Đánh giá khả năng tái sinh của một số loài cây gỗ bản địa dưới tán rừng thông mã vĩ pinus massoniana lamb tại huyện yên minh tỉnh hà giang

LỜI CẢM ƠN Sau bốn năm học trƣờng Đại học Lâm nghiệp, với dạy dỗ giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cơ giáo trƣờng, chúng em đƣợc trang bị nhiều kiến thức khoa học nói chung, khoa học Lâm nghiệp nói riêng Để hệ thống hóa lại kiến thức học, đồng thời bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học củng cố thêm kiến thức thực tiễn, đƣợc đồng ý môn Lâm sinh, Khoa Lâm học nhƣ đồng ý giúp đỡ Hạt kiểm lâm huyện Yên Minh em tiến hành thực khóa luận tốt nghiệp với tiêu đề: “Đánh giá khả tái sinh số loài gỗ địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.) huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang” Nhân dịp này, em xin đƣợc tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Phạm Minh Toại tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn suốt trình em viết Báo cáo khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, Cô giáo khoa Lâm học, tồn thể Thầy, Cơ giáo trƣờng Nhân em xin cảm ơn hạt Kiểm lâm huyện Yên Minh giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành khóa luận tốt nghiệp quy định nhà trƣờng Do thời gian có hạn, trình độ kinh nghiệm thân cịn hạn chế, nên khóa luận tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót định Em mong nhận đƣợc đóng góp quý báu Thầy, Cơ nhƣ bạn để khóa luận em đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Vùi Thị Lanh i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC TỪVIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH vii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niện liên quan 1.1.1.Thảm thực vật rừng 1.1.2 Tái sinh rừng 1.2 Trên giới 1.3 Ở Việt Nam 1.3.1 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh Việt Nam 1.3.2 Nghiên cứu rừng hỗn giao 11 1.3.3 Các nghiên cứu địa dƣới tán rừng trồng 15 1.3.4 Các nghiên cứu địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ 16 CHƢƠNG MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1.Mục tiêu chung 19 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 19 2.3.Nội dung ngiên cứu 19 2.3.1.Đánh giá khả tái sinh loài gỗ địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ 19 2.3.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng số nhân tố hoàn cảnh đến khả tái sinh gỗ 19 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.4.1 Phƣơng pháp kế thừa tài liệu 20 2.4.2 Phƣơng pháp thu thập số liệu ngoại nghiệp 20 ii 2.4.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu 24 CHƢƠNG ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30 3.1 Điều kiện tự nhiên 30 3.1.1 Vị trí địa lý 30 3.1.2 Địa hình 30 3.1.3 Đặc điểm hệ thống giao thông 30 3.1.4 Khí hậu thủy văn 31 3.2 Điều kiện dân sinh, kinh tế xã hội 32 3.2.1 Đặc điểm dân sinh - kinh tế 32 3.2.2 Văn hóa- Xã hội 33 3.2.3 Lịch sử rừng trồng Thông mã vĩ 34 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 4.1 Đánh giá khả tái sinh loài gỗ địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ 35 4.1.1 Cấu trúc mật độ tổ thành gỗ tái sinh 35 4.1.2 Tỉ lệ tái sinh triển vọng 37 4.1.3 Chất lƣợng nguồn gốc tái sinh 37 4.1.4 Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao, đƣờng kính bề mặt đất 41 4.1.5 Mức độ đa dạng loài tái sinh 45 4.2 Nghiên cứu ảnh hƣởng số nhân tố đến khả tái sinh gỗ 46 4.2.1 Ảnh hƣởng tầng cao 46 4.2.2 Ảnh hƣởng bụi, thảm tƣơi 49 4.2.3 Ảnh hƣởng lớp thảm mục 50 4.3 Đề xuất số biện pháp lâm sinh tác động nhằm xúc tiến khả tái sinh dƣới tán rừng Thông 51 4.3.1 Đối với tầng cao 51 4.3.2 Đối với tái sinh 51 iii 4.3.3 Đối với tầng bụi thảm tƣơi 52 4.3.4 Đối với lớp thảm mục 52 CHƢƠNG KẾT LUẬN- TỒN TẠI- KIẾN NGHỊ 53 5.1 Kết luận 53 5.2 Tồn 54 5.3 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ BIỂU iv DANH MỤC CÁC TỪVIẾT TẮT Giải nghĩa Từ viết tắt D1.3 Đƣờng kính ngang ngực Dt Đƣờng kính tán Hvn Chiều cao vút Hdc Chiều cao dƣới cành D00 Đƣờng kính gốc OTC Ơ tiêu chuẩn ODB Ô dạng TT Thứ tự TTĐ Thứ tự điểm TL Tỉ lệ ĐT Đông - Tây NB Nam - Bắc T Tốt TB Trung bình X Xấu CTTT Công thức tổ thành TTVR Thảm thực vật rừng TSTN Tái sinh tự nhiên v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Biểu 4.1 Mật độ công thức tổ thành lớp gỗ tái sinh 35 Biểu 4.2 Tỉ lệ tái sinh triển vọng 37 Biểu 4.3 Chất lƣợng gỗ tái sinh dƣới thán rừng Thông 38 Biểu 4.4 Nguồn gốc gỗ tái sinh dƣới tán rừng Thông 40 Biểu 4.5 Phân bố tái sinh theo cấp chiều cao 41 Biểu 4.6 So sánh sai khác chiều cao tái sinh 42 Biểu 4.7 Phân bố tái sinh theo cấp đƣờng kính 43 Biểu 4.8 So sánh sai khác đƣờng kính tái sinh 44 Biểu 4.9 Mạng hình phân bố tái sinh bề mặt đất 45 Biểu 4.10 Mức độ đa dạng loài tái sinh 45 Biểu 4.11 Ảnh hƣởng tầng cao 47 Biểu 4.12 Ảnh hƣởng lớp bụi thảm tƣơi 49 Biểu 4.13 Ảnh hƣởng lớp thảm mục 50 vi DANH MỤC HÌNH Hình 4.1 Chất lƣợng tái sinh 38 Hình 4.2 Nguồn gốc gỗ tái sinh 40 Hình 4.3 Tỉ lệ gỗ tái sinh theo cấp chiều cao 42 Hình 4.4 Phân bố tái sinh theo cấp đƣờng kính 43 vii ĐẶT VẤN ĐỀ Tái sinh trình sinh học đặc thù hệ sinh thái rừng, thay thế hệ già cỗi hệ nhằm phục hồi lại thành phần rừng, góp phần làm phong phú thêm số lƣợng thành phần loài hệ sinh thái (Phùng Ngọc Lan, 1986) [4] Trong trình tái sinh, dƣới ảnh hƣởng yếu tố ngoại cảnh, tất mạ có hội tồn sinh trƣởng để gia nhập thay lớp tầng cao tƣơng lai Xã Lao Và Chải, huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang với kiểu thảm thực vật đặc trƣng loài địa tồn địa phƣơng từ lâu Hiện nay, xã loài gỗ địa bị giảm dần mức độ phong phú ngƣời dân chặt phá làm nƣơng rẫy, chặt lấy củi Tại khu vực nghiên cứu, Rừng trồng Thông mã vĩ xã Lao Và Chải chiếm diện tích lớn (40ha) đƣợc trồng nhiều năm từ năm 1978 – 2001 Do rừng trồng loài nên cấu trúc đơn điệu, mức độ đa dạng sinh học thấp, chất lƣợng rừng độ che phủ không cao, dễ phát sinh dịch sâu bệnh hại nhƣng cấu trúc rừng cịn đơn điệu: tính đa dạng sinh học thấp, chất lƣợng rừng độ che phủ không cao , dễ sâu bệnh Thực tế để cải tạo rừng trồng cách trồng số loài tạo hệ sinh thái bền vững khó khăn tốn Sức thu hút ngƣời dân vào việc trồng rừng hạn chế Để cải thiện thực tế này, năm 2002, dƣới hỗ trợ huyện Yên Minh dự án 661, xã tiến hành thử nghiệm cải tạo 6ha rừng trồng cách chặt trắng trồng thay số loài địa nhƣ Keo, Trẩu, Sa mộc, Giổi xanh, Lát hoa nhằm tạo hệ sinh thái bền vững Việc làm tốn nhiều kinh phí cho hoạt động trồng chăm sóc rừng trồng song kết không đƣợc nhƣ mong đợi nhiều nguyên nhân khác Đứng trƣớc thách thức nêu trên, kinh nghiệm học tập đƣợc từ nhà trƣờng, với mong muốn tìm giải pháp phù hợp để nâng cao mức độ đa dạng, tính bền vững rừng Thơng, tơi tiến hành sơ thám khu vực rừng trồng nhận thấy nhiều khu vực dƣới tán rừng Thông mã vĩ xuất lớp gỗ địa tái sinh với nguồn gốc tái sinh khác nhau, đa dạng loài cây, phong phú chất lƣợng Có nhiều lồi gỗ tái sinh tự nhiên có triển vọng tạo nên tầng gỗ khác Để góp phần đề xuất giải pháp kỹ thuật xúc tiến tái sinh, phục hồi rừng cho loại hình rừng trồng Tơi tiến hành lựa chọn thực khóa luận tốt nghiệp “Đánh giá khả tái sinhcủa số loài gỗ địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.) huyện Yên Minh, tỉnh Hà Giang” CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số khái niện liên quan 1.1.1.Thảm thực vật rừng Thảm thực vật rừng (TTVR) tổng thể quần thể thực vật rừng che phủ mặt Trái Đất TTVR phản ánh trung thực tổng hợp điều kiện hồn cảnh tự nhiên thơng qua quần thể thực vật rừng Vì vậy, thảm thực vật có giá trị "chỉ thị" cho hồn cảnh sống TTVR mƣa thị cho khí hậu nhiệt đới, TTVR gió mùa thị cho khí hậu có phân mùa rõ rệt Khác với nhiều tác giả Âu - Mĩ, coi quần hợp thực vật đơn vị quần thể thảm thực vật, nhà lâm học Thái Văn Trừng đề nghị (1970) [18] đề nghị dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị quần thể thảm thực vật nói chung TTVR nói riêng Ông xây dựng khái niệm "sinh thái phát sinh quần thể thảm thực vật rừng nhiệt đới", vào nhóm nhân tố sinh thái phát sinh: địa lí - địa hình, khí hậu - thuỷ văn, đá mẹ - thổ nhƣỡng, khu hệ thực vật, sinh vật ngƣời để phân loại TTVR Việt Nam thành kiểu TTVR kín rừng thƣa với kiểu rú, trảng, truông, vv Trần Ngũ Phƣơng (1970) trí với "5 nhóm nhân tố tham gia vào phát sinh rừng để làm cho rừng thành yếu tố đặc biệt cảnh quan địa lí" Ơng chia rừng Bắc Việt Nam thành đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mƣa mùa, đai rừng cận nhiệt đới mƣa mùa đai rừng cận nhiệt đới mƣa mùa núi cao Trong đai chia thành loại hình khí hậu, kiểu phụ thổ nhƣỡng kiểu phụ thứ sinh[13] 1.1.2 Tái sinh rừng Tái sinh rừng q trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng Biểu đặc trƣng tái sinh rừng xuất hệ lồi gỗ nơi có hồn cảnh rừng (hoặc rừng chƣa lâu): dƣới tán rừng, lỗ trống rừng, rừng sau khai thác, đất rừng sau nƣơng rẫy Vai trò lịch sử hệ thay thế hệ gỗ già địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ, tùy vào địa điểm tình hình tái sinh cụ thể mà lựa chọn biện pháp nhƣ mức độ tác động cho phù hợp 5.2 Tồn Trong trình điều tra cố gắng thu thập đƣợc kết khả quan nhƣng hạn chế thân điều kiện thực nên đề tài gặp số tồn tại: - Đề tài nghiên cứu ảnh hƣởng số nhân tố chủ đạo đến khả tái sinh tự nhiên chƣa nghiên cứu cụ thể nhân tố khác ảnh hƣởng đến khả tái sinh nhƣ: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, đất, địa hình Cho nên chƣa phát hết yếu tố điều kiện môi trƣờng sinh thái ảnh hƣởng đến tái sinh - Việc đề xuất cách biện pháp kỹ thuật lâm sinh cịn nhiều thiếu xót, dựa kết nghiên cứu, nên không tránh khỏi hạn mang tính chủ quan - Khu vực nghiên cứu chịu tác động ngƣời làm ảnh hƣởng không nhỏ đến tái sinh, nghiên cứu thêm vấn đề cần thiết 5.3 Kiến nghị Sắp xếp phân bổ thời gian hợp lý để việc điều tra nghiên cứu đƣợc hoàn thành tốt Cần có nghiên cứu khả tái sinh địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ nhiều địa phƣơng khác 54 Một số hình ảnh khu vực nghiên cứu Một số lồi gỗ địa tái sinh dƣới tán rừng Thông mã vĩ Cây gỗ tái sinh địa dƣới tán rừng Thông mã vĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước Đỗ Quế Lâm (2003), Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái học số loài địa trồng tán rừng Thông đuôi ngựa Keo tràm Núi Luốt, Trường Đại học Lâm nghiệp, Luận văn Thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Hà Thị Mừng (2009), Nghiên cứu đặc điểm sinh lý, sinh thái số loài rộng địa làm sở cho việc gây trồng rừng, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội Hoàng Đức Doanh (2007), Nghiên cứu đánh giá kết trồng rừng địa rộng đất trống đồi núi trọc, tỉnh Quảng Trị, Luận văn Thạc sỹ Khoa học Lâm nghiệp,Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan (1998), Sinh thái rừng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Hoàng Văn Thắng (2009), Khả tái sinh loài gỗ rộng tán rừng trồng Luồng, Tạp chí khoa học Lâm nghiệp, (2), tr 948 Hoàng Văn Thắng cộng (2005), Nghiên cứu đánh giá rừng trồng hỗn giao dự án KFWở Bắc Giang Lạng Sơn Lê Đồng Tấn – Đỗ Hữu Thƣ (1998), Nghiên cứu thảm thực vật tái sinh đất sau nương rẫy Sơn La Lê Minh Cƣờng (2007), Đánh giá khả sinh trưởng số loài rộng địa trồng tán rừng Thông mã vĩ Đại Lải – Vĩnh Phúc làm sở để chuyển hóa rừng trồng loài thành rừng trồng hỗn loài, Luận văn Thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Lê Mộng Chân, Đồng Sỹ Hiền, Lê Nguyên (1967), Cây rừng Việt Nam, NXB Giáo dục, Hà Nội 10 Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000), “ Giáo trình thực vật rừng”, NXB Nơng Nghiệp, Hà Nội 11.MV Kolexnitsenko (2009), Sự tương tác thân gỗ Nguyễn Sỹ Dƣơng Nguyễn Hữu Khanh dịch, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12.Nguyễn Đức Thế (2007), Nghiên cứu sinh trưởng Lát hoa, Trám trắng, Giổi xanh, Bạch đàn trồng thí nghiệm hỗn giao Đoan Hùng, Phú Thọ,Viện nghiên cứu nguyên liệu giấy, Phú Thọ 13 Nguyễn Thanh Tiến (2004), Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tán rừng trồng khu vực hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên, luận văn Thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam 14 Nguyễn Vạn Thƣờng (1991) tổng kết tình hình tái sinh tự nhiên số khu rừng miền Bắc Việt Nam; Hiện tượng tái sinh tán rừng số loài gỗ tiếp diễn liên tục, khơng mang tính chu kỳ, phân bố tái sinh khơng tuổi, số mạ có chiều cao < 20cm chiếm ưu rõ rệt so với lớp kích thước khác 15 Phạm Ngọc Thƣờng (2002) nghiên cứu mối liên quan khoảng cách từ nguồn giống tự nhiên đến khu vực tái sinh đất canh tác sau nƣơng rẫy 16 Phạm Quốc Hùng (2005), Đánh giá khả tái sinh phục hồi rừng vùng Đơng bắc Việt Nam, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam 17 Phùng Ngọc Lan (1984), Đảmbảo tái sinh khai thác rừng Tạp chí Lâm nghiệp (1984) 18 Thái Văn Trừng (1970), Thảm thực vật rừng Việt Nam NXB Nông nghiệp, Hà Nội 19 Trần Ngũ Phƣơng (2000), Một số vấn đề rừng nhiệt đới Việt Nam NXB Nông nghiệp Hà Nội Tài liệu nước 20 Haggar J and J Ewel (1995), Establishment, resource requisition, and early productiviry as determined by biomass allocation patterns of three tropical tree species, Forest Scierice (41) Trg 689-705 21 JB Ball, T.J Wormald L.Russo (1994), Experience whit mixed and single species plantantions PHỤ BIỂU Biểu xác định công thức tổ thành tái sinh: - Rừng 22 tuổi: TT Tên Số lƣợng Ki Xtb kháo cài 87 3.702128 29.38 sp3 64 2.723404 sp1 21 0.893617 hoắc quang tía 20 0.851064 đơn nem 17 0.723404 sp2 11 0.468085 nến 10 0.425532 0.212766 sp4 tổng 235 - Rừng 35 tuổi TT Tên số lƣợng Ki Xtb hoắc quang tía 41 2.2 19 sp1 34 1.8 nến 28 1.5 sp5 23 1.2 kháo cài 18 0.9 me rừng 14 0.7 sp2 13 0.7 cáng lò 12 0.6 muối 0.3 10 đơn nem 0.1 tổng 190 - Rừng 38 tuổi TT Tên Ki Xtb kháo cài 47 2.781065 16.9 hoắc quang tía 43 2.544379 sp3 23 1.360947 sp1 18 1.065089 đơn nem 0.532544 nến 0.532544 sp2 0.414201 sp4 0.35503 muối 0.236686 0.177515 10 sịi tía Tổng Số lƣợng 169 Biểu xác định mạng hình phân bố tái sinh bề mặt đất - Rừng 22 tuổi Số OTC xi tổng (xi-Xtb)² 14 5.0625 12 0.0625 14 5.0625 11 0.5625 11 0.5625 14 5.0625 11 0.5625 10 3.0625 11 0.5625 10 7.5625 11 10 3.0625 12 12 0.0625 13 13 1.5625 14 10 3.0625 15 13 1.5625 16 12 0.0625 17 12 0.0625 18 7.5625 19 13 1.5625 20 14 5.0625 235 51.75 - Rừng 35 tuổi Số OTC xi tổng (xi-Xtb)² 10 0.2025 11 2.1025 10 0.2025 11 2.1025 11 2.1025 0.3025 11 2.1025 0.3025 9 0.3025 10 2.4025 11 10 0.2025 12 12 6.0025 13 10 0.2025 14 0.3025 15 0.3025 16 10 0.2025 17 6.5025 18 0.3025 19 6.5025 20 2.4025 190 35.05 Rừng 38 tuổi Số OTC xi tổng (xi-Xtb)² 2.1025 0.2025 0.2025 2.1025 0.2025 6 6.0025 7 2.1025 8 0.2025 10 2.4025 10 0.2025 11 2.1025 12 2.1025 13 0.2025 14 10 2.4025 15 0.3025 16 11 6.5025 17 0.3025 18 12 12.6025 19 0.3025 20 10 2.4025 169 44.95 Biểu xác định mức độ da dạng loài tái sinh - Rừng 22 tuổi (Ni/N)lg2 TT loài Tên loài Ni (Ni/N) Ni*logNi kháo cài 87 -0.159764804 168.7382 sp3 64 -0.153841808 115.5955 sp1 21 -0.093726893 27.76661 hoắc quang tía 20 -0.091067052 26.0206 đơn nem 17 -0.08251286 20.91763 sp2 11 -0.062240115 11.45532 nến 10 -0.058343313 10 sp4 -0.03557655 3.49485 235 -0.737073396 383.9887 tổng - Rừng 35 tuổi (Ni/N)lg2 TT loài tổng Tên loài Ni (Ni/N) Ni*logNi hoắc quang tía 41 -0.143709261 66.12414 sp1 34 -0.133722838 52.07028 nến 28 -0.122550926 40.52042 sp5 23 -0.111008382 31.31974 kháo cài 18 -0.096961367 22.59491 me rừng 14 -0.083456621 16.04579 sp2 13 -0.079697543 14.48126 cáng lò 12 -0.075762465 12.95017 muối -0.041573253 3.49485 10 đơn nem -0.020818143 0.60206 190 -0.909260798 260.2036 - Rừng 38 tuổi TT loài 10 tổng Tên kháo cài hoắc quang tía sp3 sp1 đơn nem nến sp2 sp4 muối sịi tía Ni 47 43 23 18 9 169 (Ni/N)lg2 (Ni/N) -0.154568496 -0.151242513 -0.117879609 -0.103592045 -0.067827206 -0.067827206 -0.05727527 -0.051469898 -0.038481106 -0.031078677 -0.841242025 Ni*logNi 78.5886 70.23914 31.31974 22.59491 8.588183 8.588183 5.915686 4.668908 2.40824 1.431364 234.343 Bảng tính hệ số tầng cao - Rừng 22 tuổi t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances hvn hdc Mean 13.08431 Variance 2.751871 2.947044 Observations Hypothesized Mean Difference df 204 406 t Stat 29.22578 P(T