Luận án thực hiện nghiên cứu với mục tiêu nhằm xác định cơ sở khoa học để bảo tồn và phục hồi rừng lá rộng thường xanh của Vườn Quốc gia Xuân Sơn bằng tái sinh tự nhiên. Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯƠNG ĐAI HOC LÂM NGHIÊP ̀ ̣ ̣ ̣ NGUYỄN ĐẮC TRIỂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI TÁI SINH TỰ NHIÊN RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI VƯỜN QUỐC GIA XUÂN SƠN, TỈNH PHÚ THỌ Chuyên ngành: Lâm sinh Mã số: 62 62 02 05 TOM TĂT LUÂN AN TIÊN SI LÂM NGHIÊP ́ ́ ̣ ́ ́ ̃ ̣ HÀ NỘI 2015 Luân an đ ̣ ́ ược hoan thanh tai Tr ̀ ̀ ̣ ương Đai hoc Lâm Nghiêp Thi trân Xuân Mai, huyên ̀ ̣ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ Chương My, Thanh phô Ha Nôi ̃ ̀ ́ ̀ ̣ Ngươi h ̀ ương dân khoa hoc: ́ ̃ ̣ 1. PGS.TS. Trần Văn Con 2. PGS.TS. Bùi Thế Đồi Phản biện 1: …………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………… Phản biện 3: …………………………………………… Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: Trường Đại học Lâm nghiệp Thị trấn Xuân Mai Huyện Chương Mỹ Thành Phố Hà Nội. Vào hồi … giờ … phut ngày … tháng … năm 2015 ́ Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia và Thư viện trường Đại học Lâm nghiệp MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong quần xã thực vật rừng tự nhiên lá rộng thường xanh nhiệt đới, q trình tái sinh diễn ra phân tán và liên tục (Van Steenis, 1956) tạo nên lớp cây tái sinh thường khơng đồng nhất về thành phần lồi và cấu trúc theo khơng gian. Lớp cây tái sinh dưới tán rừng hoặc các lỗ trống trong rừng trải qua các giai đoạn khác nhau, ở các giai đoạn này có sự mất đi của lồi này nhưng cũng có sự xuất hiện của lồi khác, sự biến đổi về số lượng cá thể của từng lồi, sinh trưởng của cây tái sinh đã tạo nên động thái tái sinh tự nhiên của rừng. Vườn Quốc gia Xn Sơn nằm trên địa bàn huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ với tổng diện tích là 15.048ha, trong đó rừng lá rộng thường xanh là kiểu thảm thực vật đặc trưng. Mặc dù đã có khá nhiều nghiên cứu về sự đa dạng lồi động thực vật, cấu trúc các quần xã thực vật rừng, nhưng các nghiên cứu động thái tái sinh tự nhiên ở khu vực vẫn là một khoảng trống. Xuất phát từ thực tiễn đó, luận án thực hiện đề tài: “Nghiên cứu động thái tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh tại Vườn Quốc gia Xn Sơn, tỉnh Phú Thọ” 2. Mục tiêu nghiên cứu a) Mục tiêu chung: Xác định cơ sở khoa học để bảo tồn và phục hồi rừng lá rộng thường xanh của Vườn Quốc gia Xuân Sơn bằng tái sinh tự nhiên. b) Mục tiêu cụ thể: Xác định được đặc điểm cấu trúc và đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng lá rộng thường xanh khu vực nghiên cứu Xác định được đặc điểm động thái tái sinh tự nhiên và ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên Đề xuất được các giải pháp lâm sinh phù hợp để bảo tồn và phục hồi rừng lá rộng thường xanh khu vực nghiên cứu 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Các trạng thái rừng lá rộng thường xanh khu vực núi đất thuộc phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phân khu phục hồi sinh thái của Vườn Quốc gia Xn Sơn 4. Ý nghĩa của luận án Lượng hóa động thái tái sinh tự nhiên của rừng lá rộng thường xanh để có được các cơ sở khoa học về cơ chế duy trì đa dạng lồi trong hệ sinh thái rừng Kết quả nghiên cứu là cơ sở định hướng các giải pháp lâm sinh cho bảo tồn, phục hồi và duy trì đa dạng lồi rừng lá rộng thường xanh 5. Đóng góp mới của luận án Về mặt học thuật: Cung cấp thêm các dẫn liệu khoa học về động thái tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới thơng qua kết quả nghiên cứu tái sinh bổ sung, tỷ lệ chết và chuyển cấp; đặc điểm tái sinh rừng dưới tán và tái sinh lỗ trống của rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới và tái sinh của một số lồi ưu thế Về mặt lý luận: Kết quả của luận án góp phần làm sáng tỏ các lý luận về tái sinh rừng nhiệt đới đã A. Obvêrin (1938), Van Steenis (1956), P.W. Richard (1959, 1968, 1970), G.N.Baur (1964, 1976) tổng kết Bổ sung minh chứng về duy trì đa dạng sinh học rừng nhiệt đới Một số kết quả mới được nghiên cứu trong luận án Lượng hóa được động thái biến đổi tổ thành lồi; đa dạng sinh học; động thái chết, bổ sung, chuyển cấp của lớp cây tái sinh rừng lá rộng thường xanh tại Vườn Quốc gia Xn Sơn trên cơ sở nguồn số liệu thu thập từ các ơ tiêu chuẩn định vị có thời gian theo dõi 5 năm (2007 2012); Xác định được cơ chế duy trì đa dạng sinh học của rừng nhiệt đới thơng qua đặc điểm tái sinh tự nhiên của các lồi ưu thế trong rừng lá rộng thường xanh Chương 1 TÔNG QUAN VÂN ĐÊ NGHIÊN C ̉ ́ ̀ ƯU ́ 1.1. Trên thế giới Các nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, tổng kết thành lý luận tác phẩm kinh điển như: A Obvêrin (1938), Van Steenis (1956), G.N.Baur (1964, 1976) P.W.Richard (1959, 1968, 1970). Các giả thuyết về sự duy trì tính đa dạng lồi trong rừng nhiệt đới có thể phân thành hai nhóm: (i) Giả thuyết kẻ thù do Janzen (1970) và Connell (1971) đề xướng; (ii) giả thuyết về ổ sinh thái tái sinh và sự phân chia lỗ trống (Denslow, 1980; Grubb, 1977; Hartshorn, 1985; Orians, 1994; Ricklefs, 1977). Động thái tái sinh được thể hiện qua các q trình: số lượng lồi và cá thể tái sinh bổ sung hàng năm; số lượng lồi và cá thể cây tái sinh bị chết; số lượng lồi và cá thể cây tái sinh sống sót, sinh trưởng và chuyển lên các lớp cây cao hơn. Phần lớn các nghiên cứu đã tập trung đánh giá các hình thức thay thế lồi và động thái phát triển cấu trúc lâm phần rừng trên cơ sở sử dụng chuỗi thời gian, tức là phương pháp lấy khơng gian thay thế thời gian bằng hệ thống các ơ tiêu chuẩn tạm thời, đo đếm một lần trên các lâm phần có tuổi phục hồi khác nhau. Tuy nhiên, cách tiếp cận này đã bị nghi ngờ bởi Bakker et al., (1996), Foster & Tilman (2000), Pickett (1989). Từ một số ít nghiên cứu định vị về diễn thế rừng vùng nhiệt đới đã được cơng bố, Breugel M.v et al., (2007) đã đưa ra một bức tranh về các biểu hiện động thái gồm sinh trưởng, chết và tái sinh bổ sung, đó là kết quả tổng hợp các mơ hình phát triển cấu trúc và thay thế lồi. Sự tổng hợp được nhận thấy là rất cao trong những năm đầu của diễn thế và sau nhiều thập niên tiếp theo (Ghent, 1969; Swaine & Hall, 1983; Uhl, 1987) 1.2. Ở Việt Nam Nghiên cưu vê ́ ̀ tái sinh tự nhiên được nhiều nhà khoa học lâm nghiệp như: Thái Văn Trừng (1970, 1978), Vũ Đình Huề (1969,1975), Phùng Ngọc Lan (1984), Hồng Kim Ngũ (1984), Nguyễn Ngọc Lung (1985),Vũ Tiến Hinh (1991, 2005), Nguyễn Duy Chun (1995), Trần Văn Con (2006, 2009, 2010), Phạm Xn Hồn (2009),…nghiên cứu, tổng kết cả về lý luận và thực tiễn, phục vụ có hiệu quả cho cơng tác phục hồi, bảo vệ và phát triển rừng của nước ta. Nghiên cứu động thái tái sinh trong q trình diễn thế rừng nước ta được phân biệt theo hai hướng chính: (i) theo dõi trên các ơ định vị (Trần Văn Con và cs, 2009, 2010; Lê Thị Hạnh, 2009; Phạm Xn Hồn và Lương Quang Bích, 2009; Bùi Chính Nghĩa, 2012), và (ii) lấy khơng gian thay thế thời gian (Lâm Phúc Cố, 1998; Lê Đồng Tấn, 2000; Phạm Ngọc Thường, 2003). Tuy nhiên, các nghiên cứu về tái sinh mới tập trung vào đánh giá về mật độ, thành phần loài cây, sự phân bố của cây tái sinh tại một thời điểm nhất định. Các nghiên cứu về động thái thay đổi tổ thành loài, tỷ lệ chết, tái sinh bổ sung và chuyển cấp của cây tái sinh trên ơ các định vị chưa có nhiều nghiên cứu Chương 2 NỢI DUNG VÀ PHƯƠNG PHAP NGHIÊN C ́ ƯU ́ 2.1. Nội dung nghiên cứu 2.1.1. Xác định đặc điểm cấu trúc cơ bản các trạng thái rừng lá rộng thườ ng xanh ở khu vực nghiên cứu Nghiên cứu xác định các chỉ tiêu lâm học cơ bản của các trạng thái rừng (mật độ, độ tàn che, D, H, G, V, M ) Xác định mức độ ưu thế và tổ thành loài theo trạng thái rừng 2.1.2. Nghiên cứu động thái tái sinh tự nhiên của rừng lá rộng thường xanh tại khu vực nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tái sinh dưới tán và tái sinh lỗ trống theo trạng thái rừng Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của một số loài ưu thế của rừng lá rộng thường xanh Nghiên cứu động thái tái sinh: Động thái tổ thành, đa dạng lồi, tái sinh sinh bổ sung, chết và sự chuyển cấp 2.1.3. Nghiên cứu, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên Ảnh hưởng của độ tàn che và các chỉ tiêu cấu trúc tầng cây cao Ảnh hưởng của độ che phủ của thảm tươi, độ dầy thảm mục Ảnh hưởng của địa hình: độ cao, độ dốc, hướng phơi Ảnh hưởng của kích thước, lịch sử hình thành lỗ trống 2.1.4. Đề xuất giải pháp lâm sinh phục hồi rừng và bảo tồn đa dạng sinh học tại VQG Xn Sơn 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Quan điểm và phương pháp luận Để nghiên cứu động thái tái sinh tự nhiên và diễn thế của rừng, người ta thường sử dụng hai phương pháp, trong đó phương pháp có hiệu quả nhất là quan sát lâu dài các q trình trong một ơ định vị. Trong phạm vi thời gian của một luận án nghiên cứu sinh, thời gian dành cho nghiên cứu ngoại nghiệp hạn chế. Do đó, luận án sử dụng hệ thống ơ tiêu chuẩn tạm thời (điều tra 1 lần) để đánh giá đặc điểm cấu trúc, đặc điểm tái sinh của các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu và sử dụng nguồn số liệu từ 3 ơ tiêu chuẩn định vị đã được Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết lập trong phạm vi Vườn Quốc gia Xuân Sơn từ năm 2007 để đánh giá động thái tái sinh 2.2.2. Phương pháp kế thừa tài liệu Đề tài luận án kế thừa các báo cáo, các tài liệu khoa học đã công bố về phân loại thảm thực vật rừng. Các tài liệu, kết quả nghiên cứu, đánh giá về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu 2.2.3. Phương pháp thu thập số liệu 2.2.3.1. Thiết lập ơ tiêu chuẩn định vị để theo dõi động thái tái sinh Số lượng: 03 ơ, mỗi ơ gồm 3 cấp để điều tra các đối tượng: tầng cây cao, tầng cây nhỏ và lớp cây tái sinh (dẫn theo Trần Văn Con và cs, 2010) + Ơ cấp A là ơ hình vng có diện tích: 100m x 100m = 10.000m2 để đo tất cả các cây gỗ có D1.3≥10cm + Ơ cấp B là một vòng tròn đặt giữa tâm ơ cấp A với bán kính R=15m (diện tích 707 m2) để đo đếm các cây gỗ nhỏ (TCN) có 1,0cm≤ D1.3