3. Đóng góp mới của luận văn
1.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam
1.3.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam cũng đã được rất nhiều tác giả đề cập tới nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp, song tiêu biểu phải kể đến một số công trình nghiên cứu sau:
Theo kết quả nghiên cứu của Trần Ngũ Phương (1970) [33] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ năm 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên mà nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Tác giả Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [47] đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và cải tiến bổ sung phương pháp biểu đồ, mặt cắt đứng của David - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn và có ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Bên cạnh đó, ông còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam. Đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng mùa của tán lá. Với những quan điểm trên, tác giả Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu. Rõ ràng các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh quần thể.
Đào Công Khanh (1996) [20] trong công trình nghiên cứu ông đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng. Nguyễn Văn Trương (1983) [48] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới.
Với tác giả Vũ Đình Phương (1987) [34] đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây. Nguyễn Anh Dũng (2000) [16] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho 2 trạng thái rừng là IIa và IIIa1 ở Lâm trường Sông Đà - Hoà Bình.
Khi thử nghiệm phương pháp nghiên một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loài thường xanh ở Kon Hà Nừng - Gia Lai, các tác giả Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh [35] đã cho rằng: Đa số các loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động.
Tuy nhiên, trong những năm gần đây việc đi vào chiều sâu nghiên cứu cấu trúc rừng cũng đã được nhiều tác giả quan tâm như những công trình nghiên cứu mô hình hoá cấu trúc đường kính D1.3 và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình nghiên cứu của các tác giả như:
Tác giả Đồng Sỹ Hiền (1974) [18] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam.
Tác giả Nguyễn Hải Tuất (1982,1986) [49], [50] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.
Tác giả Trần Văn Con (1991) [12] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng Khộp ở Đăk Lăk.
Tác giả Lê Minh Trung (1991) đã sử dụng hàm Poisson mô phỏng cấu trúc tán lá cây, hàm Weibull mô phỏng cấu trúc chiều cao và đường kính. Đồng thời cũng tiến hành khảo nghiệm hàm Hyperbol và Meyer cho các cấu trúc này. Tóm lại, hầu hết các công trình nghiên cứu rừng gần đây tập trung về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng, ít đề cập đến yếu tố sinh thái nên chưa thực sự áp dụng vào kinh doanh rừng đáp ứng mục tiêu ổn định lâu dài. Bởi vậy muốn đề xuất được một giả pháp lâm sinh đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách chuyên sâu và phải dựa trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học, sản lượng và điều quan trọng hơn cả phải phân tích được các quy luật tự nhiên mà nó tồn tại trong hệ sinh thái rừng.
1.3.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng
Ở Việt Nam, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đã được tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỉ XX. Với chuyên đề “ Tái sinh tự nhiên” do Viện Điều tra Qui hoạch rừng thực hiện tại một số khu rừng trọng điểm thuộc các tỉnh: Quảng Ninh (Tiên Yên, Ba Chẽ, Yên Hưng), Yên Bái (Văn Đàn), Nghệ An (lưu vực sông Hiếu), Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê) và Quảng Bình (lưu vực sông Long Đại). Trên cơ sở các nguồn tài liệu và số liệu của các đoàn, đội điều tra tài nguyên thu thập, ghi nhận trong các báo cáo tài nguyên rừng hoặc báo cáo lâm học các khu rừng điều tra thuộc miền Bắc Việt Nam đã được tác giả Nguyễn Vạn Thường, (1991) [45] tổng kết và bước đầu ra kết luận hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ. Sự phân bố cây tái sinh rất không đồng đều, số cây mạ (cấp H < 20cm) chiếm ưu thế rõ rệt so với số cây ở các cấp tuổi khác. Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng mọc nhanh có khuynh hướng lan tràn và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh. Trong khi đó các loài cây gỗ cứng, sinh trưởng chậm chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp và phân bố tản mạn. Thậm chí một số loài hoàn toàn vắng bóng ở thế hệ sau trong những trạng thái tự nhiên. Trong thành phần cộng tác tái sinh, tác giả cũng cho rằng bất kỳ ở đâu có hiện tượng tái sinh tự nhiên thì ở đó có sự sống chung của những cá thể khác loài, khác chi, thậm chí cả khác họ. Dựa vào thành phần loài cây mục đích chất lượng cây con, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới theo tiêu chuẩn 5 cấp dựa theo số cây non/ha: Rất tốt (>12.000 cây/ha), tốt (8.000 - 12.000 cây/ha), trung bình (4.000 - 8.000 cây/ha), xấu (2.000 - 4.000 cây/ha), rất xấu (< 2.000 cây/ha).
Thái Văn Trừng (1978) [47] khi nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt Nam đã nhấn mạnh ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây con và nhận định rằng: Trong các nhân tố sinh thái thì ánh sáng là nhân tố quan trọng khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên cả ở rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh.
Nguyễn Văn Trương (1983) [48] đã đề cập đến mối quan hệ giữa lớp cây tái sinh với tầng cây gỗ và quy luật đào thải tự nhiên trong quá trình tái sinh tự nhiên dưới tán rừng.
Hiện tượng tái sinh tự nhiên dưới lỗ trống ở các rừng thứ sinh vùng Hương Sơn - Nghệ Tĩnh đã được tác giả Phạm Đình Tam (1987) [38] làm sáng tỏ. Qua theo dõi tình hình tái sinh dưới các lỗ trống cho thấy số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán.
Vũ Tiến Hinh (1991) [19] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh của rừng tự nhiên ở Lâm trường Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ. Đa số các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì tổ thành tầng cây tái sinh càng lớn. Qua tính toán cho thấy giữa hai hệ số tổ thành có quan hệ bậc nhất và tuân theo đường thẳng: n = a + bN (Trong đó: n và N lần lượt là hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao).
Đinh Quang Diệp (1993) [15] nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng Easup - Đăk Lăk kết luận độ tàn che của rừng, thảm mục, độ dày đặc của thảm tươi, điều kiện lập địa, lửa rừng là những nhân tố có ảnh hưởng sâu sắc đến số lượng và chất lượng cây con tái sinh dưới tán rừng, trong đó lửa rừng là nguyên nhân gây nên tái sinh cây đời chồi. Về qui luật phân bố cây trên mặt đất, tác giả nhận định khi tăng diện tích lên thì lớp cây tái sinh có phân bố theo cụm.
Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [24] cho rằng nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng sự can thiệp của con người đi đúng hướng. Quá trình đó tuỳ thuộc vào mức độ tác động của con người mà ta thường gọi là xúc tiến tái sinh, với mức cao nhất là tái sinh nhân tạo.
Tác giả Lê Mộng Chân (1994) [7] khi điều tra tổ thành loài cây ở vùng núi cao Vườn Quốc gia Ba Vì cho rằng, tình hình tái sinh tốt là 4.100 - 7.440
cây/ha. Cây có triển vọng chiếm trên 60%, thành phần cây tái sinh phần lớn là những cây chụi bóng.
Khi nghiên cứu vai trò của cây tái sinh rừng ở các vùng Tây Bắc, vùng Đông Bắc, vùng Bắc Trung Bộ và vùng trung tâm, tác giả Trần Xuân Thiệp (1996) [43] đã nhận định rằng vùng Đông Bắc có năng lực tái sinh khá tốt với số lượng 8.000 - 12.000 cây/ha, tỷ lệ cây có triển vọng cao đáp ứng được cho việc phục hồi rừng.
Nguyễn Duy Chuyên (1995) [8] cho thấy nhiều loài cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng có thể được biểu diễn bằng hàm toán học. Qua nghiên cứu cho thấy ở diện tích nhỏ (1x1m), (2x2m) phần lớn cây tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (Hà Tĩnh) có phân bố cụm, ở trạng thái rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh có phân bố Poisson.
Trần Xuân Thiệp (1996) [43] căn cứ vào số lượng cây tái sinh đã xây dựng bảng đánh giá tái sinh cho các trạng thái rừng (theo hệ thống phân loại của Loschau 1961-1966) theo 3 cấp: Tốt, trung bình, xấu. Phân cấp chiều cao cây tái sinh để điều tra gồm 6 cấp: (I): < 50cm; (II): 50 - 100cm; (III): 100 - 150cm; (IV): 150 - 200cm; (V): 200 - 300cm; (VI): > 300cm. Về phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao có sự tương đồng giữa các trạng thái rừng, phân bố giảm theo hàm Meyer từ cấp I - V ( ≤ 300cm), cấp VI có chiều cao > 300cm do tính cộng dồn đến các cây có chiều cao tương ứng với đường kính dưới 10cm nên không thể hiện quy luật này nữa.
Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1995) [44] cũng đã đưa ra kết luận tương tự về quy luật phân bố này đối với lớp cây tái sinh tự nhiên ở vùng núi cao Phanxiphăng.
Gần đây có một số tác giả đã nghiên cứu về thành phần chất lượng, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên ở phía Bắc Việt Nam, trong đó chủ yếu là các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự tự nhiên sau nương rẫy và khai thác kiệt như: Phạm Ngọc Thường (2002) [46], Lê Ngọc Công (2003) [14], Ma Thị Ngọc Mai (2007) [30], v.v...
1.3.3. Những nghiên cứu về phục hồi rừng
Ở nước ta, vấn đề trồng rừng tái sinh phục hồi rừng được đặt ra từ rất sớm, bắt đầu vào những năm 50 đến 60 của thế kỷ XX và lúc đó được gọi bằng thuật
ngữ "Khoanh núi, nuôi rừng". Nhưng đến những năm 80 thì việc phục hồi rừng
ở nước ta được định hình và chuyển hướng theo thuật ngữ mới là "Khoanh nuôi
xúc tiến tái sinh phục hồi rừng" (Nguyễn Xuân Quát, 2002) [36]. Trong những
năm đó Đảng và Nhà nước ta cũng đặc biệt quan tâm tới đến vấn đề trồng rừng. Đã có nhiều chương trình trồng rừng được thực hiện như: Chương trình trồng cây phân tán, chương trình trồng rừng tập trung, chương trình PAM, chương trình 327, dự án 661 với 5 triệu ha rừng đến năm 2010, v.v...
Phùng Ngọc Lan (1991) [22], đã nêu rõ nhược điểm của rừng trồng thuần loài (mỡ, bồ đề, thông, bạch đàn, v,v...) thường hay xuất hiện dịch bệnh, nạn cháy rừng, tác dụng cải tạo đất của rừng Thông và rừng Bạch đàn diễn ra rất chậm. Theo tác giả cần phải phát triển các mô hình rừng trồng hỗn loài và mô hình nông lâm kết hợp.
Theo Lâm Phúc Cố (1994) [9], nghiên cứu phục hồi lại rừng đầu nguồn sông Đà tại Mù Cang Chải cho rằng: Ở những nơi đất khó có tái sinh tự nhiên thì trồng rừng là một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần thiết. Theo tác giả nên chọn phương thức trồng rừng hỗn giao nhiều loài với các loài cây thích nghi với điều kiện đồi núi trọc.
Những nơi còn tính chất của đất rừng thì theo Trần Đình Lý (1995) [27] thì nên khoanh nuôi phục hồi. Tác giả đã xác định thời gian khoanh nuôi là 5 - 8 năm (đối với rừng sản xuất). Kết thúc thời kỳ khoanh nuôi phải có ít nhất 5000 cây mục đích/ha, có chiều cao trung bình 3m, độ tàn che là 0,3.
Các tác giả Đinh Hữu Khánh, (1999) [21], Nguyễn Ngọc Lung; Lâm Phúc Cố, (1994) [25]; Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, (1995) [27]; Trần Đình Lý và cộng sự (1995) [29], Lê Đồng Tấn, Trần Đình Lý, (1996) [40]; Trần Xuân Thiệp, (1995) [42], khi nghiên cứu về tình hình tái sinh của thảm thực vật sau
nương rẫy và sau khai thác đã khẳng định tiềm năng tái sinh tự nhiên trên đất rừng nhiệt đới và khả năng phục hồi tự nhiên thảm thực vật là hiện thực. Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng phục hồi tự nhiên tuy có năng suất thấp hơn rừng trồng, nhưng khả năng bảo vệ môi trường lại có tác dụng tốt hơn, vì rừng tự nhiên là những quần thể hỗn loài, nhiều tầng nên có tính bền vững cao hơn (Phùng Ngọc Lan, 1991 [22]; Nguyễn Ngọc Lung; Võ Đại Hải, 1994 [26]; Trần Đình Lý, 1995 [27])
Nguyễn Tiến Bân (1997) [2], cho rằng cần phải phục hồi hệ sinh thái rừng nhiệt đới bằng các loài cây bản địa để duy trì bảo vệ nguồn gen và tạo ra hệ sinh thái rừng hỗn loài bền vững.
Trần Đình Lý và các cộng sự (1995) [27], [28] nghiên cứu tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng tại đảo Kế Bào, Lâm trường Hoành Bồ (Quảng Ninh). Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên, diễn thế của thảm thực vật trên đất sau nương rẫy tại Chiềng Sinh (Sơn La). Kết quả nghiên cứu đã đề xuất quy phạm khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên. Kết quả đề tài xây dựng quan niệm về phục hồi rừng và cơ sở lựa chọn đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng dựa trên kết quả nghiên cứu ở các vùng sinh thái.
Đỗ Hữu Thư, Trần Đình Lý và cộng sự (1995) [44], khi nghiên cứu năng lực tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng trong các trạng thái thực bì ở Việt Nam đã nhận xét: Về số lượng và chất lượng của lớp tái sinh tự nhiên tốc độ sinh trưởng và những thay đổi của lớp tái sinh tự nhiên trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi thảm thực vật rừng thì các dạng thực bì ở trạng thái Ib; Ic; IIa, IIb đều có thể xếp vào đối tượng có khả năng khoanh nuôi phục hồi rừng.
Lâm Phúc Cố (1996) [10] nghiên cứu rừng thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông, Mù Cang Chải, Yên Bái đã phân chia thành 5 giai đoạn và kết luận diễn thế thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông theo hướng đi lên tiến tới rừng cao đỉnh. Tổ thành loài tăng dần theo các giai đoạn phát triển, từ 4 loài ở giai đoạn I (dưới 5 năm), tăng lên 5 loài ở giai đoạn (trên 25 năm). Rừng phục hồi có 1 tầng cây gỗ giao tán ở giai đoạn 10 tuổi và đạt độ tàn che 0,4.
Lê Đồng Tấn (2002) [39] nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy tại Sơn La, tác giả kết luận: Số lượng cây/ô tiêu chuẩn, mật độ cây giảm dần từ chân đồi lên sườn đồi và đỉnh đồi. Mật độ cây giảm khi độ dốc tăng. Tổ hợp loài cây ưu thế trên cả 3 vị trí địa hình và 3 cấp độ dốc là giống