Chương 1 : TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.3. Nghiên cứu về thành phần dạng sống
1.3.3. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên. Đã có nhiều nhà khoa học ở ngoài nước và trong nước quan tâm nghiên cứu về cấu trúc rừng.
1.3.3.1. Trên Thế giới
Theo Kraft (1884) phân chia cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng cây rừng phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi. Hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng của
rừng tự nhiên nhiệt đới. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự thống kê của toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng xác lập giữa các nhân tố cấu trúc đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian được các tác giả tập trung nhiều nhất như Rollet B. (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976). Rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo định lượng và dùng các mô hình toán học để mô phỏng các quy luật cấu trúc (theo Trần Văn Con, 1991) .
Richards (1959, 1968, 1970) phân biệt thành hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản. Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây (dẫn theo Trần Ngũ Phương, 2000 [36]).
Catinot R (1965, 1969), Plaudy J. đã mô tả cấu trúc rừng mưa bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng. Theo các tác giả này, cấu trúc rừng đã được mô tả, phân loại thông qua những khái niệm về dạng sống, tầng phiến…; Rollest (1971) đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, tác giả đã nghiên cứu tương quan giữa chiều cao (H) và đường kính (D1,3) và biểu diễn chúng bằng hàm hồi quy. Việc nghiên cứu định lượng các quy luật phân bố số cây theo đường kính thân cây ở chiều cao 1,3m (D1,3), phân bố số cây theo cỡ chiều cao cây được nhiều tác giả thực hiện có kết quả. Trong đó việc mô hình hoá cấu trúc đường kính D1,3 được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo dạng phân bố xác suất khác nhau. Balley D. (1973) đã sử dụng hàm Weibull để nghiên cứu cấu trúc rừng. Các dạng hàm Pearson, Meyer, hàm mũ, Poisson… cũng được nhiều tác giả sử dụng trong nghiên cứu cấu trúc rừng. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng phát triển từ chỗ những nghiên cứu chỉ là mô tả, định tính dần phát triển nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng. (Theo Hoàng Kim Ngũ và cộng sự, 1998 [34]).
Baur (1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng.. Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards (1952), Baur (1964), Odum (1971)… tiến hành. Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng. [4]
1.3.3.2. Ở Việt Nam
Ở nước ta, việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả quan tâm. Đồng Sỹ Hiền (1974) đã dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để nắn các phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính của rừng tự nhiên phục vụ cho việc lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam.
Thái Văn Trừng (1978) khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết [55].
Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [24] cấu trúc của nhiều khu rừng nước ta được xác định làm căn cứ cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh, phục vụ khai thác.
Khi nghiên cứu rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy ở Sơn La, Lê Đồng Tấn (2000) [40] kết luận: Phần lớn diện tích tự nhiên của tỉnh Sơn La được che phủ bởi các quần hệ rừng kín thường xanh. Đây là một hệ sinh thái rừng nhiệt đới có cấu trúc và thành phần hết sức đa dạng, phong phú. Tuy nhiên, cho đến nay do sự tác động của con người, đã làm cho rừng bị suy thoái nghiêm trọng. Thay thế vào đó là các trạng thái thứ sinh nhân tác ở các giai đoạn khác nhau của quá trình diễn thế.
Bùi Chính Nghĩa, Trần Văn Con (2008) đã đưa ra phương pháp nghiên cứu cấu trúc và động thái của rừng thứ sinh giai đoạn phục hồi. Tác giả đã xác
định diện tích tối thiểu của ô tiêu chuẩn để đại diện cho rừng phục hồi sau khai thác kiệt ở vùng Tây Bắc Việt Nam, diện tích cần thiết tối thiểu của ô tiêu chuẩn để điều tra nghiên cứu cấu trúc và động thái tổ thành loài từ 900 - 1250m2. Xác định chỉ tiêu lâm học có thể dùng để phân biệt các pha diễn thế trong giai đoạn 10 năm đầu của rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt. Ngoài ra, do chính sách giao đất, giao rừng tới hộ nông dân, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nên nhiều tác giả đã nghiên cứu cấu trúc, năng suất và sinh khối của các loại hình rừng trồng. (Theo Trần Thị Thu Thủy và cộng sự, 2014 [49]).
Như vậy, việc nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới có từ cuối thế kỉ XIX. Ở Việt Nam, chủ yếu tập trung từ sau năm 1975. Hầu hết các công trình nghiên cứu cấu trúc cấu trúc rừng tự nhiên ở một khu vực hay một khu rừng cụ thể, ít có tác giả nghiên cứu về cấu trúc rừng.