Thực chất của sự nghiên cứu diễn thế sinh thái là xác định nguyên nhân, diễn biến, thời gian và kết quả cuối cùng của những biến đổi về quần xã thực vật và các yếu tố vô sinh trong hệ sinh thái.
Trên thế giới
Trên thế giới, diễn thế của các quần xã thực vật, cũng được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Diễn thế thảm thực vật được nghiên cứu từ khá sớm. Từ những năm đầu của thế kỷ IXX, Unger (1836) đã nghiên cứu diễn thế thảm thực vật trên các tảng đá sau khi có dịng bùn chảy ra chỉ để trơ lại đá và cát ở Kitchbugel. Henry David Thoreau (1860) đã đã mô tả diễn thế rừng Oak- Pine trong bài báo “Diễn thế cây rừng” (Nguyễn Thế Hưng, 2003)[18].
Cho đến nay, người ta có thể nghiên cứu q trình diễn thế bằng nhiều phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp đều có những điểm hạn chế và ưu điểm, mỗi phương pháp có mức độ tin cậy, mức độ đầu tư thời gian và cơng sức, cũng như tính khả thi rất khác nhau. Về cơ bản, có thể chia các phương pháp nghiên cứu diễn thế quần xã thực vật thành các nhóm chính như sau:
- Nghiên cứu diễn thế sinh thái của các quần xã thực vật bằng việc sử dụng phương pháp nghiên cứu định vị: Theo dõi liên tục sự biến đổi của các nhân tố vô sinh và hữu sinh trong thảm thực vật: Peet R.K, 1980; Christensen N.L, 1977...).
- Xác định xu hướng diễn thế của thảm thực vật trên cơ sở các dẫn liệu về thảm thực vật trong hiện tại và quá khứ: Henry J.D - Swan M.A (1974), Horn H.S (1975) và Oliver C.D (1978...)
- Nếu có hạn chế về thời gian, phương tiện, không thể nghiên cứu theo phương pháp định vị, thì có thể nghiên cứu diễn thế bằng cách áp dụng phương
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
pháp "lấy không gian bù thời gian" (Davit E. H, 1983; Major J, 1955; Sprugel D.G, 1974...) (Theo Trần Đình Lý và cộng sự, 1997) [26].
Có thể coi P.W. Richards (1964, 1967, 1968) là một trong những người đầu tiên nghiên cứu diễn thế sinh thái thảm thực vật ở Việt Nam. Sau này, các cơng trình nghiên cứu về diễn thế thảm thực vật ở nước ta ngày càng phong phú về nội dung, đối tượng và phương pháp tiến hành. Có thể kể ra đây một số tác giả tiêu biểu: Nguyễn Đình Ngỗi, Võ Văn Chi (1964) [31], Trần Ngũ Phương (1970) [35], Nguyễn Đăng Khôi (1973) [22], Phan Nguyên Hồng (1991) [12], Trần Xuân Thiệp (1998) [47],… Gần đây, có các cơng trình nghiên cứu về quá trình diễn thế của thảm thực vật thối hóa của Lê Ngọc Cơng, Hồng Chung (1995)[4], Lê Đồng Tấn (2003) [42], Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (2003) [17], Nguyễn Thế Hưng [18] và Ma Thị Ngọc Mai (2007) [27].
P.W. Richards (1964, 1967, 1968) đã mơ tả q trình diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh ở cả trên cạn, dưới nước của một số vùng nhiệt đới Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ. Kết quả nghiên cứu của ơng cho thấy, q trình diễn thế thứ sinh trên cạn lặp lại quá trình tái sinh tự nhiên trên các lỗ trống trong rừng nguyên sinh trên diện rộng. Ông cho rằng, giữa diễn thế nguyên sinh và thứ sinh về căn bản cả hai quá trình đều tương tự nhau, đất càng bị thối hóa thì q trình diễn thế thứ sinh càng giống với quá trình diễn thế nguyên sinh trên cạn.
Để nhấn mạnh ý nghĩa của sự nghiên cứu diễn thế thứ sinh, Richards (1955) đã đề nghị: Một trong những vấn đề cấp thiết của sinh thái rừng nhiệt đới là việc nghiên cứu diễn thế thứ sinh, tức là việc tìm hiểu nguyên nhân, thời gian và kết quả cuối cùng của sự biến đổi thảm thực vật sau khi rừng ngun sinh bị suy thối” (Bùi Chính Nghĩa, Trần Văn Con, 2008)[30].
L.Yucheng và M. Shili (1992) nghiên cứu quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi rừng lá rộng thường xanh ở vùng núi cao Jinyun (Trung Quốc). Căn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
cứ vào sự xuất hiện của các loài thực vật trong các giai đoạn diễn thế, ông đã phân chia các lồi cây thành 3 nhóm: nhóm lồi diễn thế tiên phong, nhóm lồi tiên phong đỉnh cực và nhóm lồi cực đỉnh (dẫn theo Nguyễn Hồng Yến, 2010)[63].
Ở Việt Nam
Các cơng trình nghiên cứu về diễn thế chưa nhiều và chủ yếu nghiên cứu về quá trình diễn thế thứ sinh.
Nguyễn Đăng Khôi (1973)[22] xác định được các giai đoạn trong quá trình diễn thế của đồng cỏ Ba Vì.
Phan Nguyên Hồng (1991)[12] đã mơ tả các giai đoạn của q trình diễn thế nguyên sinh và thứ sinh đối với rừng ngập mặn ven biển Việt Nam, mà mỗi giai đoạn của quá trình diễn thế đều gắn liền với sự thay đổi về các yếu tố của môi trường (địa mạo, địa chất và thổ nhưỡng….)
Nguyễn Ngọc Lung (1991) cho rằng, so với các chu kỳ kinh doanh rừng, thì quy luật diễn thế thứ sinh từ thảm cây tái sinh tới rừng cao đỉnh thường diễn ra rất chậm. Vì vậy, con người cần sử dụng các biện pháp lâm sinh tác động tích cực để rút ngắn giai đoạn thành rừng ổn định, bền vững và đáp ứng mục tiêu phục hồi rừng tự nhiên hỗn loài thường xanh nhiệt đới Việt Nam (Dẫn theo Nguyễn Hòng Yến, 2011)[63].
Theo Nguyễn Hoàng Yến (2110)[63], Lê Trọng Cúc (1996) đã tổng kết các xu hướng diễn thế trên nương rẫy bị bỏ hoang ở vùng núi phía Bắc Việt Nam. Trên các diện tích này hình thành các quần xã thực vật như rừng thứ sinh với các loại cây tiên phong, rừng tre, trảng cỏ cao và trảng cỏ thấp.
Trên cơ sở những dẫn liệu về nghiên cứu diễn thế thảm thực vật sau cháy rừng ở Fanxipan, Trần Đình Lý và cộng sự (1997)[24] đã kết luận rằng: Tốc độ của quá trình diễn thế tự nhiên ở đây là rất chậm, để phục hồi được thảm thực vật rừng nguyên sinh, có thể phải kéo dài tới 200 – 300 năm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
quần xã thực vật sau nương rẫy ở tỉnh Sơn La, đã đưa ra nhận xét: quá trình phục hồi rừng ở đây bị chi phối bởi các quy luật tái sinh tự nhiên, quá trình tỉa thưa và sự cạnh tranh của các lồi cây. Trong q trình diễn thế, mật độ cây tăng lên ở giai đoạn 1- 5 năm, sau đó giảm.
Theo Trần Văn Con (2007)[3], với xu hướng phục hồi (diễn thế đi lên), quá trình phát triển và diễn thế rừng có thể được chia thành 4 giai đoạn:
Giai đoạn hình thành rừng non Giai đoạn phát triển (Rừng sào)
Giai đoạn chọn lọc (Rừng trung niên) Giai đoạn ổn định (Cực đỉnh).