Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

Chia sẻ: Tri Lộ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm xác định và lượng hóa để đánh giá được một số chỉ tiêu đa dang loài thực vật của một số trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu; đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh thúc đẩy quá trình phục hồi rừng theo hướng làm tăng các giá trị ĐDSH và giá trị kinh tế của rừng phục hồi.

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 tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào. Tác giả luận văn Lê Thanh Tuấn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” được hoàn thành tại trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo cao học Lâm nghiệp – Khóa 23A, giai đoạn 2015 -2017. Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, học viên đã được Phòng Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam và các cấp chính quyền địa phương tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho các tác giả thu thập tài liệu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS TS. Phạm Xuân Hoàn (người hướng dẫn khoa học) đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ học viên trong thời gian thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn Phòng Đào tạo Sau đại học – Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ học viên trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn. Qua đây, tác giả xin chân thành cảm ơn các cấp chính quyền địa phương huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang đã cung cấp những thông tin, tư liệu cần thiết và tạo điều kiện để thu thập số liệu phục vụ cho luận văn tốt nghiệp. Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhưng đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp. Hà Nội, tháng 04 năm 2017 Tác giả luận văn Lê Thanh Tuấn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................ 3 1.1. Cơ sở khoa học về vấn đề nghiên cứu .................................................... 3 1.1.1. Đa dạng sinh học............................................................................... 3 1.1.2. Cấu trúc hệ thực vật rừng.................................................................. 4 1.1.3. Thảm thực vật rừng........................................................................... 6 1.1.4. Phục hồi rừng .................................................................................... 7 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cấu trúc và đa dạng sinh học .................................................................................................................. 8 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới và ở Việt Nam .... 8 1.2.2. Những nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam ........................................................................................................... 12 1.2.3. Các biện pháp kĩ thuật phục hồi rừng tự nhiên.............................. 24 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 26 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 26 2.2. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ........................................................... 26 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 26 2.3.1. Một số đặc trưng cấu trúc của các trạng thái rừng phục hồi .......... 26 2.3.2. Đa dạng về thành phần loài ............................................................ 26 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 2.3.3. Đề xuất một số giải pháp KTLS để bảo tồn đa dạng sinh học cho khu vực nghiên cứu ................................................................................... 27 2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 27 2.4.1. Phương pháp luận ........................................................................... 27 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu.......................................................... 27 Chương 3 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI ............................. 35 3.1. Đặc điểm và các nguồn lực từ yếu tố tự nhiên ..................................... 36 3.1.1. Điều kiện tự nhiên........................................................................... 36 3.1.2. Tài nguyên thiên nhiên ................................................................... 38 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của huyện. ................................................... 43 3.2.1. Điều kiện kinh tế ............................................................................. 43 3.2.2. Điều kiện văn hóa xã hội ................................................................ 46 3.3. Thuận lợi và khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội................ 47 Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 49 4.1. Các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên tại Lục Nam - Bắc Giang .... 49 4.1.1.Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi tự nhiên sau khai thác .............................................................................................. 49 4.1.2.Rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình thấp phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy............................................................................... 51 4.1.3.Rừng phục hồi trên đất trống, trọc vùng thấp .................................. 52 4.2. Đa dạng về thành phần loài cây gỗ ....................................................... 53 4.2.1. Xây dựng danh lục các loài cây gỗ ................................................. 53 4.2.2. So sánh các chỉ số đa dạng sinh học trong các quần xã ................. 61 4.3. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật thân gỗ trên trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang ...... 63 4.4.1. Nâng cao nhận thức về bảo tồn đa dạng sinh học .......................... 64 4.4.2. Quy hoạch, tổ chức, quản lý ........................................................... 65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v 4.4.3. Chính sách và sinh kế ..................................................................... 67 4.4.4. Khoa học, kỹ thuật ....................................................................... 68 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................... 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BNN&PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn CS: Cộng sự CT: Chỉ thị ĐDSH: Đa dạng sinh học ĐTQTR: Điều tra quy hoạch rừng ĐVT: Đơn vị tính IUCN: Hiệp hội bảo tồn thiên nhiên quốc tế (The World Conservation IVI %: Chỉ số quan trọng (Importance Value Index) KT: Khai thác LS: Lâm sản LSNG: Lâm sản ngoài gỗ NS: Ngân sách OTC: Ô tiêu chuẩn ODB: Ô dạng bản PV: Phỏng vấn PCCCR: Phòng cháy chữa cháy rừng QĐ: Quyết định QLBVR: Quản lý bảo vệ rừng TCLN: Tổng cục Lâm nghiệp TTg: Thủ tướng UB: Ủy ban WWF: Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên (World Wide Fund for Nature) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Nội dung Trang 3.1 Tình hình sử dụng đất huyện giai đoạn 2007-2013 39 3.2 Tổng giá trị tốc độ tăng trưởng kinh tế huyện giai đoạn 2007-2013 44 Tổ thành, mật độ tầng cây gỗ trạng thái rừng kín thường xanh cây lá rộng ở 4.1 49 địa hình thấp phục hồi tự nhiên sau khai thác Tổ thành, mật độ tầng cây cao rừng kín thường xanh cây lá rộng ở địa hình 4.2 51 thấp phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy 4.3 Tổ thành, mật độ tầng cây cao rừng phục hồi trên đất trống, trọc vùng thấp 52 Danh lục các loài cây gỗ ở các trạng thái rừng phục hồi tự nhiên tại huyện 4.4 54 Lục Nam 4.5 Bảng thống kê 10 họ đa dạng loài cao nhất trong quần xã nghiên cứu 58 4.6 Thống kê các chi đa dạng nhất trong khu vực nghiên cứu 60 Chỉ số đa dạng Shannon (H) và chỉ số đa dạng Simpson của các loại hình 4.7 61 rừng nghiên cứu 4.8 Chỉ số mức độ tương đồng của các loại hình rừng nghiên cứu 62 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam được ghi nhận là một trong những nước có đa dạng sinh học(ĐDSH) cao của thế giới, với nhiều hệ sinh thái, các loài sinh vật và nguồn gen phong phú và đặc hữu. ĐDSH ở Việt Nam có ý nghĩa to lớn, các hệ sinh thái với nguồn tài nguyên sinh vật phong phú đã mang lại những lợi ích trực tiếp cho con người và đóng góp to lớn cho nền kinh tế, đặc biệt là trong sản xuất nông lâm nghiệp và thủy sản; là cơ sở đảm bảo an ninh lương thực quốc gia; là nơi duy trì nguồn gen tạo giống vật nuôi, cây trồng; là nơi cung cấp vật liệu cho xây dựng và cũng là nơi cung cấp các nguồn dược liệu, thực phẩm,... Trong những năm gần đây, ĐDSH của nước ta tiếp tục suy giảm về mặt số lượng và suy thoái về chất lượng với tốc độ cao ngược lại với sự phát triển của kinh tế. Trước thực trạng đó các cơ quan chức năng đã đặt ra nhiều thách thức cho công tác quản lý về ĐDSH, sự phát triển của nó. Nền kinh tế Việt Nam đã tăng trưởng nhanh chóng, đem lại nhiều nhiều lợi ích kinh tế xã hội nhưng cũng đã gây ra nhiều áp lực nên ĐDSH; dân số Việt Nam hiện tại là 93.421.835 người (2016), [35] đưa Việt Nam trở thành một nước có dân số tăng nhanh nhất trong khu vực châu Á. Chính vì vậy, đã tạo ra một nguồn tiêu thụ lớn về tài nguyên thiên nhiên cũng như sử dụng đất. Ngoài ra, bối cảnh toàn cầu cũng đặt ra những thách thức và cơ hội mới: Một mặt,tình trạng biến đổi khí hậu ngày càng trở nên nghiêm trọng hơn và ngày càng tác động mạnh mẽ đến ĐDSH, mặt khác bảo tồn ĐDSH đã được quan tâm ở quy mô toàn cầu và ở giai đoạn 2010-2020 được Quốc tế xác định là những thập kỉ ĐDSH với nhiều cam kết Quốc tế đã được cộng đồng thế giới thông qua tạo điều kiện thúc đẩy và sử dụng bền vững ĐDSH. Cụ thể: Hội nghị Liên hợp Quốc về Biến đổi khí hậu 2015, Hội nghị lần thứ 21 các Bên tham gia Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (COP 21), Hội nghị lần thứ 11 các PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 Bên tham gia Nghị định thư Kyoto (CMP 11) được tổ chức ở Paris, Pháp, từ ngày 30 tháng 11 đến 12 tháng 12 năm 2015; Công ước khung của Liên hợp Quốc về biến đổi khí hậu năm 1992 (UNFCCC) và Nghị định thư Kyoto năm 1977. [36] Việc tìm hiểu về ĐDSH các loài thực vật, cũng như đặc điểm của lớp cây tái sinh có ý nghĩa rất lớn đối với sự hình thành những khu rừng mới có chất lượng tốt, cũng như đối với việc quản lý bền vững tài nguyên rừng. Huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang là một huyện miền núi, nằm phía Đông Bắc của tỉnh Bắc Giang, được thành lập theo Nghị định số 24-TTg ngày 21-1-1957 của Thủ tướng Chính phủ, trên cơ sở chia tách hai huyện Lục Ngạn và huyện Sơn Động thành ba huyện Sơn Động, Lục Ngạn và Lục Nam, tên huyện được gắn liền với dòng sông Lục Nam. Là một huyện có diện tích đất lâm nghiệp là 26.337 ha, với thành phần loài thực vật phong phú và đa dạng. Từ khi thành lập đến nay, hệ thực vật ở đây đã được bảo vệ nghiêm ngặt hơn, tình trạng chặt phá rừng giảm đáng kể. Tuy nhiên, hiện trạng rừng ở đây rừng giàu hầu như không còn nữa, thảm thực vật rừng chủ yếu làrừng thứ sinh với lớp cây tái sinh kém chất lượng.Trạng thái rừng chủ yếu là rừng phục hồi sau nương rẫy, sau khai thác và rừng phục hồi tự nhiên trên đất trống đồi trọc. Đứng trước thực trạng đó, với mục tiêu nghiên cứu về khả năng phục hồi cả thảm thực vật thân gỗ, nâng cao giá trị của rừng và từ đó đưa ra các biện pháp KTLS làm tăng sự ĐDSH, đảm bảo về sự phát triển một cách bền vững. Đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng loài thực vật thân gỗ trong một số trạng thái rừng phục hồi tại huyện Lục Nam, tỉnh Bắc Giang” được thực hiện nhằm góp phần giải quyết mục tiêu đó, đồng thời đây cũng là vấn đề nghiên cứu cần thiết và có ý nghĩa. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học về vấn đề nghiên cứu 1.1.1.Đa dạng sinh học Trong công ước về ĐDSH, thuật ngữ “Đa dạng sinh học” được dùng để chỉ sự phong phú và đa dạng của giới sinh vật từ mọi nguồn trên trái đất, nó bao gồm sự đa dạng trên cùng một loài, giữa các loài và sự đa dạng hệ sinh thái (Gaston and Spicer, 1998). “Đa dạng di truyền” là phạm trù chỉ mức độ đa dạng của biến dị di truyền giữa các xuất xứ, quần thể và các cá thể trong cùng loài hay một quần thể dưới tác dụng của đột biến, đa bội hóa và tái tổ hợp. “Đa dạng loài” là phạm trù chỉ mức độ phong phú về số lượng loài hoặc số lượng các phân loài (loài phụ) trên trái đất, trong một vùng địa lý, một quốc gia hay một sinh cảnh nhất định. “Đa dạng hệ sinh thái” là sự phong phú của môi trường trên cạn và dưới nước trên trái đất tạo nên một số lượng lớn các hệ sinh thái khác nhau. Sự đa dạng của hệ sinh thái được thể hiện qua sự đa dạng về sinh cảnh, cũng như mối quan hệ giữa các quần xã sinh vật và các thành phần sinh thái trong sinh quyển [46]. Whittaker (1975) và Sharma (2003) đã phân biệt 3 loại ĐDSH loài khác nhau đó là đa dạng sinh học Alpha, beta và gama (α, β, ω- diversity)[18]. Trong tác phẩm “Đa dạng cho sự phát triển – Diversity for development” của Viện tài nguyên gen thực vật Quốc tế (IPGRI) [82]. ĐDSH được định nghĩa như sau: “ĐDSH là toàn bộ những biến dạng trong tất cả các cơ thể sống và các phức hệ sinh thái mà chúng sống. ĐDSH có ba mức độ: Đa dạng hệ sinh thái; Đa dạng loài; và Đa dạng di truyền” Định nghĩa về ĐDSH được sử dụng thông dụng, ngắn gọn và đầy đủ nhất là định nghĩa về đa dạng sinh học trong công ước về bảo tồn ĐDSH được thông qua tại hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở Rio de Janeiro (1992). Định PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 nghĩa đó như sau: “ĐDSH là sự biến đổi giữa các sinh vật ở tất cả mọi nguồn, bao gồm hệ sinh thái trên đất liền, trên biển và các hệ sinh thái khác, sự đa dạng thể hiện trong từng loài, giữa các loài và các hệ sinh thái” [83]. Trong cuốn “Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật” của Nguyễn Nghĩa Thìn [46] định nghĩa như sau: “Đa dạng sinh vật là toàn bộ các dạng khác nhau của cơ thể sống trên trái đất, các sinh vật phân cắt đến các động thực vật ở cạn cũng như dưới nước, từ mức độ phân tử đến các quần thể sinh vật, kể cả xã hội loài người. Môn học nghiên cứu về tính đa dạng đó được gọi là ĐDSH”. Vậy ĐDSH cũng được chia làm 3 cấp: + Đa dạng di truyền: Thể hiện đa dạng về nguồn gen và genotyp nằm trong mỗi loài. Phân biệt mỗi loài qua bộ nhiễm sắc thể (hình thái ngoài). Mỗi một loài có bộ nhiễm sắc thể hay một bản đồ nhiễm sắc thể khác nhau. + Đa dạng về loài: Đa dạng loài thể hiện bằng số loài khác nhau sinh sống trong một vùng nhất định. + Đa dạng hệ sinh thái: Đa dạng hệ sinh thái thể hiện sự khác nhau của các kiểu quần xã sinh vật tạo nên. Các sinh vật ở các điều kiện sống (đất, nước, ...) nằm trong mối quan hệ tương hỗ tác động lẫn nhau tạo thành hệ sinh thái và các nơi ở. Từ 3 mức độ này, người ta có thể tiếp cận với Đ DSH ở cả 3 mức độ: Mức phân tử (gen); mức độ cơ thể; và mức độ hệ sinh thái (IUCN,1994). 1.1.2. Cấu trúc hệ thực vật rừng Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên, cấu trúc của rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và Bồ PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 đề ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật với nhau. Các nhân tố trong cấu trúc rừng là: Cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc tuổi... Theo một số tác giả đưa ra như: Phạm Minh Nguyệt (1994) [33] đưa ra những tiêu chuẩn về cấu trúc rừng được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ. Cấu trúc Bồ đề hợp tức là mọi tầng cây phát triển tốt. Tầng cây trên cùng cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối và nhịp nhàng. Tầng cây trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp nguyên liệu. Tầng cây tái sinh mọc xen kẽ thảm tươi và cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện tái sinh lâu dài. Nguyễn Văn Trương (1982) [52] đưa ra một số cấu trúc tiêu chuẩn cần được đảm bảo trong điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn. Ông cho rằng nếu dùng phương pháp chặt chọn như hiện nay thì không thể tạo lại vốn rừng như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ khai thác nuôi dưỡng rừng. Theo tác giả, Vũ Đình Phương (1987) trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kĩ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng. Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc thời gian,...) là cơ sở cho biện pháp thâm canh rừng [36]. Theo tác giả, Nguyễn Hải Tuất (1991), nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái rừng ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng [55]. Theo, Trần Văn Con (1992) ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai, Kon Tum) đã cho rằng, Sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: Tái sinh; sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa). Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định [9]. Theo, Võ Đại Hải (1996), đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn nước của thảm thực vật. Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng hộ là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn. Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập đến tổ thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng [15]. 1.1.3. Thảm thực vật rừng Thảm thực vật là khái niệm rất quen thuộc, có nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo Thái Văn Trừng (1978) [54] cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) [28] cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Thảm thực vật là một khái niệm chung, chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định nghĩa kèm theo như: Thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật rừng ngập mặn,... Cũng đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về phân loại của các tác giả trong và ngoài nước như: Tác giả J.Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm ba cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ). Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loại quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm [19]. Theo tác giả, Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian, và đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [38]. Theo Bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam được chia thanh 10 kiểu [65]. Theo tác giả, Trần Ngũ Phương (1970) [35] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam, chia thành 3 đai lớn theo độ cao: Đai rừng nhiệt đới gió mùa; đai rừng á nhệt đới gió mùa; PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao. Tác giả, Thái Văn Trừng (1970) [53] đưa ra 5 kiểu quần lạc lớn (quần lạc thân gỗ kín tán; quần lạc thân gỗ thưa; quần lạc thân gỗ rậm; quần lạc thân cỏ thưa và những kiểu hoang mạc) và nguyên tắc đặt tên cho các thảm thực vật. Theo, Thái Văn Trừng (1998) [41] khi nghiên cứu về sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thực vật dựa trên yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 kiểu thảm (5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ. Bảng phân này của ông từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973). 1.1.4. Phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thức bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán. Phục hồi rừng có rất nhiều cá biện pháp KTLS khác nhau để phục hồi rừng, tùy theo mức độ tác động của con người là: Phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh). Có rất nhiều các nghiên cứu về các giải pháp để phục hồi rừng khác nhau.Các nghiên cứu đã đưa ra được cơ sở khoa học và thực tiễn cho kĩ thuật xử lý lớp cây tạo môi trường ban đầu nhằm hỗ trợ và thúc đẩy sinh trưởng cho lớp cây bản địa được trồng dưới tán rừng thông và keo. Sử dụng các phương pháp xác định nhu cầu ánh sáng cho cây bản địa nhằm đảm bảo độ tin cậy khi quyết định các chỉ tiêu kĩ thuật khi xử lý tầng cây cao. Việc xử lý tầng cây cao chỉ nên tiến hành hai lầm bao gồm cả tỉa thưa và cành thưa dựa trên các tiêu chí cụ thể về nhu cầu ánh sáng, theo các giai đoạn sinh trưởng của cây bản địa ở PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 thời kì tạo rừng và cây bản địa tạo tán. Để tăng sự đa dạng sinh học, không cần loại bỏ cây bụi thảm tươi, khi chúng không cạnh tranh ánh sáng với cây bản địa và chăm sóc cây tái sinh của các loài khác xuất hiện. Có thể coi, sự có mặt của cây tái sinh này như một tiêu chuẩn để đánh giá sự thành công trong phục hồi rừng cây bản địa. 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cấu trúc và đa dạng sinh học 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1.1. Trên thế giới Rừng nhiệt đới ẩm vẫn là một trong những nơi mà tính đa dạng sinh học cao nhất, chính nhờ sự đa dạng và phong phú đó mà cuốn hút nhiều nhà khoa học. 1.2.1.1.1. Cấu trúc tổ thành Theo Richard P.W (1952) [39], trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi are luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài. Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng có khi có một hoặc hai loài chiếm ưu thế. Trên thế giới có rất nhiều tác giả đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng mưa nhiệt đới, tiêu biểu là Baur. G. N (1964) [3] và E.P. Odum (1971) [34]. Hai tác giả này đã tập trung vào các vấn đề sinh thái nói chung và các cơ sở sinh thái kinh doanh rừng mưa nhiệt đới nói riêng. Qua đó làm sáng tỏ khái niệm hệ sinh thái rừng, đây cũng là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc rừng đứng trên quan điểm sinh thái học. 2.1.1.2. Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) Là một trong những quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần nên đã được nhiều nhà khoa học lâm học và điều tra rừng nghiên cứu. Các công trình tiêu biểu phải kể đến đó là: PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 + Meyer (1934) (dẫn theo Nguyễn Hải Tuất, 1998) đã mô tả quy luật phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer. + Ballell (1973) đã sử dụng hàm Weibull, Schiffel, Naslund (1936, 1937) xác lập phân bố Charlier cho phân bố N/D1.3 của lâm phần thuần loài đều tuổi sau khép tán (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14]. 1.2.1.1.3. Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phương pháp được áp dụng để nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu. Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thắng đứng. Từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế. Với phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng như: Richards P.W (1952) [39], Rolllet (1979). 1.2.1.1.4. Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây (Hvn /D1.3) Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ đường kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sinh trưởng. Trong mỗi cỡ xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi. Từ đó đường cong quan hệ giữa Hvn và D1.3 có thể thay đổi và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng. Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14] nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi cho những lâm phần thuần loài đều tuổi. Naslund. M (1929), Hohenadl. W (1936), Michailov. F (1934, 1952), PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10 Prodan.M (1944), Meyer.H.A (1952) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994) [14], dùng phương pháp giải tích toán học và đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D. h = a + b1.d + b2.d2 h = a + b1.d + b2.d2 + b3.d3 h – 1.3 = d2/(a + b.d)2 h = a + b.logd h = a + b1.d +b2.logd h = k.db Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây ta có thể sử dụng nhiều dạng phương trình. Song việc lựa chọn phương trình nào để biểu thị mối tương quan Hvn – D1.3 thì tùy thuộc vào loài cây trồng cụ thể. 1.2.1.2. Ở Việt Nam 1.2.1.2.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng Mục đích chủ yếu của phân loại trạng thái rừng là nhằm xác định các đối tượng rừng với những đặc trưng cấu trúc cụ thể, từ đó lựa chọn, đề xuất các biện pháp lâm sinh Bồ đề hợp để điều khiển, dẫn đắt rừng đạt trạng thái chuẩn. Về phân loại rừng trước hết phải kể đến Loetschau (1966) [25] đưa ra hệ thống phân chia kiểu trạng thái cho kinh doanh rừng hỗn giao thường xanh lá rộng nhiệt đới. Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 – 84).Tiếp theo Thái Văn Trừng (1978) [53] đứng trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật. Đây là công trình tổng quát, đáp ứng được yêu cầu về quy luật sinh thái. Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, Thái Văn Trừng đưa ra kết luận: Không thể dùng quần hợp PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
11 thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả kinh điển đã sử dụng ở vùng ôn đới. Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại. 1.2.1.2.2. Cấu trúc tổ thành Đây là nhân tố có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái của rừng. Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng. Cấu trúc tổ thành đã được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình nghiên cứu của mình. Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1995) khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đăk Lăc và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác định: Tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp khai thác Bồ đề hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý. 1.2.1.2.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho thấy: Phân bố N/D1.3 của tầng cây cao (D  6cm) có hai dạng chính: - Dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa - Dạng một đỉnh chữ J Với mỗi dạng cụ thể, các tác giả đã chọn những mô hình toán học Bồ đề hợp để mô phỏng. Đồng Sỹ Hiền (1974), khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã đưa ra kết luận: Dạng tổng quát của phân bố N/D1.3 là phân bố giảm, nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm có dạng hình răng cưa. Với kiểu phân bố thực nghiệm như vậy, tác giả đã dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để mô tả. Nguyễn Hải Tuất (1998) đã sử dụng hàm khoảng cách để mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ kính bắt đầu đo. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
12 1.2.1.2.3. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) Những nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy: Phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) 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) [53], trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV. 1.2.2. Những nghiên cứu về đa dạng hệ thực vật trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.2.1. Trên thế giới - Nghiên cứu về tính đa dạng số lượng loài và số lượng taxon của hệ thực vật: Engler (1882) đưa ra con số thống kê cho thấy số loài thực vật thế giới là 275.000 loài, trong đó thực vật có hoa có 155.000 - 160.000 loài, thực vật không có hoa 30.000 - 135.000 loài. Riêng thực vật có hoa trên thế giới, Van lop (1940) đưa ra con số 200.000 loài, Grosgayem (1949) là 300.000 loài. Hai vùng giàu có nhất thế giới là Brazil 40.000 loài và quần đảo Malaixia 45.000 loài. Hệ thực vật giàu loài liên quan không chỉ có điều kiện khí hậu và đất đai thuận lợi mà còn phụ thuộc vào các nhân tố lịch sử. Trung Âu có 3500 loài, 800 chi, 120 họ (1/6,6/29,2 tức là một họ có 6,6 chi và 29,2 loài) trong khi đó ở Trung Trung Hoa có 2900 loài 936 chi 155 họ (1/6/12,2) (Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) [48]. Theo Phạm Hoàng Hộ (1999-2003)[18], hệ thực vật trên thế giới như sau: Pháp có khoảng 4.800 loài, châu Âu 11.000 loài, Ấn Độ khoảng 12- 14.000 loài, Canada có khoảng 4.500 loài kể cả loài du nhập, cả Bắc Mỹ có trên 14.000 loài, Malaysia và Indonesia có khoảng 25.000 loài. Lê Trần Chấn và cs (1999)[6], đưa ra con số về số lượng loài thực vật ở các vùng như sau: vùng hàn đới (đất mới: 208 loài); vùng ôn đới (Litva: 1439 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
13 loài), Cận nhiệt đới (Palextin: 2334 loài); vùng nhiệt đới ẩm và nhiệt đới gió mùa (Philippin: 8099 loài, Bắc Việt Nam: 5609 loài. Vườn quốc gia Doi Suthep-Pui ở miền Bắc Thái Lan, với diện tích 261km2 có 2.220 loài. Trong đó, rừng thường xanh có độ phong phú về loài cây có mạch cao nhất (930 loài) so với các loại rừng khác: rừng rụng lá-tre nứa có 740 loài, rừng hỗn giao có 755 loài, rừng nửa rụng lá - Sồi, có 533 loài, rừng thường xanh - Thông có 540 loài. (Maxwell and Elliott, 2001)[71] Cho đến nay, chưa có đầy đủ các tài liệu nói về hệ thực vật của các nước Đông Dương. Ngoài bộ sách nổi tiếng Flore générale de l’Indochine của Lecomte xuất bản tại Pari (1907 - 1951)[76]. Một số công trình tổng quát ít nhiều nói về hệ thực vật Đông Dương như Vidal (1960)[78], Schimid (1989) đã cho con số tổng quát khoảng 10.000 loài và dự đoán có thể con số đó tăng lên 12.000 đến 15.000 loài. Những công trình lớn khác cần được kể đến là Bộ Thực vật chí Campuchia, Lào và Việt Nam viết bằng tiếng Pháp, do Aubreville chủ biên, bộ sách gồm 29 tập bộ Flore du Cambodge, du Laos et du Vietnam từ 1960 - 1997 bao gồm 74 họ cây có mạch (chưa đầy 20% tổng số các họ) do các nhà thực vật Pháp biên soạn. Vị trí của hệ thực vật Đông Dương trong tổng thể của hệ thực vật toàn thế giới đã được Takhtajan (1978)[74] và nhiều tác giả đề cập tới. Theo Lê Trần Chấn và cs (1999)[6], trong phạm vi bắc bán cầu, tỷ lệ 10 họ giàu loài nhất của hệ thực vật giảm dần từ vùng bắc cực đến vùng xích đạo (từ gần 75% đến khoảng 40%). Trong khi đó số họ chiếm vị trí nổi bật trong 10 họ giàu loài nhất tăng dần từ vùng nhiệt đới (10%) đến vùng ôn đới, nhất là hàn đới. Nghiên cứu về hệ thực vật Trung Quốc có thể kể một số tác giả như: Dunn S.T. và Tutcher W. J. (1912)[66] về thực vật chí Quảng Đông và Hồng Kông; Chen Feng-hwai và Wu Te-lin (1987-2006)[64] về thực vật chí Quảng PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma