Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái rừng IIA tại xã quân chu, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

Tài liệu Khóa Luận tốt nghiệp cho các bạn học Lâm Nghiệp rất hay !

1.4 Ý nghĩa của đề tài 3

1.4.1 Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học 3

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất 3

Phần 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 4

2.2 Những nghiên cứu trên Thế giới 4

2.3 Những nghiên cứu ở Việt Nam 6

2.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 9

2.4.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 9

2.4.2 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 10

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

3.2 Giới hạn và thời gian tiến hành 12

3.3 Nội dung nghiên cứu 12

3.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 12

3.3.2 Đặc điểm cấu trúc ngang 12

3.3.3 Đặc điểm cấu trúc đứng 13

3.3.4 Đề xuất một số giải pháp 13

3.4 Phương pháp nghiên cứu 13

3.4.1 Chuẩn bị 13

3.4.2 Phương pháp ngoại nghiệp 13

3.4.3 Phương pháp nội nghiệp 16

Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 19

4.1 Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độcây gỗ tại khu vực nghiên cứu 19

4.1.1 Kết quả nghiên cứu về cấu trúc tầng cây gỗ 19

4.1.2 Kết quả nghiên cứu mật độ cây gỗ trạng thái rừng IIA ở xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 24

4.2 Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc ngang 26

4.3 Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc đứng 31

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN

Dt : Đường kính tánHdc : Chiều cao dưới cànhN/ha : Số cây trên ha

TB : Trung bình

DANH MỤC CÁC BẢNG

4.01 Tổ thành cây gỗ trạng thái rừng IIA tại xã Quân Chu, huyện

4.02 Kết quả nghiên cứu mật độ cây gỗ trạng thái rừng IIA tại xã

Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 244.03 Chỉ số đa dạng sinh học trạng thái rừng IIA ở xa Quân Chu,

4.04 Phân bố số cây theo cấp đường kính trạng thái IIA tại xã Quân

4.05 Phân bố số loài cây theo cấp đường kính trạng thái IIA tại xã

Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 294.06 Phân bố một số loài chủ yếu ở các cấp đường kính theo các

OTC tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 304.07 Phân bố số cây theo cấp chiều cao trạng thái IIA tại xã Quân Chu,

4.08 Phân bố số loài cây theo cấp chiều cao trạng thái IIA tại xã

Quân Chu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 33

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Cách bố trí các ô đo đếm trong ô tiêu chuẩn diện tích 2500 144.01 Biểu đồ số loài cây ưu thế và tổng số loài theo OTC 22

4.03 Biểu đồ phân bố loài cây số cây theo cấp đường kính 274.04 Biểu đồ phân bố số loài cây trung bình/OTC theo cấp đường kính

284.05 Biểu đồ phân bố số loài cây theo cấp đường kính 294.06 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao 324.07 Biểu đồ phân bố số loài cây trung bình/OTC theo cấp chiều cao

334.08 Biểu đồ phân bố số loài cây trung bình theo cấp chiều cao 34

Phần 1MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề

Chủ tịch Hồ Chí Minh, doanh nhân văn hóa Thế Giới đã viết “Rừng là

vàng nếu chúng ta biết bảo vệ, xây dựng thì rừng rất quý” Từ xa xưa, loài

người sinh ra đã tìm cách dựa vào rừng để sinh sống và biết khai thác, sửdụng rừng để phát triển Rừng có vai trò to lớn đối với con người như cungcấp nguồn gỗ, củi, điều hoà khí hậu, tạo ra oxy, điều hoà nước, chống xóimòn, rửa trôi Bảo vệ rừng là bảo vệ nơi cư trú của động thực vật và lưu trữcác nguồn gen quý hiếm Mất rừng gây ra hậu quả nghiêm trọng, nhữngdiện tích đất trống đồi núi trọc tăng, là nguyên nhân gây ra hiện tượng xóimòn, rửa trôi, lũ lụt, hạn hán, mất diện tích canh tác, mất đi sự đa dạng sinhhọc Mặc dù diện tích rừng trồng cũng tăng trong những năm gần đây, xongrừng trồng thường có cấu trúc không ổn định, vai trò bảo vệ môi trường,phòng hộ kém Hầu hết, rừng tự nhiên của Việt Nam đều bị tác động, sự tácđộng theo hai hướng chính đó là chặt chọn (chặt cây đáp ứng yêu cầu sửdụng), đây là lối khai thác hoàn toàn tự do, phổ biến ở các vùng có đồng bàodân tộc thiểu số sinh sống (lấy gỗ về làm nhà, làm củi…) Cách thứ hai làkhai thác trắng như: phá rừng làm nương rẫy, khai thác trồng cây côngnghiệp, phá rừng tự nhiên trồng rừng công nghiệp…) Trong hai cách này,cách thứ nhất rừng vẫn còn tính chất đất rừng, kết cấu rừng bị phá vỡ, rừngnghèo kiệt về trữ lượng và chất lượng, nhưng vẫn còn khả năng phục hồi.Với cách khai thác thứ hai, rừng hoàn toàn bị mất trắng, khó có khả năngphục hồi.

Một thực tế là mặc dù nước ta có tới ¾ diện tích là đồi núi nhưng diệntích rừng tự nhiên của nước ta không nhiều Nạn chặt phá rừng bừa bãi, đốtnương làm rẫy và việc quy hoạch phát triển đô thị đang ngày càng thu hẹpvốn rừng tự nhiên còn lại ít ỏi của nước ta Nhận thức rõ tầm quan trọng vàbức thiết đặt ra đối với vấn đề bảo vệ và phát triển rừng Đảng và nhà nước đãban hành nhiều chính sách, pháp luật, hợp tác với các tổ chức Chính phủ vàphi Chính phủ trên thế giới, tuyên truyền và giáo dục người dân, giúp đõ

người dân trong công tác bảo vệ và phát triển rừng, nâng cao nhận thức củacộng đồng trong việc bảo vệ và phát triển rừng Trong công tác bảo vệ và pháttriển rừng điển hình là dự án 5 triệu ha rừng của nhà nước ta đã cho thấy rõquan điểm của Đảng và Nhà nước trong việc bảo vệ và phát triển rừng, giữrừng cho thế hệ tương lai.

Trong công tác bảo vệ và phát triển rừng hiện nay thì việc phục hồi cácdiện tích rừng đã bị tàn phá cũng như việc bảo vệ, nuôi dưỡng các loại rừngnon đang phục hồi là công việc chiếm vị trí cực kỳ quan trọng Các loại rừngnon đang phục hồi là rừng thuộc trạng thái IIA Tổ thành bao gồm chủ yếu làcác loài cây ưa sáng mọc nhanh Chúng đang trong quá trình tự tái tạo mộtcách tự nhiên Chính vì vậy việc bảo vệ và tác động hợp lý của con người đốivới loại rừng này là rất cần thiết để rừng có thể phục hồi lại được một cách tự nhiên

Cấu trúc của trạng thái rừng thứ sinh nghèo nói chung thường có quyluật cấu trúc không rõ ràng Tán rùng bị phá vỡ từng mảng lớn do sự phân bốkhông đều của những cây còn lại, vì thế làm mất đi tính quy luật trong kết cấulâm phần, đặc biệt là cấu trúc tổ thành, tầng thứ, độ tàn che, cấu trúc mật độ,tuổi và loài cây tham gia hình thành quần xã

Số lượng và giá trị kinh tế của rừng tự nhiên phục hồi kém do kíchthước của tầng cây gỗ thường nhỏ Cấu trúc tuổi và mật độ xáo trộn nênnhững cây có đường kính gần cỡ kính được phép khai thác không nhiều, phânphối cỡ kính theo số cây không ở trạng thái cân bằng nên mất đi khả năngkinh doanh rừng bền vững

Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi (rừng thứ sinh nghèo kiệtIIA) là một việc làm rất khó do cấu trúc của trạng thái rừng này không rõ ràngnhưng là việc cần thiết phải tiến hành, để có những biện pháp tích cực nângcao sức sản xuất ở trạng thái rừng này nhằm phát triển bền vững tài nguyên rừng.

Trước thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một sốđặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái rừng IIA tại xã Quân Chu,huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm

phục hồi rừng, phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, bảo tồn tài nguyên,đa dạng sinh học và phát triển sản xuất lâm nghiệp ở địa bàn nghiên cứu.

1.2 Mục đích đề tài

Đánh giá được cấu trúc của trạng thái rừng IIA và đề xuất một số biệnpháp kỹ thuật lâm sinh nhằm đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng ở xã QuânChu, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.

1.3 Mục tiêu đề tài

1.3.1 Mục tiêu chung

+ Đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng, phục vụ cho công tácnghiên cứu khoa học, bảo tồn tài nguyên, đa dạng sinh học và phát triển sảnxuất lâm nghiệp ở địa bàn nghiên cứu.

+ Góp phần vào nghiên cứu cơ bản về đặc điểm cấu trúc của tầng câygỗ trong trạng thái rừng IIA, có những cơ sở khoa học cho việc khoanh nuôi,phục hồi và phát triển rừng tự nhiên.

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học

- Giúp cho sinh viên củng cố, hệ thống lại kiến thức đã học và vận dụngvào thực tế sản xuất.

- Làm quen với một số phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu đềtài cụ thể.

- Học tập, hiểu biết thêm về kinh nghiệm, kỹ thuật được áp dụng trongthực tiễn tại địa bàn nghiên cứu.

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất

Việc nghiên cứu này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về khả năng phục hồitự nhiên của rừng và có cơ sở đề ra những biện pháp lâm sinh như khoanhnuôi phục hồi rừng, làm giàu rừng để có thể tận dụng được những khu rừngsinh trưởng phát triển tự nhiên mang lại hiệu quả hơn cho cuộc sống củangười dân cũng như việc cải tạo môi trường, tăng mức độ đa dạng sinh học

Phần 2

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

+ Phục hồi rừng: Phục hồi rừng được hiểu là quá trình tái tạo lại rừng

trên những diện tích đã bị mất rừng Theo quan điểm sinh thái học thì phụchồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếutố cấu thành chủ yếu Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giaiđoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán(Trần Đình Lý; 1995) [6] Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giảipháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là: phục hồi nhân tạo(trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của conngười (xúc tiến tái sinh).

+ Cấu trúc rừng: là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh

vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khácnhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất địnhtrong một giai đoạn phát triển của rừng Cấu trúc rừng vừa là kết quả, vừa làsự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa cácthành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái Cấu trúcrừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi.

+ Loài ưu thế: là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên

quần xã, quyết định số lượng, kích thước, năng suất và các thông số củachúng Loài ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, vào quá trình trao đổivật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh Chính vìvậy, nó có ảnh hưởng đến môi trường, từ đó ảnh hưởng đến các loài kháctrong quần xã.

2.2 Những nghiên cứu trên Thế giới

Trên thế giới, các nhà nghiên cứu đã và đang nghiên cứu tất cả các vấnvề rừng, trong đó việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được tiến hành từ lâunhằm xác định cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tácđộng vào rừng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường của rừng.

Catinot (1965) [1] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫuđồ rừng, nghiên cứu các tác nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tảphân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến,…

Odum E.P (1971) [15] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trêncơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Kháiniệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấutrúc trên quan điểm sinh thái học.

Baur G.N.(1976) [14] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái họcnói 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 mặtlâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên.

* Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng:

Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh tháihọc, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh chohiệu quả sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian.Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữathực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống.

* Cơ sở hình thái về cấu trúc rừng:

Hiện tượng thành tầng là một trong những cơ sở đặc trưng cơ bản vềcấu trúc hình thái của quần thể thực vật, là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứvà nó là còn là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần sinh vậtrừng trên cả mặt bằng và theo chiều thẳng đứng Phương pháp vẽ biểu đồ mặtcắt đứng của rừng do P.W.Richards (1952) [16] đề xuất và sử dụng lần đầutiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúctầng của rừng Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họađược cách sắp sếp theo hướng thắng đứng của các loài cây trong một diện tíchcó hạn Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giả kề bên nhau vàđưa lại một hình tượng về không gian ba chiều

Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933-1934) đềxuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loàivà cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thắng đứng

Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vậndụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới chophân tích cấu trúc rừng tự nhiên.

Bên cạnh đó các công trình của các tác giả Richards, Baur, Catinot,Odum, Van Stennis được coi là nền tảng cho những nghiên cứu về cấu trúc rừng.

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ranhững nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều caomang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tựnhiên nhiệt đới

Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nóichung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trìnhnghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuynhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồiIIA là rất ít.

2.3 Những nghiên cứu ở Việt Nam

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về cấu trúc rừng ở nước ta đãđược nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Sở dĩ như vậy vì cấu trúc là cơ sởcho việc định hướng phát triển rừng, đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý

Trần Ngũ Phương (1970) [7] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của cácthảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam từ năm 1961 đến 1965 Nhân tố cấutrúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luậtphát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và được áp dụng vào thựctiễn sản xuất

Thái Văn Trừng (1978) [11], Trần Ngũ Phương (1970) cũng đưa ra nghiêncứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam.

Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước taThái Văn Trừng (1978) [11] đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: Tầng vượttán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) vàtầng cỏ quyết (C) Thái Văn Trừng đã vận dụng cải tiến, bổ sung phươngpháp biểu đồ mặt cắt của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam,trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn và cóký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và

vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình Bên cạnh đó, tác giả nàycòn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia thảm thực vật trong tầng cây lập quần,độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng tháimùa của tán lá Với những quan điểm trên Thái Văn Trừng đã phân chia thảmthực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừngđược vận dụng triệt để trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phátsinh quần thể.

Nguyễn Văn Trương (1983) [12] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loàiđã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiềucao một cách cơ giới Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước,Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh (1987) [8] đã nhận định, việc xác địnhtầng thứ của rừng lá rộng thường xanh hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưngchỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt, có nghĩa là khi rừng đã pháttriển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn củacác tầng cây

Lê Sáu (1996) [9] dựa vào hệ thống phân loại của Thái VănTrừng kết hợp với hệ thống phân loại của Loeschau, chia rừng ở khu vựcKon Hà Nừng thành 6 trạng thái.

Nguyễn Anh Dũng(2000) [4] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểmcấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng IIA và IIIA1 ở Lâm Trường - Hòa Bình Các tác giả Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh(2001) [8] thử nghiệmphương pháp nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điềuchế rừng lá rộng, hỗn loài thường xanh ở khu vực Kon Hà Nừng - Gia Laicho rằng đa số loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấutrúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động.Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hóa cấu trúcđường kính (D1.3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúngqua các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật nhất là công trình củatác giả Đồng Sỹ Hiền (1974) [4] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poissonđể nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làmcơ sở cho việc lập biểu cho độ thon cây đứng ở Việt Nam Nguyễn Hải Tuất

(1982, 1986) [10] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách đểbiểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứucấu trúc quần thể rừng Trần Văn Con(1991) [2] đã áp dụng hàm WeiBull đểmô phỏng cấu trúc rừng Khộp ở Đắk Lắk

Bùi Văn Chúc (1996) [3] đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầunguồn Lâm trường sông Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làmcơ sở cho việc lựa chọn loài cây

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đâythường thiên về việc mô hình hóa các quy luật kết cấu lâm phần và về việc đềxuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng, thường ít đề cập đến các yếutố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định, lâudài Muốn đề xuất được biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phảinghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổnghợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng

Đặng Kim Vui (2002) [13] khi nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi saunương rẫy ở huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên với đối tượng là rừng phụchồi tự nhiên ở các giai đoạn tuổi khác nhau, đã nghiên cứu về cấu trúc tổthành loài, cấu trúc dạng sống, mật độ, độ phủ… của các trạng thái rừng vàkết luận: Tổng số loài cây của hệ sinh thái rừng phục hồi giảm dần khi giaiđoạn tuổi tăng lên, đồng thời số loài cây gỗ tăng dần, số loài cây bụi, cây cỏgiảm nhanh Theo quá trình phục hồi trạng thái rừng có sự thay đổi về tầngthứ và thành phần thực vật ở các tầng, các giai đoạn cuối của quá trình phụchồi (10 - 15 tuổi) rừng có cấu trúc 5 tầng rõ rệt Trên cơ sở đó tác giả đề xuấtmột số giải pháp nâng cao hiệu quả rừng phục hồi sau nương rẫy

Tóm lại trong thời gian qua đã có nhiều kết quả nghiên cứu đặc điểmcấu trúc rừng, những công trình đề cập ở trên là định hướng quan trọng trongviệc giải quyết các vấn đề nghiên cứu của đề tài Trên cơ sở lựa chọn và vậndụng những kết quả của các tác giả đi trước để nghiên cứu một số đặc điểmcấu trúc rừng phục hồi tự nhiên sau nương rẫy, thông qua đó đề tài đề xuấtmột số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, đáp ứng mục tiêu kinh doanh,góp phần khôi phục và phát triển rừng

2.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

2.4.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

* Vị trí địa lý

Quân Chu là xã nằm ở phía Tây Nam của huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.+ Phía đông giáp với Thị trấn Quân Chu

+ Phía Tây giáp với núi Tam Đảo.

+ Phía Nam giáp với xã Phúc Thuận - huyện Phổ Yên + Phía Bắc giáp với xã Cát Nê.

* Địa hình

Địa hình rộng có nhiều đồi núi nhỏ phân bố không đều, với địa hìnhkhông thuận lợi nên rất khó khăn cho công tác quản lý bảo vệ rừng, phòngcháy, chữa cháy rừng và quản lý lâm sản.

* Điều kiện địa chất - thổ nhưỡng

Tổng diện tích tự nhiên là: 4.249 ha Trong đó: đất nông nghiệp:3.764,089 ha; đất sản xuất nông nghiệp: 731,25 ha; đất lâm nghiệp: 3.020,53 ha;đất nuôi trồng thuỷ sản: 12,3 ha; đất phi nông nghiệp: 269,69 ha; đất chưa sửdụng: 251,23 ha

Rừng và đất lâm nghiệp trên địa bàn xã cơ bản đã được giao đất, giaorừng, có các chủ rừng cụ thể quản lý sử dụng theo nghị định số 02/NĐ-CP củaChính phủ.

Nguồn thu nhập chủ yếu của nhân dân trong xã là dựa vào sản xuất câylúa, cây chè, cây lâm nghiệp và chăn nuôi Mức thu nhập bình quân đầu ngườiước đạt 4.500.000 đồng/năm.

* Điều kiện khí hậu - thủy văn

- Điều kiện khí hậu: thuộc vùng nhiệt đới gió mùa chia thành 2 mùa rõ rệt :

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 trong năm.

+ Mùa khô từ tháng 10 năm trước đến tháng 4 năm sau.Lượng mua bình quân từ 1.700-1.800 mm.

- Điều kiện thủy văn: trong xã có 3 con suối lớn bắt nguồn từ dãy núi

Tam Đảo là: suối Chiểm, suối Vang, suối Đá Trắng

2.4.2 Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

* Dân số, lao động và thu nhập:

- Tổng số toàn xã Quân Chu có 956 hộ với 3.765 khẩu, số khẩu trongđộ tuổi lao động là 2.815, xã có 10 xóm, gồm 07 dân tộc anh em chung sốngtrên địa bàn là Kinh, Tày, Nùng, Dao, Sán Dìu, Cao Lan, Mông.

- Điều kiện kinh tế của người dân mặc dù có tăng hàng năm, tuy nhiênmức thu nhập bình quân đầu người còn thấp, tỷ lệ hộ nghèo theo chuẩn mớicòn cao, trình độ dân trí không đồng đều.

* Các hoạt động sản xuất:

- Hoạt động sản xuất trên địa bàn xã chủ yếu là sản xuất nôngnghiệp, trồng chè, chăn nuôi và phát triển kinh tế đồi rừng Nguồn thunhập chính của người dân là từ nông nghiệp Do sử dụng củi đun chohoạt động sản xuất, việc đẩy mạnh và phát triển các hoạt động này cũngsẽ là sức ép không nhỏ đối với công tác quản lý bảo vệ và phòng cháy,chữa cháy rừng trên địa bàn.

- Hoạt động chế biến kinh doanh lâm sản tạo việc làm cho người laođộng, xong cơ chế chính sách cho hoạt động này còn bất cập, chưa đồng bộ,còn nhiều kẽ hở cho tư thương lợi dụng mua bán lâm sản trái phép trốn tránhsự kiểm soát của các cơ quan chức năng.

- Rõ ràng là đời sống của người dân còn phụ thuộc nhiều vào rừng Vìvậy, giải quyết được áp lực vào tài nguyên rừng cần xác định các mục tiêu giảiquyết việc làm, tăng năng suất lao động Nông - Lâm nghiệp là vấn đề khó khănnhưng cũng rất quan trọng có tính quyết định tới nhiệm vụ quản lý bảo vệ rừng,giải quyết được vấn đề trên đòi hỏi các ngành, các cấp quan tâm.

* Một số đặc điểm về đời sống kinh tế - xã hội

Xã Quân Chu có 913 hộ gia đình trong đó có 125 hộ khá chiếm 13,7 %;hộ trung bình là 500 hộ chiếm 54,8 %; số hộ nghèo là: 288 hộ chiếm 31,5 %.

- Y tế: Xã Quân Chu có 01 trạm y tế với 06 phòng làm việc và điều trịbệnh, số giường bệnh là 06 giường; Có 1 Bác sỹ và 3 y tá, 1 y sỹ phục vụcông tác khám chữa bệnh cho nhân dân trong xã.

- Giáo dục: Xã có 3 nhà trường: 1 trường THCS, 1 trường Tiểu học, 1trường Mầm non xã với tổng số học sinh của 3 nhà trường: 1.242 học sinh và85 thầy cô giáo làm công tác giảng dậy.

- Điện: Xã đã được đầu tư lưới điện Quốc gia, đến nay có 98 % số hộgia đình đã có điện lưới Quốc gia.

- Giao thông: Xã có trên 32 km đường nội thôn, liên xóm trong đó có5,5 km đường đã được bê tông hoá; còn lại là đường đất.

- Hệ thống thuỷ lợi: Xã có 18 đập dâng nước và 17,8 km kênh mươngphục vụ tưới tiêu cho 143 ha diện tích lúa nước, trong đó đập đã được kiên cốlà 3 đập; có 2,3 km kênh mương đã được kiên cố hoá.

Phần 3

ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Là tầng cây gỗ thuộc trạng thái rừng tự nhiên phục hồi IIA tại xã QuânChu, huyện Đai Từ, tỉnh Thái Nguyên Các thảm cây bụi, cây trồng nôngnghiệp, công nghiệp, trang trại và vườn cây ăn quả đều không thuộc phạm vi

nghiên cứu của đề tài.

Phạn vi nghiên cứu là trạng thái rừng IIA tại xã Quân Chu, huyện Đại Từ,tỉnh Thái Nguyên.

3.2 Giới hạn và thời gian tiến hành

3.2.1 Thời gian tiến hành nghiên cứu

Từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2012.

3.2.2 Giới hạn nghiên cứu

* Giới hạn về đối tượng nghiên cứu

Là tầng cây gỗ thuộc trạng thái rừng tự nhiên phục hồi IIA tại xã QuânChu, huyện Đai Từ, tỉnh Thái Nguyên Các thảm cây bụi, cây trồng nôngnghiệp, công nghiệp trang trại và vườn cây ăn quả đều không thuộc phạm vi

nghiên cứu của đề tài.

* Giới hạn về nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái (tần số xuấthiện, độ phong phú, độ ưu thế của các loài cây gỗ) để đánh giá vai trò sinhthái của từng loài cây gỗ trong quần xã cây gỗ rừng; quy luật phân bố loài,công thức tổ thành cây gỗ, số cây, loài cây theo cấp đường kính và chiều cao;xác định tính đa dạng của quần hợp cây gỗ.

3.3 Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ

- Cấu trúc tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ.

- Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây.- Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học (Shannon - Weaver).

3.3.2 Đặc điểm cấu trúc ngang

- Phân bố số cây theo cấp đường kính.

- Phân bố loài cây theo cấp đường kính.

- Phân bố loài cây theo các nhóm tần số xuất hiện trong quần hợp cây gỗ.

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Chuẩn bị

- Bản đồ hiện trạng năm 2009.

- Dụng cụ (dao, cân, thước dây, cuốc, địa bàn…).- Bảng biểu điều tra.

3.4.2 Phương pháp ngoại nghiệp

Đề tài có kế thừa một số tư liệu:

- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địahình, tài nguyên rừng

- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội - Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài.

Để mô tả một quần xã thực vật, số liệu cần phải được thu thập trên mộtsố ô tiêu chuẩn (OTC) có diện tích đủ lớn Việc áp dụng phương pháp điềutra theo OTC ngẫu nhiên.

* Cách lập ô : Cách bố trí các ô đo đếm được thể hiện trong hình 3.1 - Đối với ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời:

+ Đối với đất có rừng tự nhiên trên núi đất, diện tích OTC: 2500 m2 (50 mx 50 m), hình dạng OTC phụ thuộc vào địa hình.

+ Phân bố: OTC đặt ngẫu nhiên, đại diện cho từng nhóm thực vật khácnhau, đại diện cho địa hình, độ dốc, điều kiện thổ nhưỡng khác nhau.

+ Các OTC được đánh dấu ngoài hiện trường thông qua hệ thống cộtmốc gồm 4 cột đặt ở 4 góc của ô Phần trên mặt đất 0,5 m ghi rõ số hiệu OTCvà hướng xác định các góc còn lại.

Hình 3.1 Cách bố trí các ô đo đếm trong ô tiêu chuẩn diện tích 2500

- Xác định độ dốc của ô tiêu chuẩn

os ( )

* Điều tra nhóm cây gỗ trên ô tiêu chuẩn

- Đối tượng đo đếm: Tất cả các cây gỗ có D1,3  5cm.

- Nội dung đo đếm:(1) Đo đường kính:

 Đo đường kính các cây gỗ tại vị trí chiều cao ngang ngực (1,3 m). Trường hợp cây hai thân: Nếu chia thân từ vị trí 1,3 m trở xuốngthì coi như hai cây, còn nếu chia thân trên 1,3 m thì coi như một cây.

 Những cây nằm trên ranh giới OTC được xử lý như sau: Chỉ đođếm và ghi chép vào phiếu những cây nằm trên cạnh trước và cạnh bên phảitheo hướng tiến của OTC, còn những cây nằm cạnh sau và cạnh bên trái thìkhông đo

 Đơn vị đo đường kính là (cm), đo theo đường kính thực (khôngphân theo cấp đường kính)

 Khi đo đường kính thân cây bằng thước kẹp kính cần đo theo 2chiều vuông góc (theo hướng Đông Tây và Bắc Nam) rồi lấy trị số bình quân.Có thể đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m cho những cây gỗ sau đó dùngchương trình Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính theo công thức: D = P/3,14 (3.1)

Trong đó: D là đường kính thân (cm); P là chu vi thân (cm);  3,14 Xác định đường kính 1,3m cho tất cả các cây có đường kính > 5cm haycó chu vi thân > 15,7 cm)

 Đánh dấu tại vị trí đo đường kính bằng 2 vạch sơn đỏ song songvới mặt đất về 2 phía của thân cây (mỗi phía 1 vạch sơn).

(2) Xác định tên cây (tên phổ thông/tên địa phương) cho từng cây gỗ đãđo đường kính Những cây không biết tên phải lấy mẫu để giám định nhằmđảm bảo ≥ 90% số cây đo đếm phải được xác định tên cây

(3) Xác định phẩm chất cây gỗ cho từng cây gỗ đã đo đường kính: Xác định phẩm chất cây gỗ cho từng cây gỗ đã đo đường kínhphân theo 3 mức phẩm chất 1 (Tốt), 2 (Trung bình), 3 (Xấu) Chỉ xác địnhphẩm chất cho những cây còn sống:

+ Cây phẩm chất 1: Cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, đều, tán cân đối,không sâu bệnh hoặc rỗng ruột.

+ Cây phẩm chất 2: Cây có một số đặc điểm như thân hơi cong, tánlệch, có thể có u bướu hoặc một số khuyết tật nhỏ nhưng vẫn có khả năngsinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành; hoặc cây đã trưởng thành,

có một số khuyết tật nhỏ nhưng không ảnh hưởng nhiều đến khả năng sinhtrưởng hoặc lợi dụng gỗ.

+ Cây phẩm chất 3: Cây phẩm chất 3 là những cây đã trưởng thành, bịkhuyết tật nặng (sâu bệnh, cong queo, rỗng ruột, cụt ngọn ) hầu như khôngcó khả năng lợi dụng gỗ; hoặc những cây chưa trưởng thành nhưng có nhiềukhiếm khuyết (cây cong queo, sâu bệnh, rỗng ruột, cụt ngọn hoặc sinh trưởngkhông bình thường), khó có khả năng tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạtđến độ trưởng thành

(4) Đo chiều cao: đo 30 cây chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cànhtất cả các cây đã đo đường kính Đơn vị đo đếm là mét, đo chính xác đến 0,2m

(5) Đo đường kính tán: đo đường kính tán (Tính trung bình cho đườngkính theo hai hướng: Đông - Tây và Nam - Bắc) cho mỗi cây đã đo đường kính.

Tất cả các số liệu được ghi vào biểu mẫu 01 (Phụ lục 01).

3.4.3 Phương pháp nội nghiệp

Các chỉ số thông dụng được tính theo các công thức đã được sử dụngrộng rãi trong thực tiễn thống kê, quy hoạch rừng với việc sử dụng chươngtrình Excel.

(1) Đặc điểm cấu trúc rừng

* Cấu trúc tổ thành sinh thái tầng cây gỗ:

Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạothành rừng, tuỳ thuộc vào số lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chialâm phần thành rừng thuần hoài hay hỗn loài, các lâm phần rừng có tổ thànhloài khác nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và tính đadạng sinh học cũng khác nhau.

Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái của quần hợp cây gỗ,chúng tôi sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI),tính theo công thức 3.2.

(3.2)

Trong đó:

 IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i.

 Ai là độ phong phú tương đối của loài thứ i:

IVIi(%)=Ai%+Di%2

* Mật độ: Công thức xác định mật độ như sau: Nnx10.000

(cây/ha) (3.3)Trong đó:

- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC.- S: Tổng diện tích các OTC (ha).

* Đánh giá phân bố số loài

- Phân bố số loài, số cây theo các cấp đường kính: Số loài và số cây

được tính cho các cấp đường kính: 6 - 10 cm; 11 - 15 cm; 16 - 20 cm, kếtquả được thể hiện bằng đồ thị.

- Phân bố số loài, số cây theo các cấp chiều cao: Số loài và số cây

được tính cho các cấp chiều cao: 1 - 5 m; 6 - 10 m; 11 - 15 m, kết quảđược thể hiện bằng đồ thị.

i=1s

- Phân bố số loài theo các nhóm tần số xuất hiện: Tần số xuất hiện ở

đây là tần số xuất hiện tuyệt đối của loài, là tỷ lệ phần trăm số ô tiêu chuẩn cóđại diện của loài đó trên tổng số ô tiêu chuẩn đã điều tra Số loài được tínhcho 5 nhóm tần số: 1 - 20 %; 21 - 40 %; 41 - 60 %; 61 - 80 %; 81 - 100 %.

* Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây

Đề tài sử dụng công thức Soerensen`s Index - SI (1948) để tính chỉ sốtương đồng về thành phần loài giữa các nhóm cây trong cùng một trạng tháicũng như giữa các trạng thái thảm thực vật khác nhau để đánh giá sự biếnđộng thành phần loài cây gỗ của các tầng khác nhau trong hiện tại và tươnglai, tính theo công thức 3.4

- B là số lượng loài của quần thể B.

* Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ rừng

Trong đề tài, sử dụng chỉ số Shannon để đánh giá tính đa dạng của cácquần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ số này đánh giá tổng hợp cả độ đa dạngloài (số loài) và độ đa dạng trong loài, tính theo công thức 3.5.

- s là số loài trong quần hợp,

- ni là số cá thể loài thứ i trong quần hợp,- N là tổng số cá thể trong quần hợp.

Phần 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độcây gỗ tại khu vực nghiên cứu

4.1.1 Kết quả nghiên cứu về cấu trúc tầng cây gỗ

Cấu trúc tổ thành và mật độ của tầng cây cao trong rừng là một chỉ tiêuquan trọng trong lâm phần của cây rừng Đối tượng được bàn đến khinghiên cứu cấu trúc tổ thành thường là các loài cây gỗ tầng cao có đườngkính từ (6 cm) trở lên.

Tổ thành là nhân tố diễn tả số loài tham gia và số các thể của từng loàitrong thành phần cây gỗ của rừng Hiểu một cách khác, tổ thành cho biết sự tổhợp và mức độ tham gia của các loài cây khác nhau trên cùng đơn vị thể tích.Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng, cấu trúc tổ thành được quan tâm hàng đầu,bởi lẽ tổ thành là nhân tố sinh thái có ảnh hưởng quyết định đến các nhân tốsinh thái,hình thái rừng, tính bền vững và ổn định, sự đa dạng sinh học của rừng.

Khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành thực vật theo số cây Tổ thành thựcvật là một chỉ tiêu nhân tố sinh thái quan trọng trong hình thái cấu trúc củarừng Những hệ sinh thái có tổ thành thực vật phức tạp thì sức đề khángchống chịu ổn định cao hơn

Khi nghiên cứu về các loài cây gỗ tầng cao ta cần chú ý tới các câykhông phải là loài cây gỗ tầng cao, vì đôi khi các cây bụi thảm tươi cũng cóthể có đường kính từ (6cm) trở lên và có chiều cao như các loài cây gỗ khácnhư vậy ta vẫn có thể nhầm là tầng cây gỗ, vì thế ta cần tránh không điều tracác loại cây bụi thảm tươi này

Mức độ tham gia của từng loài cây trong quần xã thực vật được xácđịnh thông qua công thức tổ thành Về mặt phương pháp có thể biểu thị cấutrúc tổ thành thực vật theo số cây, theo tổng diện ngang, theo tổng trữ lượngcủa từng loài hoặc kết hợp việc xác định công thức tổ thành theo số cây vàtheo tổng diện ngang của từng loài cây

Cấu trúc tổ thành của một lâm phần rừng nói lên toàn bộ giá trị của lâmphần Đề tài sử dụng chỉ số IVI % (Importance Value Index) để biểu thị côngthức tổ thành tầng cây gỗ cho các trạng thái rừng phục hồi.

Từ những kết quả thu thập được ngoài thực địa đề tài đã xây dựng côngthức cấu trúc tổ thành cho các loài cây gỗ được trình bày theo bảng 4.01:

Bảng 4.01 Tổ thành cây gỗ trạng thái rừng IIA tại xã Quân Chu,

huyện Đại Từ, tinh Thái Nguyên

Loàiưu thế

- Qua bảng 4.01 công thức tổ thành cây gỗ trên cho ta thấy:

+ OTC 01 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Chẹo tía 14,42 % và cây Thành nghạnh 10,33 %, tiếp đó làcây Nhãn rừng 9,12 % và ngày càng thấp dần dần từ cây Ràng ràng mít 7,64 %cho đến loài cây thứ 9 trong công thức tổ thành là cây Kháo mỡ gà 5,76 % vàloài khác chiếm 26,43 %.

+ OTC 02 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Sang máu 15,01 %, cây Cò ke 12,29 % và cây Thànhnghạnh 12,01 % tiếp đó là cây Nhãn rừng 8,84 % và ngày càng thấp dần dầncho đến loài cây thứ 9 trong công thức tổ thành là cây Dẻ gai 5,54 % và loàikhác chiếm 21,1 % trong OTC

+ OTC 03 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Dẻ gai 11,64 %, cây Thành nghạnh 11,63 %, cây Sang máu10,53 % và cây Sồi xanh 10,14 %, tiếp đó là cây Bứa 8,16 % và ngày càngthấp dần cho đến loài cây thứ 6 trong công thức tổ thành là cây Ba chẽ gà 6,10 %và loài khác chiếm 41,8 %, trong OTC này cho dù là có ít số loài cây tham giacông thức tổ thành nhung lại có tận 4 loài cây trên 10 %.

+ OTC 04 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Thành nghạnh 11,15 % và cây Bứa 10,51 % tiếp đó là câyDẻ gai 9,34 % và ngày càng thấp dần dần cho đến loài cây thứ 9 trong côngthức tổ thành là cây Sồi xanh 5,04 % và loài khác chiếm 32,73 % trong OTCcá loài cây chủ yếu là từ 5 - 6 %

+ OTC 05 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Thành nghạnh 14,13 % và cây Thẩu tấu 10,76 %, tiếp đó làcây Ngát 8,96 % và ngày càng thấp dần dần cho đến loài cây thứ 7 trong côngthức tổ thành là cây Kháo mít 5,55 % và loài khác chiếm 38,19 % trong OTC

+ OTC 06 loài cây chiếm ưu thế cao nhất có hệ số công thức tổ thànhtrên 10 % là cây Thành nghạnh 10,28 % và cây Sảng 10,16 % tiếp đó là câySồi xanh 8,44% và ngày càng thấp dần dần cho đến loài cây thứ 9 trong côngthức tổ thành là cây Kháo đá 6 % và loài khác chiếm 29,85 % trong OTC cácloài cây có số % tập trung chủ yếu từ 6-7 %