ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CÔNG HOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Thái Nguyên, 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CÔNG HOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Văn Sinh Thái Nguyên, 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa có công bố số công trình khác Tác giả Nguyễn Công Hoan Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lời cảm ơn Trước tiên xin cảm ơn TS Nguyễn Văn Sinh người hướng dẫn trực tiếp, bảo tận tình, giúp đỡ chân thành tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành công trình Nhân dịp xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quan tâm, giúp đỡ, động viên thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Khoa Sau đại học, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Trạm Đa dạng sinh học Mê linh tỉnh Vĩnh Phúc; Phòng Sinh thái thực vật suốt trình thực đề tài viết luận văn Tôi xin chần thành cảm ơn đến tập thể Ban lãnh đạo quý phòng, khoa trường Trung cấp Nông Lâm Sơn La tạo điều kiện thuận lợi để yên tâm học tập công tác Cuối cho gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè gần xa giúp đỡ động viên trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Thái Nguyên, ngày 15 tháng 11 năm 2008 Tác giả Nguyễn Công Hoan Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt i Danh mục bảng ii Danh mục hình iii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương - TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng 1.1.2 Những nghiên cứu tái sinh 1.2 Những nghiên cứu Việt Nam 10 1.2.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng 10 1.1.2 Những nghiên cứu tái sinh 17 Chương - ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC 18 NGHIÊN CỨU 18 2.1 Điều kiện tự nhiên 2.1.1 Vị trí địa lý 18 2.1.2 Địa hình 18 2.1.3 Địa chất thổ nhưỡng 20 2.1.4 Khí hậu thuỷ văn 20 2.1.5 Tài nguyên động thực vật rừng 22 26 2.2 Tình hình dân sinh kinh tế Chương - MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 27 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1.1 Về lý luận 27 3.1.2 Về thực tiễn 27 27 3.2 Giới hạn nghiên cứu 3.2.1 Giới hạn khu vực nghiên cứu 27 3.2.2 Giới hạn đối tượng thời gian nghiên cứu 27 3.2.3 Giới hạn nội dung nghiên cứu 28 28 3.3 Nội dung nghiên cứu 3.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành 28 3.3.2 Một số đặc điểm cấu trúc ngang 28 3.3.3 Một số đặc điểm cấu trúc đứng 28 3.3.4 Tương quan chiều cao vút với đường kính ngang ngực 28 3.3.5 Một số đặc điểm tái sinh 28 3.4 Để xuất số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn 29 phát triển tài nguyên đa dạng sinh học khu vực nghiên cứu 29 3.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 3.5.1 Phương pháp luận 29 3.5.2 Phương pháp thu thập số liệu 29 3.5.3 Phương pháp phân tích sử lý số liệu 34 Chương - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40 4.1 Các đặc trƣng TTV hồi tự nhiên Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh 4.1.1 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy 40 4.1.2 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau khai thác kiệt 41 44 48 4.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái 4.2.1 Chỉ số IVI công thức tổ thành sinh thái quần hợp gỗ 49 4.2.2 Đánh giá biến động thành phần loài nhóm 59 4.2.3 Đánh giá số đa dạng sinh học quần hợp gỗ 61 4.2.4 Đặc điểm cấu trúc tầng phiến 62 4.3 Một số đặc điểm cấu trúc ngang 63 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.3.1 Phân bố loài theo nhóm tần số xuất 63 4.3.2 Sự phân bố số loài theo cấp đường kính 66 4.3.3 Sự phân bố số theo cấp đường kính 67 69 4.4 Một số đặc điểm cấu trúc đứng 4.4.1 Phân bố số theo cấp chiều cao 69 4.4.2 Phân bố loài theo cấp chiều cao 72 4.5 Quy luật tƣơng quan chiều cao đƣờng kính thân 73 4.6 Đặc điểm tái sinh tự nhiên hai trạng thái TTV 77 4.6.1 Đánh giá số đa dạng sinh học tầng tái sinh 78 4.6.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ tái sinh 79 4.6.3 Chất lượng nguồn gốc tái sinh 81 Chương - KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Hvn Chiều cao vút D1,3 Đường kính thân vị trí 1,3 m H VN Chiều cao vút trung bình D 1,3 Đường kính trung bình OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng N/ha Mật độ cây/ha N% Tỷ lệ mật độ G/ha Tiết diện ngang/ha G% % tiết diện ngang IVI Chỉ số tổ thành sinh thái tầng gỗ SI Chỉ số tương đồng thành phần loài Shannon Chỉ số đa dạng sinh học TTV Thảm thực vật TN Tự nhiên NR Nương rẫy KTK Khai thác kiệt […] Trích dẫn tài liệu i Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Nội dung Trang 2.1 Số liệu khí tượng trạm khí tượng Vĩnh Yên 21 3.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi 38 4.1 Tổng số loài loài ưu sinh thái hai TTV 50 4.2 Kết loài gỗ có số IVI > 5% hai TTV 51 4.3 Tổ thành, mật độ tầng cao TTV sau NR 52 4.4 Tổ thành, mật độ tầng nhỡ TTV sau NR 54 4.5 Tổ thành, mật độ tầng cao TTV sau KTK 55 4.6 Tổ thành, mật độ tầng nhỡ TTV sau KTK 57 4.7 Chỉ số tương đồng thành phần loài hai TTV 60 4.8 Chỉ số tương đồng thành phần loài TTV sau NR 60 4.9 Chỉ số tương đồng thành phần loài TTV sau KTK 60 4.10 Kết số đa dạng sinh học hai TTV 62 4.11 Phân bố số loài theo cấp đường kính hai TTV 66 4.12 Phân bố số theo cấp đường kính hai TTV 68 4.13 Phân bố số theo cấp chiều cao hai TTV 70 4.14 Phân bố số loài theo cấp chiều cao hai TTV 72 4.15 Kết phương trình tương quan H/D hai TTV 75 4.16 76 4.17 Chỉ tiêu thống kê phương trình tương quan H/D hàm số H1 = a*(1-exp(b-c*D));H2 = 1,3+D/(a+b*D) Chỉ số đa dạng sinh học tầng tái sinh hai TTV 4.18 Cấu trúc tổ thành, mật độ tái sinh hai TTV 79 4.19 Chất lượng nguồn gốc tái sinh hai TTV 81 78 ii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Nội dung Trang 2.1 Bản đồ Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc 19 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn cấp I với ô cấp II cấp III 31 3.2 Sơ đồ phân bố OTC Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh 33 4.1 Đồ thị đường tổng góp loài diện tích TTV sau NR 42 4.2 Ảnh TTV sau NR phục hồi tự nhiên - 10 năm 44 4.3 Đồ thị đường tổng góp loài diện tích TTV sau KTK 45 4.4 Ảnh TTV sau KTK phục hồi tự nhiên - 11 năm 47 4.5 Cấu trúc tầng phiến hai TTV 63 4.6 Phân bố số loài theo nhóm tần số TTV sau NR 63 4.7 Phân bố số loài theo nhóm tần số TTV sau KTK 64 4.8 Đồ thị phân bố số loài theo cấp đường kính hai TTV 67 4.9 Đồ thị phân bố số theo cấp đường kính hai TTV 68 4.10 Đồ thị phân bố số theo cấp chiều cao hai TTV 71 4.11 Đồ thị phân bố số loài theo cấp chiều cao hai TTV 73 4.12 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau NR 77 4.13 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau KTK 77 iii Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng di sản quốc gia, có ý nghĩa quan trọng đời sống người Ngoài khả cung cấp gỗ, củi, dược liệu….rừng có vai trò to lớn việc bảo vệ đất, nước, không khí tạo nên cân sinh thái phát triển bền vững sống trái đất Vai trò rừng to lớn, năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên ngày giảm sút số lượng chất lượng Theo số liệu thống kê Viện điều tra quy hoạch rừng, năm 1945 tổng diện tích rừng tự nhiên nước ta 14 triệu ha, tương đương với độ che phủ 43%, đến năm 1990 tổng diện tích rừng nước ta 9,175 triệu ha, tương đương với độ che phủ 27,2% Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến rừng chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy Từ Chính phủ có thị 286/TTg (năm 1996) cấm khai thác rừng tự nhiên, tốc độ phục hồi rừng trở nên khả quan Năm 2003 tổng diện tích rừng nước 12 triệu ha, tương đương với độ che phủ 36,1%, rừng tự nhiên chiếm 10 triệu rừng trồng chiếm triệu Để đạt kết trên, Chính phủ giao quyền sử dụng đất rừng cho tổ chức, cá nhân hộ gia đình trồng, chăm sóc quản lý bảo vệ Những sách góp phần tích cực việc làm tăng diện tích rừng, giảm diện tích đất trống đồi trọc rừng dần phục hồi trở lại Có kết chế sách Chính phủ bước đầu tạo chuyển biến theo hướng xã hội hoá nghề rừng, làm cho rừng có chủ người dân chủ động tham gia quản lý bảo vệ phát triển rừng Rừng tự nhiên nước ta lớn, việc nghiên cứu xây dựng sở khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ, phục hồi sử dụng hợp lý rừng tự nhiên cần thiết nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật rừng khâu thiếu Đối với công tác phục hồi rừng tự nhiên, nghiên cứu cấu trúc rừng cho phép đưa định quan trọng như: để rừng tái sinh tự nhiên hay trồng bổ sung, trồng bổ sung trồng loài gì, trồng với mật độ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nào, kích thước trồng bổ sung theo đám hay trồng khắp diện tích? Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc thuộc Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật (Viện khoa học Công nghệ Việt Nam) nằm vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo Đây vùng đồi núi thấp phía Đông Bắc Việt Nam, nơi rừng bị phá hủy cách nghiêm trọng tác động người như: đốt nương làm rẫy, chăn thả gia súc, khai thác gỗ củi… Kết điều tra cho thấy, rừng nguyên sinh khu vực địa bàn Trạm bị phá huỷ hoàn toàn, thay vào trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác: trảng cỏ, trảng bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên rừng trồng nhân tạo Vấn đề đặt phải làm để xúc tiến phục hồi thảm thực vật rừng tự nhiên địa bàn Trạm Trước thực tiễn đó, tiến hành thực đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc ” nhằm đánh giá thực trạng đặc điểm cấu trúc trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên Trạm làm sở khoa học đề xuất giải pháp xúc tiến trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng trình diễn hệ sinh thái rừng tự nhiên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ngay từ năm đầu kỷ 20, Việt Nam nước giới có công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tái sinh rừng làm sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng cánh hợp lý có hiệu quả, đạt yêu cầu kinh tế môi trường sinh thái Phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang định lượng, quy luật kết cấu tồn hệ sinh thái mối quan hệ qua lại thành phần bên bên hệ sinh thái nhiều tác giả khái quát dạng mô hình Cùng với phát triển tin học, nhiều mô hình toán học từ đơn giản đến phức tạp đưa vào định lượng hoá quy luật tự nhiên Nhưng với hệ sinh thái rừng nhiệt đới bí ẩn nhà nghiên cứu Có thể điểm qua số công trình nước có liên quan đến đề tài nghiên cứu sau 1.1 Trên giới 1.1.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng Cấu trúc rừng xếp tổ chức nội thành phần sinh vật hệ sinh thái rừng mà qua loài có đặc điểm sinh thái khác sinh sống hoà thuận khoảng không gian định giai đoạn phát triển rừng Cấu trúc rừng vừa kết vừa thể mối quan hệ đấu tranh sinh tồn thích ứng lẫn thành phần hệ sinh thái với với môi trường sinh thái Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái cấu trúc tuổi 1.1.1.1 Cơ sở sinh thái cấu trúc rừng Quy luật cấu trúc rừng sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng đặc biệt để xây dựng mô hình lâm sinh cho hiệu sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia làm dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian cấu trúc thời gian Cấu trúc thảm thực vật kết trình đấu tranh sinh tồn thực vật với thực Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vật thực với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái cấu trúc rừng hình thức bên phản ánh nội dung bên hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng có tính quy luật theo trật tự quần xã Các nghiên cứu cấu trúc sinh thái rừng mưa nhiệt đới P W Richards (1952), G N Baur (1964), E P Odum (1971)… tiến hành Những nghiên cứu nêu lên quan điểm, khái niệm mô tả định tính tổ thành, dạng sống tầng phiến rừng Theo tác giả G N Baur (1964) [64] nghiên cứu vấn đề sở sinh thái nói chung sở sinh thái học kinh doanh rừng nói riêng, sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, kiểu sử lý mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ tác giả đưa nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng P Odum (1971) [70] hoàn chỉnh học thuyết hệ sinh thái sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) Tansley (1935) Khái niệm sinh thái làm sáng tỏ sở để nghiên cứu nhân tố cấu trúc quan điểm sinh thái học Công trình nghiên cứu R Catinot (1965) [5], J Plaudy (1987) [34] biểu diễn cấu trúc hình thái rừng phẫu đồ rừng, nghiên cứu cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo khái niệm dạng sống, tầng phiến 1.1.1.2 Mô tả hình thái cấu trúc rừng Hiện tượng thành tầng xếp không gian phân bố thành phần sinh vật rừng mặt theo chiều thẳng đứng Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng rừng P.W Richards (1952) [71] đề xướng sử dụng lần Guam đến phương pháp có hiệu để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng Tuy nhiên phương pháp có nhược điểm minh họa cách xếp theo chiều thẳng đứng loài gỗ diện tích có hạn Cusen (1953) khắc phúc cách vẽ số giải kề bên đưa lại hình tượng không gian ba chiều Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn P W Richards (1959, 1968, 1970) [35] phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại rừng mưa hỗn hợp rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài đơn giản Cũng theo tác giả rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có tầng, trừ tầng bụi tầng cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, gỗ lớn, bụi loài thân thảo có nhiều loại dây leo nhiều loài thực vật phụ sinh thân cành Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng dựa vào đặc trưng cấu trúc dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật suất thảm thực vật Ngay từ đầu kỷ 19, Humboldt Grinsebach sử dụng dạng sinh trưởng loài ưu kiểu môi trường sống chúng để biểu thị cho nhóm thực vật Phương pháp Humboldt Grinsebach nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển Raunkiaer (1934) phân chia loài hình thành thảm thực vật thành dạng sống phổ sinh học (phổ sinh học tỉ lệ phần trăm loài quần xã có dạng sống khác nhau) Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho phân loại hình thái, phổ dạng sống Raunkiaer ý nghĩa dạng sinh trưởng Humboldt Grinsebach Trong loại rừng dựa theo cấu trúc dạng sống thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái bên thảm thực vật sử dụng nhiều Kraft (1884) lần đưa hệ thống phân cấp rừng, ông phân chia rừng thành cấp dựa vào khả sinh trưởng, kích thước chất lượng rừng Phân cấp Kraft phản ánh tình hình phân hoá rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản dễ áp dụng phù hợp với rừng loài tuổi Việc phân cấp rừng cho rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới vấn đề phức tạp, chưa có tác giả đưa phương án phân cấp rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên chấp nhận rộng rãi Như vậy, hầu hết tác giả nghiên cứu tầng thứ thường đưa nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn mang tính giới nên chưa phản ánh phân tầng rừng tự nhiên nhiệt đới 1.1.1.3 Nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng Việc nghiên cứu cấu trúc rừng có từ lâu chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với thống kê toán học tin học, việc mô hình hoá cấu trúc rừng xác lập nhân tố cấu trúc nhiều tác giả nghiên cứu có kết Vấn đề cấu trúc không gian thời gian tác giả tập trung nhiều như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976) Rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian thời gian rừng theo định lượng dùng mô hình toán học để mô quy luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [7] Các tác giả F X Schumarcher T X Coil (1960) [69] sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài Bên cạnh hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng Một vấn đề có liên quan đến cấu trúc rừng việc phân loại rừng theo cấu trúc ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái [26], [27], [29] Cơ sở phân loại theo xu hướng đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ số đặc điểm hình thái khác quần xã thực vật rừng Đại diện cho hướng phân loại có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949) Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng nghiên cứu ngoại mạo quần xã thực vật không tách rời khỏi hoàn cảnh hình thành hướng theo ngoại mạo sinh thái Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng trạng thái tĩnh Trên sở nghiên cứu rừng trạng thái động, Melekhov (1950) nhấn mạnh biến đổi rừng theo thời gian, đặc biệt biến đổi tổ thành loài lâm phần qua giai đoạn khác trình phát sinh phát triển rừng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Việc định lượng đặc điểm cấu trúc rừng tác giả giới sử dụng trình nghiên cứu hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, H Lamprecht 1969) Phương pháp phân tích lâm sinh H Lamprecht (1969) [67] mô tả chi tiết Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau vận dụng phương pháp mở rộng thêm tiêu định lượng cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên Kammesheidt (1994) [66], Nguyen Van Sinh (2000) [72] Tóm lại, giới công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nói chung rừng nhiệt đới nói riêng phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đem lại hiệu cao kinh doanh rừng 1.1.2 Những nghiên cứu tái sinh rừng Như biết tái sinh rừng trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái rừng, biểu xuất hệ loài gỗ nơi hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng, lỗ trống rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử lớp tái sinh thay thế hệ già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp trình phục hồi thành phần rừng chủ yếu tầng gỗ [25], [26], [71] Theo quan điểm nhà nghiên cứu hiệu tái sinh rừng xác định mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt tổ thành lớp tầng gỗ nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930 ; Richards, 1952 ; Baur G.N, 1964 ; Rollet, 1969) Do tính phức tạp tổ thành loài cây, có số loài có giá trị nên thực tiễn người ta khảo sát loài có ý nghĩa định Quá trình tái sinh tự nhiên rừng tự nhiên vô phức tạp quan tâm nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn mưa tập trung vào số loài có giá trị kinh tế điều kiện rừng nhiều bị biến đổi J Van Steenis (1965) [73] nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến rừng mưa nhiệt đới tái sinh phân tán liên tục loài chịu bóng tái sinh vệt loài ưu sáng Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới thảo luận nhiều hiệu qủa cách sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh loài mục đích kiểu rừng Từ nhà lâm sinh học xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình Walton, A B Bernard, R C - Wyatt Smith (1950) [76] với phương thức rừng đồng tuổi Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh tán rừng Nijêria Gana Nội dung hiệu phương thức tái sinh G N Baur (1976) [2] tổng kết tác phẩm sở sinh thái học kinh doanh rừng Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống Lowdermilk (1927) với diện tích ô đo đếm thông thường từ đến m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi điều tra số lượng ô phải đủ lớn phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Để giảm sai số thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đề nghị phương pháp “ điều tra chẩn đoán ” mà theo kích thước ô đo đếm thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển tái sinh trạng thái rừng khác Các công trình nghiên cứu phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng ý công trình nghiên cứu P.W Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết kết nghiên cứu phân bố số tái sinh tự nhiên nhận xét: ô có kích thước nhỏ (1 m x m; m x 1,5 m) tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, số có phân bố Poisson Ở Châu Phi sở số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng tái sinh rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung trồng rừng nhân tạo Ngược lại, tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng tái sinh có giá trị kinh tế, biện pháp lâm sinh đề cần thiết Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn để bảo vệ phát triển tái sinh có sẵn tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [13] Tác giả H Lamprecht (1969) [67] vào nhu cầu ánh sáng loài suốt trình sinh sống để phân chia rừng nhiệt đới thành nhóm ưa sáng, nhóm bán chịu bóng nhóm chịu bóng Đối với rừng nhiệt đới nhân tố sinh thái nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che rừng), độ ẩm đất, kết cấu quần thụ, bụi, thảm tươi nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến trình tái sinh rừng, có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề Tác giả G N Baur (1976) [2] cho rằng, thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển nảy mầm phát triển mầm ảnh hưởng thường không rõ ràng thảm cỏ, bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng tái sinh Ở quần thụ kín tán, thảm cỏ bụi phát triển chúng có ảnh hưởng đến tái sinh Nhìn chung rừng nhiệt đới, tổ thành mật độ tái sinh thường lớn số lượng loài có giá trị kinh tế thường không nhiều ý hơn, loài có giá trị kinh tế thấp thường nghiên cứu, đặc biệt tái sinh trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy tầng cỏ bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm nguyên tố dinh dưỡng khoáng tầng đất mặt ảnh hưởng xấu đến tái sinh loài gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô nghèo dinh dưỡng khoáng thảm cỏ bụi sinh trưởng nên ảnh hưởng đến gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, lâm phần thưa, rừng qua khai thác thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện chúng nhân tố gây trở ngại lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [50] Tái sinh tự nhiên thảm thực vật sau nương rẫy số tác giả nghiên cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu rừng nhiệt đới Colombia Venezuela nhận xét: Sau bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn thục Thành phần loài trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ loài nguyên thuỷ mà sống sót từ thời gian đầu trình tái sinh, thời gian phục hồi khác phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác khu vực (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1] Nghiên cứu khả tái sinh tự nhiên thảm thực vật sau nương rẫy từ 20 năm vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981-1992) cho biết số đa dạng loài thấp Chỉ số loài ưu đạt đỉnh cao pha đầu trình diễn giảm dần theo thời gian bỏ hoá Long Chun cộng (1993) nghiên cứu đa dạng thực vật hệ sinh thái nương rẫy Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: Baka nương rẫy bỏ hoá năm có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1] Tóm lại, kết nghiên cứu tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng giới cho hiểu biết phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên số nơi Đặc biệt, vận dụng hiểu biết quy luật tái sinh để xây dựng biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng cách bền vững 1.2 Những nghiên cứu Việt Nam 1.2.1 Những nghiên cứu cấu trúc rừng Đã có nhiều công trình khoa học nhiều tác giả tập trung vào đặc điểm cấu trúc kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài ổn định, nhiều tác giả sâu vào mô cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp mô hình Theo Trần Ngũ Phương (1970) [30] đề cập tới hệ thống phân loại, ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn rừng Thái Văn Trừng (1978) [60] nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đưa mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu sinh thái, tầng tán, tầng bụi tầng cỏ 10 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [...]... thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc ” nhằm đánh giá thực trạng và đặc điểm cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm làm cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp xúc tiến quá trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng và các quá trình diễn ra trong hệ sinh thái rừng tự nhiên 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học. .. nguyên sinh trên khu vực địa bàn Trạm đã bị phá huỷ hoàn toàn, thay vào đó là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác: trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo Vấn đề đặt ra là phải làm gì để xúc tiến phục hồi thảm thực vật rừng tự nhiên trên địa bàn Trạm Trước thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc các trạng thái thảm. .. rừng Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi 1.1.1.1 Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc. .. lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vật và giữa thực với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái. .. (1935) Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học Công trình nghiên cứu của R Catinot (1965) [5], J Plaudy (1987) [34] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến 1.1.1.2 Mô tả về hình thái cấu trúc rừng Hiện tượng... để biểu thị cho các nhóm thực vật Phương pháp của Humboldt và Grinsebach được các nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển Raunkiaer (1934) đã phân chia các loài cây hình thành thảm thực vật thành các dạng sống và các phổ sinh học (phổ sinh học là tỉ lệ phần trăm các loài cây trong quần xã có các dạng sống khác nhau) Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho rằng phân... pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững 1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng Đã có nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng... đã nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [1] Tóm lại, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên. .. (1964) [64] 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 sử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng P Odum (1971) [70] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem)... của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun