Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:131

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi, phát triển rừng phục hồi có hiệu quả hơn, phù hợp với mục tiêu kinh doanh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định

i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài 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 đề tài nào khác./. Tác giả Lương Văn Huấn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cao học này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế. Có được bản luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới BGH trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, phòng Đào tạo Sau đại học, đặc biệt là TS Hoàng Văn Dưỡng đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả với những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định" Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo, các Nhà khoa học đã trực tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Lâm nghiệp cho bản thân tác giả trong những năm, tháng qua. Xin gửi tới: Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Định, Ban lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bình Định, Hạt Kiểm lâm huyện Vân Canh, Phòng NN&PTNT Vân Canh, Trung tâm quy hoạch Nông nghiệp nông thôn tỉnh Bình Định, Ủy ban nhân dân xã Canh Liên, anh chị em lớp cao học Lâm học K20A lời cảm tạ sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thu thập số liệu ngoại nghiệp cũng như những tài liệu nghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp. Có thể khẳng định sự thành công của luận văn này, trước hết thuộc về công lao của tập thể, của Nhà trường, cơ quan và xã hội. Đặc biệt là sự quan tâm động viên, khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc của gia đình. Nhân đây tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm. Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng quan tâm tới sự nghiệp đào tạo đội ngũ cán bộ ngành Lâm nghiệp. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp, phê bình của Quý Thầy Cô, các Nhà khoa học, độc giả và các bạn đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn./. Huế, ngày 10 tháng 01 năm 2016 Tác giả Lương Văn Huấn PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT LUẬN VĂN 1. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi, phát triển rừng phục hồi có hiệu quả hơn, phù hợp với mục tiêu kinh doanh. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp thu thập tài liệu cơ bản Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, Kinh tế - Xã hội khu vực nghiên cứu tại các văn bản còn có giá trị về độ chính xác, được thu thập trên các văn bản tại các phòng chức năng 2.2. Phương pháp điều tra lâm học Với mỗi trạng thái rừng hay loại rừng, đề tài tiến hành lập 3 OTC điển hình tạm thời ở các vị trí chân đồi, sườn đồi và đỉnh đồi có diện tích 2000m2 (40m x50m) theo phương pháp điều tra lâm học…Trong mỗi ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bản diện tích 25m2 (a = 5m; a cạnh hình vuông). Tiến hành điều tra cây tái sinh, số lượng, chất lượng, phân bố tái sinh. Xác định nguồn gốc cây tái sinh 2.3. Phương pháp nghiên cứu chuyên đề Tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod Xác định chỉ số đa dạng loài cây gỗ theo phương pháp của Shannon-Wiener Nghiên cứu cấu trúc được tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis. Nắn phân bố thực nghiệm bằng các hàm: giảm, Weibull và khoảng cách Xác định hình phân bố cây rừng trên mặt đất theo chỉ tiêu U, Q theo công thức của Klark và Evans: Xác định mức độ tương đồng về thành phần loài giữa các trạng thái rừng được xác định theo phương pháp của Sorensen. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1.Ba trạng thái rừng của khu vực nghiên cứu là IIA, IIB và IIIA1 với các trữ lượng lần lượt là 20,8 m3/ha, 24,63 m3/ha và 72,58 m3/ha. 2.Đường biểu diễn quy luật cấu trúc đường kính và chiều cao theo số cây ở cả ba trạng thái rừng đều có dạng đường cong giảm liên tục, tùy từng trạng thái rừng và chưa có sự đồng nhất trong phân bố cây theo cỡ đường kính, chiều cao. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv 3.Phân bố Weibull là dạng phân bố lý thuyết hợp lý nhất dùng để mô phỏng phân bố số cây theo đường kính, số cây theo chiều cao, số loài cây theo đường kính và số loài cây theo chiều cao. 4.Mối tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây rừng có thể mô tả thông qua dạng phương trình mũ cho cả ba trạng thái rừng. 5.Giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực tồn tại chặt chẽ dưới dạng phương trình đường thẳng. 6. Xây dựng thành công công thức tổ thành cho ba trạng thái IIA, IIB và IIIA1 trên cơ sở chỉ số quan trọng IV%, trong đó tổng số loài tầng cây cao lần lượt là 42, 46 và 47 loài. 7. Xác định tổng số loài cây tái sinh ở các trạng thái lần lượt là: IIA có 21 loài, IIB có 28 loài và IIIA1 có 18 loài. 8. Số lượng loài hay độ phong phú của loài cây mẹ tầng trên để gieo giống cho thế hệ cây tái sinh ở hai trạng thái IIA và IIB tương đối phong phú thể hiện ở chỉ số tương đồng giữa tầng cây mẹ và tầng cây tái sinh ở cả ba trạng thái đều lớn hơn 0,5 và gần bằng 0,75, còn trạng thái IIIA1 thì thấp hơn chỉ 0,46. 9. Chỉ số tương đồng Cs về thành phần loài tầng cây cao: Trạng thái IIIA1 có chỉ số đa dạng loài cây tầng cây cao cao nhất, tiếp đến là IIA và thấp nhất là IIB. 10. Xác định được 7 dạng sống cơ bản trong khu vực nghiên cứu, đồng thời cũng đã chỉ ra hình thái phân bố của tầng cây cao ở cả ba trạng thái là phân bố ngẫu nhiên và tầng cây tái sinh là phân bố cụm. 11. Đề xuất được một số biện pháp lâm sinh phục hồi và phát triển rừng cho từng trạng thái rừng./. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ ii TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................... iii MỤC LỤC ...................................................................................................................... v MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN ..................... viii DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. x DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................... xii MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................. 1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 2 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN .............................................. 2 3.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................... 2 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4 1.1. TRÊN THẾ GIỚI .................................................................................................... 4 1.1.1. Phân loại rừng ....................................................................................................... 4 1.1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ................................................................................ 5 1.1.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững ................................................................. 8 1.1.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng ................................................................................. 8 1.1.5. Nghiên cứu về phục hồi ........................................................................................ 9 1.2. Ở VIỆT NAM ........................................................................................................ 12 1.2.1. Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng ............................................................ 12 1.2.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng .............................................................................. 13 1.2.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững ............................................................... 15 1.2.4. Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên .......................................................................... 15 1.2.5. Nghiên cứu về phục hồi ...................................................................................... 17 1.3. TỔNG QUAN VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC .......................................................... 19 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 1.3.1. Khái niệm về đa dạng sinh học........................................................................... 19 1.3.2. Tổng quan nghiên cứu về đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học ......... 20 CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 22 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .................................................................................. 22 2.1.1. Mục tiêu chung ................................................................................................... 22 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................... 22 2.2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU .................................. 22 2.2.1. Khu vực nghiên cứu ........................................................................................... 22 2.2.2. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 22 2.2.3. Giới hạn các vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 22 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 22 2.3.1. Tình hình cơ bản khu vực nghiên cứu ................................................................ 22 2.3.2. Tính toán một số chỉ tiêu điều tra cơ bản làm cơ sở xác định các trạng thái rừng ...................................................................................................................................... 22 2.3.3. Nghiên cứu một số quy luật kết cấu tầng cây cao .............................................. 23 2.3.4. Nghiên cứu tái sinh rừng .................................................................................... 23 2.3.5. Một số đặc điểm lâm học khác ........................................................................... 23 2.3.6. Một số biện pháp lâm sinh phục hồi và phát triển rừng ..................................... 23 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................... 24 2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu ............................................................................. 24 2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu .................................................................................. 26 2.4.3. Công cụ tính toán................................................................................................ 34 CHƯƠNG 3 .................................................................................................................. 35 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 35 3.1. TÌNH HÌNH CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................. 35 3.1.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 35 3.1.2. Điều kiện kinh tế - Xã hội .................................................................................. 38 3.2. TÍNH TOÁN MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐIỀU TRA CƠ BẢN LÀM CƠ SỞ XÁC ĐỊNH CÁC TRẠNG THÁI RỪNG ............................................................................. 40 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii 3.3. NGHIÊN CỨU MỘT SỐ QUY LUẬT CẤU TRÚC TẦNG CÂY CAO ............ 43 3.3.1. Quy luật phân bố của các nhân tố điều tra cơ bản .............................................. 45 3.3.2. Quy luật tương quan của các nhân tố điều tra cơ bản ........................................ 59 3.3.3. Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao......................................................... 63 3.4. NGHIÊN CỨU TÁI SINH RỪNG........................................................................ 64 3.4.1. Quan điểm về tái sinh rừng ................................................................................ 64 3.4.2. Mật độ tái sinh của những loài cây gỗ tầng cây cao ........................................... 65 3.4.3. Nguồn gốc, chất lượng cây tái sinh .................................................................... 66 3.4.4. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao......................................................... 67 3.4.5. Tổ thành cây tái sinh........................................................................................... 68 3.5. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC KHÁC ............................................................ 69 3.5.1. Đánh giá sự tương đồng thành phần loài cây của các trạng thái rừng ............... 69 3.5.2. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học ....................................................................... 72 3.5.3. Thành phần dạng sống thực vật .......................................................................... 75 3.5.4. Hình thái phân bố cây trên mặt đất ..................................................................... 76 3.5.5. Mối quan hệ giữa cây tái sinh với cây mẹ .......................................................... 77 3.6. MỘT SỐ BIỆN PHÁP LÂM SINH PHỤC HỒI VÀ PHÁT TRIỂN RỪNG ....... 78 3.6.1. Một số căn cứ đề xuất biện pháp ........................................................................ 78 3.6.2. Biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho ba trạng thái rừng IIA;IIB và IIIA1 ............... 79 3.6.3. Một số biện pháp lâm sinh phục hồi và phát triển rừng trong tương lai ............ 80 KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ............................................................................................... 82 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 82 ĐỀ NGHỊ ...................................................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 84 PHẦN PHỤ LỤC ......................................................................................................... 88 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN D : Đường kính thân cây Dt : Đường kính tán cây (m) D : Đường kính trung bình (cm) Hvn : Chiều cao vút ngọn (m) H : Chiều cao trung bình (m) G : Tiết diện ngang lâm phần (m2) V : Thể tích thân cây (m3) M/ha : Trữ lượng rừng trên hecta (m3/ha) N/D : Phân bố số cây theo cỡ đường kính N/H : Phân bố số cây theo cỡ chiều cao OTC : Ô tiêu chuẩn n : Dung lượng mẫu m : Số tổ k : Cự li tổ Di : Giá trị giữa tổ thứ i Ni : Tần số xuất hiện tổ thứ i X : Giá trị trung bình Max : Giá trị lớn nhất Min : Giá trị nhỏ nhất S2 : Phương sai mẫu Sx : Sai tiêu chuẩn mẫu R : Hệ số tương quan tuyến tính Sx : Sai số chuẩn của số trung bình mẫu S% : Hệ số biến động P% : Hệ số chính xác Exp : Cơ số logarit Neper PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix fli : Tần số lý thuyết ở tổ thứ i fti : Tần số thực nghiệm ở tổ thứ i C/ha : Cây/ha d1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí độ cao1,3m (cm) dt : Đường kính tán cây (m) G% : Phần trăm tiết diện ngang N% : Phần trăm số cây C : Độ tàn che (0.0) hvn : Chiều cao vút ngọn (m) HTPB : Hình thái phân bố N/ha : Mật độ lâm phần (cây/ha) N% : Tỷ lệ phần trăm mật độ N/DT : Phân bố số cây theo cỡ đường kính tán ODB : Ô dạng bản NL/D : Phân bố số loài theo cỡ đường kính NL/H : Phân bố số loài theo cỡ chiều cao SI : Chỉ số Seronsen H’ : Chỉ số đa dạng của Shannon  t2 : Chỉ số khi bình phương của Person ta, tb, tr : Trị số kiểm tra tham số hồi quy a, b và R IV% : Chỉ số quan trọng của loài H0 : Giả thuyết thống kê Snr : Sau nương rẫy Skt : Sau khai thác PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả kiểm tra sinh trưởng các chỉ tiêu đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn các ô tiêu chuẩn trong từng loại rừng ......................................................40 Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra sinh trưởng các chỉ tiêu đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn giữa các ô nghiên cứu của các loại rừng ..................................................41 Bảng 3.3. Phân loại trạng thái rừng hiện tại của rừng ...................................................42 Bảng 3.4. Kết quả tính toán một số đặc trưng mẫu cho dấu hiệu đường kính và chiều cao thân cây trên các trạng thái rừng .............................................................................44 Bảng 3.5. Phân bố số cây theo cỡ đường kính các trạng thái rừng ............................... 46 Bảng 3.6. Một số đặc trưng thống kê đường kính cây rừng ở các trạng thái rừng ........48 Bảng 3.7. Mô phỏng phân bố số cây theo cỡ đường kính bằng hàm lý thuyết .............48 Bảng 3.8. Phân bố số loài cây theo cỡ đường kính các trạng thái rừng ........................ 50 Bảng 3.9. Mô phỏng số loài cây theo cỡ kính bằng các hàm phân bố lý thuyết ...........52 Bảng 3.10: Liệt số phân bố số cây theo cỡ chiều cao các trạng thái rừng ....................53 Bảng 3.11. Mô phỏng phân bố N/Hvn bằng các hàm lý thuyết Weibull, Khoảng cách và Meyer cho ba trạng thái rừng IIA, IIB và IIIA1 ............................................................ 55 Bảng 3.12. Liệt số phân bố số loài cây theo cỡ chiều cao các trạng thái rừng .............57 Bảng 3.13. Mô phỏng số loài theo cỡ chiều cao bằng các hàm phân bố lý thuyết .......58 Bảng 3.14. Thử nghiệm dạng phương trình mô tả quy luật tương quan giữa chiều cao thân cây với đường kính thân cây rừng ở các trạng thái rừng .......................................60 Bảng 3.15. Phân tích hồi quy các phương trình tương quan H/D cho từng trạng thái rừng ................................................................................................................................ 61 Bảng 3.16. Mối quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực trên các trạng thái rừng ...............................................................................................................62 Bảng 3.17. Phân tích hồi quy các phương trình tương quan Dt/D13 cho từng trạng thái rừng ................................................................................................................................ 62 Bảng 3.18. Một số nhân tố điều tra cơ bản cho các trạng thái rừng .............................. 63 Bảng 3.19. Tổ thành tầng cây cao của các trạng thái rừng ............................................64 Bảng 3.20. Các loài cây tái sinh ở các trạng thái rừng ..................................................65 Bảng 3.21. Mật độ tái sinh theo loài cây trên các trạng thái rừng .................................65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
xi Bảng 3.22. Nguồn gốc cây tái sinh các trạng thái rừng .................................................66 Bảng 3.23. Chất lượng cây tái sinh ở các trạng thái rừng .............................................67 Bảng 3.24. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trên các trạng thái rừng ...............68 Bảng 3.25. Công thức tổ thành tầng cây tái sinh (tính theo hệ số tổ thành)..................68 Bảng 3.26. So sánh sự tương đồng về thành phần cây gỗ lớn của các loại rừng theo hệ số Sorensen ....................................................................................................................70 Bảng 3.27. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa rừng IIA và rừng IIB .......................... 71 Bảng 3.28. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa rừng IIA và IIIA1 ................................ 71 Bảng 3.29. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa rừng IIB và rừng IIIA1 ....................... 71 Bảng 3.30. Sự tương đồng giữa thành phần cây cao và cây tái sinh ............................. 72 Bảng 3.31. Tính đa dạng cây gỗ lớn 3 loại rừng ........................................................... 73 Bảng 3.32. Tính đa dạng cây tái sinh của ba loại rừng IIA; IIB và IIIA1 .....................74 Bảng 3.33. Dạng sống của các loài ở các trạng thái rừng .............................................75 Bảng 3.34. Kết quả xác định hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất ......................... 76 Bảng 3.35. Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất ................................................77 Bảng 3.36. Chỉ số tương đồng giữa tầng cây mẹ và tầng cây tái sinh ở các trạng thái rừng ................................................................................................................................ 78 Bảng 3.37. Phân loại trạng thái, đặc trưng và các biện pháp kỹ thuật chủ yếu .............79 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
xii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Vị trí khu vực nghiên cứu - xã Canh Liên .....................................................39 Hình 3.2. Biểu đồ phân bố số cây theo cỡ đường kính N/D các trạng thái rừng ..........47 Hình 3.3. Mô phỏng phân bố N/D bằng hàm Weibull của 3 trạng thái rừng ................49 Hình 3.4. Biểu đồ phân bố số loài cây theo cỡ đường kính các trạng thái rừng ...........51 Hình 3.5. Mô phỏng phân bố NL/D1.3 của các trạng thái rừng bằng hàm Weibull ........52 Hình 3.6. Biểu đồ phân bố số cây theo cỡ chiều cao các trạng thái rừng .....................54 Hình 3.7. Mô phỏng phân bố N/H bằng hàm Weibul của 3 trạng thái rừng .................56 Hình 3.8. Phân bố số loài cây theo cỡ chiều cao NL/HVN các trạng thái rừng ...............58 Hình 3.9. Mô phỏng phân bố NL/Hvn các trạng thái rừng bằng hàm Weibull ...............59 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Rừng tự nhiên có vai trò quan trọng trong đời sống xã hội với vai trò cung cấp, phòng hộ, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường sống cũng như những tính năng, tác dụng khác. 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. Tuy nhiên, do chiến tranh, thiên tai và nạn khai thác bừa bãi không có khoa học của con người đã làm cho rừng tự nhiên ngày càng cạn kiệt về diện tích cũng như suy giảm về chất lượng. Các quy luật tự nhiên trong hệ sinh thái rừng tự nhiên bị phá vỡ hoặc chuyển theo chiều hướng bất lợi cho con người, 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. Ở nước ta rừng và đất rừng chiếm 3/4 tổng diện tích lãnh thổ, song thực tế rừng tự nhiên còn rất ít hầu hết diện tích rừng tự nhiên còn lại là rừng thứ sinh, mức độ thoái hóa 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. Trải 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 năm1980, đến năm 1990 độ che phủ giảm xuống chỉ còn 28,4% 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. 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. Tuy nhiên, rừng tự nhiên, đặc biệt là rừng thứ sinh ở nước ta hiện nay còn thiếu các công trình nghiên cứu một cách hệ thống và chuyên sâu về các quy luật tự nhiên vốn có trong đời sống của nó, thiếu cơ sở khoa học, thiếu biện pháp kỹ thuật áp dụng cụ thể cho từng vùng sinh thái khác nhau. Kết quả là tạo nên những khu rừng tự nhiên kém chất lượng, số loài cây mục đích ít và số loài cây phi mục đích ít có giá trị kinh tế ngày càng nhiều dẫn đến khả năng cung cấp và phòng hộ duy trì cân bằng sinh thái bảo vệ môi trường sống bị suy giảm, nhiều loài thực vật quý hiếm đã biến mất. Thực trạng suy giảm nhanh chóng cả số lượng và chất lượng của rừng tự nhiên đặt ra cho các Nhà quản lý, Nhà hoạch định chính sách những nhiệm PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 vụ cấp bách là khôi phục và phát triển rừng, đáp ứng nhu cầu về gỗ, củi và bảo vệ môi trường sống của con người. Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp với mục đích kinh doanh, nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các biện pháp phục hồi rừng, quản lý bền vững chỉ có thể giải quyết thỏa đáng một khi có sự hiểu biết về bản chất quy luật khách quan tồn tại trong đời sống của hệ sinh thái rừng. Nghiên cứu về cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng, giúp các Nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập kế hoạch và các biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng bền vững. Vân Canh là một huyện miền núi của tỉnh Bình Định, diện tích rừng tự nhiên nghèo chiếm một tỷ trọng tương đối lớn về diện tích. Công tác khoanh nuôi phục hồi rừng đã được triển khai khá mạnh trong thời gian qua. Tuy nhiên, để rừng tự nhiên nơi đây phát huy được những tính năng tác dụng tích cực thì còn xa mới thu được hiệu quả mong muốn. Trong quá trình phục hồi rừng tự nhiên nghèo, cần thiết phải có những nghiên cứu chuyên và sâu những quy luật khách quan tồn tại trong đời sống của những lâm phần ngoài thực tế. Tiếc thay những công trình nghiên cứu này tại Vân Canh còn khá khiêm tốn và tản mạn. Để có cơ sở khoa học trong việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng thứ sinh, duy trì và phát triển rừng theo hướng bền vững cần có những hiểu biết sâu về cấu trúc và tái sinh rừng, làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật trong quản lý rừng hợp lý, đồng bộ, giải quyết phần nào yêu cầu đòi hỏi của thực tiễn hiện nay, chúng tôi tiến hành triển khai nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định" Đề tài thực hiện nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các biện pháp kỹ thuật quản lý rừng tự nhiên tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định theo hướng sử dụng bền vững. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu các đặc điểm về cấu trúc và tái sinh tự nhiên với đối tượng là rừng phục hồi tại huyện Vân Canh, tỉnh Bình Định, làm cơ sở khoa học để đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi, phát triển rừng phục hồi có hiệu quả hơn, phù hợp với mục tiêu kinh doanh. 3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 3.1. Ý nghĩa khoa học Bổ sung những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 Đánh giá một số đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên làm cơ sở khoa học đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và phát triển rừng. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Trên cơ sở những kết quả nghiên cứu đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tăng khả năng phục hồi rừng tự nhiên, góp phần nhân rộng một số khu vực có rừng thứ sinh nghèo khác trong địa bàn tỉnh Bình Định. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC 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. 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. 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. TRÊN THẾ GIỚI 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: 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 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. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 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 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.N.(1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa 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 [1]. Catinot (1965) nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến... Tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong sự phức tạp [2]. Odum E.P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học [15]. Về mô tả hình thái cấu trúc rừng Rừng mưa nhiệt đới Catinot R. (1965), Plaudy J... Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng. Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: Dạng sống, tầng phiến... Rollet (1971) đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, như tương quan giữa chiều cao với đường kính, tương quan giữa đường kính tán với đường kính và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy [7], [9]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng Với xu thế chuyển từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thống kê toán học đã trở thành công cụ cho các Nhà khoa học lượng hóa các quy luật của tự nhiên. Trong các nghiên cứu về rừng tự nhiên, nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số cây theo đường kính, phân bố số cây theo chiều cao, phân chia tầng thứ được nhiều tác giả thực hiện có hiệu quả, ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại của lâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để điều tra, thống kê tài nguyên rừng. Phân bố số cây theo đường kính (N/D) 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, về sau phương trình này lấy tên Ông. Ngoài ra còn có khá nhiều tác giả khác đề xuất một số hàm toán học như: Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm. J.L.F Batista và H.T.Z. Docuto (1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D. Phân bố số cây theo chiều cao (N/H) Một trong những đặc trưng nổi bật nhất của cấu trúc rừng nhiệt đới là hiện tượng phân chia thành tầng. Phương pháp kinh điển được nhiều Nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu diện đồ. Qua đó sẽ nhận thấy sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây điển hình là Richards (1952) [19]. Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mưa ở Guana, Davis và Richard 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 (1965) [2] 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 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 mưa nhiệt đới được nhiều Nhà khoa học xác nhận. Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để mô tả phân số này, tùy thuộc vào điều kiện và kinh nghiệm mà các tác giả sử dụng các hàm toán học khác nhau. Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có rất nhiều quan điểm 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 và loài cây chịu bóng, 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. Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rõ ràng, nên việc phân chia tầng tán còn hạn chế: Đối với rừng mưa nhiệt đới nhiều tác giả chia 3 tầng: Tầng cây cao (tầng vượt tán), tầng tán chính, tầng dưới tán. Một số tác giả khác chia tầng tán rừng thành 5 tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng dưới tán, tầng cây bụi và trảng cỏ (Walton, Myutt Smith 1955) [9], [34]. Một nghiên cứu khác, Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Cấu trúc tổ thành Richard P.W (1952) [44], 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 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 (1965) [2] 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). PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 1.1.3. Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững Ở Mỹ, Richard (1999) [18] đã nêu: “Rừng phải bền vững như thế nào”. Vấn đề này ông đưa ra 8 câu trả lời: - 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 Ông chỉ rõ phải có phương thức kinh doanh tổng hợp ở Canada, 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”. Tháng 9 năm 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 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma