(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài thiết sam giả lá ngắn (pseudotsuga brevifolia w c cheng l k fu, 1975) tại huyện quản bạ,tỉnh hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHÙNG NGỌC LINH Tên đề tài: T NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN THỂ LOÀI THIẾT SAM GIẢ LÁ NGẮN (PSEUDOTSUGA BREVIFOLIA W C CHENG & L K FU, 1975) TẠI HUYỆN QUẢN BẠ,TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khoá học : 2010 - 2014 Thái Nguyên, 2014 n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM PHÙNG NGỌC LINH Tên đề tài: T NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN THỂ LOÀI THIẾT SAM GIẢ LÁ NGẮN (PSEUDOTSUGA BREVIFOLIA W C CHENG & L K FU, 1975) TẠI HUYỆN QUẢN BẠ,TỈNH HÀ GIANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khoá học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Tuyên 2.ThS Lê Văn Phúc Thái Nguyên, 2014 n PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Rừng tài nguyên vô quý giá có vai trị quan trọng người loài sinh vật, rừng cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hịa khí hậu, tạo oxy, điều hịa nước, chống xói mịi rửa trơi, bảo vệ mơi trường…là nơi cư trú lồi động thực vật lưu trữ nguồn gen quý Mất rừng gây nhiều hậu nghiêm trọng lũ lụt, hạn hán, xói mịn, rửa trơi làm cho đất canh tác bị bạc màu, tăng diện tích đất trống đồi núi trọc, làm đa dạng sinh học, nhiều lồi q có nguy tuyệt chủng Trong nhữn năm gần diện tích rừng có tăng lên chủ yếu rừng trồng chất lượng rừng ngày suy giảm, khả phịng hộ bảo vệ mơi tường kém, cấu trúc thường không ổn định Tài nguyên rừng ngày bị cạn kiệt nguyên nhân chủ yếu sau: người khai thác rừng phục vụ cho sống (làm củi, gỗ làm nhà…), đốt rừng làm nương rẫy, khai thác mục đích thương mại, phục vụ nghành công nghiệp, hậu qủa chiến tranh q trình thị hóa Theo thơng kê liên hợp quốc năm giới có 11 triệu rừng bị phá hủy, riêng khu vực Châu Á Thái Bình Dương năm 1,8 triệu rừng bị phá hủy Ở Việt Nam vòng 50 năm qua diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng Năm 1943 độ che phủ 43% đến năm 1993 26 % Khu bảo tồn thiên nhiên Bát Đại Sơn thuộc huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang với phần lớn diện tích núi đá, rừng nơi bị tác động mạnh mẽ qúa trình khai thác người, làm cho nhiều loài đặc trưng cho vùng núi đá cao có nguy tuyệt chủng có lồi Thiết sam giả ngắn Theo sách “Thông Việt Nam: Nghiên cứu trạng bảo tồn 2004” Thiết sam giả ngắn (Pseudotsuga brevifolia W C Cheng & L K Fu, 1975) số 33 lồi Thơng Việt Nam xếp vào danh sách loài bị đe dọa tuyệt chủng mức độ quốc gia quốc tế Trên giới, Thiết sam giả ngắn gặp vùng núi đá vôi hai tỉnh Quảng Đông Quảng Tây Ở Việt Nam, kết điều tra nhiều năm cho n thấy, Thiết sam giả ngắn phân bố núi đá vôi tỉnh Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn độ cao từ 500 đến 1500 m so với mực nước biển Loài mang nhiều ý nghĩa sinh thái, giá trị thương mại, giá trị sử dụng, giá trị văn hóa cảnh quan Hiện vùng phân bố bị thu hẹp dần, số lượng cá thể lồi cịn lại người khai thác mục đích thương mại, làm đồ thủ công mỹ nghệ, khả tái sinh tự nhiên dẫn đến nguy bị tuyệt chủng Thiết sam giả ngắn đề nghị loài bổ xung vào danh lục loài quý nguy cấp theo nghị định 32/NĐ-CP/2006 nghiêm cấm khai thác sử dụng với mục đích thương mại Thuộc bậc VU theo sách đỏ Việt Nam 2007 danh lục đỏ IUCN Hiện nước ta nghiên cứu lồi Thiết sam giả ngắn cịn hạn chế, nghiên cứu tập trung vào mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái, thơng tin khả tái sinh tự nhiên cịn ít, đặc biệt nghiên cứu cấu trúc quần thể thiết sam chưa thực Vậy để bảo tồn loài thiết sam giả ngắn cần phải nghiên cứu đặc điểm phân bố, sinh vật học, sinh thái học, vật hậu yếu tố ảnh hưởng đến khả tái sinh Để làm điều phải hiểu biết đủ quy luật sinh sống quần thể Thiết sam giả ngắn, từ thực tế kết hợp với kiến thức học tiến hành: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả ngắn (Pseudotsuga brevifolia W C Cheng & L K Fu, 1975) huyện Quản Bạ,tỉnh Hà Giang” 1.2 Mục đích nghiên cứu Dựa sở nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả ngắn huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang nhằm đưa giải pháp bảo tồn phát triển loài quý có nguy tuyệt chủng 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên có Thiết sam giả ngắn phân bố huyện Quản Bạ, tỉnh Hà Giang mô quy luật phân bố, mối tương quan nhân tố điều tra n - Đánh giá số nhân tố tác động ảnh hưởng đến cấu trúc rừng Thiết sam giả ngắn phân bố giá trị đa dạng sinh học - Đề xuất số giải pháp quản lý, phát triển bảo tồn loài Thiết sam giả ngắn 1.4 Ý nghĩa đề tài 1.4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học - Giúp cho sinh viên củng cố, hệ thống lại kiến thức học vận dụng vào thực tế sản xuất - Làm quen với số phương pháp sử dụng nghiên cứu đề tài cụ thể - Học tập, hiểu biết thêm kinh nghiệm,kỹ thuật áp dụng thực tiễn địa bàn nghiên cứu Thơng qua viết báo cáo nghiên cứu 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trên sở kết nghiên cứu để tài,địa phương đưa kế hoạch bảo tồn ngắn hạn dài hạn loài quý hiếm, nhằm tránh nguy tuyệt chủng loài n PHẦN TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu có liên quan 2.1.1 Cơ sở khoa học Tái sinh rừng q trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng Biểu đặc trưng tái sinh rừng xuất hệ loài gỗ nơi có hồn cảnh rừng (hoặc rừng chưa lâu): tán rừng, lỗ trống rừng, rừng sau khai thác, đất rừng làm sau nương rẫy… Vai trò lịch sử hệ thay thế hệ gỗ già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng theo nghĩa hẹp trình phục hồi lại thành phần rừng, chủ yếu tầng gỗ Sự xuất lớp nhân tố làm phong phú thêm số lượng thành phần lồi quần lạc sinh vật đóng góp vào việc hình thành tiểu hồn cảnh rừng làm thay đổi trình trao đổi vật chất lượng diễn hệ sinh thái Do đó, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa rộng tái sinh hệ sinh thái rừng Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân sinh học, đảm bảo cho rừng tồn liên tục bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên Cấu trúc rừng: xếp tổ chức nội thành phần sinh vật hệ sinh thái rừng mà qua lồi có đặc điểm sinh thái khác sinh sống hịa thuận khoảng khơng gian định giai đoạn phát triển rừng Cấu trúc rừng vừa kết vừa thể mối quan hệ đấu tranh sinh tồn thích ứng lẫn thành phần hệ sinh thái với với môi trường sinh thái Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái cấu trúc tuổi Loài ưu thế: lồi nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần xã, định số lượng, kích thước, suất thơng số chúng Lồi ưu tích cực tham gia vào điều chỉnh, trình trao đổi vật chất lượng quần xã với mơi trường xung quanh Chính vậy, có ảnh hưởng đến mơi trường, từ ảnh hưởng đến loài khác quần xã n Cấu trúc rừng phản ánh điều kiện sinh thái Cụ thể: Những nơi có điều kiện mơi trường khắc nghiệt, cấu trúc rừng đơn giản gồm loài chống chịu mơi trường Nơi có mơi trường thuận lợi, cấu trúc rừng phức tạp gồm nhiều loài cạnh tranh, có phần cộng sinh, ký sinh (các loại rêu, địa y…) Vùng ôn đới, cấu trúc rừng thường loài, tuổi, tầng, rụng Vùng nhiệt đới Việt Nam, cấu trúc rừng tự nhiên điển hình rừng hỗn loài, nhiều tầng, thường xanh quanh năm Ngay khu vực định sườn đồi, đỉnh đồi ven khe suối cạn có kiểu thảm thực vật khác Thậm chí kiểu thảm thực vật (cùng trạng thái rừng) đặc điểm cấu trúc, khả tái sinh, mật độ rừng phân bố số loài vị trí hồn tồn khác so với vị trí khác Điều nói lên rừng chịu ảnh hưởng sâu sắc điều kiện sinh thái 2.1.2 Những nghiên cứu giới 2.1.2.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng giới trải qua hàng trăm năm với rừng nhiệt đới vấn đề tiến hành chủ yếu từ năm 30 kỷ trước trở lại Do phát triển công nghiệp kỷ XIX, lâm nghiệp hình thành xu hướng thay rừng tự nhiên thành rừng trồng nhân tạo cho suất cao nhằm đáp ứng nhu cầu gỗ cho nguyên liệu công nghiệp sống Nhưng sau thất bại tái sinh nhân tạo Đức số nước vùng nhiệt đới, nhiều nhà khoa học nêu hiệu “Hãy quay lại với tái sinh tự nhiên” Kết nghiên cứu cơng trình nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên giới tóm tắt sau Các nghiên cứu cấu trúc sinh thái rừng mưa nhiệt đới Richards P.U (1933 – 1934), Baur G (1976) [10], Odum (1971) [11] tiến hành Các nghiên cứu thường nêu lên quan điểm, khái niệm mơ tả định tính tổ chức thành dạng sống tầng phiến rừng Baur G (1976) [10] nghiên cứu vấn đề sở sinh thái học nói chung, sở sinh thái học kinh doanh rừng mưa nói riêng, sâu nghiên cứu nhân tố cấu trúc rừng, kiểu xử lý mặt lâm n sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Odum (1971) [11] hoàn chỉnh học thuyết hệ sinh thái sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) tansley A.P năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái làm sáng tỏ sở để nghiên cứu nhân tố cấu trúc quan điểm sinh thái học Ngồi cịn có cơng trình nghiên cứu Catinot,Van stennis… làm tảng cho nghiên cứu cấu trúc rừng sau 2.1.2.2 Những nghiên cứu tái sinh rừng Tái sinh rừng trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng, biểu xuất hệ loài gỗ nơi cịn hồn cảnh rừng: Dưới tán rừng, chỗ trống rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy.Vai trò lớp thay thê hệ già cỗi Vì tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp trình phục hồi thành phần rừng, chủ yếu tầng gỗ Trên giới nghiên cứu tái sinh rừng tiến hành từ lâu, đáng ý cơng rình nghiên cứu Richards,P Ư (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết kết nghiên cứu phân bố tái sinh tự nhiên nhận xét : Trong ô có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1x 1,5m) tái sinh có dạng phân bố cụm, số có phân bố Poison Theo quan điểm nhà nghiên cứu hiệu tái sinh rừng xác định mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt tổ thành lớp tái sinh tầng gỗ lớn nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969) Do tính chất phức tạp tổ thành lồi cây, có số lồi có giá trị nên thực tiễn, người ta khảo sát lồi có ý nghĩa định Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống Lowdermilk (1927), với diện tích đo đếm thơng thường từ đến m2 Diện tích đo đếm nhỏ nên thuận lợi điều tra số lượng ô phải đủ lớn phản ánh trung thực tình hình n tái sinh rừng, để giảm sai số thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) [13] đề nghị phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà theo kích thước đo đếm thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển tái sinh trạng thái rừng khác Richards P.W (1952) 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 Barnard (1955) đề nghị phương pháp “điều tra chuẩn đoán” mà theo kích thước đo đếm thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển tái sinh Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á Bara (1954), Budowski (1956) có nhận định tái sinh rừng nhiệt đới nói chung có đủ lượng tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp tái sinh cần thiết Nhờ nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động vào lớp tái sinh xây dựng đem lại hiệu đáng kể Van Steenis (1956) [12] nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến rừng nhiệt đới tái sinh phân tán liên tục tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống) Hai đặc điểm không thấy rừng nguyên sinh mà thấy rừng thứ sinh, tượng phổ biến nhiều nước nhiệt đới 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 đề cập thường xuyên Baur G.N (1952, 1964) [10] cho rằng, rừng nhiệt đới thiếu ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển con, nảy mầm phát triển nảy mầm ảnh hưởng khơng rõ ràng Ngồi 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 ảnh hưởng đến tái sinh Đối với rừng nhiệt đới số lượng loài đơn vị diện tích mật độ tái sinh thường lớn Số lượng lồi có giá trị kinh tế khơng nhiều ý hơn, cịn lồi có giá trị kinh tế thấp lại quan tâm chúng có vai trị sinh thái quan trọng Vì nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập cách đầy đủ tất n loài xuất lớp tái sinh để có đánh giá xác tình hình tái sinh rừng có biện pháp tác động thích hợp Tóm lại, cơng trình nghiên cứu tái sinh rừng làm sáng tỏ phần nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng, phương pháp điều tra đánh giá tái sinh rừng từ làm sở cho việc đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh đặc biệt khoanh nuôi xúc tiến tái sinh 2.1.3 Những nghiên cứu Việt Nam 2.1.3.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng Cấu trúc rừng xếp tổ chức nội thành phần quần thể thực vật rừng theo không gian theo thời gian Việc nghiên cứu cấu trúc tổ thành lồi nhóm lồi ưu thơng qua tài liệu quan sát để từ cấu trúc thực tế tạo cấu trúc định hướng cho việc đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp Trong năm gần nghiên cứu cấu trúc rừng nhiều tác giả quan tâm cấu trúc rừng sở cho việc đề xuất biện pháp tác động vào rừng hợp lý Thái Văn Trừng (1963,1970,1978) [8] nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt Nam, kết luận: ánh sáng nhân tố sinh thái khống chế điểu khiển trình tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng Nếu điều kiện khác môi trường đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm tán rừng chưa thay đổi tổ hợp lồi tái sinh khơng có biến đổi lớn khơng diễn cách tuần hồn không gian theo thời gian mà diễn theo phương thức tái sinh có quy luật nhân sinh vật môi trường Đào công Khanh (1996) [3], Bảo Huy (1993) [2] vào tổ thành lồi mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xây dựng biện pháp lâm sinh Mối quan hệ cấu trúc rừng với lớp tái sinh rừng hỗn loài đề cập cơng trình nghiên cứu Nguyễn Văn Trương (1983) [9] Theo tác giả, cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý vừa cung cấp gỗ, vừa nuôi dưỡng tái sinh rừng Muốn đảm bảo cho rừng phát n 44 Biểu 02: Biểu điều tra tái sinh Ngày điều tra: Người điều tra: ÔTC: Độ cao: Toạ độ: TT TT ODB Tên loài Tổng số Nguồn gốc Chiều cao tái sinh (m) 0,5 Hạt Chồi