Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên lâm phần có loài cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của Khoá luận nhằm đánh giá được thực trạng tái sinh tự nhiên của loài cây nghiến gân ba trong các hệ sinh thái rừng phục hồi tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Tìm hiểu được các qui luật tái sinh tự nhiên của loài cây nghiến gân ba và bổ sung thêm tư liệu về tái sinh rừng làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp lâm sinh thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế và nâng cao chất lượng của rừng phục hồi. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên lâm phần có loài cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN ĐĂNG HUY NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN LÂM PHẦN CÓ LOÀI CÂY NGHIẾN GÂN BA (EXCENTRODENDRON TONKINENSIS) TẠI XÃ THẦN SA, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN ĐĂNG HUY NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN LÂM PHẦN CÓ LOÀI CÂY NGHIẾN GÂN BA (EXCENTRODENDRON TONKINENSIS) TẠI XÃ THẦN SA, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : K47 – QLTNR Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2015 – 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. ĐẶNG KIM TUYẾN Thái Nguyên, năm 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cảm đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học nghiên cứu của bản thân tôi. Các số liệu và kết quả nhiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai sót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày 27 tháng 05 năm 2019 Xác nhân của giáo viên hưỡng dẫn Người viết cam đoan TS. ĐẶNG KIM TUYẾN NGUYỄN ĐĂNG HUY XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu! (Ký, họ và tên)
ii LỜI CẢM ƠN Khóa luận được hoàn thành theo chương trình đào tạo Đại học tại Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên. Được sự nhất trí của của Nhà trường và Khoa lâm nghiệp, tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên lâm phần có loài cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên”. Để có được kết quả đó, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Đặng Kim Tuyến và các thầy cô là người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, cung cấp thông tin bổ ích, tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Xin chân thành cảm ơn tới: Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp – Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, thư viện Trường Đại học Nông Lâm, Ban Giám đốc và cán bộ nhân viên Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên, cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Mặc dù đã cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng do kiến thức, kinh nghiệm của bản thân và điều kiện về thời gian cũng như tư liệu tham khảo còn hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp chỉ bảo của thầy giáo, cô giáo, bạn bè và người thân để khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 27 tháng 05 năm 2019 Tác giả NGUYỄN ĐĂNG HUY
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................................... vii Phần 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................... 3 1.3. Ý nghĩa khoa học ....................................................................................... 3 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ................................................ 3 1.3.2. Ý nghĩa về thực tiễn ................................................................................ 3 Phần 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ......................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4 2.1.1. Khái niệm về tái sinh rừng ...................................................................... 4 2.1.2. Các phương thức tái sinh rừng, ưu nhược điểm, điều kiện ứng dụng .... 5 2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .................................................................... 7 2.2.1. Nghiên cứu về tái sinh trên thế giới ........................................................ 7 2.2.2. Những nghiên cứu tái sinh trong nước.................................................. 10 2.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 19 2.3.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 19 2.3.2. Ðịa hình, địa thế .................................................................................... 20 2.3.3. Tài nguyên ............................................................................................. 20 2.3.4. Điều kiện kinh tế - xã hội ...................................................................... 22
iv Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 23 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 23 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 23 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 23 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 24 3.4.1. Phương pháp luận .................................................................................. 24 3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ................................................................ 24 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 30 4.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên..30 4.1.1. Đặc điểm tấng cây gỗ lâm phần có loài Nghiến gân ba ........................ 30 4.1.2. Đặc điểm hình thái của cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinense) .....32 4.1.3. Đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật nơi loài Nghiến phân bố .............. 34 4.2. Đặc điểm cấu trúc cây tái sinh tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên ..35 4.2.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh ................................................ 35 4.2.2. Đặc điểm cấu trúc mật độ và mật độ cây tái sinh triển vọng ................ 38 4.2.3. Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học (Shannon - Weaver) ........................ 39 4.2.4. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ................................................... 41 4.3. Một số quy luật phân bố cây tái sinh khu vực nghiên cứu ...................... 43 4.3.1. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ........................................... 43 4.3.2. Phân bố loài tái sinh theo cấp chiều cao ............................................... 44 4.4. Đề xuất một số giải pháo kỹ thuật lâm sinh cho rừng phục hồi tại khu vực nghiên cứu ....................................................................................................... 45 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 47 5.1. Kết luận .................................................................................................... 47 5.2. Khuyến nghị ............................................................................................. 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 49 PHỤ LỤC
v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái rừng phục hồi tại Thần Sa ........... 30 Bảng 4.2. Cấu trúc mật độ tầng cây gỗ và Nghiến ......................................... 35 Bảng 4.3. Tổ thành cây tái sinh trạng thái phục hồi tại Thần Sa .................... 36 Bảng 4.4. Tổng hợp mật độ cây tái sinh trạng thái Phục hồi tại xã Thần Sa .. 38 Bảng 4.5. Chỉ số đa dạng sinh học trạng thái phục hồi tại xã Thần Sa .......... 40 Bảng 4.6. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh trạng phục hồi tại xã Thần Sa ......41 Bảng 4.7. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái phục hồi tại xã Thần Sa ........................................................................................... 43 Bảng 4.8. Phân bố số loài cây tái sinh theo cấp chiều cao trạng thái rừng phục hồi tại xã Thần Sa ........................................................................... 45
vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Hình ảnh cây Nghiến trong rừng nước ta........................................ 19 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí OTC và ô thứ cấp thứ cấp thu thập số liệu.................. 26 Hình 4.1. Biểu đồ số lượng loài và số loài ưu thế trong các OTC .................. 31 Hình 4.2. Hình thái thân cây Nghiến Thân Nghiến ........................................ 32 Hình 4.3. Hình thái lá cây Nghiến .................................................................. 33 Hình 4.4. Biểu đồ số lượng loài xuất hiện/số lượng loài ưu thế trong các OTC nghiên cứu .............................................................................. 37 Hình 4.5. Biểu đồ mật độ cây tái sinh và tỷ lệ cây triển vọng trạng thái Phục hồi tại xã Thần Sa ........................................................................... 39 Hình 4.6. Biểu đồ phẩm chất cây tái sinh khu vực nghiên cứu ...................... 42 Hình 4.7. Biểu đồ nguồn gốc tái sinh khu vực nghiên cứu ............................. 42 Hình 4.8. Biểu đồ cột thế hiện phân bố số lượng tái sinh theo cấp chiều cao rừng phục hồi tại xã Thần Sa .......................................................... 44
vii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT D1,3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m Hvn : Chiều cao vút ngọn Ni : Số lượng cá thể loài thứ i Ni% : Tỷ lệ % số cây của loài so với tổng số cây trong lâm phần G : Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2) Gi : Tỷ lệ % tiết diện ngang của loài so với tổng tiết diện ngang của lâm phần (m2) IVI% : Chỉ số tổ thanh sinh thái tầng cây gỗ OTC : Ô tiêu chuẩn
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Rừng là lá phổi xanh bảo vệ trái đất, làm giảm hiệu ứng nhà kính, duy trì độ ổn định tính màu mỡ của đất đai hạn chế lũ lụt hạn hán, xói mòn đất, bảo tồn nguồn nước…thế nhưng trong những năm vừa qua rừng tự nhiên của chúng ta đang bị suy giảm rất nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng. Theo số liệu công bố của tổ chức IUCN, UNDP và WWF trung bình mỗi năm trên thế giới mất đi khoảng 20 triệu ha rừng, trong đó rừng bị mất do đốt phá làm nương rẫy chiếm 50%, cháy rừng 23% do khai thác từ 5-7% còn lại là do các nguyên nhân khác (ww.vocw.edu.vn). Như vậy theo thống kê trên ta thấy rằng tỷ lệ rừng bị mất đi do làm nương rẫy là lớn hơn 50%. Việt Nam cũng không nằm ngoại lệ đó. Nhất là ở nước ta rừng tập trung ở khu vực vùng núi cao, nơi mà trình độ dân trí của người dân còn thấp sống chủ yếu phụ thuộc vào nguồn tài nguyên rừng nhưng lại thiếu ý thức bảo vệ, gìn giữ nguồn tài nguyên vô giá này. Đặc biệt với tập quán du canh, du cư, người dân tuỳ ý đốt nương, làm rẫy. Sau một thời gian canh tác, khi năng suất cây trồng giảm đi họ chuyển sang một mảnh đất khác vài năm sau mới quay lại mảnh đất cũ làm cho đất rừng bị suy thoái. Vì vậy vấn đề tái sinh phục hồi ở nước ta đã đặt ra từ rất sớm từ đầu những năm 50 đến 60 của thế kỷ 20 và được sử dụng với cụm từ "Khoanh núi nuôi rừng". Tuy nhiên trong một thời gian dài, ngành nông nghiệp phải tập trung khai thác rừng tự nhiên để phục vụ cho công cuộc khôi phục và phát triển miền Bắc, đồng thời chi viện cho sự nghiệp đấu tranh giải phóng miền Nam. Đầu năm 1980 "Khoanh núi nuôi rừng" mới được định hình và chuyển hướng thành thuật ngữ mới là: Phục hồi rừng bằng "Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh". Với đòi hỏi ngày càng bức bách của thực tiễn sản xuất, các kết
2 quả nghiên cứu khoa học không chỉ là tiền đề cho các hoạt động khoanh nuôi phục hồi rừng mà còn đặt nền móng cho sự đổi mới trong nhận thức về vấn đề tái sinh phục hồi rừng. Sự chuyển hướng và đổi mới trong lĩnh vực phục hồi rừng đã được pháp lý hóa thông qua 3 tiêu chuẩn ngành được ban hành trong những năm 1990, bao gồm " Quy phạm các giải pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng sản xuất gỗ và tre, nứa(QPN 14 - 92) Ban hành theo quyết định số 200/QĐ - KT ngày 31/03/1993 của Bộ lâm nghiệp. Quy phạm phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp trồng bổ sung. Theo quá trình diễn thế, sau khi phải chịu những tác động phi tự nhiên phá vỡ bằng sinh thái, với khả năng tự điều chỉnh tự nhiên và cơ chế nội cân bằng sinh thái thì nó có xu hướng vận động thiết lập một trạng thái cân bằng mới(gần giống trạng thái ban đầu) quá trình được gọi là diễn thế phục hồi. Nhưng với tác động quá mạnh vượt ra ngoài ngưỡng tự điều chỉnh của hệ sinh thái rừng thì quá trình phục hồi lại sẽ rất chậm hoặc thậm chí nó không xảy ra. Trong bối cảnh đó, các vấn đề nghiên cứu được đặt ra như sau: - Hoạt động phục hồi rừng là các hoạt động có ý thức của con người nhằm phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị con người tác động và khai hóa. Xã Thần Sa là một xã vùng cao, nằm về phía Nam huyện Võ Nhai. Là xã có địa hình phức tạp, đồi núi là chủ yếu, đất ruộng ít, phần lớn diện tích là đồi núi thấp và núi đá vôi, những vùng đất bằng phẳng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp nhỏ, chủ yếu theo các khe suối, triền sông và thung lũng. Là xã có diện tích đất lâm nghiệp lớn, lại là xã vùng cao khí hậu nhiệt đới nên hệ thực vật có nhiều gỗ quý từ nhóm II đến nhóm VIII, song đến nay trữ lượng không còn nhiều. Phần lớn diện tích rừng tự nhiên đều là rừng phục hồi, nên việc tìm ra những giải pháp kỹ thuật nhằm phục hôi rừng là rất cần thiết. Để
3 phục hồi rừng có nhiều phương pháp, tuy nhiên giải pháp xúc tiến tái sinh luôn được đề cao. Hiệu quả kinh tế của việc quản lý bảo vệ phục hồi rừng Xuất phát từ lý do đó, được sự đồng ý của trường Đại học Nông Lâm Thái nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên lâm phần có loài cây Nghiến gân ba (Excentrodendron tonkinensis) tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên” 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được thực trạng tái sinh tự nhiên của loài cây nghiến gân ba trong các hệ sinh thái rừng phục hồi tại xã Thần Sa, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên. Tìm hiểu được các qui luật tái sinh tự nhiên của loài cây nghiến gân ba và bổ sung thêm tư liệu về tái sinh rừng làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp lâm sinh thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế và nâng cao chất lượng của rừng phục hồi. 1.3. Ý nghĩa khoa học 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Qua quá trình thực hiện đề tài tạo cơ hội cho sinh viên tiếp cận phương pháp nghiên cứu khoa học, giải quyết một vấn đề khoa học ngoài thực tiễn. Nắm vững phương pháp điều tra rừng và củng cố thêm kiến thức chuyên môn trong nghiên cứu về lĩnh vực tái sinh rừng. 1.3.2. Ý nghĩa về thực tiễn Trang bị cho sinh viên cách tiếp cận nông thôn, thực tiễn những vấn đề trong sản xuất, kinh doanh rừng, quản lý nguồn tài nguyên rừng hiện nay. Góp phần bảo tồn và phát triển loài cây nghiến gân ba trong các hệ sinh thái rừng tự nhiên tại xã Thần Sa thuộc vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa- Phượng Hoàng Huyện Võ Nha, tỉnh Thái Nguyên.
4 Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở khoa học 2.1.1. Khái niệm về tái sinh rừng Tái sinh rừng 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 (hoặc mất rừng chưa lâu): dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, rừng sau khai thác, trên đất rừng sau làm nương đốt rẫy... 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 nghiã hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc sinh vật (thực vật, động vật, vi sinh vật),đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng và làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái. Do đó, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thaí rừng. Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên. Đặc điểm sinh vật học, sinh thái học của loài cây tái sinh, điều kiện địa lý và tiểu hoàn cảnh rừng là cơ sở tự nhiên quan trọng có tác dụng quyết định, chi phối sự hình thành lên những quy luật tái sinh rừng. Ở các vùng tự nhiên khác nhau, tái sinh rừng diễn ra theo các quy luật khác nhau. Tái sinh rừng nhiệt đới tự nhiên là một vấn đề cực kỳ phức tạp. Kinh nghiệm thực tiễn chỉ cho thấy việc áp dụng máy móc các phương thức tái sinh kinh điển của các vùng ôn đới vào các nước nhiệt đới nói chung và Việt Nam nói riêng không thể mang lại kết quả như mong muốn. Ở đây, khẳng định lại một lần
5 nữa, tái sinh rừng không chỉ là một hiện tượng sinh học mà còn là một hiện tượng địa lý. Những kiến thức về sinh thái, tái sinh rừng bao gồm mối quan hệ giữa loài cây tái sinh với hoàn cảnh sinh thái, đặc biệt là tiểu hoàn cảnh rừng, mối quan hệ sinh vật trong hệ sinh thái rừng có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu quy luật tái sinh trong từng loại rừng cụ thể và là cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất các biện pháp tái sinh rừng có hiệu quả. Xét về bản chất khoa học, tái sinh rừng diễn ra dưới ba hình thức: Tái sinh hạt, tái sinh chồi, tái sinh thân ngầm ( các loài tre nứa). Mỗi hình thức tái sinh trên có quy luật riêng và trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Đứng trên quan điểm triết học, tái sinh rừng là một quá trình phủ định biện chứng: rừng non hay thay thế rừng già trên cơ sở được thừa hưởng hoàn cảnh thuận lợi do thế hệ rừng ban đầu tạo nên. Đứng trên quan điểm chính trị kinh tế học, tái sinh rừng là quá trình tái sản xuất mở rộng tái nguyên rừng. Đương nhiên, điều kiện này chỉ có thể trở thành hiện thực khi ta nắm chắc được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, nhằm điều hoà và định hướng các quá trình tái sinh phục vụ mục tiêu kinh doanh đã đề ra. Như vậy, tái sinh rừng không còn chỉ là tự nhiên, kỹ thuật mà còn là vấn đề kinh tế xã hội. 2.1.2. Các phương thức tái sinh rừng, ưu nhược điểm, điều kiện ứng dụng Một trong những vấn đề then chốt trong kinh doanh rừng là làm sao xác định được phương thức tái sinh rừng có hiệu quả. Tái sinh rừng là cơ sở nền tảng của phương thức xử lý lâm sinh. Tùy theo điều kiện tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế có thể tiến hành 3 phương thức tái sinh khác nhau: tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo, tái sinh tự nhiên. - Tái sinh tự nhiên: là quá trình tạo thành thế hệ rừng mới bằng con đường tự nhiên, hoàn toàn dựa vào năng lực gieo giống của cây rừng và hoàn
6 toàn phụ thuộc vào quá trình chọn lọc tự nhiên. Kết quả của phương thức tái sinh này phụ thuộc vào quy luật khách quan của tự nhiên. (-) Ưu điểm của tái sinh tự nhiên: Lợi dụng được nguồn giống tại chỗ và hoàn cảnh rừng có sẵn (độ ẩm tầng đất mặt, tầng thảm mục). Đặc biệt là nơi chứa nhiều chất dinh dưỡng cho cây, cường độ ánh sáng không lớn, ánh sáng và nhiệt độ ít thay đổi,… Đó là những điều kiện thuận lợi cho cây mạ, cây con sinh trưởng, phát triển. (-) Nhược điểm của tái sinh tự nhiên: Không chủ động điều tiết được tổ thành loài và mật độ tái sinh phù hợp với yêu cầu kinh doanh định trước. Thời ký tái sinh dài. (-) Điều kiện áp dụng: Phải có nguồn giống tự nhiên và hoàn cảnh sinh thái ít nhiều có thuận lợi cho sinh trưởng của cây tái sinh. Tái sinh tự nhiên được áp dụng ở những nơi xa xôi, nơi không có điều kiện về nhân lực và kinh tế, kỹ thuật không cho phép. Áp dụng cho khu vực phòng hộ đầu nguồn, cho những đối tượng khoanh nuôi bảo tồn. - Tái sinh nhân tạo: là phương thức tái sinh phục hồi rừng mới có sự can thiệp về kỹ thuật của con người, bắt đầu từ khâu chọn giống đến gieo ươm, trồng rừng, chăm sóc rừng, nuôi dưỡng để tạo rừng trên đất mới. (-) Ưu điểm của tái sinh nhân tạo: Chủ động chọn loài cây trồng phù hợp với mục đích kinh doanh, điều kiện tổ thành và mật độ. Chủ động về mặt kỹ thuật từ khâu lựa chọn hạt giống. Cây con được nuôi dưỡng nên cây trồng rừng có sinh lực tốt, tốc độ sinh trưởng nhanh dẫn đến chu kỳ kinh doanh ngắn, sớm quay vòng vốn. (-) Nhược điểm của tái sinh nhân tạo: Đòi hỏi phải có điều kiện kinh tế, kỹ thuật nhất định nên khó triển khai trên những diện rộng. Về mặt sinh thái thường rừng thuần loài sẽ mang đầy đủ nhược điểm của rừng thuần loài.
7 (-) Điều kiện áp dụng: Thường được áp dụng ở môi trường đất đai tương đối bằng phẳng. Về mặt kinh tế - kỹ thuật phải có đầu tư. Có quy hoạch và chiến lược phát triển lâm nghiệp. - Xúc tiến tái sinh tự nhiên: là phương thức tái sinh trung gian giữa tái sinh tự nhiên và tái sinh nhân tạo. Dựa vào năng lực tái sinh tự nhiên là chính còn con người thông qua những tác động về mặt kỹ thuật để bổ sung và thúc đẩy quá trình tái sinh. (-) Ưu điểm của xúc tiến tái sinh tự nhiên: Phát huy được những ưu điểm của cả tái sinh tự nhiên và tái sinh nhân tạo, đồng thời nó hạn chế được những nhược điểm của cả 2 phương pháp trên. Đó là tận dụng được năng lực gieo giống của cây rừng và con người có những tác động tích cực tạo hoàn cảnh thuận lợi cho hạt giống nảy mầm, cây tái sinh sinh trưởng tốt. Duy trì được tính đa dạng và phẩm chất di truyền do chọn lọc tự nhiên. (-) Nhược điểm của xúc tiến tái sinh tự nhiên: Sự hiểu biết của con người về đặc điểm sinh thái loài còn hạn chế dẫn đến còn hạn chế về kỹ thuật khi đưa ra biện pháp lâm sinh. (-) Điều kiện áp dụng: áp dụng trong kỹ thuật phục hồi rừng thứ sinh nghèo, phục hồi rừng sau khi khai thác. Tóm lại, việc nghiên cứu các phương thức tái sinh rừng là cơ sở nền tảng cho việc đề ra các phương thức lâm sinh thích hợp. Tái sinh rừng được coi như một sợi chỉ đỏ xuyên suốt trong quá trình sản xuất kinh doanh lâm nghiệp và tái sinh rừng không những tái sinh cây rừng mà còn đất rừng và hệ sinh vật rừng. 2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.2.1. Nghiên cứu về tái sinh trên thế giới Hiện nay trên thế giới đã có rất nhiều những công trình nghiên cứu, những tài liệu nói về tái sinh rừng. Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một
8 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 của 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. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng 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 được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; 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 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 mà thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van steenis (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 sáng. Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức sử 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[26] . Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur(1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa.
9 H. Lamprecht (1989) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưu sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thể lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7. Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích th−ớc nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson. ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu á như Budowski (1956), Bava (1954), 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 [25] . Độ khép tán của quần thể ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thể, V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (Nguyễn Văn Thêm, 2002) [15]. 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
10 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 hoá. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (Phạm Hồng Ban, 2000)[1] . 2.2.2. Những nghiên cứu tái sinh trong nước Về cấu trúc : Cấu trúc tổ thành tầng cây tái sinh ở khu vực Hồ Núi Cốc không phong phú và đa dạng, hầu hết dều là những cây ưa sáng, mọc nhanh, ít giá trị kinh tế. Nhóm loài cây tái sinh chủ yếu là: Thẩu Tấu(Aprosa mycrocalyx); Keo lá tràm (Acacia auriculifomis); Mé cò ke (Microcos paniculata); Muối (Rhus chinensis); Sòi tía (Sapium discolor); Thành ngạnh đỏ ngọn (Cratoxylum pruniflorum); Sơn ta (Toxicodendronsuccedanea); Kháo nhớt (Machilus leptophylla) và nhiều loài khác. Nhưng đây là cơ sở quan trọng để chuyển hóa rừng trồng thành rừng tự nhiên hay rừng trồng gần giống với tự nhiên có sự đa dạng về loài, và chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi truờng sống. Nói đúng hơn là tạo ra rừng có cấu trúc hệ sinh thái bền vững. Về chất luợng và nguồn gốc cây tái sinh: qua nghiên cứu khu vực Hồ Núi Cốc chỉ ra cho chúng ta thấy rằng: Cây tái sinh có phẩm chất tốt trên 50%, còn cây phẩm chất xấu duới 15%. Đối với rừng trồng thuần loài Bạch đàn chất luợng cây tái sinh thuờng thấp hơn chất luợng cây tái sinh ở rừng trồng thuần loài Keo và rừng trồng hỗn giao sở dĩ như vậy là do rừng trồng Keo, Hỗn giao các loài cây Keo có khả năng cải tạo dất tốt tạo diều kiện thuận lợi nhất cho cây tái sinh phát triển. Còn đối với rừng Bạch đàn thì khả năng cải tạo đất kém duờng như không có nên chất luợng cây tái sinh cũng bị hạn chế. Về nguồn gốc cây tái sinh ở đây chủ yếu là từ hạt (trên 80%) nhờ sự
11 phát tán của gió, của chim chóc và côn trùng. Đây là cơ sở quan trọng để phát triển thành rừng có tính bền vững cao, khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của môi truờng và hoàn cảnh sống cao hơn, vòng đời sống (chu kỳ sống) của cá thể tái sinh từ hạt cũng cao hơn. Đó chính là yêu cầu quan trọng dối với rừng trồng phòng hộ chống xói mòn, rửa trôi. Đặc biệt với rừng trồng khu vực Hồ Núi Cốc là rừng trồng phòng hộ xói mòn gắn liền với du lịch sinh thái, nên phát triển rừng có cấu trúc tự nhiên là rất cần thiết dể tạo cảnh quan, môi truờng, thu hút khách du lịch. Về phân bố số cây theo chiều cao: Qua phân tích số liệu chỉ ra cho chúng ta thấy, phần lớn cây tái sinh ở khu vực Hồ Núi Cốc đều nằm trong cấp chiều cao từ 51 dến 100 cm và cấp chiều cao 101 dến 150cm. Điều dó chứng tỏ lớp cây tái sinh duới tán rừng trồng khu vực Hồ Núi Cốc đang trong những giai đoạn đầu của quá trình tái sinh. Thực tế cho thấy khu vực rừng trồng phòng hộ Hồ Núi Cốc chỉ trong những năm gần đây đuợc Ban quản lý rừng tiến hành quản lý chặt chẽ, giao cho từng hộ cá nhân, tập thể và nhờ vào một số dự án phát triển rừng phòng hộ cũng như một số dự án khác phát triển kinh tế xã hội cho nguời dân khu vực quanh hồ, rừng duợc quản lý chặt hơn tạo diều kiện để chúng sinh trưởng và phát triển. Đối với một số loài cây khi dó có chiều cao trên 150 cm. Về phân bố mạng luới cây tái sinh trên mặt đất: Hầu hết cây tái sinh duới tán rừng trồng phòng hộ Hồ Núi Cốc đều có đạng phân bố ngẫu nhiên, tuy nhiên ở một số lâm phần chúng lại có dạng phân bố cụm như rừng trồng hỗn giao ở khu vực thành phố Thái Nguyên và huyện Đại Từ. (Nguyễn Thanh Tiến, 2004)[22] . Nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên và diễn thế thứ sinh của các xã hợp thực vật rừng nhiệt đới Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã nhận định: Sự phát sinh các loại hình quần thể có thành phần loài cây