Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học rừng phục hồi bằng ô tiêu chuẩn định vị tại hòa bình, lạng sơn và bắc giang

là đi sâu vào nghiên cứu sinh trưởng của rừng, tăng trưởng về sinh khối rừng,cách thức mà môi trường vật lý ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển củacây rừng và lâm phần; ảnh hưởng đến

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -NGUYỄN VĂN KIÊN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC RỪNG PHỤC HỒI BẰNG Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH

VỊ TẠI HÒA BÌNH, LẠNG SƠN VÀ BẮC GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên, năm 2015

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -NGUYỄN VĂN KIÊN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC RỪNG PHỤC HỒI BẰNG Ô TIÊU CHUẨN ĐỊNH

VỊ TẠI HÒA BÌNH, LẠNG SƠN VÀ BẮC GIANG

Chuyên ngành : Lâm học

Mã số : 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Con

Thái Nguyên, năm 2015

LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan các số liệu nghiên cứu này đều được tiến hành đo đếm,thu thập từ kết quả theo dõi của 10 ô tiêu chuẩn định vị được thiết lập năm

2011 tại Hòa Bình, Lạng Sơn và Bắc Giang Kết quả nghiên cứu trong luậnvăn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Văn Kiên

LỜI CẢM ƠNLuận văn này được hoàn thành theo chương trình đào tạo Cao học Lâmnghiệp Khoá 21, giai đoạn 2013 – 2015 của Trường Đại học Nông lâm - Đạihọc Thái Nguyên

Để hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ vàtạo mọi điều kiện thuận lợi của tập thể thầy cô giáo Khoa Lâm nghiệp, PhòngQuản lý Sau Đại học và lãnh đạo trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Đốivới công tác đo đếm, thu thập số liệu tại 10 ô tiêu chuẩn định vị, tác giả đãnhận được những sự giúp đỡ, tạo điều kiện của nhóm thực hiện đề tài “Nghiêncứu các đặc điểm sinh học một số hệ sinh thái chủ yếu ở Việt Nam giai đoạnII” do PGS.TS Trần Văn Con làm chủ nhiệm Nhân dịp này, tác giả xin đượcbày tỏ lòng biết ơn đối với sự giúp đỡ quý báu đó

Kết quả của luận án này không thể tách rời sự quan tâm, chỉ bảo củathầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Văn Con, người đã nhiệt tìnhchỉ bảo, hướng dẫn để tôi hoàn thành luận văn này Nhân dịp này, tôi xinđược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn

Xin được cảm ơn sự khuyến khích, giúp đỡ của gia đình cùng bạn bè vàđồng nghiệp xa gần, đó là nguồn khích lệ và cổ vũ to lớn đối với tác giả trongquá trình thực hiện và hoàn thành công trình này

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2015

Tác giả

Nguyễn Văn Kiên

MỤC L ỤC LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN……….ii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề……… ……….……1

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài……… ………… …… 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa của đề tài….… ……… ……….…… ….…… 2

NỘI DUNG 4

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI L IỆU……… … ……….4

1.1 Trên thế giới……… ……….……… ….4

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 4

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 7

1.1.3 Nghiên cứu về động thái rừng 11

1.2 Ở Việt Nam……… … …… 12

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 12

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 15

1.2.3 Nghiên cứu về động thái, tăng trưởng rừng 18

1.3 Thảo luận……… ………….……… … … 22

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu……… … ……24

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu 24

2.1.2 Thời gian nghiên cứu 6

2.2 Nội dung……… …… ……… 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu……… ……… ………… 26

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu 26

2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 28

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN………… …33

3.1 Khái quát các đặc trưng lâm học của rừng phục hồi…… …33

3.2 Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài của rừng phục hồi… … 36

3.2.1 Cấu trúc tổ thành loài 36

3.1.2 Các chỉ số đa dạng loài 40

3.3 Cấu trúc phân bố số cây theo cấp đường kính của tầng câycao 44

3.4 Đặc điểm tái sinh của rừng phục hồi………… …… … ……52

3.5 Một số đặc điểm động thái cấu trúc rừng…… ……….… 59

3.6 Đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh…… …….… ….… 60

KẾT LUẬN, TỒN TÀI VÀ KHUYẾN NGHỊ… ……… …63

Kết luận……… … ………… … ….….…………63

Tồn tại……… ………… … … ………… 64

Khuyến nghị……….……… …….… ………….65

TÀI LIỆU THAM KHẢO…… … ………… ……….66

PHỤ LỤC……… …… ……… ………1

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Danh sách và vị trí tọa độ các ô tiêu chuẩn nghiên cứu……….…24

Bảng 3.1 Tổng hợp các đặc trưng cơ bản của 10 ô định vị 35

Bảng 3.2 Công thức tổ thành của 10 ô định vị thay đổi trong 3 năm 36

Bảng 3.3 So sánh tích lũy số loài tại ba địa điểm 43

Bảng 3.4 Sự biến động về các chỉ số đa dạng loài trong ba năm 43

Bảng 3.5 Phân bố số cây theo cấp kính của 10 OTC 45

Bảng 3.6 Tổng hợp mô hình hóa phân bố số cây theo cấp kính năm 2011 47

Bảng 3.7 Tổng hợp mô hình hóa phân bố số cây theo cấp kính năm 2014 49

Bảng 3.8 Công thức tổ thành lớp cây tái sinh 53

Bảng 3.9 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao 57

Bảng 3.10 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chất lượng 58

Bảng 3.11 Động thái thay đổi tổ thành 59

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí ba khu vực nghiên cứu… 25

Hình 2.2 Thiết kế ÔTCĐV……… … 27

Hình 3.1 Biểu đồ dãy hệ số đa dạng loài Renyi tại 10 ô tiêu chuẩn 41

Hình 3.2 Biểu đồ hộp so sánh tích lũy số loài tại ba địa điểm 42

Hình 3.3 Biểu đồ phân bố thực nghiệm N-D 467

Hình 3.4 Phân bố N-D thực nghiệm (n) và lý thuyêt (n’) theo phân bố khoảng cách của các ô tiêu chuẩn năm 2014 tại Bắc Giang 521

Hình 3.5 Phân bố N-D thực nghiệm (n) và lý thuyêt (n’) theo phân bố khoảng cách của các ô tiêu chuẩn năm 2014 tại Kim Bôi - Hòa Bình…… … 51

Hình 3.6 Phân bố N-D thực nghiệm (n) và lý thuyêt (n’) theo phân bố khoảng cách của các ô tiêu chuẩn năm 2014 tại Lạng Sơn……… 52

là đi sâu vào nghiên cứu sinh trưởng của rừng, tăng trưởng về sinh khối rừng,cách thức mà môi trường vật lý ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển củacây rừng và lâm phần; ảnh hưởng đến cấu trúc và đặc điểm của một lâm phần

và mối tương tác giữa các thành phần sinh học trong lâm phần đó Ngoài ra,khi nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc Lâm học cũng cho chúng ta biết đượccây rừng và lâm phần ảnh hưởng như thế nào đến môi trường vật lý của chúng

và các tương tác không ngừng giữa thảm thực vật và môi trường vật lý trongcác quá trình biến đổi theo thời gian

Nhìn chung, khi nghiên cứu về đặc điểm lâm học sẽ giúp chúng ta cóđược các kiến thức khoa học thành các thông tin thực tiễn về nhu cầu lập địa

để một lâm phần rừng và các loài cây cấu thành nên nó tái sản xuất và sinhtrưởng có hiệu quả nhất Như vậy, lâm học chính là lý thuyết và thực tiễn củaviệc thiết lập các hệ sinh thái rừng có các đặc trưng cấu trúc, động thái vàchức năng đáp ứng tốt nhất một hoặc nhiều mục tiêu của xã hội loài người

Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm Lâm học rừng phục hồi bằng hệ thống ôđịnh vị không chỉ là cần thiết và có ý nghĩa lớn trong việc xây dựng cơ sở vậtchất kỹ thuật lâu dài để nghiên cứu về rừng tự nhiên Từ đó từng bước hoànthiện thêm kiến thức Lâm học về các hệ sinh thái rừng tự nhiên và cung cấp

cơ sở khoa học quan trọng cho việc đề xuất, xây dựng các giải pháp lâm sinhnhằm nâng cao sản lượng, chất lượng và chức năng đa mục đích của rừng

Từ thực tế trên tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học rừng phục hồi bằng ô tiêu chuẩn định vị tại Hòa Bình, Lạng Sơn và Bắc Giang”.

2 Mục tiêu và yêu cầu của đề tài

- Nghiên cứu trên cơ sở 10 ô tiêu chuẩn định vị được thiết lập năm

2011 Đối với các thông tin, số liệu, tài liệu điều tra, đo đếm năm 2014 phảitrung thực, chính xác, đảm bảo độ tin cậy Việc phân tích, xử lý số liệu phảitrên cơ sở khoa học

- Xác định được các đặc điểm lâm học gồm cấu trúc, sinh trưởng, táisinh trong hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh, đề xuất các giải pháp kỹthuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển bền vững hệ sinh thái rừng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rừng phục hồi thuộc kiểu rừng lárộng thường xanh

Tại cả 03 khu vực nghiên cứu đều thuộc kiểu trạng thái rừng IIa, nguồngốc hình thành rừng được phục hồi sau nương rẫy được đặc trưng bởi lớp câytiên phong, ưa sáng, mọc nhanh, đều tuổi và có kết cấu 1 tầng

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu bao gồm 10 ô tiêu chuẩn định vị có diện tích 1ha/ô

do Viện Nghiên cứu Lâm sinh, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết

lập năm 2011 trong khuôn khổ của đề tài “Nghiên cứu các đặc điểm sinh học

một số hệ sinh thái chủ yếu ở Việt Nam giai đoạn II” do PGS.TS Trần Văn

Con làm chủ nhiệm

4 Ý nghĩa của đề tài

* Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

Việc thực hiện nghiên cứu đề tài là cơ hội tốt cho học viên làm quenvới công tác nghiên cứu khoa học, vận dụng các kiến thức đã học tập vào ứngdụng trong thực tế Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là tài liệu quan trọng, cầnthiết phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo về hệ sinh thái rừng tự nhiên ởViệt Nam

* Ý nghĩa thực tiễn

Là cơ sở để đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn vàphát triển bền vững hệ sinh thái rừng Đặc biệt nhằm nâng cao chất lượngrừng và chức năng đa mục đích của rừng

NỘI DUNG Chương 1: TỔNG QUAN TÀI L IỆU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Để góp phần xây dựng những nguyên lý và đề cập đến nhiều biện pháp

kỹ thuật về kinh doanh rừng mưa nhiệt đới đã có nhiều tác giả nước ngoài dàycông nghiên cứu về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng, tiêu biểu như: Richard(1960) với công trình Rừng mưa nhiệt đới; Catinot R(1965)[4] với công trìnhLâm sinh học nhiệt đới; Baur (1970) với tác phẩm Cơ sở sinh thái của kinhdoanh rừng mưa, Lampard, H (1989) [38]với công trình Lâm sinh học nhiệtđới Baur G.N (1964) và Odum E.P (1971) đã tập trung nghiên cứu các vấn

đề sinh thái nói chung và cơ sở sinh thái cho kinh doanh rừng mưa nói riêng.[39]

Qua đó làm sáng tỏ khái niệm về hệ sinh thái rừng, đây là cơ sở nghiêncứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học Catinot (1965),Plaudy J đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng phương pháp phẫu đồ,nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại vềdạng sống, tầng phiến [31], của quần xã thực vật rừng Odum E.P (1971) đãhoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái của Tansley A.P, năm 1935[39]

Các công trình nghiên cứu này đã chỉ ra rằng rừng nhiệt đới rất đa dạngphong phú về thành phần loài, trong rừng thường phân hoá thành một số tầngnhất định Đồng thời các tác giả đã nghiên cứu, thảo luận và đề xuất nhiềuvấn đề lý luận, kỹ thuật và cả kinh tế xã hội có vai trò quan trọng trong kinhdoanh hệ sinh thái rừng tự nhiên Richards P.W (1952) [42] đã phân biệt tổthành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài

cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong nhữnglập địa đặc biệt, rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây Cũng theotác giả này, rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng câybụi và tầng cây thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi

và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùngnhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây hình thành nên nhóm thực vậtngoại tầng

Như vậy nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ của các tác giả trên mới chỉđưa ra nhận xét mang tính định tính, phân chia tầng thứ dựa vào cấp chiều caomang tính cơ giới nên phần nào chưa phản ánh đúng tính phức tạp của cấutrúc rừng nhiệt đới

Xuất phát từ những hạn chế đó, để có cái nhìn toàn diện hơn về cấu trúcrừng nhiệt đới các nghiên cứu cấu trúc rừng được chuyển dần từ mô tả địnhtính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đóviệc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúcrừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Vấn đề về cấu trúc khônggian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất.Tiêu biểu là các tác giả với các công trình nghiên cứu cùng vấn đề được giảiquyết trong công trình như:

Shugart, H (1984)[34] phân chia rừng ở Nigeria thành 5 - 6 tầng.B.Rollet (1971) đã biểu diễn các quan hệ chiều cao - đường kính ngang ngực,đường kính tán - đường kính ngang ngực bằng các hàm hồi quy; phân bốđường kính tán, đường kính thân cây dưới dạng các phân bố xác suất

Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1,3): đã được nhiều nhà lâmhọc, điều tra rừng quan tâm Meyer (1934) đã mô tả phân bố N/D1,3 bằngphương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục Balley (1973) sử

dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số câybằng đa thức bậc ba [34] Prodan M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A(1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phương trình logarit Diatchenko, Z.N sửdụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theo đường kính lâm phầnThông ôn đới Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả hay dùng cáchàm khác, như Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thựcnghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992) trong khi nghiên cứu 19 ôtiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàmWeibull mô phỏng phân bố N/D Nhiều tác giả khác dùng hàm Schumacher,hyperbol, hàm mũ, Poisson, Charlier, để mô hình hoá cấu trúc rừng (dẫntheo Trần Văn Con, 2001) [21].

Bên cạnh đó phải kể đến một vấn đề vô cùng quan trọng có liên quanđến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc hayngoại mạo sinh thái Tiêu biểu cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này cóHumbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973) Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoạimạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậyhình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái Khác với xu hướngphân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ở trạng tháitĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động Melekhov đã nhấn mạnh sựbiến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài câytrong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh và pháttriển của

rừng

Cùng với những nghiên cứu cơ bản để mở rộng và hoàn thiện các hiểubiết về hệ sinh thái rừng tự nhiên, các nỗ lực để bảo vệ tài nguyên rừng trêntầm vĩ mô trên thế giới đang được quan tâm ngày càng cao nhằm mục đích

quản lý bảo vệ và sử dụng bền vững rừng nhiệt đới Vì vậy, cần có các nghiêncứu bổ sung để quản lý rừng bền vững, góp phần vào nỗ lực chung đó.

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Quá trình tái sinh của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan trọngtrong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới Tái sinh rừng là một quá trình sinhhọc mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiệncủa một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnhrừng: Dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng saunương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi Vìvậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bảncủa rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Các nhà nghiên cứu đều có chung mộtquan điểm: Hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loàicây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố và độ dài củathời kỳ tái sinh rừng Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây táisinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbread,1930; Richards,

1933; 1939; Aubresville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Jones,

1955 – 1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969) Do tính chất phức tạp

về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây có giá trị nên trong thựctiễn lâm sinh người ta chỉ tập trung khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhấtđịnh

Về phương pháp điều tra tái sinh, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy ômẫu hình vuông theo hệ thống do Lowdermilk (1972) đề nghị, với diện tích ôdạng bản thông thường từ 1 - 4m2 Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả đề nghị

sử dụng

phương pháp điều tra dải hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10100m2 Phổ biến nhất là bố trí theo hệ thống trong các diện tích nghiên cứu từ

0,25 1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938) Phương pháp này trong điều kiện tái sinh sẽ khó xác định được quy luật phân bố hình thái của lớp cây tái

sinh trên mặt đất rừng Để giảm sai số trong khi thống kê, A.BarnardAB và

CS (1950) [45] đã đề nghị phương pháp “Điều tra chẩn đoán”, theo đó kích

thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ởcác trạng thái rừng khác nhau Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nóthích hợp cho từng đối tượng rừng cụ thể Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừngnhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiêncứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây

có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi Vansteenis.J(1956)[44] khi nghiên cứu về rừng mưa đã nhận xét, đặc điểm hỗn loài củarừng mưa nhiệt đới là nguyên nhân dẫn đến đặc điểm tái sinh phân tán liêntục Ngược lại, tái sinh phân tán liên tục ở rừng mưa lại là tiền đề để tạo thànhmột rừng mưa hỗn loài khác tuổi Tổ thành những loài cây tái sinh mọc ở lỗtrống là những loài cây ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn, không có mặttrong tổ thành rừng, mà nguồn gốc có thể là do chim, những động vật từ xamang tới … Tỷ lệ cây ưa sáng tỷ lệ thuận với kích thước lỗ trống, tức là kíchthước lỗ trống càng lớn, thì tỷ lệ cây ưa sáng càng nhiều Đây là loài cây tiênphong làm nhiệm vụ hàn gắn các lỗ trống ở trong rừng Sau khi các loài cây

ưa sáng tạo ra bóng, cây tái sinh của những loài cây chịu bóng có trong thànhphần của rừng nguyên sinh xuất hiện, vươn lên thay thế các loài cây ưa sáng.Khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Châu Á, tác giả cho thấy có hai đặc điểm táisinh phổ biến, đó là tái sinh vệt và tái sinh phân tán liên tục

Khi nghiên cứu ở rừng nhiệt đới Châu Phi A.Obrevin (1938) nhận thấy,cây con của những loài cây ưu thế trong rừng có thể cực hiếm hoặc vắng hẳn.Đây là hiện tượng không sinh con đẻ cái của cây mẹ trong rừng mưa Mặtkhác trong rừng mưa tổ thành rừng thường thay đổi theo không gian và thờigian, ngay cả trong cùng một địa điểm, cùng một thời gian nhất định, tổ hợpcác cây sẽ được thay thế bằng tổ hợp loài cây khác hẳn Nếu xét trên diện tích

nhỏ, tổ hợp loài cây tái sinh không mang tính chất kế thừa Nhưng nếu xéttrên một phạm vi rộng, thì tổ hợp các loài cây sẽ thừa kế nhau theo phươngthức tuần hoàn Thành công của A.Obrevin đã khái quát được hiện tượng bức

khảm tái sinh Ông coi đó là “Hiện tượng thuần tuý ngẫu nhiên” Nhưng

phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất

cụ thể Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thựctiễn sản xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề

ra Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt(1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn vớinhận định của A.Obrevin Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của cácloài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thờigian dài Đặc điểm tái sinh rừng cũng được nhiều nhà khoa học quan tâm, đặcbiệt là thế hệ cây tái sinh có tổ thành giống khác biệt với tổ thành tầng câycao (Mibbread -

1940; Richard - 1944, 1949, 1965; Baur - 1964; Rollet …) Các công trìnhnghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trìnhnghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết các kếtquả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: Trong các ô

có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bốcụm, một số ít có phân bố Poisson Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thậpTayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệtđới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo Các tác giảnghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956),Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới 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 theoNguyễn Duy Chuyên, 1995)[11]

Có rất nhiều công trình nghiên cứu đã được công bố với các nội dungphân tích ảnh hưởng của các nhân tố đến tái sinh rừng Trong đó nhân tố được

đề cập nhiều nhất là ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất,kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếpđến quá trình tái sinh rừng Trong rừng nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh sáng ảnhhưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển củacây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng (Backmann, 1962)[35].Khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên, các tác giả nhận định: Th ảm cỏ, câybụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh Ở những quần thụ kíntán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng cạnh tranh dinh dưỡng và ánhsáng của chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Những lâm phần đã quakhai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh là nhân tố ảnh hưởng xấuđến tái sinh rừng Ghent, A.W (1969) nhận xét: Thảm mục, chế độ nhiệt,tầng đất mặt quan hệ với tái sinh rừng cũng cần được làm r Nhìn chung ởrừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn Nhưng sốlượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn,còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt

là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy [26]

Lamprecht,H (1989)[38] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài câytrong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưasáng, nhóm cây bán chịu bóng (cơ hội, trung tính) và nhóm cây chịu bóng Kếtcấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng.I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bìnhthường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7 Độ khép tán của quần thụ ảnhhưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con Trong công trình nghiêncứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ, V.G.Karpov (1969) đã chỉ

ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất,ánh sáng, độ ẩm và tính

chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tínhsinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theoNguyễn Văn Thêm, 1992) [16].

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng: Tầng cỏ và câybụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng củatầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Nhữngquần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng có thảm cỏ và cây bụisinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể.Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điềukiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rấtlớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo NguyễnVăn Thêm,

1992)[16]

Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làmsáng tỏ các đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Đó là cơ sở để xâydựng các phương thức lâm sinh hợp lý

Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thếgiới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật táisinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật táisinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyênrừng bền vững Tuy nhiên, vì rừng mưa nhiệt đới luôn tồn tại những quy luậthết sức phức tạp, do vậy việc nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới nóichung vẫn chưa thật đầy đủ và hệ thống cho từng loại rừng cụ thể

1.1.3 Nghiên cứu về động thái rừng

Để nghiên cứu động thái các hệ sinh thái rừng (HSTR) nhiệt đới, nhiềumạng lưới OTC định vị đã được thiết lập trên quy mô quốc tế và vùng.Chương trình sinh học quốc tế (IBP) đã kết nối 116 ôtc nghiên cứu rừng trên

phạm vi toàn thế giới Cơ sở số liệu của hệ thống ôtc nghiên cứu này bao gồm

11 kiểu rừng đã được tập hợp và công bố (D.L Deangelis, R.H Gardner vàShuart, H.H (2004) Trung tâm khoa học rừng nhiệt đới (CTFS) đã tổ chứcmột hội nghị khoa học để đánh giá kết quả theo dõi mạng lưới các ô tiêuchuẩn diện tích lớn (25-50 ha/ô) nghiên cứu động thái rừng nhiệt đới Các kếtquả nghiên cứu đã được Elizabeth C Losos và Egbert G Leigh Jr (2004)biên tập trong cuốn sách: “Tropical Forest Diversity and Dynamism-Findingsfrom a large scale Plot Network” [36] Viện nghiên cứu lâm nghiệp và các sảnphẩm rừng (FFPRI) Nhật Bản đang thực hiện một dự án “Thiết lập mạng lưới

ô tiêu chuẩn nghiên cứu động thái rừng vùng Đông Á để giám sát động tháicarbon cho phát triển thích ứng với biến đổi khí hậu” (2009-2013) với sựtham gia của các nước Nga, Thái Lan, Malaysia và Indonesia

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Theo Phùng Ngọc Lan (1986)[19], Cấu trúc rừng là một khái niệmdùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xãthực vật rừng theo không gian và thời gian Cấu trúc rừng là một vấn đề cónội dung phong phú và đa dạng Những đặc trưng này thường được mô tảtheo đơn vị lâm phần của Đồng Sỹ Hiền (1974) [18] Theo tác giả, đó là

“Tổng thể những cây hình thành một khoảnh rừng thuần nhất nhiều hay ít Vìthế trong thực tiễn, rừng tự nhiên nhiệt đới nước ta, chỉ cần có những cây, dùkhác loài, khác tuổi, mọc thành rừng, nghĩa là cùng nhau sinh trưởng trên mộtdiện tích nào đó với một mật độ nhất định, hình thành một đơn vị sinh vậthọc, một lâm phần có quy luật xác định” Luận điểm này đã được các nhànghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên nước ta vận dụng trong các công trình khoahọc của mình Trên quan điểm hệ sinh thái, khi nghiên cứu cấu trúc rừng tựnhiên ở Việt nam, Thái Văn Trừng (1978) [20] đã dựa trên số lượng và sinh

khối nhóm loài ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Nam để phân định các

đơn vị phân loại sau: quần hợp, ưu hợp và phức hợp Quần hợp: đó là một

quần thể thực vật trong đó cá thể của 1-2 loài cây chiếm 90% tổng số cá thể

trong lập quần Ưu hợp: nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp không quá 10

loài, tỉ lệ cá thể của mỗi loài ưu thế chiếm khoảng 4-5% và tổng số cá thể của

10 loài ưu thế đó phải chiếm 40-50% tổng số cá thể cây của các tầng lập quầntrong quần thể trên đơn vị diện tích điều tra Trường hợp độ ưu thế các loài

cây không rõ ràng gọi là các phức hợp Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978)

đã mô tả cấu trúc tầng thứ gồm: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái(A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Trần NgũPhương (1970) [23] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vậtrừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hìnhrừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965 Nguyễn Văn Trương (1983) [13]khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướngđịnh lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới Đào CôngKhanh (1996) [4] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lárộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháplâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng Nguyễn Anh Dũng (2000)[10] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho haitrạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường Sông Đà, Hoà Bình Vũ ĐìnhPhương, Đào Công Khanh thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số quyluật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loại thường xanh

ở Kon Hà Nừng - Gia Lai cho rằng đa số loài cây có cấu trúc đường kính vàchiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc củaloài cũng có những biến

động

Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc

đường kính D1.3 được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo

các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của cáctác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ đường congPoisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tựnhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam NguyễnVăn Trương (1983), đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, logarit, phân bốPoisson và phân bố Pearson để biểu thị cấu trúc số cây - cấp đường kính củarừng tự nhiên hỗn loại Trần Văn Con (1991), dùng phân bố Weibull để môphỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Tây Nguyên[27] Lê Minh Trung(1991)[11] thử nghiệm mô phỏng phân bố N/D rừng tự nhiên ở Gia Nghĩa -Đắc Nông bằng bốn dạng hàm: Poisson, Weibull, Hyperbol và Meyer BảoHuy (1993)[1] thử nghiệm mô phỏng phân bố thực nghiệm N/ D cho rừng ưuthế bằng lăng ở Đắc Lắc theo các dạng phân bố: Poisson, khoảng cách, hìnhhọc, Weibull và Meyer Lê Sáu (1996) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏngcác quy luật phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, TâyNguyên, Bùi Văn Chúc (1996) [3] đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầunguồn Lâm trường sông Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng, làm

cơ sở cho việc lựa chọn loài cây,

Về phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H): Theo nghiên cứu của Đồng

Sỹ Hiền (1974), phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiênhay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp củarừng chặt chọn Thái Văn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã đưa racác kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV Bảo Huy(1993), Đào Công Khanh (1996), Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999)[21], đãnghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đếnmột nhận xét chung là phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh, nhiều đỉnhphụ hình răng cưa và mô tả bằng hàm Weibull là thích hợp

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam cũng chỉ mới bắt đầu từ nhữngnăm 1960 Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừngnhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của conngười nên những quy luật tái sinh bị xáo trộn nhiều Các kết quả nghiên cứu

về tái sinh mới chỉ đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật,trong các báo cáo khoa học hoặc công bố trên các tạp chí Lâm nghiệp Nổi bật

có công trình của Thái Văn Trừng (1963, 1978)[20] về “Thảm thực vật rừng

Việt Nam” Ông đã nhấn mạnh ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và

điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh

Các công trình nghiên cứu về tái sinh ở một số trạng thái rừng Việt namvới một số loài cây kinh tế có giá trị đã cho kết quả: Nghiên cứu tái sinh 9 loàicây giỗ có giá trị kinh tế (Táu mật, Dẻ, Re, Lim xanh, Cà ổi, Sến, Xoay, Vàngtâm, Giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với rừng giàu chưa bị tácđộng nhận thấy số lượng cây tái sinh giảm rõ rệt: ở rừng nguyên sinh, tổng sốcây tái sinh mục đích đạt 2594 cây/ha, trong khi đó rừng IIIA2 số lượng giảmxuống còn 1481 cây/ha, ở rừng IIIA1 chỉ còn là 750 cây/ha; trong đó có một

số loài hầu như rất ít gặp như Lim xanh, Re, Vàng tâm, Xoay, Sến Tỷ lệ % sovới tổng số các loài cây tái sinh cũng giảm rõ rệt Tuy nhiên, rừng ở Kon HàNừng còn có trữ lượng cao và khai thác chọn mới được diễn ra trong vòng 10năm thì sự thay đổi trong tái sinh chưa xẩy ra mạnh[26]

Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm phân tán liên tục, ngoài ra còn

có tái sinh theo vệt Rừng nhiệt đới Việt Nam thích hợp với cả hai kiểu táisinh trên, ngoài ra còn có hiện tượng nảy mầm đồng thời tạo ra một thế hệrừng tiên phong thuần loài, như rừng Sau Sau (Hữu Lũng - Lạng Sơn), rừng

Bồ Đề (Phú Thọ) Vũ Đình Huề (1975)[25], cũng có kết luận: Tái sinh tựnhiên rừng Miền Bắc Việt Nam có đặc điểm của rừng nhiệt đới Trong rừng

nguyên sinh tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, ở rừng thứ sinhtồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị Hiện tượng tái sinh theo đám tạo nên sựphân bố số cây không đều trên mặt đất rừng Từ kết quả đó, tác giả xây dựngtiêu chuẩn đánh giá tái sinh tự nhiên áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở

Miền Bắc nước ta Hoàng Văn Tuấn (2007)[10], khi nghiên cứu về đặc điểm

tái sinh và động thái tái sinh của hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự tích luỹ số loài ở các lớp cây có kích thước

lớn hơn so với các lớp cây dưới đó Thực tế này phản ánh kết quả của sự khácnhau về tốc độ sinh trưởng của các loài cây tái sinh và tuỳ vào kích thước của

lỗ trống được tạo ra trong tán rừng làm tiền đề cho quá trình tái sinh TrầnVăn Con và cộng sự (2006) [29] đã chỉ ra rằng, động thái rừng có thể đượcnghiên cứu bằng theo d i các ô định vị qua nhiều năm Kết quả phân tích tàiliệu thu thập được trong ba năm từ các ô tiêu chuẩn định vị ở Kon Hà Nừng

đã cho thấy qui luật động thái của rừng Vũ Tiến Hinh (1991)[32] đã đề cậpđến đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng và ý nghĩa của nó trong điềutra cũng như trong kinh doanh rừng Tác giả đã sử dụng phương pháp chặt hếtcây gỗ ở 2 OTC (lâm phần Sau Sau phục hồi trên đất rừng tự nhiên sau khaithác kiệt và một ô thuộc trạng thái rừng IIIA3) Kết quả nghiên cứu cho thấy,với đối tượng rừng Sau Sau phục hồi, phân bố số cây theo đường kính và tuổiđều là dạng phân bố giảm Điều này chứng tỏ Sau Sau mặc dù là loài cây ưasáng mạnh, vẫn có đặc điểm tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ, càng về sau tốc

độ càng mạnh Đối với rừng tự nhiên thứ sinh hỗn giao thì phân bố số câytheo tuổi của cây cao và cây tái sinh đều có dạng phân bố giảm và nhìn chunglâm phần tự nhiên cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ số cây càngtăng Tác giả còn cho biết hệ số tổ thành tính theo phần trăm (%) số cây củatầng tái sinh và tầng cây cao có sự liên quan hệ chặt chẽ Đa số các loài có hệ

số tổ thành tầng cây cao lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy Nguyễn

Hồng Quân (1984) đã nghiên cứu kết hợp chặt chẽ khai thác với tái sinh nuôidưỡng rừng Tác giả cho rằng để đáp ứng yêu cầu khai thác phải bảo đảm táisinh và nuôi dưỡng rừng.

Phạm Đình Tam (1981) [18] khi nghiên cứu về khả năng tái sinh tựnhiên sau khai thác ở lâm trường 8 – Kon Hà Nừng, đã xem xét tình hình táisinh dưới hai cường độ khai thác khác nhau là 30% và 50% , kết luận về sốloài tái sinh sau 2 năm cả 2 công thức số loài tái sinh đều tăng lên Hầu hết cácloài đã gặp trước đây, sau 2 năm đều thấy xuất hiện đầy đủ Về số lượng câytái sinh chung và số lượng cây mục đích theo tiêu chuẩn sau 2 năm ở 2 côngthức đều tăng lên rõ rệt, chứng tỏ sau khi khai thác tái sinh rừng tự nhiên đãđược thúc đẩy Về chất lượng cây tái sinh, tác giả cho thấy số cây tái sinh nằmtrong các cỡ chiều cao ở 2 công thức chặt đều tăng so với trước khi khai thác.Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh vùng Hương Sơn – Hà Tĩnh đượcPhạm Đình Tam (1987) [16] nghiên cứu và kết luận: Những loài cây tronggiai đoạn non, cây chịu bóng dưới tán rừng có số lượng tái sinh lớn nhưng chỉ

có cây con chiều cao thấp hơn 50cm và ít có cây lớn hơn Mật độ cây tái sinh

và phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao thay đổi, rừng sau khai thác

số cây tái sinh có chiều cao trên 1,5m tăng lên

Năm (1962 - 1963) Viện điều tra Quy hoạch với sự giúp đỡ củachuyên gia Trung Quốc đã tiến hành nghiên cứu tái sinh tại vùng Sông Hiếu,Nghệ An bằng phương pháp đo đếm điển hình dựa vào số liệu cây tái sinh/1

ha Kết quả điều tra đã được Vũ Đình Huề (1975) [30] tổng kết trong báo cáo

khoa học “Khái quát về tình hình tái sinh tự nhiên Miền Bắc, Việt Nam”.

Đinh Quang Diệp (1993) khi nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộpvũng Easup - Đắc Lắc đã kết luận: Độ tàn che,thảm mục, độ dày tầng thảmmục, 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 sinhtrong khu vực có dạng phân bố cụm.

1.2.3 Nghiên cứu về động thái, tăng trưởng rừng

Ở Việt Nam, nghiên cứu tăng trưởng rừng mới được bắt đầu từ nhữngnăm đầu thập niên 50 của thế kỷ trước Từ 1958-1960, các chuyên gia Đức đãtiến hành giải tích và nghiên cứu sinh trưởng cho một số loài cây rừng tựnhiên phục vụ công tác điều tra và phân loại rừng một số vùng trọng điểm:Thanh Hoá, Thái Nguyên, Bắc Giang, Quảng Ninh Từ 1960 - 1965, cácchuyên gia Trung Quốc và cán bộ điều tra rừng Việt Nam phối hợp nghiêncứu tăng trưởng và sinh trưởng trên 20 loài cây phổ biến ở vùng sông Hiếu,Nghệ An bằng phương pháp giải tích thân cây tiêu chuẩn để phục vụ nhiệm

vụ quy hoạch vùng trọng điểm phát triển Lâm nghiệp của miền Bắc Từ 1965

- 1975, vấn đề điều tra tăng trưởng được chú trọng nhằm phục vụ công tácquy hoạch rừng, luận chứng kinh tế kỹ thuật, phát triển trồng rừng và đào tạocán bộ kỹ thuật lâm nghiệp ở miền Bắc Việt Nam Bộ môn Điều tra tăngtrưởng được thành lập và bước đầu hoạt động nghiên cứu phục vụ sản xuất cóhiệu quả (Viện ĐTQH rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp, Trường ĐHLN).Đặc biệt phải kể đến công trình nghiên cứu tăng trưởng khá toàn diện cho đốitượng rừng mỡ trồng và bồ đề tái sinh sau nương rẫy ở vùng trung tâm miềnBắc của Vũ Đình Phương, Viêm Ngọc Hùng (1980) Giai đoạn sau năm 1975

đã bắt đầu có các nghiên cứu tăng trưởng ở các loài cây trồng rừng nguyênliệu giấy, rừng gỗ trụ mỏ như Thông, Mỡ, Bồ đề, Bạch đàn, Keo và các loàicây rừng tự nhiên Ngoài tính toán tăng trưởng cây cá lẻ và lâm phần thuầnloài theo từng vùng sinh thái, một số nghiên cứu đã cố gắng xác định tăngtrưởng lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi Phương pháp thu thập tàiliệu vẫn áp dụng các phương pháp truyền thống như lập ô mẫu cố định để đođếm định kỳ nhằm xác định tăng trưởng lâm phần, giải tích cây (cưa thớt,

khoan tăng trưởng, đẽo vát ), xác định tuổi và tăng trưởng cây cá lẻ và tínhtoán tăng trưởng cho toàn bộ lâm phần Phương pháp xử lý tính toán đã tiếndần từ việc tính tăng trưởng bình quân từ một số cây mẫu bằng phương pháp

mô phỏng tăng trưởng theo các hàm toán học Phương pháp này tránh đượccác sai số do phân cấp thời gian, nắn tròn số lẻ, hoặc các sai số do sử dụngcông thức gần đúng Hiện nay đã có biểu tăng trưởng cho khoảng 100 loài câytrồng rừng phổ biến và loài cây rừng tự nhiên Có thể nêu một số công trìnhnghiên cứu tiêu biểu sau (Dẫn theo Cẩm nang Lâm nghiệp, chương Tăngtrưởng rừng- Cục Lâm nghiệp và GTZ (2006) [2]

Giai đoạn 1981-1985: Trịnh Khắc Mười (1993) đã nghiên cứu qui luậttăng trưởng làm cơ sở cho việc tỉa thưa, nuôi dưỡng rừng Thông nhựa vùngThanh Nghệ Tĩnh và vùng Đông Bắc trên cơ sở đo đếm 187 ô định vị và tạmthời, 481 cây giải tích và khoan tăng trưởng[24]

Năm 1985: Vũ Đình Phương và cộng sự Viện Khoa học kỹ thuật Lâm

nghiệp (nay là Viện Nghiên cứu lâm nghiệp) đã nhiên cứu qui luật tăngtrưởng của lâm phần thuần loài và hỗn loài năng suất cao để làm cơ sở đưa racác phương pháp kinh doanh rừng hợp lý (đề tài 04010102a- Chương trình04.01) Tài liệu nghiên cứu từ 50 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích từ 0,25-1ha

ở các khu rừng giàu tại Kon Hà Nừng và lưu vực Sông Hiếu[15]

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) nghiên cứu tăng trưởng

và sản lượng rừng trồng Thông ba lá dựa trên tài liệu thu thập từ 142 ô định vị

và bán định vị, 350 ô tiêu chuẩn tạm thời, 420 cây tiêu chuẩn theo cỡ kính,giải tích 242 cây ngả, đo 548 bộ tán lá về diện tích và đường kính hình chiếután, đo đếm sinh khối thân, cành, lá, rễ của 60 cây, sử dụng tài liệu 572 ô tròn,chặt trắng 4 ô tiêu chuẩn 100 x 100m[15]

Năm 1998: Trần Quốc Dũng [25] và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạchrừng đã nghiên cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ

lá rộng vùng Bắc Trung Bộ dựa trên 587 cây giải tích của 27 loài ưu thế Năm 2000: Trần Quốc Dũng [26] và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạchrừng đã nghiên cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ

lá rộng vùng Bắc Trung bộ dựa trên 1187 cây giải tích của 43 loài ưu thế

Cũng năm 2000, Vũ Tiến Hinh [33] và cộng sự thuộc trường Đại họcLâm nghiệp đã lập biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3 loài cây: Sa mộc, Mỡ

và Thông đuôi ngựa ở các tỉnh phía Bắc và Đông Bắc Việt Nam

Năm 2001: Đào Công Khanh [6] và cộng sự thông qua đề tài nghiêncứu cấp Bộ, đã lập biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng các

loài cây Bạch đàn urophylla (Eucalyptus urophylla), Tếch (Techtona

grangdis), Keo tai tượng (Acacia mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii), và

kiểm tra biểu sản lượng các loài Đước (Rhyzophora apiculata) và Tràm (Melaleuca leucadendra).

Năm 2004: Trần Quốc Dũng [22] và các cộng sự Viện Điều tra quihoạch rừng đã nghiên cứu xây dựng một số chỉ tiêu tăng trưởng một số trạngthái rừng tự nhiên vùng Đông Nam Bộ và Tây Nguyên dựa trên 631 cây giảitích của 26 loài ưu thế của vùng Đông Nam Bộ và 587 cây giải tích của 27loài ưu thế của vùng Tây Nguyên

Giai đoạn 2001-2004: Đỗ Xuân Lân[9] (Viện Điều tra quy hoạch rừng)

đã nghiên cứu tăng trưởng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh đã qua tác động(Đề tài cấp Bộ)

Năm 2001-2005, nhóm đề tài do Đỗ Đình Sâm chủ trì đã xây được 1 sốdạng phương trình tăng trưởng đường kính lâm phần ở các vùng sinh thái vàtính được tăng trưởng rừng cho một số ô tiêu chuẩn trên các trạng thái rừng

phổ biến hiện nay Trên cơ sở đó đã xác định đường kính thành thục để có thểkhai thác của các loài cây gỗ kinh doanh tuỳ thuộc tốc độ sinh trưởng và đặctính sinh học của từng loài trên các vùng sinh thái với hơn 60 loài ở BắcTrung Bộ, 22 loài ở Tây Nguyên và 18 loài ở vùng Duyên hải Nam Trung Bộ.Sắp xếp các loài cây theo tốc độ sinh trưởng (chậm, trung bình, nhanh) và kếthợp theo nhóm gỗ (Đỗ Đình Sâm và cs ,2007) [7].

Năm 2004-2006, nhóm nghiên cứu do Trần Văn Con chủ trì đãnghiên cứu bổ sung qui luật sinh trưởng của chiều cao 20 loài cây thườngđược khai thác ở Tây Nguyên cho phép phân thành ba nhóm theo đặc điểmsinh trưởng: Nhóm một, các loài cây ưa bóng giai đoạn đầu, sinh trưởng chiềucao trong 10 năm đầu rất chậm sau đó tăng dần lên khi vượt lên được tầng câycao để trở thành tầng trội Đó là các loài: Xoay, Chò, Cồng, Thạch đảm, Giẻ

và Hoàng đàn Nhóm hai, các loài cây chịu bóng nhẹ (trung tính) giai đoạnđầu, sinh trưởng chiều cao ở 10 năm đầu trung bình và tăng lên ở giai đoạnsau đạt tầng cây cao ở tuổi thành thục Đó là các loài: Re, Vạng, Vàng tâm,Trám, Sến, Gội, Giổi và Cóc đá Nhóm ba, các loài cây ưa sáng, sinh trưởngchiều cao giai đoạn đầu rất nhanh sau đó chậm lại và dừng lại rồi dừng lại ởtầng giữa của rừng ổn định Đó là các loài: Bời lời, Chân chim, Bứa, Côm,Gáo, và Trâm Nghiên cứu qui luật sinh trưởng đường kính đã xác định đượcđường kính tại đó tăng trưởng đạt tối đa để làm căn cứ khoa học cho việc xácđịnh đường kính khai thác tối thiểu (Trần Văn Con và cs., 2006) [29]

Một số phương pháp tiêu biểu đã được các tác giả trong nước vận dụng, phát

triển và hoàn thiện tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp kinh điển

của thế giới như sử dụng hệ số thon tự nhiên xây dựng phương trình đường

sinh thân cây (Đồng Sĩ Hiền, 1974)[8], hay sử dụng suất tăng trưởng để môphỏng các quá trình sinh trưởng (Vũ Tiến Hinh, 1996, 2000, 2003)[33] Tuynhiên, các phương pháp nghiên cứu động thái và tăng trưởng rừng hầu như

vẫn dựa vào phương pháp lấy không gian thay thế thời gian, chưa có nhiềunhững nghiên cứu dựa trên các ô tiêu chuẩn định vị được theo dõi lâu dài.

Nghiên cứu định vị ở Việt Nam chưa có hệ thống và đặc biệt chưa kếtnối được với các mạng lưới của các chương trình quốc tế và khu vực ViệnĐTQH rừng đã thiết lập một hệ thống OTCĐV nghiên cứu sinh thái rừng (bắtđầu từ chu kỳ II của chương trình theo d i diễn biến tài nguyên rừng 1995-2000) Tuy nhiên, cơ sở dữ liệu của hệ thống OTC này chưa được công khai

và cũng rất khó tiếp cận và cho đến nay chưa thấy có một công bố nào phântích một cách hệ thống dữ liệu của hệ thống OTC này Gần đây, Phạm QuốcHùng (2008) thực hiện luận án tiến sỹ về “Cấu trúc và nhân tố sinh thái trongrừng ẩm đã được khai thác với cường độ khác nhau tại Hương Sơn - VũQuang” và Nguyễn Thanh Tân (2009) với luận án tiến sỹ về “Mô hình hóasinh trưởng và sản lượng của rừng Dầu ở Tây Nguyên Việt Nam” đã sử dụng

số liệu quan sát từ OTCĐV

Bắt đầu từ năm 2004, Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã triển khaixây dựng một hệ thống OTCĐV cho 4 hệ sinh thái rừng chủ yếu: Rừng lárộng thường xanh, rừng lá rộng rụng lá (rừng khộp), rừng lá rộng ngập mặn vàrừng lá rộng ngập phèn (rừng tràm) Số liệu theo dõi từ hệ thống OTCĐV này

đã được khai thác và công bố trong nhiều luận văn, luận án trong những nămgần đây về các vấn đề nghiên cứu khác nhau, ví dụ Luận án tiến sỹ của BùiChính Nghĩa (2010) về cấu trúc và động thái của rừng phục hồi, luận án củaNguyễn Đắc Triển (2015) về tái sinh rừng; Luận án của Nguyễn Thị Hiền(2015) về cấu trúc và tăng trưởng rừng và nhiều luận văn thạc sỹ khác

độ khác nhau và đều nhằm mục đích làm sao để quản lý, sử dụng rừng mộtcách hiệu quả nhất Trên đây tôi nêu ra một số nghiên cứu về cấu trúc và độngthái rừng có liên quan đến đề tài Những vấn đề này đang được các tác giảtrong nước và trên thế giới rất quan tâm.

Vấn đề nghiên cứu của đề tài là một phần rất nhỏ trong các lĩnh vựcnghiên cứu nêu trên Mặc dù vậy, những nội dung trong đề tài sẽ là những cơ

sở lý luận và thực tiễn quan trọng cho việc giải quyết một số vấn đề pháttriển, quản lí và sử dụng rừng thuộc khu vực nghiên cứu một cách bền vững

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯ NG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

2.1.1 Địa điểm nghiên cứu

Đề tài thực hiện nghiên cứu trên cơ sở các OTC được thiết lập tại 03tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và Hòa Bình Trong đó:

 Lạng Sơn: 03 ô tiêu chuẩn ở Khu rừng đặc dụng Quan Sơn;

 Bắc Giang: 03 ô tiêu chuẩn ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử;

 Kim Bôi - Hòa Bình: 04 ô tiêu chuẩn ở Khu bảo tồn thiên nhiênThượng Tiến, Kim Bôi

Bảng 2.1 Danh sách và vị trí tọa độ các ô tiêu chuẩn nghiên cứu

Vùng sinh thái

Bình

KBTTN Thượng Tiến

LRTX 20 o 39’41,9’’ 105o28’24,1’’ 2011

Bình

KBTTN Thượng Tiến

LRTX 20o39’43,0’’ 105o27’ 07,5’’ 2011

Bình

KBTTN Thượng Tiến

LRTX 20o40’00,2’’ 105o27’ 28,2’’ 2011

Bình

KBTTN Thượng Tiến

LRTX 20o39’21,8’’ 105o26’ 27,2’’ 2011

Giang

KBTTN Tây Yên Tử

LRTX 21o10’87,2’’ 106o43’ 28,8’’ 2011

6 BG-2 ĐB Bắc

Giang

KBTTN Tây Yên Tử

LRTX 21 o 10’69,6’’ 106o43’ 21,5’’ 2011

Giang

KBTTN Tây Yên Tử

LRTX 21o11’46,4’’ 106o44’ 24,0’’ 2011

Sơn

RĐD Quan Sơn LRTX 21o36’28,6’’ 106o37’ 54,7’’ 2011

Sơn

RĐD Quan Sơn LRTX 21 o 36’28,6’’ 106o38’ 00,1’’ 2011

Sơn

RĐD Quan Sơn LRTX 21 o 36’27,4’’ 106o38’ 17,3’’ 2011

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí ba khu vực nghiên cứu

2.1.2 Thời gian nghiên cứu

Đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học rừng phục hồi bằng ô tiêu chuẩn định vị tại Hòa Bình, Lạng Sơn và Bắc Giang” được thực hiện

nghiên cứu từ tháng 8/2014 đến 5/2015

2.2 Nội dung

Đặc điểm lâm học của rừng nói chung và rừng phục hồi nói riêng baogồm rất nhiều nội dung, trong đề tài này chỉ lựa chọn một số nội dung nghiêncứu sau đây:

(1) Khái quát các đặc trưng lâm học của 10 ô tiêu chuẩn định vị

(2) Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài của rừng phục hồi

 Cấu trúc tổ thành loài

 Các chỉ số đa dạng loài

(3) Cấu trúc phân bố số cây theo cấp đường kính của tầng cây cao

(4) Một số đặc điểm động thái cấu trúc rừng

 Động thái thay đổi tổ thành (chết, tái sinh bổ sung, tăng trưởng đường

kính)

 Động thái thay đổi cấu trúc phân bố số cây theo cấp đường kính.(5) Đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh tạo lập cấu trúc rừng

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

Thiết kế OTCĐV: Phương pháp thiết lập OTC và đo đếm các thông số

trong ô được thực hiện theo quy trình của đề tài “Nghiên cứu các đặc điểm lâm học một số hệ sinh thái rừng chủ yếu ở Việt Nam giai đoạn I (2006- 2010)” (Trần Văn Con và cs., 2010).

Phẫu diện đất 100m

- Ô cấp B là một hình tròn có R=15m, diện tích 707 m2 giữa tâm ô A, để

đo đếm tất các các cây có 1 ≤ D1.3 <10 cm (tầng cây nhỏ);

- Ô cấp C là 12 ô dạng bản có kích thước 2x2 m (tổng diện tích 48 m2)

bố trí trên hai đường kính N-B và Đ-T của hình tròn ô B để đo tất cả các câytái sinh có D1,3 nhỏ hơn 1 cm

Tất cả các cây này đều được xác định tên, ghi số cho từng cây và lập bản

đồ vị trí trong ô để thực hiện đo sinh trưởng đường kính cho lần sau Vị trí đođường kính tại vị trí D1.3 và được đánh dấu cho lần đo sau Dụng cụ đođường kính được thống nhất là thước đo vanh có độ chia đến milimét

Tại lần đo thứ 2 (năm 2014), các cây nhỏ mới tham gia vào được đo đếm

và các cây bị chết đều được ghi lại, các cây chết sẽ không được tính vào trữlượng cũng như tổ thành loài

2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu sử dụng để thực hiện đề tài được thu thập 2 lần: Lần thứ nhất năm

2011 (đề tài kế thừa số liệu gốc để xử lý), lần thứ hai thực hiện năm 2014

-2015 (học viên tham gia thu thập số liệu với nhóm cán bộ đề tài và sử dụng sốliệu để xử lý)

Nội dung 1: Tính toán và tổng hợp các đặc trưng cơ bản của các OTC

G2=tiết diện ngang lần đo 2ZM= tăng trưởng trữ lượng

(m3)

M2 =trữ lượng lần đo 2

Nội dung 2: Công thức tổ thành tầng cây cao tính theo chỉ số quan trọng IV%

Nội dung 3: Phân bố N-D được thử nghiệm với 3 phân bố lý thuyết sau:

Phân bố Meyer (phân bố giảm)

Hàm Meyer có dạng: f  α.e - β.x

Trong đó α và β là hai tham số của hàm Meyer

Phân bố Weibull