Nghiên cứu cấu trúc và sinh trưởng rừng non phục hồi làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp chuyển hoá thành rừng có giá trị kinh tế, vùng đông nam bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGÔ ÚT NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC VÀ SINH TRƯỞNG RỪNG NON PHỤC HỒI LÀM CƠ SỞ CHO VIỆC ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN HÓA THÀNH RỪNG CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ, VÙNG ĐÔNG NAM BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Ni, 2010 Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp pTNT Trường đại học lâm nghiệp Ngô út nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng rừng non phục hồi làm sở cho việc đề xuất giải pháp chuyển hóa thành rừng có giá trị kinh tế, vùng đông nam Chuyên ngành: Điều tra v Quy hoạch rừng MÃ số: 62.62.60.10 luận án tiến sÜ n«ng nghiƯp ng­êi h­íng dÉn khoa häc PGS-TS Trần Hữu Viên TS Nguyễn Trọng Bình Hà Nội 2010 Bộ giáo dục đào tạo nông nghiệp pTNT Trường đại học lâm nghiệp TẬP HỢP CÁC BÀI BÁO Hà Nội, 2010 i TRANG PHỤ BÌA ii LỜI CÁM ƠN Trong q trình nghiên cứu thực hoàn thành luận án “Nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng rừng non phục hồi làm sở cho việc đề xuất giải pháp chuyển hóa thành rừng có giá trị kinh tế, vùng Đơng Nam Bộ” xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Đào tạo sau Đại học trường Đại học Lâm nghiệp Ban lãnh đạo Viện Điều tra quy hoạch rừng tạo điều kiện thuận lợi môi trường thời gian cho tơi hồn thành cơng việc Tơi xin trân trọng cảm ơn thầy hướng dẫn khoa học PGS-TS Trần Hữu Viên TS Nguyễn Trọng Bình; GS-TS Vũ Tiến Hinh tận tình hướng dẫn góp ý quý báu cho tổng thể luận án chuyên đề nghiên cứu Đồng thời, xin cảm ơn TS Ngô An, Th.S Trương Văn Vinh, KS Lê Huy Cường giúp đỡ nhiều việc triển khai thu thập số liệu trường diện rộng thuộc tỉnh vùng Đông Nam Bộ Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới Ban lãnh đạo cán kỹ thuật Vườn Quốc gia Lò Gò-Sa Mát, Vườn Quốc gia Cát Tiên, Khu Dự trữ thiên nhiên Vĩnh Cửu, Khu Bảo tồn Thiên nhiên Bình ChâuPhước Bửu Vườn quốc gia Bù Gia Mập toàn thể đồng nghiệp Viện Điều tra quy hoạch rừng giúp đỡ tơi hồn thành luận án Với tất nỗ lực than trình độ thời gian hạn chế nên luận án tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận ý kiến dóng góp qúy báu nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn Hà Nội, tháng 10 năm 2010 Tác giả iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả iv MỤC LỤC Trang TRANG PHỤ BÌA i LỜI CÁM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC .iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC CÁC HÌNH x MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Những điểm luận án Bố cục luận án Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Ngoài nước 1.1.1 Cấu trúc rừng 1.1.1.1 Cấu trúc tầng thứ 1.1.1.2 Cấu trúc tổ thành 1.1.1.3 Cấu trúc mật độ 1.1.1.4 Nghiên cứu phân bố tương quan 1.1.2 Tái sinh rừng 1.1.3 Tăng trưởng rừng 12 1.1.4 Đánh giá lập địa cấp suất 13 1.2 Trong nước 15 1.2.1 Cấu trúc rừng 15 1.2.1.1 Cấu trúc tổ thành 15 1.2.1.2 Cấu trúc tầng thứ 17 1.2.1.3 Cấu trúc mật độ 18 1.2.2 Tái sinh rừng 22 1.2.3 Tăng trưởng rừng 25 1.2.4 Đánh giá lập địa phân cấp suất 28 1.3 Thảo luận xác định vấn đề nghiên cứu 29 Chương 30 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Mục tiêu 30 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 30 2.3 Nội dung nghiên cứu 31 v 2.4 Phương pháp nghiên cứu 32 2.4.1 Phương pháp tổng quát 32 2.4.2 Các phương pháp kỹ thuật cụ thể 33 2.4.2.1 Phương pháp thu thập số liệu 33 2.4.2.2 Phương pháp xử lý số liệu 34 Chương 41 ĐẶC ĐIỂM VÙNG ĐÔNG NAM BỘ 41 3.1 Đặc điểm tự nhiên 41 3.1.1 Vị trí địa lý 41 3.1.2 Địa hình, địa 41 3.1.3 Khí hậu 42 3.1.4 Thủy văn 44 3.1.5 Thổ nhưỡng 44 3.2 Đặc điểm kinh tế-xã hội 45 3.3 Hoạt động số ngành kinh tế 46 3.4 Nhận xét chung điều kiện tự nhiên vùng ĐNB 47 Chương 49 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 4.1 Hiện trạng phân bố rừng non phục hồi vùng ĐNB 49 4.2 Đặc trưng rừng non phục hồi vùng ĐNB 52 4.2.1 Cấu trúc tầng thứ rừng non phục hồi theo vùng sinh khí hậu 53 4.2.2 Đặc trưng định lượng lâm phần theo vùng sinh khí hậu 58 4.3 Phân cấp suất rừng non phục hồi vùng ĐNB 59 4.3.1 Phân cấp suất 59 4.3.2 Kiểm tra thích hợp bảng phân cấp suất 64 4.4 Đặc điểm cấu trúc rừng non phục hồi theo cấp NS vùng ĐNB 66 4.4.1 Đặc trưng định lượng số tiêu lâm học theo cấp suất 66 4.4.2 Cấu trúc tổ thành theo cấp suất 68 4.4.2.1 Công thức tổ thành theo cấp suất: 68 4.4.4.2 Tổ thành lồi theo nhóm gỗ theo cấp suất 72 4.4.3 Cấu trúc N-D theo cấp suất 74 4.4.4 Cấu trúc N-H theo cấp suất 76 4.5 Đặc điểm tái sinh tự nhiên rừng non phục hồi 80 4.5.1 Tổ thành loài tái sinh theo cấp suất 80 4.5.2 Cấu trúc N-H tái sinh 82 4.5.3 Cây TS theo nhóm gỗ, nguồn gốc, sinh trưởng đặc điểm sinh học 84 4.6 Đặc điểm tăng trưởng rừng non phục hồi 87 4.6.1 Tăng trưởng đường kính cá lẻ theo loài 88 4.6.2 Tăng trưởng đường kính cá lẻ bình qn theo cấp suất 93 vi 4.6.3 Tăng trưởng tiết diện ngang 94 4.6.4 Tăng trưởng chiều cao 96 4.6.5 Tăng trưởng thể tích cá lẻ 97 4.6.6 Tăng trưởng thể tích lâm phần theo cấp suất 98 4.6.7 Dự báo động thái phát triển rừng non 101 4.7 Đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng rừng 105 4.7.1 Xác định mục tiêu quản lý kinh doanh rừng 107 4.7.2 Xác định mơ hình rừng định hướng 108 4.7.3 Điều chỉnh phân bố số theo đường kính 111 4.7.4 Điều chỉnh phân bố mật độ không gian cải thiện chất lượng rừng 112 4.7.5 Xác định thời điểm tác động, thời gian nuôi dưỡng 117 4.7.6 Các biện pháp tác động cụ thể cho cấp suất 120 4.7.6.1 Đối với cấp suất S18 : 121 4.7.6.2 Đối với cấp suất S15 : 121 4.7.6.3 Đối với cấp suất S12 : 122 4.7.6.4 Đối với cấp suất S9 : 123 Kết luận 124 Tồn 128 Khuyến nghị 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 Tiếng Việt 129 Tiếng Anh 136 124 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Diện tích rừng non phục hồi vùng ĐNB có khoảng 77 nghìn ha, chiếm 26,4% diện tích rừng tự nhiên tồn vùng Loại rừng có nguồn gốc phát triển từ rừng sau khai thác kiệt sau tàn phá chiến tranh, xếp vào nhóm trạng thái IIB Đây đối tượng rừng quan trọng vùng cần nghiên cứu, quản lý sử dụng bền vững Rừng non phục hồi phân theo vùng sinh khí hậu có cấu trúc tầng thứ đơn giản, thường tầng gỗ (không kể tầng bụi thảm tươi) Độ tàn che rừng cao (biến động từ 0,6-0,9) Các tiêu định lượng bình quân lâm phần M = 995 cây/ha; D1,3 = 15,1cm; Hvn = 9,4m Tỷ lệ có phẩm chất a chiếm 48,7%, phẩm chất b: 38,6% phẩm chất c: 12,7% Có thể sử dụng tương quan H-D để phân cấp tiềm năng suất lập địa rừng tự nhiên Đối với rừng tự nhiên phục hồi khu vực ĐNB, sở tương quan H-D lấy chiều cao đạt đường kính sở 20cm để phân cấp suất (hay gọi dạng lập địa) Đã phân cấp suất tương ứng S18, S15, S12 S9 để làm sở cho nghiên cứu cấu trúc rừng tăng trưởng rừng đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng rừng Đặc điểm cấu trúc rừng non phục hồi theo cấp suất: 4.1 Đặc trưng định lượng số tiêu lâm học: - Số lồi ƠTC biến thiên từ 12-86 lồi, phụ thuộc vào diện tích ƠTC (diện tích lớn số lượng lồi nhiều) Tuy nhiên, có ngoại lệ phụ thuộc vào điều kiện lập địa ÔTC VT9 Bà Rịa-Vũng Tàu - Hệ số hỗn loài biến động từ 1/3,1-1/29,4 số đa dạng loài biến động từ 1,63-3,64 Sự biến động phụ thuộc vào ƠTC mà khơng phụ thuộc vào cấp NS, điều có nghĩa thành phần thực vật đa dạng rừng non phục hồi khơng có liên quan rõ ràng đến suất lập địa 125 - Mật độ lâm phần có xu hướng giảm theo cấp NS (cấp NS cao mật độ ít); chiều cao đường kính có xu hướng ngược lại Tiết diện ngang trữ lượng có khác biệt biến động lớn ảnh hưởng tuổi rừng phân bố số theo cỡ kính ƠTC khác 4.2 Cấu trúc tổ thành: Thành phần lồi ƠTC điều tra phong phú, biến động từ 12-86 loài Các lồi có trị số IV% lớn 5% biến động lớn ÔTC cấp NS cấp NS Tuy vậy, thống kê loài ưu xuất cấp NS, gồm: Trường, Bình linh, Bằng lăng, Trâm, Làu táu, Cầy, Giẻ, Chò, Bứa, Thị rừng, Lòng mang, Cị ke, Thành ngạnh, Máu chó, Dầu, Săng đen, Sọ khỉ, Bời lời, Hậu phát, Nhọc, Dền, Sầm Tỷ lệ số thuộc nhóm lồi mục đích chiếm 36%; nhóm lồi hỗ trợ chiếm 30% nhóm lồi phi mục đích tổ thành chiếm 44% Tỷ lệ số q (nhóm gỗ I-II) bình qn 0,5%, cao cấp suất S9 S15 (0,6%) , thấp cấp suất S18 S12 (0,4%) Tỷ lệ số hồng sắc (nhóm gỗ III-V) bình quân chiếm 33,4%, thấp cấp NS S9 (22,9%) cao cấp NS S15 (55,5%) Tỷ lệ số tạp mộc (nhóm gỗ VI-VIII) bình qn chiếm 66,1%, cao cấp NS S9 (76,5%) thấp cấp NS S15 (43,9%) 4.3 Cấu trúc N-D cấp suất có dạng phân bố giảm, mô tốt hàm khoảng cách Số tập trung chủ yếu cấp đường kính từ 814cm, chiếm từ 70-80% tổng số lâm phần 4.4 Cấu trúc N-H cấp NS có dạng phân bố đỉnh lệch trái, mô tốt hàm Weibull Hệ số lệch phân bố có khác cấp suất (S9 S12 2,2; S15 2,5 S18 2,6) cho thấy cấp suất tốt tiệm cận với phân bố chuẩn cấp suất thấp Chiều cao cấp NS S9 có biên độ từ 4-16m; S12 từ 4-20m; S15 từ 4-24m S18 từ 5-27m 126 4.5 Đặc điểm tái sinh theo cấp suất: Các cấp suất có lớp tái sinh với thành phần lồi phi mục đích chiếm tỷ lệ lớn (bình qn khoảng 54%) như: dâu đất, bứa, bí bái, chịi mịi, cọc rào, tai nghé, thị lơng, nhọc, bời lời, máu chó, Tổ thành tái sinh thuộc nhóm lồi mục đích chiếm tỷ lệ khơng cao, phân tán (bình quân chiếm 46% tổng số tái sinh), gồm 9-10 lồi có xu hướng giảm dần tỷ lệ từ dạng lập địa có suất cao đến suất thấp So với tổ thành tầng gỗ, tất cấp NS, số lồi thuộc nhóm lồi mục đích xuất lớp tái sinh như: làu táu, trường, trâm, lăng, bình linh, săng đen, dầu rái, chò, săng sáp, giẻ, sến cát, cầy, chò chiếm tỷ lệ thấp Một số loài chiếm ưu lớp tái sinh săng máu, cù đèn, dâu da, cọc rào, thầu tấu/tai nghé, nhãn rừng, cọ mai, bí bái, thị lơng,… khơng phải lồi ưu tầng gỗ lớn Cây tái sinh chủ yếu thuộc nhóm gỗ tạp (VI-VIII), chiếm 74,0%; nhóm gỗ hồng sắc (III-V) chiếm 24,7% Cây tái sinh có nguồn gốc hạt bình qn chiếm 88,2% tỷ lệ sinh trưởng khỏe bình quân chiếm 83,3% Tổng số tái sinh có triển vọng (H>2m) khơng có khác biệt dạng lập địa, biến động từ 4.300 – 5.700 cây/ha, tập trung chủ yếu nhóm gỗ V-VIII Tỷ lệ bình quân ưa sáng 51,3%; chịu bóng 34,1% không rõ ràng 14,6% 4.6 Đặc điểm tăng trưởng rừng: Tăng trưởng đường kính cá lẻ mô tương quan Pd với Zd có dạng Pd = a+b*d-0,5 Kiểm tra mức ý nghĩa phương trình hồi quy trắc nghiệm F tất 16 lồi ưu cho thấy Ftính> Fbảng, có nghĩa tồn hàm hồi quy với hệ số tương quan R2 biến động từ 0,484 đến 0,908 Kết nghiên cứu cho 16 loài ưu sinh thái vùng ĐNB phân loài nghiên cứu thành nhóm theo tốc độ tăng trưởng: 127 Nhóm lồi sinh trưởng trung bình (0,5