Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay, huyện Thapabat, tỉnh Bolikhamxay, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:111

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định cấu trúc và chỉ số đa dạng sinh học tầng cây cao ở một số trạng thái rừng; xác định cấu trúc cây tái sinh; đề xuất được một số biện pháp quản lý, bảo vệ nhằm phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Lâm học: Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay, huyện Thapabat, tỉnh Bolikhamxay, Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KEOVILAY CHANTHALAPHONE NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG TỰ NHIÊN TẠI VƢỜN QUỐC GIA PHOU KHAO KHOUAY, HUYỆN THAPABAT, TỈNH BOLIKHAMXAY, CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO NGÀNH: LÂM HỌC MÃ NGÀNH: 862.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. LÊ XUÂN TRƢỜNG Hà Nội - 2020
i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đôc lâp - Tƣ do - Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2020 Ngƣời cam đoan KEOVILAY CHANTHALAPHONE
ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các cơ quan, ban, ngành, đoàn thể và các cá nhân, người thân trong gia đình. Tôi xin cám ơn các tập thể, cá nhân và người thân trong gia đình, nhất là vợ tôi, cũng là người bạn đồng môn đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu vừa qua. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS. Lê Xuân Trường, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình viết đề cương, thu thập số liệu, tính toán cũng như hoàn thành bản Luận văn này. Xin cám ơn chính phủ Việt Nam và chính phủ Lào, Đại sứ quán Lào tại Việt Nam đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu tại Việt Nam. Tôi biết ơn Ban lãnh đạo trường Đại học Lâm nghiệp, phòng Đào tạo sau đại học, các thầy, cô giáo thuộc khoa Lâm học, những người đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành Luận văn này. Tôi xin trân trọng cám ơn sự giúp đỡ của các đồng chí lãnh đạo Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay, UBND tỉnh Bolikhamxay, Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào, đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu. Bản thân tôi đã rất cố gắng, nhưng do thời gian, kinh nghiệm và trình độ bản thân còn hạn chế, nên Luận văn không tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất mong nhận được những ý kiến góp ý của các nhà khoa học và bạn đồng nghiệp để Luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày .. tháng .. năm 2020 Tác giả KEOVILAY CHANTHALAPHONE
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ii MỤC LỤC .............................................................................................................iii DANH MỤC VIẾT TẮT ......................................................................................vi DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................vii DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................viii ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................................ 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU......................................... 3 1.1. Trên Thế giới ............................................................................................... 3 1.1.1. Nghiên cứu về cầu trúc rừng ......................................................... 3 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ........................................................... 6 1.2. Ở Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào .......................................................... 12 1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc ................................................................ 14 1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh ................................................................. 14 1.3. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu .................................................. 18 Chƣơng 2. MỤC TIỂU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................................................................................... 20 2.1. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................. 20 2.1.1. Mục tiêu tổng quát ....................................................................... 20 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ............................................................................ 20 2.2. Phạm vi và giới hạn của để tài luận văn..................................................... 20 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................. 20 2.2.2. Giới hạn vấn đề nghiên cứu ......................................................... 20 2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 21 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ở một số trạng thái .. 21 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh tự nhiên tại các trạng thái rừng21
iv 2.3.3. Nghiên cứu về đặc điểm cây bụi, thảm tươi và độ che phủ................ 21 2.3.4. Đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng khu vực nghiên cứu. 21 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 22 2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận ................................................. 23 2.4.2. Phương pháp thu thập số tiệu ...................................................... 23 2.4.3. Nội nghiệp ................................................................................... 28 Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....................................... 33 3.1. Những nét đặc trưng về điều kiện tự nhiên của Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay ............................................................................................................ 33 3.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................. 33 3.1.2. Địa hình, địa mạo ........................................................................ 34 3.1.3. Khí hậu ........................................................................................ 35 3.1.4. Thủy văn ...................................................................................... 36 3.1.5. Địa chất, thổ nhưỡng ................................................................... 36 3.2. Những nét đặc trưng về kinh tế xã hội của Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay ............................................................................................................. 37 3.2.1. Lao động ..................................................................................... 37 3.2.2.Tôn giáo ......................................................................................... 37 3.2.3. Cơ sở hạ tầng và y tế, giáo dục .................................................... 37 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................. 38 4.1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao trên các trạng thái rừng Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay .......................................................................................... 38 4.1.1. Xác định mức độ tương đồng giữa các ô tiêu chuẩn nghiên cứu trên các trạng thái rừng ......................................................................................... 38 4.1.2. Các chỉ tiêu bình quân tầng cây cao trên các trạng thái rừng............ 40 4.1.3. Thành phần và hệ số quan trọng loài trên các trạng thái rừng .......... 42 4.1.4. Các chỉ số đa dạng loài trên các trạng thái rừng .............................. 49 4.1.5. Cấu trúc tầng thứ tầng cây cao trên các trạng thái rừng ................... 51
v 4.2. Đặc điểm lớp cây tái sinh trên các trạng thái rừng Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay ................................................................................................... 53 4.2.1. Thành phần và chỉ số quan trọng loài cây trên các trạng thái rừng... 53 4.2.2. Các chỉ số đa dạng loài cây tái sinh trên các trạng thái rừng ............ 58 4.2.3. Phẩm chất, nguồn gốc và phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao trên các trạng thái rừng....................................................................................... 59 4.3. Cây bụi, thảm tươi và độ che phủ trên các trạng thái .......................... 64 4.4. Đề xuất giải pháp quản lý bền vững nguồn tài nguyên rừng tại huyện Thapabat, Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay .......................................... 66 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ .................................................... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 72 PHỤ LỤC
vi DANH MỤC VIẾT TẮT TT Viết tắt Tên đầy đủ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Việt 1 BNNPTNT Nam 2 CHDCND Lào Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào 3 CTS Cây tái sinh 4 D1.3 Đường kính ngang ngực của cây điều tra (cm) 5 Doo Đường kính gốc của cây điều tra (cm) 6 Hdc Chiều cao dưới cành của cây điều tra (m) 7 HSTR Hệ sinh thái rừng 8 Hvn Chiều cao vút ngọn của cây điều tra (m) 9 ODB Ô dạng bản 10 OTC Ô tiêu chuẩn 11 QXTV Quần xã thực vật Sustainable Forest Development (phát triển rừng 12 SUFORD bền vững) 13 TCC Tầng cây cao 14 TSS Tái sinh dưới tán rừng nhiệt đới 15 VQGPKK Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Trạng thái rừng và vị trí tuyến, ô tiêu chuẩn nghiên cứu ...................... 24 Bảng 2.2. Biểu điều tra tầng cây cao..................................................................... 26 Bảng 2.3. Biểu điều tra cây tái sinh....................................................................... 27 Bảng 2.4. Biểu điều tra tầng cây bụi trên ODB .............................................. 28 Bảng 4.1. Các chỉ tiêu bình quân trên các trạng thái rừng..................................... 40 Bảng 4.2. Thành phần và chỉ số mức độ quan trọng loài trong các trạng thái rừng ................................................................................................ 42 Bảng 4.3. Các chỉ số đa dạng loài trên các trạng thái ............................................ 49 Bảng 4.4. Cấu trúc tầng thức trên các trạng thái rừng huyện Thapabat ................ 51 Bảng 4.5. Thành phần và chỉ số quan trọng loài trong các trạng thái rừng ........... 53 Bảng 4.6. Các chỉ số đa dạng loài trên các trạng thái ............................................ 58 Bảng 4.7. Tương đồng thành phần loài cây trên các trạng thái ............................. 63 Bảng 4.8. Chiều cao cây bụi, thảm tươi và tỷ lệ che phủ của các trạng thái.......... 64
viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Sơ đồ nghiên cứu .............................................................................. 22 Hình 2.2 . Kiểu rừng và OTC điều tra .............................................................. 24 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong OTC ................................................... 25 Hình 3.1. Bản đồ địa giới hành chính Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay ..... 34 Hình 4.1. Tỷ lệ tương đồng giữa các ô tiêu chuẩn nghiên cứu.......................... 38 Hình 4.2. Một số hình ảnh đặc trưng trạng thái rừng giàu ................................ 45 Hình 4.3. Một số hình ảnh đặc trưng trạng thái rừng trung bình....................... 46 Hình 4.4. Một số hình ảnh đặc trưng trạng thái rừng nghèo ............................. 47 Hình 4.5. Một số hình ảnh đặc trưng trạng thái rừng nghèo kiệt ...................... 48 Hình 4.6. Một số hình ảnh cây tái sinh đặc trưng trạng thái rừng giàu ............. 56 Hình 4.7. Tỷ lệ cây tái sinh đạt và không đạt phẩm chất .................................. 60 Hình 4.8. Tỷ lệ nguồn gốc cây tái sinh ............................................................. 61 Hình 4.9. Tỷ lệ cây tái sinh theo cấp chiều cao trên các trạng thái rừng ........... 62
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hệ sinh thái rừng (HSTR) có giá trị cao cả về kinh tế và đa dạng sinh học, phòng hộ, bảo vệ môi trường, điều hoà khí hậu và cung cấp lâm sản cho nền kinh tế quốc dân (Phạm Văn Điển và Phạm Xuân Hoàn, 2016) [3]. Từ đó mà HSTR có vai trò quan trọng đối với hoạt động sản xuất và đời sống con người. Chính vì thế, việc phát triển bền vững HSTR đòi hỏi phải dựa vào nhiều đặc điểm của nó, trong đó, đặc điểm cấu trúc rừng là hết sức quan trọng. Trên quan điểm sinh thái, đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng thể hiện rõ nét những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường (Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005) [12]. Việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cầu trúc, lợi dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy tối đa các chức năng có lợi của rừng cả về kinh tế, xã hội và sinh thái là rất cần thiết (Phạm Văn Điển và Phạm Xuân Hoàn, 2016) [3]. Do vậy, để quản lý rừng có hiệu quả, một trong những công việc không thể thiếu là nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng. Mặc dù vậy, cho đến nay những nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng vẫn chưa thể bao quát cho mọi khu rừng, chưa thể làm nỗi bật những điển hình và đặc thù của mọi loại hình rừng ở một khu vực cụ thể, đặc biệt là rừng tự nhiên ở một số địa phương miền Bắc nước CHDCND Lào. Trong thời gian qua, việc khai thác và sử dụng quá mức nguồn tài nguyên rừng, cùng với công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ở Lào diễn ra trên nhiều địa phương khiến các khu rừng thuộc Vườn Quốc gia Phou Khoau Khouay (PKK) ở tỉnh Bolikhamxay giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng (Metmany Soukhavong et al,. 2013) [37]. Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng và tài nguyên rừng Vườn Quốc gia PKK, làm xáo trộn các quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, từ đó rừng có mức độ đa
2 dạng sinh học thấp và kém ổn định. Vì vậy, đề xuất các giải pháp quản lý và tác động phù hợp nhằm phục hồi và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng tỉnh Bolikhamxay thuộc Vườn Quốc gia Phou Khoau Khouay là một nhiệm vụ quan trọng đối với người quản lý lâm nghiệp. Tuy nhiên, để có được những biện pháp kỹ thuật tác động chính xác và hiệu quả thì những hiểu biết về đặc điểm lâm học, trong đó đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên được xem là những cơ sở quan trọng nhất. Đây chính là ý tưởng của đề tài luận văn: "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc gia Phou Khao Khouay, huyện Thapabat, tỉnh Bolikhamxay, CHDCND Lào” được thực hiện. Kết quả của đề tài luận văn sẽ góp phần bổ sung những hiểu biết về cấu trúc và tái sinh tự nhiên của quần xã thực vật rừng, tính đa dạng sinh vật và hướng phát triển bền vững hệ sinh thái rừng của rừng tại nước CHDCND Lào.
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên Thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về cầu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài mỗi quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mỗi quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp, là rất cần thiết. Baur G.N. (1962) [1], đã 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 về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt: Mục tiêu thứ nhất: là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng. Mục tiêu thứ hai: là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong quá trình khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó. Từ đó, ông đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa. Catinot (1965) [2], nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm đạng sống, tầng phiến.
4 Odum E.P (1971) [13], đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P (1935). Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học. Eshetu Yirdaw et al, (2019) [36], Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, xác định có tới 70 - 100 loài cây gỗ trên l ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài. Richards P. W (1952) [17], (Vương Tấn Nhị dịch), đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ, còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây. Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi. Richards (1952) [17], phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 - 12 m, 12 - 18m, 18 – 24 m, 24 – 30 m, 30 – 36 m và 36 – 42 m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao. Odum E.P. (1971) [13], nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600 m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả. Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tằng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân chia phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới.
5 Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng. Raunkiaer (1934) [41], đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau. Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thế của tổng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực. Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949) [42], để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định. Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ sở sinh thái nên rất có ý nghĩa. Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần. Đã biểu diễn mỗi quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bô xác suất, sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá câu trúc đường kính thân cây loài Thông.... Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài. 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, do rừng tự nhiên rất phong phú và đa dạng, nên những nghiên cứu này không thể bao quát cho mọi khu rừng.
6 1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như: dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy, v.v. Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây giả cỗi. Vì vậy, tái sinh rừng được hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ.. Theo Lamprecht. H (1989) [40]. Trên thế giới, tái sinh rừng nhiệt đới được nghiên cứu từ những năm 50 của thế kỷ 20. Trong đó có những công trình nổi tiếng như nghiên cứu phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana của Donis và Maudoux (1951, 1954), nghiên cứu về kinh doanh rừng đều tuổi ở Mã Lai của Bernard (1954, 1959), nghiên cứu tái sinh bằng phương thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia của Nicholson (1958), nghiên cứu phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann của Taylor (1954), Jones (1960). Theo Wyatt – Smith and P. R. Wycherley (1961) [45], đã nghiên cứu về tái sinh rừng ở Bắc Borneo, nghiên cứu về diễn thế rừng, nghiên cứu vẻ phục hồi rừng khô hạn đã bị tác động mạnh, nghiên cứu về phục hồi hệ sinh thái. Những nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra về mặt lý luận rằng bắt cứ một kiểu rừng nào sau khi bị tàn phá đều có khả năng tự phục hồi đến trạng thái điển hình vốn có của nó. Tuy nhiên, thời gian tự phục hỏi có thể dài, ngắn khác nhau phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổ nhưởng và mức độ bị tàn phá. Phục hồi rừng là quá trình phức tạp, trong đó thảm thực vật phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau gọi là các giai đoạn diễn thế. Ở mỗi giai đoạn, rừng có những đặc trưng riêng về cầu trúc lớp phủ thực vật, hoàn cảnh lập địa và hiệu quả kinh tế - sinh thái khác nhau. Bằng những biện pháp lâm sinh con người có thể thúc đẩy nhanh quá trình diễn thế phục hồi rừng, hơn thế nữa có thể định
7 hướng sự phát triển của rừng phục hồi để đạt được giá trị kinh tế, sinh thái lớn hơn so với sự phục hồi tự nhiên theo quy luật vốn có của nó. Các kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra 2 phương thức lâm sinh cho phục hồi rừng tự nhiên là duy trì cấu trúc rừng tự nhiên khác tuổi và dẫn đắt rừng tự nhiên theo hướng đồng tuổi. Duy trì cấu trúc rừng tự nhiên không đều tuổi bằng cách lợi dụng lớp thảm thực vật tự nhiên hiện có và sự thuận lợi về điều kiện tự nhiên để thực hiện tái sinh tự nhiên, xúc tiến tái sinh tự nhiên, hoặc trồng bồ sung. Duy trì cầu trúc rừng tự nhiên khác tuổi có thể được thực hiện bằng phương thức chặt chọn từng cây hay từng đám, hay chặt nuôi dưỡng rừng tự nhiên để dẫn dắt rừng có cấu trúc gắn với cấu trúc của rừng tự nhiên nguyên sinh. Còn dẫn dắt rừng theo hướng đều tuổi chủ yếu bằng việc cải biến tổ thành rừng tự nhiên, tạo lập rừng đều tuổi bằng tái sinh tự nhiên đều tuổi như các phương thức chặt dẫn tái sinh dưới tán rừng nhiệt đới (TSS); phương thức cải tạo rừng bằng chặt trắng trồng lại; phương thức trồng rừng kết hợp với nông nghiệp (Taungya). - Nhóm nhân tô sinh thái ảnh hưởng tới tái sinh và phục hồi rừng không có sự can thiệp Của Con người. Đặc điểm của tái sinh trong rừng nhiệt đới đã nói lên rằng ánh sáng có vai trò quyết định đối với tái sinh (Lamprecht. H (1989)[40]. Do đó, nhân tố sinh thái được nhiều tác giá quan tâm và tìm hiểu là sự thiếu hụt ánh sáng của cây con dưới tán rừng. Trong rừng nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu tới sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển mầm non thường không rõ Cấu trúc của quần thụ ánh hưởng đến tái sinh rừng (Wyatt – Smith and P. R. Wycherley (1961), ), [45] đã nghiên cứu tỉ mỉ. Theo các tác giả này, độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của của tầng cây gỗ là 0,6 - 0,7. Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và tỉ lệ sống của cây con. Sự
8 cạnh tranh về dinh dưỡng, khoáng, ánh sáng, ẩm độ phụ thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của quần xã thực . Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta đều nhận thấy rằng: tầng cỏ và cây bụi thu nhận ánh sáng, ẩm độ và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt quá mặn đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm có có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là nhân tố cản trở rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Trương, 1983) [24] và Trần Cẩm Tú, 1999 [22]. Ngoài ra còn một số nhân tố như thảm mục, chế độ nhiệt, tẳng đất mặt cũng có mỗi quan hệ với tái sinh rừng (Ghent, A.W (1969), (dẫn theo Phạm Đình Tam, 19987) [21]. - Nhóm nhân tô sinh thái ảnh hướng đến tái sinh và phục hồi rừng có sự can thiệp của con người. Trong nhóm nhân tố này, hiệu quả xử lý lâm sinh được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Các nhà lâm học đã xây dựng thành công nhiều phương thức tái sinh và phục hồi rừng nghèo kiệt, như: Groxenhin (1972, 1976); Belop (1982); đáng chú ý là một số công trình nghiên cứu của Maslacop E.L (1981) về "phục hồi rừng trên các khu khai thác”; Melekhop L.C (1996) về "ảnh hưởng của cháy rừng tới quá trình phục hồi rừng"; Pabedinxkion (1996) về “phương pháp nghiên cứu quá trình phục hồi rừng". Myiawaki (1993), Yu cùng các cộng sự (1994), Goosem và Tucker (1995), Sun và cộng sự (1995), Kooyman (1996) cũng đã đưa ra nhiều hướng tiếp cận nhằm phục hồi hệ sinh thái rừng bị tác động ở vùng nhiệt đới, một trong số đó chính là việc trồng với mật độ cao của nhiều loài cây trên một khu vực nhất định hoặc áp dụng phương pháp gieo hạt thẳng trên những vùng đất thoái hóa. Kết quả ban đầu
9 của những nghiên cứu này đã tạo nên những khu rừng có cấu trúc và làm tăng mức độ đa dạng về loài. Bên cạnh đó, từ các kết quả nghiên cứu kiểu tái sinh các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai, Nichlson (1958) ở Bắc Borneo, Donis và Maudoux (1951, 1954) với phương thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia, Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigiêria và Gana, Baranarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1956) tổng kết trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa" (Loetschau (1963) [11]. Nhìn chung các phương thức xử lý lâm sinh trên đều nhằm mục tiêu tạo ra những khu rừng mưa khá đồng đều để có thể cung cấp một lượng sản phẩm lớn, đồng đều về chúng loại cho một lần khai thác; nhưng trong thực tế không được như mong muốn. Khi xử lý tạo thành rừng đều tuổi ở Ghana người ta thấy rằng biên độ biến động kích thước cây lớn dẫn đến thiệt hại về tái sinh nên người ta muốn quay trở lại kinh doanh rừng mưa trong điều kiện không đều tuổi (Foggie, 1960), như Peace (1961) nhấn mạnh rừng tự nhiên cho thấy có đủ các cấp tuổi, nên duy trì một quần thể không đều tuổi trong kinh doanh rừng mưa là kiểu kinh doanh tốt nhất. Đối với rừng không đều tuổi, người ta áp dụng phương thức chặt chọn, điển hình là phương thức chặt chọn ở Bắc Queensland với việc loại bò đây leo, tầng lâm hạ vô dụng và cây không phù hợp với mục đích kinh doanh; phương thức chặt chọn nâng cao vòm lá của Atxam đã xử lý đây leo, cây xâm hại cây tái sinh và ken triệt những cây vô dụng cao dưới 9m.
10 Nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam Trần Ngũ Phương (2000) [16], Lê Sáu (1996) [18], Nguyễn Văn Sinh (2007) [19], đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng. Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Đông Sĩ Hiền (1974) [5], Trần Ngũ Phương (2000) [16], nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, tác giả dùng hàm Meyer và hệ thống đường cong Pearson đề nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam. Phạm Ngọc Giao (1995) [4], đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh vả áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng, v.v. Thái Văn Trừng (1978) [23], đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B), và tầng cỏ quyết (C). Việc áp dụng phương pháp vẽ "Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davids (1934) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó, tác giá còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, có những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quản, độ tàn che, hình thái lá và tình trạng mầu của tán lá. Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể. Nguyễn Văn Trương (1983) [24], khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới từ những kết quả nghiên cứu của những tác giả đi trước.
11 Vũ Đình Phương (1987) [15], đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng phân tầng và rõ rệt (khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây. Bảo Huy (1993)[8], Đào Công Khanh (1996) [10], đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm của cấu trúc rừng lá rộng thường xanh, rụng lá làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi đưỡng rừng. Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam đã có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng. Tuy nhiên, các nghiên cứu cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định và lâu dài. Bởi lẽ, bản chất của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh là giải quyết những mâu thuẫn sinh thái phát sinh trong quá trình sống giữa các cây rừng và giữa chúng với môi trường. Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1968, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh rừng tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969). Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh rừng ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh rừng (Vũ Đình Huề, 1975) [7], đã dựa vào mật độ tái sinh, phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng lớn hơn 12.000 cây/ha, 8.000- 12.000 cây/ ha, 4.000 - 8.000 cây/ ha, 2.000 - 4.000 cây/ ha và dưới 2000 cây/ ha. Nhìn chung, nghiên cứu này chỉ mới chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây