Nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy tại Mai Sơn- Sơn La

Nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy tại Mai Sơn- Sơn La

Bộ giáo dục vμ đμo tạo Bộ nông nghiệp vμ Phát triển nT

Trường đại học lâm nghiệp

-

hoμng phương lan

Nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy

tại huyện mai sơn - tỉnh sơn la

Luận Văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp

Hà Tây 2004

Xã hội ngày càng văn minh hơn đã nâng cao sự nhận thức của con người về rừng Con người nhận thức được cần thiết phải có một diện tích rừng nhất định, không phải chỉ vì giá trị trực tiếp của nó, mà còn vì những lợi ích khác

do rừng đem lại có tính chất gián tiếp, nhưng không kém phần quan trọng, đó là tác dụng bảo vệ môi trường, tác dụng bảo tồn các loài động thực vật quý hiếm sống trong rừng, tác dụng tạo ra cảnh quan môi trường sinh thái,…

Đất nước Việt Nam, trải dài trên nhiều vĩ tuyến với độ cao chênh lệch trên 3000m, với địa hình đa dạng, khí hậu thay đổi từ nhiệt đới ẩm phía Nam, đến khí hậu ôn hoà ở phía Bắc, tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên và sự phong phú về thành phần các loài sinh vật rừng, 3/4 diện tích lãnh thổ là rừng và đất rừng Những hệ sinh thái đó gồm: Rừng ngập mặn, rừng tràm, rừng ngập nước ngọt, rừng cây lá rộng đai thấp, rừng cây lá rộng nửa rụng lá, rừng trên núi đá vôi, rừng hỗn giao lá rộng và lá kim, rừng đai núi cao, rừng tre nứa,…{23}

Ba mươi năm chiến tranh, diện tích rừng Việt Nam bị tàn phá nghiêm trọng (mất 2 triệu ha rừng) (Võ Quý 1995), đến năm 1975 còn lại 9,5 triệu ha Dân số ngày một tăng, khai thác không hợp lý, yếu kém trong công tác quản lý Những năm tiếp theo rừng tiếp tục bị suy giảm cả về số lượng, chất lượng Năm

1995, tổng diện tích rừng tự nhiên chỉ còn 9.494.300ha, trong đó phần lớn diện tích rừng đã bị khai thác quá mức, tạo thành những lâm phần nghèo kiệt, độ che phủ giảm xuống còn 32% (theo thống kê của Viện điều tra quy hoạch rừng) {48}

Mất rừng gây ra hậu quả nghiêm trọng, như diện tích đất trống đồi núi trọc tăng, là nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi, lũ lụt, hạn hán, mất diện tích canh tác, mất đi sự đa dạng sinh học,…Trong những năm qua, chúng ta chỉ chú ý khai thác rừng tự nhiên, vì đây là đối tượng có trữ lượng gỗ lớn, nhiều loài cây quý hiếm có giá trị kinh tế cao Mặc dù diện tích rừng trồng

cũng tăng trong những năm gần đây, song rừng 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 tác động theo hai hướng chính đó, là chặt chọn (chặt cây đáp ứng yêu cầu sử dụng) Đây là lối khai thác hoàn toàn tự do, phổ biến ở các vùng có đồng bào dân tộc thiểu số sinh sống (lấy gỗ về làm nhà, làm củi,…) Cách thứ hai là khai thác trắng như: phá rừng làm nương rẫy, khai thác trồng cây công nghiệp, 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, rừng nghèo 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 năng phục hồi

Có nhiều giải pháp phục hồi rừng, trong đó khoanh nuôi là giải pháp phục hồi rừng có nhiều triển vọng nhất, chi phí thấp, phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của Việt Nam Đây là giải pháp tốt để từng bước lập lại cần bằng sinh thái trong thiên nhiên, hạn chế tác hại của thiên tai, như lũ lụt, bão lũ, hạn hán,…

Từ những năm đầu của thập niên 60, khoanh nuôi phục hồi rừng đã được

quan tâm với phương thức là “khoanh núi nuôi rừng” Khái niệm khoanh nuôi phục hồi rừng đã làm sáng tỏ: “đó là giải pháp lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên để phục hồi rừng thông qua bảo vệ, biện pháp kỹ thuật lâm sinh và trồng bổ sung nếu cần thiết” áp dụng cho cả 3 loại rừng: Rừng

phòng hộ, rừng đặc dụng và rừng sản xuất {2}

Sơn La nằm trên lưu vực sông Đà, là nơi có nhà máy thuỷ điện Hoà Bình

và sắp có thêm nhà máy thuỷ điện Sơn La Đây là các nhà máy thuỷ điện có công suất lớn nhất Việt Nam và Đông Nam á Việc gữi gìn và phát triển rừng tự nhiên ở vùng này, nhất là vùng ven hồ, ven sông Đà trở thành nhiệm vụ cực kỳ quan trọng Rừng ở đây có tác dụng giữ nước, điều tiết dòng chảy, ngăn cản và

cực đến khả năng tích luỹ và điều hoà nguồn nước, gây tổn thất cho người dân Vì thế, nhiệm vụ cấp bách là phải bảo vệ và phát triển diện tích rừng hiện còn trong khu vực thượng nguồn sông Đà, ngoài ra cần đảm bảo cuộc sống cho nhân dân địa phương, từ đó cho thấy khoanh nuôi phục hồi rừng ở đây cần được coi trọng đúng mức

Nhằm góp phần tìm hiểu đối tượng này ở miền Bắc nói chung và huyện

Mai Sơn nói riêng, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:” Nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy tại huyện Mai Sơn – tỉnh Sơn La”

Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu về rừng tự nhiên đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm Nhìn chung những nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở việc xây dựng các mô hình chuẩn làm cơ sở khoa học và lý luận cho công tác kinh doanh rừng

Tuy vậy, đối tượng rừng tự nhiên rất đa dạng, phong phú và phức tạp về tổ thành loài cây, tầng tán,… mỗi vùng địa lý khác nhau hình thành nên một kiểu rừng riêng, cho nên vấn đề nghiên cứu về cấu trúc còn gặp rất nhiều khó khăn, trở ngại Dưới đây xin đề cập tới một số nghiên cứu có liên quan đến nội dung đề tài.

1.1 Trên thế giới

1.1.1.Về cơ sở sinh thái học của cấu trúc rừng

Nổi bật nhất có nghiên cứu của ODUM (1971) {24}, Geogre Baur về sinh thái rừng mưa nhiệt đới Các tác giả chỉ ra mối quan hệ giữa rừng và các yếu tố hoàn cảnh của rừng Hệ sinh thái rừng mưa rất phức tạp, ngoài việc tuân theo quy luật vận động chung nhất, bản thân từng nhân tố lại vận động theo quy luật riêng Tác giả cho thấy, muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững các quy luật vận động đó, biết cách điều tiết hài hoà mối quan hệ trong sự phức tạp đó Catinot R (1965) {5} đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu đồ ngang và đứng với các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niêm Kết quả ban đầu đã tạo nền móng cho những nghiên cứu tiếp theo

1.1.2.Phân loại rừng

Rừng và các nhân tố, địa hình, độ dầy tầng đất, ẩm độ,… và đặc điểm của rừng, thành phần loài cây, cấu trúc hình thái và năng suất của quần xã thực vật,… có mối quan hệ chặt chẽ và phụ thuộc lẫn nhau Chính vì thế các nhà lâm học đã dựa vào đó để phân chia các kiểu rừng khác nhau làm cơ sở xác định các biện pháp kinh doanh phù hợp Sự phân chia kiểu rừng bắt đầu từ những năm 90

Gutorovic (1897), P.M Cravchinxki (1900),…

1.1.3.Về phương pháp thống kê sinh học.

Với xu thế chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thống kê toán học đã trở thành công cụ cần thiết với mỗi nhà khoa học để lượng hoá các quy luật của tự nhiên và xã hội Thống kê toán học ngày càng phát triển và đem lại hiệu quả cao hơn và được áp dụng từ giai đoạn rút mẫu, so sánh các mẫu, ước lượng các nhân tố điều tra, nghiên cứu cấu trúc,…

b Về phân bố số cây theo đường kính

Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm phần Nhà khoa học đầu tiên

đề cập đến là Meyer (1934) Ông đã mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục, về sau gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer Cho đến nay, hàm toán học này vẫn đang được nhiều tác giả sử dụng để mô tả cấu trúc lâm phần Ngoài ra các tác giả khác cũng

đề xuất một số hàm toán học khác, như: Loetsch (1973), đã dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992), khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D

Phương pháp kính điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu đồ

đứng Qua phẫu đồ sẽ thấy được sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây Điển hình có công trình của Richards (1952) {30}, Rollet (1979) Có nhiều dạng hàm toán học khác nhau dùng để nắn phân bố N/H Việc sử dụng hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu cụ thể

d Tương quan giữa chiều cao với đường kính ngang ngực

Giữa chiều cao và đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần tồn tại mối quan hệ chặt chẽ, mối quan hệ đó không chỉ trong một lâm phần, mà còn tồn tại giữa các lâm phần khác nhau Có thể thông qua đường kính để suy diễn chiều cao, mà không cần đo cao toàn diện Nhiều kết quả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính luôn tăng theo tuổi và mối quan hệ đó biễu diễn dưới dạng đường cong Đường cong này sẽ dịch chuyển lên trên khi tuổi lâm phần tăng lên Tiurin D.V (1927) đã phát hiện ra hiện tượng này khi ông xác lập

đường cong chiều cao ở các cấp tuổi khác nhau Curtis R.O (1967), đã mô phỏng quan hệ H/D theo phương trình:

Log H = D + b1/D + b2/A + b3/A*D (1.1) Trong đó:

A: tuổi lâm phần D: đường kính

bi: Là tham số của phương trình

Sau đó tác giả nắn phương trình trên theo từng định kỳ và thấy ở từng cấp tuổi phương trình sẽ có dạng:

Log H = b0 + b1/D (1.2) Với các loài cây khác nhau, phương trình lựa chọn cũng khác nhau Có thể dùng nhiều phương trình để thử nghiệm, sau đó chọn ra một phương trình thích

nghiên cứu

e Nghiên cứu quan hệ giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực

Tán cây là chỉ tiêu quan trọng phản ánh không gian dinh dưỡng của cây

Do đó tán cây cũng liên quan đến tăng trưởng về đường kính và chiều cao

Nhiều tác giả đã rút ra kết luận là, phương trình thể hiện tốt nhất mối quan

hệ này là phương trình đường thẳng:

Dt = a + bD13 (1.3)

1.1.5.Nghiên cứu về tái sinh

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu lâm học, hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Vai trò của cây con là thay thế cây già cỗi, vì vậy hiểu theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Trên thế giới, tái sinh rừng đã được nghiên cứu từ hàng trăm năm trước đây, nhưng từ năm 1930, mới bắt đầu nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới Do đặc điểm của rừng nhiệt đời là thành phần loài rất phức tạp, nên trong quá trình nghiên cứu, hầu như các tác giả chỉ tập trung vào các loài cây gỗ

cây trong rừng mưa không ổn định trong không gian và thời gian Tác giả đưa ra

lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn hạn chế, ít sức thuyết phục, chưa có tính thực tiễn, nhất là khi muốn đưa ra biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều khiển tái sinh theo mục đích kinh doanh (dẫn theo sinh thái rừng - 1998){18}

Dawkins (1958) đã nói "Dù cho kinh doanh được đưa vào như thế nào,

điều suy xét đầu tiên về lâm sinh phải là tái sinh,…" Như vậy có thế nói, vấn đề tái sinh được bàn nhiều, nhất là cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng Từ đó các nhà lâm học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai, Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung từng phương thức được Baur (1964) {1} tổng kết trong tác phẩm của mình

Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowder Milk (1927) với diện tích ô dao động từ 1 - 4m2 Nếu diện tích bé thì số ô phải tăng, ngược lại diện tích lớn thì số ô ít đi, sao cho đảm bảo tính đại diện, tính trung thực của tình hình tái sinh rừng

Đối với rừng nhiệt đới, các nhân tố như ánh sáng, độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tái sinh Baur G.N (1962) {1} cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con Nhưng đối với sự nảy mầm và quá trình sinh trưởng của cây mầm ảnh hưởng đó lại không rõ

Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta nhận thấy tầng cỏ và tầng cây bụi qua quá trình sinh trưởng thu nhận ánh sáng, các chất dinh dưỡng sẽ làm ảnh hưởng đến cây tái sinh Những lâm phần thưa, rừng đã bị khai thác nhiều, tạo ra nhiều khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho cây bụi thảm tươi phát triển mạnh Trong điều kiện đó, chúng sẽ là nhân tố cản trở sự phát triển và khả năng sinh tồn của cây tái sinh Nếu lâm phần kín, đất khô, nghèo dinh dưỡng cây bụi thảm

Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)

Tóm lại, nghiên cứu về tái sinh rừng trên thế giới cho chúng ta hiểu biết về phương pháp nghiên cứu và quy luật tái sinh tự nhiên của một số vùng, đặc biệt

là sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý rừng bền vững Đây là những phương pháp

và kết quả cần tham khảo khi nghiên cứu tái sinh rừng Việt Nam

1.2 ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc

Rừng tự nhiên ở nước ta thuộc kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc Trong những năm gần đây, cấu trúc rừng ở nước ta đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Sở dĩ như vậy vì, cấu trúc là cơ sở cho việc định hướng phát triển rừng, đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý

Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) {39} khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta, đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng, như tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết Tác giả vận dụng và có sự cải tiến bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt của Davit - Risa, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được phóng với tỷ lệ lớn hơn Ngoài ra, tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là: dạng sống ưu thế của những thực vật tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng thái của tán lá Dựa vào đó, tác giả chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu

Đào Công Khanh (1996) {15}, Bảo Huy ( 1993) {12} đã căn cứ vào tổ thành loài cây mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xây dựng các biện pháp lâm sinh Lê Sáu (1996) {31} dựa vào hệ thống phân loại của Thái Văn Trừng kết hợp với hệ thống phân loại của Loeschau, chia rừng ở khu vực Kon Hà Nừng thành 6 trạng thái

Nguyễn Văn Trương (1983) {38} khi nghiên cứu cấu trúc rừng đã xem xét

sự phân tầng theo định lượng , phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới

Vũ Đình Phương ( 1987) {25} kết luận rằng, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng theo tác giả, việc phân tầng chỉ chính xác khi rừng đã bước vào trạng thái ổn định Vì khi đó, ranh giới giữa các tầng biểu hiện rõ ràng hơn

Khi nghiên cứu cấu trúc, việc mô hình hoá quy luật phân bố số cây theo

đường kính và theo chiều cao được chú ý nhiều hơn Đây là các quy luật được xem là cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần Biết được quy luật phân

bố, có thể xác định được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở xác định trữ lượng lâm phần Nguyễn Hải Tuất năm (1982, 1986) {42,}đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và vận dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể

Đồng Sỹ Hiền (1974) {7} dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính làm cơ sở cho việc lập biểu thể tích và độ thon cây đứng rừng tự nhiên ở Việt Nam

Lê Sáu (1996) {31} sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường kính

và chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng Trần Cẩm Tú (1996) {40} thử nghiệm hàm Weibull và Meyer, khoảng cách, cuối cùng tác giả chọn hàm khoảng cách để mô phỏng, vì hàm này khi kiểm tra cho tỷ lệ chấp nhận cao nhất

Ngoài hai quy luật cơ bản của cấu rừng được đề cập ở trên, còn một số quy luật cũng được quan tâm nhiều, đó là quan hệ giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực, đường kính tán với chiều cao

Vũ Đình Phương (1985) {27} đã thiết lập quan hệ Dt/D13 cho một số loài cây lá rộng, như Ràng ràng, Lim xanh, Vạn trứng, Chò chỉ ở lâm phần hỗn giao khác tuổi, qua đó tác giả khẳng định, giữa Dt với D1.3 có mối quan hệ mật thiết và biểu thị dưới dạng đường thẳng

ngựa khu vực Đông bắc đã xây dựng mô hình động thái tương quan Dt/D1.3 và cho thấy chúng tồn tại dưới dạng đường thẳng

Nguyễn Ngọc Lung và các cộng sự (1985) {21} đã xây dựng biểu tỉa thưa tạm thời và biểu thể tích cây đứng tạm thời cho Keo lá tràm trên cơ sở xác lập mối quan hệ Dt/D1.3 và mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra với thể tích thân cây

Nguyễn Hồng Quân {28} cũng xây dựng phương trình đường thẳng và từ phương trình hồi quy, tác giả xác định diện tích tán bình quân cho lâm phần Dựa vào đó xác định khả năng ngăn chặn nước mưa của từng loại rừng

Nhìn chung, các tác giả trong nước khi xây dựng mối tương quan này đều cho thấy phương trình đường thẳng là thích hợp nhất Trên cơ sở đó, dự đoán diện tích tán bình quân và xác định mật độ tối ưu cho từng lâm phần

Về nghiên cứu tương quan Hvn với D1.3 có thể kể đến các tác giả như,

Đồng Sỹ Hiền, Nguyễn Hải Tuất, Vũ Tiến Hinh, , Bảo Huy,…

Bảo Huy năm 1993{12}đã thử nghiệm 4 dạng phương trình tương quan Hvn/

D1.3

h = a + b d1.3 (1.4)

h = a + b logd1.3 (1.5) Log h = a + b log d1.3 (1.6) Log h = a + b d1.3 (1.7) cho từng loài ưu thế, Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo, Chiêu liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá Bằng lăng khu vực Tây Nguyên và cho thấy phương trình (1.6) thích hợp nhất

Vũ Nhâm (1988) chọn phương trình h = a + b logd làm cơ sở xác lập

đường cong chiều cao cho lâm phần Thông đuôi ngựa khu vực đông bắc khi phân chia sản phẩm

Nguyễn Thị Hải Yến (2003){46}, khi nghiên cứu các lâm phần Cao su ở các độ tuổi khác nhau, đã thử nghiệm 3 dạng phương trình:

H = a+blogd (1.8)

H = a0 + a1d + a2d2 (1.9)

H = kdb (2.0) Hàm được chọn là hàm được sử dụng đơn giản, hệ số tương quan cao nhất

và sai số nhỏ nhất Cuối cùng tác giả chọn hàm (1.8) để thể hiện quan hệ giữa H/D cho các lâm phần Cao su

Tóm lại, có rất nhiều dạng phương trình biểu thị tương quan H/D, việc lựa chọn phương trình nào thích hợp phụ thuộc vào từng đối tượng nghiên cứu, thời gian nghiên cứu và phụ thuộc vào từng tác giả Mối tương quan này là cơ sở để lập biểu thể tích hai nhân tố, biểu sản phẩm, xác lập đường cong chiều cao lâm phần,…

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh

Tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng,

mà biểu hiện là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ Hiểu theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ {18} Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi có nghĩa là lợi dụng tái sinh tự nhiên kết hợp với tác động hợp lý của con người tạo ra một thế hệ mới có thành phần loài cây đáp ứng mục đích kinh doanh và phù hợp với

điều kiện tự nhiên, tạo ra hệ sinh thái rừng ổn định, bền vững hơn hệ sinh thái ban đầu đã bị tác động Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm là phân tán liên tục, ngoài ra còn có tái sinh theo vệt Rừng nhiệt đới Việt Nam thích hợp với cả hai kiểu tái sinh trên, ngoài ra còn có hiện tượng nảy mầm đồng thời tạo ra một thế hệ rừng tiên phong thuần loài, như rừng Sau Sau (Hữu lũng – Lạng Sơn), rừng Bồ Đề (Vĩnh Phú),… Rừng tự nhiên nước ta thường bị tác động không theo quy tắc, nên quy luật tái sinh cũng bị xáo trộn Do đó, việc nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới là rất phức tạp và khó khăn

tái sinh tự nhiên trên một số tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh, với sự trợ giúp của chuyên gia Trung Quốc ô tiêu chuẩn được lập với diện tích 2000m2 cho từng trạng thái Đo đếm tái sinh trên ô dạng bản có diện tích từ 100

- 125m2, kết hợp điều tra theo tuyến Từ đó tiến hành phân chia trạng thái rừng

và đánh giá tái sinh Đến năm 1969 Vũ Đình Huề đã chia tái sinh ra thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, rất xấu Trong nghiên cứu này, việc đánh giá tái sinh rừng mới chỉ dựa vào số lượng, chưa quan tâm đến chất lượng tái sinh

Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) {39} khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam đã kết luận , ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng Đinh Quang Diệp ( 1993) {6} nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng Easup - Đắc Lắc kết luận: độ tàn che, thảm mục,độ dày tầng thảm mục, điều kiện lập địa,… là những nhân tố

ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây con tái sinh dưới tán rừng Qua nghiên cứu tác giả cho thấy, tái sinh trong khu vực có dạng phân bố cụm

Vũ Tiến Hinh ( 1991) {8} nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở Hữu Lũng

và Ba Chẽ, đưa ra kết luận: Hệ số tổ thành tính theo % số lượng cây tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ với nhau và theo dạng đường thẳng: n% = a + b N% Trong đó n% và N% lần lượt là hệ số tổ thành tầng cây tái sinh và tầng cây cao

Trần Xuân Thiệp (1995) {34}đã định lượng cây tái sinh tự nhiên trong các trạng thái rừng khác nhau, theo tác giả số lượng cây tái sinh biến động từ 8.000

- 12.000, lớn hơn rừng nguyên sinh

Lê Đồng Tấn (1993 - 1999) {33}nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại tỉnh Sơn La theo phương pháp điều tra trên các ô tiêu chuẩn 400m2, kết hợp điều tra trên các ô định vị Tác giả kết luận, mật độ cây tái sinh giảm từ chân lên đỉnh đồi, trên 3 dạng địa hình, 3 cấp độ dốc khác nhau, tổ hợp loài cây ưu thế là giống nhau

Khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy tại vườn Quốc gia Cúc Phương, Trương Quang Bích và các cộng sự (2002) {3} đã chỉ ra rằng, số

lượng cây tái sinh biến động lớn giữa các ô và trong cùng một ô, mật độ tái sinh thấp và phân bố không đều

Trần Ngũ Phương (2000) {25} khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Việt Nam

đã nhấn mạnh, rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi tàn lụi rồi tiêu vong, tầng kế tiếp sẽ thay thế,

Phạm Ngọc Thường (2003) {35} nghiên cứu tái sinh sau nương rẫy tại tỉnh Thái Nguyên và Bắc Cạn đã nhận xét, phân bố tái sinh cây gỗ theo cấp chiều cao có dạng một đỉnh và sử dụng hàm phân bố Weibull để mô phỏng quy luật

đó Ngoài ra, tác giả còn cho thấy mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi rừng

Tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới là một vấn đề rất đa dạng và phong phú Quá trình này, bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố, như vị trí địa lý, biện pháp tác

động đến tầng cây cao, nguồn gốc hình thành rừng,…Chính vì thế cho dù quá trình tái sinh có những quy luật nhất định, vốn có tồn tại khách quan, nhưng do các tác động trên làm cho chúng trở nên rất phức tạp Tái sinh là vấn đề quan trọng, quyết định đến quá trình kinh doanh rừng bền vững, vì thế nghiên cứu quá trình tái sinh là một việc làm không thể thiếu trong các nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên

Chương 2: Đặc điểm khu vực nghiên cứu

2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

a Vị trí

Xã Cò Nòi là xã miền núi thuộc huyện Mai Sơn - tỉnh Sơn La, nằm trong toạ độ địa lý từ 2103'20'' - 21012'40'' vĩ độ Bắc và từ 10406'12'' - 104013'23'' kinh

Đông

+ Phía Bắc giáp thị trấn Hát Lót

+ Phía Nam giáp xã Tà Hộc

+ Phía Đông giáp xã Chiềng Đông - huyện Yên Châu

+ Phía Tây giáp xã Chiềng Lương

cao trung bình từ 500 - 600m so với mặt nước biển Các dãy núi chạy theo hướng Nam - Bắc, địa hình bị chia cắt mạnh bởi các khe dông, xen kẽ các dãy núi là vùng thung lũng tương đối bằng phẳng (thích hợp cho trồng lúa nước và định cư của đồng bào Thái)

c Đá mẹ và đất

Các loại đá mẹ chủ yếu gặp gồm: Phiến Thạch Sét, Sa Thạch, Đá Vôi, Mac ma trung tính, Granit Quá trình phong hoá xảy ra mạnh, do điều kiện khắc nghiệt của thời tiết tạo nên một số loại đất chủ yếu như:

- Đất Feralit đỏ vàng phát triển trên đá Macma trung tính

- Đất Feralit nâu nhạt phát triển trên đá Phiến Thạch Sét

- Đất Feralit nâu đỏ phát triển trên đá Vôi

Những loại đất này có thành phần cơ giới thịt nhẹ đến trung bình Tỷ lệ

đá lẫn nằm trong khoảng từ 10 - 20%, độ dày tầng đất biến động từ 30cm - 80cm Do đặc điểm vùng núi cao, độ dốc lớn, nạn chặt phá rừng diễn ra liên tục, tạo điều kiện cho quá trình xói mòn, quá trình rửa trôi tầng đất mặt diễn ra rất mạnh, hình thành đất dốc tụ phía dưới

d Khí hậu thuỷ văn

- Khu vực nghiên cứu thuộc khí hậu nhiệt đới núi cao Một năm có 2 mùa

rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, đồng thời cũng là những tháng nắng, nóng, lượng mưa tập trung chủ yếu vào các tháng này, chiếm tới 80% lượng mưa cả năm Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, luợng mưa thấp hơn lượng bốc hơi, đôi khi xuất hiện xương muối Vào tháng 3,4 xuất hiện gió Tây Nam, gây nên hiện tượng khô hanh, dễ cháy rừng

- Nhiệt độ trung bình khu vực là 210C, độ ẩm không khí bình quân là 80%, lượng mưa trung bình năm là 1500mm

- Thuỷ văn: Khu vực nghiên cứu có nhiều sông, suối lớn như: Suối Pơn, suối Pá Đông,…Lượng nước tương đối ổn định Các suối thường bắt nguồn từ

đỉnh núi chạy theo hướng Nam - Bắc đổ ra sông Đà Các suối này cung cấp nước sinh hoạt và nước sản xuất cho bà con dân tộc

2.2 Đặc điểm về tài nguyên thực vật

Khu vực nghiên cứu là nơi có nguồn tài nguyên đa dạng và phong phú, mặc dù có hai mùa khí hậu, nhưng mùa đông không lạnh lắm, tương đối ấm áp rất thích hợp cho một số loài cây phát triển Trần Ngũ Phương (2000) { } khi nghiên cứu quy luật phát triển của rừng tự nhiên Miền Bắc, đã chỉ ra rằng, rừng Mai Sơn nằm trong kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đất Keteeleria Davidiana mà điển hình là kiểu phụ khí hậu Vân Sam Thực tế điều tra cho thấy, Vân Sam là loài có triển vọng phát triển rất tốt Nhưng do bị phá hoại của con người, rừng đã chuyển sang nhiều kiểu phụ thứ sinh như, rừng giẻ một tầng, rừng một tầng ưu thế Pasania truncala,…Nếu cứ tiếp tục bị phá hoại, chúng sẽ chuyển sang trảng cây gỗ, trảng tre Bambusa macroculmis rồi chuyển sang trảng cây bụi, trảng cỏ

Rừng khu vực nghiên cứu là rừng phục hồi sau nương rẫy và sau khai thác kiệt nên thành phần loài cây rất phức tập, chủ yếu là loài tiên phong ưa sáng như: Vối Thuốc, Thành ngạnh, giẻ, me rừng, bời lời, thẩu tấu,…Khu vực nghiên cứu còn một số diện tích rừng tương đối tốt, nhưng những loài cây quý, loài có giá trị kinh tế đều bị khai thác hết, chỉ còn lại cây kém phẩm chất

2.3 Đặc điểm về kinh tế - xã hội

Xã Cò Nòi có tổng số 12.213 người với 2.594 hộ gia đình, 4.812 lao động Trong đó, dân tộc Thái chiếm 50%, người Kinh chiếm 40%, Hmông chiếm 10%

Dân trong địa bàn chủ yếu sống theo hình thức canh tác nương rẫy Kỹ thuật canh tác ở đây là phát, đốt, dọn toàn diện, chọc lỗ bỏ hạt, làm cỏ và đợi thu hoạch Đây là phương thức canh tác hoàn toàn dựa vào độ phì của đất và điều kiện tự nhiên Nhóm đồng bào dân tộc Hmông tập quán sinh hoạt gắn liền với hoạt động du canh, du cư Do ít tiếp xúc với bên ngoài, nên số người Hmông biết tiếng phổ thông rất ít, giao tiếp kém, trẻ em ít được đi học, dân trí thấp, ít

vốn có không có sự bù đắp chất dinh dưỡng Vì vậy, đất bỏ hoá sau nương rẫy của đồng bào người Hmông tuy gần nguồn gieo giống, nhưng khả năng phục hồi rừng khó khăn Trước kia dân ít rừng nhiều, hoạt động du canh còn dễ dàng, ngày nay dân số tăng, rừng ít nên hoạt động đó trở nên rất khó khăn Do vậy, cuộc sống của đồng bào dân tộc Hmông gặp nhiều khó khăn

Đồng bào Thái có cuộc sống văn minh hơn, họ sống ở dưới thấp, dọc theo các con sông suối để tiện nước sinh hoạt và trồng lúa nước Nương rẫy của người Thái là cố định, họ đã biết áp dụng kỹ thuật như chọn giống, bón phân, chăm sóc, nên năng suất ngô cao, đời sống khá giả hơn

Tóm lại, tập quán canh tác của nhóm đồng bào dân tộc thiểu số ảnh hưởng khác nhau đến tình hình thoái hoá đất, ảnh hưởng đến khả năng phục hồi rừng trên đất bỏ hoá sau nương rẫy Chính vì vậy, khi đề xuất các giải pháp phục hồi rừng không chỉ quan tâm đến vần đề kỹ thuật thuần tuý, mà phải phù hợp với

điều kiện xã hội thì giải pháp mới có tính khả thi cao

Chương 3: Mục tiêu - Giới hạn - nội dung vμ phương pháp

3.1.2 Về thực tiễn.

- Trên cơ sở các quy luật cấu trúc rừng đã phát hiện đề xuất biện pháp lâm sinh hợp lý nhằm làm cho rừng phát triển bền vững, phát huy tốt chức năng phòng hộ và các chức năng khác

3.2 Giới hạn nghiên cứu.

3.2.1 Giới hạn về khu vực nghiên cứu.

Rừng đưa vào khoanh nuôi phục hồi tại các bản, Bản Cò nòi và Bản Mòn

3.2.2 Giới hạn về đối tượng nghiên cứu.

Đất và rừng thuộc đối tượng khoanh nuôi phục hồi sau nương rẫy

3.2.3 Giới hạn về nội dung.

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tổ thành, quy luật tái sinh, phân bố

số loài, số cây theo đường kính ngang ngực và chiều cao, tương quan giữa chiều cao với đường kính ngang ngực, tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đặt ra, đề tài tập trung vào một số nội dung sau:

3.3.1 Phân loại trạng thái rừng

3.3.2 Một số đặc điểm cấu trúc.

- Cấu trúc tổ thành theo loài

- Phân bố số loài theo cỡ kính

- Phân bố số cây theo cỡ chiều cao

- Phân bố số loài theo cỡ chiều cao

- Hình thái phân bố cây trên mặt đất

3.3.3 Một số quy luật tương quan.

- Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực

- Tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực

3.3.4 Một số đặc điểm tái sinh.

- Tổ thành loài cây tái sinh

- Mật độ và hình thái phân bố cây tái sinh

- ảnh hưởng của tầng cây gỗ đến cây tái sinh

- Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao

3.3.5 Đề xuất một số biện pháp lâm sinh

Phần nội dung này được lồng ghép vào trong khi phân tích các nội dung trên

Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra điển hình ở các trạng thái rừng khác nhau, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác Các mô hình toán học sử dụng đều tuân thủ tính khoa học, tính thực tiễn và có sự kế thừa

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu.

3.4.2.1 Kế thừa số liệu

Đề tài có kế thừa một số tư liệu sau:

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

- Tư liệu về điều kiện kinh tế, điều kiện xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc, tập quán canh tác

- Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến khoanh nuôi phục hồi, những văn bản liên quan đến phục hồi rừng ở Việt Nam

3.4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu

áp dụng phương pháp nghiên cứu định lượng kết hợp với định tính để mô tả.Việc thu thập số liệu tiến hành trên các ô tiêu chuẩn ô tiêu chuẩn được lập theo phương pháp điển hình, đại diện cho từng trạng thái rừng, cho từng vị trí như, chân, sườn, đỉnh Ô tiêu chuẩn được xác định trên bản đồ và ngoài thực tế Cách tiến hành lập ô tiêu chuẩn theo quy trình kỹ thuật của Bộ môn điều tra – Quy hoạch rừng trường Đại học lâm nghiệp Ô tiêu chuẩn có hình chữ nhật với diện tích là: 40m x 25m = 1000m2 Chiều dài của ô tiêu chuẩn đặt theo đường

đồng mức, chiều rộng đặt vuông góc với đường đồng mức

Trong ô tiêu chuẩn, ghi chép các thông tin như: số hiệu ô, vị trí ô, trạng thái dự kiến, những tác động chính vào rừng, lịch sử hình thành rừng và tiến hành đo đếm các chỉ tiêu: xác định loài cây, D1.3, Hvn, Dt, Hdc của những cây có

đường kính lớn hơn 6cm, điều tra về địa hình: Độ dốc, hướng dốc, độ cao, điều tra về đất: loại đất, độ xốp Kết quả được ghi vào bảng biểu mẫu theo đúng quy

định

- Đo đường kính ngang ngực: Dùng thước kẹp kính, đo ở vị trí 1.3m, theo hai chiều vuông góc với độ chính xác đến mm

- Đo chiều cao: dùng thước Blumeleiss đo chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành

- Đo đường kính tán: dùng thước dây đo hình chiếu tán cây trên mặt đất theo hai chiều vuông góc

* Điều tra cây tái sinh:

- Trong mỗi OTC lập 12 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích 3m x 3m = 9m2 Cách lập ô dạng bản được tiến hành như sau:

Giao điểm của các đường là tâm của ô dạng bản, từ tâm ô dạng bản lấy sang hai bên 1,5m ta sẽ được một ô vuông có diện tích 9m2 Trong ô dạng bản tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sau;

- Xác định tên cây

- Đo chiều cao từng cây

- Xác định nguồn gốc tái sinh (hạt hoặc chồi)

- Đánh giá phẩm chất tái sinh:

3.4.3.1 Phân loại trạng thái rừng

Khi đã có số liệu cần thiết trong từng ô tiêu chuẩn, kết hợp tính toán các chỉ tiêu như: tổng tiết diện ngang (G = m2/ha), độ tàn che P, tiến hành phân chia trạng thái cho từng ô tiêu chuẩn Các tiêu chuẩn phân chia dựa vào hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) được Viện Điều tra - Quy hoạch rừng nghiên cứu bổ sung

- Trạng thái Ic: Đất đã bị bỏ hoá lâu ngày do canh tác nương rẫy, cây bụi phát triển mạnh, có rất ít cây gỗ rải rác, bắt đầu xuất hiện cây tái sinh của các loài tiên phong ưa sáng

-Trạng thái IIA: Rừng phục hồi sau khai thác kiệt và sau nương rẫy, đa số cây còn nhỏ (D1.3 < 10cm), tổng tiết diện ngang dưới 10m2/ha, trữ lượng thấp, độ tàn che nhỏ P < 0.3

- Trạng thái IIB: Rừng đã có thời gian phục hồi, đại đa số cây có đường kính >10cm Tiết diện ngang G > 10m2/ha, rừng đã có trữ lượng nhưng thấp , độ tàn che cao hơn trạng thái IIA

Trong đó: - IV% là tỷ lệ % tổ thành của một loài cây nào đó so với tổng số loài cây

- N% là tỷ lệ % theo số cây của một loài trong quần xã thực vật

- G% là tỷ lệ % theo tổng tiết diện ngang của một loài trong quần xã thực vật

Theo tác giả, những loài cây nào có giá trị IV% >5% là những loài có ý nghĩa về mặt sinh thái Thái Văn Trừng cho rằng, nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó đ−ợc coi là nhóm loài −u thế Đây là cơ sở để xác định loài cây −u thế

Trong đó: - Tham số α đặc tr−ng cho độ lệch của phân bố

- Tham số λ đặc tr−ng cho độ nhọn của phân bố

Giá trị λ đ−ợc −ớc l−ợng từ công thức

αΣ

=λ

i

ixf

n (3.3)

Trong đó: x = di - dmin di:là trị số giữa cỡ kính thứ

dmin: là trị số quan sát bé nhất

Phân bố Weibull mô tả các phân bố thực nghiệm có dạng:

- α = 1 phân bố có dạng giảm

- α = 3 phân bố đối xứng

- α > 3 phân bố lệch phải

- α < 3 phân bố lệch trái

b Phân bố giảm dạng hàm Meyer

Hàm Meyer có dạng:

y = α e-βx (3.4)Trong đó β, α: là các tham số của hàm Meyer

Khi giá trị x tăng β càng lớn thì đường cong lõm và giảm càng nhanh, ngược lại β càng bé thì đường cong giảm từ từ

c Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm

Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn χ2

1 2

e Lựa chọn phân bố lý thuyết thích hợp

Mỗi phân bố lý thuyết đều được sử dụng để nắn phân bố cho tất cả các ô tiêu chuẩn Phân bố lý thuyết nào có tỷ lệ chấp nhận cao, được lựa chọn để sử dụng

3.4.3.4 Mô phỏng quan hệ giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực

Dt là chỉ tiêu quan trọng để xác định không gian dinh dưỡng cho từng cây cá thể Quan hệ giữa Dt với D13 được nhiều tác giả đề cập, quan hệ này được mô phỏng theo dạng đường thẳng

Dt = a + bD1.3 (3.6)

3.4.3.5 Mô phỏng quan hệ giữa chiều cao với đường kính ngang ngực

Có nhiều phương trình toán học biểu thị mối tương quan H/D, vì thế đề tài thử nghiệm với hai dạng phương trình được nhiều tác giả sử dụng nhất

Log h = a + blogd (3.7)

H = a + b logd (3.8)

Sử dụng tiêu chuẩn F để kiểm tra tồn tại của tỷ tương quan

)1m(

)mn()1(

2

ư

ưη

)mn()1(

)r(

2 2

ư

ưη

ư

ưη

=

Trong đó: η: là tỷ tương quan

r: là hệ số tương quan n: là dung lượng quan sát m: số tổ chia theo biến X Nếu kết quả tính Fη >F0.5 tra bảng với bậc tự do k1 = m - 1, k2 = n -m thì η tồn tại và Fηr < F0.5 với k1 = m - 2, k2 = n - m thì phương trình được chọn là thích

hợp

3.4.3.6 Phương pháp xác định kiểu phân bố cây rừng trên mặt đất

Có nhiều phương pháp xác định kiểu phân bố cây rừng trên mặt đất Nguyễn Hải Tuất (1990) dùng chỉ tiêu Q của Klark và Evans

Q 2= ìXì λ (3.11) Trong đó: λ - mật độ cây rừng tính trên đơn vị diện tích (cây/m2)

X- trị số trung bình khoảng cách cây quan sát với cây gần nhất Nếu: Q > 1 tổng thể có phân bố đều

Q< 1 tổng thể có phân bố tập trung

Q≈ 1 tổng thể có phân bố cụm

Chỉ tiêu Q chưa làm rõ sự sai khác giữa x trung bình với giá trị trung bình

lý thuyết về mặt thống kê Vì vậy, Klark và Evans dùng tiêu chuẩn U của phân

bố chuẩn tiêu chuẩn để kiểm tra khi dung lượng quan sát đủ lớn Qua đó đánh giá kiểu phân bố cây rừng trên mặt đất

26136 , 0

5 ,

n: dung lượng mẫu quan sát

- Nếu ⎪U⎪≤ 1,96 tổng thể cây rừng có phân bố ngẫu nhiên

- Nếu U > 1,96 tổng thể cây rừng có phân bố cách đều

- Nếu U < - 1,96 tổng thể cây rừng có phân bố cụm

3.4.2.7 Nghiên cứu về tái sinh rừng

a Tổ thành cây tái sinh

nào đó so với tổng số cây của các loài trong ô Tổ thành từng loài đ−ợc tính theo công thức sau:

10N

b Mật độ cây tái sinh

Mật độ cây tái sinh xác định theo công thức:

0

i i

S

000.10Nha/

Trong đó: - Ni/ha: mật độ loài i

- Ni : số l−ợng cá thể loài i trên ô tiêu chuẩn

- S0 : diện tích ô tiêu chuẩn Dựa vào mật độ từng loài, tính mật độ chung cho các loài theo công thức: N/ha = ∑ Ni/ha (3.15)

c Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

Đề tài chia chiều cao cây tái sinh thành 6 cấp : < 1m; từ 1 -2m, từ 2 - 3m,

từ 3 - 4m, từ 4 - 5, > 5m Sau đó mô phỏng phân bố này bằng hàm toán học

d Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang

Đây là chỉ tiêu quan trọng trong qúa trình lợi dụng khả năng tái sinh tự nhiên để tái tạo lại rừng Phân bố cây tái sinh trên mặt đất phụ thuộc vào không gian dinh d−ỡng và đặc tính sinh vật học của loài

Khảo sát sự phân bố cây tái sinh trên mặt đất, đề tài dùng tiêu chuẩn T với công thức

- Nếu T < T0,5 thì tổng thể có phân bố ngẫu nhiên

e Tính tỷ lệ cây tốt, trung bình, xấu

Theo công thức:

100xN

N

%

Trong đó: N% - Tỷ lệ cây tốt, trung bình, xấu

Ni - Tổng số cây tốt, trung bình, xấu

N - Tổng số cây tái sinh

4.1 Phân loại trạng thái rừng

Rừng ở khu vực nghiên cứu là rừng tự nhiên phục hồi sau nương rẫy, với thời gian khác nhau Vì vậy, cần thiết phải phân loại trạng thái hiện tại của rừng nhằm đánh giá đặc điểm, tình hình và tiềm năng của rừng, nghiên cứu các đặc

điểm cấu trúc và đề xuất biện pháp lâm sinh nhằm đưa rừng tiến tới phát triển ổn

* Trạng thái I c :

Trạng thái Ic phân bố chủ yếu ở đỉnh và gần đỉnh các dãy núi Nguyên nhân hình thành là do nương rẫy bị bỏ hoá, có thời gian phục hồi khác nhau Sau nương rẫy đầu tiên là sự phát triển của lớp cây bụi, thảm tươi, khi cây bụi thảm tươi phát triển mạnh, hình thành một lớp che phủ và xuất hiện lớp cây gỗ tái sinh Cây tái sinh chủ yếu là cây con của các loài ưa sáng, mọc nhanh, mới đầu mật độ thấp, sau đó mật độ tăng dần Trạng thái này, về cơ bản không có cây tầng trên, do đó nguồn giống của cây tái sinh chủ yếu từ nơi khác đến

Với 5 ô tiêu chuẩn điều tra cho thấy, mật độ cây tái sinh ở trạng thái Icbiến động từ 670 - 1160 cây/ha Chất lượng cây tái sinh trung bình, tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng cao, qua nhiều năm đã xuất hiện thêm một số cây tái sinh của những loài cây gỗ lớn

* Trạng thái II:

Trạng thái II là trạng thái rừng non được tái sinh phục hồi tự nhiên, nhiều

hồi sau nương rẫy, sau khai thác trắng hoặc trên các trảng cỏ cây bụi Tổ thành rừng là những loài cây gỗ tiên phong ưa sáng ở khu vực nghiên cứu đối tượng này được hình thành sau nương rẫy Thế hệ rừng trước kia bị phá làm nương rẫy, sau một thời gian không canh tác, rẫy bỏ hoang, các loại cây ưa sáng mọc nhanh như, hu đay, lá nến, lim xẹt, tái sinh và phát triển thành rừng Rừng phục hồi sau nương rẫy không có cây mẹ chung sống, sau một thời gian, loài cây tiên phong định vị mọc xen vào và phát triển dần dần thay thế loài cây mọc trước đó

* Trạng thái II a :

Phân bố ở các vị trí, chân, sườn, đỉnh, cây có đường kính bình quân biến

động từ 10.08cm (OTC 16) đến 13.58 cm( OTC 17), tổng tiết diện ngang < 10m2 ở trạng thái này, đối tượng là rừng non, đa số các cây tập trung ở các cỡ

đường kính nhỏ từ 7 - 9cm Sự xuất hiện những cây có đường kính lớn là do sau khi phát nương rẫy, bớt lại một số cây làm bóng mát

- Mật độ cây rừng biến động từ 260 - 550 cây/ha

- Thành phần loài cây chủ yếu là cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, tái sinh đồng loạt, có đời sống ngắn, giá trị kinh tế kém, như thành ngạnh, hoắc quang, ba soi, lá nến, núc nác, cà muối, me rừng,…

> 10cm, tổng tiết diện ngang > 10m2/ha

- Mật độ cây rừng biến động từ: 380 (OTC 1) - 960 (OTC 7) cây/ha

- Tái sinh đã có thay đổi, những loài cây gỗ lớn xuất hiện nhiều hơn cả về

thành phần loài lẫn mật độ

Từ kết quả điều tra cho thấy, việc phân loại trạng thái rừng đòi hỏi phải phân tích đánh giá một cách toàn diện về định lượng cũng như định tính, đặc biệt

quan điểm sinh thái mới có thể xác định đ−ợc trạng thái phù hợp

Bảng 4.1: Phân loại trạng thái hiện tại của rừng

4.2 Cấu trúc tổ thành rừng

4.2.1 Tổ thành loài cây

Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỷ lệ của một loài hay một nhóm loài cây nào

đó trong lâm phần, là chỉ tiêu dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn

định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Trong điều tra lâm phần, để biểu thị

tổ thành rừng, người ta sử dụng công thức tổ thành cho cả hai đối tượng tầng cây cao và tầng cây tái sinh Về bản chất, công thức tổ thành có ý nghĩa sinh học sâu sắc, phản ánh mối quan hệ giữa các loài cây trong một quần xã thực vật và mối quan hệ giữa quần xã thực vật với điều kiện ngoại cảnh Trong nghiên cứu, đề tài

sử dụng chỉ tiêu IV% (tính theo tiết diện ngang và theo số cây) của Daniel Marmillod làm công thức đánh giá tổ thành

* Tổng hợp chung khu vực nghiên cứư:

Theo kết quả điều tra cho thấy, khu vực nghiên cứu có tổng số 35 loài cây tham gia vào công thức tổ thành ở cả hai trạng thái Trong đó có một số loài cây chiếm hệ số tổ thành cao, như giẻ trắng (chiếm 15,9%) ở trạng thái IIa, 16% ở trạng thái IIb, kháo, giẻ cau, keo dậu,…Trong 35 loài, có rất ít loài có giá trị kinh

tế, chủ yếu tập trung nhiều loài cây gỗ tạp, những loài tiên phong ưa sáng mọc nhanh, có tác dụng tạo hoàn cảnh rừng Kết quả tổng hợp trong bảng 4.2

* Tổ thành tầng cây cao trạng thái rừng II a :

Trạng thái rừng IIa có tổng số 28 loài cây được thống kê trên 8 OTC điển hình

Trong 8 OTC, số loài cây thuộc nhóm ưu thế biến động từ 1 -9 loài, số loài xuất hiện trong 8 ô nghiên cứu cũng khác nhau Trong đó có một số loài chiếm

hệ số tổ thành lớn như, giẻ trắng biến động từ 7.24% (OTC 19) đến 39.58% (OTC 3), Ban từ 19.94% (OTC 11) - 91.47% (OTC 17)

Tổng hợp cả 8 OTC cho thấy, trong 28 loài cây có 13 loài có hệ số tổ thành lớn hơn 1%, chiếm 46.43% số loài, 15 loài có hệ số tổ thành < 1% chiếm

dậu, đinh, giẻ

* Tổ thành trạng thái rừng II b

Tổng hợp số liệu điều tra trên 12 OTC cho thấy, trạng thái rừng IIb có tổng

số 31 loài cây tham gia vào công thức tổ thành rừng Trong đó có 22 loài cây có

hệ số tổ thành >1%, chiếm 70.97% số loài, 9 loài có hệ số tổ thành nhỏ hơn 1%, chiếm 29.03% số loài, 5 loài chiếm hệ số tổ thành lớn hơn 5%, trong đó giẻ trắng là loài cây có hệ số tổ thành cao nhất (16.0%), keo dậu (7.77%), ban (7.57%), Vú bò (5.63%), Giẻ cau (5.08%) Trong 5 loài cây chính này chỉ có giẻ

là loài có giá trị kinh tế

B¶ng 4.2: C«ng thøc tæ thµnh tÇng c©y cao tÝnh theo IV%

Tuất (1982) {41}, chia hệ số tổ thành từng trạng thái khu vực nghiên cứu làm 8 cấp, xác định danh mục từng loài cây trong từng cỡ

Dựa vào phân bố thực nghiệm có thể mô phỏng quy luật phân bố số lượng loài cây theo cỡ tổ thành dạng phương trình: Y = a0 + a1*C + a2/C

Trong đó: Y - số lượng loài cây

C - cấp tổ thành a,b là các tham số của phương trình

Tỷ lệ % số lượng loài

Tên một số loài cây trong cấp tổ

thành

I 0.48 10 40 Cánh kiến, tông dù, chẹo, bời lời,

sưa, thừng mực, găng, vả, vối thuốc, roi rừng

II 1.08 6 24 Hoắc quang, cà muối, núc nác, thành

H×nh sè 4.1: Ph©n bè sè l−îng loµi c©y theo cì tæ thµnh tr¹ng th¸i II a

B¶ng 4.4: Ph©n bè sè l−îng loμi c©y theo cÊp tæ thμnh tr¹ng th¸i rõng IIb

Tû lÖ % sè l−îng loµi

Tªn mét sè loµi c©y trong cÊp tæ

thµnh

Tr©m, Giæi xanh, Bêi lêi, Ba soi, C¸nh kiÕn

n¸c, me rõng, ®u«i l−¬n

VIII 7.63 1 Keo dËu

Ph−¬ng tr×nh cô thÓ tÝnh cho tr¹ng th¸i IIb (xem phô biÓu 06)lµ:

Y= 1.7815 - 0.2402*C + 8.6075*1/C

0 2 4 6 8 10 12

Hình số 4.2: Phân bố số lượng loài cây theo cấp tổ thành trạng thái II b

fll - tần số lý thuyết

ft - Tần số thực nghiệm

Qua phân tích kết quả cho thấy, trong cả hai trạng thái thành phần loài cây

đơn giản, chủ yếu vẫn là những loài cây gỗ tạp, cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh Các loài cây này đang trong giai đoạn sinh trưởng phát triển mạnh Không có sự thay đổi lớn qua thời gian phục hồi, thành phần loài ở trạng thái IIa

và IIb gần tương đồng nhau, mặc dù trạng thái IIb có xuất hiện thêm một số loài mới, nhưng những loài đó không có giá trị cao, chiếm tỷ lệ nhỏ, như đuôi lươn, trâm, ba soi

ở cả hai trạng thái số lượng loài cây đều giảm khi hệ số tổ thành tăng Tổ thành rừng như vậy phản ánh đúng mối quan hệ giữa quần xã thực vật rừng với

điều kiện ngoại cảnh Qua đó cho thấy, mức độ đa dạng về loài cây trong khu vực nghiên cứu thấp, tính bền vững, tính ổn định chưa cao Qua thời gian phục hồi nữa, thành phần loài cây này sẽ có sự thay đổi lớn, phản ánh đúng quá trình diễn thế thứ sinh của rừng phục hồi

Nhằm làm rõ hơn vấn đề tổ thành loài cây, đề tài chia tổ thành loài cây theo các nhóm gỗ như sau

0 2 4 6 8 10 12

4.2.2 Tổ thμnh theo nhóm gỗ

Đề tài tập hợp loài cây theo 8 nhóm gỗ đ−ợc ghi trong nghị định số 10/CP ngày 26/4/1960

*Trạng thái II a

- Nhóm I: có muồng đen, s−a với hệ số tổ thành quá thấp 1.42%

- Nhóm II: có duy nhất một loài là: đinh, hệ số tổ thành chiếm 2.27%

- Nhóm III: không xuất hiện loài cây nào

- Nhóm IV: không có loài cây nào trong nhóm gỗ này

- Nhóm V: có giẻ gai, thành ngạnh, táo rừng, hệ số tổ thành chiếm 6.0%

- Nhóm VI: Trong khu vực nghiên cứu gặp các loài, chẹo tía, vối, kháo Nhóm này hệ số tổ thành chiếm 3.43%

- Nhóm VII: có giẻ trắng, lọng bàng, tổ thành chiếm 17.1%

- Nhóm VIII: có loài núc nác, tổ thành chiếm 0.84%

*Trạng thái II b

- Nhóm I: có duy nhất loài muồng đen, với hệ số tổ thành 0.48%

- Nhóm II: có loài đinh, hệ số tổ thành chiếm 1.17%

- Nhóm III: không thấy xuất hiện loài cây nào

- Nhóm IV: có giổi, chiếm 0.92% công thức tổ thành

- Nhóm V có giẻ gai, thành ngạnh, táo rừng, trâm, hệ số tổ thành chiếm 8.56.%

- Nhóm VI: Trong khu vực nghiên cứu gặp các loài, chẹo tía, vối, kháo, xoan Nhóm này có hệ số tổ thành chiếm 9.13%

- Nhóm VII: có giẻ trắng, gáo, tổ thành chiếm 17.17%

- Nhóm VIII: có ba soi, núc nác, tổ thành chiếm 2.22%

Còn một số loài cây ch−a xác định đ−ợc thuộc nhóm gỗ nào, chúng chiếm một tỷ lệ khá lớn, thêm một số loài ch−a xác định đ−ợc tên (SP), đề tài xếp chúng vào nhóm gỗ tạp

cây thuộc các nhóm gỗ I, II, III, nhóm gỗ trung bình gồm có các nhóm IV, V,

Từ kết quả trên nhận thấy, cả hai trạng thái các loài cây tập trung chủ yếu

ở nhóm gỗ tạp, nhóm gỗ tốt và trung bình chiếm tỷ lệ rất nhỏ

Như vậy, rừng phục hồi ở khu vực nghiên cứu là rừng kém giá trị, chưa bước vào giai đoạn ổn định, vẫn đang trong quá trình tạo hoàn cảnh rừng, tạo

điều kiện thuận lợi cho các loài cây có giá trị tái sinh Thành phần loài đơn giản, vì thế khi rừng bước vào giai đoạn ổn định, nhất thiết phải chặt bỏ các loài cây

kém giá trị này, để tạo không gian cho các loài mục đích phát triển

4.3 Một số đặc điểm cấu trúc rừng

4.3.1 Phân bố số lượng loμi cây theo cỡ kính

* Phân bố thực nghiệm

Kết quả nghiên cứu cho thấy, đại đa số phân bố số lượng loài cây theo cỡ

đường kính trong các OTC có dạng giảm, có một số trường hợp có đỉnh nằm ngay ở cỡ kính thứ hai hoặc ba

- Có 18/20 trường hợp (chiếm 90%) dẫy thực nghiệm có dạng phân bố giảm

- Có 2/20 trường hợp, (chiếm 10%) phân bố có đỉnh nằm ở cỡ kính 9cm Nhìn chung, số lượng loài cây giảm khi cỡ đường kính tăng