Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên và đặc điểm cấu trúc của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại xã lãng công huyện sông lô, tỉnh vĩnh phúc

t nu.edu.vnĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ HOÀI ĐỨC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ LÃNG

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h tt p :// www l r c t nu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HOÀI ĐỨC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ LÃNG CÔNG

HUYỆN SÔNG LÔ TỈNH VĨNH PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN h tt p :// www l r c t nu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ HOÀI ĐỨC

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN VÀ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ LÃNG CÔNG

HUYỆN SÔNG LÔ TỈNH VĨNH PHÚC

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60 42 01 20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Ma Thị Ngọc Mai

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực vàchưa được sử dụng để bảo vệ cho bất kỳ một học vị nào

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Thị Hoài Đức

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyênngành Sinh thái học, tại khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên,tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy (cô), các đồngnghiệp, bạn bè và gia đình

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Ma Thị NgọcMai - người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệmquý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy (cô) khoa Sinhhọc, phòng Đào tạo - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảngdạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Lãng Công, Chi cục Kiểm lâmhuyện Sông Lô, Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch đã tạo mọi điều kiện giúp đỡtôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đãluôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Thị Hoài Đức

iii iiii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC .iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Ý nghĩa của đề tài 2

4 Cấu trúc của luận văn 2

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

3 1.1 Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu

3 1.1.1 Khái niệm về thảm thực vật 3

1.1.2 Thảm thực vật thứ sinh 3

1.1.3 Khái niệm về rừng 3

1.1.4 Tái sinh rừng 4

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới 4

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 4

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh phục hồi rừng 8

1.3 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam 11

1.3.1 Nghiên cứu về cấu trúc và phân loại rừng 11

1.3.2 Nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng

13 1.3.3 Nghiên cứu về phân chia tầng trong rừng mưa nhiệt đới

ivivi14

1.3.4 Nghiên cứu về tái sinh rừng 15

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 19

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 19

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 19

2.3 Nội dung nghiên cứu 19

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 20

2.4.2 Phân tích và xử lý số liệu 21

2.4.3 Phương pháp điều tra trong nhân dân 24

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 25

3.1 Điều kiện tự nhiên 25

3.1.1 Vị trí địa lý 25

3.1.2 Địa hình 26

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 26

3.1.4 Khí hậu, thủy văn 27

3.1.5 Tài nguyên rừng 28

3.2 Điều kiện kinh tế, văn hóa - xã hội 29

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Hiện trạng các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 34

4.1.1 Hệ thực vật 34

4.1.2 Các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 35

4.2 Thay đổi số lượng loài theo nhóm dạng sống 39

4.3 Quy luật phân bố cây tái sinh 40

4.3.1 Phân bố cây gỗ theo cấp chiều cao 40

nh .

g

v 4.3.2 Phân bố cây gỗ theo cấp đường kính 43

4.3.3 Phân bố cây gỗ theo mặt phẳng ngang 46

4.4 Nguồn gốc, chất lượng cây tái si 48

4.5 Đa dạng về thành phần dạng sốn 50

4.6 Cấu trúc phân tầng theo chiều thẳng đứng của các quần xã thực vật tái sinh 53

4.6.1 Giai đoạn I 54

4.6.2 Giai đoạn II 54

4.6.3 Giai đoạn III 55

4.6.4 Giai đoạn IV 55

4.7 Đề xuất biện pháp bảo vệ và khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng 56

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

1 Kết luận 58

2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Thành phần thực vật trong các điểm nghiên cứu 34

Bảng 4.2 Sự thay đổi số lượng loài theo nhóm dạng sống 39

Bảng 4.3 Mật độ cây gỗ theo cấp chiều cao 41

Bảng 4.4 Phân bố số cây gỗ theo cấp đường kính (D1.3m) 44

Bảng 4.5 Phân bố cây gỗ theo mặt phẳng nằm ngang 47

Bảng 4.6 Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh 48

Bảng 4.7 Thành phần dạng sống trong các giai đoạn nghiên cứu 51

Bảng 4.8 Cấu trúc phân tầng của các quần xã thực vật ở KVNC 53

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Bản đồ hành chính huyện Sông Lô 33

Hình 4.1 Tỷ lệ các taxon trong các ngành của hệ thực vật ở KVNC 35

Hình 4.2 Thay đổi số lượng loài theo nhóm dạng sống 39

Hình 4.3: Mật độ cây gỗ theo cấp chiều cao 41

Hình 4.4 Đồ thị phân bố cây gỗ theo cấp đường kính D1.3m 45

Hình 4.5 Nguồn gốc cây tái sinh 49

Hình 4.6 Chất lượng cây tái sinh 49

Hình 4.7 Sự phân bố dạng sống thực vật tại các trạng thái TTV 52

vì vậy, Rừng không chỉ có chức năng trong phát triển kinh tế - xã hội mà nócòn có ý nghĩa đặc biệt trong bảo vệ môi trường sinh thái.

Rừng cung cấp nơi cư trú, lương thực, thực phẩm, nguyên liệu, nhiên liệucho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người Tuy nhiên với sự gia tăng dân

số, tiến bộ của khoa học kỹ thuật và nhu cầu sử dụng tài nguyên ngày càng cao

để phục vụ cho cuộc sống Điều này là một trong những nguyên nhân dẫn tới

sự suy giảm diện tích rừng, giảm tính đa dạng sinh học của tài nguyên rừng[10]

Có rất nhiều đánh giá khác nhau về sự suy giảm độ che phủ rừng ở ViệtNam trong nửa thế kỷ gần đây Diện tích rừng ở Việt Nam ước tính khoảng181.500 km2 (chiếm 55% tổng diện tích đất đai 330.000 km2) vào cuối năm

1960 và 56.680 km2 (17% tổng diện tích đất đai) vào cuối những năm 1980;theo DeKoninck Việt Nam trở thành nước có nạn phá rừng nhanh nhất trong sốcác nước Đông Nam Á với khoảng 2/3 độ che phủ rừng bị mất đi trong giaiđoạn này Ước tính trong giai đoạn từ năm 1976 - 1990, mỗi năm diện tích rừngphủ tự nhiên của Việt Nam giảm trung bình 185.000 ha Đến năm 2010, tổngdiện tích rừng của Việt Nam khoảng 13.797.000 ha chiếm 44% tổng diện tíchđất cả nước (FAO 2010), Việt Nam là một trong số ít quốc gia Châu Á có mứctịnh tiến diện tích rừng đang tăng [46]

Bắt đầu từ năm 1992, chính phủ Việt Nam đã có nhiều nỗ lực làm ổn định

và phục hồi độ che phủ rừng Năm 1998, chương trình tái trồng 5 triệu ha rừngđược triển khai với mục đích tăng độ che phủ rừng từ sấp xỉ 9 triệu ha (28% độche phủ rừng) lên 14,3 triệu ha (44% độ che phủ rừng) vào năm 2010 Hiệnnay, biện pháp khoanh nuôi phục hồi rừng đã được quan tâm với phương thức

là sử

dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên để phục hồi rừng Lịch sửnghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng trăm năm nhưng vớirừng nhiệt đới vấn đề này được tiến hành chủ yếu từ những năm 30 của thế kỷtrước trở lại đây Nghiên cứu về tái sinh rừng là những nghiên cứu rất quantrọng làm cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xây dựng và phát triển rừng[46].

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên và đặc điểm cấu trúc của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại xã Lãng Công huyện Sông Lô tỉnh Vĩnh Phúc”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên và cấu trúc của quần xã thựcvật tái sinh tự nhiên sau nương rẫy trong các giai đoạn phát triển tại xã LãngCông, huyện Sông Lô, tỉnh Vĩnh Phúc

- Đề xuất một số biện pháp nhằm đẩy nhanh quá trình tái sinh phục hồirừng tại địa phương

3 Ý nghĩa của đề tài

4 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan tài liệu

Chương 2 Mục tiêu, đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu Chương 3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu Chương 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết luận và kiến nghị

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Khái niệm về thảm thực vật

Thảm thực vật (vegetation) là một khái niệm được nhiều nhà khoa học

trong nước và nước ngoài đề cập đến Theo J Schmithusen (1959) 51, thìthảm thực vật là lớp thực bì của Trái đất và các bộ phận cấu thành khác nhaucủa nó Theo Thái Văn Trừng (1978) 42, thảm thực vật là các quần hệ thựcvật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh Trần Đình Lý (1998) 25, thảmthực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thựcvật trên toàn bộ bề mặt trái đất

Theo khái niệm nào đi nữa thì thảm thực vật còn là một khái niệm chungchưa chỉ rõ đối tượng cụ thể; nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữkèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật thứ sinh, thảm thực vậtnguyên sinh…

1.1.3 Khái niệm về rừng

Theo VN Sukhatrep (1964), “Rừng là một quần lạc sinh địa Quần lạcsinh địa là tổ hợp các yếu tố tự nhiên đồng nhất trên vùng đất xác định (khí hậu,

đá mẹ, đất, các điều kiện thuỷ văn, thực vật, động vật, vi sinh vật) Các yếu tố

tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ , cùng với các nhóm sinh vậtchúng hình thành nên kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúngvới nhau và với các yếu tố tự nhiên, nó là một thể thống nhất đang biến động vàphát triển” (Dẫn theo Hoàng Chung, 2005) 5

Theo Trần Đình Lý (1995) 39, sự có mặt của các loài cây gỗ có chiềucao từ 3m trở lên và độ tàn che (k) của chúng là thông số cho thấy trạng tháicủa rừng gỗ Nếu k < 0,3 là đất chưa có rừng Nếu k = 0,3 - 0,6 là rừng thưa.Nếu k > 0,6 là rừng kín Hiện nay, có một số nhà khoa học lâm nghiệp có đềxuất độ tàn che của cây gỗ là (k=0,1) đã đã đánh giá là rừng; trong đề tài chúngtôi theo quan điểm của Trần Đình Lý

1.1.4 Tái sinh rừng

Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhàkhoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng.Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh: Tái sinh nhântạo, nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp Tái sinhbán nhân tạo, nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung cáccây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh.Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên

Theo Phùng Ngọc Lan (1986)[21], tái sinh được coi là một quá trình sinhhọc mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện đặc trưng của tái sinhrừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàncảnh rừng Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗgià cỗi Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thànhphần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Trong luận văn, tái sinh rừngđược hiểu là quá trình phục hồi các thành phần của hệ sinh thái rừng

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu trên thế giới

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ các thành phần sinh vật trong

hệ sinh thái rừng, các thành phần vô sinh, hữu sinh trong hệ sinh thái rừng có

mối quan hệ qua lại với nhau thông qua các mối quan hệ sinh thái tạo cho rừng

có cấu trúc ổn định trong một thời gian nhất định

1.2.1.1 Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu hệ sinh tháihọc rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sảnxuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng có thể chia thành ba dạng cấu trúc:Cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc sinh tháicủa lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩmcủa quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật vớimôi trường sống Thực tế cấu trúc rừng có tính trật tự và theo quy luật cấu trúccủa quần xã

Richards P.W (1933- 1934), Baur G N (1962), Ođum E P (1971)…,tiến hành nghiên cứu về cấu trúc rừng mưa nhiệt đới, các nghiên cứu này nêulên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành loài, phổ dạng sống vàcấu trúc tầng phiến của rừng

Theo Baur G N (1962) 1, nghiên cứu các vấn đề cơ sở sinh thái rừngnói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đóông đi sâu nghiên cứu các nhân tố về cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâmsinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó, ông đã đưa ra những tổng kết vềcác nguyên lý, các giai đoạn tác động xử lý lâm sinh nhằm mục đích đem lạihiệu quả cao trong trồng rừng và tái sinh tự nhiên của rừng

Catinot R (1965) 3, vẽ các phẫu đồ ngang và đứng với các nhân tố sinhthái để mô tả các khái niệm về dạng sống, tầng phiến để diễn tả cấu trúc sinhthái rừng Nổi bật nhất có nghiên cứu của Odum E P (1971) [49] nghiên cứu

về sinh thái rừng mưa nhiệt đới, ông chỉ ra mối quan hệ giữa các thành phầncấu trúc rừng với các yếu tố hoàn cảnh của rừng Theo ông, hệ sinh thái rừngmưa rất phức tạp, ngoài việc tuân theo quy luật vận động chung nhất, bản thântừng nhân tố lại vận động theo quy luật riêng Như vậy, muốn hệ sinh thái rừng

ổn định nhất thiết phải nắm vững các quy luật vận động của các nhân tố đótrong những hoàn cảnh cụ thể để biết cách điều tiết hài hoà các mối quan hệtrong sự phức tạp đó

1.2.1.2 Hình thái cấu trúc rừng

Là hiện tượng cấu trúc theo tầng, sự sắp xếp không gian phân bố của cácthành phần sinh vật rừng theo chiều ngang và chiều thẳng đứng Trên cơ sở cấutrúc theo tầng sẽ vẽ được biểu đồ trắc diện của rừng Năm 1934, Davit vàRichards P.W, đề xuất vẽ biểu đồ trắc diện của rừng trong khi phân loại và mô

tả rừng mưa nhiệt đới phức tạp về thành phần loài và cấu trúc thảm thực vậttheo chiều ngang và chiều thẳng đứng Đến nay, phương pháp này rất có hiệuquả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng Tuy nhiên phương pháp này chỉminh họa được cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trongmột diện tích có hạn Đến năm 1951, Cusen đã khắc phục bằng cách vẽ một sốdải kề nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều của rừng

Richards P.W (1952), [50] phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưanhiệt đới thành hai loại: Rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp vàrừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây Theo ông, rừng mưa thường cónhiều tầng (thường có 3 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và 1 tầng cây thân cỏ).Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và tầng cây cỏ còn cónhiều loài dây leo đủ hình dáng và nhiều kích thước, cùng nhiều loài sống bámtrên thân hoặc cành cây

Trong nghiên cứu về hình thái cấu trúc rừng có nhiều hệ thống phân loạithảm thực vật rừng, trong đó phương pháp phân loại rừng dựa theo cấu trúc vàdạng sống của thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái ngoại mạo củathảm thực vật được sử dụng nhiều nhất

Kraft (1884), lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng Dựa vàokhả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng, tác giả đã chiacây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp Hệ thống phân cấp cây rừng này của

ông đã phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi.Đối với rừng nhiệt đới tự nhiên, việc phân cấp cây rừng là một vấn đề hết sứckhó khăn, cho đến nay chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân cấp câyrừng tối ưu được chấp nhận rộng rãi Sapion Gripfit (1984), khi nghiên cứurừng tự nhiên Ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới Tây Phi có kiến nghị phân cấp câyrừng thành 5 cấp còng dựa trên kích thước và chất lượng cây rừng.

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu hình thái cấu trúc rừng, nhất

là rừng nhiệt đới thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phânchia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ học nên chưa phản ánh được đầy đủthực trạng sự phân tầng phức tạp của rừng nhiệt đới tự nhiên

1.2.1.3 Định lượng về cấu trúc rừng

Để kết quả nghiên cứu cấu trúc rừng mang tính chính xác, thực tế, nhiềunhà nghiên cứu đã chuyển dần từ mô tả định tính sang nghiên cứu định lượngvới sự hỗ trợ của thuật toán - tin học Trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng(cấu trúc không gian và thời gian), xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấutrúc rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất

Rollet B (1971) [53], đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đườngkính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xácsuất Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đườngkính loài cây theo mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973) Ngoài racác hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ…cũng được nhiều tác giả sử dụng để môhình hoá cấu trúc rừng

Trong nghiên cứu về cấu trúc rừng và phân loại rừng, thì cấu trúc ngoạimạo hay ngoại mạo sinh thái cũng được nhiều nhà khoa học đề cập tới Cơ sởphân loại rừng theo xu hướng này là dựa vào đặc điểm phân bố, dạng sốngchiếm ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xãthực vật rừng Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có

Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)…Trong hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này nghiên cứu ngoại mạo củaquần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của rừng, do vậy hình thànhmột hướng phân loại cấu trúc rừng theo ngoại mạo sinh thái.

Hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ởtrạng thái tĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melkhov đã nhấnmạnh sự biến đổi các thành phần của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổicủa tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quátrình phát sinh và phát triển của rừng

Như vậy, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung

và rừng nhiệt đới nói riêng trên thế giới rất phong phú và đa dạng Có nhiềucông trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng.Tuy nhiên các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc thảm thực vật tựnhiên phục hồi sau nương rẫy ở từng vùng sinh thái chưa nhiều

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh phục hồi rừng

Tái sinh tự nhiên của rừng là một quá trình rất phức tạp Tuy vậy, vấn đềnày còng đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học Khi nghiên cứu tái sinhrừng, người ta thường tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế

Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng trăm nămnhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này được tiến hành chủ yếu từ những năm 30của thế kỷ trước trở lại đây Nghiên cứu về tái sinh rừng là những nghiên cứu rấtquan trọng làm cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật lâm sinh xây dựng và phát triểnrừng

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng đượcxác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặcđiểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh vàtầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm Do tính chất phức tạp về

tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người

ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định (dẫn theo Trần Quốc Hưng)

[26]

Van Steenis (1956), đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến củarừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và táisinh vệt của các loài cây ưa sáng [52].

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả cáccách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở cáckiểu rừng Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phươngthức chặt tái sinh Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thứcđối với tái sinh đã được Baur (1976) [1], tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinhthái học của kinh doanh rừng mưa

P W Richards (1952) [50], Bernard Rollet (1974) nghiên cứu về phân

bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân

bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một

số ít có phân bố Poison

G.N Baur (1976) [1], cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đếnphát triển của cây con còn đối với sự nẩy mầm và phát triển của cây mầm ảnhhưởng này không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởngcủa cây tái sinh Ở những quần tụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triểnnhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng nhiệt đới,

tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn

Theo Ghent.A.W (1996) [48], tầng cây bụi thảm tươi có ảnh hưởng lớnđến quá trình tái sinh của loài cây gỗ và thảm mục, chế độ thủy nhiệt tầng đấtmặt đều có quan hệ với tái sinh ở mức độ khác nhau

Bernard Rollet (1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số câytái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 m x 1 m; 1 m x1,5 m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson

Ở châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xácđịnh số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sungbằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tựnhiên rừng nhiệt

đới châu Á như Bava (1954), Budowski (1956), Atinot (1965) lại nhận địnhdưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế,

do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh

có sẵn dưới tán rừng, (Dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên 1995) [7]

Xannikov (1967) và Vipper (1973) trong nghiên cứu tái sinh rừng nhậnthấy, tầng cây cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tốdinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh củacác loài cây gỗ Những quần tụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng

do đó thảm cỏ và thảm cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến cáccây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã quakhai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ là nhân tố gây trở ngại rấtlớn cho tái sinh rừng (Dẫn theo Trần Xuân Thiệp 1996) [35]

Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng sau nương rẫy được một số tácgiả nghiên cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại 24 điểm thuộc vùng rừngnhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá số lượng loài thựcvật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục Thành phần các loài cây trưởngthành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài cây nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ giaiđoạn đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi phụ thuộc vào mức độ, tần

số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Nguyễn Vạn Thường, 1991) [40]

Khi nghiên cứu khả năng tái sinh của thảm thực vật sau nương rẫy từ

1-20 năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981 - 1992) đã cho thấy chỉ

số đa dạng loài tái sinh thấp Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu củaquá trình diễn thế và giảm dần ở những pha sau theo thời gian bỏ hoá LongChun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nươngrẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam - Trung Quốc nhận xét, nương rẫy bỏ hoá

3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật; bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134chi, 176 loài (dẫn theo Nguyễn Vạn Thường, 1991) [40]

Tóm lại, tái sinh rừng nhiệt đới là vấn đề phức tạp do tính đa dạng sinhhọc cao trong cùng một quần xã thực vật Các kết quả nghiên cứu đó cho ta

những hiểu biết về phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh rừng tự nhiên ởmột số nơi trên thế giới để vận dụng xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinhhợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách có hiệu quả.

1.3 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở Việt Nam

1.3.1 Nghiên cứu về cấu trúc và phân loại rừng

Việt Nam, có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừngtrồng, rừng tự nhiên, rừng sau nương rẫy nhằm đưa ra cơ sở khoa học cho việckinh doanh rừng một cách hiệu quả ở từng vùng sinh thái

Năm 1918, nhà bác học Pháp, là người đầu tiên lập một bảng phân loạithảm thực vật rừng Bắc bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại thảmthực vật rừng nhiệt đới châu Á đầu tiên trên thế giới) Theo bảng phân loại này,rừng ở m i ền Bắc Vi ệt N a m c hia thành 10 kiểu

Năm 1960, Cục điều tra và quy hoạch rừng thuộc tổng cục lâm nghiệpViệt Nam lập bảng phân loại đầu tiên của ngành lâm nghiệp Việt nam về thảmthực vật rừng ở Việt nam Theo bảng phân loại này, rừng trên toàn lãnh thổViệt nam được chia làm 4 loại hình lớn: Loại I, đất đai hoang trọc, những trảng

cỏ và cây bụi, trên loại này cần phải trồng rừng Loại II, gồm những rừng nonmới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa Loại III, gồm tất cả các loạihình rừng bị khai thác mạnh trở thành nghèo kiệt nhưng vẫn có thể khai tháclấy gỗ, trụ mỏ, củi, đối với loại rừng này cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cảitạo hoàn cảnh rừng Loại IV, gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiềunguyên liệu, chưa bị phá hoại, cần khai thác hợp lý [55] Tuy nhiên bảng phânloại này không phân biệt được kiểu rừng nguyên sinh với các kiểu phụ thứ sinh

và rừng trong các giai đoạn diễn thế

T rần Ng ũ P h ư ơ n g ( 1970), [27] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền bắcViệt nam được chia thành 3 đai theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đairừng á nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao

T h ái V ă n T r ừ n g ( 1975) 41, trên quan điểm sinh thái học ông đã đưa rabảng phân loại thảm thực vật rừng Việt nam, theo ông, thảm thực vật rừng Việt

Nam chia thành 14 kiểu: Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới Kiểurừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới Kiểurừng kín lá cứng hơi khô nhiệt đới Kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệtđới Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới Kiểu trảng cây to, cây bụi,cây cỏ cao khô nhiệt đới Kiểu truông bụi gai hạn nhiệt đới Kiểu rừng kínthường xanh mưa ẩm á nhiệt đới Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, lá kim,

ẩm á nhiệt đới núi thấp Kiểu rừng kín cây lá kim, ẩm ôn đới ẩm núi vừa Kiểurừng thưa cây lá kim, hơi khô á nhiệt đới núi thấp Kiểu quần hệ khô lạnh vùngnúi cao Kiểu quần hệ lạnh vùng cao

Đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng phù hợp nhất trênquan điểm sinh thái ở Việt nam cho đến nay; bảng phân loại này được nhiều tácgiả áp dụng khi thực hiện các nghiên cứu của mình

Phan Kế Lộc (1985) [23], dựa trên bảng phân loại của UNESCO (1973),xây dựng thang phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 lớp quần hệ, 15dưới lớp, 32 nhóm quần hệ và 77 quần hệ khác nhau

Vũ Đình Phương (1985- 1988), [28][29][30][31] đã đưa ra phương phápphân chia rừng phục vụ cho công tác điều chế dựa vào 5 nhân tố đó là (nhómnhân tố sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khảnăng tái tạo rừng bằng tái sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, đặc điểm về thổnhưỡng) với một bảng mã hiệu dùng để tra cứu trong quá trình phân chia.Phương pháp phân chia này đã được áp dụng trong khi xây dựng đề án điều chếcho một số lâm trường ở Tây Nguyên và Quảng Ninh

Đặng Kim Vui (2002) 46, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồisau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã phân chia dạng sốngthực vật dựa vào hình thái cây (cây gỗ, cây bụi, cây leo và cây cỏ), đồng thời đãxác định được có 17 kiểu dạng sống, trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi (cây bụi;cây bụi thân bò; cây bụi nhỏ; cây bụi nhỏ thân bò; cây nửa bụi)

Lê Ngọc Công (2004) [9], dựa trên bảng phân loại của UNESCO (1973),

đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ là: Rừngrậm, rừng thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ

Việc phân chia loại hình rừng tự nhiên ở Việt Nam là rất cần thiết đối vớicông tác nghiên cứu bảo tồn và ứng dụng trong quy hoạch phát triển vốn rừnglâm nghiệp Tuỳ vào mục tiêu quy hoạch mà cần xây dựng các phương phápphân chia khác nhau, nhưng việc phân chia đều nhằm mục đích là làm rõ hơncác đối tượng cần quan tâm Công trình nghiên cứu của giáo sư Thái VănTrừng (1975, 1978) đã đặt nền móng cho việc phân chia rừng tự nhiên ở nước

ta một cách tổng quát Nhờ đó người quản lí hoạch định và phác hoạ được cácbiện pháp xử lí lâm sinh tác động vào từng giai đoạn phát triển rừng

1.3.2 Nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng

Có nhiều nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng như công trình nghiên cứu

mô hình hóa cấu trúc đường kính D1.3 và biểu diễn chúng theo các dạng hàmphân bố xác xuất khác nhau Năm 1974, Đồng Sỹ Hiền [14], trong công trìnhnghiên cứu của mình ông dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắnphân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sởcho việc lập biểu đồ thân cây đứng cho rừng Việt Nam

Nguyễn Hải Tuất (1981- 1986), 45,đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân

bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh, đồng thời còng áp dụngđường cong Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng

Trần Văn Con (1992) [8], đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúcđường kính cho rừng khộp ở ĐăkLắk

Nguyễn Duy Chuyên (1995) [7], cho rằng tái sinh tự nhiên của nhiều loàicây dưới tán rừng có thể biểu diễn bằng các hàm toán học

Như vậy, các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng đã giúp cho việcnghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam không chỉ dừng lại ở mức độ mô tả rừng

mà đã từng bước đi sâu vào phân tích quy luật kết cấu của rừng chính xác hơnphù hợp với xu hướng nghiên cứu chung của thế giới

1.3.3 Nghiên cứu về phân chia tầng trong rừng mưa nhiệt đới

Thái Văn Trừng (1978) [42], đã mô hình cấu trúc tầng của rừng mưa nhiệtđới gồm 5 tầng, trong đó cây gỗ có 3 tầng ( tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinhthái A2, tầng dưới tán A3); tầng cây bụi B và tầng cỏ quyết C Ông đã vận dụng,cải tiến và bổ xung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit- Richards đểnghiên cứu cấu trúc của rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươiđược vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn và ký hiệu thành phần loài cây của quần thểđối với những đặc trưng sinh thái, cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý và địa hình

Nguyễn Văn Trương (1983) 43, khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài

đã nghiên cứu sự phân tầng của rừng theo hướng định lượng Tác giả đã sửdụng phương pháp phân tầng theo chiều cao một cách cơ học, điều này khó cóthể rõ kiểu phân tầng ở rừng nhiệt đới Việt Nam

Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh (1988) [19], xuất phát từ kếtquả nghiên cứu của các tác giả đi trước đã nhận định: việc xác định tầng thứsinh thái của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, do đóbằng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng thứ là có thểlàm được Nhưng chỉ có thể phân tầng “rõ rệt” khi rừng ở một giai đoạn pháttriển nào đó của quá trình sinh trưởng và phát triển Theo tác giả, sự phân tầng

rõ rệt ở giai đoạn rừng thành thục, khi đó sự sinh trưởng và phát triển của rừngdiễn ra chậm chạp Còn trong giai đoạn sau thành thục rừng có sự thay đổi mạnhvới một số lượng cây lớn, già cỗi bị đào thải, rừng bắt đầu một giai đoạn mới thìranh giới các tầng khó phát hiện được Theo các tác giả, cần phân biệt rõ tầngtán với các lớp chiều cao cây rừng, theo đó thì tầng tán là một khoảng khônggian chứa một số cây nhất định, tán cây trọn vẹn từ đỉnh đến đáy tán Xuất phát

từ quan điểm này và dựa vào số liệu quan sát hơn 10 phẫu diện đồ theo mặt cắtthẳng đứng, ông sử dụng phương pháp toán học để phân tầng sinh thái của rừngmiền Bắc Việt Nam Đây là một hướng nghiên cứu mới, nhưng bước đầu giúpcác nhà nghiên cứu có một định hướng quan trọng là: Sự phân tầng tán trongrừng mưa nhiệt đới là một hiện thực

và bằng toán học có thể định lượng được sự phân tầng này Theo Vũ ĐìnhPhương rừng lá rộng thường xanh ở miền Bắc Việt Nam vào giai đoạn ổn địnhthường có cấu trúc 3 tầng theo chiều thẳng đứng.

Như vậy, các tác giả trên đã đề cập và phân chia tầng thứ trong rừng mưanhiệt đới ở nước ta bằng các cách khác nhau, nhưng đều có chung một quanđiểm là có sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới và sự phân tầng này cần phảiđịnh lượng thông qua các trắc đồ và công cụ toán học

1.3.4 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Ở Việt Nam, tái sinh rừng đã đươc quan tâm nghiên cứu từ những thập

kỷ 60 của thế kỷ trước Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đềcập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoahọc và một phần công bố trên các tạp chí Trong thời gian từ năm 1962 đếnnăm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng [55] đã điều tra tái sinh tự nhiêntheo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh(1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tratái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điểnhình Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh,

Nguyễn Vạn Thường (1991) [40], đã tổng kết và bước đầu đưa ra kết luận

về tình hình tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng miền Bắc Việt Nam như sau:Hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục,không mang tính chất chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều, số cây

mạ có h

 20 cm chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp có kích thước khác nhau.Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng, mọc nhanh có khuynh hướng phát triểnmạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh Những loài cây gỗ cứng sinhtrưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóngtrong thế hệ sau trong rừng tự nhiên Bất kỳ ở đâu có hiện tượng tái sinh tựnhiên thì ở đó có sự chung sống của các cá thể khác loài, khác chi, thậm chí cảkhác họ

Vũ Tiến Hinh (1991) [15], nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên củarừng tự nhiên ở lâm trường Hữu Lòng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng

Ninh) đã nhận xét: Hệ số tổ thành tính theo (%) số cây của tầng tái sinh và tầngcây cao có liên hệ chặt chẽ Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây caocàng lớn thì hệ số tổ thành tầng cây tái sinh còng vậy Qua tính toán 20 phươngtrình tương quan giữa 2 hệ số tổ thành cho thấy chúng có quan hệ theo dạngđường thẳng: n%= a + bN% (Trong đó n% và N% lần lượt là hệ số tổ thànhtính theo (%) số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao).

Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [54] cho rằng nghiên cứu quátrình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng sựcan thiệp của con người đi đúng hướng Quá trình đó tuỳ thuộc vào mức độ tácđộng của con người mà ta thường gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên với mức độcao nhất là tái sinh nhân tạo Theo các tác giả, quá trình tái sinh tự nhiên phụthuộc vào 3 yếu tố chính sau đây:

- Nguồn hạt giống, khả năng phát tán hạt trên một đơn vị diện tích

- Điều kiện để hạt có thể nảy mầm, bén rễ (nhiệt độ, độ ẩm, thảm tươi…)

- Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng: Đất, nước, ánh sáng

Ba điều kiện đó chính là các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên nóichung và tái sinh sau nương rẫy nói riêng

Vũ Đình Huề (1969) [17], đã phân chia khả năng phát triển của cây táisinh khả năng tái sinh thành 5 cấp (rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu)

Vũ Đình Huề (1975) [18] đã tổng kết: tái sinh tự nhiên rừng miền BắcViệt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Dưới tán rừngnguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ; dưới tán rừngthứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theođám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặtđất rừng Với những kết quả đó, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh ápdụng cho các đối tượng rừng lá rộng miền Bắc nước ta

Thái Văn Trừng (1978) [42], trong “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đã

nhấn mạnh một nhân tố sinh thái trong nhóm nhân tố khí hậu đã khống chế và

điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên của các xã hợp trong thảm thực vật rừng,

đó là ánh sáng

Vũ Tiến Hinh (1991), khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của rừng

tự nhiên ở Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét

hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên quanchặt chẽ Các loài có hệ số tổ thành ở tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành ởtầng tái sinh cũng vậy [15]

Nguyễn Vạn Thường (1991) [40], đã tổng kết và đưa ra kết luận về tìnhhình tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng miền Bắc Việt Nam như sau: Hiệntượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, khôngmang tính chất chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều, số cây mạ

có chiều cao nhỏ hơn 20 cm chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kíchthước khác nhau Những loài cây gỗ cứng sinh trưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp vàphân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên

Năm 1993, Đinh Quang Diệp nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng khộpvùng Easup, DaKLac đã kết luận: độ tàn che, độ dày rậm của thảm tươi, thảmmục, lửa rừng và điều kiện lập địa là những nhân tố ảnh hưởng lớn đến sốlượng và chất lượng cây tái sinh dưới rán rừng, lửa rừng là nguyên nhân gâynên hiện tượng chây chồi Quy luật phân bố cây trên mặt đất theo tác giả là khităng diện tích thì lớp cây tái sinh có phân bố cụm [12]

Lê Mộng Chân (1994) [4], khi điều tra tổ thành loài cây ở vùng núi caovườn quốc gia Ba Vì, ông cho rằng tình hình tái sinh tốt là 4100- 7440 cây/ha.Cây có triển vọng chiếm trên 60%, thành phần cây tái sinh phần lớn là nhữngcây chịu bóng

Năm 1994, Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự khi nghiên cứu về khoanhnuôi và phục hồi rừng đã cho rằng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắccác yếu tố môi trường và các quy luật tự nhiên tác động lên thảm thực vật Qua

đó xác định các điều kiện cần và đủ để tác động của con người đi đúng hướng.Quá trình đó được gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên [24]

Lê Ngọc Công (2004) [9], khi nghiên cứu quá trình phục hồi bằngkhoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng giai đoạn đầucủa quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1- 6 năm) mật độ cây tăng lênsau đó giảm Quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quá trìnhnhập cư và quá trình đào thải của các loài cây.

Trên thực tế, tái sinh tự nhiên phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên,điều kiện lập địa, nguồn gieo giống và thời tác động của con người vào giaiđoạn phát triển của rừng cho từng đối tượng cụ thể là hết sức cần thiết nếumuốn đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác và hiệu quả

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên và cấu trúc của quần xã thựcvật tái sinh theo các giai đoạn phát triển của rừng tại xã Lãng Công, huyệnSông Lô, tỉnh Vĩnh Phúc

- Đề xuất một số biện pháp nhằm đẩy nhanh quá trình diễn thế phục hồirừng ở địa phương

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Trạng thái thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy ở xã Lãng Công HuyệnSông Lô Tỉnh Vĩnh Phúc ở 4 giai đoạn (4 độ tuổi)

- Giai đoạn 1 -thảm cỏ xen cây bụi sau nương rẫy từ 1 - 4 năm

- Giai đoạn 2 - thảm cây bụi xen cây gỗ tái sinh sau nương rẫy từ 5 - 8 năm

- Giai đoạn 3 - rừng non sau nương rẫy từ 9 - 12 năm

- Giai đoạn 4 - rừng thứ sinh sau nương rẫy từ 13 - 16 năm

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Các trạng thái thảm thực vật tái sinh sau nương rẫy được nghiên cứuthuộc xã Lãng Công - Huyện Sông Lô - Tỉnh Vĩnh Phúc

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Hiện trạng thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

- Sự thay đổi số lượng loài cây theo nhóm dạng sống

- Phân bố các cây tái sinh theo cấp chiều cao

- Phân bố các cây tái sinh theo cấp đường kính

- Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang

- Xác định nguồn gốc và đánh giá chất lượng cây tái sinh

- Đa dạng về thành phần dạng sống

- Đề xuất một số biện pháp khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh tự nhiên phụchồi rừng sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu.

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

- Điều tra theo tuyến:

Điều tra theo tuyến nhằm xác định phân bố của các đối tượng nghiêncứu, dự kiến địa điểm bố trí OTC

Tuyến điều tra được xác định theo 2 hướng là song song và vuông gócvới đường đồng mức; khoảng cách giữa 2 tuyến là 50 - 100 m, bề rộng tuyến là2m để điều tra thành phần loài, kiểu dạng sống

- Điều tra trong ô tiêu chuẩn:

Dọc theo tuyến điều tra bố trí 4-6 OTC, diện tích của mỗi OTC thay đổitùy thuộc vào thảm thực vật phục hồi Với thảm thực vật phục hồi 1-4 năm sửdụng OTC có diện tích 100m2 (10 x 10 m), thảm thực vật phục hồi từ 5-8 năm,

từ 9-12 năm và từ 13-16 năm mỗi OTC có diện tích 400m2 (20 x 20 m)

Cách bố trí ô tiêu chuẩn trong các dạng thảm thực vật

Trong mỗi OTC, chúng tôi mô tả vị trí địa lý, hướng phơi, độ dốc, độ caotương đối, lịch sử hình thành, thời gian phục hồi, đặc trưng thổ nhưỡng; điềutra về thành phần loài, kiểu dạng sống (dựa trên sự phân chia nhóm dạng sốngcủa Raunkiaer (1934), số lượng cây, chiều cao, độ che phủ, sự phân tầng

- Thu thập các số liệu về cây gỗ:

+ Đo chiều cao cây: chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành(Hdc) được đo bằng thước đo chiều cao Blumeleiss, đo theo nguyên tắc lượnggiác (trị số trung bình của 3 lần đo) Những cây có chiều cao vút ngọn (Hvn),chiều cao dưới cành (Hdc) từ 4 m trở xuống được đo bằng sào có chia vạch đến0,1 m.

+ Đo đường kính cây (tại điểm cách mặt đất 1,30 m - D1,3) những cây cóđường kính từ 20 cm trở xuống được đo trực tiếp bằng thước kẹp với độ chínhxác 0,1 cm Cây lớn hơn 20 cm được đo chu vi bằng thước dây, tra bảng tươngquan đường kính - chu vi, tính được đường kính tương ứng

+ Đo đường kính tán cây gỗ (Dt): đo bằng thước dây và sào trên hìnhchiếu thẳng đứng của tán lá, sau đó tính trị số trung bình

+ Độ che phủ: được xác định bằng quan trắc và ước tính tỷ lệ phần trăm

diện tích đất bị thảm thực vật che phủ Độ che phủ được tính theo tỷ lệ phầntrăm

+ Điều tra về thành phần và mật độ cây tái sinh tự nhiên trong 1 ô Xácđịnh nguồn gốc cây tái sinh (cây chồi, cây hạt)

+ Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 mức: tốt, trung bình, kém

 Cây tốt: là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn, xanh biếc,thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh

 Cây trung bình: là những cây có tán lá bình thường, ít khuyết tật

 Cây kém: là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởngkém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh

+ Đo chiều cao cây tái sinh tự nhiên: Để đánh giá cây tái sinh theo cấpchiều cao chúng tôi phân chia cây tái sinh theo 7 cấp chiều cao: Cấp I (<50cm);Cấp II (51-100cm); Cấp II (101-150cm); Cấp IV (151-200cm); Cấp V (201-250cm); Cấp VI (251-300cm); Cấp VII (>301cm)

2.4.2 Phân tích và xử lý số liệu

- Xác định tên khoa học của các loài cây theo một số tài liệu như Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín (Magnoliphyta,

m

Angiospermae) ở Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân (1997) [2]; Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ [16], Cẩm nang tra cứu đa dạng sinh vật của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [37]… Sau đó sử dụng phương pháp chuyên gia kiểm tra

lại trước khi thành danh lục chính thức

- Mật độ cây: tính theo cây/ha

 Để xác định được mật độ chúng tôi sử dụng công thức sau:

N/ha = n

STrong đó:

Nếu ni ≥ 5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành

Nếu ni ≤ 5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành

m: Tổng số loài điều tra

- Phân bố cây theo cấp đường kính (n/D13) và theo cấp chiều cao (n/Hvn)

Sử dụng công thức của Hopman để chia cự li cấp chiều cao và cấp

- Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang:

Để nghiên cứu cây tái sinh trên bề mặt đất rừng có thể sử dụng phươngpháp đo khoảng cách từ một điểm ngẫu nhiên đến 6 cây tái sinh gần nhất Khi

đó phân bố Poisson được sử dụng tiêu chuẩn U của Clark và Evan để đánh giá,khi lượng mẫu đủ lớn (n=36) qua đó dự đoán được giai đoạn phát triển củaquần xã thực vật trong vùng:

U tính theo công thức:

(x   0.5) n

U =

0, 26136Trong đó: x là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất của n lần quan sát

 là mật độ cây tính trên một đơn vị diện tích tương ứng

n là số lần quan sát

Nếu U ≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều

Nếu U ≤ - 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm

Nếu - 1,96 < U< 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên

- Đánh giá nguồn gốc cây tái sinh, chất lượng tái sinh theo cấp chất lượngđược tiến hành trên cơ sở thống kê số lượng cây tái sinh theo từng cấp chấtlượng và nguồn gốc cây tái sinh rồi tính (%) trong tổng số theo công thức sau:

• Xác định mật độ cây tái sinh: Việc xác định mật độ cây tái sinh làthống kê toàn bộ số cây tái sinh trên một đơn vị diện tích (thường là ha), được

tính bằng công thức:

N/ha = n

STrong đó:

x 10.000

S là diện tích ô dạng bản điều tra tái sinh (m2)

n là số lượng cây tái sinh điều tra

2.4.3 Phương pháp điều tra trong nhân dân

Trong quá trình đi thực địa kết hợp trực tiếp phỏng vấn người dân địa

phương hoặc các cơ quan chuyên môn ( Hạt kiểm lâm, UBND xã…) để nắm

được thêm các thông tin về điều kiện tự nhiên, xã hội ở khu vực nghiên cứu,trạng thái của rừng, tên các loài thực vật (tên địa phương), những tác động củacon người và động vật đến hệ thực vật rừng

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Sông Lô là huyện mới được tách từ huyện Lập Thạch theo nghị định số09/NĐ-CP ngày 23/12/2008 của Chính phủ về việc điều chỉnh địa giới hànhchính huyện Lập Thạch thành 2 huyện Lập Thạch và huyện Sông Lô Theo đó,huyện Sông Lô có diện tích là 150,32 km2, vị trí địa lý phía Đông giáp huyệnLập Thạch, phía Tây giáp huyện Phù Ninh và thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ,phía Nam giáp huyện Lập Thạch và thành phố Việt Trì tỉnh Phú Thọ, phía Bắcgiáp huyện Sơn Dương tỉnh Tuyên Quang

Về tổ chức hành chính: Huyện có 17 đơn vị hành chính bao gồm 16 xã

và 1 thị trấn, huyện lỵ đặt tại thị trấn T a m Sơn v à Nhạo Sơn các thị trấn, xãgồm: Bạch Lưu, Cao Phong, Đôn Nhân, Đồng Quế, Đồng Thịnh, Đức Bác, HảiLựu, Lãng Công, Nhạo Sơn, Nhân Đạo, Như Thuỵ, Phương Khoan, QuangYên, Tân Lập, Tứ Yên, Yên Thạch và thị trấn Tam Sơn

Huyện Sông Lô là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc của tỉnhVĩnh Phúc, cách thành phố Vĩnh Yên khoảng 25 km và cách thủ đô Hà Nộikhoảng 80km và cách sân bay quốc tế nội bài khoảng 55km vì vậy trong tươnglai huyện có nhiều cơ hội và khả năng thực hiện giao thương kinh tế với cáckhu vực lân cận, đặc biệt với thành phố Vĩnh Yên và với thủ đô Hà Nội

Tổng diện tích tự nhiên của huyện là 150,31 km2; 93.984 nhân khẩu, mật

độ dân số 625 (người/km2)gồm các dân tộc anh em: Kinh, Dao, Cao lan, Sándìu, Tày, Nùng, Hoa cùng sinh sống Tình hình an ninh chính trị của huyện ổnđịnh, các dân tộc trong huyện đan xen chung sống, hòa đồng cùng làm ăn, cùngphát triển

Xã Lãng Công là xã miền núi của huyện Sông Lô có diện tích tự nhiên là

2030,52ha (Trong đó: Đất nông nghiệp 302,09ha chiếm 14,88%, đất rừng1.264,43ha chiếm 62,27%; đất phi nông nghiệp là 377,86ha chiếm 22,85%).

3.1.2 Địa hình

Địa hình của huyện thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam, đồi núi kháphức tạp, đó là những núi cấu tạo bằng đá cứng phong hóa chậm như quarzit,amphibolite, gơnai 2 mica và granite kết hợp với hình bằng đứt gãy nên núi cóhình bằng thấp xuống Phần lớn địa hình cao 11-30m, xen kẽ 1 số đồi cao 200-300m Địa hình bị chia cắt bởi dòng sông Lô qua hầu hết các xã của huyện vớichiều dài 28 km Địa hình của huyện có nhiều đồi như bát úp, kích thước khônglớn, có dạng vòm đường nét mềm mại

Nói chung huyện Sông Lô nằm trong vùng núi và vùng trung du của tỉnhVĩnh Phúc tạo nên hai nhóm cảnh quan Nhóm đồng bằng sông Lô thuận lợicho phát triển kinh tế và nhóm cảnh quan đồi núi thấp mang đặc điểm chungcủa vùng trung du miền núi phía Bắc, dân cư sống phân tán hơn, tốc độ đô thịhoá chậm hơn nhóm đồng bằng

3.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

Huyện có tổng diện tích đất tự nhiên là 150,32 km2 bao gồm hai nhómchính là đất phù sa ven sông Lô và đất đồi núi Tài nguyên đất của huyện đượcđánh giá như sau:

(1) Đất phù sa

- Đất phù sa màu nâu nhạt, trung tính ít chua, được sông Lô bồi đắp hàngnăm Đất trung tính, ít chua, có kết cấu viên dạng tơi xốp, giàu dinh dưỡng, phùhợp với sản xuất cây màu và cây công nghiệp ngắn ngày, cần chú ý mùa vụgieo trồng để tránh ngập úng vào mùa mưa

- Đất phù sa không được bồi có màu nâu nhạt, trung tính, ít chua, glâytrung bình hoặc glây mạnh, địa hình thấp, thành phần cơ giới nặng, độ PH từ6,6 - 7,5