Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản và chỉ số đa dạng loài thực vật tại Khu bảo tồn thiên nhiên núi Ông, tỉnh Bình Thuận

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:105

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là góp phần xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Núi ông - huyện Tánh Linh - tỉnh Bình Thuận. 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: Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản và chỉ số đa dạng loài thực vật tại Khu bảo tồn thiên nhiên núi Ông, tỉnh Bình Thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP MAI TRÍ MÂN XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CƠ BẢN VÀ CHỈ SỐ ĐA DẠNG LOÀI THỰC VẬT TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN NÚI ÔNG, TỈNH BÌNH THUẬN CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. NGUYỄN TRỌNG BÌNH Đồng Nai, 2012
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tác giả Mai Trí Mân
LỜI CẢM TẠ    Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo Thạc sỹ chuyên ngành Lâm nghiệp, hệ chính quy, tại Trường Đại Học Lâm Nghiệp. Để hoàn thành công trình nghiên cứu này, tác giả đã nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ của Ban Chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp, Phòng đào tạo Sau đại học, Ban giám hiệu Trường Đại Học Lâm Nghiệp và các Thầy Cô đã tận tình giảng dạy trong suốt chương trình đào tạo Thạc sỹ. Đặc biệt, tác giả xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Nguyễn Trọng Bình đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành cuốn luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn tập thể Ban lãnh đạo và toàn thể cán bộ nhân viên Ban quản lý khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Tác giả cũng xin cảm ơn sự ủng hộ nhiệt tình của các đồng nghiệp, cảm ơn sự động viên chia sẻ của các bạn bè thân hữu gần xa. Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Mẹ Cha, người đã có công sinh thành, nuôi dưỡng dạy dỗ để cho tác giả trưởng thành đến ngày hôm nay. Bình Thuận, tháng 7 năm 2012 Tác giả: Mai Trí Mân
i MỤC LỤC MỤC LỤC .......................................................................................................... i CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ............................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................1 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................3 1.1. Ở nước ngoài ........................................................................................................ 3 1.1.1. Phân loại rừng........................................................................................................ 3 1.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................................ 4 1.1.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững ................................................................ 6 1.1.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng ................................................................................. 7 1.2. Ở Việt Nam .......................................................................................................... 8 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng............................................................. 8 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng .............................................................................. 10 1.2.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững .............................................................. 12 1.2.4. Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ......................................................................... 13 1.3. Tổng quan về đa dạng sinh học .......................................................................... 13 1.3.1. Khái niệm về đa dạng sinh học .......................................................................... 13 1.3.2. Tổng quan nghiên cứu về đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học ..... 14 Chương 2 : ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ......................................16 2.1. Lịch sử hình thành .............................................................................................. 16 2.2. Điều kiện tự nhiên .............................................................................................. 16 2.2.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................... 16 2.2.2. Diện tích rừng tự nhiên của khu vực nghiên cứu ............................................. 16 2.2.3. Địa hình, địa thế .................................................................................................. 17 2.2.4. Điều kiện khí hậu, thủy văn ............................................................................... 18 2.2.5. Địa chất thổ nhưỡng............................................................................................ 18 2.3. Hiện trạng tài nguyên rừng và đa dạng sinh học................................................ 19
ii 2.4. Về tình hình dân sinh kinh tế: ............................................................................ 19 2.5. Mục tiêu nhiệm vụ Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông ....................................... 20 Chương 3: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG ....................21 3.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................... 21 3.1.1. Mục tiêu chung .................................................................................................... 21 3.1.2. Mục tiêu cụ thể .................................................................................................... 21 3.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 21 3.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 21 3.3.1. Phân loại trạng thái rừng..................................................................................... 21 3.3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao......................................... 21 3.3.3. Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng.................................................................... 22 3.3.4. Xác định chỉ số đa dạng loài .............................................................................. 22 3.3.5.Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào đề xuất các biện pháp kỹ thuật quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Núi ông, tỉnh Bình Thuận ............ 22 3.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................... 22 3.4.1. Phương pháp luận................................................................................................ 22 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ............................................................................. 22 3.4.3. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 26 3.4.4. Đánh giá tái sinh của rừng .................................................................................. 29 3.4.5. Chỉ số đa dạng sinh học và cách tính ................................................................ 29 3.4.6. Phân loại trạng thái rừng hiện tại ....................................................................... 32 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................34 4.1. Phân loại trạng thái rừng hiện tại ....................................................................... 34 4.1.1. Trạng thái rừng IIB ............................................................................................. 34 4.1.2. Trạng thái rừng IIIA2 .......................................................................................... 35 4.1.3. Trạng thái rừng IIIA3 .......................................................................................... 35 4.2. Một số đặc điểm cấu trúc rừng ........................................................................... 36 4.2.1. Cấu trúc tổ thành loài cây ................................................................................... 36 4.2.2. Hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất ........................................................... 40
iii 4.2.3. Quy luật cấu trúc đường kính............................................................................. 42 4.2.4. Quy luật cấu trúc chiều cao ................................................................................ 56 4.3. Một số đặc điểm tái sinh rừng ............................................................................ 73 4.3.1. Tổ thành loài cây tái sinh .................................................................................... 74 4.3.2. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao ................................................................... 76 4.3.3. Hình thái phân bố cây tái sinh ............................................................................ 78 4.4. Chỉ số đa dạng sinh học của hệ thực vật ............................................................ 79 4.4.1. Đa dạng loài thực vật .......................................................................................... 79 4.4.2. Đa dạng quần xã thực vật trên các trạng thái rừng IIB, IIIA2 và IIIA3......... 80 4.5. Đề xuất một số giải pháp quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tỉnh Bình Thuận ............................................................................... 82 Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ......................................86 5.1. Kết luận .............................................................................................................. 86 5.1.1. Về phân loại rừng ................................................................................................ 86 5.1.2. Về tổ thành tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên.............................. 86 5.1.3 Về hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên 86 5.1.4. Về đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng tự nhiên.................................... 87 5.1.5. Về đặc điểm tầng cây tái sinh ............................................................................ 87 5.1.6. Về chỉ số đa dạng sinh học của hệ thực vật ...................................................... 88 5.2. Tồn tại ................................................................................................................ 88 5.3. Kiến nghị ............................................................................................................ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................90
iv CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU C1.3 Chu vi đo ở vị trí 1,3 m, (đvt: cm) CV% Coefficient of variation = Hệ số biến động D1.3 Đường kính ở vị trí 1,3 m, (đvt: cm) df Degree of freedom = độ tự do DT/D1.3 Tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực f Tần số G Tiết diện ngang lâm phần, (đvt: m2/ha) HVN Chiều cao hay chiều cao vút ngọn của cây, (đvt: m) Hdc Chiều cao dưới cành của cây, (đvt: m) HVN/D1.3 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực Ln Logarit cơ số e (e = 2,7128) LT Lý thuyết M Trữ lượng (đvt: m3/ha) N/D1.3 Phân bố số cây theo chiều cao N/HVN Phân bố số cây theo đường kính NL/D1.3 Phân bố số loài cây theo chiều cao NL/HVN Phân bố số loài cây theo đường kính N% Tỷ lệ phần trăm tổng số cây, (đvt: %) ODB Ô dạng bảng P Mức ý nghĩa thống kê r Hệ số tương quan R Range = Biên độ biến động S Standard deviation = Độ lệch tiêu chuẩn SS Sum of Square = Tổng các bình phương Sy/x Standard Error = Sai số chuẩn TN Thực nghiệm UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization = Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên Hiệp Quốc V Thể tích thân cây (đvt: m3) [6] Số hiệu của tài liệu trong danh mục tài liệu tham khảo 5.1. Số hiệu của bảng, hình theo chương
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Công thức tổ thành của các trạng thái theo N% ..............................37 Bảng 4.2: Công thức tổ thành của các trạng thái theo IV% .............................38 Bảng 4.3: Kết quả nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông ..............................41 Bảng 4.4: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB .....................................................................................................43 Bảng 4.5: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 ..................................................................................................44 Bảng 4.6: Phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 ..................................................................................................45 Bảng 4.7: Phân bố số cây theo đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB ............................................................................................47 Bảng 4.8: Phân bố số cây theo đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 ........................................................................................48 Bảng 4.9: Phân bố số cây theo đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 ........................................................................................49 Bảng 4.10: Phân bố số loài theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB ............................................................................................50 Bảng 4.11: Phân bố số loài theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 ........................................................................................51 Bảng 4.12: Phân bố số loài cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 ........................................................................................52 Bảng 4.13: Phân bố số loài theo đường kính của lớp cây có 1 cm
vi Bảng 4.16: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB .....................................................................................................57 Bảng 4.17: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 ..................................................................................................58 Bảng 4.18: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 ..................................................................................................59 Bảng 4.19: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D 1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB ......................................................................................61 Bảng 4.20: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 ........................................................................................62 Bảng 4.21: Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 ........................................................................................63 Bảng 4.22: Phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB .....................................................................................................66 Bảng 4.23: Phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 ..................................................................................................67 Bảng 4.24: Phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 ..................................................................................................68 Bảng 4.25: Phân bố số loài cây theo chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB ......................................................................................70 Bảng 4.26: Phân bố số loài theo chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 ........................................................................................71 Bảng 4.27: Phân bố số loài theo chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 ........................................................................................72 Bảng 4.28: Tổ thành loài cây tái sinh ở các trạng thái rừng theo N% .............75 Bảng 4.29: Tỷ lệ cây tái sinh theo chiều cao ....................................................76 Bảng 4.30: Hình thái phân bố cây tái sinh của các trạng thái rừng ..................78 Bảng 4.31: Một số loài thực vật có chỉ số IVI cao tại khu vực nghiên cứu .....79 Bảng 4.32. Chỉ số đa dạng trên các quần xã thực vật trên các trạng thái rừng 80
vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Đường biểu diễn hệ số tổ thành theo N% và IV% ...........................40 Hình 4.2: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB ................................................................................43 Hình 4.3: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 .....................................................................44 Hình 4.4: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 .....................................................................45 Hình 4.5: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIA .............................................................47 Hình 4.6: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 .........................................................48 Hình 4.7: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 .........................................................49 Hình 4.8: Đường biểu diễn phân bố số loài theo đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIB .........................................................................51 Hình 4.9: Đường biểu diễn phân bố số loài theo đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 .....................................................................52 Hình 4.10: Đường biểu diễn phân bố số loài cây theo cỡ đường kính của lớp cây có D1.3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 ..........................................................52 Hình 4.11: Đường biểu diễn phân bố số loài cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB .................................................54 Hình 4.12: Đường biểu diễn phân bố số loài cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 ..............................................54 Hình 4.13: Đường biểu diễn phân bố số loài cây theo cỡ đường kính của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 ..............................................55 Hình 4.14: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm trạng thái rừng IIB .........................................................................57
viii Hình 4.15: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm của trạng thái rừng IIIA2 ...............................................................58 Hình 4.16: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm của trạng thái rừng IIIA3 ...............................................................59 Hình 4.17: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB ..............................................................62 Hình 4.18: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 ............................................................63 Hình 4.19: Đường biểu diễn phân bố số cây theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 ............................................................64 Hình 4.20: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm trạng thái rừng IIB .........................................................................66 Hình 4.21: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm trạng thái rừng IIIA2 .....................................................................67 Hình 4.22: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có D1,3  8 cm trạng thái rừng IIIA3 .....................................................................68 Hình 4.23: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIB .............................................................70 Hình 4.24: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA2 .........................................................71 Hình 4.25: Đường biểu diễn phân bố số loài theo cỡ chiều cao của lớp cây có 1 cm < D1.3 < 8 cm trạng thái rừng IIIA3 .........................................................72
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái cực kỳ phức tạp. Sự cân bằng và ổn định của rừng được duy trì bởi nhiều yếu tố mà sự hiểu biết của con người còn rất hạn chế. Ở nước ta, rừng và đất rừng chiếm 3/4 tổng diện tích lãnh thổ, song thực tế rừng tự nhiên còn rất ít, chủ yếu là rừng thứ sinh ở những mức độ thoái hoá khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là do ý thức và sự tác động bất hợp lý của con người như đốt nương làm rẫy, khai thác lạm dụng vượt quá mức cho phép hay nói đúng hơn là sự đói nghèo và sự thiếu hiểu biết của không ít người. Trãi qua một thời gian dài, diện tích rừng ở Việt Nam đã bị suy giảm liên tục (năm 1943 là 14,3 triệu ha và năm 1993 chỉ còn 9,3 triệu ha). Cũng theo số liệu thống kê thì độ che phủ năm 1943 là 43% và do bị tàn phá nặng nề vào những năm 1980, đến năm 1990 độ che phủ giảm xuống chỉ còn 28,4% [18], làm tăng các ảnh hưởng bất lợi của môi trường sống đối với con người như bão, lũ lụt, hạn hán, ô nhiễm không khí và gần đây nhất là vấn đề môi trường và sự nóng lên của bầu khí quyển đang có nguy cơ đe dọa tính mạng của nhân loại. Tuy nhiên trong những năm gần đây, diện tích rừng đang có xu hướng gia tăng và ngày càng được mở rộng khắp các địa phương trên phạm vi toàn quốc. Theo kết quả của chương trình "Tổng kiểm kê toàn quốc, tháng 1/2001", tính đến năm 2000, nước ta có khoảng 10,9 triệu ha rừng, trong đó bao gồm 9,4 triệu ha rừng tự nhiên kể cả những rừng nghèo đã được phục hồi và 1,5 triệu ha rừng trồng, với độ che phủ chung của cả nước là 33,2% đất tự nhiên. Trong số đó, rừng giàu chiếm khoảng 30%, rừng trung bình khoảng 35%, còn lại là rừng phục hồi. Rừng giàu còn lại chủ yếu ở vùng sâu vùng xa, núi cao có độ dốc lớn. Vì vậy việc tìm hiểu các quy luật cấu trúc cơ bản, 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 hơn cũng như đối với việc quản lý bền vững tài nguyên rừng. Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông được xác thành lập theo Quyết định số: 50/TTg ngày 10/4/2001 của Thủ tướng Chính phủ, với diện tích 25.468 ha, thuộc địa giới hành chính 02 huyện: Tánh Linh và Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận.
2 Với nhiều kiểu rừng độc đáo như: Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới với các kiểu phụ ưu hợp dầu rái và kiểu phụ thứ sinh; Kiểu rừng kín nữa rụng lá ẩm nhiệt đới; Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới; Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp; Kiểu quần hệ lạnh núi cao với ưu hợp cây lùm; Kiểu trảng cây to, cây bụi, cỏ cao hơi khô nhiệt đới ưu hợp cây họ dầu. Với một quần thể sinh vật phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, hiện nay các công trình nghiên cứu về rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông còn ít và phân tán, chưa đầy đủ, dẫn tới những hiểu biết về rừng tự nhiên ở đây còn nhiều hạn chế. Để duy trì và phát triển rừng theo hướng bền vững cần có những hiểu biết sâu về cấu trúc rừng, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật trong quản lý rừng hợp lý, đồng bộ. Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi xin được thực hiện đề tài: “Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản và chỉ số đa dạng loài thực vật tại Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tỉnh Bình Thuận”. Đề tài thực nhiện nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Núi Ông, tỉnh Bình Thuận theo hướng sử dụng bền vững.
3 Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đề cập từ những năm đầu thế kỷ 20. Những nghiên cứu này đều có xu hướng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng. Bước đầu đi từ định tính, sau đó đến định lượng với quy luật phát triển tự nhiên của hệ sinh tái rừng, góp phần làm sáng tỏ và giải quyết được nhiều vấn đề trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn kinh doanh rừng. Có nhiều hướng, nhiều phương pháp khác nhau khi nghiên cứu cấu trúc rừng. Ở châu Âu, vào cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, các nghiên cứu quy luật phân bố số cây ổn định theo tần số và tần suất ở các cỡ tự nhiên về đường kính, chiều cao, thể tích,... đã được nhiều tác giả công bố. Nhiều nghiên cứu cấu trúc rừng trước đây còn nặng về nghiên cứu định tính, mô tả thì nay đã chuyển sang nghiên cứu định lượng. Định hướng nghiên cứu cấu trúc rừng đã được các nhà khoa học khái quát lại dưới dạng các mô hình toán học từ đơn giản đến phức tạp nhằm định lượng các quy luật của tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được nhiều vấn đề trong kinh doanh rừng cũng như xây dựng hệ thống các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng rừng cho từng đối tượng cụ thể. Cho đến nay, các thành tựu trong nghiên cứu về cấu trúc rừng của các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam là rất đồ sộ. Tuy nhiên, trong khuôn khổ tổng quan vấn đề nghiên cứu của một luận văn cao học, chúng tôi chỉ có thể khái quát một số công trình tiêu biểu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận văn, làm cơ sở định hướng cho việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu. 1.1. Ở nước ngoài 1.1.1. Phân loại rừng Phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như:
4 - Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu G.F.Môrôdốp (1912) với tác phẩm: “ Học thuyết về kiểu lâm phần ” đã đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh. Ông đi sâu vào bản chất của rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành: Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, ...); Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; Nhân tố lịch sử, địa chất; Tác động của con người. Xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, P.S. Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra 3 cấp: 1. Kiểu lập địa: là cấp phân loại lớn nhất, bao gồm mọi khu đất có điều kiện thổ nhưỡng giống nhau, kể cả khu đất có rừng hay không có rừng. 2. Kiểu rừng: là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu giống nhau. 3. Kiểu lâm phần: bao gồm những khoảnh rừng giống nhau cả về điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu và quần lạc thực vật rừng. - Trường phái Bắc Âu: có hai trường phái + Trường phái sinh thái học: Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: độ ẩm và độ phì. Độ ẩm chia làm 5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu. Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng. + Trường phái Quần xã thực vật: Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản. 1.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng 1.1.2.1. Cấu trúc tổ thành Richard P.W (1952) [30], cho rằng trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài. Nhiều loài cây gỗ lớn
5 sinh trưởng hỗn giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng có khi có một hoặc hai loài chiếm ưu thế. Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân cây, cành cây. “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”. Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, Catinot. R (1974) [5] thống kê tới vài trăm loài thực vật, còn trong tổ thành thực vật của rừng nhiệt đới ẩm ở Đông Nam Á thường có một nhóm loài ưu thế chiếm đến 50% quần thụ (nhóm loài cây họ Dầu). 1.1.2.2. Về cấu trúc tầng thứ Trong quần xã thực vật rừng sự phân tầng là một trong những đặc trưng nổi bật của rừng nhiệt đới, là kết quả của chọn lọc tự nhiên mà ở đó có sự chung sống giữa loài cây ưa sáng (tầng trên) và loài cây chịu bóng (tầng dưới), giữa chúng là những loài thực vật trung tính. Do sự đa dạng, phức tạp trong cách thể hiện sự phân tầng thứ của rừng nên có nhiều ý kiến không đồng nhất trong việc phân chia, có tác giả cho rằng ở loại rừng này chỉ có một tầng cây gỗ. Ngược lại, có nhiều tác giả lại cho rằng rừng lá rộng thường xanh có từ 3 đến 5 tầng. Richards (1939) phân chia rừng ở Nigieria thành 5 - 6 tầng. Tuy nhiên, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhưng mới dừng lại ở mức nhận xét hoặc đưa ra những kết luận mang tính định tính; việc phân chia các tầng theo chiều cao cũng mang tính chất cơ giới, chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. 1.1.2.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các nhà Lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu. Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1934), ông đã mô phỏng phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học (hàm Meyer), mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục. J.L.F Batista và H.T.Z. Docuto (1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu
6 chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D. 1.1.2.4. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) Một trong những đặc trưng nổi bật nhất của cấu trúc rừng nhiệt đới là hiện tượng phân chia thành tầng. Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mưa ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 - 1934) đã dùng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, phương pháp này được đánh giá có giá trị nhất về mặt nghiên cứu lý luận cũng như thực tiễn sản xuất. Kết quả đã phân rừng hỗn giao nguyên sinh ở sông Moraballi tại Guana thành năm tầng với ba tầng cây gỗ (A, B, C), tầng cây bụi (D) và tầng mặt đất (E). Catinot. R (1974) [5] cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt tán với những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới. Tóm lại, mặc dù có các ý kiến trái ngược về sự phân tầng và phương pháp thể hiện tầng tán trong rừng mưa nhiệt đới, nhưng quan điểm có sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học xác nhận. 1.1.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững Ở Mỹ, Richard (1991) [30] đã nêu lên: “Rừng phải bền vững như thế nào”. Vấn đề này ông đưa ra 8 câu trả lời: - Chủ yếu là bền vững về sản phẩm - Bền vững về xã hội - Bền vững về lợi ích nhân loại - Bền vững về thôn địa cầu - Bền vững về khả năng tự duy trì hệ sinh thái - Bền vững về loại hình sinh thái - Bền vững về đảm bảo an toàn hệ sinh thái - Bền vững hệ sinh thái hạt nhân và ông chỉ rõ phải có phương thức kinh doanh tổng hợp
7 Ở Ca Na Đa, tháng 8 năm 1990 Thứ trưởng Bộ Lâm nghiệp Canada, Maini [2] đưa ra khái niệm “Phát triển lâm nghiệp bền vững”. Ông định nghĩa: Phát triển bền vững đất rừng và giá trị môi trường, bao gồm cả đảm bảo năng lực sản xuất của đất rừng, khả năng tái sinh, tính đa dạng loài và hệ sinh thái không tổn thất. Với định nghĩa “Quản lý rừng bền vững” là quá trình quản lý đất rừng cố định để đạt được một hoặc nhiều mục tiêu được xác định rõ ràng của công tác quản lý trong vấn đề sản xuất liên tục các lâm sản và dịch vụ rừng mà không làm giảm đi đáng kể những giá trị vốn có và khả năng sản xuất sau này của rừng và không gây ra những ảnh hưởng tiêu cực thái quá đến môi trường và xã hội”. Tổ chức gỗ nhiệt đới (ITTO) đã xây dựng bảng tiêu chuẩn và chỉ thị (Criteria and Indicators - C&I) cho việc quản lý rừng tự nhiên, theo đó bên cạnh những vấn đề kỹ thuật như sản lượng, chất lượng bền vững, các vấn đề kinh tế xã hội, chính sách, thể chế được nhấn mạnh như là những điều kiện tiên quyết cho sự thành công của công tác quản lý rừng. Tháng 9/1998, các nước trong khu vực Đông Nam Á đã họp hội nghị lần thứ 18 tại Hà Nội để thoả thuận về đề nghị của Malaysia xây dựng bộ tiêu chí và chỉ số vùng ASEAN về quản lý rừng bền vững (viết tắt là C&I ASEAN). C&I của ASEAN bao gồm 7 tiêu chí và chia làm 2 cấp quản lý là cấp quốc gia và cấp đơn vị quản lý. 1.1.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Sứ mạng lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng có thể được hiểu là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là cây gỗ. Kết quả và quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã
8 được nhiều nhà khoa học quan tâm (Richard, 1933; Aubreville, 1938; Baur, 1964; Rollet, 1969,...). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định. Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu, phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Vanstenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán, liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa bóng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả của các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia; phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigieria và Ghana. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) [2] tổng kết trong tác phẩm: “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng Mục đích chủ yếu của phân loại 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 thích hợp để điều khiển, dẫn dắt rừng đạt trạng thái chuẩn. Loeschau (1966) đã phân loại rừng theo trạng thái hiện tại trong công trình: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới. Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau đã sửa đổi, bổ sung và cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự
9 nhiên của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 - 84) [47]. Thái Văn Trừng (1998) [37] 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, tác giả kết luận: Không thể dùng quần hợp 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. Bảo Huy (1993) [12] đã xác định trạng thái hiện tại của các lâm phần Bằng Lăng ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại của Loeschau, đồng thời tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%. Lê Sáu (1996) [31], Trần Cẩm Tú (1999) [41], Nguyễn Thành Mến (2005) [23] khi phân loại trạng thái rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng - Tây Nguyên, Hương Sơn - Hà Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã được Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 - 84) [47]. Gần đây, một số tác giả đã sử dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, như: Ngô Út (2003), bước đầu định lượng hoá việc phân loại các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá vùng Đông Nam Bộ; Nguyễn Văn Thêm (2003), ứng dụng hàm lập nhóm trong phân loại trạng thái rừng và đưa ra kết luận: Các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể được nhận biết chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính được xây dựng dựa trên nhiều biến số định lượng. Ngô Út, Nguyễn Phú Hùng (2003) đưa ra một số ý kiến về cải thiện hệ thống phân chia trạng thái rừng lá rộng thường xanh Việt Nam… Các tác giả này đã nghiên cứu và đề xuất các ý kiến nhằm bổ sung cho hệ thống phân loại trạng thái rừng của Việt Nam, khả năng ứng dụng hàm toán học trong phân chia trạng thái rừng.