Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên các trạng thái rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung, tỉnh Đăk Nông

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:85

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài này nghiên cứu xác định được một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh của các trạng thái rừng phổ biến thuộc KBTTN Nam Nung. Đề xuất được một số giải pháp nhằm quản lý rừng tại Khu BTTN Nam Nung một các bền vững. 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 và tái sinh tự nhiên các trạng thái rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung, tỉnh Đăk Nông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HẢI NINH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CÁC TRẠNG THÁI RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN NAM NUNG, TỈNH ĐĂK NÔNG Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI THẾ ĐỒI Hà Nội, 2012
i LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp, chuyên ngành Lâm học, khoá 18 (2010 - 2012). Trong quá trình học tập cũng như hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Ban Giám đốc Cơ sở 2, Khoa Đào tạo Sau đại học và các thầy giáo, cô giáo thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp, Trung tâm đào tạo thường xuyên tỉnh Lâm Đồng. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS. Bùi Thế Đồi - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tác giả cũng xin cảm ơn Ban lãnh đạo và các cán bộ nhân viên thuộc Khu Bảo tồn thiên nhiên Nam Nung, tỉnh Đắk Nông đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu ngoại nghiệp. Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban quản lý rừng phòng hộ huyện Đam Rông, tỉnh Lâm Đồng - nơi tác giả đang công tác đã tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tác giả xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình đã động viên, hỗ trợ về mọi mặt trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin cam đoan nghiên cứu này là của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này mà tôi sử dụng chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác Hà Nội, tháng 5/2012 Tác giả Lê Hải Ninh
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 VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3 1.1. Trên thế giới.......................................................................................... 3 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ........................................................ 3 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng .......................................................... 7 1.2. Ở Việt Nam ......................................................................................... 10 1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng........................................................ 10 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ........................................................ 12 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 16 2.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................... 16 2.2. Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu của đề tài ................................... 16 2.3. Nội dung nghiên cứu: ......................................................................... 16 2.3.1. Nghiên cứu hiện trạng rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung ....................................................................................................... 16 2.3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng phổ biến ở KBTTN Nam Nung.............................................................. 16 2.3.3. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng tại một số trạng thái rừng ở KBTTN Nam Nung .................................................. 17
iii 2.3.4. Đề xuất một số giải pháp trong quản lý rừng ở Khu BTTN Nam Nung ........................................................................................................ 17 2.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................... 17 2.4.1. Quan điểm phương pháp luận .................................................... 17 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ..................................................... 18 Chương 3. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....... 26 3.1. Vị trí địa lý và diện tích ..................................................................... 26 3.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................... 26 3.1.2. Diện tích ....................................................................................... 26 3.2. Địa hình, địa thế ................................................................................ 27 3.3. Địa chất, đất đai.................................................................................. 28 3.3.1 Địa chất.......................................................................................... 28 3.3.2. Đất đai........................................................................................... 29 3.4. Khí hậu – Thuỷ văn ........................................................................... 31 3.4.1. Khí hậu ......................................................................................... 31 3.4.2. Thủy văn ....................................................................................... 32 3.5. Tài nguyên động thực vật .................................................................. 33 3.6. Khái quát về đặc điểm kinh tế - xã hội............................................. 35 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 37 4.1. Hiện trạng rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung .............. 37 4.2. Đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng ở KBTTN Nam Nung 40 4.2.1. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây gỗ ............................... 40 4.2.2. Tổ thành và mức độ tương đồng của tầng cây cao trong các ÔTC ......................................................................................................... 42 4.2.3. Mức độ thường gặp của các loài cây trong Trạng thái rừng .... 48 4.2.4. Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của rừng ................................. 50 4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các Trạng thái rừng ........................ 53
iv 4.3.1. Tổ thành và mật độ cây tái sinh .................................................. 53 4.3.2. Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh ......................................... 56 4.3.3. Đặc điểm phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ................ 58 4.3.4. Đặc điểm phân bố của cây tái sinh trên bề mă ̣t đấ t.................... 60 4.4. Một số nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên ............................ 61 4.4.1. Tổ thành tầng cây cao và tổ thành cây tái sinh dưới tán ........... 61 4.4.2. Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên .......................... 63 4.4.3. Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên ............. 64 4.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý rừng tại KBTTN Nam Nung........ 66 4.5.1. Cơ sở của bảo tồn và phục hồi tài nguyên rừng......................... 66 4.5.2. Giải pháp phát triển và bảo vệ tài nguyên thực vật rừng .......... 67 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................................... 69 1. Kết luận .................................................................................................. 69 2. Tồn tại .................................................................................................... 71 3. Kiến nghị ................................................................................................ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 73 PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 VQG Vườn Quốc gia 2 Hvn Chiều cao vút ngọn 3 Hdc Chiều cao dưới cành 4 D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí cao 1.3m so với mặt đất 5 Doo Đường kính gốc 6 Dt Đường kính tán lá cây rừng 7 ODB Ô dạng bản, ô thứ cấp 8 ÔTC Ô tiêu chuẩn 9 QXTVR Quần xã thực vật rừng 10 VQG Vườn Quốc gia
vi DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng 42 4.2 Công thức tổ thành của các trạng thái rừng 44 4.3 Xác định chỉ số tương đồng của Sorensen (QS) giữa các OTC 47 của cùng trạng thái rừng 4.4 Tổ thành tầng cây cao của các trạng thái rừng nghiên cứu 47 4.5 Mức độ thường gặp của các loài trong các trạng thái rừng 49 4.6 Độ tàn che của các QXTV khu vực nghiên cứu 53 4.7 Mật độ và Tổ thành cây tái sinh dưới tán các trạng thái rừng 54 4.8 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh có triển vọng 58 4.9 Phân bố số cây tái sinh dưới tán rừng theo cấp chiều cao 60 4.10 Phân bố số cây tái sinh trên bề mặt đất 62 4.11 Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh dưới tán 63 4.12 Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên tại khu vực 64 nghiên cứu 4.13 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên 65
vii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 3.1 Khu BTTN Nam nung thuộc huyên Krong Nô, tỉnh Đăk Nông 28 4.1 Tác giả điều tra cây tái sinh trên ÔTC 57 4.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao của các trạng thái nghiên cứu 60 4.3 Phân bố cây tái sinh triển vọng theo độ che phủ rừng 66
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong lâm sinh học, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng là nhiệm vụ quan trọng. Cấu trúc rừng là sự thể hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần trong hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường. Nắm bắt được những đặc điểm cấu trúc cơ bản sẽ giúp cho việc duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố và có thể phát huy tối đa mọi tiềm năng của điều kiện lập địa và các chức năng có lợi của rừng về kinh tế, xã hội và sinh thái. Nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng là một trong những công việc không thể thiếu để quản lý rừng có hiệu quả. Mặc dù, việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng đã được tiến hành từ lâu và ở nhiều nơi, cho mọi loại rừng,… nhưng những nghiên cứu này vẫn không thể bao quát cho mọi khu rừng, đặc biệt là những điển hình và đặc thù của rừng ở một khu vực cụ thể, trong đó có rừng tự nhiên ở Khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung. Khu bảo tồn thiên nhiên (KBTTN) Nam Nung nằm ở trung tâm Tây Nguyên, có địa hình cao nguyên. Khu vực nằm trong khối núi dâng lên từ cao nguyên, có đỉnh cao nhất là núi Nam Jer Bri 1.578 m. Độ cao trung bình phần cao nguyên còn lại khoảng 800 m. Xung quanh khu bảo tồn là rừng tự nhiên sản xuất của các công ty lâm nghiệp và các doanh nghiệp của tỉnh Đắk Nông. Cho tới nay chỉ có duy nhất một báo cáo về khu hệ thực vật ở đây được thực hiện năm 1994 (UBND, 1994). Theo báo cáo, KBTTN Nam Nung có 4 kiểu rừng chính trong khu hệ thực vật: Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp phân bố trong đai cao dưới 1800m với các họ điển hình như Long não (Lauraceae), Đỗ quyên (Ericaceae), Kim giao (Polocarpaceae); Kiểu rừng hỗn hợp cây lá rộng, lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp phân bố ở đai cao 1000-1300m, gồm Thông nàng và Kim giao; Kiểu rừng kín thường xanh nhiệt đới phân bố ở đai cao 800-1000m. Thực vật ưu thế trong kiểu rừng này
2 thuộc về các loài: Sao đen (Hopea odorata), Dầu rái (Dipterocarpus alatus) và một số loài thuộc họ Re (Lauraceae) và họ Dẻ (Fagaceae); Kiểu rừng nhiệt đới hơi khô nửa rụng lá mùa khô phân bố ở đai cao dưới 800m với các loài thực vật ưu thế thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae). Hiện tại có 408 loài thực vật bậc cao có mạch được ghi nhận tại đây. Trong đó, có nhiều loài quan trọng và ưu tiên cao trong bảo tồn đã và đang bị đe dọa bởi các hoạt động của con người. Tuy nhiên, số liệu về cấu trúc và tái sinh rừng phục vụ cho công tác quản lý và bảo tồn còn thiếu và chưa cập nhật. Do thiếu những nghiên cứu cơ bản và hệ thống về cấu trúc và tái sinh rừng, 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 tác động không cao, gây nhiều hậu quả tiêu cực đối với rừng. Giải pháp kỹ thuật áp dụng cho loại hình rừng tự nhiên trên núi hiện nay chủ yếu là khoanh nuôi phục hồi tự nhiên. Vì vậy, đề tài “ Nguyên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên các trạng thái rừng tại KBTTN Nam Nung, tỉnh Đắk Nông” được thực hiện nhằm mục đích làm rõ hơn một số đặc điểm về cấu trúc và tái sinh rừng nơi đây. Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp thích hợp cho công tác quản lý rừng tại KBTTN Nam Nung một cách bền vững hơn.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng a. Quan niệm về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài 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 tìm hiểu những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp, là rất cần thiết. Nghiên cứu cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng nhất để phát huy tối ưu hiệu ích của rừng. Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc nằm ngang, cấu trúc thẳng đứng và cấu trúc tuổi. Tổ thành loài và tuổi cây quyết định phân bố thẳng đứng, cấu trúc tổ thành và tuổi lại do tỷ lệ số loài cây của quần xã thực vật, nguồn gốc cây và thời gian nuôi dưỡng quyết định. Cấu trúc rừng tự nhiên lại dựa vào nhân tố tự nhiên, nhưng cũng thông qua một loạt các biện pháp tác động của con người để thực hiện một số sự khống chế hiệu quả hơn. b. Các hướng nghiên cứu về cấu trúc rừng Hiện nay, trên thế giới có 3 khía cạnh chính được đề cập khi nghiên cứu về cấu trúc rừng gồm: (1) Nghiên cứu cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc rừng đã được bàn luận và có nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xử lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới. Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), T.S.S của Nigeria (1944, 1961) (theo Giáo trình Lâm học 2003) [13].
4 Baur G.N. (1964) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong 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. Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt: “Mục tiêu thứ nhất là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng. Mục tiêu thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái rừng ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó”. Từ đó, tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Catinot (1965) [3] 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… Odum E.P (1970) [30] 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. (2) Nghiên cứu mô tả hình thái và định lượng cấu trúc rừng Kraft (1884) đã 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.
5 Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi. Richards P. W (1952) [31] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả này, một 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 (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”. Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi. Richards (1952) phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 – 12m, 12 – 18m, 18 - 24m, 24 - 30m, 30 - 36m và 36 - 42m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao. Odum E.P. (19701) [30] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sữ dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng.
6 Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau. Theo đó, công thức 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. Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964),…và để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định. Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ sở sinh thái nên được đề tài lựa chọn và vận dụng. Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần. Rollet B.L. (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất, Belly (1973) sự dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông,… Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài. (3) Nghiên cứu phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Shimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)… Nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu
7 hướng này, khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách khỏi hoàn cảnh sinh thái của nó, từ đó hình thành xu hướng phân loại rừng theo ngoại mạo sinh thái. c. Tồn tại nghiên cứu cấu trúc rừng Trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung, rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, chưa thấy công trình nào nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên làm nổi bật những đặc điểm khác biệt về cấu trúc của loại rừng này so với các loại rừng khác. Do đó, sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh vẫn còn nhiều vấn đề chưa được làm sáng tỏ. 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng a. Quan niệm về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở các nơi có hoàn cảnh rừng. Vì vậy, tái sinh rừng, hiểu theo nghĩa hẹp, là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc sinh vật (thực vật, động vật, vi sinh vật), đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng và làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái. Do đó, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên. b. Các hướng nghiên cứu về tái sinh rừng
8 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 nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế. Nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở 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. Khi đề cập vấn đề điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ô đo đếm tra tái sinh có diện tích từ 1 đến 4m2 diện tích ô điều tra nhỏ nên việc đo đếm gặp nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng. Trong phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945) [13], 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. Richards P.W (1952) [55] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. 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. Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới châu Á như Bara (1954), Budowski (1956), có nhận định, dưới tán rừng nhiệt đới nhìn 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.
9 Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống). Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi được đề cập thường xuyên. Baur G.N, (1962) cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng. Ngoài ra, các tác giả nhận định, 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 có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng. Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp. Như trên đã đề cập, mục tiêu thứ hai của các tác động xử lý ở rừng mưa nhiệt đới là tạo lập tái sinh bằng mọi cách nhằm thực hiện tái sinh thành công. Việc áp dụng hàng loạt các biện pháp kỹ thuật nhằm gây dựng và duy trì lớp cây tái sinh trong tình trạng lành mạnh, đựa lớp cây tái sinh này tới tuổi thành thục được coi là nền tảng của một phương thức lâm sinh. c. Tồn tại nghiên cứu về tái sinh rừng Các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên nói chung và rừng nhiệt đới
10 nói riêng. Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng trong đề tài này. Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên là việc làm hết sức quan trọng nên đối với từng đối tượng cụ thể, cần có những phương pháp nghiên cứu phù hợp. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong nhiều năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Tuy nhiên cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung phong phú và đa dạng, nên ở đây, chỉ những cấu trúc liên quan đến đề tài mới được đề cập. Trần Ngũ Phương (1970) [22], đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Những công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là công trình của tác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ thống đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu đồ thân cây đứng ở Việt Nam. Nguyễn Hải Tuất (1975) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.... Thái Văn Trừng (1978) [26], 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). Việc áp dụng phương pháp vẽ "Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một
11 dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davis (1934) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó, tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của nền đất đá của tầng ưu thế, hinh thái sinh lá và trạng mùa của tán lá. Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát quần thể. Nguyễn Văn Trương (1983), khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới. Với những kết quả nghiên cứu của những tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) , đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng phân tầng và rõ rệt ( khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây. Đào Công Khanh (1996), đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm của cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng. Nguyễn Anh Dũng (2000) [8], đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng IIA và IIIA1 ở lâm trường Sông Đà - Hoà Bình. Các nghiên cứu này sẽ được đề tài nghiên cứu xem xét và lựa chọn để vận dụng vào các nội dung nghiên cứu. Như vậy, quá trình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam đã có những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả nghiên cứu cũng như trong sản xuất kinh doanh rừng. Tuy nhiên các nghiên cứu cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật liên kết cấu thành lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường thiếu các yếu tố sinh thái chưa thực
12 sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định và lâu dài. Bởi lẽ bản chất của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh là giải quyết những mâu thuẫn sinh thái phát sinh trong quá trình sống giữa các cây rừng và giữa chúng với môi trường. Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng. 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1968, Viện điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh rừng tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969). Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh rừng ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh rừng, dựa vào mật độ tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) [15], đã phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ taí sinh tương ứng trên 12.000 c/ha, 8.000 - 12.000 c/ha, 4.000 - 8.000 c/ha, 2.000 - 4.000 c/ha và dưới 2000 c/ha. Nhìn chung nghiên cứu này chỉ mới chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) [15], đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh rừng tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh rừng của rừng nhiệt đới. Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành tầng cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loại cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng. Những nhận xét sẽ được đề tài vận dụng trong việc đánh giá mật độ tái sinh rừng và so sánh tổ thành tầng cây tái sinh với tổ thành cây cao tại các QXTV nghiên cứu có thể nhận biết chiều hướng phát triển của rừng trong tương lai.