1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM  SỐ LIỆU THÔ NGUYỄN THANH HẢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA CÂY DẺ GAI ẤN ĐỘ (Castanopsis Indica A.D.C) TẠI HUYỆN LỤC NAM TỈNH BẮC GIANG Thái Nguyên, năm 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Rừng có ý nghĩa đặc biệt lớn, không cung cấp cải cho kinh tế đất nước mà có vai trò quan trọng việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ, cải thiện môi trường cân sinh thái Vai trò rừng to lớn, năm vừa qua diện tích rừng tự nhiên ngày giảm sút số lượng chất lượng Theo nhà khoa học biện pháp bảo vệ, sử dụng tái tạo lại rừng giải thỏa đáng có hiểu biết đầy đủ chất qui luật sống rừng trước hết trình tái sinh, hình thành động thái biến đổi rừng tương ứng với điều kiện tự nhiên môi trường khác Tái sinh rừng trình sinh học mang tính đặc thù hệ sinh thái Nó bảo đảm cho nguồn tài nguyên rừng có khả tái sản xuất mở rộng, nắm qui luật tái sinh, chúng điều khiển qui luật phục vụ cho mục tiêu kinh doanh Vì vậy, tái sinh rừng trở thành vấn đề then chốt việc xác định phương thức kinh doanh rừng Hiện nhiều vùng rừng tự nhiên nước ta rừng sử dụng phương thức khai thác - tái sinh không đáp ứng lợi ích lâu dài kinh tế bảo vệ môi trường Các phương thức khai thác - tái sinh không hợp lý làm cho rừng tự nhiên suy giảm số lượng chất lượng Ở Việt Nam, năm 1943 diện tích rừng khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ khoảng 43% Năm 2002, theo số liệu thống kê Tổng cục lâm nghiệp Việt Nam, nước 11,8 triệu rừng, với độ che phủ tương ứng 35,8% Đến năm 2010, đất rừng nước tăng độ che phủ diện tích đất có rừng; diện tích rừng 13,4 triệu độ che phủ đạt 39,5% Do vậy, việc tái sinh tự nhiên biện pháp nhiệm vụ quan trọng [29], [32] Cấu trúc phản ánh kết trình đấu tranh thích ứng lẫn loài rừng Cấu trúc đặc điểm “Nổi bật nhất, tác Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nhân chi phối tái sinh diễn rừng” (Nguyễn Văn Trương, 1993) [34] Do phân tích đặc điểm cấu trúc kiểu rừng yêu cầu việc xây dựng biện pháp kỹ thuật lâm sinh, nhằm tác động vào rừng có định hướng như: Xúc tiến tái sinh, làm giàu rừng, nuôi dưỡng rừng đề xuất phương thức trồng rừng mô tự nhiên để Dẻ gai ấn Độ sinh trưởng phát triển thuận lợi Tổ thành tầng cao nhân tố có ảnh hưởng định đến cấu trúc sinh thái hình thái rừng, nghiên cứu tổ thành rừng cần quan tâm đến tổ thành tầng cao Tổ thành rừng tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính bền vững, tính ổn định hệ sinh thái Cấu trúc tổ thành có ảnh hưởng lớn đến định hướng kinh doanh, lợi dụng rừng, đặc biệt ảnh hưởng đến khả tái sinh rừng Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc tổ thành xem công việc quan trọng trình nghiên cứu cấu trúc rừng đề xuất, áp dụng biện pháp bảo tồn phát triển rừng nhằm nâng cao suất, chất lượng rừng Qua nghiên cứu Vũ Đình Huề (1975) [21], kiểu trạng thái rừng thực có nhiều xã hợp thực vật khác Vì vậy, việc phân chia trạng thái đối tượng nghiên cứu, cần xác định loại hình xã hợp tiêu biểu cho loại trạng thái, nhằm xác định chi tiết thêm đối tượng nghiên cứu Do việc dựa vào tổ thành loài số tác giả trước dùng không nói rõ vai trò loài ưu hợp ý nghĩa sinh thái lẫn ý nghĩa sử dụng rừng Lục Sơn xã miền núi thuộc huyện Lục Nam nằm phía Đông Bắc Thành phố Bắc Giang Về địa lý vùng đất nằm gọn bao quanh cánh cung Yên Tử kéo dài từ phía Đông đến Tây xã phân cách ranh giới xã Lục Sơn với tỉnh Quảng Ninh [37] Xã Lục Sơn có diện tích rừng tự nhiên 9.662,2 ha, với diện tích rừng 8.324 ha, rừng quan bảo tồn Tây Yên Tử quản lý 2.351 ha, công ty lâm nghiệp Mai Sơn quản lý 2.868,3 Rừng xã quản lý 3.104,7 có 1.699 rừng sản xuất, 165 rừng hạt dẻ Đây có thu Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nhập cao cho đồng bào dân tộc Lục Sơn, hàng năm sản lượng Dẻ ước tính khoảng 500 triệu đồng [37] Ở Lục Sơn loài Dẻ Gai Ấn Độ phân bố khắp trạng thái rừng, đai khí hậu, nên khả tái sinh tương đối tốt Với loài Dẻ có giá trị kinh tế cao, nên năm gần công tác nghiên cứu, đánh giá thành phần loài, tính đa dạng thực vật huyện Lục Nam nói chung xã Lục Sơn nói riêng diễn tương đối mạnh mẽ Tuy nhiên, công trình dừng lại mức độ khái quát, chưa nghiên cứu sâu đặc điểm tái sinh, thành phần loài, phân bố giá trị họ, loài Vì việc chọn đề tài: “Nghiên cứu số đặc điểm tái sinh tự nhiên Dẻ Gai Ấn Độ (Castanopsis Indica A.D.C) huyện Lục Nam’’ cần thiết lí luận thực tiễn Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên Dẻ Gai Ấn Độ làm sở cho việc đề xuất biện pháp bảo vệ tái sinh tự nhiên cho loài 2.2 Mục tiêu cụ thể - Chỉ đặc điểm sinh vật học Dẻ gai Ấn Độ - Chỉ đặc điểm sinh thái học vật hậu Dẻ gai Ấn Độ - Đưa đặc điểm tái sinh Dẻ gai Ấn Độ - Dựa kết nghiên cứu, đề xuất biện pháp bảo vệ tái sinh Dẻ gai Ấn Độ tái sinh tự nhiên xã Lục Sơn huyện Lục Nam Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Cơ sở khoa học Khái niệm tái sinh rừng: Tái sinh rừng trình sinh học mang đặc thù hệ sinh thái rừng Đó xuất hệ loài gỗ nơi hoàn cảnh rừng tán rừng, khoảng trống rừng, đất rừng sau khai thác sau làm nương rẫy, thay già cỗi (Nguyễn Xuân Cự Đỗ Đình Sâm, 2010) [10] Theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng trình phục hồi lại thành phần rừng, chủ yếu tầng gỗ Theo nghĩa rộng, tái sinh rừng tái sinh nhằm đảm bảo cho tồn liên tục hệ sinh thái rừng Tái sinh rừng diễn theo cách khác Theo quan điểm triết học: Tái sinh rừng xem trình phủ định biện chứng, thay già sở thừa hưởng hoàn cảnh thuận lợi hệ rừng ban đầu tạo nên Về mặt kinh tế coi, tái sinh rừng trình tái sản xuất mở (Nguyễn Xuân Cự Đỗ Đình Sâm, 2010) [10] Đặc điểm cấu trúc phân loại rừng: Cấu trúc rừng xếp nội thành phần sinh vật hệ sinh thái rừng Nghiên cứu quy luật cấu trúc rừng sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học để xây dựng mô hình lâm sinh đạt hiệu sản xuất cao, đảm bảo yêu cầu phát triển bền vững ổn định sinh thái Để xác định trạng thái rừng, tác giả dựa vào tiêu chuẩn phân loại Loeschau [27] Tiêu chuẩn phân loại sau: - Kiểu I: Đất rừng, có bụi tái sinh mọc rải rác + Kiểu IA: Đất trống tràng cỏ Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ + Kiểu IB: Tràng cỏ bụi + Kiểu IC: Tràng cỏ bụi xuất số loài tái sinh - Kiểu II: Là rừng thứ sinh phục hồi sau khai thác sau nương rẫy, bao gồm tiên phong ưa sáng mọc nhanh rừng tiếp tục phát triển + Kiểu IIA: Là trạng thái rừng phục hồi rừng non,2 bao gồm tiên phong ưa sáng có D 1.3 ≤ 10cm G < 10 m /ha + Kiểu IIB: Là rừng phục hồi bao gồm tiên phong 2ưa sáng có tính chất tiên phong ưa sáng có D 1.3 ≥ 10cm G < 10 m /ha - Kiểu III: Rừng bị tác động nhiều mức độ khác nhau, kết cấu rừng bị phá vỡ khả cung cấp nhiều bị phá vỡ + Kiểu IIIA: Tổng tiết diện ngang < 21m2/ha - Kiểu IIIA1: Rừng nghèo kiệt, kết cấu bị phá vỡ hoàn toàn, tầng số mẹ phẩm chất, cong queo sâu bệnh, tầng chủ yếu dây leo, bụi rậm, tre nứa xen lẫn có độ tàn che < 0,3 Tổng tiết diện ngang < 10 m2/ha Tổng tiết diện ngang có D1.3 ≥ 40cm ≤ m2/ha - Kiểu IIIA2: Là rừng bị khai thác kiệt có thời gian phục hồi nên hình thành tầng tương lai, có độ tàn che 0,3-0,5 Tổng tiết diện ngang từ 10-16 m2/ha Tổng tiết diện ngang có D1.3 ≥ 40cm ≤ m2/ha - Kiểu IIIA3: Là rừng bị khai thác mạnh, cấu trúc rừng nhiều bị phá vỡ, rừng có tầng trở lên, rừng chất lượng khai thác, có độ tàn che 0,5-0,7 Tổng tiết diện ngang từ 16-21 m2/ha + Kiểu IIIB: Là trạng thái rừng bị tác động ít, cấu trúc rừng chưa bị phá vỡ, rừng có tầng trở lên, rừng giàu trữ lượng, có độ tàn che >0,7 Tiết diện ngang > 21m2/ha, tổng tiết diện ngang có D1.3 ≥ 40cm 2-5m2/ha - Kiểu IV: Là trạng thái rừng nguyên sinh thứ sinh phục hồi phát triển đến giai đoạn ổn định Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1.1.2 Cơ sở thực tiễn Tái sinh rừng diễn thường xuyên liên tục, tuỳ theo điều kiện, loài cụ thể mà diễn theo cách phương thức khác Xét mặt sinh học, tái sinh rừng diễn theo cách: Tái sinh hạt, tái sinh chồi tái sinh thân ngầm Phương thức tái sinh rừng gồm: Tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo xúc tiến tái sinh Tuỳ theo điều kiện cụ thể mục đích tái sinh mà áp dụng phương thức tái sinh cho phù hợp (Nguyễn Xuân Cự Đỗ Đình Sâm, 2010) [10] Tuy nhiên để rừng tái sinh cần có biện pháp bảo vệ phát triển rừng hợp lý Theo Luật Bảo vệ Phát triển rừng 2004 quy định: “Bảo vệ rừng trách nhiệm quan, tổ chức, hộ gia đình, cá nhân Hoạt động bảo vệ phát triển rừng phải bảo đảm nguyên tắc quản lý rừng bền vững; kết hợp bảo vệ phát triển rừng với khai thác hợp lý để phát huy hiệu tài nguyên rừng; kết hợp chặt chẽ trồng rừng, khoanh nuôi tái sinh phục hồi rừng, làm giàu rừng với bảo vệ diện tích rừng có; kết hợp lâm nghiệp với nông nghiệp ngư nghiệp; đẩy mạnh trồng rừng kinh tế gắn với phát triển công nghiệp chế biến lâm sản nhằm nâng cao giá trị sản phẩm rừng” (Luật bảo vệ Phát triển rừng năm 2004) Như luật Bảo vệ phát triển rừng quy định phải có tái sinh rừng phát triển rừng, làm giàu rừng…[26] 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Trong lĩnh vực sinh thái học, chuyên gia khẳng định rừng hệ sinh thái hoàn chỉnh Thực vật rừng có biến động chất lượng yếu tố ngoại cảnh thay đổi Rừng người có quan hệ mật thiết với Vì vậy, rừng người quan sát, xem xét, nghiên cứu từ xa xưa Một khía cạnh người nghiên cứu để phục hồi lại rừng tái sinh rừng Nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên trải qua hàng trăm năm, rừng nhiệt đới, vấn đề đề cập từ năm 1930 trở lại Từ đầu kỷ 19 công nghiệp phát triển mạnh, nhu cầu gỗ ngày lớn, người phải tập trung khai thác rừng tự nhiên tiến hành tái Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ sinh nhân tạo Nhưng từ thất bại tái sinh rừng nhân tạo Đức nhiều nhà khoa học ủng hộ đồng quan điểm “Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên” Van steenis (1956, nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến: Tái sinh phân tán liên tục loài chịu bóng kiểu tái sinh vệt loài ưa sáng Những nghiên cứu A Obrevin (1938) khu rừng nhiệt đới Châu Phi, đưa lý luận khảm hay lý luận tái sinh tuần hoàn ) [40] Thế hệ tái sinh có tổ thành giống hay khác biệt với lớp mẹ đặc điểm tái sinh rừng nhiều nhà lâm sinh quan tâm đến, Richards (1965) [35] Ở rừng nhiệt đới số lượng loài đơn vị diện tích lớn, nên kinh doanh tất loài khó mang lại hiệu mong muốn Trong thực tiễn lâm sinh, người ta khảo sát loài có giá trị kinh tế đáp ứng nhu cầu thị trường Có nhiều công trình nghiên cứu đề cập nguyên nhân ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên chia thành hai nhóm tác động chính: * Nhóm nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến tái sinh rừng can thiệp người: Nhân tố sinh thái bao gồm nhiều nhân tố khác (ánh sáng, ẩm độ, nhiệt độ…) nhân tố có ảnh hưởng khác đến tái sinh rừng Sự thiếu hụt ánh sáng tán rừng nhân tố sinh thái nhiều tác giả quan tâm tìm hiểu Nếu rừng, chết thiếu nước không nên loại trừ thiếu ánh sáng Trong rừng mưa nhiệt đới, thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng chủ yếu đến phát triển con, nảy mầm phát triển mầm non thường không rõ (Baur 1962) [3] Nghiên cứu tái sinh tự nhiên (TSTN) rừng, tác giả nhận định tầng cỏ bụi ảnh hưởng tới tái sinh loài gỗ Ở quần tụ kín tán, thảm cỏ phát triểm cạnh tranh dinh dưỡng ánh sáng chúng ảnh hưởng đến tái sinh Những lâm phần qua khai thác, thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ trở ngại lớn cho tái sinh rừng Ngoài Ghent (1969) nhận xét: Thảm mục, chế độ thủy nhiệt, tầng đất mặt quan hệ với tái sinh rừng cần làm rõ Hiển Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ nhiên, trường hợp cụ thể ảnh hưởng động vật lửa rừng gây tác hại đến TSTN mức độ khác [39] Sự ảnh hưởng cấu trúc quần tụ tới tái sinh Andel (1981), chứng minh độ dầy tối ưu cho phát triển bình thường gỗ 0,6-0,7m Độ khép tán quần tụ có quan hệ với mật độ sức sống Trong cạnh tranh thực vật dinh dưỡng khoáng, ánh sáng, ẩm độ tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi loài điều kiện sinh thái quần thể thực vật [38] Khi nghiên cứu mối quan hệ qua lại quần thụ Karpov (1969) đặc điểm phức tạp quan hệ cạnh tranh dinh dưỡng đất, ánh sáng, độ ẩm tính chất quan hệ qua lại thực vật tùy thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi điều kiện sinh thái quần thể thực vật Nakhteenko (1973) cho trùng hợp cao hấp thụ dinh dưỡng loài gây cho kìm hãm sinh trưởng làm tăng áp lực cạnh tranh loài Nhiều nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhận thấy 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 phát triển nên ảnh hưởng đến gỗ non không đáng kể Ngược lại lâm phần thưa, rừng qua khai thác thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ, điều kiện chúng nhân tố gây trở ngại lớn cho tái sinh rừng (Bannikov, 1967; Vipper, 1973) Trong rừng tự nhiên tượng tái sinh hạt chủ yếu, hoa kết trải rừng ảnh hưởng trực tiếp đến khả tái sinh Cây rừng hoa mang tính định kỳ rõ rệt, rừng hoa nhiều hay bị ảnh hưởng sâu sắc thời tiết Nhiều nhà lâm học cho biến động mùa hoa rừng cần nghiên cứu theo vùng địa lý khác khía cạnh cấu trúc, độ dày, độ khép tán, tuổi lâm phần * Nhóm nhân tố ảnh hƣởng đến tái sinh rừng có can thiệp ngƣời: Nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh rừng có tham gia người việc áp dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tác động có mục đích vào lâm phần rừng tự nhiên Từ xử lý lâm sinh tác động vào loài Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10 tái sinh mục đích, nhà lâm sinh học xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh điển công trình Kennedy (1935), Taylor (1954), Gana (1960) Xurinam Rosevear (1974) Nigiêria với phương thức chặt dần tái sinh tán lá; Brooks (1941), Ayolife (1952) với phương thức chặt dần nhiệt đới Trinidat; Donis Maudouz (1951, 1954) với phương thức đồng hóa tầng Zava; Wayatt (1961, 1963) với phương thức chặt rừng tuổi Malaysia Một chuyên gia hàng đầu lâm sinh nhiệt đới, ông Catinot (1974) với nhiều thập kỷ kinh nghiệm rừng nhiệt đới Châu Phi, áp dụng biện pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên; Ông quan tâm đến lớp tái sinh phía tán rừng Ông cho nhà lâm sinh nhiệt đới không hoàn thành trách nhiệm họ thay rừng tự nhiên khu rừng trồng Thông Bạch Đàn, ông cho bắt buộc phải làm, tuyệt đối cần thiết tìm phương pháp cho phép sử dụng hệ sinh thái nguyên sinh vốn có nhiệt đới cách có hiệu mà không phá vỡ Cùng quan điểm với Catinot, Rovet (1984) đưa yêu cầu tối thiếu, bắt buộc giấy phép khai thác rừng phải thể cụ thể là: muộn năm trước khai thác phải tiến hành điều tra kết hợp với chặt bỏ dây leo bụi; khai thác lâm phần có 10 - 15 thuộc loại giá trị kinh tế có D1.3 ≥ 60cm phải có tái sinh đạt yêu cầu; phải để lại - mẹ gieo trồng có kích thước lớn, phân bố diện tích; trường hợp cần thiết lỗ trống hình thành khai thác phải mở rộng thêm để thúc đẩy xúc tiến tái sinh tự nhiên Quá trình sinh trưởng, phát triển tái sinh, lỗ trống phải kiểm soát cần thiết phải chăm sóc 10 năm sau khai thác Phân bố tái sinh tự nhiên vấn đề mà nhiều công trình đề cập đến, đáng ý công trình nghiên cứu Richards (1965), tác giả rừng mưa nhiệt đới, Roller (1974) tổng kết công trình nghiên cứu phân bố số tái sinh tự nhiên nhận xét: Trong ô tiêu chuẩn kích thước nhỏ (1 x 1m, x 1,5m) tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, số có phân bố điểm Ở Châu Phi, sở số liệu thu thập Taylor (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 nhiệt đới Châu Á Bava (1954), Budowski (1956), Kationt (1965) lại nhận định tán rừng nhiệt đới nhìn chung có Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... vệ tái sinh tự nhiên cho loài 2.2 Mục tiêu cụ thể - Chỉ đặc điểm sinh vật học Dẻ gai Ấn Độ - Chỉ đặc điểm sinh thái học vật hậu Dẻ gai Ấn Độ - Đưa đặc điểm tái sinh Dẻ gai Ấn Độ - Dựa kết nghiên. .. sinh tự nhiên Dẻ Gai Ấn Độ (Castanopsis Indica A.D.C) huyện Lục Nam ’ cần thiết lí luận thực tiễn Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên Dẻ Gai Ấn Độ làm sở cho... khác Xét mặt sinh học, tái sinh rừng diễn theo cách: Tái sinh hạt, tái sinh chồi tái sinh thân ngầm Phương thức tái sinh rừng gồm: Tái sinh tự nhiên, tái sinh nhân tạo xúc tiến tái sinh Tuỳ theo