Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi trạng thái IIa, IIb tại xã Đôn Phong huyện Bạch Thông tỉnh Bắc Kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - LÊ VIẾT HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI TRẠNG THÁI IIa, IIb TẠI XÃ ĐÔN PHONG HUYỆN BẠCH THÔNG - TỈNH BẮC KẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Thái Nguyên - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - LÊ VIẾT HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI TRẠNG THÁI IIa, IIb TẠI XÃ ĐÔN PHONG HUYỆN BẠCH THÔNG - TỈNH BẮC KẠN Ngành : Lâm học Mã số ngành : 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ SỸ TRUNG CHỮ KÝ PHÒNG ĐÀO TẠO CHỮ KÝ KHO CHUYÊN MÔN Thái Nguyên - 2015 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu công trình nghiên cứu khoa học tiến hành xã Đôn Phong, huyện Bạch Thông Kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Lê Viết Hoàng ii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành theo chương trình đào tạo theo chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp khoá 21, giai đoạn 2013 - 2015 Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên Để hoàn thành luận văn, tác giả nhận quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi tập thể thầy cô giáo Khoa Lâm Nghiệp, Phòng Đào tạo Ban giám hiệu trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Đối với địa phương, tác giả nhận giúp đỡ cán nhân dân xã Đôn Phong, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn nơi mà tác giả đến thu thập số liệu đề tài Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn giúp đỡ quý báu Đặc biệt, tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS.Lê Sỹ Trung, người nhiệt tình bảo hướng dẫn để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin trân thành cảm ơn động viên, giúp đỡ bạn bè, đồng nghiệp, nguồn khích lệ cổ vũ to lớn tác giả trình thực hoàn thành công trình Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Lê Viết Hoàng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vi DANH MỤC CÁC HÌNH viii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU .1 Sự cần thiết .1 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung .3 2.2 Mục tiêu cụ thể .3 Ý nghĩa đề tài Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .4 1.1 Trên giới 1.1.1 Về sở sinh thái học cấu trúc rừng 1.1.2 Phân loại rừng 1.1.3 Về cấu trúc rừng 1.1.4 Nghiên cứu tái sinh 1.2 Ở Việt Nam .8 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc .8 1.2.2 Nghiên cứu tái sinh 11 1.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên, môi trường khu vực nghiên cứu .13 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 13 1.3.1.1 Vị trí địa lý 13 1.3.1.2 Địa hình 13 iv 1.3.1.3 Khí hậu 14 1.3.1.4 Thuỷ văn .15 1.3.2 Các nguồn tài nguyên 15 1.3.2.1 Tài nguyên đất 15 1.3.2.2 Các loại tài nguyên khác 16 1.3.3 Thực trạng môi trường 17 1.3.4 Đánh giá chung điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên cảnh quan môi trường 18 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Nội dung nghiên cứu 20 2.1.1 Nghiên cứu xác định lựa chọn trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 20 2.1.2 Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng IIa, IIb 20 2.1.3 Một số đặc điểm tái sinh 20 2.1.4 Đề xuất số biện pháp lâm sinh 20 2.2 Giới hạn nghiên cứu 20 2.2.1 Giới hạn khu vực đối tượng nghiên cứu 20 2.2.2 Giới hạn nội dung .20 2.3 Phương pháp nghiên cứu 21 2.3.1 Phương pháp luận 21 2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 21 2.3.2.1 Kế thừa số liệu .21 2.3.2.2 Phương pháp thu thập số liệu 21 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu .23 2.3.3.1 Phân loại trạng thái rừng 23 2.3.3.2 Cấu trúc tổ thành 23 2.3.3.3 Mô phân bố thực nghiệm 24 3.3.3.4 Mô quan hệ đường kính tán với đường kính ngang ngực 25 3.3.3.5 Mô quan hệ chiều cao với đường kính ngang ngực 26 3.3.3.6 Nghiên cứu tái sinh rừng 26 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu công trình nghiên cứu khoa học tiến hành xã Đôn Phong, huyện Bạch Thông Kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Lê Viết Hoàng vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PTNT : Phát triển nông thôn SXKD : Sản xuất kinh doanh UBND : Uỷ ban nhân dân LN : Lâm nghiệp NN : Nông nghiệp NLN : Nông lâm nghiệp SXLN : Sản xuất lâm nghiệp QH : Quy hoạch PCCCR : Phòng cháy chữa cháy rừng SXNN : Sản xuất nông nghiệp VQG : Vườn Quốc gia DDNN : Doanh nghiệp nhà nước HGĐ : Hộ gia đình ĐD : Đặc dụng PH : Phòng hộ SX : Sản xuất BPKT : Biện pháp kỹ thuật NN & PTNT : Nông nghiệp phát triển nông thôn CNQSDĐ : Chứng nhận quyền sử dụng đất NXBNN : Nhà xuất nông nghiệp ĐHLN : Đại học lâm nghiệp KH & CN : Khoa học công nghệ HĐND : Hội đồng nhân dân [7] : Số thứ tự tài liệu tham khảo vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Phân loại trạng thái rừng .29 Bảng 3.2: Phân bố số lượng loài theo cấp tổ thành trạng thái rừng IIa 33 Bảng 3.3: Phân bố số lượng loài theo cấp tổ thành trạng thái rừng IIb 34 Bảng 3.4: Kết mô phân bố số lượng loài theo cỡ đường kính (Nl - D1.3) hỡm Meyer .38 Bảng 3.5: Kết mô phân bố số lượng loài theo cỡ đường kính (Nl /D1.3) hàm Weibull 40 Bảng 3.6: Kết mô phân bố số theo cỡ đường kính (N /D1.3) hàm Meyer 42 Bảng 3.7: Kết mô phân bố số theo cỡ đường kính (N/ D1.3) hàm Weibull .43 Bảng 3.8: Kết mô phân bố số lượng loài theo cỡ chiều cao (Nl - Hvn) hàm Weibull 46 Bảng 3.9: Kết mô phân bố số theo chiều cao (N - Hvn) hàm Weibull .48 Bảng 3.10: Kết mô tả quan hệ H/D phương trình lý thuyết 51 Bảng 3.11: Kết kiểm tra tham số b trạng thái rừng IIa .52 Bảng 3.12: Kết kiểm tra tham số b trạng thái rừng IIb 52 Bảng 3.13: Kết tính toán tham số cho phương trình gộp trạng thái rừng IIb 53 Bảng 3.14: Kết tính toán quan hệ D1.3/ Dt theo dạng phương trình Dt = a+bD1.3 54 Bảng 3.15: Kết kiểm tra tham số b trạng thái IIa .55 Bảng 3.16: Kết kiểm tra tham số b trạng thái IIb .56 Bảng 3.17: Kết tính toán tham số a, b chung cho trạng thái IIb .57 Bảng 3.18 : Công thức tế thành tái sinh khu vực nghiên cứu 59 Bảng 3.19: Đánh giá chất lượng tái sinh 60 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ bố trí ô dạng .22 Hình số 3.1: Phân bố số lượng loài theo cỡ tổ thành trạng thái IIa 34 Hình số 3.2: Phân bố số lượng loài theo cấp tổ thành trạng thái IIb 35 Hình số 3.3: Biểu đồ nắn phân bố số loài theo cỡ kính trạng thái IIb hàm Meyer .39 Hình số 3.4: Biểu đồ nắn phân bố số loài theo cỡ kính trạng thái IIa hàm Meyer .39 Hình số 3.5: Biểu đồ nắn phân bố số theo cỡ đường kính hàm Meyer trạng thái rừng IIb 44 Hình số 3.6: Biểu đồ nắn phân bố số theo cỡ đường kính hàm Meyer trạng thái rừng IIb 44 Hình số 3.7: Nắn phân bố số loài theo cỡ chiều cao hàm Weibull trạng thái IIb .47 Hình số 3.8: Nắn phân bố số loài theo cỡ chiều cao hàm Weibull trạng thái IIa .47 Hình số 3.9: Nắn phân bố số theo cỡ chiều cao hàm Weibull trạng thái IIb .49 Hình số 3.10: Nắn phân bố số theo cỡ chiều cao hàm Weibull trạng thái IIa .49 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Về sở sinh thái học cấu trúc rừng Nổi bật có nghiên cứu P.E.ODUM (1971) [16], Geogre Baur sinh thái rừng mưa nhiệt đới Các tác giả mối quan hệ rừng yếu tố hoàn cảnh rừng Hệ sinh thái rừng mưa phức tạp, việc tuân theo quy luật vận động chung nhất, thân nhân tố lại vận động theo quy luật riêng Tác giả cho thấy, muốn ổn định hệ sinh thái rừng thiết phải nắm vững quy luật vận động đó, biết cách điều tiết hài hoà mối quan hệ phức tạp Catinot R (1965) [5] biểu diễn hình thái cấu trúc rừng phẫu đồ ngang đứng với nhân tố cấu trúc mô tả theo khái niêm Kết ban đầu tạo móng cho nghiên cứu 1.1.2 Phân loại rừng Rừng nhân tố, địa hình, độ dầy tầng đất, ẩm độ,… đặc điểm rừng, thành phần loài cây, cấu trúc hình thái suất quần xã thực vật,… có mối quan hệ chặt chẽ phụ thuộc lẫn Chính nhà lâm học dựa vào để phân chia kiểu rừng khác làm sở xác định biện pháp kinh doanh phù hợp Sự phân chia kiểu rừng năm 90 kỷ XIX nhà lâm học người Nga như: A.F Ruzki (1888), I.I Gutorovic (1897), P.M Cravchinxki (1900),… 1.1.3 Về cấu trúc rừng a Cấu trúc tầng thứ Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rạch ròi, việc phân chia nhiều hạn chế Đối với rừng mưa nhiệt đới, nhiều tác giả chia làm tầng, tầng cao thường hình thành tầng vượt tán, tầng tán chính, tầng tán Một số tác giả chia rừng làm tầng Walton, Myutt Smith (1955) phân rừng Malayxia thành tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng tán, tầng 60 Như vậy, qua bảng 3.18 cho thấy công thức tổ thành loài tái sinh trang thái IIa IIb OTC có khác rõ rệt, chiếm phần lớn loài như: Kháo, giẻ, hoắc quang, cánh kiến, 3.4 Đánh giá chất lượng tái sinh Chất lượng tái sinh kết tổng hợp nhiều tác động qua lại rừng với chúng với điều kiện hoàn cảnh Đề tài chia chất lượng tái sinh làm cấp, tốt, trung bình, xấu Kết phân chia cụ thể tổng hợp bảng 3.22 Bảng 3.19: Đánh giá chất lượng tái sinh Trạng OTC thái IIa IIb Mật độ (cây/ha) Tỷ lệ, chất lượng Tốt Trung bình Xấu 16 680 11.76 83.8 4.44 17 830 24.09 66.26 9.65 18 720 41.67 34.72 23.61 19 610 50.8 12.0 37.2 1250 35.2 35.2 29.6 1090 36.69 31.19 32.12 1040 27.9 44.23 27.87 1520 15.79 36.84 47.37 1490 37.58 34.9 27.52 1420 35.21 31.7 33.09 2020 20.3 23.27 56.43 10 1390 30.2 35.25 34.55 12 1070 42.06 34.58 23.36 14 1480 37.16 30.4 32.44 15 1540 24.03 30.52 45.45 20 970 23.7 7.22 69.08 61 Từ bảng 3.19 nhận thấy: - Trạng thái IIa: Tỷ lệ tốt OTC biến động từ 11.76% (OTC 16) đến 50.8% (OTC 19), có 3/8 trường hợp tái sinh có chất lượng tốt lớn tỷ lệ tái sinh có chất lượng trung bình, 4/8 trường hợp tái sinh tập trung vào cấp chất lượng trung bình, lại 1/8 trường hợp tái sinh tập trung vào chất lượng xấu Như trạng thái này, phần lớn tái sinh tập trung vào cấp chất lượng trung bình, tái sinh chất lượng xấu tăng Từ đó, biện pháp kỹ thuật cần áp dụng xúc tiên tái sinh tự nhiên, tạo không gian dinh dưỡng, giảm bớt cạnh tranh với dây leo bụi rậm, nhằm tăng tỷ lệ tái sinh có chất lượng tốt - Trạng thái IIb: Trong 12 OTC, tỷ lệ tái sinh có chất lượng tốt biến động từ 15.79% - 42.06%, tỷ lệ tái sinh trung bình biến động từ 7.22% 44.23%, tỷ lệ tái sinh xấu biến động từ 23.36% - 69.08% Có 6/12 OTC tái sinh tập trung vào cấp chất lượng tốt, 2/8 trường hợp tái sinh tập trung vào cấp chất lượng trung bình 4/8 trường hợp tái sinh xấu chiếm đa số Từ kết phân tích rút nhận xét chung là: Cây tái sinh khu vực nghiên cứu tập trung nhiều cấp chất lượng tốt trung bình Ở trạng thái IIa tái sinh có chất lượng trung bình chiếm ưu thế, trạng thái IIb tái sinh tốt, trung bình xấu chiếm tỷ lệ ngang Như thấy, tái sinh khu vực nghiên cứu có tiềm phát triển, cần có biện pháp kỹ thuật lâm sinh, dọn vệ sinh, nuôi dưỡng tái sinh có triển vọng, kết hợp trồng bổ sung, 3.5 Đề xuất số biện pháp phục hồi rừng 3.5.1 Biện pháp kỹ thuật chung Căn vào việc xác định phân loại đối tượng rừng kết nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tái sinh rừng khu vực nghiên cứu, đề tài dề xuất việc phục hồi rừng theo giải pháp sau: - Bảo vệ, vệ sinh nuôi dưỡng rừng (luỗng phát dây leo, bụi), tỉa thưa bớt phi mục đích cấp kính 10 - Bảo vệ nuôi dưỡng xúc tiến tái sinh rừng 62 - Chặt tỉa thưa có phẩm chất xấu, bị sâu bệnh, có giá trị gây ứ đọng cỡ kính để mở rộng không gian dĩnh dưỡng, tạo điều kiện cho mục đích sinh trưởng phát triển tốt - Làm giàu rừng cách tra dặm trồng địa có giá trị lỗ trống trạng thái rừng - Trồng bổ xung loài mục đích nơi đất trống - Tỉa thưa tái sinh có phẩm chất xấu, tái sinh loài có giá trị nơi có phân bố cụm theo hướng tiếp cận với phân bố cách 3.5.2 Biện pháp kỹ thuật cho trạng thái cụ thể a Đối với trạng thái rừng IIa * Loại rừng phòng hộ: + Đối với trạng thái có mật độ gỗ có đường kính trung bình < 6cm có mật độ 30 phân bố đầu lưu vực nước (vùng rừng phòng hộ xung yếu) Áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh bảo vệ rừng, nghiêm cấm hoạt động ảnh hưởng đến tái sinh diễn tự nhiên rừng + Đối với trạng thái có mật độ gỗ có đường kính trung bình < 6cm có mật độ < 800 cây/ha, độ dốc [...]... công trình này Thái Nguyên, tháng 9 năm 2015 Tác giả Lê Viết Hoàng 3 Xuất phát từ lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi trạng thái IIa, IIb tại xã Đôn Phong - huyện Bạch Thông - tỉnh Bắc Kạn 2 Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu chung Cung cấp bổ xung các dẫn liệu khoa học về một số quy luật cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi, góp phần... CỨU 20 2.1 Nội dung nghiên cứu 20 2.1.1 Nghiên cứu xác định lựa chọn trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 20 2.1.2 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của trạng thái rừng IIa, IIb 20 2.1.3 Một số đặc điểm tái sinh 20 2.1.4 Đề xuất một số biện pháp lâm sinh 20 2.2 Giới hạn nghiên cứu 20 2.2.1 Giới hạn về khu vực và đối tượng nghiên cứu 20 2.2.2 Giới... khu vực nghiên cứu 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 1.3.1.1 Vị trí địa lý Xã Đôn Phong nằm về phía Tây của huyện cách trung tâm huyện Bạch Thông khoảng 30 km, với diện tích tự nhiên 12.759,03 ha có vị trí địa lý như sau: - Phía Bắc giáp huyện Ba Bể - Phía Nam giáp xã Quang Thuận, xã Dương Phong huyện Bạch Thông - Phía Đông giáp xã Vi Hương, Lục Bình, Hà Vị huyện Bạch Thông và xã Dương Quang thị xã Bắc Kạn; -... khoanh nuôi bảo vệ, phục hồi rừng tự nhiên bền vững 2.2 Mục tiêu cụ thể Mô phỏng một số quy luật cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi trạng thái IIa và IIb, làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp lâm sinh hợp lý trên các diện tích rừng phòng hộ ở xã Đôn Phong, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn 3 Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa khoa học - Ý nghĩa thực tiễn - Trên cơ sở các quy luật cấu trúc rừng đã phát hiện đề... đồng thời quan tâm đặc biệt đến vấn đề bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trong nông nghiệp v Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Kết quả nghiên cứu xác định trạng thái rừng IIa, IIb 28 3.2 Kết quả nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng trạng thái IIa, IIb 30 3.2.1 Tổ thành loài cây .30 3.2.2 Tổ thành theo nhóm gỗ 36 3.2.3 Phân bố số lượng loài cây... 3.3.2 Đặc điểm tái sinh rừng trạng thái IIa .58 3.3.3 Đặc điểm tái sinh trạng thái rừng IIb .58 3.4 Đánh giá chất lượng cây tái sinh 60 3.5 Đề xuất một số biện pháp phục hồi rừng .61 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ 66 1 Kết luận 66 1.1 Xác định trạng thái rừng 66 1.2 Cấu trúc rừng 66 1.3 Đánh giá khả năng tái sinh 67 2 Tồn tại. .. 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .4 1.1 Trên thế giới 4 1.1.1 Về cơ sở sinh thái học của cấu trúc rừng 4 1.1.2 Phân loại rừng 4 1.1.3 Về cấu trúc rừng 4 1.1.4 Nghiên cứu về tái sinh 6 1.2 Ở Việt Nam .8 1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc .8 1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh 11 1.3 Đánh giá về điều kiện tự nhiên, tài nguyên, môi... phân loại trạng thái rừng đã có, 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 IIa: Rừng phục hồi sau khai thác kiệt và sau nương rẫy, đa số 2 cây còn nhỏ (D 1.3 < 10cm), tổng tiết diện ngang < 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... tầng cây tái sinh và tầng cây cao Trần Xuân Thiệp (1995) [25] 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 8.00012.000, lớn hơn rừng nguyên sinh, 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... 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 R.Catinot [4] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ... HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - LÊ VIẾT HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI TRẠNG THÁI IIa, IIb TẠI XÃ ĐÔN PHONG HUYỆN BẠCH THÔNG... dung nghiên cứu 20 2.1.1 Nghiên cứu xác định lựa chọn trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 20 2.1.2 Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng IIa, IIb 20 2.1.3 Một số đặc điểm. .. dung nghiên cứu 20 2.1.1 Nghiên cứu xác định lựa chọn trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 20 2.1.2 Nghiên cứu số đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng IIa, IIb 20 2.1.3 Một số đặc điểm