Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên các quần xã thực vật rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim vườn quốc gia Bidoup Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng

Cùng với yếu tố địa hình, khí hậu á nhiệt đới, kết hợp các luồng di cư thực vật Hymalaya - Trung Quốc, Bắc Việt Nam - Nam Trung Quốc đã hình thành hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới được xe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

========================

TRẦN THỊ THANH HƯƠNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH

TỰ NHIÊN CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG HỖN GIAO LÁ RỘNG,

LÁ KIM VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP - NÚI BÀ, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

========================

TRẦN THỊ THANH HƯƠNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH

TỰ NHIÊN CÁC QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG HỖN GIAO LÁ RỘNG,

LÁ KIM VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP - NÚI BÀ, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Chuyên ngành: Lâm sinh

Mã số: 9620205

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Nguyễn Đăng Hội

2 PGS TS Triệu Văn Hùng

Hà Nội, 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, nghiên cứu được thực hiện chủ yếu trong thời gian từ năm 2014-2018 Số liệu và kết quả (ngoại trừ số liệu, dữ liệu được tham khảo có trích dẫn hợp pháp) được trình bày trong luận án là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình hay tài liệu nào ở Việt Nam cũng như trên thế giới

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Người cam đoan

Trần Thị Thanh Hương

LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam theo chương trình đào tạo nghiên cứu sinh khóa 26 (2014-2018) Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện, Ban Đào tạo và Hợp tác Quốc tế, Viện Nghiên cứu Lâm sinh - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi cũng nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của Ban lãnh đạo và các cán bộ, nhân viên và kiểm lâm Vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà; UBND, cộng đồng địa phương thuộc xã Đạ Chais, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng Đồng thời tôi đã nhận được sự

hỗ trợ một phần tài chính trong quá trình nghiên cứu thực địa của luận án từ Quỹ Môi trường Thiên nhiên (NEF - National Environmental Fund) của Nhật bản Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS TS Triệu Văn Hùng

và PGS TS Nguyễn Đăng Hội đã dành nhiều thời gian, tâm huyết và công sức giúp

đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Thường vụ Đảng Ủy, Ban Tổng giám đốc Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Ban Lãnh đạo Viện Sinh thái Nhiệt đới, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Bộ Quốc phòng đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu Đồng thời tôi cũng xin bày tỏ sự biết ơn đến Đồng Chủ nhiệm đề tài mã số E1.2, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga đã giúp đỡ tôi thực hiện luận án này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, cộng sự, bạn bè và gia đình đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cả về vật chất cũng như tinh thần để tôi hoàn thành luận án

Hà Nội, ngày tháng năm 2019

Nghiên cứu sinh

Trần Thị Thanh Hương

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vi

Danh mục hình viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Trên thế giới 5

1.1.1 Phân loại thảm thực vật 5

1.1.2 Cấu trúc rừng 8

1.1.3 Tái sinh rừng 12

1.2 Ở Việt Nam 16

1.2.1 Phân loại thảm thực vật 16

1.2.2 Cấu trúc rừng 21

1.2.3 Tái sinh rừng 26

1.3 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan tại VQG Bidoup - Núi Bà 32

1.4 Nhận xét chung 36

1.5 Một số khái niệm, quan điểm được sử dụng trong luận án 37

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Nội dung nghiên cứu 39

2.1.1 Nghiên cứu đặc điểm thảm thực vật rừng Vườn Quốc gia Bidoup - Núi Bà 39 2.1.2 Nghiên cứu đặc điểm phân bố các QXRK 39

2.1.3 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc các QXRK điển hình 39

2.1.4 Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên các QXRK điển hình 39

2.1.5 Định hướng giải pháp bảo tồn loài và các QXRK 40

2.2 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 Quan điểm và phương pháp luận 40

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội VQG Bidoup - Núi Bà 64

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 67

3.1 Thảm thực vật rừng VQG Bidoup - Núi Bà 67

3.1.1 Các kiểu thảm thực vật rừng VQG Bidoup - Núi Bà 67

3.1.2 Đặc điểm thảm thực vật rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim 72

3.2 Đặc điểm phân bố các QXRK 74

3.2.1 Vị trí phân bố 74

3.2.2 Đặc điểm các yếu tố sinh thái chủ đạo tại khu phân bố 76

3.2.3 Đặc điểm phân hóa QXRK theo đai cao 84

3.3 Đặc điểm cấu trúc các QXRK điển hình 88

3.3.1 Cấu trúc tầng cây cao 88

3.3.2 Đa dạng về dạng sống thực vật 99

3.3.3 Đa dạng bậc họ và chi thực vật 100

3.3.4 Đa dạng về giá trị bảo tồn 101

3.3.5 Cấu trúc đứng 103

3.3.6 Cấu trúc tầng cây bụi, thảm tươi, thảm khô, thảm mục 106

3.4 Đặc điểm tái sinh tự nhiên các QXRK điển hình 108

3.4.1 Cấu trúc tổ thành loài 108

3.4.2 Đa dạng loài 112

3.4.3 Cấu trúc mật độ và sinh trưởng 114

3.4.4 Chất lượng tái sinh 116

3.4.5 Phân bố mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 117

3.4.6 Mạng hình phân bố 120

3.4.7 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của một số loài cây lá kim 121

3.5 Định hướng giải pháp bảo tồn loài và các QXRK 130

3.5.1 Quan điểm bảo tồn 130

3.5.2 Định hướng không gian bảo tồn các QXRK 131

3.5.3 Một số giải pháp bảo tồn 133

KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 140

1 Kết luận 140

2 Tồn tại 141

3 Khuyến nghị 142

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 143

TÀI LIỆU THAM KHẢO 144

PHỤ LỤC 157

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ds QXRK điển hình với sự tham gia của loài Du sam núi đất

IUCN International Union for Conservation of Nature - Liên minh

Quốc tế bảo tồn thiên nhiên và Tài nguyên thiên nhiên IV% Important Value Index - Chỉ số giá trị quan trọng (%)

Ntv Mật độ cây tái sinh triển vọng

loài Pơ mu Tld+Tnl QXRK điển hình với sự tham gia của loài Thông lá dẹt và

Thông năm lá

TT-BNN&PTNT Thông tư - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Diện tích các kiểu thảm thực vật rừng/diện tích đất không

Bảng 3.2 Diện tích các kiểu thảm thực vật/diện tích khác VQG

Bảng 3.4 Đặc điểm phân bố theo vị trí, đai cao của các QXRK 76

Bảng 3.7 Một số chỉ tiêu lý hóa của đất tại khu vực nghiên cứu 83

Bảng 3.12 Mật độ và một số chỉ tiêu sinh trưởng cây tầng cao 94 Bảng 3.13 Kết quả mô phỏng phân bố N/D1.3 bằng hàm khoảng cách 97

Bảng 3.15 Danh lục loài quý hiếm tại các QXRK điển hình được

Bảng 3.17 Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi, thảm khô, thảm mục 107

Bảng 3.23 Phân bố mật độ các lớp cây tái sinh theo đai cao 115

Bảng 3.26 Phân bố mật độ cây tái sinh của các loài lá kim

*theo cấp

Bảng 3.27 Mạng hình phân bố các lớp cây tái sinh theo mặt phẳng ngang 121

Bảng 3.28 Cấu trúc mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao (loài

Bảng 3.29 Đặc điểm các yếu tố sinh thái (loài Thông lá dẹt) 123

Bảng 3.30 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái đến mật độ tái sinh

Bảng 3.31 Mật độ và cấp chiều cao cây tái sinh (loài Du sam núi đất) 127 Bảng 3.32 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh (loài Du sam núi đất) 128

Bảng 3.33 Đặc điểm cây bụi, thảm tươi, thảm khô, thảm mục (loài

Bảng 3.35 Một số biện pháp bảo tồn nguyên vị loài và các QXRK 134

Bảng 3.36 Quy trình phục hồi QXRK bằng xúc tiến TSTN (trường

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.3 Phương pháp xác định thành phần cơ giới ngoài thực địa 46

Hình 3.6 Trắc đồ ngang, dọc QXRK với sự tham gia của loài Thông

Hình 3.13 Biểu đồ chỉ số đa dạng Renyi lớp cây tái sinh nhỏ 113 Hình 3.14 Biểu đồ chỉ số đa dạng Renyi lớp cây tái sinh triển vọng 113 Hình 3.15 Biểu đồ phân bố tỷ lệ cây tái sinh tự nhiên theo đai cao 116

Hình 3.16 Biểu đồ chất lượng lớp cây tái sinh triển vọng (a), lớp cây tái

Hình 3.17 Biểu đồ phân cấp chiều cao theo tỷ lệ (%) tại các QXRK điển

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của luận án

Thuộc vùng lõi của Khu dự trữ sinh quyển quốc tế Langbiang, Vườn Quốc gia (VQG) Bidoup - Núi Bà được đánh giá là một trong những trung tâm đa dạng sinh học của Việt Nam, nơi còn lưu giữ được diện tích rừng nguyên sinh liên tục lớn nhất

cả nước Cùng với yếu tố địa hình, khí hậu á nhiệt đới, kết hợp các luồng di cư thực vật Hymalaya - Trung Quốc, Bắc Việt Nam - Nam Trung Quốc đã hình thành hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới được xem như mẫu chuẩn của hệ sinh thái rừng Đông Dương, với nhiều kiểu thảm thực vật rừng (TTVR) đặc trưng và các loài động, thực vật đặc hữu, quý hiếm của khu vực Tây Nguyên - Việt Nam [31], [101]

Bidoup - Núi Bà được biết đến như thiên đường của các loài cây lá kim Cho tới nay, VQG Bidoup - Núi Bà đã ghi nhận được 15 loài lá kim, thuộc 12 chi [101], trên tổng số 33 loài lá kim, thuộc 19 chi được ghi nhận ở Việt Nam [58] Trong đó, bao gồm nhiều loài quý, hiếm, là loài đặc hữu hẹp của khu vực và của Việt Nam như:

Thông lá dẹt (Pinus krempfii), Thông năm lá (Pinus dalatensis)… Có thể nói, hiếm

nơi nào lại quy tụ với số lượng lớn và đa dạng các loài cây lá kim quý như ở vùng núi Bidoup

Tuy nhiên, những kết quả nghiên cứu gần đây đều cho thấy về hiện trạng đáng quan ngại của nhiều loài lá kim trong số đó ở Việt Nam nói chung và Bidoup - Núi

Bà nói riêng [24], [49], [58], [61] Nhiều quần thể loài trong tình trạng bị suy thoái, chết rụi hay già cỗi, công tác bảo tồn ngoại vi gặp nhiều trở ngại Trong khi cơ sở dữ liệu về loài và quần xã thực vật rừng, nơi các loài phân bố tại VQG Bidoup - Núi Bà còn hạn chế nên thiếu cơ sở khoa học trong quy hoạch và thực hiện các biện pháp kỹ thuật bảo tồn nguyên vị hay những đề xuất bảo tồn ngoại vi

Mặt khác, TTVR kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim ở VQG Bidoup - Núi Bà, bao gồm các quần xã thực vật rừng hỗn giao giữa cây lá rộng với các loài cây

lá kim quý hiếm luôn được coi như di sản thiên nhiên của khu vực, có giá trị nổi bật

về sinh thái cảnh quan và khoa học bảo tồn Ở đó, các loài cây lá kim, có vai trò hình thành nhóm thực vật ưu thế sinh thái, là thành phần chính kiến tạo nên tầng trội, đơn trội của kiểu rừng Nơi được đánh giá có tính đa dạng sinh học cao, không chỉ với thực vật thân gỗ mà các loài thực vật thân thảo, thực vật ngoại tầng [8], [31] Tuy vậy, đến nay, những kết quả nghiên cứu về phân bố, cấu trúc quần xã thực vật rừng

hỗn giao này còn khá hạn chế Một số nghiên cứu chỉ tập trung xác định đặc điểm đa dạng sinh học, thành phần loài thực vật của quần xã trong một số phạm vi nhất định, hay các nghiên cứu khác lại quan tâm đến đặc điểm phân bố, cấu trúc sinh thái tầng cây cao của quần xã nơi phân bố của một vài loài lá kim mà chưa đề cập đến đặc điểm tái sinh tự nhiên (TSTN)

Để bổ sung cở sở khoa học cho xây dựng chiến lược, kế hoạch bảo tồn các loài cây lá kim quý hiếm và các quần xã thực vật rừng nơi loài phân bố tạiVQG Bidoup - Núi Bà, cần thiết phải có những nghiên cứu mang tính hệ thống về đặc điểm phân bố, đặc điểm cấu trúc và TSTN của các quần xã thực vật rừng hỗn giao

lá rộng, lá kim

Do vậy, đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên các

quần xã thực vật rừng hỗn giao lá rộng, lá kim vườn quốc gia Bidoup - Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng” được lựa chọn và thực hiện

2 Mục tiêu nghiên cứu

và một số loài cây lá kim quý hiếm tại VQG Bidoup - Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng

3 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu

- Giới hạn về nội dung: Tập trung nghiên cứu về đặc điểm phân loại, phân

bố, cấu trúc và TSTN các quần xã thực vật rừng hỗn giao lá rộng, lá kim (với sự

tham gia của ít nhất một trong các loài lá kim: Pơ mu (Fokienia hodginsii), Du sam núi đất (Keteleeria evelyniana), Thông lá dẹt, Thông năm lá) và sau đây trong luận

án được ký hiệu là QXRK tại VQG Bidoup - Núi Bà nhằm xác lập cơ sở khoa học cho việc định hướng không gian và các nhóm giải pháp bảo tồn và phát triển loài

và QXRK

Trong đó, giới hạn cụ thể về nội dung nghiên cứu như sau:

+ Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm TTVR, VQG Bidoup - Núi Bà;

+ Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm phân bố các QXRK: Phân bố, đặc điểm các yếu tố sinh thái chủ đạo (địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng), đặc điểm phân hóa QXRK theo đai cao;

+ Nội dung 3: Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lớp cây gỗ tầng cao các QXRK điển hình, gồm: cấu trúc tầng cây cao (tổ thành, chỉ số đa dạng, mật độ (N), sinh trưởng (chiều cao, đường kính, tiết diện ngang), phân bố loài theo đai cao, phân

bố N/D1.3; cấu trúc về phổ dạng sống đa dạng bậc họ, chi, giá trị bảo tồn, cấu trúc phân tầng, cấu trúc tầng cây bụi, thảm tươi;

+ Nội dung 4: Nghiên cứu một số đặc điểm TSTN (lớp cây tái sinh thâm gỗ dưới tán) tại QXRK điển hình, gồm: tổ thành, mật độ, Hvn trung bình, phân bố số cây theo cấp chiều cao, chất lượng tái sinh, mạng hình phân bố cây tái sinh trên mặt đất (đối với các lớp cây tái sinh thân gỗ dưới tán), một số đặc điểm TSTN của loài Thông

- Giới hạn về không gian: khu vực VQG Bidoup - Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

4.1 Ý nghĩa khoa học

Bổ sung cơ sở dữ liệu về đặc điểm phân loại, phân bố, cấu trúc và TSTN các QXRK tại VQG Bidoup - Núi Bà trong điều kiện khí hậu á nhiệt đới cao nguyên của Việt Nam nói riêng và các kiểu rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim của Việt Nam nói chung

4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn, phát triển các QXRK trong đó bao gồm một số loài cây lá kim quý hiếm; góp phần nâng cao hiệu quả quản lý, bảo tồn và sử dụng bền vững tài nguyên đa dạng sinh học VQG Bidoup - Núi Bà, tỉnh

Lâm Đồng, cũng như làm tài liệu tham khảo cho công tác đào tạo và các nghiên cứu thuộc lĩnh vực liên quan

5 Những điểm mới của luận án

- Đã xác định, mô tả và phân tích định lượng được một số đặc điểm phân bố, cấu trúc hình thái cơ bản, cấu trúc và TSTN các quần xã thực vật rừng hỗn giao cây

lá rộng, lá kim cùng với đặc điểm TSTN của một số loài cây lá kim quý hiếm tại VQG Bidoup - Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng

- Đã xác định được không gian ưu tiên bảo tồn, phát triển loài và các các quần

xã thực vật rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim tại VQG Bidoup - Núi Bà cùng nhóm giải pháp phù hợp cho những ưu tiên này

6 Cấu trúc của luận án

Cùng với lời cam đoan, lời cảm ơn, danh mục từ viết tắt, danh mục bảng, danh mục hình, tài liệu tham khảo, phụ lục, luận án gồm các phần chính sau:

- Mở đầu (4 trang);

- Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu (34 trang)

- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (28 trang)

- Chương 3: Kết quả và thảo luận (73 trang)

- Kết luận, tồn tại và kuyến nghị (3 trang)

- Tài liệu tham khảo: 143 tài liệu và 2 website

- Phụ lục: 10 phụ lục

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Phân loại thảm thực vật

Thảm thực vật rất đa dạng, được hình thành, tồn tại và phát triển trong các điều kiện và các mối tương tác khác nhau như địa lý - địa hình, đá mẹ - thổ nhưỡng, khí hậu - thủy văn, các yếu tố động, thực vật, vi sinh vật, con người Đó là mối quan hệ

vô cùng phức tạp Đến nay, trên thế giới có nhiều quan điểm, nguyên tắc phân loại thảm thực vật khác nhau Theo Trần Đình Lý và cộng sự (2017), có 4 quan điểm, nguyên tắc phân loại chính: nguyên tắc lấy yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn cơ bản; nguyên tắc lấy hình thái cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn cơ bản; nguyên tắc dựa trên phân bố không gian và nguyên tắc phân loại dựa trên phân tích các yếu tố phát sinh quần thể thực vật làm tiêu chuẩn [51]

So với các nguyên tắc khác, nguyên tắc phân loại thảm thực vật dựa trên quan

hệ nhân quả giữa các yếu tố sinh thái phát sinh quần thể thực vật xuất hiện từ rất sớm, giữa thế kỷ 17, đầu thế kỷ 18 và đến nay được áp dụng nhiều hơn cả Ban đầu người

ta mới chỉ phát hiện ra rằng, khí hậu và hệ thực vật là hai yếu tố chủ đạo tác động đến

sự hình thành, tồn tại và biến đổi của thảm thực vật Tiếp sau đó, địa lý, địa hình cũng được cho là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thảm thực vật Cho đến đầu thế kỷ 20, các nhà khoa học đều thừa nhận rằng, các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành, tồn tại và phát triển của thảm thực vật là khí hậu - thủy văn, địa chất - thổ nhưỡng, vị

trí địa lý - địa hình, sinh vật và con người (Dẫn theo Trần Đình Lý và cs, 2017) [51]

Tuy vậy, trong số đó, yếu tố nào là chủ đạo, vị trí sắp xếp ra sao trong phân loại thảm

thực vật vẫn còn tồn tại nhiều quan điểm khác nhau

Hệ thống phân loại thảm thực vật đầu tiên, tiêu biểu cho quan điểm coi khí hậu

là yếu tố chủ đạo của Schimper (1898), tác giả đã chia thảm thực vật thành 3 quần hệ: quần hệ khí hậu, quần hệ thổ nhưỡng và quần hệ vùng núi Năm 1903, Tanfilev

đã dựa theo hệ thống phân loại này để nghiên cứu thảm thực vật và xây dựng bản đồ thảm thực vật ở Nga Champion (1936) dựa theo nhiệt độ để chia rừng ở Ấn Độ - Miến Điện thành 4 kiểu: rừng nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao Beard (1938)

đã nghiên cứu về rừng nhiệt đới và cho rằng: rừng nhiệt đới gồm 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa, loạt quần hệ khô thường xanh, loạt quần hệ miền núi, loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm Trong khi Maurand (1943) đã chia Đông Dương thành 3 vùng thảm thực vật: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian Theo bảng phân loại này vùng Đông Dương có 8 kiểu

rừng (Dẫn theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2004) [76] Tuy nhiên, năm 1973, hệ thống

phân loại thảm thực vật thế giới của UNESCO ra đời, được đánh giá là khá toàn diện, dựa trên nguyên tắc ngoại mạo và cấu trúc, hệ thống đã chia thảm thực vật thế giới thành 5 lớp quần hệ: rừng kín, rừng thưa, cây bụi, cây bụi lùn, và cây thảo [138] Mặc

dù vậy, khung phân loại trên vẫn chưa thể hiện được mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái với thảm thực vật, trong khi thực tế khách quan luôn tồn tại mối quan hệ này

Bên cạnh đó, nhiều nhà nghiên cứu về thảm thực vật lại có quan điểm phân loại dựa trên mối quan hệ qua lại giữa yếu tố đai cao địa hình với thảm thực vật Điển hình như: Hajra và Rao (1990) đã nghiên cứu về sự phân bố của các kiểu thảm thực vật ở Tây Bắc Hymalaya dựa theo đai độ cao và phân chia thảm thực vật ở đây thành 5 kiểu: rừng nhiệt đới, rừng cận nhiệt đới, rừng ôn đới, rừng cận alpine và rừng alpine [121]

Michael và Shmida (1993) đã nghiên cứu sự thay đổi của thảm thực vật theo đai cao ở dãy Hermon, Israel và cho rằng: thảm thực vật ở đây có sự phân hóa theo 3 đai cao, trong khoảng từ 300 m đến 1.300 m, từ 1.300 m đến 1.900 m, từ 1.900 m đến 2.800

m, nhưng sự phân hóa này không tồn tại ranh giới rõ ràng [126] Nghiên cứu của Hegazy

và cs (1998) tại vùng Tây Bắc Ả rập Xê Út cho rằng, chính sự đa dạng về các yếu tố môi trường theo các đai độ cao đã dẫn tới sự đa dạng về quần xã thực vật và các đai thảm thực vật [122] Cùng với quan điểm này, Zhang và Zhang (2007) khi nghiên cứu tại khu bảo tồn thiên nhiên Lishan (miền Bắc Trung Quốc) cho rằng, độ cao là yếu tố quan trọng nhất làm thay đổi tính đa dạng loài thực vật ở đây [142]

Mặt khác, Edward (1969) đã so sánh thảm thực vật ở hai vùng khác nhau và cho rằng, yếu tố độ dốc, đai cao có ảnh hưởng đến sự thay đổi thảm thực vật Với các sườn thoải, sự thay đổi thảm thực vật là liên tục theo đai cao còn ở các sườn dốc thì

sự thay đổi này bị gián đoạn hơn [117] Fabio (2002) khi nghiên cứu quan hệ giữa cấu trúc, chức năng và hệ thực vật của các quần xã thực vật tại các quần xã bao quanh rừng mưa ở phần Đại Tây Dương của Brazin cho rằng: sự khác biệt về đai cao, điều kiện môi trường đã hình thành các quần xã thực vật có cấu trúc rất khác nhau Nếu như tại đỉnh núi cao trên 2.000 m hay vùng đất cát gần biển, vùng đầm lầy, rừng khô nửa rụng lá, thực vật xuất hiện là những bụi cây, tính đa dạng loài thấp thì rừng mưa trên núi với sườn dốc lại rất giàu loài và các loài đặc hữu Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, có sự tương tác, quan hệ giữa thực vật ở vùng đầm lầy, vùng ven biển với thực vật ven biển và thực vật ở đai cao hơn Do đó, tác giả khuyến nghị, cần thiết phải quan tâm bảo tồn thảm thực vật ven bờ biển Đại Tây Dương hơn là chỉ bảo tồn rừng mưa [118]

Năm 2006, Jon nghiên cứu sự thay đổi TTVR nhiệt đới theo đai độ cao ở vườn quốc gia Udzungwa (Tanzania) cho thấy, không có ranh giới phân vùng thảm thực vật rõ ràng giữa các đai cao, song mật độ và tính đa dạng loài tăng dần theo

độ cao [123]

Lamprecht (1989) đã phân loại rừng cực đỉnh vùng nhiệt đới dựa vào các yếu

tố về khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa) và ngoại mạo Theo đó ba vùng (vùng thấp, vùng núi trung bình, vùng núi cao), có ba loại rừng tương ứng là rừng ẩm thường xanh, rừng ẩm nửa rụng lá, rừng khô rụng lá [125]

Kappelle và Van (2006) đã nghiên cứu sự phân hóa đai cao của rừng theo sự thay đổi khí hậu, đất ở Costa Rica Kết quả cho thấy, độ giàu, sự đa dạng loài, đường kính, chiều cao cây giảm theo chiều tăng đai độ cao Tác giả cũng cho rằng, chính sự phân hóa khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm) là cơ sở cho việc hình thành các kiểu thảm thực vật khác nhau [124]

Cùng với nhiều nghiên cứu của các tác giả khác, Rainer (2006) đã đánh giá tổng quan về sự phân đai thảm thực vật núi cao Châu Phi, đặc biệt đã phân tích về sự phân hóa địa hình, khí hậu, mô tả sự phân hóa các thảm thực vật theo đai độ cao, dạng địa hình, hướng phơi và nhận thấy: theo đai độ cao, thảm thực vật có sự thay đổi cấu trúc, thành phần loài, nhóm loài ưu thế và mật độ quần xã thực vật rừng [130]

Như vậy, trên thế giới, việc nghiên cứu phân loại thảm thực vật được bắt đầu

từ khá sớm và đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học với nhiều quan điểm, hệ thống phân loại thảm thực vật khác nhau Phần lớn các quan điểm, hệ thống phân loại có thể dựa vào một nhóm yếu tố như khí hậu hay đai cao địa hình hoặc là tổng hợp một vài yếu tố, song tựu chung lại đều dựa trên cơ sở mối quan hệ qua lại giữa yếu tố sinh thái với TTVR Bên cạnh đó, các yếu tố về ngoại mạo, cấu trúc thảm thực vật cũng đã được sử dụng trong một số hệ thống phân loại Theo đó, mỗi quan điểm phân loại đều có ưu, nhược điểm riêng nên khi tham khảo cho nghiên cứu phân loại thảm thực vật cần lựa chọn hay tổng hợp nhiều quan điểm phân loại cho phù hợp với khu vực và hoàn cảnh cụ thể

1.1.2 Cấu trúc rừng

Cho đến nay, khoa học về rừng nhiệt đới nói chung và cấu trúc rừng nhiệt đới nói riêng đã đạt được những thành tựu quan trọng Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, những nội dung chủ yếu được đề cập như: cấu trúc tầng thứ, cấu trúc tổ thành, cấu trúc thế hệ Odum (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật

ngữhệ sinh thái (ecosystem) của Tansley năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái được làm

sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc trên quan điểm sinh thái học [127] Phần lớn những nghiên cứu đầu tiên về cấu trúc rừng là mô tả hình thái (hay còn gọi là nghiên cứu định tính) Điển hình như Richards (1952), Catinot (1965), các tác giả đã đi sâu vào mô tả cấu trúc hình thái rừng bằng phẫu diện đồ, các yếu tố cấu trúc được phân tích theo khái niệm về dạng sống, tầng tán… [9], [133]

Đối với rừng mưa nhiệt đới, trên thế giới luôn tồn tại hai quan điểm trái ngược

về cấu trúc tầng thứ Theo Chevalier (1917), Mildbraed (1922), Booberg (1932) cho rằng, sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới không rõ ràng, phương pháp dựa vào chiều

cao cây để phân tầng là thiếu cơ sở khoa học (Dẫn theo Catinot, 1965) [9]

Ngược lại, nhiều nghiên cứu cho rằng rừng mưa nhiệt đới có sự phân tầng rõ rệt Richards (1952) đã đưa ra phương pháp nghiên cứu cấu trúc tầng thứ đầy thuyết phục bằng cách vẽ trắc đồ dọc và đã áp dụng phương pháp này trong trường hợp nghiên cứu tầng thứ rừng hỗn giao nguyên sinh gần sông Moraballi Kết quả cho thấy,

rừng ở đây có cấu trúc gồm 3 tầng rõ rệt: tầng cây gỗ, tầng cây bụi và tầng mặt đất [133] Cùng với quan điểm này, Catinot (1965) cho rằng, quần thụ trong rừng mưa

ẩm nhiệt đới có sự phân hóa khá rõ về chiều cao [9] Stevenson (1940) đã chia rừng rậm ở Honduras thành 4 tầng (nhưng không chỉ ra giới hạn, ranh giới các tầng) Ngoài

ra, khi nghiên cứu rừng ở Kinshara - Conggo, Malaysia, các tác giả Taylor (1960), Gerad (1906), Myatt Sonith (1963) cũng chia rừng thành 3 - 5 tầng với các chiều cao

giới hạn được chỉ rõ (Dẫn theo Đỗ Văn Ngọc, 2015) [61] Mặt khác, khi nghiên cứu

đa dạng, thành phần loài thực vật tại ô định vị 30 ha rừng kín thường xanh ở Varagalaiar (Ấn Độ), Ayyappan (1999) đã xác định được 4 loài trong tổng số 148

loài được điều tra chiếm ưu thế thuộc 4 tầng rừng khác nhau: Drypetes longifolia (tầng thấp) Reinwardtiodendron anamallayanum (tầng giữa), Poeciloneuron indicum (tầng cao) và Dipterocarpus indicus (tầng trội) [105]

Bên cạnh đó, cấu trúc tổ thành là một yếu tố quan trọng, qua đó cho biết sự tổ hợp và mức độ tham gia của các loài cây khác nhau hay chính là vai trò sinh thái của loài trên một đơn vị diện tích nhất định Curtis và Mclntosh (1951) đã dùng chỉ số IV% được tính bằng tỉ lệ phần trăm (%) trung bình của các đại lượng về mật độ, tiết diện ngang của loài trong diện tích điều tra để xác định tổ thành loài Loài có IV% càng cao thì mức độ ưu thế sinh thái của loài trong quần xã thực vật càng lớn [115]

Richards (1952) đã chia tổ thành rừng mưa nhiệt đới thành hai loại là rừng mưa hỗn hợp với tổ thành phức tạp và rừng mưa đơn ưu với tổ thành cây đơn giản Theo tác giả, tổ thành rừng mưa nhiệt đới rất phong phú và luôn không dưới 40 loài cây gỗ trên một hecta, đặc biệt trong các quần hợp thực vật này đôi khi chỉ có một vài loài ưu thế hoặc có thể nhiều loài chiếm ưu thế với tỷ lệ khá đều nhau [133]

Catinot (1965), khi nghiên cứu tổ thành loài tại rừng mưa nhiệt đới châu Phi, cho thấy có tới vài trăm loài thực vật, trong khi ở một số khu vực Đông Nam Á, các loài cây họ Dầu (Dipterocarpaceae) chiếm ưu thế đến 50% quần thụ [9] Khi nghiên cứu cấu trúc và thành phần khu hệ thực vật tại ô định vị 28 ha rừng kín thường xanh nhiệt đới ở Tây Nam Ấn Độ, Pascal và cộng sự (1996) cho thấy có 4 loài chiếm ưu

thế, trong đó hai loài thuộc họ Dầu là Valeria indica và Dipterocarpus indicus chiếm

ưu thế với 20,1% tổng số cây và 40,9% tổng tiết diện ngang của cả ô [128]

Cấu trúc rừng còn được mô tả theo phổ dạng sống, điển hình là hệ thống mô

tả của Raunkiaer (1934) Tác giả đã dựa vào dấu hiệu thích nghi khác nhau của thực vật theo thời gian bất lợi trong năm mà cụ thể là vị trí của chồi trên mặt đất để mô tả cấu trúc rừng trong hệ thống này, với 5 nhóm dạng sống cơ bản là: 1 - Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất, 2 - Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất, 3 - Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn, 4 - Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn, 5 - Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm Đây là một cơ sở

để so sánh các phổ dạng sống của các thảm thực vật giữa các vùng khác nhau [132]

Với quan điểm mô tả cấu trúc rừng định tính, các nhà sinh thái học đã góp phần đặt nền móng quan trọng cho các nghiên cứu ứng dụng cũng như trong nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng Điển hình là công trình của Smith (1957) về định lượng sinh thái thực vật Tác giả đã hệ thống hóa từ cách tiếp cận đến các phương pháp mô tả định lượng thảm thực vật khác nhau như: sử dụng các hàm toán, mô hình

để xác định chỉ số, mối quan hệ giữa các loài hay giữa các yếu tố môi trường đến quần xã thực vật [136] Những chỉ tiêu cấu trúc được lượng hóa phổ biến thường được sử dụng trong mô tả cấu trúc thảm thực vật phải kể đến như: chỉ số đa dạng sinh học loài của Shannon - Wiener (1988), Simpson (1949), mức độ thường gặp Margalef (1958), sinh khối, trữ lượng giúp cho việc đánh giá, so sánh giữa các trạng thái, kiểu TTVR được cụ thể và rõ ràng

Brearley và cộng sự (2004) khi so sánh cấu trúc của rừng thứ sinh phục hồi sau 55 năm và rừng nguyên sinh ở Barito Ulu (Indonesia) cho thấy, sau 55 năm diễn thế phục hồi rừng thứ sinh mới trở về gần giống với rừng nguyên sinh, chỉ số đa dạng loài Shannon - Wiener ở rừng thứ sinh là 3,4; rừng nguyên sinh là 4,17; mặc dù lượng hạt giống tại rừng thứ sinh cao gấp đôi rừng nguyên sinh nhưng chủ yếu là hạt giống của các loài cây bụi [109] Vieira và cộng sự (2004) đã nghiên cứu cấu trúc rừng ở 3 địa điểm có sự khác nhau về địa hình, khí hậu và nền địa chất là Santarem và Rio Branco nơi có mùa khô kéo dài và Manaus - nơi có khí hậu mưa ẩm của khu vực

Amazon Kết quả cho thấy, tại Santarem và Rio Branco có mật độ cây từ 460-466 cây/ha, chỉ số Shannon - Wiener thấp hơn, tổng sinh khối của các cây có D1.3 > 50cm chỉ bằng 30-45% so với rừng tại Manaus (626 cây/ha) [140]

Bên cạnh đó, các tác giả còn vận dụng triệt để nhiều hàm toán học để mô hình hóa cấu trúc, mô phỏng các quy luật phân bố Điển hình là nghiên cứu quy luật phân

bố số cây theo đường kính, chiều cao, các phương pháp điều tra rút mẫu, ước lượng yếu tố điều tra được thể hiện khá phong phú trong các công trình của Bertram (1972), hay công trình của Prodan (1968), Snedecor (1956) [108], [129], [137]

Bên cạnh đó, việc định lượng hóa các quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D1.3), số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn), quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (Hvn/D1.3), giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D1.3) được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như: Meyer (1934)

đã sử dụng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục để mô tả phân

bố số cây theo cỡ đường kính, về sau gọi là hàm Meyer Balley (1973) đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường kính theo mô hình của Schumacher và Coile [106] Khi nghiên cứu đặc điểm phân bố đường kính của hơn 200 cây lá kim ở nhiều lứa tuổi khác nhau tại Anh, Rennolls et al (1985) cũng dùng phân bố Weibull

và cho rằng đây là hàm thích hợp nhất [134]

Rao và cộng sự (1990) đã phân tích hàm phân bố mật độ theo cấp kính (N/D1.3) tại khu hệ thực vật rừng lá rộng á nhiệt đới vùng Meghalaya (Ấn Độ), kết quả chỉ ra rằng, phân bố N/D1.3 có dạng chữ J hoặc một số trường hợp không có dạng hàm mũ [131]

Bên cạnh đó, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, họ đường cong Pearson, phân bố Poisson… để mô phỏng quy luật phân bố này Tiurin D.V (1927) cho rằng: giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo quy luật: khi tuổi tăng thì đường kính

và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường cong Và

cùng với tuổi tăng lên thì đường cong có xu hướng dịch chuyển lên trên (Dẫn theo

Vũ Tiến Hinh, 2003) [26]

Ngoài ra, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với các yếu tố sinh thái đã từng được tiến hành, điển hình như nghiên cứu của Vieira và cộng sự (2004) về động thái cấu trúc rừng và carbon tại rừng mưa nhiệt đới Amazon Kết quả đã chỉ ra rằng, tại các điểm quan trắc rừng với sự khác biệt về địa hình, địa chất, địa mạo và khí hậu thì cấu trúc rừng, đa dạng sinh học và tốc độ tăng trưởng cũng khác nhau Biểu hiện rõ nhất bởi yếu tố khí hậu, tại những khu vực có mùa khô kéo dài hơn thì mức độ đa dạng sinh học giảm, mật độ cây thấp, đường kính thân cây nhỏ hơn [140]

Có thể nói, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng Nghiên cứu cấu trúc

đã chuyển từ mô tả định tính sang phân tích định lượng dưới dạng mô hình hóa sử dụng các công thức toán nhằm khái quát hóa các quy luật cấu trúc rừng tự nhiên Trong đó, các quy luật phân bố, tương quan của một số yếu tố điều tra được đặc biệt quan tâm nghiên cứu Đây là cơ sở khoa học quan trọng trong nghiên cứu kinh doanh, bảo tồn rừng

1.1.3 Tái sinh rừng

Cho đến nay, đã ghi nhận nhiều công trình là cơ sở lý luận cho các nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới Điển hình là nghiên cứu của Van Stennis (1956) Theo tác giả, đối với rừng nhiệt đới có hai đặc điểm tái sinh phổ biến là tái sinh phân tán, liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống) Hai đặc điểm này không chỉ thấy

ở rừng nguyên sinh mà còn thấy ở cả rừng thứ sinh - đối tượng rừng khá phổ biến

ở nhiều nước nhiệt đới [139]

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân

bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa lớp cây con và tầng cây gỗ được nhiều nhà khoa học quan tâm như Richards (1952), Baur (1964) [107], [133]

Van Stennis (1956) nhận định: tái sinh rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán, hay liên tục vì rừng có tổ thành loài phức tạp, khác tuổi nên thời kỳ tái sinh của quần thể diễn ra quanh năm Tác giả đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng

mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán, liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng [139]

Khi nghiên cứu TSTN ở rừng nhiệt đới châu Phi, Obrevin (1938) cho rằng: tổ thành loài cây mẹ ở cây tầng cao và tổ thành cây tái sinh ở tầng dưới khác nhau rất nhiều, mặt khác tổ thành loài cây của rừng mưa nhiệt đới lại biến đổi từ nơi này sang nơi khác và khẳng định lý luận về tuần hoàn tái sinh hay “bức khảm tái sinh” Theo

đó, có thể coi một diện tích rừng mưa nhiệt đới rộng lớn là một bức khảm mà mỗi đơn vị của bản ghép hình đó là một tổ hợp hình thành bởi những loài cây ưu thế khác

nhau (Dẫn theo Hoàng Kim Ngũ, 2005) [62] Yamamoto đã có nhiều công trình

nghiên cứu về lỗ trống (cửa sổ) tái sinh ở nhiều kiểu rừng khác nhau ở Nhật Bản, tác giả đã đưa ra khái nhiệm về “Gap” là khoảng không gian trống nhỏ trong tán rừng khi một vài cây trong rừng bị chết hoặc bị gãy đổ sau đó được lấp đầy bởi các cây khác (Yamamoto, 2000) [141]

Brokaw (1985) đã nghiên cứu tái sinh lỗ trống trong rừng nhiệt đới ẩm ở Panama bằng việc quan trắc 30 lỗ trống cây đổ có diện tích từ 20-705 m2 sau 3-6 năm Kết quả cho thấy, mật độ tái sinh của các loài nguyên sinh không thay đổi với kích thước lỗ trống Tại những lỗ trống rộng, chiều cao các loài tiên phong ưa sáng lớn cao hơn so với các loài nguyên sinh [110] Denslow (1995) cũng cho rằng, trong rừng mưa nhiệt đới, mật độ cây tái sinh thường tăng lên theo độ mở của tán cây trưởng thành, tại những lỗ trống thường là những nơi đa dạng loài cây tái sinh cao [116] Trong trường hợp nghiên cứu đặc điểm lỗ trống và ảnh hưởng của nó đến tái sinh, mức độ ưu thế và sự phát triển của các loài cây gỗ tại rừng khô thứ sinh (Sal) ở Nepal, Sapkota (2009) lại khẳng định, những lỗ trống lớn dường như không phù hợp sự phát triển cây mạ và cây tái sinh của phần lớn các loài nghiên cứu Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, những cây lớn, mở ra không gian rộng dưới tán, là nơi không có lợi cho sự phát triển của cây con các loài khác Do vậy, tác giả đề nghị nên đảm bảo những lỗ trống nhỏ, bỏ bớt một số cây lớn để thúc đẩy tái sinh, phục hồi rừng [135]

Một thí nghiệm khác về điều tra phân bố loài trong các lỗ trống và rừng trưởng thành tại ô tiêu chuẩn (ÔTC) 5 ha ở Đông Nam Brazil Kết quả nghiên cứu cho thấy

vai trò quan trọng trong việc tạo tán - nơi hình thành những khoảng trống dưới tán có thể rất quan trọng cho các loài tầng dưới Các kết quả thu được chỉ ra rằng, sự phân

bố cây con của các loài trong khoảng trống dưới tán liên hệ chặt chẽ với vị trí đất và

độ mở của tán (Carvalho và cộng sự, 2000) [113]

Về điều tra đánh giá TSTN trong rừng nhiệt đới, Loeschau (1977) đã đưa ra một số đề nghị như: để đánh giá một khu bằng cách rút mẫu ngẫu nhiên, trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh như nơi có lượng tái sinh rất lớn Các số liệu này là cơ sở cho các quyết định trong từng kế hoạch lâm sinh cụ thể, đặc biệt là xét lâm phần có xứng đáng được chăm sóc hay không? Việc chăm sóc cấp bách đến mức độ nào? Cường độ chăm sóc phải ra sao? Tác giả

đề nghị những chỉ tiêu cần phải điều tra gồm có mật độ, chất lượng cây tái sinh, đường kính gốc của những cây có giá trị kinh tế trong khoảng từ 1 cm (cây tái sinh đã đảm bảo) đến 12,6 cm (giới hạn dưới của kích thước sản phẩm) Từ những tính toán về mặt sai số cũng như về mặt tổ chức thực hiện thì các ô được chọn là những hình vuông có diện tích 25 m2 dễ dàng xác lập bằng gậy tre Tất cả những cây tái sinh của những loài có giá trị kinh tế (đường kính gốc: 1-2,5 cm) có nguồn gốc tái sinh hạt và thân thẳng đẹp sẽ được đo đếm hay ước lượng đường kính theo hai cấp 1-5 cm và 5-12,5 cm Các ô đo đếm được xác lập theo từng nhóm, mỗi nhóm gồm 4 ô, bố trí liên tiếp theo kiểu phân bố hệ thống không đồng đều Như vậy các ô vừa đại diện được đầy đủ toàn bộ khu vực điều tra, mặt khác những yếu tố điều tra vừa có dạng gần với

phân bố chuẩn (Dẫn theo Hoàng Kim Ngũ, 2005) [62]

Các công trình nghiên cứu về phân bố TSTN rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards (1965), Bernard (1974) cho rằng: trong các ô có kích thước nhỏ (1x1 m, 1x1,5 m) cây TSTN có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố

Poisson (Dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [14]

Ngoài ra, việc nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng là vấn đề rất quan trọng trong nghiên cứu tái sinh rừng Theo Aubreville (1949), trong các nhóm yếu tố sinh thái phát sinh quần thể thực vật, nhóm yếu tố khí hậu - thủy văn là nhóm yếu tố chủ đạo, quyết định hình thái và cấu trúc của các kiểu thảm thực vật Nhóm khí hậu - thủy văn

gồm các yếu tố quan trọng nhất là nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa, độ ẩm, chế độ gió…

(Dẫn theo Hoàng Kim Ngũ, 2005) [62]

Andel (1981) chứng minh độ dầy tối ưu (độ tán che) cho sự phát triển bình thường của cây gỗ là 0,6 - 0,7 [104] Karpov (1969) cho rằng, “độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con” Nghiên cứu về tái sinh rừng, nhiều tác giả nhận thấy rằng: tầng cây cỏ, cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ

ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng nên thảm cỏ, cây bụi sinh trưởng kém, 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 điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này chúng là yếu tố cản trở rất

lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (Dẫn theo Nguyễn Văn Thêm,

1992) [73]

Từ kết quả nghiên cứu của mình, Ghent (1969) cho rằng: thảm mục, chế độ thủy nhiệt, tầng đất mặt và tái sinh rừng luôn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ [120] Denslow (1995) khi nghiên cứu tái sinh rừng ở Costa Rica cho rằng, yếu tố địa hình có ảnh hưởng đến mật độ và thành phần loài cây bụi, cây tái sinh nhỏ Những nơi dốc luôn có mật độ và đa dạng loài cao hơn những nơi đỉnh, chóp có địa hình bằng phẳng [116]

Đối với rừng nhiệt đới, các yếu tố sinh thái như: ánh sáng (độ tán che - ĐTC,

độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng Đến nay, nhiều công trình nghiên cứu cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con Trong khi, yếu tố thảm cỏ cây bụi lại có ảnh hưởng rõ rệt đến sự nảy mầm và phát triển của cây mạ

Những kết quả nghiên cứu về tái sinh rừng đã làm sáng tỏ phần nào các đặc điểm, nguyên lý cơ bản của quá trình tái sinh và đặc biệt quan tâm đến các yếu tố ảnh hưởng tới tái sinh tại rừng mưa nhiệt đới Đây chính là cơ sở nền tảng cho việc xây dựng phương thức xúc tiến tái sinh rừng Song những nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới nói chung vẫn còn có nhiều quan điểm, lý luận khác nhau, cũng như chưa thật đầy đủ hệ thống cho từng loại rừng và khu vực cụ thể

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Phân loại thảm thực vật

Tác giả Quang Huy (1918) là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại TTVR Bắc Bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại TTVR nhiệt đới châu Á đầu tiên trên thế giới) Theo bảng phân loại này, rừng ở miền Bắc Việt Nam được chia thành 10 kiểu Ở miền Nam Việt Nam (1953) xuất hiện bảng phân loại TTVR của Maurand khi ông tổng kết về các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa

của Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil (Dẫn theo Nguyễn Đình Trưởng, 2012) [93]

Trần Ngũ Phương (1970) khi xây dựng bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam

đã dựa vào điều kiện địa hình, tính chất sinh thái và thành phần loài thực vật Tác giả cũng chú ý đến việc nghiên cứu các quy luật diễn thế thứ sinh, diễn thế độ phì, các tính chất vật lý, hóa học và dinh dưỡng đất qua các giai đoạn phát triển của rừng Theo đó, bảng phân loại rừng được chia thành 3 đai chính: Đai rừng nhiệt đới mưa mùa, gồm (kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh ngập mặn, kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh, kiểu rừng nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh, kiểu rừng nhiệt đới ẩm

lá rộng thung lũng, kiểu rừng nhiệt đới lá rộng thường xanh núi đá vôi); Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, gồm (kiểu rừng á nhiệt đới lá rộng thường xanh, kiểu rừng á nhiệt đới lá kim trên núi đá vôi); Đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao [66]

Năm 1972, Thái Văn Trừng cũng đã đưa ra hệ thống phân loại TTVR ở Việt Nam với 14 kiểu thảm thực vật thuộc 4 nhóm TTVR, gồm: các kiểu rừng kín vùng thấp, các kiểu rừng kín vùng cao, các kiểu rừng thưa và các kiểu quần hệ khô lạnh vùng cao Hệ thống phân loại này được xây dựng trên cơ sở học thuyết về hệ sinh thái rừng của Tansley A.P (1935) và học thuyết sinh địa quần lạc của Sucasev (1957)

theo nguyên lý “sinh thái phát sinh thảm thực vật” Đây được đánh giá là hệ thống

tổng quát, khá đầy đủ và được vận dụng nhiều trong quy hoạch sinh thái [87] Theo quan điểm của Thái Văn Trừng (1999), thảm thực vật là kết quả tổng hợp theo quy luật nhân quả của các yếu tố sinh thái phát sinh tác động qua lại lẫn nhau, theo thứ

tự gồm: địa lý - địa hình, khí hậu - thủy văn, đá mẹ - thổ nhưỡng, khu hệ thực vật

và con người [88]

Tuy nhiên, trên thực tế rất khó có thể xây dựng được hệ thống phân loại TTVR thể hiện được tính nhân quả tổng hợp của sự tác động qua lại giữa các yếu

tố Do đó, trong quá trình phân loại thảm thực vật có thể dựa vào một số yếu tố được xác định là chủ đạo tác động lên khu hệ thực vật đó Đối với hệ thống phân loại thảm thực vật của Thái Văn Trừng cũng chỉ dựa vào đặc điểm của một số yếu tố: cấu trúc ngoại mạo, địa hình, khí hậu để làm tiêu chuẩn phân loại Điển hình như đai cao là một yếu tố chủ đạo được tác giả sử dụng để chia rừng Việt Nam thành hai nhóm chính theo đai cao, gồm: Nhóm I là các kiểu thảm ở độ cao dưới 1.000 m ở miền Nam và dưới 700 m ở miền Bắc; Nhóm II là các kiểu thảm vùng núi có độ cao trên 1.000 m ở miền Nam và trên 700 m ở miền Bắc Theo đó,giới hạn đai nhiệt đới vùng thấp ở miền Nam là dưới 1.000 m, đai á nhiệt đới từ 1.000-1.800 m, đai ôn đới ấm núi thấp từ 1.800-2.600 m [88]

Kết quả nghiên cứu sự thay đổi một số yếu tố sinh thái chủ đạo theo đai cao địa hình tại dãy Hoàng Liên Sơn của Trương Ngọc Kiểm (2014) cũng cho thấy, độ cao địa hình là yếu tố quan trọng hình thành lên các kiểu thảm thực vật có cấu trúc khác nhau [42]

Phan Thanh Lâm (2017) khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật và cấu trúc rừng tại VQG Yên Tử (Quảng Ninh) cũng cho rằng, thành phần loài thực vật và chỉ

số đa dạng sinh học có sự khác nhau giữa hai đai cao, số lượng loài và chỉ số đa dạng sinh học ở đai dưới 700 m cao hơn đai trên 700 m [46]

Mặt khác, tác giả Phan Kế Lộc (1985) lại dựa theo bảng phân loại thảm thực vật thế giới của UNESCO (1973) để áp dụng phân loại thảm thực vật ở Việt Nam Theo đó, thảm thực vật Việt Nam được chia thành 5 lớp quần hệ, gồm: rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi, trảng cây bụi lùn, trảng cỏ [45] Hệ thống phân loại này đã được Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) và nhiều tác giả khác sử dụng trong nghiên cứu phân loại thảm thực vật của mình [75]

Trần Đình Lý và cộng sự (2017) đã kế thừa khung phân loại của UNESCO (1973) và các bậc phân loại dưới quần hệ của Thái Văn Trừng (1999), thang phân đai độ cao của Vũ Tự Lập (2003) để vận dụng xây dựng hệ thống phân loại thảm

thực vật Việt Nam, gồm 5 lớp quần hệ: rừng kín; rừng thưa; cây bụi; cây bụi lùn và các quần xã gần gũi và cỏ Trong các lớp quần hệ gồm nhiều bậc phân loại thấp hơn: phân lớp quần hệ, nhóm quần hệ, quần hệ, phân quần hệ Hệ thống phân loại này khá chi tiết, phản ánh được đầy đủ các kiểu thảm thực vật chính, đặc biệt là TTVR ở Việt Nam Song đây là bảng phân loại mới, cần được áp dụng thử nghiệm

và đánh giá thêm [88], [47], [51]

Kiểu rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim là một đơn vị phân loại trong hệ thống phân loại TTVR Việt Nam của Thái Văn Trừng (1978) [87], Trần Đình Lý và cộng sự (2017) [51] Theo đó, rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim thường có phân bố ở đai nhiệt đới, á nhiệt đới từ núi thấp (500-1.500 m) đến đai

á nhiệt đới núi cao (≥ 2.500m) trên núi đất và núi đá vôi, bao gồm:

(1) Phân quần hệ rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim mưa mùa nhiệt đới, á nhiệt đới núi thấp (500-1.500 m): phân bố rộng từ Bắc vào Nam, điển hình tại các khu vực như Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Xuân Sơn (Phú Thọ), Ba Vì (Hà Nội), Phong Nha - Kẻ Bàng (Quảng Bình), Bidoup - Núi Bà (Lâm Đồng) Thành phần loài thực vật chủ yếu thuộc các họ như: họ Dẻ (Fagaceae), họ Long não (Lauraceae), họ Chè

(Theaceae) và các loài lá kim, như: Thông tre (Podocarpus neriifolius), Pơ mu (Fokienia hodginsii)

(2) Phân quần hệ rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim mưa mùa á nhiệt đới núi trung bình (1.500-2.500 m): phân bố ở các vùng như Hoàng Liên Sơn (Lào Cai), Vũ Quang (Hà Tĩnh), Hòn Bà (Khánh Hòa), Bidoup - Núi Bà (Lâm Đồng), Chư Yang Sin (Đăk Lăk) thành phần loài thực vật chủ yếu thuộc họ Dẻ, họ Chè, họ Thích (Aceraceae), họ Hồi (Illiciaceae), họ Đỗ quyên (Ericaceae) với các các loài

cây lá kim như Thiết sam (Tsuga dumosa), Pơ mu, Du sam núi đất, Bạch tùng

(3) Phân quần hệ rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim mưa mùa á nhiệt đới núi cao (trên 2.500 m): phân bố chủ yếu ở khu vực đỉnh Fansipan, thành

phần thực vật chủ yếu là các loài Đỗ quyên (Rhododendronspp.) hỗn giao với cây lá kim là loài Vân Sam (Abies spp.)

(4) Phân quần hệ rừng kín thường xanh hỗn giao lá rộng, lá kim mưa mùa nhiệt đới trên núi đá vôi: phân bố ở các khu vực như Ba Vì (Hà Nội), Hang Kia Pà Cò (Hòa Bình), Bến En (Thanh Hóa), Vũ Quang (Hà Tĩnh), Phang Nha - Kẻ Bàng (Quảng

Bình) Thành phần thực vật điển hình như: Nghiến (Burretiodendron hsienmu), Dọc (Garcinia multiflora) cùng với các loài cây lá kim như: Kim giao (Nageia fleuryi), Bách xanh (Calocedrus macrolepis), Bạch tùng (Dacrycarpus imbricatus), Hồng tùng (Dacrydium elatum)

Trên đây là những mô tả rất cụ thể về kiểu rừng hỗn giao lá rộng, lá kim ở Việt Nam của tác giả Trần Đình Lý và cộng sự (2017) Mặc dù có phân bố rộng từ Bắc vào Nam, từ đai á nhiệt đới núi thấp đến á nhiệt đới núi cao ở địa hình núi đất hay núi

đá vôi, song thực tế cho thấy kiểu rừng gồm các phân quần hệ rừng hỗn giao lá rộng,

lá kim có phân bố rải rác, với diện tích nhỏ Do vậy, ở đâu đó tại các khu bảo tồn hay các VQG, kiểu rừng có thể được gộp chung với kiểu rừng kín lá rộng thường xanh nên không được đề cập trong nhiều báo cáo khoa học

Mặt khác, tình hình bảo tồn, phục hồi tự nhiên các quần xã thực vật rừng hỗn giao lá rộng, lá kim ở Việt Nam còn gặp nhiều trở ngại, cũng như chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề này Phần lớn các nghiên cứu bảo tồn tập trung vào đặc điểm phân bố, hình thái, sinh thái, hiện trạng và phương án bảo tồn hay phương pháp gây trồng thử nghiệm một số đối tượng loài cây lá kim quý hiếm, có giá trị bảo tồn cao

và đã đạt được những kết quả đáng Điển hình là những công trình của các tác giả như Phạm Hoàng Hộ (1999), Trần Hợp (2002), Nguyễn Tiến Hiệp & cộng sự (2004), Nguyễn Hoàng Nghĩa (2004, 2006) [29], [33], [24], [58], [59]

Bên cạnh đó, Bùi Thị Huyền (2010), khi nghiên cứu đặc điểm phân bố và nguy

cơ tuyệt chủng loài Pơ mu tại khu Bảo tồn Thiên nhiên Xuân Liên đã cho rằng, Pơ

mu phân bố rải rác ở độ cao trên 800 m Loài có khả năng tái sinh tự nhiên kém, mật

độ tái sinh rất thấp, chỉ với 178 cây/ ha [37]

Lê Văn Chẩm (2007) đã nghiên cứu thành phần cây hạt trần trong các quần xã thực vật rừng VQG Chư Yang Sin Kết quả cho thấy, vùng phân bố loài Pơ Mu tại VQG Chư Yang Sin, điểm thấp nhất (1.379 m) bắt gặp cây Pơ Mu tái sinh nhưng đến

độ cao 1.445 m mới gặp cây trưởng thành, song phân bố chủ yếu ở đai từ 1.500-1.800

m Pơ mu có mật độphân bố thấp, mọc rải rác, hiếm khi xuất hiện tập trung thành quần thể như ở các vùng khác [10]

Ajos Farjon (2002) khi nghiên cứu các loài Thông có nguy cơ bị đe dọa và quý hiếm ở Việt Nam cho rằng, nguyên nhân chủ yếu khiến các loài nguy cấp là do khai thác rừng, mở rộng đất làm nông nghiệp, làm hủy hoại môi trường sống tự nhiên của chúng Do đó, bảo tồn nguyên vị vẫn là giải pháp tốt nhất Tác giả cũng đề nghị cần

có những nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm sinh học, sinh thái, động thái quần thể và

đa dạng di truyền loài (Dẫn theo Đỗ Văn Ngọc, 2015) [61]

Trần Giỏi (2012) tiến hành tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên Hòn Bà, Khánh Hòa Kết quả cho thấy, xuất hiện một quần thể Thông lá dẹt ở độ cao khoảng 1.500 m, trên đất Feralit vàng đỏ núi trung bình Từ cấu trúc thế hệ và tầng thứ, tác giả nhận định, quần thể Thông lá dẹt thiếu hụt lớp cây kế cận [21]

Ngoài ra, hướng nghiên cứu về đa dạng di truyền đối với các loài cây lá kim quý hiếm cũng được nhiều tác giả quan tâm Điển hình như nghiên cứu của nhóm tác giả Nguyễn Minh Tâm và cộng sự (2009) đã tiến hành đánh giá tính đa dạng di truyền của

một số loài cây hạt trần bị đe dọa như Pơ mu, Sa mộc dầu (Cunninghamia kawakami)

và cho thấy các loài này có mức độ đa dạng di truyền thấp do sinh cảnh bị phá vỡ và thay đổi Đinh Thị Phòng (2015), đã tiến hành phân tích DNA, chỉ ra một số vùng gen

có thể sử dụng nhận dạng cho 6 loài lá kim ở Tây Nguyên (Thông năm lá, Thông ba lá

(Pinus kesiya), Thông nhựa (Pinus latteri), Thông lá dẹt, Thông tre lá dài (Podocarpus

neriifolius) và Dẻ tùng nam (Amentotaxus yunnanensis) và nguyên nhân gây suy giảm

tính đa dạng di truyền nguồn gen của 7 loài hạt trần có nguy cơ tuyệt chủng: Đỉnh tùng

(Cephalotaxus hainanensis), Bách xanh, Thông năm lá, Thông lá dẹt, Kim giao núi đất (Nageia wallichiana), Du sam núi đất và Hồng tùng (Dacrydium elatum) Thêm vào

đó là đề xuất giải pháp bảo tồn, sử dụng và khai thác hợp lý cho 07 loài cây lá kim

(Đỉnh tùng, Bách xanh núi đất, Thông lá dẹt, Thông đà lạt, Hoàng đàn giả (Dacrydium

elatum), Kim giao núi đất và Du sam núi đất trên cơ sở nghiên cứu tính đa dạng nguồn gen và khả năng tạo hạt và tái sinh tự nhiên [65]

Hướng nghiên cứu nhân giống, gây trồng thử nghiệm một số loài cây lá kim cho công tác bảo tồn ngoại vi cũng đã đạt được một số kết quả bước đầu Điển hình là kết quả nghiên cứu của Dick Janet và cộng sự (2004) đã nhân giống dinh dưỡng thành công cho một số loài lá kim quý hiếm, đặc biệt là các loài thuộc họ Hoàng đàn

(Cupressaceae) và Thông đỏ (Taxaceae) [17] Nguyễn Hoàng Nghĩa (2004) đã tiến hành thử nghiệm nhân giống bằng hom cho các loài Bách xanh (Calocedrus

macrolepis), Pơ mu và Thông đỏ (Taxus wallichiana) tại Lâm Đồng Kết quả nghiên

cứu cho thấy Bách xanh có khả năng nhân giống bằng giâm hom, tỷ lệ ra rễ có công thức đạt tới 85% ở cây 7-8 tuổi, 95% ở cây 2 tuổi và chất điều hòa sinh trưởng phù hợp là IBA và ABT; Pơ mu tỷ lệ ra rễ cao nhất đạt 90%, chất điều hòa sinh trưởng phù hợp là ANA, ABT; Thông đỏ tỷ lệ ra rễ cũng rất cao (85-90%) phù hợp với cả 4 loại chất điều hòa sinh trưởng là IBA, ATB, IAA và ANA Các hom sau khi đã giâm được gây trồng tại Lâm Đồng cho thấy sinh trưởng khá tốt [58]

Các đối tượng cây lá kim cũng được chương trình Bảo tồn Quỹ gen do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam rất quan tâm Từ năm 1989, đề tài đã tiến hành điều tra khảo sát, xây dựng phương án bảo tồn, thu thập hạt giống, cây con hoặc cành hom

và xây dựng một số khu sưu tập, quần thụ bảo tồn cho hàng trăm loài cây rừng quý hiếm và/hoặc có giá trị kinh tế Đề tài đã thu thập được vật liệu cành hom của 50 cây

cá thể Thông đỏ và 5 cây Thông Pà Cò (Pinus fenzeliana), và đã nhân giống thành

công phục vụ trồng bảo tồn Thêm vào đó, đề tài tập trung điều tra khảo sát mở rộng

và chi tiết cho 5 loài cây lá kim, trong đó Thông đỏ Lâm Đồng ở mức độ rất nguy cấp

(CR); Pơ mu, Bách xanh, Bách xanh đá (Calocedrus rupestris) và Thông đỏ Pà Cò ở

mức độ Nguy hiểm (EN) (IUCN, 2008) [60]

Trên đây là một số kết quả thử nghiệm nhân giống bước đầu Mặc dù vậy, những đánh giá về quá trình sinh trưởng sau gây trồng thử nghiệm trong bảo tồn ngoại vi còn rất hạn chế

1.2.2 Cấu trúc rừng

Kế thừa những thành tựu, quan điểm khoa học trong nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới trên thế giới, đã có nhiều tác giả với các công trình khoa học tập trung vào

nghiên cứu đặc điểm cấu trúc nhiều kiểu rừng khác nhau Các nhà khoa học đều cho rằng, trong rừng mưa nhiệt đới sự phân chia tầng thứ thể hiện khá rõ Khi nghiên cứu cấu trúc tầng thứ cho kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta, Thái Văn Trừng (1978) đã chia thành 5 tầng, gồm: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) [87]

Trần Đình Lý và cộng sự (2017), trong công trình Sinh thái thảm thực vật cũng cho rằng, rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới, á nhiệt đới có cấu trúc từ 3-5 tầng [51]

Nghiên cứu tính đa dạng thực vật tại các các khu bảo tồn, rừng đặc dụng tự nhiên nhằm đánh giá, xây dựng, bổ sung danh lục cho các khu hệ thực vật ở Việt Nam thời gian gần đây cũng được nhiều tác giả quan tâm Điển hình như nghiên cứu của Nguyễn Thị Hoa (2017) đã thành lập được danh lục thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Xuân Nha với 1.068 loài thuộc 487 chi, 159 họ thuộc 5 ngành thực vật bậc cao có mạch, bổ sung cho hệ thực vật Việt Nam 2 loài mới [27]

Trần Minh Tuấn (2015) đã góp phần hoàn thiện danh lục thực bậc cao có mạch

ở VQG Ba Vì gồm 2.181 loài thuộc 955 chi của 207 họ và 6 ngành thực vật, trong đó

bổ sung thêm được 1.047 loài so với danh lục đã công bố trước đó [95]

Đối với hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới rất đa dạng và phong phú như ở nước

ta, cấu trúc tổ thành loài là một nội dung không thể thiếu khi nghiên cứu cấu trúc rừng Điển hình là công trình của Thái Văn Trừng (1999), tác giả đã dựa vào thành phần và tỷ trọng các loài cây để phân loại các quần xã thực vật: Quần hợp thực vật, trong đó số cá thể của 1-2 loài chiếm 90% tổng số cá thể trong lập quần; Ưu hợp thực vật là quần xã thực vật mà số cá thể của dưới 10 loài chiếm 40-50% tổng số cá thể trong lập quần; Phức hợp thực vật là quần xã thực vật mà ưu thế của các loài không

rõ rệt [88]

Việc xác định công thức tổ thành có thể dựa vào tỷ lệ phần mười theo số cây hoặc chỉ số IV% của Curtis Mc Intosh (1951) Tuy nhiên, chỉ số IV% được các nhà nghiên cứu sinh thái rừng sử dụng phổ biến hơn cả, bởi chỉ số đã thể hiện được thực chất vai trò sinh thái của các loài trong quần xã thực vật Theo Thái Văn Trừng (1999),

tập hợp nhóm dưới 10 loài, mỗi loài đều có giá trị IV% lớn hơn 5% và tổng IV% của nhóm đạt từ 40% sẽ hình thành nên ưu hợp thực vật mang tên nhóm loài đó [88] Nguyễn Thành Mến (2005), đã tính chỉ số IV% dựa vào số cây và tiết diện ngang

để phân chia rừng lá rộng thường xanh tại Phú Yên thành các ưu hợp, phức hợp Kết quả cho thấy, kiểu rừng lá rộng thường xanh tại Phú Yên, trạng thái IV và IIIB có thể chia thành 3 ưu hợp, phức hợp thực vật khác nhau cho mỗi trạng thái [53] Nghiên cứu của Đặng Hùng Phi (2010) về tổ thành loài theo IV% tại các quần xã thực vật nơi loài Pơ mu phân bố nhiều ở VQG Chư Yang Sin cho thấy, Pơ mu có giá trị IV% cao nhất với 15,6%, và khoảng 10 loài có chỉ số IV% trên 3% [64]

Về dạng sống của hệ thực vật ở các vùng của Việt Nam, đã được đánh giá nhiều trong các công trình nghiên cứu của các tác giả khác nhau Kế thừa hệ thống phân loại của Raunkiaer (1934), dạng sống của hệ thực vật được Nguyễn Nghĩa Thìn (2007) [77] chỉnh sửa như sau:

A - Cây có chồi trên đất Ph (Phanerophytes): A1 Cây chồi trên to Mg (Megaphanerophytes); A2 Cây chồi trên nhỡ Me (Mesophanerophytes); A3 Cây chồi trên nhỏ Mi (Microphanerophytes); A4 Cây chồi trên lùn Na (Nanophanerophytes); A5 Cây bì sinh Ep (Epiphytes); A6 Cây sống ký sinh hoặc bán ký sinh Pp (Parasit - Hemiparasit phanerophytes); A7 Cây có chồi trên đất thân mọng nước Suc (Succulentes); A8 Cây có chồi trên đất leo cuốn Lp (Lianophanerophytes); A9 Cây có chồi trên đất thân thảo Hp (Herbaces phanerophytes)

B - Cây có chồi sát đất Ch (Chamaephytes)

C - Cây có chồi nửa ẩn H (Hemicryptophytes)

D - Cây chồi ẩn Cr (Cryptophytes)

E - Cây một năm Th (Therophytes)

Phổ dạng sống của hệ thực vật Lâm Sơn được tác giả Lê Trần Chấn (1990) xác định như sau: SB = 51,3 Ph + 13,7 Ch + 17,9 H + 7,2 Cr + 9,9 Th [11] Phùng Ngọc Lan

và cs (1996), đã xác định phổ dạng sống của hệ thực vật Cúc Phương như sau: SB =

57,78 Ph + 10,46 Ch + 12,38 H + 8,37 Cr + 11,01 Th [44] Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy nhóm cây có chồi trên đất (Ph) chiếm ưu thế trong các khu hệ thực vật

Bên cạnh đó, là những nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, điển hình như: Bảo Huy (1988, 1993) thử nghiệm 5 dạng phân bố lý thuyết là Poisson, khoảng cách, hình học, Meyer và Weibull để mô phỏng cấu trúc của rừng Bằng lăng

(Lagerstroemia speciosa) ở Tây Nguyên Phân bố N/Hvn có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull [35], [36]

Trần Văn Con (2001), Lê Minh Trung (1991) đã nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Đắk Lắk, vùng Tây Nguyên và cho rằng phân bố Weibull thích hợp nhất cho rừng tự nhiên tại khu vực [15], [89] Lê Sáu (1996) sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân

bố đường kính và chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng, Tây Nguyên [69]

Nguyễn Ngọc Lung (1991) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác đã đưa ra kết luận: phân bố số cây theo cỡ đường kính tuân theo phân bố giảm kiểu Meyer ở rừng nguyên sinh và thường xuất hiện một đỉnh ngay sau cỡ đường kính nhỏ nhất và có thể có một đỉnh quá thành thục ở cỡ đường kính lớn [48] Trương Hồ Tố (1996) đã dùng họ đường cong Pearson và các hàm Charlie để mô phỏng một số cấu trúc của rừng Thông ba lá ở Tây Nguyên [82]

Khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài ở Hương Sơn, Hà Tĩnh, Đào Công Khanh (1995) và Trần Cẩm Tú (1999) đều cho rằng hàm Log (h) = a + b*log (d1.3) phản ánh tốt nhất quan hệ giữa Hvn và D1.3 [38], [94]

Gần đây, khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh một số khu vực rừng đặc dụng phía Bắc Việt Nam, Nguyễn Thị Thu Hiền (2015) cũng lựa chọn hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc N/D1.3 và phương trình Hvn = a + blnd1.3 mô tả quan

hệ giữa đường kính d1.3 với chiều cao Hvn [23]

Về mô tả hình thái phân bố cây rừng theo không gian, Lê Sáu (1996) khi nghiên cứu cấu trúc rừng ở Kon Hà Nừng đã phát hiện nhiều kiểu phân bố khác nhau nhưng chủ yếu là dạng phân bố ngẫu nhiên và cách đều kể cả trường hợp cho các ưu hợp thực vật [69]

Bảo Huy (1993) đã chứng minh được rằng ở rừng rụng lá và nửa rụng lá với loài Bằng lăng chiếm ưu thế, phần lớn có phân bố cụm và ngẫu nhiên, lần đầu tiên tác giả đưa ra một công thức thực nghiệm để điều tiết khoảng cách hướng đến phân bố cách đều là trong đó nopt là mật độ mẫu trên 400 m2 [36]

Như vậy, nghiên cứu về cấu trúc rừng ở nước ta đã đạt được những kết quả nhất định, góp phần mô tả được quy luật phân bố, hình thái phân bố theo không gian của các đối tượng phân loại, các hệ sinh thái rừng khác nhau, tại các địa điểm khác nhau Những kết quả nghiên cứu này chính là cơ sở khoa học trong thực tiễn kinh doanh, bảo tồn rừng Tuy nhiên, phần lớn các kết quả nghiên cứu về cấu trúc rừng thường thiên về mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần, ít đề cập đến các yếu tố sinh thái phát sinh nên việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường chưa đáp ứng được nhu cầu của công tác kinh doanh, phục hồi rừng Thêm vào đó, phần lớn các đối tượng nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam tập trung vào rừng thứ sinh phục hồi, rừng sản xuất và rừng phòng hộ

Nghiên cứu của Trần Văn Con và cs (2015) về đặc điểm lâm học của một số hệ sinh thái rừng tự nhiên ở Việt Nam được đánh giá là một công trình khá đầy đủ và toàn diện Đề tài không chỉ nghiên cứu và xác định các chỉ tiêu cấu trúc rừng đơn thuần như:

đa dạng loài, mật độ, hệ số hỗn loài, tầng phiến, phân bố N-D mà còn kết hợp nghiên cứu về động thái tái sinh, diễn thế, tăng trưởng, đặc điểm sinh thái phát sinh chủ yếu [16] Đây sẽ là cơ sở khoa học rất có giá trị trong quá trình đề xuất các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng ở nước ta Song, do phạm vi nghiên cứu rộng, các yếu tố sinh thái phát sinh được đề cập mới chỉ là những yếu tố cơ bản mang tính đặc trưng cho khu vực rộng lớn Hơn nữa, đối tượng nghiên cứu của đề tài là các hệ sinh thái rừng lá rộng thường xanh, rừng khộp, rừng ngập mặn, rừng ngập phèn mà chưa có đề cập nào đến kiểu rừng hỗn giao lá rộng, lá kim

Ngoài ra, các đối tượng rừng này còn được nhiều tác giả khác quan tâm nghiên cứu, với nhiều dữ liệu phong phú, điển hình như các công trình của Bảo Huy (1993), Bùi Chính Nghĩa (2012) [36], [57] Tuy vậy, những thành tựu khoa học về rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim ở nước ta đến nay còn hạn chế Phần lớn các nghiên cứu thường

opt n

X  12

thông qua đối tượng là một số loài cây lá kim quý hiếm như: nghiên cứu bảo tồn Pơ

Mu của Đặng Hùng Phi (2010) [64], bảo tồn Thủy tùng của Trần Vinh (2012) [97], bảo

tồn Thông Pà Cò (Pinus Kwangtungenssis), Thông đỏ bắc (Taxus chinensis) của Phùng

văn Phê và cộng sự (2013) [63] Mặc dù các kiểu rừng này có phân bố khá rộng từ Bắc vào Nam, tại các VQG Hoàng Liên Sơn, Ba Vì, Vũ Quang, Chư Yang Sin, Bidoup

- Núi Bà TTVR hỗn giao cây lá rộng, lá kim là một thành phần quan trọng trong khu

hệ thực vật ở đó Điển hình, tại các khu rừng đặc dụng vùng Tây Nguyên như Bidoup

- Núi Bà hay Chư Yang Sin, kiểu rừng với sự tham gia của nhiều loài cây lá kim đặc hữu, quý hiếm đã hình thành nên nét đặc trưng hiếm có của thảm thực vật thuộc Nam dãy Trường Sơn Do đó, việc nghiên cứu của đề tài tập trung vào đối tượng là các quần

xã thực vật rừng hỗn giao lá rộng, lá kim nhằm bổ sung cơ sở khoa học cho TTVR hỗn giao lá rộng, lá kim là cần thiết

1.2.3 Tái sinh rừng

Nghiên cứu về tái sinh rừng được đặc biệt quan tâm từ những thập niên cuối của thế kỷ XX, khi Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình TSTN cho các vùng kinh tế trọng điểm miền Bắc Việt Nam như: Yên Bái (1965), Nghệ An (1962-1964), Quảng Bình (1969), Lạng Sơn (1969) Bên cạnh đó là các nghiên cứu điển hình của Vũ Đình Huề (1975) khi nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam cho rằng: TSTN ở đây có đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Trong rừng nguyên sinh tổ thành cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, ở rừng thứ sinh tồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị Hiện tượng tái sinh theo đám tạo nên sự phân bố số cây không đều trên mặt đất rừng Từ đó, tác giả xây dựng tiêu chuẩn đánh giá TSTN áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở miền Bắc nước ta [34]

Phạm Đình Tam (1987) đã tiến hành nghiên cứu khả năng TSTN rừng sau khai thác từ 3-15 năm tại Hương Sơn, tỉnh Hà Tĩnh và nhận xét: số lượng và chủng loại cây tái sinh khá phong phú do nguồn ánh sáng được đảm bảo Song chất lượng tái sinh không tốt do gặp một số điều kiện khó khăn như: nhiệt độ cực hạn, đất chai cứng ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ, sự phát triển mạnh của cỏ dại… [71]

Khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên, tác giả Vũ Tiến Hinh (1991)

đã đề cập đến đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng và ý nghĩa của nó trong điều tra cũng như trong kinh doanh rừng Kết quả cho thấy: Với đối tượng rừng Sau

sau (Liquidambar formosana) phục hồi phân bố số cây theo đường kính và theo tuổi

đều là dạng phân bố giảm Điều đó chứng tỏ mặc dù là loài cây ưa sáng, Sau sau vẫn

có đặc điểm tái sinh liên tục qua nhiều thế hệ, càng về sau tốc độ tái sinh càng mạnh Đối với rừng tự nhiên thì phân bố số cây theo tuổi của cây cao và cây tái sinh đều có dạng phân bố giảm và nhìn chung toàn lâm phần tự nhiên cây rừng tái sinh liên tục

và càng ở tuổi nhỏ số cây càng tăng Tác giả còn cho biết hệ số tổ thành tính theo phần trăm của cây tầng cao và cây tái sinh có sự liên hệ chặt chẽ Đa phần các loài có

hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng cây tái sinh cũng vậy và chúng có quan hệ đường thẳng theo phương trình: n%=a+bN% (với n% và N% lần lượt là hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh, tầng cây tự nhiên và tác giả có đưa ra đề nghị: do khó nhận biết tên cây của tầng tái sinh nên có thể sử dụng quan hệ giữa hệ số tổ thành tầng cây tái sinh và tầng cây cao để xác định hệ số tổ thành cây tái sinh [25]

Khi nghiên cứu về tình hình TSTN của một số khu rừng ở miền Bắc Việt Nam, Nguyễn Vạn Thường (1991) nhận xét: hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của một số loài cây gỗ tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ, sự phân bố cây tái sinh không đều theo tuổi, số cây con có chiều cao < 20cm chiếm ưu thế rõ rệt Những loài cây gỗ mềm,

ưa sáng mọc nhanh có khuynh hướng phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh Ngược lại, những loài cây gỗ cứng có mật độ thấp, phân bố tản mạn [79]

Khi nghiên cứu quá trình TSTN Dầu song nàng (Dipterocarpus dyeri), Nguyễn

Văn Thêm (1992) khẳng định: tái sinh theo lỗ trống là kiểu tái sinh phổ biến của Dầu song nàng Quá trình này bao gồm 3 giai đoạn: trước, đồng thời và sau khi lỗ trống xuất hiện 1-2 năm Trong đó, mở rộng lỗ trống kịp thời vào lúc cây con đã sẵn có dưới tán rừng từ 2 năm trở lên sẽ rút ngắn được thời kỳ cây con bị hạn chế [73]

Nguyễn Văn Trương (1993) cho rằng: muốn phát huy TSTN và nhân tạo thì phải hiểu biết hoàn cảnh sinh thái của các loài cây mục đích mà chúng ta cần tái sinh