Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:96

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là góp phần làm cơ sở khoa học để tìm ra các giải pháp bảo tồn và phát triển loài Sao lá to tại VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa và khu vực lân cận, nơi có điều kiện sinh thái tương đồng với khu vực nghiên cứu.

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 tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa

vii ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với sự phát triển của xã hội thì hiểu biết về rừng của con người ngày càng sâu sắc hơn, quan điểm, mục tiêu sử dụng ngày một đúng đắn, toàn diện hơn và các biện pháp tác động vào rừng cũng ngày càng hoàn thiện hơn. Tuy nhiên, những đổi mới và tiến bộ chưa kịp thời và chưa đủ sức ngăn chặn suy thoái tài nguyên rừng gây ra từ những nguyên nhân mang tính xã hội, dẫn đến tình trạng phá vỡ cân bằng sinh thái, giảm đa dạng sinh học, gây tổn hại tới môi trường sống, đe dọa đến tính mạng và tài sản con người. Yêu cầu bức thiết đặt ra hiện nay cho chúng ta là phải sử dụng nguồn tài nguyên rừng một cách bền vững, trong đó nhiệm vụ quan trọng nhất là tiếp tục nghiên cứu và khôi phục lại các hệ sinh thái rừng nhiệt đới để duy trì khả năng cung cấp của rừng. Rừng Việt Nam là kho tài nguyên quí báu, là môi trường sống của các loài sinh vật, là nguồn sống của nhân dân các dân tộc Việt Nam. Theo nhà nghiên cứu Pháp P.Maurand (1943), năm 1943 diện tích có rừng chiếm là 43% (13,5 triệu ha) đến nay là 39,5%, ước tính có khoảng trên dưới 100.000 ha rừng mất đi mỗi năm (Bộ NN&PTNT, 2010). Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa được thiên nhiên ưu đãi về đa dạng sinh học, đa dạng gen, đa dạng loài. Theo kết quả thống kê cho thấy, thực vật Việt Nam có khoảng 12.000 loài có mạch, thuộc 224 chi, 378 họ và 7 ngành, 275 loài thú, 800 loài chim, 180 loài bò sát, 80 loài lưỡng cư, 2.470 loài cá và 5.500 loài côn trùng, trong đó có khoảng 40% số loài thực vật thuộc loại đặc hữu không tìm thấy nơi nào khác ngoài Việt Nam (Thin 2000). Tuy nhiên, nhiều loài đang có nguy cơ bị tuyệt chủng đặc biệt là các loài cây đặc hữu quí hiếm có giá trị kinh tế cao. Nguyên nhân của các biểu hiện trên là sự can thiệp vô ý thức của con người, sự chặt phá rừng bừa bãi, đốt rừng làm rẫy đã dẫn đến những tác hại
vii vô cùng to lớn đến hệ sinh thái rừng, đến cuộc sống của các loài động thực vật. Mặt khác, do chiến tranh, tăng dân số quá nhanh cũng là nguyên nhân làm cho nguồn tài nguyên rừng dần cạn kiệt. Đứng trước tình hình đó, Nhà nước đã sớm nhận thức được những giá trị to lớn của đa dạng sinh học đối với sự phát triển hiện tại và tương lai của đất nước và của cả loài người, nên đã có những chính sách, chiến lược nhằm bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. Biểu hiện cụ thể của sự quan tâm đó là sự ra đời của hệ thống các VQG và KBTTN, xây dựng các chương trình hành động nhằm bảo tồn các hệ sinh thái, bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Trong nhiệm vụ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững của các VQG, việc bảo tồn các loài động thực vật quý hiếm và có nguy cơ bị đe dọa giữ một vị trí quan trọng đặc biệt không chỉ về mặt khoa học mà còn liên quan toàn diện, lâu dài đến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường. Sự tồn tại, phát triển của các KBTTở Việt Nam và trên thế giới là sự duy trì và xây dựng một bảo tàng các loài sinh vật sống cho thế hệ mai sau. VQG Bến En được thành lập năm 1992, với nhiệm vụ chính là bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn nguồn gen các loài động, thực vật quí hiếm. Kết quả điều tra cơ bản khu hệ thực vật rừng VQG Bến En tính đến tháng 10 năm 2004 và được bổ sung qua những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học, đã phát hiện được 1.389 loài thực vật bậc cao thuộc 92 chi của 160 họ thực vật, trong đó có 33 loài cây quí hiếm như; Lim xanh, Sao lá to, Chò chỉ, Trai lý, Trường sâng.... Kết quả điều tra cơ bản này chỉ mới đưa ra danh lục các loài thực vật quí hiếm. Đối với quần thể Sao lá to tự nhiên ở VQG Bến En còn lại là rất ít, nhưng cho đến nay mới chỉ có một vài nghiên cứu về đặc điểm về sinh vật học và khả năng nhân giống. Việc xác định các thông tin khoa học về đặc điểm hình thái, sinh thái, phân bố… của loài tại khu vực VQG Bến En còn rất hạn chế. Vì vậy, chưa có các giải pháp bảo tồn cụ thể và công tác bảo tồn loài cây
vii này chưa được chú trọng ưu tiên. Sao lá to hiện đang được xếp vào nhóm IIA và ở mức đe dọa (Cấp V)[5]. Vì vậy, việc nghiên cứu các đặc tính sinh thái loài, cũng như xây dựng được vùng phân bố các loài thực vật quý hiếm ở VQG Bến En là việc làm cần thiết, nhằm định hướng cho việc bảo tồn và phát triển những loài có nguồn gen quí hiếm ở khu vực . Để góp phần giải quyết những nhiệm vụ trên, trong khuôn khổ chương trình đào tạo cao học, chúng tôi thực hiện Đề tài Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa. Sao lá to thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae) phân bố tự nhiên ở Bến En, là loài cây gỗ lớn, gỗ được sử dụng trong việc đóng đồ cao cấp và xây dựng. Việc nghiên cứu thành công đề tài này sẽ cung cấp những thông tin khoa học về loài Sao lá to ở Bến En góp phần hiểu biết sâu hơn về loài cây này làm cơ sở đề xuất biện pháp bảo vệ và phát triển loài cây ở VQG Bến En cũng như sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng của Việt Nam nói chung.
vii Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu sinh thái rừng Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rằng: Rừng là một hệ sinh thái, thực vật rừng có sự biến động cả về chất và lượng khi yếu tố ngoại cảnh thay đổi, rừng cây và con người có quan hệ mật thiết với nhau. Chính vì lẽ đó, cây rừng được con người quan sát, xem xét. Như vậy sinh thái rừng là sinh thái quần xã, nhưng không tách rời sinh thái cá thể, bởi vì chỉ có trên cơ sở nắm chắc sinh thái cá thể thì mới có điều kiện để nghiên cứu sinh thái quần thể. Sinh thái cá thể cũng như sinh thái quần thể gắn liền chặt chẽ với môi trường. E.P.Odum (1975)[37] đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó, chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý. Ngoài ra mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp toán học thường được gọi là mô phỏng, phản ảnh các đặc điểm, quy luật tương quan phức tạp trong tự nhiên. Trong lâm nghiệp, nhiều tác giả đã đi sâu nghiên cứu về sinh thái rừng làm cơ sở đề xuất biện pháp tác động hợp lý và xây dựng thành các hệ thống kỹ thuật lâm sinh. Một số công trình tiêu biểu như: Rừng mưa nhiệt đới Baur (1974) [1]. Trên cơ sở nghiên cứu sinh thái rừng mưa, Geoge N. Baur đã tổng kết các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng và phân loại các biện pháp theo mục đích nhằm đem lại rừng căn bản đều tuổi hoặc không đều tuổi, các phương pháp xử lý cải thiện. Đặc điểm hình thái của loài là đặc điểm về mối quan hệ của sinh trưởng và phát triển của thực vật với điều kiện hoàn cảnh. Đặc điểm sinh thái của loài thường được mô tả bằng những giới hạn trên, giới hạn dưới và giá trị tối thích
vii của các yếu tố sinh thái với sinh trưởng và phát triển của loài. Trong điều kiện nghiên cứu phát triển thì đặc điểm sinh thái của loài có thể được mô tả bằng những biểu thức toán học phản ánh liên hệ định lượng của sinh trưởng, phát triển của loài với các tiêu chí sinh thái có thể sử dụng một số phương pháp khác nhau (Vương văn Quỳnh và Trần Tuyết Hằng, 1996). Mặc dù, các phương pháp nghiên cứu sinh thái rừng trên thế giới rất đa dạng, song có một số phương pháp thường được áp dụng để nghiên cứu đặc tính sinh thái cây gỗ sau: 1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Khái niệm về hệ sinh thái rừng đã được làm sáng tỏ là cơ sở cho việc nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học. Baur G.N (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng. Trong đó, tác giả 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 đều có hai mục đích rõ rệt: “Mục tiêu thứ nhất là cải thiện rừng cây 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 sống thích hợp cho các loài 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 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 đã đưa ra tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý cải thiện rừng mưa. Catinot.R (1965) [6] đã 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 rừng thông qua việc mô tả, phân loại theo các khái niệm, dạng sống, tầng phiến…
vii Odum E.P (1971) [37] hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tasley A.P năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. 1.1.1.2. Nghiên cứu đặc điểm sinh thái – sinh trưởng của cây rừng Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương Thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng, khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất rõ vào 4 nhân tố chủ yếu có liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974, 1992) [22,23], Pandey (1983) [43]. Theo Cajender (1962), việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấp đất (Site Index) do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824. Đến đầu thế kỷ thứ 20, phương pháp này được phổ biến rộng rãi ở Châu Âu, lan truyền sang Bắc Mỹ. Các nhân tố sinh thái được sử dụng để phân chia, để đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng. Có hai hướng nghiên cứu môi trường: nghiên cứu nhân tố (Factorial approach) và nghiên cứu tiểu hoàn cảnh (Holistic approach). Nghiên cứu nhân tố: Lần đầu tiên do Haig áp dụng để nghiên cứu quan hệ giữa chỉ số cấp đất với chỉ số hàm lượng limonset (silt plus clay) trong đất trồng rừng Thông đỏ (Red pine) trên nền đất rừng màu nâu ở Conecticut (theo Jones 1969 [41]. Ngày nay trường phái này được nghiên cứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hóa tính của đất với các công cụ toán học là phép phân tích hồi quy nhiều biến số. Những công trình tiêu biểu trong lĩnh vực nàu là của tác giả: Caile (1935, 1955); Gysel và Arend (1963), Carmean (1963)....
vii 1.1.1.3. Nghiên cứu dạng sống và đa dạng sinh học Raunkiaer (1934) (Dẫn theo Nguyễn Văn Sinh, 2007) 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 % 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 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. Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng là việc phân loại rừng theo cấu trúc 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 số 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), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)… Nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu 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. Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, chưa tìm thấy một công trình nào nghiên về đặc tính sinh thái loài Sao lá to. 1.1.2 Về phân bố Trong khu phân bố của một loài thực vật thường có sự phân hóa nhất định của điều kiện sinh thái. Phù hợp với nó là sự khác biệt của các hiện tượng sự vật. Phân tích mối liên hệ của các hiện tượng ở thực vật ở điều kiện sinh thái sẽ cho những kết luận về ảnh hưởng của các điều kiện sinh thái đến loài và yêu cầu sinh
vii thái của loài. Theo phương pháp này, điều kiện sinh thái ở trung tâm khu phân bố thường được coi là điều kiện sinh thái tối thích của loài, giới hạn biến động của điều kiện sinh thái trong khu phân bố là giới hạn chịu đựng hay biên độ sinh thái loài. Phương pháp phân tích khu phân bố được áp dụng rộng rãi trong lâm nghiệp. Nó có thể sử dụng cho cả những đối tượng có tuổi thọ dài, kích thước lớn như cây rừng trong điều kiện tự nhiên. Khu phân bố của loài cây càng rộng, bản đồ phân bố hoàn cảnh sinh thái càng chi tiết, kết quả phân tích đặc điểm sinh thái loài càng chính xác. Trong hoàn cảnh của nước ta, phương pháp này cũng gặp một số khó khăn nhất định. + Các bản đồ mô tả hoàn cảnh sinh thái thường có độ chính xác không cao, trong khi đó quy luật phân hóa điều kiện sinh thái lại phức tạp. Vì vậy, chính xác hóa hoàn cảnh sinh thái cho từng địa điểm của khu phân bố là việc làm rất khó khăn. + Ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến thực vật là ảnh hưởng đồng thời của nhiều nhân tố như đất đai, khí hậu.. + Việc xác định ranh giới khu phân bố loài trong tự nhiên là phức tạp, đòi hỏi tốn nhiều công sức. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về sinh thái 1.2.1.1 Nghiên cứu các nhân tố sinh thái Khi nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái của Việt Nam, TS Ngô Đình Quế và cộng sự (2001) đã nhận định là có 4 yếu tố cơ bản chủ đạo ảnh hưởng rõ rệt tới khả năng sinh trưởng của rừng trồng công nghiệp bao gồm: đá mẹ và loại đất; độ dày tầng đất, tỷ lệ đá lẫn; độ dốc; thảm thực bì.
vii Về đặc điểm sinh thái của 04 loài cây họ Sao - Dầu: Dầu cát (Dipterocarpus chartaceus), Sến cát (Shorea roxburghii), Chai lá cong (Shorea falcata), và Sao hình tim (Hopea cordata) đã được tác giả Nguyễn Hoàng Nghĩa,2005 [18] nghiên cứu trong công trình "Kết quả điều tra sinh thái - di truyền bốn loài cây họ Dầu trên vùng cát ven biển" Nguyễn Ngọc Nhị và Nguyễn Văn Khánh (1982) đã phân vùng sinh trưởng cho toàn quốc trên cơ sở đặc trưng khí hậu thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật với hệ thống phân loại chi tiết với 6 cấp phân vị. Các công trình nghiên cứu sinh trưởng rừng, trong giai đoạn đầu mới chỉ đưa ra những chỉ số trung bình theo các giai đoạn tuổi hay giai đoạn phát triển rừng ở chiều cao, đường kính, thể tích... Khi nghiên cứu phân chia điều kiện lập địa theo mức độ thích hợp cho loài Giổi xanh (Michelia mediocris) tại thôn Đèo vai – Quảng Chu – Bắc Cạn, Nguyễn Thị Hà (2005) đã đưa ra kết luận: Giổi xanh có thể sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở các điều kiện lập địa có đặc điểm sau: Nhiệt độ bình quân năm 12 250C, độ ẩm không khí > 80%, lượng mưa bình quân năm 1800 – 2500mm, độ cao < 700m, độ dốc < 350, thành phần cơ giới: thịt, trung bình và nặng. 1.2.1.2. Nghiên cứu về tổ thành Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam trên quan điểm hệ sinh thái, Thái Văn Trừng (1963,1978,1999) [31] đã dựa trên số lượng và sinh khối nhóm loài ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Nam để phân tích các ưu hợp và phức hợp. Nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp đề nghị không quá 10 loài, tỷ lệ cá thể của mỗi loài ưu thế chiếm 5 % và tổng số cá thể của 10 loài ưu thế đó phải chiếm 40-50 % tổng số cá thể cây của các tầng lập quần trong quần thể trên đơn vị diện tích điều tra. Trường hợp độ ưu thế của các loài cây không rõ ràng gọi là các phức hợp.
vii Trong rừng tự nhiên hỗn loài ở Việt Nam, hiếm khi chỉ có một loài ưu thế duy nhất tạo thành các quần hợp như vùng ôn đới. Nguyễn Văn Tương (1983) [32], cho rằng trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên cũng có đến ba bốn chục loài trên một ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn có thể vươn đến chiều cao 30 m chỉ từ 10-20 %. Nguyễn Ngọc Lung (1991), qua điều tra các dạng rừng khí hậu ở Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác, cũng cho biết trên ô tiêu chuẩn diện tích một ha thường có từ 23-25 loài, với số cây thấp nhất cũng đạt 317 cây và cao nhất đến 859 cây trên một ha. 1.2.1.3. Nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ Ở Việt Nam hầu hết các nhà khoa học đều thống nhất là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên. Thái Văn Trừng (1963,1978) đã phân rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam thành năm tầng: tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3, tầng cây bụi thấp B và tầng cỏ quyết C. Trần Ngũ Phương (1970,1998,1999) [28] cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là năm, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi; nhưng không tán thành việc phân tầng theo các cấp chiều cao. Thực tế nếu phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn cấp chiều cao, thì việc phân tầng ấy chỉ đơn thuần mang tích chất định tính. 1.2.1.4. Nghiên cứu về mật độ Nhằm xác định mật độ tối ưu cho lâm phần, Nguyễn Ngọc Lung (1987) (Dẫn theo Lê Phương Triều, 2003, Luận Văn Thạc sĩ) khi nghiên cứu trên đối tượng rừng thông ba lá Tây Nguyên, đó sử dụng ba phương trình kinh nghiệm biểu thị nhu cầu không gian dinh dưỡng, trong đó dạng phương trình GT = a + p.A (GT là diện tích hình chiếu thẳng tán lá, A là tuổi lâm phần, a và p là các tham số) được chọn là cơ sở để xây dựng mô hình mật độ hợp lý. Phương
vii pháp này chỉ phù hợp cho đối tượng rừng thuần loài, khó áp dụng cho rừng hỗn loài khác tuổi. 1.2.1.5. Nghiên cứu về tái sinh rừng Thái Văn Trừng (1963, 1978) [31] đó nêu hai cách TSTN của các xó hợp thực vật rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh liên tục dưới tán kín rậm của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các loài cây tiên phong. Qua đó tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố sinh thái đó khống chế và điều khiển quá trình TSTN. Với công trình "Sinh thái, lâm học rừng cây họ Dầu vùng Đông Nam Bộ" (1997), 02 tác giả Nguyễn Duy Chiên và Ngô An (Dẫn theo Nguyễn Hồng Ngát, 2010, luận văn thạc sĩ) cho rằng tùy theo các ưu hợp thực vật khác nhau, cây con tái sinh dưới tán rừng phụ thuộc chủ yếu vào cây mẹ gieo giống. Theo Vũ Tiến Hinh (1991) [9] trong rừng tự nhiên thứ sinh hỗn loài khác tuổi ở lâm trường Hoành Bồ - Quảng Ninh, cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ số cây càng nhiều; hệ số tổ thành của tầng tái sinh và tầng cây cao có mối liên hệ chặt chẽ. Vũ Văn Nhâm (1992) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ) qua nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở vùng Đồng Bắc thấy rằng trên các lâm phần có diễn thế rừng ổn định, hệ số tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh thống nhất, còn ở lâm phần có diễn thế không ổn định thì có sự sai khác rõ rệt. Nghiên cứu về tái sinh, Thái Văn Trừng (1978)[31] và Lâm Xuân Sanh (1985) [25]cho rằng, kiểu tái sinh phổ biến cua cây gỗ rừng mưa là tái sinh theo vệt hay lỗ trống. Lê Bá Toàn khi nghiên cứu về tái sinh của một số cây họ Sao - Dầu[39] cũng kết luận, cây con các loài cây Sao - Dầu tái sinh thuộc nhiều loại khác nhau, trong đó cây tái sinh chồi là phổ biến. Trần Ngũ Phương (1970) [24] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả
vii cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”. 1.2.1.6. Đặc điểm tương quan Nhiều tác giả đã nghiên cứu tương quan Hvn-D1.3 cho đối tượng rừng tự nhiên hỗn loài và đều khẳng định là giữa chúng tồn tại mối liên hệ chặt chẽ. Qua nghiên cứu của tác giả Vũ Đình Phương (1987) đã khẳng định, giữa đường kính tán (Dt) và đường kính ngang ngực (D1.3) luôn luôn tồn tại mối quan hệ đồng biến. Trong các đại lượng sinh trưởng của lâm phần thì đường kính tán cây khó đo đếm và xác định trị số trong quá khứ. Trong khi đó đường kính D1.3 dễ dàng điều tra và đo đếm, có thể biết được quy luật sinh trưởng từ khi xuất hiện cá thể đến thời điểm điều tra thông qua giải tích thân cây. 1.2.2. Nghiên cứu về phân bố Năm 2006, Phan Minh Xuân [37] nghiên cứu một số đặc tính lâm sinh học các loài cây họ Sao - Dầu trong rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và rừng kín thường xanh nửa rụng lá ẩm nhiệt đới vùng Đông Nam Bộ kết luận: Phân bố số cây theo cấp chiều cao có dạng một đỉnh lệch trái; phân bố số cây theo cấp đường kính có dạng phân bố giảm hàm mayer; tái sinh cây họ Sao - Dầu có dạng phân bố cụm. Với phương pháp ô ngẫu nhiên hệ thống Lê Sáu (1996) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ lâm nghiệp) đã phát hiện nhiều kiểu phân bố khác nhau ở Kon Hà Nừng nhưng chủ yếu là dạng phân bố ngẫu nhiên và cách đều kể cả trường hợp cho các ưu hợp thực vật Cũng bằng phương pháp ô ngẫu nhiên, Trần Cẩm Tú (1999) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ lâm nghiệp) cũng có những kết luận
vii tương tự về hình thái phân bố cây rừng trên bề mặt, cho các trạng thái rừng IIIA2, IIIA3, IIIB và loại IV ở Hương Sơn Hà Tĩnh. Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi (1990 - 1994) đã sử dụng quá trình Poisson trong nghiên cứu cấu trúc quần thể đã quan niệm quá trình sinh trưởng và phát triển của quần thể cây rừng là một quá trình cạnh tranh không ngừng giữa chúng để điều tiết không gian dinh dưỡng. Kết quả của sự cạnh tranh này là sự biến đổi hình thái phân bố số cây trên mặt phẳng, từ phân bố cụm đến phân bố ngẫu nhiên và cuối cùng là phân bố cách đều. Trong công trình nghiên cứu về Tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp, Đinh Quang Diệp (1994) mô tả kiểu phân bố thực vật và cho biết có 10/12 ô nghiên cứu là có phân bố cụm và coi phân bố cụm là phân bố đặc trưng cho cây tái sinh của rừng khộp. Bảo Huy (1993) [12] trong công trình nghiên cứu TS của mình cũng đã chứng minh được rằng ở rừng rụng lá và nửa rụng lá với Bằng lăng ưu thế, hai kiểu phân bố cụm, ngẫu nhiên là chiếm đại bộ phận và lần đầu tiên đưa ra một công thức thực nghiệm để điều tiết khoảng cách hướng đến phân bố cách đều là optnX12≥ trong đó nopt là mật độ mẫu trên 400m2 . Lê Đình Phương (2008) [36] đã nghiên cứu bảo tồn nguồn gen một số loài quí hiếm đã mô tả được một số đặc điểm về mua ra hoa, quả và khả năng nhân giống bằng hạt đối với loài Sao lá to ở Vườn quốc gia Bến En - Thanh Hóa 1.3. Thảo luận Từ tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung của đề tài cho thấy, các cây thuộc họ Dầu ( Dipterocarpaceae ) đã được nghiên cứu nhiều bao gồm; từ hình thái thực vật đến yêu cầu sinh thái, habitat, gây trồng, công dụng, giá trị và thị trường thương mại. Riêng về nghiên cứu sinh thái loài Sao lá to (Hopeahainanensis) chúng tôi chưa tìm thấy công trình nào. Đối với VQG Bến En, Sao lá to đã được nghiên cứu về
vii kỹ thuật nhân giống từ hạt, tổ thành loài mọc chung trong các quần xã thực vật. Tuy nhiên, để bảo tồn và phát triển một loài cây có giá trị cao và có nguy cơ tuyệt chủng ở VQG Bến En cũng như trong cả nước, thì các vấn đề sau còn cần được nghiên cứu làm rõ: - Mối quan hệ giữa phân bố cây Sao lá to với các loài khác trong lâm phần, và mối quan hệ của loài với các nhân tố sinh thái xung quanh, từ đó tổng hợp, làm cơ sở quy hoạch vùng bảo tồn nội vi (In-situ) loài này. - Mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, tiểu hoàn cảnh rừng đến khả năng tái sinh Sao lá to làm cơ sở bảo tồn nội vi (In-situ) và bảo tồn ngoại vi (Ex-situ). - Xác định được vùng phân bố tiềm năng của loài ở VQG Bến En và nội suy cho các vùng lân cận, để từ đó xây dựng các chiến lược bảo tồn và phát triển loài một cách bền vững nhất. Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu các đặc điểm sinh thái loài từ đó xác định được vùng phân bố tiềm năng loài còn rất ít, bước đầu mới chỉ xác định được hiện trạng phân bố loài, chưa chú trọng nghiên cứu và cũng chưa có công trình nào đưa ra kết quả nghiên cứu này. Vì vậy, việc dựa trên các đặc điểm sinh thái để xác định vùng phân bố cho loài là việc làm cấp thiết trong giai đoạn hiện nay, giúp cho các nhà bảo tồn tìm ra hướng quy hoạch và phát triển những loài có nguy cơ tuyệt chủng. Do đó, cần có các nghiên cứu tiếp theo về nhiều mặt để bảo tồn cũng như phát triển cây Sao lá to, trước hết là ngăn chặn đà diệt chủng của loài này, sau đó là cung cấp sản phẩm của nó cho đời sống nhiều mặt của con người. Vì vậy, Đề tài: Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa được tiến hành với mong muốn góp thêm một phần cơ sở dữ liệu, thông tin khoa học về một loài cây có giá trị ở Việt Nam.
vii Chương 2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu 2.1.1. Điều kiện tự nhiên 2.1.1.1. Diện tích, vị trí địa lý, ranh giới VQG Bến En cách Thành phố Thanh Hóa 46 km về phía Tây Nam, có tọa độ địa lý: 19028' - 19041' vĩ độ Bắc. 105020' - 105035' kinh độ Đông. Tổng diện tích tự nhiên là 14.735 ha, thuộc địa bàn 2 huyện Như Thanh và Như Xuân - tỉnh Thanh Hóa. Hình 2.1: Bản đồ vị trí của VQG Bến En
vii (Nguồn: http://www.vncreatures.net/map.php) - Phía Bắc giáp các xã Hải Long, Xuân Khang - huyện Như Thanh. - Phía Nam giáp các xã Xuân Thái - huyện Như Thanh, Xuân Bình - huyện Như Xuân. - Phía đông giáp các xã Xuân Phúc, Hải Vân - huyện Như Thanh - Phía Tây giáp các xã Hóa Quỳ, Xuân Quỳ, Bình Lương - huyện Như Xuân. 2.1.1.2. Địa hình, địa mạo VQG Bến En bao gồm các kiểu địa hình đồi, núi, sông, hồ xen kẽ nhau. Trung tâm vườn là hồ sông Mực. Có 3 kiểu địa hình sau: - Kiểu địa hình đồi núi thấp: Kiểu địa hình này có diện tích nhỏ, phân bố chủ yếu ở phía Tây. Độ dốc trung bình 200 - 300. - Kiểu địa hình đồi thoải: Chiếm diện tích lớn nhất trong vườn, tập trung khu vực Bình Lương, Tân Bình, Xuân Thái, Điện Ngọc và các đảo nổi trên hồ, độ cao trung bình 150m, độ dốc từ 150 - 200 - Kiểu điạ hình hồ và thung lũng: Gồm hồ Bến En và các thung lũng xen cài giữa các khu đồi núi thấp, hồ có diện tích trung bình 2.281 ha, biến động từ 2.000 - 2.800 ha, trong lòng hồ có 21 hòn đảo và bán đảo. Nhìn chung, Bến En thuộc kiểu địa hình núi đất đai thấp, trong đó đồi núi đất chiếm tới 80%, còn lại địa hình núi đá vôi chiếm 20%. 2.1.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng * Địa chất Chủ yếu là các loại đá trầm tích từ kỷ Jura - Creta như phiến thạch sét, sa thạch, chúng phân bố ở Bình Lương, Xuân Bình, Xuân Thái. Trải qua quá trình hoạt động địa chất lâu dài, bồi tụ tạo nên các thung lũng phủ đầy phù sa màu mỡ nằm rãi rác trong Vườn. * Thổ nhưỡng Khu vực này hình thành 4 loại đất chính như sau:
vii - Đất phù sa sông suối (đất vàng, nâu), phân bố rải rác theo các thung lũng Đồng Thổ (xã Xuân Thái), Điện Ngọc , Xuân Lý (xã Tân Bình – Như Xuân) - Đất Feralit màu nâu vàng phát triển trên nhóm đá sét, phân bố chủ yếu vùng trung tâm và phía Bắc của Vườn. - Đất Feralit vàng nhạt phát triển trên nhóm đá cát, có khả năng giữ nước kém, chua, nghèo dinh dưỡng, khả năng phân giải chất hữu cơ mạnh, dễ bị xói mòn rửa trôi. - Đất phong hóa trên núi đá vôi có diện tích khoảng 1.077 ha. Nhìn chung đất khu vực Bến En có độ phì tương đối cao, tầng đất mặt từ trung bình đến dày, đây là điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật sinh trưởng và phát triển. Hình 2.2: Bản đồ hiện trạng rừng VQG Bến En 2.1.1.4. Khí hậu thủy văn
vii * Khí hậu VQG Bến En không xa biển, nên khí hậu ở đây ít nhiều chịu ảnh hưởng khí hậu của biển và đai khí hậu lục địa. Theo số liệu của trạm khí tượng Như Xuân (Nằm ở sát VQG Bến En, nơi có loài Sao lá to phân bố, chi tiết tại phụ biểu 01, 02, 03 ): Nhiệt độ trung bình hàng năm 23,3 0C Nhiệt độ cực tiểu 3 0C (tháng 1) Nhiệt độ cực đại 410C (tháng 5) Các tháng có nhiệt độ dưới 20 0C tháng 12; 1; 2; 3 Tổng lượng mưa cả năm 1.790 mm Số ngày mưa hàng năm 124 ngày Lượng mưa ngày lớn nhất 377 mm (tháng 9) Số ngày mưa phùn hàng năm 35 ngày Lượng nước bốc hơi hàng năm 885 mm Độ ẩm trung bình hàng năm 85% Độ ẩm cực tiểu trung bình 65% Độ ẩm cực tiểu tuyệt đối 16 % (tháng 11) Sương mù bình lưu 22 ngày Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm ( 0C) T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Năm 14.5 15.1 18.3 24 32 29.5 28.5 28.5 26.5 24.5 22.3 15.5 23.3 (Nguồn: Số liệu của Trạm khí tượng huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa.) Tổng nhiệt cả năm 8.500 0C Nhiệt độ đất trung bình 24,9 0C Tổng năng lượng bức xạ 120 Kcal/cm2/năm Tổng số giờ nắng hàng năm 1.600 - 1.800 giờ
vii Gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, gió Tây Nam từ tháng 4 đến tháng 10. Đôi khi có đợt gió Lào khô nóng vào tháng 6 hoặc tháng 7 khoảng 19 -22 ngày. Biên độ dao động nhiệt là 12,30C. Nóng nhất là tháng 7 trung bình là 28,9 0C đôi khi lên đến 41,7 0C. Lạnh nhất vào tháng giêng, trung bình 16,9 0 C đôi khi xuống tới 3,1 0C ở vùng núi thường xuyên xuất hiện sương giá. Bảng 2.2: Lượng mưa trung bình hàng tháng và năm T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Năm 26.7 25.8 41.3 56.5 139 175.9 201.3 278.3 436.7 268.8 108.3 31.4 1,790 (Nguồn: Số liệu của Trạm khí tượng huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa.) Lượng mưa trong vùng khá cao và phân làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 tới tháng 11 chiếm 90 % tổng lượng mưa trong năm thường gây nên những trận lũ lớn. Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm 10% tổng lượng mưa hàng năm nhưng thường có mưa phùn và bốc hơi từ hồ Bến En nên giữ được độ ẩm cho cây cối trong vùng. * Thủy văn Khu vực có hệ thống sông chính là sông Mực nằm trọn trong địa giới VQG Bến En quản lý. Toàn bộ thủy vực gồm 4 suối lớn: Suối Hận, suối Thổ, suối Cốc, suối Tây Tọn; - Suối Hận, dài khoảng 16 km, bắt nguồn từ núi Bao Cù và Bao trẻ; - Suối Thổ dài 20 km, bắt nguồn từ Núi Cọ chảy qua Làng Quảng; - Suối Cốc dài khoảng 11 km, bắt nguồn từ núi Voi qua Làng Cốc; - Suối Tây Toọn dài 15 km, bắt nguồn từ dãy núi Tèo Heo, Roọc Khoan chảy qua Bình Lương, Làng Yên. Nhìn chung hệ thống sông suối trong vùng tương đối đều khắp và có nước quanh năm, lòng suối hẹp, khá sâu, tốc độ dòng chảy mạnh về mùa lũ nhưng giảm nhiều về mùa khô.
vii Hồ Bến En có dung tích nước biến động từ 250 - 400 triệu m3, là thủy vực của 4 suối nói trên. Hồ có nước quanh năm, diện tích mặt hồ trung bình 2.281 ha, có khả năng tưới tiêu cho 12.000 ha đất nông nghiệp của 3 huyện Như Thanh, Nông Cống và Quảng Xương. 2.1.2. Tài nguyên rừng và đất rừng VQG Bến En có tổng diện tích tự nhiên là 14.735 ha, trong đó: - Diện tích đất lâm nghiệp: 12.136 ha chiếm 82,7% + Diện tích đất có rừng: 7.925 ha + Diện tích đất trống: 5.211 ha trong đó: đất sau nương rẫy là 920 ha (chiếm 6,7% đất lâm nghiệp). 2.1.2.1. Tài nguyên động - thực vật rừng * Khu hệ thực vật Bến En thuộc hệ sinh thái rừng đai thấp nhiệt đới ẩm với kiểu rừng lá rộng thường xanh và nửa rụng lá. Tổng số loài theo thống kê được ở Bến En là 1.389 loài (TS Hoàng Văn Sâm, Đa dạng thực vật VQG Bến En, 2008), chiếm 12,74% so với hệ thực vật Việt Nam, thuộc 902 chi, 196 họ của 6 ngành thực vật bậc cao Đại diện cho thành phần thực vật bản địa là các loài trong họ Vang (Caesalpiniaceae), họ Ngọc lan (Magnoliaceae), họ Xoan (Meliaceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae) họ Đơn nem (Menispemaceae), họ Nhài (Oleaceae). Kết quả nghiên cứu năm 1997 – 2000 và nghiên cứu và điều tra bổ sung từ năm 2003 – 2009 đã thống kê được ở Bến En có 1.389 loài của 6 ngành thực vật thực vật bậc cao (có mạch) thuộc 902 chi, 196 họ. Trong đó 29 loài có trong danh lục đỏ IUCN 2007, 42 loài có tên trong sách đỏ Việt Nam năm 2007 . Có 3 loài thực vật mới của Việt nam được phát hiện ở Bến En là: Xâm cánh Bến En (Glyptoetalum sclerocarpum (Kurz) M.A Lawson), Đậu khấu