BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP o0o CAO PHI LONG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI TÁI SINH CỦA QUẦN THỂ TRAI (Fagraea fragrans Roxb) TRONG KIỂU RỪNG KÍN THƯ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP o0o - CAO PHI LONG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI TÁI SINH CỦA QUẦN THỂ TRAI (Fagraea fragrans Roxb) TRONG KIỂU RỪNG KÍN THƯỜNG XANH VÀ NỬA RỤNG LÁ ẨM NHIỆT ĐỚI Ở KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN BÌNH CHÂU – PHƯỚC BỬU, TỈNH BÀ RỊA VŨNG TÀU Chuyên ngành: Lâm Học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN VĂN THÊM Hà Nội, 2011 c MỞ ĐẦU Rừng tự nhiên nước ta bị cạn kiệt mà nguyên nhân sử dụng phương thức khai thác - tái sinh không phù hợp với nguyên lý lâm sinh Hiện nhiệm vụ cấp thiết đặt ngành Lâm nghiệp khôi phục lại vốn rừng, nâng cao suất chất lượng rừng so với tiềm vốn có chúng Muốn hồn thành tốt nhiệm vụ đó, địi hỏi phải có hiểu biết đầy đủ chất quy luật sống rừng, trước hết trình tái sinh, hình thành động thái biến đổi rừng tương ứng với điều kiện mơi trường tự nhiên khác Vì lý đó, việc sâu nghiên cứu làm rõ quy luật phát sinh, sinh trưởng phát triển con; phân tích ảnh hưởng điều kiện mơi trường cấu trúc quần thụ đến động thái tái sinh tán rừng Trai việc làm cần thiết cấp bách Trước đây, nước ta có số cơng trình nghiên cứu đặc tính sinh thái số lồi có họ Sao - Dầu Đơng Nam Bộ (Bộ Lâm nghiệp, 1991; V Văn Chi, 1987; Nguy n Lương Duyên, 1985; V Tiến Hinh ctv, 1992; Phan Liêu ctv, 1988; Lâm Xuân Sanh, 1986; Thái Văn Trừng, 1985; 1998)([4]; [5]; [8]; [11]; [13]; [17]; [27]; [26]), Trai trước cơng trình nghiên cứu đặc tính tái sinh cịn ít, phạm vi đối tượng nghiên cứu hạn chế, việc kế thừa tài liệu có tiếp tục sâu nghiên cứu đặc tính sinh thái tái sinh tự nhiên thông qua ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến Trai việc làm cần thiết Vì lý đó, đề tài “Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái tái sinh tự nhiên quần thể Trai (Fagraea fragrans Roxb) kiểu rừng kín thường xanh nửa rụng ẩm nhiệt đới khu vực Bình Châu Phước Bửu” đặt c Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử nghiên cứu tái sinh, ảnh hƣởng nhân tố sinh thái số loài giới 1.1.1 Nghiên cứu tái sinh Các nghiên cứu cho thấy khu rừng đưa vào khai thác ln có đủ lượng với chất lượng tốt, để tạo quần thụ thay quần thụ đưa vào khai thác (Phạm Hoàng Ban, 2000; V Văn Chi, 1987; V Xuân Đề, 1989; Lâm Xuân Sanh, 1986; Thái Văn Trừng, 1985; Hoàng Văn Thân, 1998)[1 ; [5 ; [7 ; [17 ; [27]; [19] Do đó, nghiên cứu biện pháp giữ lại lớp tán rừng để tạo rừng sau khai thác việc làm có ý nghĩa to lớn Bởi vậy, vấn đề tái sinh rừng tự nhiên trở thành nhiệm vụ hàng đầu lâm sinh học đại Khi nghiên cứu hiệu tái sinh rừng (Mibbreuad, 1930; Aubreville, 1938; Richards, 1933; 1939; Beard, 1946; Lebrun Gilbert, 1954; Joné, 1955; 1956; Schultz, 1960; Baur, 1976; 1979; Rollet, 1969) cho hiệu tái sinh rừng xác định mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng con, đặc điểm phân bố (dẫn theo Nguy n Văn Thêm, 1992)[20 Tuy nhiên, nghiên cứu họ tập trung nghiên cứu lồi có ý nghĩa mặt thực ti n tổ thành tái sinh Đối với rừng mưa nhiệt đới, trình tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới vô phức tạp cịn nghiên cứu Cho nên phần lớn đến nay, tài liệu nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng mưa thường tập trung vào số lồi có giá trị kinh tế điều kiện rừng nhiều bị biến đổi Về đặc điểm tái sinh Van steenis (1956)[39 cho hai đặc điểm tái sinh phổ biến rừng mưa nhiệt đới tái sinh phân tán liên tục lồi chịu bóng tái sinh vệt loài ưa sáng C ng chủ đề này, hiệu cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh loài mục đích kiểu rừng trao đổi nhiều Kết đưa vào ứng dụng phương thức c lâm sinh để tác động vào rừng tự nhiên Điển cơng trình Bernard (1954 1959) (dẫn theo Nguy n Duy Chuyên, 1996)[6 ; cụ thể phương thức rừng tuổi Mã Lai, Băc Borneo đề cập Nicholson (1958); Donis Maudoux (1951; 1954); công thức đồng hoá tầng Zaia theo Taylor (1954), Jones (1960) (dẫn theo Grieg, 1964)[35 ; phương thức chặt dần tái sinh tán Nijêria Gana c ng Barnarji (1959) nghiên cứu (dẫn theo Nguy n Duy Chuyên,1996)[6 với phương thức chặt dần nâng cao vòm Andamann Đánh giá ứng dụng thông qua bước hiệu phương thức tái sinh đề cập Baur (1964)[2 tổng kết tác phẩm: “Cơ sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa” Richards (1965)[16 , Kimmins (1998)[36 tổng kết kết nghiên cứu phân bố số tái sinh tự nhiên đến nhận xét: có kích thước nhỏ (1 x 1m, x 1,5m) tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, số có phân bố Poisson Ở Châu Phi Tayloer (1954); Barnard (1955) sở số liệu thu thập xác định số lượng tái sinh rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung trồng rừng nhân tạo Song Châu Á, tác giả Budowski (1956); Bava (1954); Atinot (1965) nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới lại nhận định: tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng tái sinh có giá trị kinh tế, nên đề xuất biện pháp lâm sinh cần thiết để bảo vệ phát triển tái sinh có sẵn tán rừng (dẫn theo Nguy n Duy Chuyên, 1996)[6 Ở Châu Phi Obrevin (1938), nhận thấy loài ưu rừng mưa Lý luận “bức khảm tái sinh” Obrevin đúc kết sau khái quát hoá tượng tái sinh rừng nhiệt đới, song phần lý giải tượng cịn hạn chế Do lý luận sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực ti n sản xuất Ở rừng mưa nhiệt đới Nam Mỹ, Davit Richards (1933); Bơt (1946); Sun (1960); Rollet (1969) nhận định khác hẳn với nhận định Obrevin (dẫn theo Hoàng Kim Ng Phùng Ngọc Lan, 1997)[14 Đó tượng tái sinh chỗ liên tục lồi tổ thành lồi có khả giữ ngun khơng đổi thời gian dài Có kết đó, nghiên cứu tái sinh tự nhiên, c nhiều tác giả áp dụng phương pháp điều tra cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống Longman and Jơnik (1974)[38 có diện tích ô đo đếm thông thường từ đến m2 Với diện tích nhỏ, nên thuận lợi điều tra, song địi hỏi số lượng phải đủ lớn phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Sau Bernard (1950), đề nghị phương pháp "điều tra chẩn đốn" mà theo kích thước đo đếm thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển tái sinh trạng thái rừng khác nhằm mục đích giảm bớt sai số (dẫn theo Nguy n Duy Chuyên, 1996)[6 Theo lý thuyết tái sinh tuần hoàn thành khảm hấp dẫn Aubréville A thành phần ưu hợp rừng mưa hỗn hợp nhiều lồi khơng cố định khơng gian thời gian, khơng có lồi đạt ưu cân sinh thái với hoàn cảnh cách vĩnh vi n ổn định Nhưng Aubréville khơng giải thích tác nhân nào, chế mà dẫn đến phát sinh xã hợp hay xã hợp khác, c ng Chevalier phủ định tồn quần hợp hay ưu hợp rừng mưa nhiệt đới trước tác giả cơng trình c ng trí với quan điểm Van Steenis (1956)[39 , nhận xét rừng mưa nhiệt đới, cịn có cách tái sinh c ng phổ biến cách tái sinh vệt Tác giả gọi loài tiên phong tái sinh theo vệt loài tạm thời hay tạm cư, cịn lồi mọc sau lồi định cư hay định vị Nghiên cứu khả tái sinh tự nhiên thảm thực vật sau nương rẫy Ramakrishnan (1981, 1992), nghiên cứu từ - 20 năm vùng Tây Bắc Ấn Độ thấy số đa dạng loài thấp Chỉ số loài ưu đạt đỉnh cao pha đầu trình di n giảm dần theo thời gian bỏ hoá Long Chun ctv (1993), nghiên cứu đa dạng thực vật hệ sinh thái nương rẫy Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: Baka nương rẫy bỏ hố năm có 17 họ, 21 chi, 21 lồi thực vật, bỏ hố 19 năm có 60 họ, 134 chi, 167 lồi (Phạm Hồng Ban, 2000)[1 Sau bỏ hoá số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục Thành phần loài trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ loài nguyên thuỷ mà sống sót từ thời gian đầu trình tái sinh, thời gian phục hồi khác phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác khu vực c kết luận tác giả Saldarriaga (1991), nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới sau nương rẫy Colombia Venezuela (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000)[1] Vấn đề di n sau nương rẫy Lambertetal (1989); Warner (1991); Rouw (1991) nhận xét: đám nương rẫy loài cỏ xâm chiếm, sau năm loài gỗ tiên phong gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ lồi gỗ, tạo tiểu hồn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng Những loài gỗ tiên phong chết sau - 10 năm thay dần loài rừng mọc chậm, ước tính cần phải hàng trăm năm nương rẫy c chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1998)[26 Sự phát triển công nghiệp kỷ XIX, ngành lâm nghiệp giới hình thành xu hướng thay rừng tự nhiên rừng nhân tạo suất cao nhằm đáp ứng yêu cầu kinh tế Beard (1947) gọi "bệnh sởi trồng rừng" sau thất bại tái sinh nhân tạo Đức số nước nhiệt đới mà nguyên nhân thiếu sinh tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên (dẫn theo Trần Cẩm Tú, 1999)[25 Richards (1952)[15 tổng kết việc nghiên cứu tái sinh ô dạng phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Để giảm sai số thống kê tái sinh tự nhiên phương pháp "điều tra chẩn đốn" mà theo kích thước đo đếm thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển tái sinh Khi nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che rừng), độ ẩm đất, kết cấu quần thụ, bụi, thảm tươi, rừng nhiệt đới thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển nảy mầm phát triển mầm, ảnh hưởng thường không r ràng theo Baur (1979)[3 Ngoài ra, tác giả nhận định, thảm cỏ bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển tái sinh Mặc dù quần thụ kín tán, thảm cỏ bụi phát triển chúng có ảnh hưởng đến tái sinh Số lượng loài đơn vị diện tích mật độ c tái sinh thường lớn rừng nhiệt đới Nhưng số lượng lồi có giá trị kinh tế thường khơng nhiều ý, cịn lồi có giá trị kinh tế thấp lại quan tâm chúng có vai trị sinh thái quan trọng Vì vậy, nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập cách đầy đủ tất loài xuất lớp tái sinh để từ có đánh giá xác tình hình tái sinh rừng có biện pháp tác động phù hợp 1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm Trai Cây Trai (Trai Nam bộ) (Tembusu) Fagraea fragrans Roxb (F.cochinchinensis (Lour.) A Chev.); thuộc họ Mã Tiền (Loganiaceae) Cây gỗ nhỡ, thường xanh, cao trung bình 20m, thân thẳng, gốc có bạnh nhỏ, tán thưa, Cành nhánh mảnh màu nâu vàng, có nhiều mấu Vỏ màu xám vàng hay nâu, nứt dọc, thịt vỏ dày có xơ, đơn, nguyên, hình bầu dục, đỉnh có m i ngắn, gốc thót lại, mép răn reo, gấp lại, phiến dày, dai, dài – 15cm, rộng 1,5 – 5cm nhẵn, gân bên 10 – 16 đôi Cuống dài – 25cm Cụm hoa hình ngù, phân nhánh, nhánh có 20 – 30 hoa nách hay đầu cành Hình 1.1 Cây Trai Hoa nhỏ màu trắng, thơm Cánh đài 5, đính lại thành ống, chia thùy, cánh tràng 5, hợp gốc, nhị 5, mảnh Bầu nhẵn có vịi dài Quả hạch, gần hình cầu, màu đỏ nhạt, đường kính khoảng 1cm đỉnh có m i nhọn Hạt có góc cạnh Cây Trai mọc rừng kín ẩm thường xanh hay rừng nửa rụng Hình 1.2 Hình thái c Hình 1.3 Vật hậu lá, ưa đất cát, thoáng, chịu ngập nước nên thường phân bố dọc theo bờ nước vùng núi Cây ưa sáng, sinh trưởng trung bình Gỗ có phẩm chất tốt, màu vàng, cứng, nặng, tỷ trọng d = 0,85, thớ gỗ mịn, bền nước, dùng để đóng đồ mộc cao cấp, đóng tàu thuyền… 1.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố sinh thái Các nhân tố sinh thái như: nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che rừng), độ ẩm đất, kết cấu quần thụ, bụi, thảm tươi rừng nhiệt đới nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến trình tái sinh rừng Cho đến có nhiều cơng trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề (V Tiến Hinh, 1991; Hoàng Kim Ng Phùng Ngọc Lan, 1997; Thái Văn Trừng, 1998; Lamprecht H., 1989)[10 ; [14 ; [26 ; [37 Căn vào nhu cầu ánh sáng loài suốt trình sống để phân chia rừng nhiệt đới thành nhóm ưa sáng, nhóm bán chịu bóng nhóm chịu bóng Lamprecht (1989)[37 nhận xét rằng: kết cấu quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng Yurkevich (1960) Timofeev (1964), chứng minh độ dày tối ưu cho phát triển bình thường đa số loài gỗ 0,6 0,7 (Dẫn theo Nguy n Văn Thêm, 1992)[20 Quan điểm cho độ khép tán quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ sức sống đề cập Orlov, 1951; Alekseev, 1954 Makximov, 1971 (dẫn theo Nguy n Văn Thêm, 1992)[20 Sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển nảy mầm phát triển mầm, ảnh hưởng thường không r ràng thảm cỏ, bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng tái sinh quần thụ kín tán, thảm cỏ bụi phát triển chúng có ảnh hưởng đến tái sinh Mật độ sức sống chịu ảnh hưởng trực tiếp độ khép tán quần thụ (Baur, 1964)[2] Trong cơng trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại quần thụ, Karpov, 1969 đặc điểm phức tạp quan hệ cạnh tranh dinh dưỡng khoáng đất, ánh sáng, độ ẩm tính chất khơng quan hệ qua lại c thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi điều kiện sinh thái quần thể thực vật (dẫn theo Nguy n Văn Thêm, 2002)[20 Xannikov, 1967; Vipper, 1973 cho rằng: tầng cỏ bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm nguyên tố dinh dưỡng khoáng tầng đất mặt ảnh hưởng xấu đến tái sinh lồi gỗ Ảnh hưởng khơng đáng kể đến gỗ tái sinh quần thụ kín tán, đất khơ nghèo dinh dưỡng khống thảm cỏ bụi sinh trưởng Ngược lại, lâm phần thưa, rừng qua khai thác thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện chúng nhân tố gây trở ngại lớn cho tái sinh rừng (dẫn theo Nguy n Văn Thêm, 2002)[20] Nghiên cứu ảnh hưởng ánh sáng dinh dưỡng đến khả tái sinh, theo Richards, 1965 nhận định: sau thời kỳ thứ nhất, chắn vào năm đầu hay năm sau, mạ từ hạt giống mọc lên thường bị chết hàng loạt thiếu chất dinh dưỡng thiếu ánh sáng, nhỡ sống sót lại phải trải qua thời kỳ ức chế kéo dài đến năm, chí hàng chục năm cạnh tranh dành lấy ánh sáng sau đó, có điều kiện thuận lợi vươn lên, với tốc độ sinh trưởng nhanh, để chiếm lấy vị trí tầng mà chúng thành viên thức (Richards, 1965)[16 1.2 Lịch sử nghiên cứu tái sinh, ảnh hƣởng nhân tố sinh thái đến số loài Việt Nam Ở Việt Nam, trước có số cơng trình khảo sát hệ thực vật rừng miền Đông Nam Bộ (Maurand, 1952; Rollet, 1952; Vidal, 1958; Schmid, 1962) (dẫn theo Phạm Ngọc Toàn, 1988)[24 Sau này, số tác giả tiếp tục sâu nghiên cứu, đáng ý cơng trình V Văn Chi, 1987; Nguy n Lương Duyên, 1985; Nguy n Văn Thêm, 1992; Thái Văn Trừng, 1998 ([5 ; [8 ; [20 ; [26 ) Nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên di n thứ sinh, Thái Văn Trừng (1998)[26 , nhận định: thiên nhiên nhiệt đới khơng có quần hợp có lồi ưu Sau có nhận định lại lấy kiểu thảm thực vật làm đơn vị thảm thực vật Tác giả c ng cho tồn c dạng quần hợp thực vật; ưu hợp thực vật; phức hợp Song nhận định chưa làm r nguyên nhân khống chế hình thành quần hợp, ưu hợp, phức hợp tự nhiên hay không? Giải khúc mắc đó, Lê Viết Lộc dùng số tiêu khác, số lượng cá thể để tính sinh khối diện tích điều tra chiều cao, tiết diện ngang vv để tính độ ưu loài giải vấn đề tác giả thực cơng trình nghiên cứu “Bước đầu điều tra thảm thực vật khu rừng nguyên sinh Cúc Phương” (dẫn theo Nguy n Duy Chun, 1996)[6 Cơng trình nghiên cứu tái sinh Khi tìm hiểu dầu rái Ashton, cho Dipterocarpus alatus mọc cụm ven sông, tái sinh sau trận lụt lớn (dẫn theo Phạm Ngọc Toàn, 1988)[24 Trong nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, kiểu cách tái sinh phổ biến gỗ rừng mưa tái sinh theo vệt hay theo lỗ trống (Richard, 1965; Phạm Ngọc Toàn, 1988)[16 ; [24 Tái sinh rừng quan hệ với cấu trúc rừng c ng làm sáng tỏ nghiên cứu Nguy n Văn Trương (1984)[28 Theo V Tiến Hinh (1991), để xác định tính chất tái sinh liên tục hay định kỳ loài gỗ dùng phương pháp đếm tuổi hệ gỗ [10 Ở nước ta, chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu cách đầy đủ hệ thống tái sinh rừng, đặc biệt tái sinh tự nhiên Một số kết nghiên cứu tái sinh thường đề cập cơng trình nghiên cứu thảm thực vật báo cáo khoa học phần công bố tạp chí Khi bàn vấn đề đảm bảo tái sinh khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan (1986)[12 nêu kết tra dặm hạt Lim xanh tán rừng lâm trường Hữu L ng, Lạng Sơn Nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm từ giai đoạn nảy mầm bọ xít Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng điều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh Yên Bái năm 1965, Hà Tĩnh năm 1966, Quảng Bình năm 1969 Lạng Sơn năm 1969 Đáng ý kết điều tra tái sinh tự nhiên vùng sông Hiếu từ 1962 đến c ... tố sinh thái đến Trai việc làm cần thiết Vì lý đó, đề tài ? ?Nghiên cứu số đặc điểm sinh thái tái sinh tự nhiên quần thể Trai (Fagraea fragrans Roxb) kiểu rừng kín thường xanh nửa rụng ẩm nhiệt đới. .. tán rừng, độ ẩm pH đất trạng thái rừng Kết đề tài khoa học để làm sáng tỏ đặc tính sinh thái, kỹ thuật tái sinh ni dưỡng lồi Trai kiểu rừng kín thường xanh nửa rụng ẩm nhiệt đới Khu Bảo tồn Thiên. .. vi nghiên cứu đề tài quần thể Trai giai đoạn tái sinh tự nhiên tán hai trạng thái rừng bán ngập (R1) rừng phục hồi (R2) thuộc kiểu rừng kín thường xanh nửa rụng ẩm nhiệt đới Địa điểm nghiên cứu