Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp bảo tồn hệ thực vật thân gỗ tại khu rừng tự nhiên Rú Lịnh, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:94

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu đánh giá tính đa dạng của thảm thực vật tự nhiên, về cấu trúc, về đa dạng loài và dạng sống. Xác định và đánh giá những giá trị bảo tồn cao của thảm thực vật rú Lịnh. Đề xuất những giải pháp khả thi để bảo tồn và phát triển thảm thực vật rú Linh theo hướng 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 tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp bảo tồn hệ thực vật thân gỗ tại khu rừng tự nhiên Rú Lịnh, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------------------- ---------------- HÀ VĂN BẮC NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP BẢO TỒN HỆ THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI KHU RỪNG TỰ NHIÊN RÚ LỊNH, HUYỆN VĨNH LINH, TỈNH QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP QUẢNG TRỊ, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ----------------- HÀ VĂN BẮC NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP BẢO TỒN HỆ THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI KHU RỪNG TỰ NHIÊN RÚ LỊNH, HUYỆN VĨNH LINH, TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: LÂM HỌC Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. Phạm Xuân Hoàn QUẢNG TRỊ, 2011
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn Thạc sĩ khoa học Lâm nghiệp, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của Nhà trường, của cơ quan, của gia đình và bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến lãnh đạo Sở NN&PTNT Quảng Trị, lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm đã tạo điều kiện cho tôi theo học lớp Cao học 17B Lâm học tại Trường Đại học Lâm nghiệp Hà Nội. Xin cảm ơn các thầy, cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp, phân hiệu Đại học Huế tại Quảng Trị đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập ở trường. Cảm ơn lãnh đạo Trạm Bảo vệ rừng, Ban quản lý KBTTN Đakrông, Trung tâm ĐTQH và thiết kế Nông Lâm Quảng Trị, Hạt Kiểm lâm Vĩnh Linh, UBND xã Vĩnh Hòa, Vĩnh Hiền, ông Hòa và ông Trọng nhân viên bảo vệ rừng ở Rú Lịnh, cám ơn gia đình và đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Đặc biệt, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Phạm Xuân Hoàn - Trường Đại học Lâm nghiệp Hà Nội, người đã tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và thực tế. Nếu sai, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Do hạn chế về thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên bản luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng các bạn đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn! Quảng Trị, ngày 21 tháng 9 năm 2011 Tác giả Hà Văn Bắc
MỤC LỤC Trang bìa phụ Lời cảm ơn ................................................................................................................. Danh mục các ký hiệu và từ viết tắt ........................................................................ i Danh mục các bảng ............................................................................................... iii Danh mục các hình ................................................................................................ iv ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................... Error! Bookmark not defined.1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ... Error! Bookmark not defined.3 1.1. Trên thế giới ..................................................... Error! Bookmark not defined.3 1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc và thành phần loài Error! Bookmark not defined.3 1.1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật ..... Error! Bookmark not defined.5 1.1.3. Những nghiên cứu về khu hệ thực vật .. Error! Bookmark not defined.5 1.1.4. Những nghiên cứu về rừng có giá trị bảo tồn cao (HCVF) ............ Error! Bookmark not defined.6 1.2. Ở Việt Nam ...................................................... Error! Bookmark not defined.7 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc và thành phần loài. ..... Error! Bookmark not defined.7 1.2.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật ...Error! Bookmark not defined.10 1.2.3. Những nghiên cứu về hệ thực vật .......Error! Bookmark not defined.12 1.2.4. Xác định rừng có giá trị bảo tồn cao (HCVF) Việt Nam ............... Error! Bookmark not defined.13 1.2.5. Những nghiên cứu về thảm thực vật ở rú Lịnh huyện Vĩnh Linh .. Error! Bookmark not defined.13 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, QUAN ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PPNC............ Error! Bookmark not defined.15 2.1. Mục tiêu và giới hạn của đề tài .................... Error! Bookmark not defined.15 2.1.1. Mục tiêu ..............................................Error! Bookmark not defined.15 2.1.2. Giới hạn của đề tài ..............................Error! Bookmark not defined.15 2.2. Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu ............... Error! Bookmark not defined.15 2.2.1. Quan điểm ...........................................Error! Bookmark not defined.15 2.2.2. Phương pháp luận ...............................Error! Bookmark not defined.16
2.3. Nội dung nghiên cứu ..................................... Error! Bookmark not defined.17 2.3.1. Đă ̣c điể m cấ u trúc của thảm thực vâ ̣t ở rú Lịnh ... Error! Bookmark not defined.17 2.3.2. Đánh giá tính đa da ̣ng thảm thực vâ ̣t rú Lịnh ....... Error! Bookmark not defined.17 2.3.3. Xác định các giá trị bảo tồn cao của thảm thực vật rú Lịnh ........... Error! Bookmark not defined.17 2.3.4. Đề xuấ t một số giải pháp bảo tồn rú Lịnh: ........... Error! Bookmark not defined.17 2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................. Error! Bookmark not defined.17 2.4.1. Phương pháp kế thừa các tài liệu thứ cấp ............. Error! Bookmark not defined.17 2.4.2. Phương pháp điều tra hiện trường ......Error! Bookmark not defined.18 2.4.3. Phương pháp chuyên gia.....................Error! Bookmark not defined.23 2.4.4. Sử dụng bộ công cụ xác định rừng có giá trị bảo tồn cao Việt Nam Error! Bookmark not defined.23 2.4.5. Phương pháp xử lý số liệu ..................Error! Bookmark not defined.24 CHƯƠNG 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KVNC ....... Error! Bookmark not defined.31 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên ........................ Error! Bookmark not defined.31 3.1.1. Vị trí địa lý ..........................................Error! Bookmark not defined.31 3.1.2. Tình hình sử dụng đất toàn huyện ......Error! Bookmark not defined.31 3.1.3. Địa hình ..............................................Error! Bookmark not defined.32 3.1.4. Thổ nhưỡng .........................................Error! Bookmark not defined.33 3.1.5. Khí hậu - Thủy văn .............................Error! Bookmark not defined.33 3.2. Tình hình kinh tế xã hội ................................ Error! Bookmark not defined.35 3.2.1. Dân số huyện Vĩnh Linh .....................Error! Bookmark not defined.35 3.2.2. Thành phần dân tộc .............................Error! Bookmark not defined.36 3.2.3. Cơ sở hạ tầng ......................................Error! Bookmark not defined.36 3.3. Tài nguyên rừng ............................................. Error! Bookmark not defined.38 3.3.1. Hệ thực vật ..........................................Error! Bookmark not defined.39 3.3.2. Hệ động vật .........................................Error! Bookmark not defined.39 3.4. Khái quát khu rừng văn hóa - môi trường rú Lịnh, huyện Vĩnh Linh .Error! Bookmark not defined.40
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .. Error! Bookmark not defined.43 4.1. Một số đă ̣c điể m cấ u trúc của thảm thực vâ ̣t rú Lịnh... Error! Bookmark not defined.43 4.1.1. Đặc điểm sinh cảnh và cấu trúc tầng thứ .............. Error! Bookmark not defined.43 4.2. Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi ............... Error! Bookmark not defined.53 4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên ............................ Error! Bookmark not defined.54 4.3.1. Tổ thành của cây tái sinh ....................Error! Bookmark not defined.55 4.3.2. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh Error! Bookmark not defined.56 4.3.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ............... Error! Bookmark not defined.57 4.3.4. Quy luật phân bố cây tái sinh .............Error! Bookmark not defined.59 4.3.5. Mật độ cây tái sinh triển vọng ............Error! Bookmark not defined.60 4.3.6. Ảnh hưởng của một số nhân tố đến tái sinh tự nhiên .. Error! Bookmark not defined.61 4.4. Tính đa dạng loài của thảm thực vật rú Lịnh ................ Error! Bookmark not defined.64 4.4.1. Tính đa dạng hệ thực vật về số loài, họ chi .......... Error! Bookmark not defined.64 4.4.2. Bổ sung danh lục thực vật rú Lịnh năm 2011....... Error! Bookmark not defined.66 4.4.3. Các loài thực vật quý hiếm ở rú Lịnh .Error! Bookmark not defined.68 4.5. Xác định các giá trị bảo tồn cao của rú Lịnh ................ Error! Bookmark not defined.69 4.5.1. Nhận dạng về rừng có giá trị bảo tồn cao (HCVF) ..... Error! Bookmark not defined.69 4.5.2. Xác định các giá trị bảo tồn cao (HCV) ............... Error! Bookmark not defined.70 4.6. Một số đề xuất................................................ Error! Bookmark not defined.74 4.6.1. Các giải pháp về kinh tế - xã hội ........Error! Bookmark not defined.74 4.6.2. Các biện pháp về kỹ thuật...................Error! Bookmark not defined.74 4.6.3. Một số giải pháp khác .........................Error! Bookmark not defined.75
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ... Error! Bookmark not defined.76 5.1. KẾT LUẬN .................................................... Error! Bookmark not defined.76 5.2. TỒN TẠI ........................................................ Error! Bookmark not defined.80 5.3. KIẾN NGHỊ ................................................... Error! Bookmark not defined.80 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU
i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn D1.3 : Đường kính tại vị trí 1,3 m (cm) Dt : Đường kính tán lá (m) Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) Hdc: Chiều cao dưới cành (m) N/ha: Số lượng cây trên một ha G/ha: Tổng tiết diện ngang trên một ha (m2 /ha) M/ha Trữ lượng trên một ha (m3 /ha) KVNC: Khu vực nghiên cứu OTC: Ô tiêu chuẩn ODB: Ô dạng bản CTTT: Công thức tổ thành N (cây): Số cây UBND: Ủy ban nhân dân D (cm) Đường kính trung bình (cm) H (m) Chiều cao trung bình (m) HST: Hệ sinh thái TSTV: Tái sinh triển vọng TSR: Tái sinh rừng GD&ĐT Giáo dục và đào tạo TNHH 1TV: Trách nhiệm hữu hạn một thành viên HCV: Giá trị bảo tồn cao HCVF: Rừng có giá trị bảo tồn cao WWF: Quỹ quốc tế về bảo vệ thiên nhiên
ii Từ viết tắt Tên đầy đủ Từ viết tắt Tên đầy đủ Bbu: Bưởi bung Hyn: Huỷnh Blc: Bời lời cam bốt Lkh: Loài khác Blo: Bời lời Ln: Lọ nồi Blv: Bời lời đẹc Lxe: Lim xẹt Bua: Bứa Mch: Máu chó lá to Bub: Bùi bạc Mcn: Máu chó lá nhỏ Chi: Chân chim Md: Mắn đĩa Cng: Cứt ngựa N: Nang Da: Dâu gia Ng: Ngát De: Dẻ Nha: Nhãn rừng De3: Đẻn 3 lá Qr: Quế rành Deg: Dẻ gai Rah: Ràng ràng hom Đn: Đước núi Tch: Trường chua Du: Dung Thi: Thị rừng Dul: Dung lụa Tr: Trâm Go: Gội Trc: Trường chua Gon: Gội nếp Trh: Trám hồng Got: Gội trắng Trt: Trám trắng Gox: Giổi xanh Xe: Xẻ ré Gul: Gụ lau Xg: Xương cá
iii DANH MỤC CÁC BẢNG Biểu 3.1. Hiện trạng sử dụng đất tính đến năm 2010 của huyện Vĩnh Linh............31 Bảng 4.1. Công thức tổ thành tầng cây cao tính theo số cây ..........................................44 Bảng 4.2. Công thức tổ thành tầng cây cao tính theo tiết diện ngang.............................45 Bảng 4.3. Công thức tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng IV%......................46 Bảng 4.4. Một số chỉ tiêu sinh trưởng tầng cây cao.................................................47 Bảng 4.5. Nắn phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull.....................................................48 Bảng 4.6. Nắn phân bố N/Hvn theo hàm Weibull.....................................................49 Bảng 4.7. Chất lượng tầng cây cao.......................................................................... 53 Bảng 4.8. Một số chỉ tiêu của tầng cây bụi, thảm tươi ............................................54 Bảng 4.9. Công thức tổ thành tầng cây tái sinh tính theo số cây..................................55 Bảng 4.10. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ........................................................57 Bảng 4.11. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ...............................................58 Bảng 4.12. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất .........................................59 Bảng 4.13. Mật độ tái sinh và mật độ cây tái sinh triển vọng ..................................61 Bảng 4.14. Ảnh hưởng của độ tàn che đến mật độ và chất lượng cây tái sinh . ..........62 Bảng 4.15. Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến cây tái sinh triển vọng .................63 Bảng 4.16. Mười họ thực vật có số loài nhiều nhất .................................................65 Bảng 4.17. Mười chi thực vật có số loài nhiều nhất .................................................66 Bảng 4.18. Danh lục thực vật rú Lịnh huyện Vĩnh Linh, bổ sung năm 2011...........67 Bảng 4.19. Danh lục các loài thực vật quý hiếm ....................................................69 Bảng 4.20. Xác định giá trị bảo tồn cao HCV1......................................................71 Bảng 4.21. Xác định giá trị bảo tồn cao HCV3...................................................... 72
iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ quá trình nghiên cứu của đề tài ...................................................16 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn............................................. 18 Hình 3.1. Bản đồ hành chính huyện VĨNH LINH.................................................. 42 Hình 3.2. Hình ảnh rú Lịnh huyện VĨNH LINH ....................................................42 Hình 4.1. Phân bố N/D1.3 tại OTC 05 ................................................................... 49 Hình 4.2. Phân bố N/D1.3 tại OTC 08 ................................................................... 49 Hình 4.3. Phân bố N/Hvn tại OTC 08 .................................................................. 50 Hình 4.4. Phân bố N/Hvn tại OTC 01 .................................................................... 51 Hình 4.5. Phân bố N/Hvn tại OTC 03 .................................................................... 51 Hình 4.6. Phân bố N/Hvn tại OTC 05 ..................................................................... 51 Hình 4.7. Phân bố N/Hvn tại OTC 06 ..................................................................... 52 Hình 4.8. Phân bố N/Hvn tại OTC 10 ..................................................................... 52 Hình 4.9. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ............................................... 58
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, loài người đang đứng trước những thách thức lớn, ngôi nhà chung của thế giới đang bị quá tải bởi những tác động ghê gớm như: dân số tăng lên nhanh chóng; các khu công nghiệp, các hệ thống giao thông mọc lên khắp nơi, môi trường sống đang ngày càng bị ô nhiễm dẫn đến biến đổi khí hậu toàn cầu. Tất cả những điều đó làm cho số phận của các loài sinh vật bị lâm nguy. Do đó, việc bảo tồn đa dạng sinh học là một nhiệm vụ cấp bách. Sức khoẻ của hành tinh chúng ta tuỳ thuộc hoàn toàn vào sự sinh tồn hay sự diệt vong của các loài sinh vật, trong đó thực vật là quan trọng nhất bởi vì nó là nhà máy sản xuất đầu tiên tạo ra vật chất nuôi sống các sinh vật khác, đồ ng thời còn giữ vai trò cực kỳ quan tro ̣ng trong viê ̣c làm trong sa ̣ch khí quyể n, duy trì cân bằ ng sinh thái... Vì vậy, việc tìm ra và áp dụng các giải pháp hiệu quả để bảo tồn đa dạng sinh học là rất cần thiết. Ở Việt Nam trong những thập kỷ qua, rừng tự nhiên bị tàn phá nghiêm trọng. Diện tích rừng tự nhiên bị suy giảm một cách nhanh chóng. Cùng với diện tích rừng bị mất, chất lượng rừng còn giảm sút, trữ lượng rừng thấp, nhiều loài cây gỗ quý trở nên hiếm. Nhiều loài động thực vật có nguy cơ tuyệt chủng, dẫn đến ĐDSH suy giảm nghiêm trọng. Do đó, năng lực phòng hộ của rừng bị hạn chế trong khi thiên tai bão lụt ngày càng nghiêm trọng. Mặt khác, khả năng cung cấp của rừng không đáp ứng được các nhu cầu ngày càng tăng của xã hội. Trước thực trạng này, việc tái tạo lại rừng trở thành một mục tiêu quan trọng được Nhà nước, các nhà khoa học và toàn xã hội quan tâm. Rú Lịnh là một khu rừng tự nhiên trên đất đỏ bazan duy nhất còn sót lại ở phía Đông huyện Vĩnh Linh được quy hoạch vào hệ thống rừng đặc dụng của tỉnh Quảng Trị. Diện tích rừng tự nhiên của rú Lịnh là 95,0 ha, nằm giữa hai xã Vĩnh Hòa và Vĩnh Hiền, áp sát tuyến đường Cáp Lài từ Hồ Xá đi Vịnh Mốc. Đây là một khu rừng tiêu biểu cho kiểu rừng kín thường xanh trên vùng đất thấp, với thảm thực vật lá rộng thường xanh. Thảm thực vật rú Lịnh rất phong phú, có nhiều loài cây gỗ quý hiếm như lim xanh, gụ lau, re hương và cây trầm gió. Bên cạnh, còn có nhiều động vật hoang dã quý hiếm như: Tê tê, cầy hương, cầy giông, trăn, rắn hổ,
2 chim trọc, quạ mỏ vàng, khướu… Trước những năm 1945, rú Lịnh là một vùng rừng nguyên sinh thâm u, có các loài thú ăn thịt như hổ, báo...cư trú. Rú Lịnh cung cấp nguồn nước (đập Rú Lịnh) phục vụ sản xuất nông nghiệp cho các xã Vĩnh Hòa, Vĩnh Hiền, Vĩnh Thành, Vĩnh Tân, Vĩnh Giang. Rú Lịnh được xem là lá phổi xanh của vùng đông huyện Vĩnh Linh, đồng thời là điểm du lịch sinh thái độc đáo và lý thú đối với du khách. Vì vậy, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng và đề xuất một số giải pháp bảo tồn hệ thực vật thân gỗ tại khu rừng tự nhiên rú Lịnh, huyện Vĩnh Linh, tỉnh Quảng Trị”.
3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc và thành phần loài 1.1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. Baur G.N. (1962)[2] 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. Từ đó, tác giả 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. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu, trong đó, mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1967)... rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, (2001))[6], Rollet. B (1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi qui, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xác suất (dẫn theo Bảo Huy (1993). Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973).
4 Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson,... cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng. 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 hay ngoại mạo sinh thái. 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)... Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái. Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ở quần xã tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở quần xã động Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh và phát triển của rừng. 1.1.1.2. Những nghiên cứu về thành phần loài Những nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nghiên cứu được tiến hành từ lâu trên thế giới. Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình nghiên cứu của Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó. Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật [24]. Ramakrishman (1981 - 1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở vùng Tây bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu thế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá.
5 1.1.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật 1.1.2.1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm rất phổ biến, được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau. Theo J.Schmithusen (1959) thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhau của nó. Thái Văn Trừng (1978) [26 ]cho rằng thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) cho rằng thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ 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… 1.1.2.2. Những nghiên cứu về thảm thực vật H.G. Champion (1936) khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao. J. Beard (1938) đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ). Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt 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 [2]. 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. Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [12]. 1.1.3. Những nghiên cứu về khu hệ thực vật Tổng số loài thực vật hiện nay trên thế giới có nhiều biến động và chưa cụ thể, tuỳ từng tác giả do chưa có sự nghiên cứu và điều tra đầy đủ. Các nhà thực vật học dự đoán số loài thực vật bậc cao hiện có trên thế giới vào khoảng 500.000 - 600.000 loài. Năm 1965, Al. A. Phêđôrốp đã dự đoán trên thế giới có khoảng: 300.000 loài thực vật hạt kín; 5.000 - 7.000 loài thực vật hạt trần; 6.000 - 10.000 loài quyết thực
6 vật; 14.000 - 18.000 loài rêu; 19.000 - 40.000 loài tảo; 15.000 - 20.000 loài địa y; 85.000 - 100.000 loài nấm và các loài thực vật bậc thấp khác. Năm 1962, G. N. Slucop đã đưa ra số lượng các loài thực vật hạt kín phân bố ở các châu lục như sau: Châu Mỹ có khoảng 97.000 loài trong đó: Hoa Kỳ + Canada: 25.000 loài; Mehico + Trung Mỹ: 17.000 loài; Nam Mỹ: 56.000 loài; Đất lửa + Nam cực: 1.000 loài. Châu Âu có khoảng 15.000 loài trong đó: Trung và Bắc Âu: 5.000 loài; Nam Âu, vùng Ban căng và Capcasơ: 10.000 loài. Châu Phi có khoảng 40.500 loài trong đó: các vùng nhiệt đới ẩm: 15.500 loài; Madagasca: 7.000 loài; Nam Phi: 6.500 loài; Bắc Phi, Angieri, Ma Rốc và các vùng phụ cận khác: 4.500 loài; Abitxini: 4.000 loài; Tuynidi và Ai cập: 2.000 loài; Xomali và Eritrea: 1.000 loài. Châu Á có khoảng 125.000 loài trong đó: Đông Nam Á: 80.000 loài; các khu vực nhiệt đới Ấn Độ: 26.000 loài; Tiểu Á: 8.000 loài; Viễn đông thuộc Liên bang Nga, Triều Tiên, Đông bắc Trung Quốc: 6.000 loài; Xibêria thuộc Liên bang Nga, Mông Cổ và Trung Á: 5.000 loài. Châu Úc có khoảng 21.000 loài trong đó: Đông Bắc Úc: 6.000 loài; Tây Nam Úc: 5.500 loài; Lục địa Úc: 5.000 loài; Taxman và Tây tây lan: 4.500 loài, [23]. 1.1.4. Những nghiên cứu về rừng có giá trị bảo tồn cao (HCVF) (HCVF: High Conservation Value Forest) Năm 2003, ProForest (Công ty tư vấn lâm nghiệp Anh) đưa ra bộ công cụ chung đầu tiên để xác định Rừng có giá trị bảo tồn cao. Một số nước trong khu vực Đông Nam Á như Indonesia và Lào đang tiến hành xây dựng bộ công cụ HCVF quốc gia. Ngoài ra, việc đánh giá HCVF cũng được thực hiện trong đơn vị quản lý rừng PITC tại Malaysia[21].
7 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc và thành phần loài. 1.2.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trọng hệ sinh thái rừng mà qua đó, các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hoà và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Cấu trúc rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích 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 (trên mặt đất và dưới mặt đất), cấu trúc tuổi… Trong vòng vài chục 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. Thái Văn Trừng (1978), Trần Ngũ Phương (1970) cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Trần Ngũ Phương (1970) [19] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [26] đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Thái Văn Trừng đã vận dụng và cải tiến, bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỷ lệ nhỏ hơn và có ghi ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Bên cạnh đó, tác giả này còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh
8 thái của rừng và trạng mùa của tán lá. Với những quan điểm trên Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng Việt nam thành 14 kiểu. Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể. Nguyễn Hải Tuất (1991), nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng [27]. 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 dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định [8]. 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 đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn. Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng [13]. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài. 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 đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng. 1.2.1.2. Những nghiên cứu về thành phần loài Ở Việt Nam, Phan Kế Lộc (1970) đã xác định hệ thực vật miền bắc Việt Nam có 5.609 loài thuộc 1.660 chi và 240 họ [13]. Khi nghiên cứu về thành phần loài, Hoàng Hữu Hiếu (1970) đã đề nghị áp dụng công thức đánh giá tổ thành loài rừng nhiệt đới.
9 X = N/a (X: Trị số trung bình cá thể của một loài; N: Số cây điều tra; a: Số loài điều tra) Một số loài được gọi là thành phần chính của loại hình phải có số lượng cá thể bằng hoặc lớn hơn X [24]. Nguyễn Đăng Khôi và Nguyễn Văn Phú (1975) đã thống kê 39 loài cây bộ Đậu thân bò và thân leo làm thức ăn giàu protein cho gia súc miền Bắc Việt Nam. Thái Văn Trừng (1970) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [27]. Phan Kế Lộc (1978) điều tra phát hiện 20 loài cây có tanin thuộc họ Trinh nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tanin [13]. Hoàng Chung (1980) khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ. Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3.210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dương [4]. Phạm Hoàng Hộ (1991 – 1993) trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài [10]. Phan Nguyên Hồng (1991) lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn [4]. Lê Mộng Chân (1994) điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn quốc gia Ba Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên. Đỗ Tất Lợi (1995) khi nghiên cứu các loài cây thuốc đã công bố 798 loài thuộc 164 họ có ở hầu hết các tỉnh nước ta [16]. Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) khi nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của sa van Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đã phát hiện được 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài [15]. Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) đã thống kê thành phần loài của Vườn quốc gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 cây có ích thuộc 478 chi,