Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học của kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phục hồi ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:142

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu xác định được một số đặc điểm lâm học cơ bản của kiểu rừng kín, thường xanh mưa ẩm nhiệt đới rừng phục hồi và sau khai thác tại khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai để làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá hiệu quả quá trình phục hồi rừng tự nhiên trong quá trình chuyển hóa rừng sản xuất thành rừng đặc dụng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm lâm học của kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phục hồi ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HỒNG VIỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA KIỂU RỪNG KÍN THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI PHỤC HỒI Ở KHU VỰC MÃ ĐÀ, TỈNH ĐỒNG NAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HỒNG VIỆT NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA KIỂU RỪNG KÍN THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI PHỤC HỒI Ở KHU VỰC MÃ ĐÀ, TỈNH ĐỒNG NAI CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. PHẠM XUÂN HOÀN Đồng Nai, 2012
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Lê Hồng Việt
ii LỜI CẢM ƠN Sau quá trình học tập tại Trường Đại học Lâm nghiệp, Khóa học Cao học K18 Lâm học (2010 - 2012) đã bước vào giai đoạn kết thúc. Được sự nhất trí của của nhà trường, Khoa đào tạo Sau đại học và Cơ sở 2 ĐHLN, tôi tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học của kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phục hồi ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai”. Sau thời gian thực hiện, đến nay luận văn cơ bản đã hoàn thành. Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo PGS.TS. Phạm Xuân Hoàn, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Sau Đại học, Ban giám đốc Cơ sở 2, Ban quản lý tài nguyên rừng và Môi trường cùng tập thể quý thầy cô giáo và tập thể Cán bộ viên chức trong nhà trường. Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám đốc và toàn thể Cán bộ viên chức của Khu bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai, Phòng thống kê huyện Vĩnh Cửu, cùng anh em, bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện về thời gian, thu thập số liệu và tham gia nhiều ý kiến quý báu góp phần đáng kể cho đề tài này. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến Bố, mẹ, Vợ, con, Anh chị em và người thân trong gia đình, đó là những người luôn sát cánh và động viên giúp đỡ tôi về mọi mặt trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện, nhưng do kiến thức còn nhiều hạn chế, thời gian và tư liệu tham khảo cũng có hạn nên luận văn chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu, bổ sung của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Đồng Nai, tháng 4 năm 2012 TÁC GIẢ Lê Hồng Việt
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI ..................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................... xii ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1 Chương 1 ....................................................................................................................3 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................................3 1.1. Trên thế giới ................................................................................................................ 3 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................................... 3 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ......................................................................... 4 1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................................. 6 1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................................... 6 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ......................................................................... 8 1.2.3. Một số nghiên cứu về rừng phục hồi ở Việt Nam .................................... 9 1.3. Những nghiên cứu về rừng ở khu vực Mã Đà ................................................... 11 1.4. Thảo luận ................................................................................................................... 11 Chương 2 ..................................................................................................................13 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........................13 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 13 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ....................................................................................... 13 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................................. 13 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 13 2.2.1 Đặc điểm lâm học của rừng giàu................................................................ 13 2.2.1.1. Cấu trúc tầng cây cao: Tổ thành, mật độ, độ tàn che, tầng thứ .13 2.2.1.2. Nghiên cứu kết cấu G, M theo D1.3 .............................................13
iv 2.2.1.3. Một số quy luật kết cấu lâm phần: Phân bố N/D, N/H… ...........13 2.2.1.4. Đặc điểm tái sinh: Tổ thành cây tái sinh, phân bố cây tái sinh, mật độ và chất lượng tái sinh ...................................................................13 2.2.1.5. Tính đa dạng sinh học của quần xã ............................................13 2.2.2. Đặc điểm lâm học của rừng trung bình ................................................... 13 2.2.2.1. Cấu trúc tầng cây cao: Tổ thành, mật độ, độ tàn che, tầng thứ… ..................................................................................................................13 2.2.2.2. Nghiên cứu kết cấu G, M theo D1.3 .............................................13 2.2.2.3. Một số quy luật kết cấu lâm phần: Phân bố N/D, N/H… ...........14 2.2.2.4. Đặc điểm tái sinh: Tổ thành cây tái sinh, phân bố cây tái sinh, mật độ và chất lượng tái sinh ...................................................................14 2.2.2.5. Tính đa dạng sinh học của quần xã ............................................14 2.2.3. Đặc điểm lâm học của rừng nghèo ........................................................... 14 2.2.3.1. Cấu trúc tầng cây cao: Tổ thành, mật độ, độ tàn che, tầng thứ… ..................................................................................................................14 2.2.3.2. Nghiên cứu kết cấu G, M theo D1.3 .............................................14 2.2.3.3. Một số quy luật kết cấu lâm phần: Phân bố N/D, N/H… ...........14 2.2.3.4. Đặc điểm tái sinh: Tổ thành cây tái sinh, phân bố cây tái sinh, mật độ và chất lượng tái sinh ...................................................................14 2.2.3.5. Tính đa dạng sinh học của quần xã ............................................14 2.2.4. Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng .......................... 14 2.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 14 2.3.1. Kế thừa tài liệu thứ cấp ............................................................................... 14 2.3.2. Điều tra ngoại nghiệp .................................................................................. 14 2.3.3. Thu thập những đặc trưng lâm học của 3 trạng thái rừng .................. 15 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................... 16 2.3.4.1. Xác định những đặc trưng lâm phần...........................................16 2.3.4.2. Xác định tổ thành và vai trò của các loài cây trong quần xã .....17 2.3.4.3. Xác định quy luật kết cấu và cấu trúc rừng ................................18
v 2.3.4.4. Nghiên cứu tái sinh rừng .............................................................19 2.3.4.5. Xác định sự tương đồng về thành phần loài giữa 3 trạng thái rừng ..........................................................................................................20 2.3.4.6.. Xác định tính đa dạng sinh học của quần xã .............................21 2.3.5. Công cụ tính toán ......................................................................................... 22 Chương 3 ..................................................................................................................23 ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .....................................23 3.1. Quá trình hình thành xã Mã Đà ........................................................................... 23 3.2. Đặc điểm điều kiện tự nhiên .................................................................................. 23 3.2.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................... 23 3.2.2. Địa hình ......................................................................................................... 23 3.2.3. Khí hậu, thủy văn ......................................................................................... 23 3.2.4. Kinh tế - xã hội.............................................................................................. 25 3.2.5. Đặc điểm tài nguyên rừng........................................................................... 28 Chương 4 ..................................................................................................................31 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................................31 4.1. Đặc điểm lâm học của trạng thái rừng giàu ...................................................... 31 4.1.1. Thành phần và vai trò của các loài cây gỗ .............................................. 31 4.1.2. Cấu trúc của của một số nhân tố điều tra lâm phần trạng thái rừng giàu ............................................................................................................................ 36 4.1.2.1. Cấu trúc đường kính thân cây .....................................................36 4.1.2.2. Cấu trúc chiều cao thân cây của trạng thái rừng giàu ...............40 4.2. Đặc điểm lâm học của trạng thái rừng trung bình........................................... 44 4.2.1. Thành phần và vai trò của các loài cây gỗ .............................................. 44 4.2.2. Cấu trúc một số nhân tố điều tra lâm phần của trạng thái rừng trung bình ............................................................................................................................ 50 4.2.2.1. Cấu trúc đường kính thân cây của trạng thái rừng trung bình ..50 4.2.2.2. Cấu trúc chiều cao thân cây của trạng thái rừng trung bình .....55 4.3. Đặc điểm lâm học của trạng thái rừng nghèo ................................................... 58
vi 4.3.1. Thành phần và vai trò của các loài cây gỗ .............................................. 58 4.3.2. Cấu trúc của một số nhân tố điều tra lâm phần trạng thái rừng nghèo .................................................................................................................................... 64 4.3.2.1. Cấu trúc đường kính thân cây của trạng thái rừng nghèo .........64 4.3.2.2. Cấu trúc chiều cao thân cây của trạng thái rừng nghèo ............67 4.4. Đặc điểm tái sinh rừng............................................................................................ 71 4.4.1. Đặc điểm tái sinh của trạng thái rừng giàu ............................................. 71 4.4.2. Đặc điểm tái sinh của trạng thái rừng trung bình ................................. 72 4.4.3. Đặc điểm tái sinh của trạng thái rừng nghèo.......................................... 74 4.5. Tính đa dạng loài cây gỗ của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 76 4.5.1. Tính đa dạng loài tầng cây cao .................................................................. 76 4.5.2. Tính đa dạng cây tái sinh của ba trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo. .................................................................................................... 78 4.5.3. Sự tương đồng về thành phần loài tầng cây cao .................................... 80 4.5.4. Sự tương đồng về thành phần loài cây tái sinh ...................................... 81 4.5.5. Sự tương đồng giữa thành phần loài ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh .................................................................................................................................... 83 4.6. Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng .................................... 83 4.6.1. Giải pháp về quản lý bảo vệ ........................................................................ 84 4.6.2. Một số giải pháp lâm sinh ........................................................................... 84 KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................86 1. KẾT LUẬN ................................................................................................................... 86 2. TỒN TẠI ....................................................................................................................... 87 3. KIẾN NGHỊ ................................................................................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH.................................................................... XIII PHẦN PHỤ LỤC................................................................................................ XVII
vii MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG ĐỀ TÀI 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 V : Thể tích cây M/ha : Trữ lượng rừng/ha (m3/ha) N/D : Phân bố số cây theo đường kính N/H : Phân bố số cây theo chiều cao OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản IV% : Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã N% : Mật độ tương đối G% : Tiết diện ngang thân cây tương đối V% : Thể tích thân cây tương đối X : Giá trị trung bình M0 : Mode Me : Trung vị Max : Giá trị lớn nhất Min : Giá trị nhỏ nhất S2 : Phương sai
viii S : Sai tiêu chuẩn Se : Sai số chuẩn của số trung bình V% : Hệ số biến động Sk : Độ lệch Ku : Độ nhọn Q1, Q2, Q3: Tứ phân vị thứ nhất, thứ 2 và thứ 3 Exp : Cơ số logarit Neper Flt : Tần số lý thuyết Ftn : Tần số thực nghiệm Px : Tần suất Fx : Tần suất dồn hay tích lũy K : Hệ số tương đồng a : Số loài cây bắt gặp ở ô tiêu chuẩn i. b : Số loài cây của ô tiêu chuẩn i’. c : Số loài cây cùng có mặt của ô tiêu chuẩn i và i’. d : Chỉ số đa dạng của Margalef S : Số loài cây bắt gặp N : Tổng số cá thể của các loài cây. α : Chỉ số đa dạng của Fisher. J’ : Chỉ số đa dạng của Pielou. H’ : Chỉ số đa dạng của Shannon-Weiner d’ : Chỉ số đa dạng của Magalef Khu BTTN : Khu bảo tồn thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai
ix DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Đặc trưng lâm học của trạng thái rừng giàu ............................................... 32 4.2 Ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng giàu ............................................................ 32 4.3 Ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng giàu ............................................................ 33 4.4 Ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng giàu ............................................................ 35 4.5 Phân bố đường kính thân cây của trạng thái rừng giàu ................................ 37 4.6 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của trạng thái rừng giàu ......................... 38 4.7 Phân bố N/D tích lũy của trạng thái rừng giàu............................................ 40 4.8 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của trạng thái rừng giàu ......................... 41 4.9 Phân bố N/H của trạng thái rừng giàu ......................................................... 42 4.10 Phân bố N/H tích lũy của trạng thái rừng giàu............................................ 43 4.11 Bách phân vị của phân bố N/H của trạng thái rừng giàu ............................ 44 4.12 Đặc trưng lâm học của trạng thái rừng trung bình ........................................ 45 4.13 Ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng TB .............................................................. 46 4.14 Ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng TB .............................................................. 47 4.15 Ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng TB .............................................................. 49 4.16 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của trạng thái rừng trung bình ................ 50 4.17 Phân bố N/D của trạng thái rừng trung bình ................................................ 51 4.18 Phân bố N/D của trạng thái rừng trung bình ................................................ 53 4.19 Phân bố N/D tích lũy của trạng thái rừng trung bình ................................... 54 4.20 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của trạng thái rừng trung bình ................ 55 4.21 Phân bố N/H của trạng thái rừng trung bình ................................................ 56
x 4.22 Phân bố N/H tích lũy của trạng thái rừng trung bình ................................... 57 4.23 Bách phân vị của phân bố N/H của trạng thái rừng trung bình ................... 58 4.24 Đặc trưng lâm học của trạng thái rừng nghèo............................................... 59 4.25 Ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng nghèo .......................................................... 60 4.26 Ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng nghèo .......................................................... 61 4.27 Ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng nghèo .......................................................... 62 4.28 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của trạng thái rừng nghèo ....................... 64 4.29 Phân bố N/D của trạng thái rừng nghèo ....................................................... 65 4.30 Phân bố N/D tích lũy của trạng thái rừng nghèo .......................................... 67 4.31 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của trạng thái rừng nghèo ....................... 68 4.32 Phân bố N/H của trạng thái rừng nghèo ....................................................... 69 4.33 Phân bố N/H tích lũy của trạng thái rừng nghèo .......................................... 70 4.34 Bách phân vị của phân bố N/H của trạng thái rừng nghèo .......................... 70 4.35 Tình trạng tái sinh dưới tán của trạng thái rừng giàu ................................... 71 4.36 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán của trạng thái rừng giàu ........................... 71 4.37 Tình trạng tái sinh dưới tán của trạng thái rừng trung bình ......................... 73 4.38 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán của trạng thái rừng trung bình .................. 74 4.39 Tình trạng tái sinh dưới tán của trạng thái rừng nghèo ................................ 74 4.40 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán của trạng thái rừng nghèo ........................ 75 4.41 Tính đa dạng cây gỗ lớn của ba trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ............................................................................................................. 77 4.42 So sánh tính đa dạng về thành phần cây gỗ theo cấp D ............................... 77 4.43 So sánh tính đa dạng về thành phần cây gỗ theo cấp H ............................... 78
xi 4.44 Tính đa dạng cây tái sinh của ba trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ............................................................................................................. 79 4.45 So sánh sự tương đồng về thành phần cây gỗ lớn của các trạng thái rừng theo Hệ số Sorensen ...................................................................................... 80 4.46 Sự tương đồng về cây tái sinh giữa trạng thái rừng nghèo và trung bình ..... 81 4.47. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa trạng thái rừng nghèo và giàu ............... 82 4.48. Sự tương đồng về cây tái sinh giữa trạng thái trung bình và rừng giàu ........ 82 4.49. Sự tương đồng giữa thành phần cây lớn và cây tái sinh ............................... 83
xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ TT Tên hình, đồ thị Trang 4.1 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng giàu ....................... 33 4.2 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng giàu ....................... 34 4.3 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng giàu ....................... 35 4.4 Phân bố N/D thực nghiệm của trạng thái rừng giàu ...................................... 37 4.5 Phân bố N/D lý thuyết của trạng thái rừng giàu ............................................ 39 4.6 Phân bố thực nghiệm N/H của trạng thái rừng ....................................................... 43 4.7 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng trung bình ............. 46 4.8 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng trung bình ............. 48 4.9 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng trung bình ............. 49 4.10 Phân bố N/D của trạng thái rừng trung bình ................................................. 51 4.11 Phân bố N/D lý thuyết của trạng thái rừng trung bình .................................. 53 4.12 Phân bố N/D thực nghiệm (a) và lý thuyết (b) của trạng thái rừng TB ........ 54 4.13 Phân bố N/H của trạng thái rừng trung bình. ................................................ 57 4.14 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 1 trạng thái rừng nghèo .................... 60 4.15 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 2 trạng thái rừng nghèo .................... 61 4.16 Biểu đồ phẫu diện mô tả ưu hợp OTC 3 trạng thái rừng nghèo .................... 63 4.17 Phân bố N/D của trạng thái rừng nghèo ........................................................ 65 4.18 Phân bố N/H lý thuyết của trạng thái rừng nghèo ......................................... 66 4.19 Phân bố N/H của trạng thái rừng nghèo ........................................................ 69
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là tài nguyên có khả năng tái tạo, rừng không chỉ có chức năng cung cấp lâm sản cho phát triển kinh tế mà còn có chức năng phòng hộ, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường sống. Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái phức tạp, bao gồm nhiều loài cây với các quy luật khách quan khác nhau được hình thành theo không gian và thời gian. Sự cân bằng và ổn định của rừng được duy trì bởi nhiều yếu tố mà sự hiểu biết và nắm bắt của con người về các cơ chế cân bằng này còn rất hạn chế. Rừng gỗ tự nhiên sau khi bị con người khai thác, tác động vì các mục đích khác nhau dẫn đến môi trường sinh thái thay đổi. Đây là thời điểm có nhiều thuận lợi cho đa số cây tái sinh ưa sáng dưới tán rừng có điều kiện để sinh trưởng. Tùy theo mức độ tác động, mức độ khai thác của con người, kỹ thuật khai thác, vận xuất, vận chuyển gỗ trong quá trình khai thác làm cho thành phần hệ sinh thái rừng bị thay đổi với những mức độ khác nhau. Do đó tái sinh rừng cũng chịu ảnh hưởng và dẫn đến những đặc trưng lâm học của rừng phục hồi sau khai thác cũng rất khác nhau. Trong thời gian qua, việc khai thác và sử dụng quá mức, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả làm cho rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, diễn thế rừng đi theo chiều hướng tiêu cực, đất đai bị thoái hoá, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định, tuy nhiên việc khôi phục nó không dễ dàng và nhanh chóng được. Rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và giàu có về các loại gỗ và đặc sản rừng. Nguồn tài nguyên đó có ý nghĩa to lớn về kinh tế, quốc phòng và bảo vệ môi trường sống. Hiện nay kiểu rừng kín, thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới tại khu vực này có diện tích 27.497 ha, che phủ khoảng 83,4 % diện tích đất tự nhiên. Theo số liệu thống kê của khu Bảo tồn thiên nhiên (BTTN) và văn hóa Đồng Nai năm 2010. Hệ
2 thực vật rừng nơi đây rất phong phú và đa dạng, bao gồm khoảng 900 loài cây gỗ phân bố trong 77 họ. [16] Khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai đã thực hiện nhiều chương trình khôi phục lại rừng trên nhiều diện tích, đặc biệt là ở phân khu phục hồi sinh thái như: Khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh… Các giải pháp này được áp dụng bước đầu đã mang lại những hiệu quả nhất định. Việc phục hồi rừng bằng các loài thực vật tiêu biểu tại Khu BTTN không những đã được chú trọng ngay từ khi thành lập và hiện nay công tác này càng được đề cao hơn. Xuất phát từ những vấn đề của thực tiễn, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học của kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phục hồi ở khu vực Mã Đà tỉnh Đồng Nai” đã được đặt ra, nhằm phần nào giải quyết những yêu cầu cấp thiết hiện nay trong quá trình phục hồi và phát triển rừng.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Vào thập niên 50 và 60 của thế kỷ XX, một số nhà lâm học người Pháp (Maurand, 1952;, Rollet, 1952; Vidal, 1958 và Schmid, 1962) (theo Thái Văn Trừng, 1998) [32] đã có những khảo sát về hệ thực vật rừng Đông Dương, trong đó có Việt Nam. Theo George N. Baur (1979) [2]: Nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. - Về mô tả hình thái cấu trúc rừng. Hiện tượng thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trưng như: Cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng xuất thảm thực vật. - Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc rừng theo không gian và thời gian được các tác giả tập trung nghiên cứu. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1967)... rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc
4 không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (Dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [7]. Cấu trúc của quần thụ ảnh hưởng tái sinh rừng đã được Andel S. (1981) [38] chứng minh độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 - 0,7. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con. Trong sự cạnh tranh giữa thực vật và dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, ẩm độ tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật. Cây rừng ra hoa quả mang tính định kỳ rõ rệt, cây rừng ra hoa quả nhiều hay ít bị ảnh hưởng sâu sắc của thời tiết. Nhiều nhà lâm học cho rằng biến động mùa hoa quả cây rừng cần nghiên cứu theo các vùng địa lý khác nhau và các khía cạnh cấu trúc, độ đầy, độ khép tán, tuổi lâm phần. - Nhóm nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có sự can thiệp con người. Hiệu quả xử lý lâm sinh trong rừng nhiệt đới được đánh giá cao. Xử lý lâm sinh tác động vào các loài cây mục đích tái sinh theo ý muốn. Qua đó, các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Theo tổng kết của F.A.O (1989) [41] đã đưa ra một số kết quả: Wayatt Smith (1961, 1963) với phương thức chặt rừng đều tuổi ở Mã Lai. Donis và Maudouz (1952, 1954) với phương thức đồng hóa tầng trên ở Java. Kennedy (1935), Taylor (1954), Jone (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigiêria và Ghana. Brooks (1941), Ayleffe (1952) với phương thức chặt dần nhiệt đới ở Trinidat. Griffith (1947), Bernerfi (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andaman. Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác và sau nương rẫy còn rất ít. 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
5 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 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 rừng 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 tái sinh, đặc điểm phân bố. George N. Baur. (1979) [2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh. Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức xử lý lâm sinh hợp lý. * Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật Lĩnh vực nghiên cứu này có một số tác giả tiêu biểu sau: Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục. Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó (Dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1]. 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 đã đưa ra nhận xét: Tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19
6 năm có 60 họ, 134 chi, 167 loài (Dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1]. 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 hoá. Tóm lại, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho thấy những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững. 1.2. Ở Việt Nam 1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong vòng vài chục năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Thái Văn Trừng (1978) [33], Trần Ngũ Phương (1970) [25] cũng đã nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam. Tiếp theo, nhiều nhà Lâm học đã đi sâu nghiên cứu về những đặc điểm lâm học của những kiểu thảm thực vật rừng ở Việt Nam. Lâm Xuân Sanh (1985) [27] đã tập trung khảo sát về những quần xã ưu thế cây họ Sao - Dầu ở khu vực Đông Nam Bộ. Sau này nhiều tác giả ở Việt Nam cũng đã ứng dụng phương pháp trắc đồ rừng để mô tả cấu trúc rừng nhiệt đới như: Võ Văn Chi (1987) [4], Vũ Xuân Đề (1989) [10], Phùng Ngọc Lan (1986) [17], Nguyễn Ngọc Lung (1989) [19], Lâm Xuân Sanh (1985) [27], Thái Văn Trừng (1985) [31]. Tuy nhiên, phương pháp mô tả cấu trúc rừng bằng biểu đồ trắc diện có nhược điểm là không định lượng được những đặc trưng cấu trúc rừng. Để khắc phục nhược điểm này, ngày nay nhiều tác giả đã ứng dụng toán học để mô tả cấu trúc rừng. Meyer đã mô tả phân bố N/D của rừng tự nhiên bằng hàm số, còn Rollet.B (1971) đã mô tả phân bố N/D bằng hàm