tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới T.S. Nguyễn Trọng Bình đã hướng dẫn nhiệt tình, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu, những ý tưởng trong nghiên cứu khoa học và giúp tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Trường Đại học Tây Nguyên, Khoa đào tạo Sau đại học, các giảng viên, các anh chị em đồng nghiệp, bạn bè ở Vườn quốc gia Bù Gia Mập, Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bình Phước đã quan tâm giúp đỡ tôi hoàn thành bản Luận văn này. Do hạn chế về trình độ, thời gian và kinh nghiệm trong công tác nghiên cứu, bản luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung của các thầy giáo, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Hà Tây, 7/2007 Tác giả
ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC.................................................................................................................. ii MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN ................................................. iv KÝ HIỆU CÁC LOÀI CÂY TRONG LUẬN VĂN...................................................v DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ......................................................................... vi MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU............................................................3 1.1. Trên thế giới:.....................................................................................................3 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc .....................................................................................3 1.1.2 Nghiên cứu tái sinh rừng..............................................................................5 1.2 Ở trong nước: .....................................................................................................6 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng.............................................................................6 1.2.2 Nghiên cứu tái sinh rừng.............................................................................9 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................................................................................11 2.1. Mục tiêu nghiên cứu: ......................................................................................11 2.1.1.Về lý luận:..................................................................................................11 2.1.2.Về thực tiễn:...............................................................................................11 2.2. Phạm vi nghiên cứu:........................................................................................11 2.3. Đối tượng nghiên cứu: ....................................................................................11 2.4. Nội dung nghiên cứu:......................................................................................11 2.5. Phương pháp nghiên cứu: ...............................................................................12 2.5.1 Ngoại nghiệp ..............................................................................................12 2.5.2.Nội nghiệp..................................................................................................13 CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...........................................25 3.1 Quá trình hình thành Vườn quốc gia Bù Gia Mập...........................................25 3.2.1 Vị trí hành chính ........................................................................................25 3.2.1.1 Tọa độ địa lý: .......................................................................................25 3.2.1.2 Địa hình, địa mạo.................................................................................26 3.2.1.3 Địa chất ................................................................................................26 3.2.1.4 Thổ nhưỡng:.........................................................................................26 3.2.1.5 Khí hậu - Thuỷ văn ..............................................................................28 3.2.2 Tài nguyên rừng .........................................................................................29 3.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội và các hoạt động quản lý VQG Bù Gia Mập ........32 3.3.1 Tình hình dân cư trong phạm vi Vườn và 2 xã giáp ranh..........................32 3.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội: ......................................................................33 3.3.3 Tình hình quản lý Vườn quốc gia Bù Gia Mập ......................................33 3.4 Các công trình nghiên cứu của Vườn quốc gia Bù Gia Mập .........................35 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................37 4.1 Phân bố thành phần thực vật Vườn quốc gia Bù Gia Mập .............................37
iii 4.2. Tổ thành thành phần thực vật......................................................................38 4.3. Cấu trúc tổ thành tầng cây cao .....................................................................42 4.4.Cấu trúc sinh thái thành phần quần xã thực vật ............................................47 4.4.1. Kiểm tra sự thuần nhất các ô tiêu chuẩn. ..............................................47 4.4.2. Mô hình hóa phân bố N_D1.3 ở hai trạng thái rừng. ..............................51 4.4.3. Mô hình hoá phân bố N_Hvn ở hai trạng thái rừng. ...............................54 4.5. Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây .....................57 4.6. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất.........................................................58 4.7. Đánh giá khả năng tái sinh .............................................................................59 4.7.1 Đặc điểm tái sinh rừng ở các trạng thái nghiên cứu ..................................60 4.7.2 Mật độ và chất lượng tái sinh phân theo cấp chiều cao .............................62 4.7.3 Mô hình hóa Phân bố Nts-H tầng cây tái sinh ............................................65 4.8. Chỉ số đa dạng sinh học ..................................................................................67 4.9. Mối quan hệ sinh thái loài trong khu vực nghiên cứu ....................................67 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ...................................71 5.1 Kết luận ............................................................................................................71 5.2 Tồn tại: .............................................................................................................72 5.3 Khuyến nghị .....................................................................................................72 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… PHỤ LỤC……………………………………………………………………
iv MỘT SỐ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN VĂN BĐ : Biểu đồ c/ha : Cây/ha D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m (cm) G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha) G% : % tiết diện ngang G : Gộp ô tiêu chuẩn thuần nhất Khu BTTN : Khu Bảo tồn thiên nhiên Hvn : Chiều cao vút ngọn HD1.3 : Tương quan giữa đường kính với chiều cao HTPB : Hình thái phân bố IV% : Công thức tổ thành (mức độ quan trọng) MHH : Mô hình hóa N-ha : Mật độ (cây/ha) N% : Tỷ lệ % mật độ N-D1.3 : Phân bố số cây theo cỡ kính N-Hvn : Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn NLUT : Nhóm loài ưu thế Ngành TV : Ngành thực vật OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản QXTV : Quần xã thực vật VQG : Vườn quốc gia
v KÝ HIỆU CÁC LOÀI CÂY TRONG LUẬN VĂN TT Ký hiệu Tên loài TT Ký hiệu Tên loài 1 Bli Bình linh 14 Nho Nhọc 2 Bla Bằng lăng ổi 15 Nno Nhọ nồi 3 Bua Bứa 16 Tla Tam lang 4 Blo Bời lời 17 Trâ Trâm 5 De Dẻ 18 Tra Trám 6 Cho Chò chai 19 Thn Thành ngạnh 7 Kni Kơ nia 20 Tru Trường 8 Khv Kháo vàng 21 Sde Sao đen 9 Gao Gáo 22 Ươi Ươi 10 Lmu Lòng mức 23 Re Re 11 Nga Ngát 24 Dâu Dầu 12 Du Dúi 25 Lk Loài khác 13 Dng Dái ngựa 26
vi DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ Danh mục các bảng TT Tên bảng Trang 3.1 Hiện trạng rừng và sử dụng đất VQG Bù Gia Mập 29 4.1. Thành phần thực vật VQG Bù Gia Mập 37 4.2. Kết quả so sánh thành phần thực vật VQG Bù Gia Mập với các VQG 37 và Khu BTTN khác 4.3. Đặc trưng của trạng thái IIB 38 4.4. Đặc trưng của trạng thái IIIA2 40 4.5. Đặc trưng về cấu trúc tổ thành trạng thái IIB 42 4.6. Công thức tổ thành trạng thái IIB 43 4.7. Đặc trưng cấu trúc tổ thành trạng thái IIIA2 43 4.8 Công thức tổ thành trạng thái IIIA2 45 Kết quả kiểm tra thuần nhất theo chỉ tiêu D1.3 4.9. Kết quả kiểm tra về trung bình mẫu và phương sai - IIB3 46 4.10 Kiểm tra sự thuần nhất theo phương pháp Kruskal-Wallis -IIB 47 4.11 Kết quả kiểm tra về trung bình mẫu và phương sai mẫu - IIIA2. 47 4.12 Kiểm tra sự thuần nhất theo phương pháp Kruskal – IIIA2 48 Kết quả kiểm tra thuần nhất theo chỉ tiêu Hvn 4.13 Kiểm tra trung bình mẫu và phương sai mẫu - IIB 48 4.14 Kiểm tra trung bình và phương sai mẫu của các OTC - IIIA2. 49 4.15 Kiểm tra theo phương pháp Kruskal-Wallis - IIIA2 49 4.16 Kiểm tra trung bình mẫu và phương sai của 5OTC - IIIA2. 49 4.17 Kiểm tra theo phương pháp Kruskal-Wallis 5OTC - IIIA2. 48 Mô hình hóa phân bố 4.18 MHH phân bố N_D1.3 ở hai trạng thái rừng (các OTC thuần nhất). 50 4.19 MHH phân bố N_D1.3 ở hai trạng thái rừng.(các OTC không thuần 50 nhất). 4.20 MHH phân bố N_Hvn trạng thái IIIA2 (các OTC thuần nhất). 53 4.21. MHH phân bố N_Hvn hai trạng thái rừng (các OTC không thuần). 53 4.22. Bảng tính tương quan Hvn – D1,3 cho các trạng thái và OTC 56 4.23. Mạng hình phân bố cây rừng trên mặt bằng 58 4.24 Đặc trưng tổ thành cây tái sinh trạng thái IIB 59
vii 4.25 Đặc trưng tổ thành cây tái sinh trạng thái IIIA2 60 4.26 Xác định mật độ và chất lượng tầng tái sinh trạng thái IIB 61 4.27. Xác định mật độ và chất lượng tầng tái sinh trạng thái IIIA2 62 4.28 Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc trạng thái IIB 63 4.29 Phân bố cây tái sinh theo cấp chất lượng và nguồn gốc trạng thái 64 IIIA2 4.30 Kết quả kiểm tra độ thuần nhất cây tái sinh theo cấp chiều cao 64 4.31 MHH phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 65 4.32 Kết quả đánh giá chỉ số đa dạng sinh học 67 Danh mục các hình vẽ, đồ thị T.tự Nội dung Trang 4.1. Biểu đồ biểu diễn N_D1.3 ở trạng thái IIB. 51 4.2. Biểu đồ biểu diễn N_D1.3 ở trạng thái IIIA2. 51 4.3. Mô phỏng phân bố N_Hvn ở trạng thái IIIA2 (gộp 8 OTC 54 4.4. Các biểu mô phỏng N_Hvn ở trạng thái IIB. 55 4.5. Biểu đồ phân bố chất lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao – IIB 62 4.6. Biểu đồ phân bố chất lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao – IIIA2 63 4.7. Biểu đồ phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIB 65 4.8. Biểu đồ phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái IIIA2 66
1 MỞ ĐẦU Trong giai đoạn phát triển kinh tế xã hội hiện nay ở Việt Nam có thể nói rằng ngành lâm nghiệp đang đối mặt với nhiều thách thức để xây dựng hệ thống hành chính lâm nghiệp và các dịch vụ hỗ trợ hiện đại, năng động hiệu quả, có thể kết hợp được cả mục tiêu môi trường, kinh tế, xã hội trong thập kỷ mới. Không chỉ có Việt Nam mà ở nhiều nước khác trên thế giới cũng gặp thách thức khi hội nhập vào thế giới hiện đại – Các thách thức của hội nhập toàn cầu và những thay đổi trong môi trường thương mại quốc tế - Những chú ý ngày càng tăng của chính phủ và các nhà tài trợ tới bảo tồn đa dạng sinh học, nhu cầu áp dụng những phương thức quản lý rừng mới có thể kết hợp được các mục tiêu lớn của ngành - Bảo tồn tài nguyên thiên nhiên thông qua quản lý tốt hơn nữa các khu bảo tồn và phát triển các phương thức để quản lý là đặc biệt quan trọng đối với quốc gia và quốc tế. Nhằm đáp lại nhận thức và những mối lo ngại ngày càng gia tăng về sự suy kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên và sự xuống cấp của môi trường toàn cầu trong chiến lược bảo tồn quốc gia và quốc tế, Vườn quốc gia Bù Gia Mập được quy hoạch và xây dựng trong chiến lược xây dựng lại các khu bảo tồn thiên nhiên chung của cả nước. Tuy nhiên, cho đến nay vườn quốc gia Bù Gia Mập tuy đã có những bước tiến đáng kể, nhưng vẫn còn những vấn đề chưa được quan tâm đầy đủ, đặc biệt là việc nghiên cứu thực tiễn phục vụ cho việc quản lý, bảo vệ rừng hiệu quả. Nghiªn cøu cÊu tróc l©m phÇn lµ mét trong nh÷ng nhiÖm vô quan träng cña c¸c nhµ l©m nghiÖp. N¾m ®îc ®Æc ®iÓm cÊu tróc l©m phÇn, nhµ l©m nghiÖp cã thÓ chñ ®éng trong viÖc x¸c lËp c¸c kÕ ho¹ch vµ biÖn ph¸p kü thuËt t¸c ®éng chÝnh x¸c vµo rõng, gãp phÇn qu¶n lý vµ kinh doanh rõng bÒn v÷ng. Nh vËy, ®Ó kinh doanh rõng cã hiÖu qu¶ th× mét trong nh÷ng c«ng viÖc kh«ng thÓ thiÕu lµ nghiªn cøu vÒ cÊu tróc vµ t¸i sinh rõng. MÆc dï vËy, cho ®Õn nay nh÷ng nghiªn cøu vÒ cÊu tróc vµ t¸i sinh rõng vÉn cha thÓ bao qu¸t cho mäi khu rõng, cha thÓ lµm næi bËt nh÷ng ®iÓn h×nh vµ ®Æc thï cña mäi lo¹i h×nh rõng ë tõng khu vùc cô thÓ, ®Æc biÖt lµ rõng t¹i c¸c khu vùc phôc håi sinh th¸i cña c¸c vên quèc gia nãi chung vµ cña vên quèc gia Bï Gia MËp nãi riªng .
2 Trong thêi gian qua, viÖc khai th¸c vµ sö dông qu¸ møc, c«ng t¸c qu¶n lý b¶o vÖ rõng kÐm hiÖu qu¶ ë nhiÒu ®Þa ph¬ng khiÕn c¸c khu rõng gi¶m sót nhanh c¶ vÒ sè lîng vµ chÊt lîng. Nh÷ng t¸c ®éng nµy ®· ¶nh hëng lín ®Õn kh¶ n¨ng tån t¹i cña c¸c ph©n khu, lµm x¸o trén c¸c quy luËt cÊu tróc vµ t¸i sinh tù nhiªn cña rõng, diÔn thÕ rõng ®i theo chiÒu híng tiªu cùc bëi sù thiÕu hôt nh÷ng loµi c©y cã gi¸ trÞ, ®Êt ®ai bÞ tho¸i ho¸, rõng cã søc s¶n xuÊt thÊp vµ kÐm æn ®Þnh. Sù mÊt rõng ®· kÐo theo sù suy tho¸i vÒ c¸c nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn kh¸c, ®Æc biÖt lµ nguån tµi nguyªn níc. T¹i nhiÒu khu vùc hiÖn nay thêng xuyªn x¶y ra t×nh tr¹ng thiÕu níc nghiªm träng. Tõ ®ã, cuéc sèng vµ sù ph¸t triÓn kinh tÕ cña c¸c céng ®ång d©n c trong khu vùc bÞ ¶nh hëng, g©y khã kh¨n cho c«ng t¸c b¶o tån vµ ph¸t triÓn rõng đặc biệt t¹i vên quèc gia Bï Gia MËp Ph©n khu phôc håi sinh th¸i, n¬i chän ®iÓm nghiªn cøu cña ®Ò tµi, n¬i cßn tån t¹i c¸c khu rõng trªn c¸c triÒn nói còng ®ang trong t×nh tr¹ng nh trªn. V× vËy x¸c ®Þnh c¸c biÖn ph¸p kü thuËt t¸c ®éng phï hîp nh»m phôc håi vµ ph¸t triÓn diÖn tÝch rõng trªn Ph©n khu phôc håi sinh th¸i lµ mét nhiÖm vô quan träng. Tuy nhiªn, ®Ó cã ®îc nh÷ng biÖn ph¸p kü thuËt t¸c ®éng chÝnh x¸c vµ hiÖu qu¶ th× nh÷ng hiÓu biÕt vÒ ®Æc ®iÓm l©m häc, trong ®ã cã ®Æc ®iÓm cÊu tróc vµ t¸i sinh tù nhiªn ®îc xem lµ nh÷ng c¬ së quan träng nhÊt. Do thiÕu nh÷ng nghiªn cøu c¬ b¶n vµ hÖ thèng vÒ cÊu tróc vµ t¸i sinh rõng, ë nhiÒu n¬i ngêi ta kh«ng d¸m t¸c ®éng vµo rõng b»ng bÊt kú biÖn ph¸p kü thuËt nµo, hoÆc nÕu cã th× hiÖu qu¶ cña c¸c biÖn ph¸p t¸c ®éng kh«ng cao, g©y nhiÒu hËu qu¶ tiªu cùc ®èi víi rõng. Gi¶i ph¸p kü thuËt ¸p dông cho lo¹i h×nh Ph©n khu phôc håi sinh th¸i hiÖn nay theo chøc n¨ng nhiÖm vô cña vên chñ yÕu lµ kÕt hîp khoanh nu«i phôc håi tù nhiªn víi biÖn ph¸p t¸c ®éng mang tÝnh ®ét ph¸ nh»m ph¸t huy tèi ®a søc s¶n xuÊt còng nh c¸c chøc n¨ng cã lîi kh¸c cña rõng, ®ång thêi vÉn b¶o tån c¸c nguån gen vµ tÝnh ®a d¹ng sinh vËt nguån tµi nguyªn thiªn nhiªn quý gi¸ nµy. XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu thùc tiÔn ®ã, ®Ò tµi: "Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước" ®îc thùc hiÖn nh»m gãp phÇn bæ sung nh÷ng hiÓu biÕt míi vÒ cÊu tróc vµ t¸i sinh tù nhiªn quÇn x· thùc vËt rõng, tÝnh ®a d¹ng sinh vËt vµ híng ph¸t triÓn bÒn v÷ng hÖ sinh th¸i rõng cña vên.
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Việc nghiên cứu về rừng tự nhiên được rất nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm, các nghiên cứu này đóng góp rất lớn vào xây dựng các mô hình chuẩn, cơ sở khoa học và lý luận cho công tác quản lý rừng. Tuy nhiên, đối tượng rừng tự nhiên rất đa dạng, phức tạp về thành phần tổ thành loài, cấu trúc tầng tán...ở các vùng địa lý khác nhau hình thành nên kiểu rừng riêng biệt. Vì vậy, việc nghiên cứu về các đặc điểm cấu trúc rừng luôn được quan tâm xem xét hàng đầu trong công tác quản lý kinh doanh rừng. Tác giả xin trình bày một vài vấn đề nghiên cứu trong và ngòai nước làm cơ sở khoa học và lý luận cho nghiên cứu thực tiễn tại Vườn quốc gia Bù Gia Mập. 1.1. Trên thế giới: 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái cực kỳ phức tạp, bao gồm nhiều thành phần sinh vật với các quy luật sắp xếp khác nhau theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng là một nhân tố sinh thái và là kết quả của quá trình chọn lọc, đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh sống xảy ra ngoài tự nhiên. Các yếu tố của cấu trúc rừng bao gồm: mật độ, tầng phiến, tầng thứ, mạng hình phân bố, cấu trúc tuổi…. Trên quan điểm sinh thái, cấu trúc rừng là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng tiến tới phát triển bền vững trong lâm nghiệp. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên được nhiều tác giả trong và ngoài nước đề cập đến từ những năm đầu của thế kỷ XX. Nhìn chung, các tác giả đều quan tâm đến việc xây dựng một mô hình rừng chuẩn, ổn định phục vụ công tác quản lý hiệu quả, đáp ứng các yêu cầu về kinh tế, xã hội và sinh thái. Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.N. (1964) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa trong
4 đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Catinot (1965) [2] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến...tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối qua hệ trong sự phức tạp. Odum E.P (1971) [19] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Theo các quan điểm trên, các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niện về hệ sinh thái rừng và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học. Về mô tả hình thái cấu trúc rừng: Rừng mưa nhiệt đới đã được nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu, như: Catinot R. (1965), Plaudy J... Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng. Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: dạng sống, tầng phiến... Rollet (1971) đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, như tương quan giữa chiều cao với đường kính D1.3, tương quan giữa đường kính tán với đường kính D1.3 và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy. Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng: Với xu thế chuyển từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thông kê toán học đã trở thành công cụ cho các nhà khoa học lượng hóa các quy luật của tự nhiên và xã hội. Trong các nghiên cứu về rừng tự nhiên, nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1.3), phân bố số cây theo chiều cao (N-H) phân chia tầng thứ được nhiều tác giả thực hiên có hiệu quả, ngoài việc phản ánh cấu trúc nội
5 tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để điều tra, thống kê tài nguyên rừng. Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có rất nhiều quan điểm: Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rõ ràng nên việc phân chia tầng tán còn hạn chế. Đối với rừng mưa nhiệt đới nhiều tác giả chia 3 tầng: Tầng cây cao (tầng vượt tán), tầng tán chính, tầng dưới tán. Một số tác giả khác chia tầng tán rừng thành 5 tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng dưới tán, tầng cây bụi và trảng cỏ (Walton, Myutt Smith 1955) Một nghiên cứu khác, Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Phân bố số cây theo đường kính Nhà khoa học đầu tiên đề cập đến là Mayer (1934), Ông đã mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học có dạng đường cong liên tục giảm, về sau phương trình này lấy tên Ông (Phương trình Mayer). Ngoài ra còn có khá nhiều tác giả khác đề xuất một số hàm toán học như: Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắm phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista & H.T.Z Docouto (1992) nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Marsanboo – Brazin dùng hàm toán Weibull để mô tả phân bố N_D [3]. [9]. Phân bố số cây theo chiều cao (N/H) Phương pháp kinh điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẩu diện đồ. Qua đó sẽ nhận thấy sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây điển hình là Richards (1950) [15]. Phân bố có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để mô tả phân số này, tùy thuộc vào điều kiện và kinh nghiệm mà các tác giả sử dụng các hàm toán học khác nhau. 1.1.2 Nghiên cứu tái sinh rừng Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành lâm nghiệp của thế giới đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao để đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế. Nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở
6 Đức và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) đã gọi là "bệnh sởi trồng rừng" do thiếu sinh tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học đã nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên. Trong phương thức rừng đều tuổi của Malayxia (MUS, 1945), nhiệm vụ đầu tiên được ghi trong lịch trình là điều tra tái sinh theo ô vuông 1/1000 mẫu Anh (4 m2), để biết xem tái sinh có đủ hay không và sau đó mới tiến hành các tác động tiếp theo.. Van steens (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở rừng mưa nhiệt đới: Tái sinh phân tán liên tục của loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của loài cây ưa sáng [13], [14]. Richards P.W (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới, đã kết luận cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số có dạng phân bố Poisson. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1955) đã đề nghị một phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh.. Baur G.N (1962) [1] Đối với rừng nhiệt đới, các nhân tố như ánh sáng, độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tái sinh, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, nhưng đối với sự nầy mầm thì ảnh hưởng đó không rõ. Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng thường xanh nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng. 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 trong nước: 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng Trần Ngũ Phương (1970) [14] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi
7 tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp thay thế…trong mỗi chuỗi diễn thế tự nhiên như vậy, số lần thay thế tối đa cũng chỉ có thể là 3, vì rừng nhiều tầng tối đa cũng chỉ có thể có 3 tầng cây gỗ.. Thái Văn Trừng (1978) [18] đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Thái Văn Trừng đã cải tiến và bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit – Richards để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỷ lệ nhỏ hơn và ghi ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và hậu vật cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý và địa hình. Trong những năm gần đây có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là các công trình của các tác giả: Đồng Sĩ Hiền (1974), Nguyễn Hải Tuất (1975) ….Theo Đồng Sỹ Hiền (1974): “Tổng thể những cây hình thành một khoảng rừng thuần nhất nhiều hay ít. Vì thế trong thực tiễn, rừng tự nhiên nhiệt đới nước ta, chỉ cây những cây dù khác loài, khác tuổi mọc thành rừng nghĩa là cùng nhau sinh trưởng trên một diện tích nào đó với mật độ nhất định, hình thành một đơn vị sinh vật học, một lâm phần có quy luật nhất định” a. Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N_D1.3) Với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi theo Đồng Sĩ Hiền (1974) [5] cho thấy, dạng tổng quát của phân bố N_D 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 ông đã chọn hàm Mayer để mô phỏng quy luât cấu trúc đường kính cây rừng, Nguyễn Hải Tuất (1986) [7] sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo. Bảo Huy (1993) [8] đã thử nghiệm 4 dạng hàm cho từng loài ưu thế, Bằng lăng, Căm xe, Kháo, Chiêu liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá Bằng lăng khu vực Tây Nguyên tác giả kết luận hàm phân bố khoảng cách thích hợp hơn các dạng phân bố khác.
8 Trần Văn Con (1991) [3], Lê Minh Trung (1991)….cho rằng hàm Weibull là thích hợp hơn cả. Theo Đào Công Khanh (1996) [11] dạng tần số tích lũy thích hợp vì biến động của đường thực nghiệm này nhỏ rất nhiều so với biến động số cây hay phần trăm số cây ở các cớ kính [3], [11]. Việc nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ kính N_D1.3 trong những năm gần đây không chỉ phục vụ cho công tác điều tra như xác định trữ lượng lâm phần, tổng tiết diện ngang, mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong nuôi dưỡng, làm giàu rừng. b. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-H) Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [5] cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N_H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn. Thái Văn Trừng (1978) [18] trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV. Bảo Huy (1993) [8], Đào Công Khanh (1996) [11]….các tác giả đều nhận xét chung là phân bố N_H có dạng đường cong một đỉnh và nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, mô tả bằng hàm Weibul là thích hợp hơn cả. Trong c¸c quy luËt ph©n bè thùc nghiÖm th× quy luËt ph©n bè sè c©y theo ®êng kÝnh vµ quy luËt ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao lµ hai quy luËt ®îc quan t©m ®Æc biÖt, v× th«ng qua hai quy luËt nµy, ta cã thÓ biÕt ®îc nh÷ng quy luËt cÊu tróc c¬ b¶n cña l©m phÇn vÒ kÕt cÊu mËt ®é vµ tÇng thø, ®Ó qua ®ã cã nh÷ng gi¶i ph¸p t¸c ®éng thÝch hîp vµo rõng, nh»m ®iÒu chØnh cÊu tróc rõng, dÉn d¾t rõng ®Õn cÊu tróc cã thÓ ®¸p øng ®îc c¸c môc tiªu mong muèn. ViÖc sö dông c¸c hµm to¸n häc trong viÖc m« pháng c¸c quy luËt ph©n bè ®· ®îc c¸c t¸c gi¶ cè g¾ng c¶i thiÖn b»ng c¸c d¹ng hµm kh¸c nhau, theo híng lµ dïng c¸c hµm sè mò bËc cao vµ nhiÒu tÇng nh»m t¨ng ®é mÒm dÎo khi m« pháng c¸c quy luËt ph©n bè phøc t¹p, cã nhiÒu ®Ønh. Tuy nhiªn møc ®é phï hîp cña c¸c hµm nµy cßn cha cao, nhÊt lµ khi ®èi tîng ®· qua chÆt chän nhiÒu lÇn hay bÞ khai th¸c tr¾ng, cã nhiÒu líp c©y t¸i sinh liªn tiÕp tham gia vµo quÇn thÓ rõng.
9 1.2.2 Nghiên cứu tái sinh rừng Rừng nhiệt đới Việt Nam mang đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung nhưng do bị tác động của con người nên nhưng quy luật tái sinh bị thay đổi. Trần Ngũ Phương (1965) [14] kết luận: “ Trong quá trình một tầng nào đó của rừng bắt đầu già cỗi thì tầng ấy đã chuẩn bị cho bản thân nó một lớp cây con tái sinh để sau này sẽ thay thế nói sau khi nó tiêu vong”, tác giả cũng rút ra các rằng quy luật tái sinh tự nhiên này biểu hiện không đều, khi có, khi không, chỗ thưa chỗ dày, chỗ tốt, chỗ không tốt như vậy mô phỏng theo thiên nhiên một cách thông minh là mô phỏng theo phương pháp nhân tạo, làm như vậy, cấu trúc phân tầng của rừng luôn luôn đảm bảo về lượng cũng như về chất [14]. Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh [18]. Nguyễn Văn Trương (1983) [20] khi nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với lớp cây tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài đã rút ra kết luận: Muốn cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động rõ ràng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên. Điều kiện này không thực hiện được trong rừng tự nhiên ổn định mà chỉ có trong rừng chuẩn sự tái sinh liên tục đã có sự điều tiết khéo léo của con người. Nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng – Lạng Sơn và vùng Ba Chẽ - Quảng Ninh, Vũ Tiến Hinh (1991) [4] nhận xét: “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 của tầng cây tái sinh của những loài cây đó cũng tăng theo”. Nghiên cứu sự biến động về mật độ và tổ thành loài cây trong các trạng thái thực bì ở Quảng Ninh, Nguyễn Thế Hưng (2003) [7]: Trong lớp cây tái sinh tự nhiên ở rừng non phục hồi thành phần loài cây ưu sáng cực đoan giảm nhường chổ cho nhiều loài cây ưu sáng sống định cư và có đời sống dài chiếm tỷ lệ lớn, thậm chí trong tổ thành cây tái sinh đã xuất hiện một số loài cây chịu bóng sống dưới tán
10 rừng như: Bứa, Ngát…sự có mặt với tần số khá cao của một số loài cây ưa sáng định cư và một số loài cây chịu bóng là dấu hiệu chuyển biến tích cực của diễn thế rừng. Theo tác giả, khả năng tái sinh tự nhiên của các trạng thái thực vật có liên quan nhiều đến độ che phủ, mức độ thoái hóa của thảm thực vật, phương thức tác động của con người và tổ thành loài trong quần xã.. Đề tài đã kế thừa những kết quả từ các công trình nghiên cứu của các tác giả đi trước để tham khảo cho việc nghiên cứu và đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào đối tượng có hiệu quả nhất.
11 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu: 2.1.1.Về lý luận: Nghiên cứu và bổ sung cơ sở khoa học về cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh của Vườn quốc gia Bù Gia Mập, trong hệ thống các vườn quốc gia trong cần được bảo tồn và phát triển. 2.1.2.Về thực tiễn: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng thường xanh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng thường xanh tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập, tỉnh Bình Phước. 2.2. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu hai diện tích rừng có diện tích lớn tại Vườn Quốc gia Bù Gia Mập. 2.3. Đối tượng nghiên cứu: Kiểu rừng đề tài tập trung nghiên cứu là kiểu rừng lá rộng thường xanh, hỗn loài, với kiểu trạng thái rừng IIB, IIIA2 (theo phân loại của Loeschau, 1963). 2.4. Nội dung nghiên cứu: Để đạt được những mục tiêu đã đặt ra về lý luận cũng như thực tiễn, đề tài tiến hành nghiên cứu theo các nội dung sau: 2.4.1 Nghiên cứu cấu trúc lâm phần: Tổ thành tầng cây cao; Tổ thành loài tầng cây tái sinh. 2.4.2 Nghiên cứu quy luật kết cấu mật độ: Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1.3). 2.4.3 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng thứ của rừng: Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N-H) 2.4.4 Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất