Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Bé n«ng nghiÖp vµ ptnt Trêng ®¹i häc l©m nghiÖp TrÇn thÞ thuý nga Nghiªn cøu cÊu tróc rõng tù nhiªn thuéc khu b¶o tån thiªn nhiªn pï huèng, tØnh nghÖ an C[.]
Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Lịch sử nghiên cứu
Trên thế giới cũng nh ở Việt nam, từ những năm đầu của thế kỷ XX, các nhà khoa học đã nghiên cứu các quy luật cấu trúc làm cơ sở đề xuất biện pháp tác động nhằm nâng cao mọi chức năng của rừng Những nghiên cứu từ định tính dần chuyển sang định lợng với sự ứng dụng toán học thống kê và tin học đã mở ra hớng phát triển mới trong nghiên cứu lâm sinh học hiện đại Tuy nhiên hệ sinh thái rừng ma là đối tợng rất đa dạng, phong phú và phức tạp; đặc biệt rừng ma ẩm nhiệt đới ở Việt nam.
1.1.1.1 Cơ sở sinh thái học
Cấu trúc rừng là khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian(Phùng Ngọc Lan, 1986) Trên quan điểm sinh thái, cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái.
Nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu các vấn đề sinh thái của cấu trúc rừng, tiêu biểu là Baur G.N (1964) [1] và Odum E.P (1971) [20] Các tác giả này đã đề cập đến các vấn đề sinh thái nói chung và sinh thái cho kinh doanh rừng ma nói riêng Qua đó làm sáng tỏ khái niệm về hệ sinh thái rừng, đây là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng trên quan điểm sinh thái học.
1.1.1.2 Nghiên cứu cấu trúc rừng
- Về hình thái của cấu trúc rừng ma
Richards P.W (1952) [24] đã phân biệt tổ thành thực vật rừng ma thành hai loại, đó là rừng ma có tổ thành loài cây rất phức tạp và rừng ma đơn u có tổ thành loài cây đơn giản, trong những trờng hợp đặc biệt thì rừng ma đơn u chỉ bao gồm một vài loài cây.
Richards P.W (1952) [24], Catinot.R (1965) [2], Plaudy J [21] đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng.
- Nghiên cứu định lợng cấu trúc rừng
+ Về cấu trúc tầng thứ
Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên có nhiều ý kiến khác nhau, có tác giả cho rằng, ở kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Ngợc lại, nhiều tác giả cho rằng rừng lá rộng thờng xanh có từ 3-5 tầng cây gỗ Tuy nhiên, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhng mới dừng lại ở những nhận xét hoặc đa ra những kết luận còn mang tính định tính.
+ Về phân bố số cây theo cỡ đờng kính
Phân bố số cây theo cỡ đờng kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và đợc nhiều tác giả quan tâm Meyer (1934) đã mô tả phân bố N-D1.3 bằng phơng trình toán học có dạng đờng cong giảm liên tục và đợc gọi là hàm Meyer Tiếp đó, nhiều tác giả dùng phơng pháp giải tích để tìm phơng trình đ- ờng cong phân bố Prodan M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) tiếp cận phân bố bằng phơng trình logarit chính thái; Balley (1973) [31] sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đờng cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba Diatchenko Z.N sử dụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theo đờng kính lâm phần Thông ôn đới Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo một số tác giả dùng các hàm khác, nh Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm Tuỳ theo đối tợng nghiên cứu, phơng pháp nghiên cứu mà các tác giả khác dùng hàm Hyperbol, Poison, Charlier, hàm mò…
+ VÒ ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao
Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao Phơng pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên là vẽ các phẫu diện đồ đứng với các kích thớc khác nhau Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng, từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dông thùc tÕ
1.1.1.3 Quy luật tơng quan giữa chiều cao và đờng kính Đờng cong biểu thị quan hệ giữa H và D có thể thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên.Tiurin D.V (1972) đã phát hiện hiện tợng này khi ông xác lập đờng cong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau Prodan (1965) và Dittmar O cho rằng độ dốc đờng cong chiều cao có chiều hớng giảm dần khi tuổi tăng lên Curtis R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao (H) với đờng kính (D) và tuổi (A) theo dạng phơng trình: Petterson.H đề xuất phơng trình tơng quan: d a b h
Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) nghiên cứu mối tơng quan H-
D1.3 dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi Kết quả cho thấy, khi dãy phân hoá thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng nh không cần xét đến tác động của hoàn cảnh và tuổi, vì những nhân tố này đã đợc phản ánh trong kích thớc của cây Tiếp theo, nhiều tác giả dùng phơng pháp giải tích toán học nh Maslund.M (1929), Assmann E
(1936), Prodan M (1944), Meyer H.A (1952)… đã đề nghị sử dụng các dạng phơng trình dới đây để mô tả quan hệ H-D:
Kennel R (1971) [33] cho rằng, trớc hết cần tìm phơng trình thích hợp mô tả quan hệ H-D, sau đó mới xác lập các mối quan hệ để xác định các tham sè.
Nh vậy, để biểu thị tơng quan H-D có thể sử dụng nhiều dạng phơng trình, mỗi dạng phơng trình thích hợp cho một số đối tợng rừng cụ thể nào đó. Nhng nhìn chung phơng trình Parabol và phơng trình logarit đợc sử dụng nhiều hơn cả.
1.1.1.4 Nghiên cứu tái sinh rừng
Tái sinh rừng theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái; theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Trên thế giới, tái sinh rừng đã đợc nghiên cứu từ hàng trăm năm trớc đây, nhng đối với rừng ma nhiệt đới thì vấn đề này chỉ mới đợc tiến hành từ những thập niên 30 của thế kỉ XX Nhìn chung các nhà nghiên cứu lâm học đều có quan điểm thống nhất: Hiệu quả tái sinh rừng đợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lợng cây con, đặc điểm phân bố và độ dài của thời kỳ tái sinh.
Theo Mangenot (1956), trong nhóm yếu tố khí hậu thuỷ văn ở vùng nhiệt đới yếu tố nhiệt độ chỉ có ảnh hởng khống chế thảm thực vật ở những vùng cao, còn yếu tố ánh sáng ảnh hởng đến đời sống của lớp cây dới tán rừng và sự tái sinh của quần thể.
Một đặc điểm tái sinh phổ biến dễ thấy ở rừng ma nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của loài cây a sáng
Nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở vùng nhiệt đới châu Phi, A.Ôbrêvin
(1938) nhận thấy, cây con của các loài u thế trong rừng ma có thể hiếm hoặc vắng hẳn và ông đã đi đến lý luận bức khảm tái sinh
Thảo luận
Tất cả các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên trên thế giới và trong nớc rất đa dạng và phong phú, đều có giá trị lý luận và thực tiễn ở những mức độ khác nhau và đều nhằm phục vụ cho kinh doanh, lợi dụng rừng hiệu quả và lâu bền Trên đây mới chỉ nêu một số nghiên cứu về phân chia trạng thái rừng, cấu trúc rừng, các mối quan hệ tơng quan có liên quan đến đề tài Xu hớng nghiên cứu cũng ngày càng chuyển dần từ định tính sang định lợng, thiên về lý thuyết sang ứng dụng thực tế Cũng chính từ việc đề cao ứng dụng thực tiễn mà những nghiên cứu đó đã đề cập đến nhiều khía cạnh phong phú nh cấu trúc tổ thành, cấu trúc theo đờng kính thân cây, cấu trúc theo chiều thẳng đứng, cấu trúc theo chiều nằm ngang. Đối tợng nghiên cứu là các lâm phần ít bị tác động thì việc định lợng hóa bằng các hàm toán học tơng đối thuận tiện, với kiểu rừng thứ sinh đã bị tác động mạnh hoặc mới phục hồi các quy luật dễ bị thay đổi hoặc cha ổn định và kết quả còn khác biệt nhau giữa các tác giả là điều khó tránh khỏi. Trong trờng hợp này cần thiết phải nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cho mỗi đơn vị cụ thể mới tạo khả năng ứng dụng trong thực tiễn.
Phần lớn các tác giả đã chú ý đến việc lựa chọn mô hình lý thuyết thích hợp để mô tả các đặc điểm của cấu trúc rừng nh đã nêu ở trên Trong đó cấu trúc N/D1.3 đợc quan tâm hàng đầu và sau đó đến cấu trúc N/Hvn Từ mô hình lý thuyết thích hợp, các tác giả bằng cách này hay cách khác đã xây dựng mô hình cấu trúc mẫu làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp lâm sinh phù hợp với từng điều kiện và mục tiêu kinh doanh cụ thể Cấu trúc N/Hvn là một trong những cơ sở xác định tầng tích tụ tán, từ đó có biện pháp điều tiết hợp lý.
Mặc dù đối tợng nghiên cứu rất phong phú và đa dạng, nhng những công trình đề cập ở trên là những định hớng quan trọng cho việc giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài Qua đó, tác giả mong muốn có phần đóng góp của mình về mặt cơ sở lý luận cũng nh thực tiễn để đề xuất biện pháp quản lý rừng nói chung và rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, tỉnhNghệ An nói riêng.
đối tợng và đặc điểm khu vực nghiên cứu
Đối tợng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1 Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu của đề tài là những trạng thái: Rừng non phục hồi (IIA, IIB), rừng nghèo (IIIA1) và rừng trung bình (IIIA2) tại khu bảo vệ nghiêm ngặt thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, tỉnh Nghệ An.
2.1.2 Địa điểm nghiên cứu Đề tài triển khai trong phạm vi Phân Khu bảo tồn nguyên vẹn của khu bảo tồn trên hai xã Châu Hoàn và Diên Lãm, huyện Quỳ Châu, tỉnh Nghệ An, tại các tiểu khu 224, 232, 238 và 240.
2.1.3 Giới hạn vấn đề nghiên cứu
Cấu trúc rừng nói chung, cấu trúc rừng tự nhiên nói riêng vô cùng phong phú và đa dạng Trong thời gian và điều kiện cho phép, đề tài chỉ đi sâu nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc thông qua một số quy luật cơ bản của tầng cây cao và tầng cây tái sinh làm cơ sở đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng tại khu bảo tồn.
2.2 Đặc điểm khu vực nghiên cứu
- Khu BTTN Pù Huống nằm trong toạ độ địa lý:
Từ 19 0 15' đến 19 0 29' vĩ độ bắc.
Từ 104 0 13' đến 105 0 16' kinh độ đông.
- Khu BTTN Pù Huống nằm trong vùng giáp ranh của 5 huyện:
Phía Bắc giáp huyện Quế Phong, Quỳ Châu.
Phía Đông giáp huyện Quỳ Hợp.
Phia Tây giáp huyện Tơng Dơng.
Phía Nam giáp huyện Con Cuông.
- Vùng lõi của Khu BTTN Pù Huống có diện tích 40.127,7 ha; Thuộc địa bàn hành chính của 5 huyện; thuộc 7 xã miền Tây - Tây Bắc tỉnh Nghệ An.
+ Huyện Quế Phong có diện tích 4.405,2 ha; Thuộc xã Quang Phong (Gồm 4 tiểu khu: 147, 148, 149, và 150).
+ Huyện Quỳ Châu có diện tích 11.696,0 ha; Thuộc 2 xã: Châu Hoàn và Diên Lãm (Gồm 10 tiểu khu: 224, 227, 228, 232, 230, 235, 236, 238, 239 và 240).
+ Huyện Quỳ Hợp có diện tích 1.851,2 ha; Thuộc 2 xã: Châu Cờng và Nam Sơn (Gồm 2 tiểu khu: 288A và 299A).
+ Huyện Con Cuông có diện tích 6.929,0 ha; Thuộc xã Bình Chuẩn (Gồm 5 tiểu khu: 726, 727, 728, 729 và 730).
+ Huyện Tơng Dơng có 15.305,2 ha; Thuộc 2 xã : Nga My, Xiềng My (Gồm 17 tiểu khu: 580, 587, 563, 568, 576, 577, 581, 584, 587, 592, 593, 598,
- Văn phòng Khu BTTN Pù Huống đóng tại Thị trấn Quỳ Hợp, Cách Thành phố Vinh 130 km về phía Tây Bắc.
Rừng ở khu vực nghiên cứu phân bố trên dãy núi cao chạy theo hớng Tây Bắc - Đông Nam Độ cao trung bình toàn khu vực từ 200 - 800m Dãy núi chính Pu Lon - Pù Huống cũng là dông núi cao nhất với các đỉnh Pu Lon 1.447m, Pù Huống 1.200m Các dông núi cao là ranh giới hành chính phân cách các huyện Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp, Con Cuông và Tơng Dơng. Địa hình Khu BTTN Pù Huống bị chia cắt mạnh và sâu, độ dốc phổ biến từ 15 0 đến 35 0 tạo nên nhiều sông suối dốc và hiểm trở nh Nậm Quàng, Nậm Gơm, Huổi Khì, Huổi Nây (Phía bắc); Nậm Chao, Huổi Kít, Nậm Ngàn (Phía Nam).
Pù Huống thuộc khu vực đầu nguồn của sông Cả và sông Hiếu Địa hình chia cắt tạo nên sự khác biệt khí hậu giữa sờn Bắc và sờn Nam Pù Huống.
2.2.1.3 Địa chất thổ nhỡng: Điều kiện lập địa Khu BTTN Pù Huống rất đa dạng, các yếu tố địa hình địa mạo, vị trí sờn Bắc, sờn Nam, độ dốc, độ dày tầng đất ảnh hởng lớn đến chất lợng lập địa. Đất đai Khu BTTN Pù Huống chủ yếu là đất Feralít phát triển trên nền đá mẹ khác nhau, hình thành nên 8 kiểu phụ khác nhau: Phát triển trên nền đáMácma axít; Phát triển trên nền đá trầm tích và biến chất có kết cấu hạt mịn,hạt thô; Phát triển trên đá Vôi; Phát triển trên đá Phún xuất feralít mùn; Và kiểu phụ đất hình thành từ phù sa mới nơi địa hình bằng, bãi bồi.
Trong khu bảo tồn có một số khe suối, nh khe Ngân (Tơng Dơng), khe Ton (Quế Phong) có phù sa khoáng và vàng trong đất nên thờng bị đào đãi, khai thác trái phép.
- Khí hậu Khu BTTN Pù Huống thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa.
- Thuộc vùng khí hậu thủy văn Bắc Trờng Sơn.
- Khí hậu phân hóa theo độ cao, đồng thời có sự khác biệt rõ giữa sờn Bắc (Số ngày ma, lợng ma, độ ẩm, số ngày ma phùn cao hơn) so với sờn nam
Pù Huống; Ngợc lại lợng bốc hơi, nhiệt độ mặt đất, nhiệt độ không khí sờn nam lại cao hơn sờn bắc Chi tiết có bảng dới đây:
Stt Nh©n tè khÝ hËu Quú
1 Nhiệt độ trung bình năm ( 0 c) 23,1 23,3 23,5 23,6
2 Nhiệt độ không khí cao nhất tuyệt đối ( 0 c) 41,3 40,8 42,0 42,7
3 Nhiệt độ tối thấp bình quân tuyệt đối ( 0 c) 0,4 - 0,3 2,0 1,7
4 Nhiệt độ mặt đất trung bình( 0 c) 26,4 26,7 26,4 27,0
5 Luợng ma trung bình năm (li) 1734 1641 1791,0 1286,0
6 Số ngày ma trung bình năm (ngày) 150 142 139 133
7 Số ngày ma phùn trung bình năm (ngày) 19,6 17,9 22,0 5,6
8 Lợng bốc hơi trung bình năm (li) 704,0 945,0 813,0 867,0
10 §é Èm tèi thÊp trung b×nh n¨m (%) 65 60 64 59
11 Lợng ma trung bình ngày lớn nhất (li) 290 208 249 192
Sự đa dạng khí hậu trên đây đã tạo nên sự đa dạng phong phú các loài thực vật tại Khu BTTN Pù Huống.
- Về chế độ thủy văn: Do chịu khí hậu nhiệt đới gió mùa và chia cắt phân hoá sâu sắc của địa hình nên các khe suối ở Pù Huống đều dốc, ngắn Là đầu nguồn của Sông Hiếu (Quế Phong, Quỳ Châu, Quỳ Hợp) và đầu nguồn của sông Cả (Tơng Dơng, Con Cuông) Mùa khô các khe suối nớc giảm sút, mùa ma nớc dâng nhanh dễ tạo nên lũ ống, lũ quét.
2.2.1.5 Tài nguyên rừng và đa dạng sinh học:
Theo kết quả điều tra, phúc tra rừng cho thấy Pù Huống là một trong những khu rừng có tài nguyên rừng giàu về trữ lợng, phong phú về thành phần loài. a) Tổng diện tích khu BTTN: 40.127,7 ha
- §Êt cã rõng: 31.668,9 ha ChiÕm 78,9%.
+ Rừng lá rộng thờng xanh: 24.299,7 ha Gồm:
Rừng giàu: 7.519,4 ha; Chiềm 23,7% đất có rừng.
Rừng trung bình: 8.365,8 ha; Chiếm 26,4% đất có rừng.
Rừng nghèo và rừng phục hồi: 8.414,5 ha; chiếm 26,6% đất có rừng. + Rừng hỗn giao (Cây gỗ + tre nứa): 4.770,5 ha; chiếm 15% đất có rừng. + Rừng tre nứa tự nhiên: 2.598,7 ha; Chiếm 8,3% đất có rừng.
- Đất cha có rừng: 8.458,8 ha; Chiếm 21,1% đất lâm nghiệp Gồm:
+ Đất có cây gỗ tái sinh: 4.995,6 ha; Chiếm 59% đất cha có rừng.
+ Đất có cây bụi: 2.498,5 ha; Chiếm 29,5% đất cha có rừng.
+ Đất trống, trảng cỏ: 964,7ha; Chiếm 11,5% đất cha có rừng. b) Tổng trữ lợng rừng: 3.586.700 m 3 gỗ; 45.556 ngàn cây tre nứa
- Rừng lá rộng thờng xanh: 3.205.100 m 3 ; Trung bình 132 m 3 /ha.
- Rừng tre nứa: 22.089 ngàn cây.
- Rừng hỗn giao (gỗ+nứa): 381.600 m3 và 21.467 ngàn cây tre nứa. c) Về thảm thực vật : Bao gồm các kiểu rừng chính:
- Rừng nhiệt đới ma ẩm lá rộng thờng xanh: Phân bố ở độ cao từ 200 đến 900m với các họ u thế là Re (Lauraceae), Dẻ (Fabaceae), Ba mảnh vỏ (Euforbiaceae), Đậu (Fabaceae), Cà phê (Rubiaceae), Dầu (Dipterocarpaceae).
- Rừng kín thờng xanh á nhiệt đới: Phân bổ từ độ cao trên 900m với các loài thực vật điển hình của ngành hạt trần nh Pơ mu, Sa mộc, Thông tre, Kim giao
Kiểu phụ rừng lùn: Là kiểu phụ với độ cao trên 1.200m.
Kiểu phụ rừng tre nứa.
Kiểu phụ rừng thứ sinh sau khai thác.
Kiểu phụ rừng trên núi đá vôi.
Kiểu phụ rừng thứ sinh sau nơng rẫy. d) Về đa dạng động vật, thực vật:
- Theo số liệu điều tra đánh giá ban đầu, năm 2005 phát hiện đợc tại khu BTTN Pù Huống có 1.122 loài thực vật bậc cao, thuộc 175 họ, 584 chi Cụ thể:
Ngành Thông đất: 1 họ, 2 chi, 4 loài.
Ngành Cỏ tháp bút: 2 họ, 2 chi, 7 loài.
Ngành Dơng xỉ: 17 họ, 33 chi, 65 loài.
Ngành Hạt trần: 7 họ, 9 chi, 14 loài.
Ngành Hạt kín: 138 họ, 533 chi, 1.032 loài Trong đó:
Lớp 2 lá mầm: 112 họ, 444 chi, 874 loài.
Lớp 1 lá mầm: 26 họ, 89 chi, 158 loài.
Về công dụng đã thống kê bớc đầu nh sau:
Cây cho tinh bột: 12 loài; Cho dầu béo: 15 loài; Cho quả và hạt ăn đợc: 40 loài; Cây làm rau và gia vị: 41 loài; Cây cho chất nhuộm: 6 loài; Cây cho ta nin: 21 loài; Song mây có giá trị: 4 loài; Cây làm cảnh: 39 loài; Nhóm cây cho gỗ: 220 loài.
- Về khu hệ động vật:
Khảo sát bớc đầu đã phát hiện tại Khu BTTN Pù Huống có 326 loài động vật có xơng sống
Trong đó: Lớp thú có 63 loài thuộc 24 họ, 9 bộ.
Lớp chim có 176 loài thuộc 44 họ, 14 bộ.
Lớp bò sát có 62 loài thuộc 15 họ, 2 bộ.
Lớp lỡng thê có 25 loài thuộc 6 họ, 1 bộ.
Khu BTTN Pù Huống có 33 loài thực vật, 45 loài động vật đợc xếp vào Sách đỏ Việt Nam Theo tiêu chí xếp loại của tổ chức bảo vệ thiên nhiên quốc tế IUCN, Pù Huống có 42 loài động, thực vật có nguy cơ đe dọa mang tính toàn cầu.
2.2.2 Hiện trạng kinh tế xã hội
Sau khi rà soát 3 loại rừng theo Chỉ thị 38/CT-TTg, Khu BTTN Pù Huống đã đợc điều chỉnh từ 49.806 ha (Quyết định 2452/QĐ-UB ngày 11/7/2002) xuống còn 40.127,7 ha
Mục tiêu, nội dung và phơng pháp nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các biện pháp nuôi dỡng và quản lý rừng ở khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống – Nghệ An.
- Xác định đa dạng loài
- Xác định cấu trúc tầng cây cao.
- Xác định cấu trúc tầng cây tái sinh.
- Đề xuất giải pháp nuôi dỡng và quản lý rừng.
Nội dung nghiên cứu
3.2 1 Nghiên cứu tổ thành và đa dạng loài
- Nghiên cứu tổ thành rừng
- Nghiên cứu chỉ số đa dạng
- Nghiên cứu chỉ số Phong phú
3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao
- Phân bố số cây theo đờng kính ( N/D1.3)
- Ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao ( N/H )
- Tơng quan giữa chiều cao với đờng kính (H-D1.3)
3.2.3 Nghiên cứu tình hình tái sinh rừng
- Ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao (N/H )
- Chất lợng cây tái sinh
- Mạng hình phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang.
- Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng
3.2.4 Đề xuất một số giải pháp nuôi dỡng và quản lý rừng bền vững
Phơng pháp nghiên cứu
Phơng pháp luận tổng quát: Sử dụng các phơng pháp truyền thống trong nghiên cứu điều tra rừng để thu thập số liệu; các phơng pháp thống kê toán học để xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác trong nghiên cứu khoa học.
3.3.1.1 Thu thập và kế thừa các tài liệu
- Điều kiện tự nhiên và dân sinh kinh tế trong khu vực nghiên cứu
- Hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu đã đợc theo dõi hàng năm thông qua chơng trình điều tra, theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp.
- Các loại bản đồ chuyên ngành của khu vực nghiên cứu.
- Các tài liệu tham khảo về lĩnh vực nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nớc.
- Kết quả nghiên cứu của các tác giả trớc đây làm cơ sở lựa chọn những hàm toán học thích hợp mô tả cấu trúc rừng tự nhiên thuộc đối tợng nghiên cứu.
Trước khi lập ô, tiến hành phân loại sơ bộ trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên nước ta
- Kiểu trạng thái II: Rừng non phục hồi sau nương rẫy hoặc sau khai thác trắng, kiểu rừng này là rừng cây gỗ có đường kính nhỏ, chủ yếu cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng mọc nhanh Trạng thái này chia làm 2 kiểu phụ:
+ Kiểu phụ II A : Rừng phục hồi còn non và đặc trưng bởi lớp cây tiên phong, ưa sáng, mọc nhanh, thường đều tuổi và kết cấu một tầng, D < 10cm,
G < 10 m 2 /ha, rừng có trữ lượng nhỏ, thuộc đối tượng nuôi dưỡng.
+ Kiểu phụ II B : Là trạng thái rừng phục hồi sau khai thác kiệt Phần lớn trạng thái này bao gồm những quần thụ non với những loài cây tương đối ưa sáng Thành phần loài phức tạp, không đều tuổi do tổ thành loài cây ưu thế không rõ ràng Vượt lên khỏi tán rừng có thể còn sót lại một số cây của quần thụ cũ nhưng trữ lượng không đáng kể, đường kính của tầng cây cao phổ biến không vượt quá 20cm.
- Kiểu trạng thái III: Trạng thái rừng đã qua khai thác chọn, là kiểu trạng thỏi đó bị tỏc động bởi khai thỏc của con người ở nhiều mức độ khỏc nhau làm cho kết cầu rừng có sự thay đổi Tuỳ theo mức độ tác động, khả năng tái sinh và cung cấp lâm sản mà có thể phân loại trạng thái khác nhau:
+ Kiểu phụ III A : Rừng thứ sinh qua khai thác chọn kiệt, đang phục hồi, khả năng khai thác bị hạn chế, cấu trúc rừng bị phá vỡ hoặc thay đổi cơ bản, trạng thái này có thể chia thành một số dạng trạng thái:
Trạng thái IIIA1: Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, cấu trúc rừng đã bị phá vỡ hoàn toàn, tán rừng bị phá vỡ từng mảng lớn, tầng trên còn sót lại một số cây cao nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn Độ tàn che dưới 0.3, G < 10 m 2 /ha, GD>40 < 2m 2 /ha, trữ lượng < 80m 3
Trạng thái IIIA2: Rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, đã hình thành tầng giữa vơn lên chiếm u thế với lớp cây đại bộ phận có D > 20-30cm Rừng có 2 tầng trở lên, tầng tán không liên tục đợc hình thành chủ yếu từ những cây cũ còn lại, có những cây to khoẻ vợt tán Độ tàn che S = 0.3-0.5, G = 10-15 m 2 /ha, GD>40 < 2m 2 /ha, trữ lượng 80-120 m 3
3.3.1.3 Thu thập số liệu trên ô tiêu chuẩn tạm thời
Trong mỗi trạng thái rừng, tiến hành lập 3 ụ tiờu chuẩn điển hỡnh cú tính đại diện cao cho khu vực nghiên cứu Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là1000m 2 (25x40m) cho đối tợng rừng trạng thái IIA, IIB và 2000 m 2 (40x50m) cho trạng thái rừng IIIA1, IIIA2 Trong mỗi OTC, đo đếm các chỉ tiêu sau: a §iÒu tra tÇng c©y cao Điều tra những cây có đờng kính ngang ngực (D1.3) từ 6 cm trở lên.
- Đánh số thứ tự cây, điều tra tên loài cây và thu thập mẫu tiêu bản để giám định những cây chưa biết
- Đo đường kính ngang ngực bằng thước kẹp kính theo hai chiều vuông góc
- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước đo cao Blumeleiss.
- Đo đường kớnh tỏn (Dt) thông qua hình chiếu của nó bằng thước sào theo hai chiều vuông góc.
- Chất lượng cây được đánh giá theo 3 cấp A, B, C Trong đó: Cây chất lượng
A là cây có một đỉnh sinh trưởng, cành phát triển đều, thân thẳng tròn, chiều cao dưới cành bằng hoặc lớn hơn nửa chiều cao cây Cây chất lượng B là cây có chiều cao dưới cành giống cây loại A nhưng bị cong, khuyết tật nhưng không ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ lợi dụng gỗ Cây chất lượng C là cây có chiều cao dưới cành cong, khuyết tật, ảnh hưởng đến chất lượng gỗ dẫn tới tỉ lệ lợi dụng gỗ thấp.
- Vẽ trắc đồ ngang của cây gỗ cho toàn bộ OTC với tỉ lệ là 1/100. b Điều tra cây tái sinh
Trong mỗi OTC, bố trí 12 ô dạng bản, với diện tích mỗi ô là 9 m 2 (3x3m). Các ô đợc bố trí trên các tuyến song song cách đều Nội dung điều tra gồm:
- Xác định tên loài cây, ®o chiÒu cao.
- Chất lượng cây tái sinh được phân theo 3 cấp: Cây tốt (A) là những cây có tán lá phát triển đều, tròn, xanh biếc, thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh Cây trung bình (B) là những cây sinh trưởng kém hơn cây tốt, không cong queo sâu bệnh, cụt ngọn, ít khuyết tật Cây xấu (C) là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều, bị sâu bệnh.
- Điều tra cây bụi thảm tơi: Trong các ODB tiến hành xác định tên các loài cây bụi thảm tơi, chiều cao bình quân, độ che phủ
Tài liệu đo đếm từ các ô tiêu chuẩn đợc xem xét trớc khi đa vào xử lý nhằm loại bỏ các giá trị bất thờng trong quá trình đo đếm Việc loại bỏ sai số đợc thực hiện bằng phơng pháp của Rumski Sau khi loại bỏ sai số thô, số liệu đợc sắp xếp theo tổ, số tổ đợc xác định theo công thức thực nghiệm (Nguyễn Hải Tuất, 1982).
Với: m: số tổ; n: số cây trong OTC.
Trong đó: Xmax, Xmin là trị số lớn nhất và nhỏ nhất của chỉ tiêu điều tra đã quan sát đợc; m là số tổ.
3.3.2.2 Xác định công thức tổ thành a §èi víi tÇng c©y cao
Tính tỷ lệ tổ thành cây cao theo công thức:
- N%: tỷ lệ phần trăm số cá thể của loài so với tổng số cây trong OTC.
- G%: tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang của loài so với tổng tiết diện ngang của tất cả các cây trong OTC.
Viết cụng thức tổ thành Loài nào cú tỷ lệ lớn thỡ viết trước, loài nào cú tỷ lệ nhỏ thỡ viết sau, cho đến khi tổng IV% của các loài đạt 50%. b Đối với cây tái sinh
- Tính số lượng cá thể bình quân của một loài theo công thức. m
Trong đó: N là tổng số cá thể của các loài m là tổng số loài
Xtb là số lượng cá thể bình quân của một loài.
- Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành Loài nào có số lượng cá thể lớn hơn số lượng cá thể bình quân thì được tham gia vào công thức tổ thành Nếu số lượng cá thể tham gia quá nhiều thì có thể lặp lại bước này lần nữa.
- Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức.
Trong đó: Ki là hệ số tổ thành của loài i
Xi là số lượng cá thể của loài i
N là tổng số lượng của các loài.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Phân loại trạng thái rừng
Phân loại trạng thái rừng là việc làm đầu tiên trong công tác nghiên cứu cũng nh kinh doanh rừng nhằm xác định rõ đối tợng nghiên cứu, đối tợng kinh doanh và định hớng cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp. Đề tài dựa vào tiêu chuẩn phân loại trạng thái rừng của Loeschau để phân chia trạng thái trong quá trình điều tra tài nguyên rừng Trong đó chú trọng đến chỉ tiêu định lợng nh tổng tiết diện ngang, đờng kính bình quân, độ tàn che; đồng thời kết hợp với việc mô tả trực tiếp kiểu trạng thái rừng trong quá trình điều tra ngoài thực địa Từ kết quả thu thập đợc tiến hành phân loại các trạng thái rừng nh sau:
Trạng thái rừng IIA hiện tại phân bố ở độ cao 450 m, nhng phân bố tập trung ở độ cao 400-600 m so với mực nớc biển, chủ yếu ở sờn núi dốc thoải. Trạng thái này đợc hình thành sau canh tác nơng rẫy hoặc khai thác trắng nh- ng đã có thời gian phục hồi tự nhiên
Tổ thành chủ yếu bao gồm các loài cây a sáng nh Ràng ràng, Vạng trứng, Lòng mang, Ba bét, Bời lời… Số lợng cây lớn ít, phẩm chất kém và ít có giá trị Đờng kính bình quân dới 10 cm, tổng tiết diện ngang dới 10 m 2 Các chỉ tiêu cụ thể: Đờng kính bình quân biến động từ 9.71 đến 10.21 cm; tổng tiết diện ngang trên ha từ 6.02 đến 7.35 m 2 ; mật độ từ 790 đến 870 cây/ ha, chiều cao bình quân từ 9.59 đến 10.32m
Bảng 4.1 Kết quả phân loại trạng thái rừng hiện tại
OTC Trạng thái N/ha (cây) D (cm) H (m) G / ha (m 2
Trạng thái này chủ yếu cũng là rừng phục hồi sau nơng rẫy hoặc sau khai thác kiệt Tổ thành gồm các loài cây a sáng nh Thành nghạnh, Ba bét, Chẹo, Mò hơng, Bời lời, Ràng ràng, … sinh trởng và phát triển Các loài cây tái sinh là cây con của những cây gỗ tơng đối a sáng và những cây gỗ lâu năm nh Máu chó, Trờng, Giổi, Táu, … Trạng thái rừng này đã có số lợng cây lớn đáng kể, thành phần loài phức tạp, loài cây u thế không rõ Đờng kính bình quân trên 10 cm 2 , tổng tiết diện ngang trên ha trên 10 m 2 / ha Các chỉ tiêu cụ thể: G / ha 15.57 đến 17.49 m 2 /ha, mật độ từ 920 đến 1010 cây/ ha, đờng kính bình quân từ 14.05 đến 14.74 cm, chiều cao bình quân từ 11.65 đến12.33 m
Trạng thái này thờng phân bố xen kẽ ở các đai cao, từ độ cao 400-700 m ở trạng thái này, cấu trúc rừng bị tác động mạnh, độ tàn che 0.5-0.55 Đây là trạng thái rừng bị khai thác kiệt trong 8 - 10 năm trở lại đây, tầng trên chỉ còn những cây cong queo, dây leo, bụi rậm và tre nứa xâm lấn, G / ha < 10 m 2 /ha Trạng thái này bao gồm một số quần xã thực vật rừng thuộc kiểu thứ sinh nhân tác trên đất thoái hóa, khả năng phục hồi rất khó Các chỉ tiêu định lợng : G / ha từ 8.25 đến 9.83 m 2 /ha, mật độ từ 405 đến 580 cây/ha, đờng kính bình quân từ 14.42 đến 15.41cm, chiều cao bình quân từ 11.77 đến 12.55 m.
Trạng thái IIIA2 phân bố ở độ cao từ 400-700 m, tập trung nhiều ở độ cao từ 500-600 m Trạng thái này bao gồm những diện tích rừng đã bị khai thác ở mức trung bình hoặc mạnh trong thời gian từ 10-12 năm trớc, với đặc điểm tán rừng đã bị phá vở Hoàn cảnh rừng cũng nh cấu trúc của rừng vốn có bị thay đổi mạnh, số lợng cây lớn còn lại ít, phẩm chất kém đến trung bình, độ tàn che từ 0.65-0.7.
Các chỉ tiêu định lợng cụ thể: G / ha từ 15.27 đến 15.94 m 2 /ha, mật độ từ 420 đến 535 cây/ha, đờng kính bình quân từ 18.63 đến 20.82 cm, chiều cao bình quân từ 14.71 đến 14.94 m.
4.1.5 Một số nhận xét từ kết quả phân loại trạng thái rừng hiện tại ở khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, tỉnh Nghệ An
Kết quả phân loại trạng thái rừng hiện tại ở khu bảo tồn trên cơ sở số liệu trên 12 OTC cho thấy, việc vận dụng hệ thống phân loại của Loeschau đ- ợc viện Điều tra Quy hoạch rừng bổ sung là hoàn toàn phù hợp.
Kết quả nghiên cứu của đề tài càng làm rõ thêm tính khoa học và thực tiễn của cách phân loại sinh thái, phát sinh và hình thái trong một số loại rừng ở nớc ta mà một số tác giả trớc đã nghiên cứu Muốn xác định trạng thái hiện tại của rừng phù hợp đòi hỏi phải phân tích đánh giá một cách toàn diện về định tính cũng nh định lợng, đặc biệt là đối với các trạng thái rừng hiện tại mà các chỉ tiêu định lợng nằm ở ngỡng ranh giới giữa hai loại trạng thái Trong tr- ờng hợp này cần phân tích kỹ trên quan điểm sinh thái và căn cứ vào tổ thành loài cây, nguồn gốc phát sinh thì mới có thể xác định trạng thái phù hợp.
Việc phân loại rừng theo trạng thái tức là phân chia đối tợng rừng theo diễn thế, theo giai đoạn phục hồi, giai đoạn phát triển và theo mức độ tác động, nó thể hiện sự biến đổi của quy luật kết cấu, trữ lợng và chất lợng rừng.
Tổ thành rừng và đa dạng sinh học
Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian – Phùng Ngọc Lan (1986) [14]
Hệ sinh thái rừng tự nhiên phát sinh, tồn tại và phát triển theo quy luật khách quan, đợc phản ánh qua cấu trúc rừng Cấu trúc rừng là hình thái phản ánh mối quan hệ sinh thái Vì vậy, muốn tìm hiểu và phát triển rừng có hiệu quả, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu cấu trúc rừng Việc nghiên cứu nhằm tìm ra một mô hình cấu trúc mẫu, có khả năng tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa, có sự kết hợp hài hòa của các nhân tố để tạo ra một quần thể rừng bền vững, cho sản lợng cao và tác dụng phòng hộ tốt nhất, đáp ứng mục tiêu đã định
Tổ thành rừng là nhân tố cấu trúc sinh thái có ảnh hởng quyết định tới các nhân tố sinh thái và hình thái khác của rừng Tổ thành rừng là một trong những chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá tính bền vững, tính ổn định, tính đa dạng sinh học trong hệ sinh thái rừng, có ảnh hởng đến định hớng kinh doanh, lợi dụng rừng, phản ánh năng lực bảo vệ và duy trì cân bằng sinh thái.
Tổ thành rừng càng phức tạp bao nhiêu thì rừng càng có tính thống nhất hoàn hảo cân bằng và ổn định bấy nhiêu Do tổ thành phức tạp mà hệ sinh thái rừng tự nhiên luôn luôn là hệ sinh thái hoàn hảo và có lợi nhất trong việc sản xuât sinh khối, phòng trừ sâu bệnh hại, chống xói mòn đất, duy trì độ phì của đất, bảo vệ môi trờng sinh thái. Để biểu thị mức độ tham gia của từng loài cây trong lâm phần, ngời ta thờng gán cho chúng một chỉ số hay còn gọi là hệ số tổ thành Tập hợp các hệ số tổ thành và loài cây tơng ứng, gọi là công thức tổ thành Đề tài sử dụng chỉ số IV% tính theo công thức (3.3) làm chỉ tiêu biểu thị hệ số tổ thành Kết quả tính toán cụ thể đợc tổng hợp ở bảng 4.2.
Bảng 4.2 Công thức tổ thành tầng cây cao
Trạng thái OTC Công thức tổ thành loài theo số cây và tổng tiết diện ngang (%) IIA
18.20Rr 11.54D 10.83Vtg 8.47Lm 7.86Bb 7.85Bl 7.16Tr 15.07Vtg 13.89Rr 10.92D 10.59Lm 9.61Bb 7.17Bl 5.54Tr 15.94Rr 11.77D 9.79Vtg 7.92Lm 7.66Tr 7.43Bb 6.66Bl 5.11Sl IIB 4 16.41Thn 15.66D 6.84Trg 6.76Tr 6.13Bb 5.55T 5.86Va
17.09D 10.03Mc 8.53Rg 7.12Bl 6.04Cht 5.85Gi 5.49Sl 5.15Trg 5.03Rr
15.50D 9.36Mc 8.65Sl 8.43Gi 7.71Cht 7.29T 5.03Bb 4.58Rg 4.51B
16.38Tm 9.49D® 8.10Tb 6.86Tr 5.64Ch 5.18Vt 5.11Vtg 10.07Tm 8.68Tb 8.12Co 7.97 Rr 5.83Ng 5.50S 4.54Tr 15.78Tm 10.07D® 8.38Dc 6.21Vt 5.23Tht 4.78Tr IIIA2
12.82T 12.71Dx 7.84Ch 6.92Tra 5.78Sl 4.93G 18.03T 8.96Gi 7.95Tm 7.15Dx 6.26Trg 6.56Sl 12.82T 10.97Sl 6.80Trg 6.74B 6.48D® 6.30Dg 5.27Dx 5.18Lx
Kết quả xác định tổ thành cho thấy: Các trạng thái rừng tự nhiên ở đây có số lợng loài biến động rất lớn, từ 18–37 loài, cấu trúc tổ thành tơng đối phức tạp Tổ thành cụ thể của từng trạng thái nh sau:
- Trạng thái IIA: Số lợng dao động từ 18-20 loài, trong đó 7-8 loài chiếm u thế tham gia vào công thức tổ thành Cụ thể: những loài chiếm tỉ lệ cao nh Ràng ràng (18.20%), Vạng trứng (15.07%), Dẻ (11.54%), Lòng mang (10.59%); các loài khác chiếm tỉ lệ thấp hơn nh Ba bét (9.61%), Trám (7.66%), Bời lời (7.17%), thấp nhất là Săng lẻ (5.11%) Những loài khác có mặt trong OTC nhng không tham gia vào nhóm loài cây chiếm u thế nh Kháo,
Hu đay, Lá nến, Dung, trứng cá…
Nhìn chung, tổ thành trạng thái IIA bao gồm các loài cây a sáng mọc nhanh nh Ràng ràng, Ba bét, Lòng mang; một số loài vừa có giá trị kinh tế vừa có khả năng phòng hộ nh Dẻ, Bời Lời, Trám, Săng lẻ, Kháo, … đây là những loài cây gỗ lớn có thể vơn lên chiếm tầng trên của tán rừng, có khả năng phát triển thành những quần thụ đóng vai trò chủ đạo trong việc xác lập hoàn cảnh rừng nếu đợc quan tâm xúc tiến bằng các biện pháp kĩ thuật lâm sinh phù hợp. Ngoài ra, chúng còn là những cây có đờng kính lớn, tán rậm, rễ phát triển khá mạnh, có khả năng làm giảm xói mòn, rửa trôi bề mặt đất Bên cạnh đó còn một số loài nh Hu đay, Dung, Trứng cá… là những loài a sáng, sống ở tầng d- ới có khả năng phát huy tốt chức năng phòng hộ của rừng Trong quá trình nuôi dỡng, cần có các biện pháp điều tiết mật độ, tạo điều kiện để cho những loài cây có giá trị nh Dẻ, Trám, Săng lẻ, Kháo… sinh trởng và phát triển tốt,tham gia vào công thức tổ thành với tỉ lệ cao trong lâm phần.
- Trạng thái IIB: Số loài có mặt là 20-22 loài, trong đó 9-11 loài chiếm - u thế tham gia vào công thức tổ thành Các loài chiếm tỉ lệ cao nh Dẻ (17.07%), Thành ngạnh (16.41%), Bời lời (9.36%), Săng lẻ (8,65%), Giổi (8,63%); Các loài chiếm tỉ lệ thấp hơn trong tổ thành là Chẹo (7.71%), Táu (7.29%), Trờng (6.84%), Ba bét (6,13%), Vàng anh (5,86%), Mò hơng (5,41%), Ràng ràng (5.53%), Máu chó (4.63%), Re gừng (4.58%), Ngát (4.57%), Bời lời (4.51%) Các loài có mặt nh Bộp, Dung, Kháo, Thôi ba, Thôi chanh, Thẩu tấu, Trám, Vàng tâm, Vạng trứng… nhng không tham gia vào nhóm loài cây chiếm u thế.
Nh vậy, tổ thành trạng thái rừng IIB bao gồm các loài cây vừa có giá trị kinh tế vừa có khả năng phòng hộ tham gia vào tổ thành là Dẻ, Săng lẻ, Bời lời, Chẹo, Giổi, Trờng, Re gừng, máu chó, Mò hơng, Vàng tâm, Bộp, Kháo, Trám… Đó là những cây gỗ lớn, có thể vơn lên tầng trên, giữ vai trò chủ đạo trong việc xác lập và chi phối hoàn cảnh rừng Bên cạnh đó, các loài kém giá trị nh Thành ngạnh, Ba bét, Ràng ràng, Ngát, Thẩu tấu, Thôi ba, Thôi chanh, là những cây tầng d
… ới phát triển mạnh, xanh quanh năm và sự có mặt của những loài này có tác dụng làm tăng thêm độ che phủ , tăng cờng khả năng phòng hộ, bảo vệ môi trờng và tính đa dạng sinh học của rừng Tuy nhiên, trong quá trình tiến hóa và theo quy luật sinh tồn, cũng nh để đáp ứng mục tiêu thì cần loại bỏ dần những loài cây kém giá trị và tạo điều kiện cho những loài cây có giá trị sinh trởng phát triển tốt.
- Trạng thái IIIA1: Số loài có mặt dao động từ 28-34 loài, trong đó 5-7 loài chiếm u thế tham gia vào công thức tổ thành rừng Các loài chiếm tỉ lệ cao trong tổ thành là Táu muối (16.38%), Dẻ đỏ (10.07%), Dẻ cau (8.38%), Thôi ba (8.68%), Cà ổi (8.12%); Các loài chiếm tỉ lệ thấp hơn nh, Ràng ràng (7.97%), Trám (6.86%), Vàng tâm (6.21%), Ngát (5.83%), Chẹo (5.64%), Sòi (5.50%), Thẩu tấu (5.23%), Vạng trứng (5.11%), Trám (4.78%), Những loài có mặt nhng không tham gia vào nhóm loài cây u thế là Côm, Gội, Chò chỉ, Kháo, Máu chó, Mò cua, Re hơng, Thị rừng, Vải rừng, Bời lời, Bứa, Dâu da, Lòng mang, Lòng trứng, Vàng anh…
Nh vậy, trạng thái IIIA1 rừng bị tác động nhiều lần, không theo quy tắc, cấu trúc bị phá vỡ nhng nhờ có khoanh nuôi, rừng đang đợc phục hồi Do quá trình khai thác chọn, những loài có giá trị kém nh Táu muối, Thôi ba, vạng trứng, Trám tham gia vào tổ thành rừng với tỉ lệ khá cao; các loài nh Dẻ, Chẹo, Ràng ràng, Vàng anh… chiếm tỉ lệ tơng đối cao về tiết diện Bên cạnh đó các loài cây a sáng mọc nhanh xuất hiện ở các lỗ trống nh Ngát, Thẩu tấu, Thành nghạnh, Màng tang… đây là những loài tiên phong, a sáng mọc nhanh.
Do vậy, muốn rừng đạt tới một cấu trúc ổn định, bền vững lâu dài, cần phải có những biện pháp lâm sinh tác động nhằm điều chỉnh cấu trúc tổ thành loài cây sao cho hợp lý.
- Trạng thái IIIA2: Số loài dao động từ 27-30 loài, trong đó 5-6 loài chiếm u thế tham gia vào công thức tổ thành Chiếm tỉ lệ cao nhất là Táu mật (18.03%), tiếp đến là Dẻ xanh (12.71%), Săng lẻ (10.97%), Giổi (8.96%), Chẹo (7.84%), các loài chiếm tỉ lệ thấp hơn là Dẻ gai, Dẻ đỏ, Trờng, Trâm, Lim xanh và thấp nhất là Gội (4.93%) Các loài có mặt nhng không tham gia vào nhóm loài cây u thế là Ô rô, Chò, Dung, Mò hơng, Mò cua, Nanh chuột,
Re, Sến, Máu chó, Vạng trứng, Kháo, Kiền kiền, nanh chuột, Mang tía,…
Nh vậy, ở trạng thái IIIA2 rừng bị tác động nhng đang đợc phục hồi tốt, các loài có giá trị nh Táu, Giổi chiếm tỉ lệ cao, đặc biệt đã có sự phục hồi của Loài Lim xanh; tuy nhiên những loài ít giá trị hơn vẫn đang chiếm u thế nh
CÊu tróc tÇng c©y cao
4.3.1 Phân bố số cây theo đờng kính
Phân bố số cây theo đờng kính là một trong những đặc trng quan trọng của quy luật kết cấu lâm phần Nếu trên quan điểm kinh doanh lợi dụng gỗ thì mỗi đơn vị phân loại cần chọn những lâm phần sản lợng cao, có phân bố N/
D1.3 ổn định và phù hợp với mục đích kinh doanh ở khu vực nghiên cứu với mục đích bảo tồn, bảo vệ hệ sinh thái, đáp ứng các mục tiêu môi trờng và kinh tế Do đó phân bố N/D1.3 của các trạng thái rừng là cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý bảo vệ chung cho các trạng thái rừng phát triển tốt, bảo vệ môi trờng, cho sản lợng gỗ cao và hệ sinh thái ổn định bền vững.
Phân bố N/D1.3 thể hiện sự sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo không gian và thời gian Đối với rừng tự nhiên phân bố số cây theo cỡ đờng kính hợp lý thì cây rừng tận dụng tối đa tiềm năng điều kiện lập địa và tạo ra năng suất sinh khối cao nhất Khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần trớc hết cần tính toán các đặc trng mẫu về đờng kính.
Bảng 4.5 Kết quả tính toán các đặc trng mẫu D1.3
TTR OTC Nô N/ha D 1.3 S S ^ S% SK EX
Từ kết quả bảng 3 cho thấy: ở các trạng thái rừng khác nhau thì đặc tr- ng mẫu về D1.3 cũng khác nhau, thậm chí trong cùng một trạng thái rừng cũng có sự khác nhau.
- Đờng kính bình quân D 1.3: Trạng thái IIA, IIB đờng kính bình quân ở các OTC có sự khác nhau là do hai nguyên nhân chính; thứ nhất là do thời gian phục hồi khác nhau, sau đó là do vị trí địa hình khác nhau ở trạng thái IIIA1 và IIIA2 đờng kính bình quân không thể hiện rõ quy luật vì ảnh hởng của quá trình khai thác chọn tác động nhiều lần
- Hệ số biến động S%: Do sự phân hóa đờng kính và số cây trong các OTC nên hệ số biến động S% ở các trạng thái có sự sai khác rõ nét Trạng thái IIA S% biến động từ 15.11%-18.00%, trạng thái IIB S% biến động từ 19.42%-31.72%, trạng thái IIIA1 biến động từ 27.56%-38.13%, trạng thái IIIA2 S% biến động từ 31.50%-36.31% Nh vậy, trạng thái IIA và IIB S% nhỏ nhất và tơng đối đồng đều giữa các OTC Đây là đặc điểm của rừng non phục hồi sau nơng rẫy hoặc khai thác trắng Hai trạng thái còn lại hệ số biến động t- ơng đối lớn là do kết quả của việc khai thác chọn thô trớc kia, việc khai thác chỉ chú ý đến những đối tợng có đờng kính lớn, chiều cao lớn, khai thác những cây có phẩm chất tốt, cây chừa lại là những cây cong queo, sâu bệnh,phẩm chất xấu, kém giá trị… Do đối tợng là rừng tự nhiên nên đa dạng về thành phần loài cây, đa dạng về cấp tuổi, sinh trởng giữa các loài khác nhau, kể cả sinh trởng giữa các cây trong cùng một loài cũng có sự khác nhau.
- Về độ lệch Sk: Độ lệch ở 12 OTC của 3 trạng thái đều > 0, điều này chứng tỏ đỉnh đờng cong phân bố đều lệch trái so với số trung bình, phần lớn cây rừng tập trung ở cỡ kính nhỏ, đờng kính càng lớn số cây càng ít đi; cây rừng tập trung ở cỡ kính 10 – 14 qua đó cho thấy rừng đang trong giai đoạn phục hồi, phát triển mạnh.
- Về độ nhọn EX: ở các trạng thái khác nhau có sự sai khác rõ nét về độ nhọn, trạng thái IIA có Ex > 0 và từ 2.775 – 3.603, trạng thái IIB có Ex < 0 và từ -0.781 – -0.009, trạng thái IIIA1 từ - 0.510 – 0.035, trạng thái IIIA2 có
Kết quả trên cho thấy trạng thái IIB có đỉnh đờng cong bẹt hơn so với phân bố chuẩn, điều đó chứng tỏ cây rừng phân bố khá phân tán xung quanh đờng kính bình quân, trạng thái IIIA1 có OTC đờng cong bẹt hơn và có OTC đờng cong nhọn hơn so với phân bố chuẩn, trạng thái IIA và IIIA2 có đỉnh đ- ờng cong nhọn hơn so với phân bố chuẩn
Trong nghiên cứu cấu trúc rừng thì việc phân chia cỡ kính cũng hết sức quan trọng, nó giúp cho việc xác lập các quy luật đợc thuận tiện Đề tài sử dụng công thức thực nghiệm của Brooks và Caruther (Nguyễn Hải Tuất, 2006)
[27 ] Phân bố N/D1.3 đợc mô phỏng bằng hai dạng hàm thông dụng là hàm weibull và hàm khoảng cách, qua kiểm tra cho thấy hàm weibull biểu thị tốt hơn hàm khoảng cách Kết quả mô phỏng phân bố N/D1.3 theo hàm weibull đợc thể hiện trong bảng 4.6.
Bảng 4.6 Kết quả nắn phân bố số cây theo đờng kính N/D1.3
TTR OTC Ph©n bè α λ Xn 2 X05 2 KÕt luËn
Qua bảng trên ta thấy hàm weibull mô phỏng tốt quy luật phân bố N/
D1.3 Trong 12 OTC thì Xn 2 tính toán của 11 OTC nhỏ hơn X05 2 , vì thế có thể kết luận với đặc điểm phân bố N/D1.3 của rừng tự nhiên thứ sinh và rừng tự nhiên phục hồi tại địa bàn nghiên cứu thì việc sử dụng hàm weibull để mô phỏng là hợp lý Với < 3, chứng tỏ đỉnh của các phân bố đều lệch trái, phảnα < 3, chứng tỏ đỉnh của các phân bố đều lệch trái, phản ánh thực tế của rừng phục hồi; tham số đặc trλ đặc tr ng cho độ nhọn của đờng cong phân bố biến động từ 0.0007 – 0.1692 Nhìn chung khi đờng kính tăng lên thì số cây giảm đi Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm đợc minh họa ở hình 4.1.
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Ph©n bè N/D1.3 theo ham Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Ph©n bè N/D1.3 theo ham Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Ph©n bè N/D1.3 theo ham Weibull
Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull
Ph©n bè N/D1.3 theo ham Weibull
Hình 4.1 Biểu đồ phân bố số cây theo đờng kính
Từ các biểu đồ trên cho thấy: ở các trạng thái cây rừng tập trung ở cỡ kính 8-18 cm, điều này cho thấy rừng đang trong quá trình phục hồi, những thế hệ cây già cỗi đang đợc tầng cây tái sinh có triển vọng thay thế; nh vậy công tác khoanh nuôi thực sự có hiệu quả, trong tơng lai rừng có khả năng phát triển tốt, cho sản lợng cao Biện pháp khoanh nuôi hiện tại và tơng lai sẽ có tác dụng rất tốt, bên cạnh đó cần tiến hành chặt đi một số loài cây có giá trị kém, phẩm chất xấu nhng có số lợng nhiều, đẩy mạnh công tác khoanh nuôi, bảo vệ rừng góp phần phục vụ công tác quản lý, bảo vệ và sử dụng tài nguyên rừng bền vững Một số OTC trạng thái IIIA1 và IIIA2 phân bố N/D1.3 không tuân theo quy luật phổ biến là có dạng giảm hoặc chữ J mà có dạng phân bố lệch trái, đỉnh phân bố tơng ứng với cỡ kính thứ 3 kể từ cỡ kính bắt đầu đo.
4.3.2 Ph©n bè sè c©y theo chiÒu cao
Cấu trúc tầng thứ của rừng phản ánh đặc trng sinh thái của quần thể thực vật rừng hiện tại trong không gian theo chiều thẳng đứng Cấu trúc tầng thứ còn phản ánh bản chất sinh thái nội bộ hệ sinh thái rừng, là hình thức bên ngoài biểu thị nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, phản ánh mối quan hệ giữa cây rừng với môi trờng vật lý và vi sinh vật xung quanh Nó mô phỏng một loạt các mối quan hệ giữa các tầng rừng với nhau, giữa cây cao với cây thấp, giữa các cây cùng loài hay khác loài, cùng tuổi hay khác tuổi Sự phân tầng tạo tiền đề cho nhiều loài cây có thể chung sống hài hòa trong một hệ sinh thái, do đó cho phép hệ sinh thái đạt năng suất tổng hợp cao và phát triển bền vững.
Phân bố N/Hvn là một trong những quy luật cơ bản của lâm phần Việc nghiên cứu phân bố N/Hvn cũng cần đợc chú trọng trong công tác kinh doanh,nuôi dỡng nhằm điều chỉnh cấu trúc rừng phù hợp tạo điều kiện cho rừng sinh trởng và phát triển ổn định Từ kết quả điều tra tiến hành chỉnh lý tính toán đặc trng mẫu
Bảng 4.7 Kết quả tính toán các đặc trng mẫu Hvn
TTR OTC Nô N/ha H vn S S ^ S% SK EX
Qua bảng trên ta có nhận thấy:
Đề xuất một số giải pháp quản lý rừng bền vững
Diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp dần, suy thoái về mặt số lợng cũng nh chất lợng Với quan điểm xây dựng, quản lý, bảo vệ và sử dụng bền vững trên từng đối tợng cụ thể; đề tài thông qua kết nghiên cứu cấu trúc rừng hiện tại ở Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống nhằm góp bổ sung cơ sở lý luận của nghiên cứu cấu trúc rừng, làm cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp điều tiết cấu trúc theo hớng phát huy tốt chức năng bảo tồn nguồn gen, phòng hộ, bảo vệ môi trờng sinh thái, nâng cao năng suất và tính ổn định của hệ sinh thái rừng tại khu vực nghiên cứu Từ kết quả nghiên cứu, có thể đề xuất một số giải pháp nh sau:
Kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ một số vấn đề về cấu trúc rừng tại khu vực bảo tồn thiên nhiên Pù Huống Với đặc điểm tổ thành loài cây phong phú và đa dạng tạo nên nét đặc sắc riêng của khu vực.
Tuy nhiên với những nghiên cứu tổng quát về hệ sinh thái rừng không thể đáp ứng đợc nhu cầu của một khu bảo tồn Do đó cần có những nghiên cứu chi tiết từng sinh cảnh đã tạo nên hệ sinh thái đó, xác định tổ thành và các loài u hợp cho mỗi dạng sinh cảnh trong Khu bảo tồn và từ đó tìm ra phơng pháp đánh giá nhanh nhất khi nghiên cứu cấu trúc cũng nh sự đa dạng loài cho từng sinh cảnh Về mặt lý luận, việc nghiên cứu cấu trúc của hệ sinh thái cung cấp đợc những mô hình có ích để mô phỏng, cải tiến nhằm cải thiện tình hình rừng tuân theo những quy luật sinh thái của tự nhiên Trong khu bảo tồn nên đặt hệ thống các ô định vị để phục vụ cho những nghiên cứu lâu dài làm cơ sở đánh giá tài nguyên rừng, đồng thời từ số liệu đo đếm định kỳ có thể xây dựng mô hình cấu trc mẫu theo mục đích bảo tồn và phát triển rừng.
Phân loại rừng phục vụ cho công tác điều tra lâm học và áp dụng các giải pháp lâm sinh, trong thực tế có thể căn cứ vào các chỉ tiêu định lợng, định tính đã nêu ở phần 4.1 để xác định các trạng thái rừng và đề xuất các giải pháp quản lý rừng Kết quả này có thể áp dụng phù hợp cho khu bảo tồn và các vùng lân cận.
Quy luật phân bố số cây theo đờng kính (N/D1.3), chiều cao (N/Hvn) đợc xem là những quy luật phân bố quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần. Biết đợc các quy luật này có thể dễ dàng xác định đợc số cây tơng ứng từng cỡ kính hay cỡ chiều cao, và cũng là cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật cần tác động để rừng nhanh chóng đáp ứng mục tiêu kinh doanh.
4.5.2 Về bảo vệ và phát triển rừng
Về công tác bảo vệ và phát triển rừng mang tính chất tổng hợp và tại khu vực nghiên cứu công tác này trong những năm qua đã đợc chú trọng thờng xuyên Tuy nhiên qua kết quả nghiên cứu cho thấy đối tợng rừng ở đây rất phức tạp Một số đối tợng nghiên cứu, cấu trúc đã bị tác động nên ảnh hởng không nhỏ đến khả năng phòng hộ, cảnh quan, môi trờng Từ kết quả nghiên cứu, đề xuất một số giải pháp quản lý cho khu vực nhằm cải thiện tình hình rõng nh sau: a Giải pháp về tổ chức quản lý
- Cần có quy hoạch cụ thể và phân chia khu bảo vệ nghiêm ngặt thành các khu khác nh Khu vực phục vụ tham quan du lịch, khu vực phục vụ cho nghiên cứu khoa học, khu vực khoanh nuôi phục hồi, khu vực phục vụ cho việc giáo dục môi trờng ở khu vực khoanh nuôi phục hồi có thể sử dụng các biện pháp lâm sinh để tác động vào nhằm điều chỉnh tổ thành, điều chỉnh mật độ nhằm thúc đẩy sinh trởng và phát triển của rừng và làm cho rừng giữ đợc tính đa dạng về loài.
- Việc bảo tồn nguồn gen không phải là bảo tồn một loài cây cụ thể nào mà phải bảo tồn toàn bộ sinh cảnh của chúng, chuyển từ việc chỉ quản lý bảo vệ rừng sang quản lý bảo vệ hệ sinh thái phức tạp Vì vậy một vấn đề đặt ra là diện tích của khu bảo vệ nghiêm ngặt cần đợc mở rộng thêm, có nh thế mới dễ dàng bảo vệ đợc hệ sinh thái.
- Mục đích của việc bảo vệ và bảo tồn rừng là phục vụ cho con ngời, cho sự phát triển Do đó cần khai thác và sử dụng lợi ích tổng hợp của chúng nh khai thác nguồn gen, khai thác tiềm năng du lịch sinh thái, khai thác sản l- ợng gỗ những cây đến tuổi thành thục tự nhiên, cây trong quá trình tỉa tha bởi vì không chỉ giữ gìn cho mai sau mà còn phải phục vụ cho hiện tại Mặt khác, nếu không khai thác tận dụng cũng sẽ gây lãng phí nguồn tài nguyên, đồng thời sự đổ gãy và sinh trởng quá mạnh của một loài nào đó lại làm ảnh hởng, gây chèn ép tới sự sinh trởng của loài khác, làm kìm hãm sự sinh trởng phát triển của cả hệ sinh thái và giảm tính đa dạng loài.
- Nâng cao trình độ của cán bộ quản lý, của các phòng ban.
- Kiểm soát hoạt động làm nơng rẫy và phòng cháy chữa cháy rừng.
- Hợp tác với các chính quyền, ban ngành liên quan để quản lý bảo vệ rừng, bảo tồn đa dạng sinh học. b Giải pháp về kỹ thuật
Biện pháp khoanh nuôi rừng là biện pháp lâm sinh lợi dụng khả năng tái tái sinh tự nhiên trong điều kiện hầu nh không có tác động để phục hồi rừng Theo đó khoanh nuôi vừa có tính chất bảo vệ rừng vừa có tính chất nuôi dỡng phục hồi rừng Đề tài đề xuất biện pháp nh sau:
- Với một số loài cây quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng cần phải tiến hành bảo tồn ngoại vi bằng cách thu hái hạt giống gieo ơm và đem trồng lại hoặc sử dụng nhân giống bằng cây phân sinh hay nuôi cấy mô. c Giải pháp về kinh tế xã hội
- Thực hiện các chính sách tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ về vốn, về cây giống, chuyển giao kỹ thuật để ngời dân tích cực tham gia làm kinh tế thông qua các chơng trình xóa đói giảm nghèo, phát triển kinh tế miền nói.
- Tăng cờng công tác giáo dục về môi trờng, nâng cao nhận thức của ngời dân về vai trò của rừng.
- Tạo công ăn việc làm cho ngời dân, thu hút ngời dân làm nghề rừng.
- Giải quyết tốt nhu cầu chất đốt, cần phải có một ch ơng trình nhằm hớng cho ngời dân sử dụng nhiên liệu khác thay thế cho củi (Than đá, gas, điện) vì hiện nay vẫn còn tình trạng ng ời dân sống vùng lân cận chặt trộm củi mặc dù lực lợng kiểm lâm đã quản lý chặt chẽ.
- Xây dựng cơ sở hạ tầng và đầu t trang thiết bị để phục vụ cho hoạt động bảo tồn.
