Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:103

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định được đặc điểm cấu trúc và đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy ở xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn; đề xuất một số biện pháp, tác động thích hợp nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn

ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ÐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ HOÀNG GIANG NGHIÊN CỨU VỀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ THẢM THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ MINH SƠN, HUYỆN HỮU LŨNG, TỈNH LẠNG SƠN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN - 2017 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www. lrc.tnu.edu.vn/
ÐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ÐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ HOÀNG GIANG NGHIÊN CỨU VỀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ THẢM THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ MINH SƠN HUYỆN HỮU LŨNG TỈNH LẠNG SƠN Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60 42 01 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Đinh Thị Phượng THÁI NGUYÊN - 2017 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www. lrc.tnu.edu.vn/
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho bất kỳ một công trình nào. Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016 Tác giả luận văn Hà Hoàng Giang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN iv http://www. lrc.tnu.edu.vn/
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái học, tại khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy (cô), các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS. Đinh Thị Phượng - người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy (cô) khoa Sinh học, phòng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Minh Sơn, trường Cao đẳng nghề Công nghệ và Nông lâm Đông Bắc, Hạt Kiểm lâm huyện Hữu Lũng, Công ty Lâm nghiệp Đông Bắc, Trung tâm Khí tượng huyện Hữu Lũng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016 Tác giả luận văn Hà Hoàng Giang Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN v http://www. lrc.tnu.edu.vn/
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................. iv LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... v MỤC LỤC ......................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ..................................... ix DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................. x DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................. xi MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 2 3. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 3 4. Những đóng góp mới của luận văn ................................................................. 3 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 4 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu ..................................... 4 1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật....................................................................... 4 1.1.2. Khái niệm về rừng ..................................................................................... 4 1.1.3. Khái niệm về tái sinh rừng......................................................................... 5 1.1.4. Khái niệm về phục hồi rừng ...................................................................... 6 1.2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới............................................ 6 1.2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật.......................................................... 6 1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ........................................................... 6 1.2.3. Những nghiên cứu về phục hồi rừng ......................................................... 8 1.2.4. Những nghiên cứu về thành phần loài ....................................................... 8 1.2.5. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống............................................. 9 1.3. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam .......................................... 10 1.3.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật........................................................ 10 1.3.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ......................................................... 13 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN vi http://www. lrc.tnu.edu.vn/
1.3.3. Những nghiên cứu về phục hồi rừng ....................................................... 16 1.3.4. Những nghiên cứu về thành phần loài ..................................................... 16 1.3.5. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống........................................... 18 1.4. Các nghiên cứu về thảm thực vật ở Lạng Sơn............................................ 20 Chương 2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................................................. 21 2.1. Điều kiện tự nhiên ...................................................................................... 21 2.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................... 21 2.1.2. Địa hình ................................................................................................... 22 2.1.3. Khí hậu, thủy văn..................................................................................... 22 2.1.4. Đất đai, thổ nhưỡng ................................................................................. 24 2.1.5. Tài nguyên rừng....................................................................................... 25 2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ........................................................................... 25 2.2.1. Dân số, dân cư ......................................................................................... 25 2.2.2. Hoạt động nông - lâm nghiệp .................................................................. 26 2.2.4. Giáo dục, văn hóa và y tế ........................................................................ 26 Chương 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................................... 29 3.1. Đối tượng và nội dung nghiên cứu ............................................................. 29 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 29 3.1.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 29 3.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 29 3.2.1. Phương pháp điều tra ............................................................................... 29 3.2.2. Phương pháp phân tích mẫu .................................................................... 31 3.2.3. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 31 3.2.4. Phương pháp điều tra trong dân .............................................................. 33 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN........................... 34 4.1. Đặc điểm của một số kiểu thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu ............. 34 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN vii http://www. lrc.tnu.edu.vn/
4.1.1. Đặc điểm thành phần loài ........................................................................ 38 4.1.2. Đặc điểm thành phần dạng sống.............................................................. 44 4.2. Cấu trúc hình thái thực vật trong các kiểu thảm thực vật........................... 52 4.2.1. Thảm cỏ ................................................................................................... 54 4.2.2. Thảm cây bụi ........................................................................................... 54 4.2.3. Rừng thứ sinh .......................................................................................... 55 4.3. Cấu trúc cây tái sinh trong các kiểu thảm thực vật .................................... 57 4.3.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành, số lượng, mật độ cây tái sinh ..................... 57 4.3.2. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao .................................................. 61 4.3.3. Phân bố cây tái sinh theo chiều ngang .................................................... 64 4.3.4. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ..................................................... 65 4.4. Đánh giá khả năng tái sinh và đề xuất các biện pháp phục hồi rừng ......... 68 4.4.1. Đánh giá khả năng tái sinh của thảm thực vật sau nương rẫy ................. 68 4.4.2. Đề xuất một số biện pháp thích hợp nhằm thúc đẩy quá trình phục hồi rừng .................................................................................................... 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 71 1. Kết luận .......................................................................................................... 71 2. Kiến nghị ....................................................................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 74 PHỤ LỤC ......................................................................................................... 80 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN viii http://www. lrc.tnu.edu.vn/
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT KVNC : Khu vực nghiên cứu N : Mật độ (cây/ha) NXB : Nhà xuất bản ODB : Ô dạng bản OTC : Ô tiêu chuẩn TĐT : Tuyến điều tra TTV : Thảm thực vật QXTV : Quần xã thực vật UBND : Ủy ban nhân dân UNESCO : United Nations Educational Scientific and Cultural Organization (Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN ix http://www. lrc.tnu.edu.vn/
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Số liệu các yếu tố khí tượng thủy văn huyện Hữu Lũng 2016 ..... 23 Bảng 4.1. Tỷ lệ phần trăm các họ, chi, loài trong các taxon ở KVNC ............ 35 Bảng 4.2. Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các trạng thái thảm thực vật ở KVNC ........................................................................ 36 Bảng 4.3. Số lượng và tỷ lệ (%) thành phần dạng sống của thực vật tại KVNC......................................................................................... 45 Bảng 4.4. Sự phân bố dạng sống của thực vật trong các trạng thái TTV...... 46 Bảng 4.5. Cấu trúc hình thái của các kiểu TTV tại KVNC .......................... 53 Bảng 4.6. Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh của các TTV tại KVNC ... 58 Bảng 4.7. Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao ở các trạng thái TTV....... 61 Bảng 4.8. Phân bố cây tái sinh theo chiều ngang ở các trạng thái TTV ....... 64 Bảng 4.9. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở các trạng thái TTV ........ 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN x http://www. lrc.tnu.edu.vn/
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Bản đồ hành chính xã Minh Sơn ..................................................... 28 Hình 3.1a. Đối với rừng thứ sin ........................................................................ 30 Hình 3.1b. Đối với thảm cây bụi ....................................................................... 28 Hình 4.1. Biểu đồ tỷ lệ các taxon trong các ngành của hệ thực vật ở KVNC 35 Hình 4.2. Biểu đồ số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các trạng thái thảm thực vật ở KVNC ............................................................ 36 Hình 4.3. Biểu đồ thành phần dạng sống thực vật trong KVNC .................... 45 Hình 4.4. Đồ thị sự phân bố dạng sống của thực vật trong các trạng thái của TTV ................................................................................................. 46 Hình 4.5. Biểu đồ phổ dạng sống của thực vật tại KVNC .............................. 47 Hình 4.6. Đồ thị phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ............................... 62 Hình 4.7. Biểu đồ chất lượng cây tái sinh tại các trạng thái TTV .................. 66 Hình 4.8. Biểu đồ nguồn gốc cây tái sinh tại các trạng thái TTV ................... 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN xi http://www. lrc.tnu.edu.vn/
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1/3 diện tích lục địa trên thế giới được che phủ bởi rừng. Bởi vậy, rừng còn được ví như “lá phổi xanh” của Trái đất. Rừng có vị trí và vai trò vô cùng quan trọng đối với cuộc sống của mỗi loài sinh vật và mỗi con người trên Trái đất. Rừng là nơi cung cấp gỗ, củi, điều hòa khí hậu, là nơi cư trú của nhiều loài động - thực vật, là nơi dự trữ nguồn nước và nhiều nguồn gen quý hiếm. Ngoài ra, rừng còn có tác dụng hạn chế và ngăn chặn hạn hán, lũ lụt, gió bão, xói mòn, sạt lở… Vậy mà, nhiều năm gần đây, diện tích rừng trên Thế giới ngày càng bị thu hẹp. Trong khoảng thời gian từ năm 2000 - 2012, có khoảng 2,3 triệu km2 rừng trên Trái Đất đã biến mất, gần bằng diện tích của Argentina, trong khi chỉ có khoảng 0,8 triệu km2 được phủ xanh trở lại. Indonesia là nước có tốc độ mất rừng tăng nhanh nhất, tăng hơn 50% lên tới 20.000 km2/năm vào thời điểm năm 2011. Tuy nhiên, Brazil lại là quốc gia có diện tích rừng mất đi hàng năm lớn nhất, giảm tới 50% từ mức 40.000 km2 của năm 2002 xuống còn 20.000 km2 vào năm 2010. Ở Việt Nam, theo kết quả của Viện Điều tra và Quy hoạch rừng (1995), thì trong thời gian 20 năm từ năm 1975 đến năm 1995, diện tích rừng tự nhiên giảm 2,8triệu ha. Đặc biệt nghiêm trọng ở một số vùng như Tây Nguyên mất 440.000ha, vùng Đông Nam Bộ mất 308.000ha, vùng Bắc Khu IV cũ mất 243.000ha, vùng Bắc Bộ mất 242.500ha. Nguyên nhân là do sau thời kỳ chiến tranh, dân địa phương tranh thủ chặt gỗ làm nhà và lấy đất trồng trọt. Tình trạng đó vẫn còn đang tiếp diễn cho đến ngày nay. Từ năm 1990 đến năm 1999 chúng ta chỉ trồng được có 779.323ha thành rừng, trung bình đạt 86.591ha/năm, chiếm khoảng 36% tổng diện tích trồng rừng hàng năm, một kết quả hết sức thấp so với mong muốn. Tuy nhiên, từ năm 2000 đến nay, công tác trồng rừng đạt kết quả khá hơn, hàng năm trung bình đã trồng được khoảng 130.000ha thành rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 1 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
Huyện Hữu Lũng có diện tích rừng khá lớn. Năm 2014, tổng diện tích rừng của huyện có khoảng 35.322,96 ha, trong đó rừng tự nhiên là 18.032,7 ha, chiếm 51,05%, đất có rừng trồng là 18.032,65 ha, chiếm 48,94% tổng diện tích rừng của huyện. Rừng của Hữu Lũng trước đây thực vật, động vật đa dạng, phong phú, nhiều cây dược liệu quý và cây ăn quả đặc sản nổi tiếng. Tuy nhiên, đại đa số người dân ở đây là dân tộc thiểu số, sống chủ yếu dựa vào nguồn tài nguyên rừng. Dân số tăng, nhu cầu của con người ngày càng tăng làm cho diện tích rừng tự nhiên, các loài động, thực vật quý hiếm ngày càng khan hiếm. Cùng với sự phát triển của xã hội, sự nhiệt tình của các cán bộ nông-lâm nghiệp trong việc vận động người dân trồng cây gây rừng, cải tạo và phủ xanh đất trống đồi trọc nên diện tích rừng trồng ngày càng tăng. Khoảng 10 năm trước đây người dân chủ yếu trồng cây bạch đàn. Chính vì vậy, cây bạch đàn đã thay thế gần như toàn bộ thảm thực vật của hệ sinh thái đồi núi đất ở Hữu Lũng. Cây bạch đàn là loài dễ trồng, lá chứa nhiều tinh dầu, ít kén đất tăng trưởng nhanh nhưng hấp thụ nhiều nước và dưỡng chất trong đất nên nếu trồng tập trung thành rừng thuần trên đất trống đồi trọc vô tình sẽ làm khô cằn và nghèo nàn đất đai sau một vài chu kỳ. Vì thế địa phương đã hướng đến việc lập dự án tái tạo lại rừng tự nhiên. Mục đích của việc này là nhằm trả lại môi trường sinh thái tự nhiên cho rừng, đồng thời giảm thiểu những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được đặc điểm cấu trúc và đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên của một số kiểu thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy ở xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn. Đề xuất một số biện pháp, tác động thích hợp nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 2 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
3. Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu ở một số thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng thứ sinh tại xã Minh Sơn, huyện Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn. 4. Những đóng góp mới của luận văn 4.1. Ý nghĩa về mặt khoa học Bổ sung thêm các tư liệu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng của một số TTV sau nương rẫy tại KVNC. Góp phần làm sáng tỏ thêm quy luật tái sinh tự nhiên của TTV. 4.2. Ý nghĩa về thực tiễn Kết quả nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số TTV là cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp để phục hồi rừng sau canh tác nương rẫy tại vùng nghiên cứu và đề xuất các công tác quản lý bảo vệ rừng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 3 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Khái niệm về thảm thực vật Thảm thực vật (vegetation) là một khái niệm được nhiều nhà khoa học trong nước và nước ngoài đề cập đến. 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. Theo Thái Văn Trừng (1978) 45, thảm thực vật là các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh. Trần Đình Lý (1998) 31, thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Vì vậy, thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể. Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật thứ sinh, thảm thực vật nguyên sinh… 1.1.2. Khái niệm về rừng Năm 1944, V.N. Sukasốp đã phát triển học thuyết về rừng của G.F. Môrôđốp đề xướng học thuyết sinh địa quần lạc. Theo ông “Rừng là một sinh địa quần lạc”. Sinh địa quần lạc là tổng hợp trên bề mặt nhất định của các hiện tượng tự nhiên đồng nhất (khí quyển, thảm thực vật, đá mẹ, thế giới vi sinh vật, thế giới động vật, đất và điều kiện thủy văn). Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ, cùng với các nhóm sinh vật chúng hình thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất, đang biến động và phát triển [dẫn theo 11]. Theo Đỗ Hữu Thư (1995), cho rằng sự có mặt của các loài cây gỗ có chiều cao và độ lớn nhất định. Các thông số này được xác định theo tỷ lệ độ tàn che của cây gỗ có chiều cao từ 3m trở lên và độ tàn che (k), khi k < 0,3 đất chưa có rừng; k = 0,3 - 0,6 rừng thưa; k > 0,6 rừng kín [40]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 4 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
Hiện nay, có một số nhà khoa học lâm nghiệp có đề xuất độ tàn che của cây gỗ là (k=0,1) đã đánh giá là rừng. Trong đề tài chúng tôi theo quan điểm của Đỗ Hữu Thư (1995). 1.1.3. Khái niệm về tái sinh rừng Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tái tạo hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan cá thể và cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng. Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh: Tái sinh nhân tạo, nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp. Tái sinh bán nhân tạo, nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh. Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên. Theo Phùng Ngọc Lan (1986), tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng. Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở các nơi có hoàn cảnh rừng. Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Ông cũng khẳng định: tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng [25]. Tái sinh rừng thúc đẩy việc cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và đảm bảo việc cung cấp cho nhu cầu sử dụng rừng. Do vậy, tái sinh rừng không chỉ còn là tự nhiên, kỹ thuật mà còn là vấn đề kinh tế xã hội [32]. Nguyễn Xuân Lâm (2000), tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở dưới tán rừng hoặc trên đất rừng (sau khi làm nương rẫy), thế hệ cây tái sinh này sẽ lớn dần lên và thay thế thế hệ cây già [26]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 5 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
1.1.4. Khái niệm về phục hồi rừng Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất. Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một thế hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu. Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán [5], [6]. Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các biện pháp khác nhau tùy theo mức độ tác động của con người: phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh). 1.2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới 1.2.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật Thái Văn Trừng (1978) [45], cho rằng hệ thống phân loại đầu tiên về thảm thực vật rừng nhiệt đới là của A.F.Schimper (1898), ông đã chia thảm thực vật thành 3 quần hệ: quần hệ thổ nhưỡng, quần hệ khí hậu và quần hệ vùng núi . 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. Năm 1973, UNESCO đã công bố một khung phân loại thảm thực vật thế giới dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, chia thảm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ: lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cây bụi lùn, lớp quần hệ cây thảo [57]. 1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành các loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố. Sự tương đồng hay sự khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbread, 1930; Richards, 1933, 1939; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định [dẫn theo 42]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 6 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
Van Steenis (1956), đã nghiên cứu 2 đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới: tái sinh phân tán liên tục của các cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng [58]. Các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh dựa trên hiệu quả của các cách thức xử lý lâm sinh học liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyattsmith (1961, 1963) với phương thức rừng nhiều tuổi ở Mã Lai; Taylor (1954), Jone (1960) với phương thức chặt dần tái sinh Gana; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia. Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng thông qua độ tán che của rừng, độ ẩm của đất kết cấu quần thụ, cây bụi thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng. G.N. Baur (1976) [1], cho rằng: sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và sự phát triển của cây mầm ảnh hưởng này không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với cây tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy. Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1- 20 năm ở vùng Tây Bắc (Ấn Độ) Ramakrishnan (1981-1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hóa. Những công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P.W. Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên. Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng rừng nhân tạo. Các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 7 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
Á như Bava (1954), Budowski (1956), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế. Do vậy, các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng [dẫn theo 13]. 1.2.3. Những nghiên cứu về phục hồi rừng Việc phục hồi rừng đang là vấn đề quan trọng, cấp bách và được nhiều nước trên thế giới quan tâm, phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu của cuộc sống, là vấn đề vô cùng khó khăn, đó là những thách thức đối với các nhà nghiên cứu. Mỗi nhà nghiên cứu lại đưa ra các quan điểm và nghiên cứu khác nhau: Wadsworth (1960) khi nói về rừng trong kinh doanh, ông đã khẳng định trồng rừng thâm canh sẽ là nguồn cung cấp gỗ duy nhất có kinh tế ở các miền nhiệt đới. R. Catinot (1965) [8] cho rằng, vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi sau khi khai thác có thể thay thế một quần thể rừng tự nhiên bằng rừng trồng mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế. G. Baur (1976) [1], khẳng định việc trồng rừng là cần thiết để mang lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Nhưng nếu trồng rừng theo Wadsworth (1960) thì chỉ là giải pháp trước mắt. Bên cạnh những nghiên cứu về phục hồi rừng bằng trồng rừng thì phương thức phục hồi rừng bằng tái sinh tự nhiên được các nhà nghiên cứu quan tâm và được sử dụng rộng rãi ở Tây Ban Nha, Liên Xô (cũ) và một số nước Châu Âu khác [47]. P.W. Richards (1964) [35], đã nhận định rằng: Tất cả các quần xã thực vật sinh ra từ rừng mưa nhiệt đới qua quá trình diễn thế thứ sinh như rừng thứ sinh, trảng cây bụi, trảng cỏ nếu được bảo vệ thì sau một thời gian có thể phục hồi trở lại thành rừng đỉnh cao. Đây cũng là quan điểm chung của các nhà khoa học như G. Baur (1976) [1], M.C. Godl và M. Hadley (1991) [55], H. Lamprech (1989) [56],… 1.2.4. Những nghiên cứu về thành phần loài Thành phần loài là một trong những vấn đề đã được tiến hành nghiên cứu từ lâu trên thế giới. Ở Liên Xô (cũ) đã có nhiều công trình nghiên cứu của Vưsoxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1972), Sennhicop (1933), Creepva Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 8 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
(1978),… Theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt được thể hiện ở thành phần loài, thành phần dạng sống. Ramakrishnan (1981-1992), nghiên cứu thảm thực 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 qua thời gian bỏ hóa. Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana, tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) đã nhận xét: Tại Bana khi nương rẫy bỏ hóa 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hóa 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài [dẫn theo 41]. 1.2.5. Những nghiên cứu về thành phần dạng sống Dạng sống của thực vât là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thể thực vật thích nghi với điều kiện môi trường của nó, nên đã được nhiều nhà khoa học quan tâm và nghiên cứu từ rất sớm. I.K. Patsoxki (1915), chia thảm thực vật thành 6 nhóm: Thực vật thường xanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm. G.N. Vưsoxki (1915), chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: Lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm. Braun - Blanquet (1951), đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tính liên tục hay đơn độc của loài đã chia thành 5 thang: Mọc lẻ; mọc thành vạt; mọc thành dải nhỏ; mọc thành vạt lớn; mọc thành khóm lớn. Tuy có nhiều phương pháp phân loại dạng sống của thực vật nhưng phương pháp phân loại của Raunkiaer (1934) được sử dụng phổ biến hơn [dẫn theo 11]. Cơ sở phân chia dạng sống của Raunkiaer là sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm từ tổ hợp các dấu hiệu thích nghi. Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 9 http://www. lrc.tnu.edu.vn/
đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm và ông đã chia thành 5 nhóm dạng sống cơ bản: 1. Phanerophytes (Ph): cây chồi trên mặt đất 2. Chamaectophytes (Ch): cây chồi mặt đất 3. Hemicryptophytes (He): cây chồi nửa ẩn 4. Criptophytes (Cr): cây chồi ẩn 5. Therophytes (Th): cây một năm Ông đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau trên Trái Đất như sau: SB = 46Ph + 9Ch + 26He + 6Cr + 13Th Xêrêbriacốp (1964), đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn Raunkiaer. Ngoài những dấu hiệu hình thái sinh thái Xêrêbriacốp sử dụng cả những dấu hiệu như ra quả một lần hay nhiều lần trong cả đời của cá thể để chia thành 3 ngành lớn là ngành A (thực vật thân gỗ sống trên mặt đất, bì sinh); ngành B (cây bán mộc); ngành C (cây thảo). Trong các ngành này lại chia thành các kiểu và lớp khác nhau [dẫn theo 11]. 1.3. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam 1.3.1. Những nghiên cứu về thảm thực vật Bảng phân loại đầu tiên của ngành lâm nghiệp Việt Nam về thảm thực vật rừng ở Việt Nam là bảng phân loại của Cục điều tra và quy hoạch rừng (1960). Theo bảng phân loại này rừng trên toàn lãnh thổ Việt Nam được chia thành 4 loại hình lớn: Loại 1: Đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại hình này cần phải trồng rừng. Loại 2: Gồm những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa. Loại 3: Gồm tất cả các loại hình rừng bị khai thác mạnh trở nên nghèo kiệt tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, trụ mỏ, củi nhưng cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cải tạo. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - ĐHTN 10 http://www. lrc.tnu.edu.vn/