Luận văn thạc sĩ sinh học nghiên cứu cấu trúc và khả năng tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật ở xã minh tiến, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

P.W.Richards 1952[56], Bernard Rollet 1974 nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: cây

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MAI TRUNG ANH

NGHIÊN CỨU CẤU TRÖC VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT Ở XÃ MINH TIẾN, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MAI TRUNG ANH

NGHIÊN CỨU CẤU TRÖC VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT Ở XÃ MINH TIẾN, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60.42.01.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Ma Thị Ngọc Mai

THÁI NGUYÊN - 2017

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu, số liệu trong luận văn là trung thực và đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, chưa được sử dụng để bảo vệ cho bất kỳ một công trình nghiên cứu nào Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016

Tác giả

Mai Trung Anh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và cảm ơn sâu sắc tới cô giáo - người hướng dẫn khoa học: TS Ma Thị Ngọc Mai đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, tạo điều kiện thuận lợi của các thầy (cô) và đồng nghiệp, phòng Đào tạo trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh Thái học, tại khoa Sinh học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên

Tôi xin trân trọng cảm ơn UBND xã Minh Tiến, huyện Đại Từ đã tạo mọi điều kiện giúp tôi tiến hành điều tra, nghiên cứu, hoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè

đã luôn đông viên, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học trong suốt thời gian qua

Thái Nguyên, tháng 6 năm 2016

Tác giả

Mai Trung Anh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Ý nghĩa của đề tài 3

4 Cấu trúc của luận văn 4

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Những khái niệm liên quan 5

1.1.1 Thảm thực vật 5

1.1.2 Thảm thực vật thứ sinh 5

1.1.3 Khái niệm về rừng 5

1.1.4 Tái sinh rừng 6

1.1.5 Phục hồi rừng 7

1.2 Những nghiên cứu về thành phần loài 7

1.2.1 Thế giới 7

1.2.2 Ở Việt Nam 8

1.3 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống 10

1.3.1 Thế giới 10

1.3.2 Việt Nam 11

1.4 Nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi rừng, khả năng tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy 13

1.4.1 Thế giới 13

1.4.2 Việt Nam 16

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 22

2.3 Nội dung nghiên cứu 22

2.4 Phương pháp nghiên cứu 22

2.4.1 Phương pháp luận 22

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 23

2.4.3 Phân tích và xử lý số liệu 26

2.4.4 Phương pháp điều tra trong nhân dân 29

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30

3.1 Điều kiện tự nhiên 30

3.1.1 Vị trí địa lý 30

3.1.2 Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng 30

3.1.3 Khí hậu, thủy văn 31

3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 32

3.3 Rừng và đất lâm nghiệp 34

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

4.1 Hiện trạng các thảm thực vật sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu 35

4.1.1 Hệ thực vật 35

4.1.2 Các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 36

4.2 Quy luật phân bố cây tái sinh 40

4.2.1 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 40

4.2.2 Phân bố cây tái sinh theo cấp đường kính 44

4.2.3 Phân bố cây tái sinh theo m t ph ng ngang 47

4.3 Nguồn gốc và chất lượng cây tái sinh 50

4.4 Đa dạng về thành phần dạng sống 54

4.5 Cấu trúc hình thái của các trạng thái thảm thực vật 55

1 Kết luận 60

2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

2 FAO (Food and

của Liên Hiệp Quốc

4 IUCN (International union

10 UNDP (Union national

11 WWF (Word widlife fund) : Quỹ bảo vệ động vật hoang dã thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo tiêu chuẩn Drude 28

Bảng 4.1 Thành phần thực vật trong các điểm nghiên cứu 35

Bảng 4.2 Mật độ cây g tái sinh theo cấp chiều cao 41

Bảng 4.3 Phân bố cây g tái sinh theo cấp đường kính ngang ngực 45

Bảng 4.4 Phân bố cây g tái sinh theo m t ph ng ngang 49

Bảng 4.5 Chất lượng của cây tái sinh ở các giai đoạn phục hồi rừng 51

Bảng 4.6 Kết quả phân tích thành phần dạng sống ở KVNC 54

Bảng 4.7 Cấu trúc hình thái theo chiều th ng đứng của các trạng thái thảm cỏ, thảm cây bụi và rừng thứ sinh 56

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí các ODB trong OTC 24

Hình 4.1 Tỷ lệ các taxon trong các ngành của hệ thực vật ở KVNC 35

Hình 4.2 Đồ thị mật độ cây g tái sinh theo cấp chiều cao 41

Hình 4.3 Đồ thị phân bố cây g tái sinh theo cấp đường kính 46

Hình 4.4 Biểu đồ nguồn gốc cây tái sinh 51

Hình 4.5 Biểu đồ chất lượng cây tái sinh 51

Hình 4.6 Tỉ lệ thành phần dạng sống ở KVNC qua từng giai đoạn 54

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Sự phát triển dân số tại Việt Nam đang là một vấn đề nóng, tạo ra sức ép đối với quá trình phát triển kinh tế - xã hội và ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường, dân số và môi trường là hai yếu tố có quan hệ ch t chẽ với nhau Sự phát triển của yếu tố này có mối liên hệ đến sự phát triển của yếu tố kia: Sự biến động của dân số có tác động tích cực hay tiêu cực và sự phát triển bền vững hay không bền vững của môi trường, đ c biệt trong xu thế phát triển kinh

tế xã hội ngày nay thì mối quan hệ trên càng được thể hiện rõ nét

Rừng tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu, đảm bảo chu chuyển Oxy

và các nguyên tố cơ bản khác trên trái đất, duy trì tính ổn định và độ màu mỡ của đất, hạn chế lũ lụt, hạn hán, ngăn ch n xói mòn đất, lượng đất xói mòn của vùng đất có rừng chỉ bằng 10% lượng đất xói mòn của vùng đất không có rừng, rừng làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của các thiên tai, bảo tồn nguồn nước

m t, nước ngầm và làm giảm mức ô nhiễm không khí và nước

Rừng là thảm thực vật của những cây thân g trên bề m t Trái Đất, giữ vai trò to lớn đối với con người như: cung cấp nguồn g , củi, điều hòakhí hậu, tạo ra oxy, điều hòa nước, nơi cư trú động thực vật và tàng trữ các nguồn gen quý hiếm

Một hecta rừng hàng năm tạo nên sinh khối khoảng 300 - 500 kg, 16 tấn oxy (rừng thông 30 tấn, rừng trồng 3 - 10 tấn)

M i người một năm cần 4.000kg O2 tương ứng với lượng oxy do 1.000 - 3.000 m² cây xanh tạo ra trong một năm.Nhiệt độ không khí rừng thường thấp hơn nhiệt độ đất trống khoảng 3 - 5 °C Rừng là nguồn gen vô tận của con người, là nới cư trú của các loài động thực vật quý hiếm

Nếu như tất cả thực vật trên Trái Đất đã tạo ra 53 tỷ tấn sinh khối (ở trạng thái khô tuyệt đối là 64%) thì rừng chiếm 37 tỷ tấn (70%) Và cáccây rừng sẽ thải ra 52,5 tỷ tấn (hay 44%) oxy để phục vụ cho hô hấp của con người,

Vào khoảng thế kỷ XX ở nước ta độ che phủ của rừng còn lại 43% diện tích đất tự nhiên Thì sau 30 năm chiến tranh tiếp theo là giai đoạn mà rừng Việt Nam bị thu hẹp lại khá nhanh Hơn 80 triệu lít chất diệt cỏ cùng 13 triệu tấn bom đạn với 25 triệu hố bom đạn, bom cháy rừng cùng với đội xe ủi đất khổng lồ đã tiêu hủy hơn 2 triệu ha rừng nhiệt đới các loại và diện tích rừng chỉ còn khoảng 9,5 triệu ha, chiếm 29% diện tích cả nước

Năm 1979 - 1981 rừng chỉ còn lại 7,8 triệu ha, chiếm khoảng 24% diện tích cả nước (Viện Điều tra và Quy hoạch rừng), trong đó 10% là rừng nguyên sinh Ở nhiều tỉnh rừng tự nhiên giàu còn lại rất thấp, như Lai Châu còn 7,88%, Sơn La 11,955 và Lào Cai 5,38% Sự suy giảm về độ che phủ rừng ở các vùng này là do mức tăng dân số đã tạo nhu cầu lớn về lâm sản và đất trồng trọt Kết quả đã dẫn tới việc biến nhiều vùng rừng thành đất hoang cằn c i Những khu rừng còn lại ở vùng núi phía Bắc đã xuống cấp, trữ lượng g thấp và bị chia cắt thành những đám rừng nhỏ phân tán

Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp và PTNT, tính đến thời điểm tháng 12 năm 2008 diện tích rừng cả nước là 13,1 triệu ha (chiếm 38,7% tổng diện tích tự nhiên) bao gồm: 10,3 triệu ha rừng tự nhiên và 2,8 triệu ha rừng trồng

Theo số liệu Báo cáo Chương trình điều tra, theo dõi và đánh giá tài nguyên rừng toàn quốc (NFIMAP) chu kỳ III, hơn 2/3 diện tích rừng tự nhiên của Việt Nam được coi là rừng nghèo; Rừng giàu và rừng trung bình chỉ chiếm 4,6% tổng diện tích rừng và phần lớn phân bố tại các vùng núi cao, vùng sâu, vùng xa Trong giai đoạn 1999 - 2005, diện tích rừng tự nhiên giàu giảm 10,2%

và rừng trung bình giảm 13,4% Nhiều diện tích rừng tự nhiên rộng lớn tại vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Bắc đã bị mất trong giai đoạn từ 1991 - 2001

Vì vậy tỷ lệ đất có rừng che phủ của một quốc gia là một chỉ tiêu an ninh môi trường quan trọng (diện tích đất có rừng đảm bảo an toàn môi trường của một quốc gia tối ưu là ≥ 45% tổng diện tích)

Minh Tiến là một xã thuộc huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, Việt Nam Đây là một xã thuộc vùng núi Tam Đảo, Xã nằm ở phía bắc của huyện Đại từ,

có tuyến tỉnh lộ 264 nối giữa hai huyện Đại Từ và Định Hóa đi qua Minh Tiến

tiếp giáp với hai xã Phú Đình và Bình Thành thuộc huyện Định Hóa ở phía bắc, hai xã Phúc Lương và Đức Lương ở phía đông, xã Phú Cường ở phía nam, xã Yên Lãng ở phía tây nam Qua dãy núi Tam Đảo, Minh Tiến tiếp giáp với xã Tân Trào và Lương Thiện của huyện Sơn Dương, tỉnh Tuyên Quang Xã có tọa

độ địa lý là: 21032’28’’ vĩ độ bắc và 105038’16’’ kinh độ đông

Do vị trí địa lý của xã thuộc vùng núi Tam, xã nằm ở phía Bắc của huyện, địa hình phức tạp, chia cắt mạnh Độ cao của xã từ 100- 1400m so với mực nước biển, độ dốc trung bình từ 150

- 250 Nhìn chung địa hình của xã Minh Tiến nói riêng và của huyện Đại Từ nói chung, cùng với khí hậu đất đai phù hợp với nhiều loại cây lâm, nông nghiệp

Trên địa bàn xã có 8 nhóm đất trong đó có 4 nhóm đất chính:

- Đất xám mùn trên núi có chiếm 28,57%

- Đất Feralit phát triển trên đá biến chất chiếm 25,98%

- Đất Feralit phát triển trên phù sa cổ chiếm 22,15%

- Đất phù sa Gley phát triển trên phù sa cổ chiếm 23,44%

Như vậy, đất trên địa bàn vùng nghiên cứu nói chung là phù hợp với các loại cây trồng nông, lâm nghiệp, cây công nghiệp lâu năm đ c biệt là cây Chè,

xã có một số cây chè cổ thụ được đem triển lãm tại vestivan chè năm 2011

Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu cấu trúc và

khả năng tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật ở xã Minh Tiến, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được cấu trúc và đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật ở xã Minh Tiến, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên

- Đề xuất một số biện pháp nhằm đẩy nhanh quá trình tái sinh phục hồi rừng tại địa phương

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa lý luận

Góp phần làm sáng tỏ thêm quy luật tái sinh tự nhiên của thảm thực vật

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp đối với thảm thực vật phục hồi của một số quần xã thực vật tại vùng nghiên cứu

4 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương 2 Mục tiêu, đối tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu Chương 3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu Chương 4 Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết luận và đề nghị

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những khái niệm liên quan

1.1.1 Thảm thực vật

Thảm thực vật (vegetation) là 1 khái niệm quen thuộc, nhiều nhà khoa học

trong nước và nước ngoài định nghĩa khác nhau Theo Thái Văn Trừng (1978)[49], thảm thực vật là các quần thể thực vật phủ lên m t đất như một tấm thảm xanh Theo Trần Đình Lý (1988)[35], thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở 1 vùng cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên toàn bộ bề m t trái đất…

Như vậy, hiểu theo khái niệm nào đi nữa thì thảm thực vật cũng là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể Nó chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi, thảm thực vật thứ sinh…

1.1.2 Thảm thực vật thứ sinh

Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị thay đổi đột ngột ho c bị phá hoại, do những yêu tố tác động từ môi trường như thiên tai, bão, lũ, hạn hán,… ho c do tác động từ con người khai thác sai phương pháp, phá rừng làm nương rẫy quá giới hạn cho phép…

Thảm thực vật thứ sinh thường bao gồm các trạng thái: Thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng tái sinh tự nhiên ở các giai đoạn khác nhau (rừng non, rừng trưởng thành, rừng già…)

Thảm thực vật thứ sinh và thảm thực vật nguyên sinh có sự khác biệt về cấu trúc, thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, khả năng sinh trưởng, phát triển, tái sinh, sinh khối, hoàn cảnh rừng và những yếu tố khác

1.1.3 Khái niệm về rừng

Năm 1964, VN Sukhatrép đề xướng học thuyết sinh địa quần lạc Theo

ông “Rừng là một quần lạc sinh địa Quần lạc sinh địa là tổ hợp các yếu tố

thiên nhiên đồng nhất trên vùng đất xác định (khí hậu, đá mẹ, đất, các điều

kiện khí hậu - thuỷ văn, thực vật, động vật, vi sinh vật) Các yếu tố tự nhiên có vai trò thiết lập ra các mối quan hệ, cùng với các nhóm sinh vật chúng hình thành kiểu trao đổi chất và năng lượng đặc trưng giữa chúng với nhau và với các yếu tố tự nhiên của môi trường sống, nó là một thể thống nhất đang biến động và phát triển” (Dẫn theo Hoàng Chung, 2005)[8]

Theo Trần Đình Lý (1995)[36] đối với rừng thì sự có m t của các loài cây g có chiều cao từ 3m trở lên và độ tàn che (k) của chúng là thông số cho thấy trạng thái của rừng g , nếu k < 0,3 là đất chưa có rừng, nếu k = 0,3 - 0,6 là rừng thưa (rừng non), nếu k > 0,6 là rừng kín Đối với rừng vầu, nứa theo tiêu chuẩn tại điểm c mục 2 điều 7 quy phạm QPN 21-98 độ che phủ đạt trên 80%, nhưng điểm bổ sung là độ che phủ tính cho cả vầu, nứa và cây g h n giao

1.1.4 Tái sinh rừng

Tái sinh rừng được nhiều nhà lâm học nghiên cứu và đề xuất các khái niệm khác nhau Xét về phương diện lý luận, khái niệm tái sinh rừng gồm cả hai thuật ngữ:

“Restoration” thuật ngữ dùng để diễn đạt sự hoàn trả, sự l p lại của toàn bộ quần xã

sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên (Jordan, Peter và Allan, 1988) và

thuật ngữ “Rehabitilation” chỉ sự phục hồi lại và đã được hiểu là những xúc tiến,

quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái (Schereckenbeg, Hadley và Dyer, 1990)

Tái sinh (Regeneration) là thuật ngữ chỉ khả năng tự tái tạo, tự phục hồi

từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể ho c cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên

Tái sinh rừng (Forest regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà

khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (sự phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng Căn cứ vào nguồn giống, người ta chia 3 mức độ tái sinh:

- Tái sinh nhận tạo: Nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp

- Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo nguồn hạt cho quá trình tái sinh

- Tái sinh tự nhiên: Nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên

Ở Việt Nam, theo Phùng Ngọc Lan (1986)[29] theo nghĩa rộng tái sinh rừng được hiểu là sự tái sinh của cả hệ sinh thái rừng, theo nghĩa hẹp tái sinh rừng là sự phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây g

Như vậy, tái sinh rừng là chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng, lớp cây con đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó Vì đ c điểm đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đ c thù của hệ sinh thái rừng Trong luận văn, tái sinh rừng được hiểu là quá trình phục hồi các thành phần của hệ sinh thái rừng

1.1.5 Phục hồi rừng

Theo Trần Đình Lý, Đ Hữu Thư (1995)[36] thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây g là yếu tố cấu thành chủ yếu Đó là một quá trình sinh địa rất phức tạp qua nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây g bắt đầu khép tán

Các giải pháp phục hồi rừng tùy theo mức độ tác động của con người: Phục hồi nhân tạo (trồng rừng) phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh)

1.2 Những nghiên cứu về thành phần loài

Longchun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã rút ra kết luận: khi nương rẫy bỏ hóa được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài, bỏ

hóa 19 năm thì có 60 họ, 134 chi và 167 loài (Dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000[2]và Phạm Ngọc Thường, 2003[48]) Chỉ số loài đa dạng tăng dần theo thời gian bỏ hóa, ở 19 năm chỉ số đa dạng về họ tăng gấp 3, đa dạng về chi tăng gấp 7 đa dạng về loài tăng gấp 8

Phan Kế Lộc (1978)[32] phát hiện 20 loài cây có tannin thuộc họ Trinh

nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tannin

Thái Văn Trừng (1978)[49] thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ

Hoàng Chung (1980)[7] khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ

Phan Nguyên Hồng (1991)[23] lập danh mục cùng với một số chỉ tiêu khác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài cây ngập m n điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập m n

Phạm Hoàng Hộ (1991 -1993)[21] trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê

số loài hiện có của hệ thực vật là 10.500 loài gần đạt số lượng 12000 loài theo

dự đoán của các nhà khoa học

Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1994)[13] nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của savan bụi và đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau

Đ Tất Lợi (1995) khi nghiên cứu các loài cây thuốc đã công bố 798 loài thuộc 164 họ có ở hầu hết các tỉnh nước ta

Nguyễn Nghĩa Thìn (1997)[46] tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận 2393 loài thực vật bậc thấp và 1373 loài thực vật bậc cao thuộc 2524 chi, 378 họ

Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban (2000)[15] nghiên cứu sự biến động thành phần loài thực vật sau nương rẫy ở huyện con Cuông, Nghệ An nhận xét rằng: do ảnh hưởng của canh tác nương rẫy nên thành phần loài và số lượng cây g trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giản hóa để tái ổn định

Trần Đình Đại (2001)[16] căn cứ vào kết quả điều tra thực địa, mẫu vật lưu giữ tại các phòng tiêu bản đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng Tây Bắc Bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1050 chi và 3074 loài thuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch

Đ ng Kim Vui (2002)[52] nghiên cứu đ c điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy đề làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận: giai đoạn phục hồi 1 - 2 tuổi, thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ, trong đó họ Hòa thảo có số lượng lớn nhất là 10 loài, sau đó là họ Thầu Dầu (6 loài)…; giai đoạn 3 - 5 tuổi

có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5 - 10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn

11 - 15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ

Phạm Ngọc Thường (2003)[48] khi nghiên cứu đ c điểm quá trình tái sinh tự nhiên sau nương rẫy ở Bắc Kạn kết luận: quá trình phục hồi sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như nguồn giống, địa hình, thoái hóa đất, con người Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực vật cây g , trên đất tốt nhiều nhất 11 - 25 loài, trên đất xấu 8 - 12 loài

Lê Ngọc Công (2004)[12] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ,

468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây g quý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến…

Vũ Thị Liên (2005)[31] khi nghiên cứu một số kiểu thảm thực vật ở Sơn

La đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ

1.3 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống

1.3.1 Thế giới

Đầu tiên là Humbon (1805) đã đề nghị phân loại thực vật theo hình dạng ngoài và đã xác định được 19 dạng thực vật, trong đó có các kiểu như hòa thảo, dương xỉ, dây leo (Dẫn theo Hoàng Chung, Quần xã học thực vật, 2005)

Warming (1901) là người đầu tiên đưa ra khái niệm dạng sống thực vật I.K.Patsoxki (1915) chia thảm thực vật thành 6 nhóm: thực vật thường xanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trên m t đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lùi vào thời kì bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm (Dẫn theo Hoàng Chung, Quần xã học thực vật, 2005)

G.N.Vuxoxki (1915) chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm và lớp cây hàng năm

Braun - Blanquet (1951) đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tính liên tuc hay đơn độc của loài đó chia thành 5 thang: mọc lẻ; mọc thành vạt; mọc thành dải nhỏ; mọc thành vạt lớn và mọc thành khóm lớn

Trong rất nhiều cách phân loại dạng sống thì bảng phân loại dạng sống của Raunkiaer (1934)[57] là được nhiề người công nhận Ông đã dùng vị trí chồi so với m t đất và đ c điểm của nó vào thời kỳ khó khăn nhất cho sự sinh trưởng của thực vật (tức là lúc điều kiện khó khăn nhất loài đó tồn tại ở dạng nào) đề làm cơ sở phân loại

The Raunkiaer có chia 5 nhóm dang sống cơ bản:

1 Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên m t đất

2 Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát m t đất

3 Hemicryphytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn

4 Crytophytes(Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5 Therophytes(Th): nhóm cây sống 1 năm

Cơ sở phân chia dạng sống của Raunkiaer dựa trên sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm, từ việc tổ hợp các dầu hiệu thích nghi ông chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí chồi nằm ở đâu trên m t đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm Trong nhóm 5 dạng sống đó ông còn chia ra các nhóm gồm tất cả 30 nhóm dạng sống Ông đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau trên Trái đất (SB):

SB = 46Ph + 9Ch + 26He + 6Cr + 13Th

Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảm bảo tính khoa học, đơn giản, dễ áp dung Vì vậy trong công trình nghiên cứu của mình tôi chọn cách phân chia dạng sống tại khu vực nghiên cứu theo Raunkiaer

Xêrêbriacốp (1962, 1964) đưa ra bảng phân loại dạng sống mang tính chất sinh thái học hơn của Raunkiaer Ngoài việc sử dụng những dấu hiệu hình thái sinh thái, Xêrêbriacốp sử dụng cả những dấu hiệu như ra quả nhiều lần hay một lần trong cả đời của cá thể Trong bảng phân loại ông có chia ra các đơn vị, bao gồm: ngành, kiểu, lớp và lớp phụ trong đó bao gồm cả dạng sống của thực vật có hoa, hạt trần và không bao gồm cây thủy sinh

Canon (1911), là người đầu tiên đưa ra bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo, sau đó hàng loạt bảng đã được đưa ra Với cây thảo, đ c điểm phần dưới đất đứng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức

độ khắc nhiệt khác nhau của môi trường sống, là phần sống lâu năm của cây (Dẫn theo Hoàng Chung, Quần xã học thực vật, 2005)

1.3.2 Việt Nam

Doãn Ngọc Chất (1969), nghiên cứ dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ Hòa thảo Thái Văn Trừng (1978)[49] cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam

Hoàng Chung (1980)[7], khi thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ Bắc Việt Nam, ông đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản (cây g , cây bụi, cây thân bò, cây bụi nhỏi, câybụi nhỏ thân bò, cây nửa bụi, cây thảo lâu năm có rễ cái,

hệ rễ chùm sống lâu năm, cây thảo có hệ rễ chùm sống lâu năm có thân bò, cây thảo mọc thành búi thưa sống lâu năm, cây thảo mọc thành búi dày sống lâu năm, cây thảo sống lâu năm có thân rễ dài, cây thảo sống lâu năm có thân rễ dài và thân

bò, cây thảo một năm có rễ cái, cây thảo một năm có hệ rễ cái có thân bò, cây thảo một năm có hệ rễ chùm) và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên

Lê Trần Chấn (1990)[5] khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn, tỉnh Hòa Bình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phương pháp của Raunkiaer Tuy nhiên tác giả đã dựng thêm ký hiệu để chi tiết hóa một số dạng sống (a

ký sinh; b bì sinh; c dây leo; d Cây chồi trên thân thảo) Tác giả không xếp phương thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản mà chỉ coi đây là những dạng phụ

Phan Nguyên Hồng (1991)[23], khi nghiên cứu hình thái thảm thực vật rừng ngập m n Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây g (G), cây bụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây g thấp ho c dạng cây bụi (G/B), ký sinh (K), bì sinh (B)

Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Bá Thụ (1996)[30] đã xây dựng dạng sống của hệ thực vật vườn quốc gia Cúc Phương là:

SB= 57,8Ph + 10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 11,0Th Phạm Hồng Ban (2000)[2], nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái sau nương rẫy vùng Tây Nam, Nghệ An phân chia dạng sống, phổ dạng sống là:

SB= 67,09Ph + 7,33Ch + 12,62He + 8,53Cr + 4,09Th Phan Ngọc Thường (2003)[48], khi nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở Thái Nguyên, Bắc Kạn đã cho kết quả phổ dạng sống của hệ thực vật là:

SB= 56,37Ph + 12,73Ch + 14,23He + 8,80Cr + 7,87Th Nguyễn Thế Hưng (2003)[26] khi nghiên cứu dạng sống thực vật trong các trạng thái thảm thực vật tại Hoành Bồ, Quảng Ninh đã kết luận về phổ dạng sống của hệ thực vật là:

SB= 60,9Ph + 8,02Ch + 13,27He + 7,47Cr + 10,8Th

Vũ Thị Liên (2005)[31], phân chia dạng sống thực vật trong thảm thực vật sau nương rẫy ở Sơn la theo thang phân loại của Raunkiaer Kết quả phổ dạng sống như sau:

SB= 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th Hoàng Chung (2008)[9] khi nghiên cứu thực vật trong đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam, đãphân chia 8 kiểu dạng sống chính là: kiểu cây g , kiểu cây bụi, kiểu cây bụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiểu thực vật có khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm

1.4 Nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi rừng, khả năng tái sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy

1.4.1 Thế giới

1.4.1.1 Nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi rừng

Hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ,tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đ c điểm phân bố, sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây g lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre.ad, 1930; Richards 1933 - 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun

và Gilbert, 1954; Joné, 1955 - 1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969) Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định

Van Steenis (1956), đã nghiên cứu hai đ c điểm tái sinh phổ biễn của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng Các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức

ch t tái sinh Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961, 1963)

Với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức ch t dần tái sinh dưới tán

ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức ch t dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh được Baur (1976)[3] tổng kết trong tác phần: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa

Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, Aubreville (1938) đã khái quát hóa của hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế

Vì vậy, lý luân của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho các biện pháp

kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra

P.W.Richards (1952)[56], Bernard Rollet (1974) nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố

số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số ít

có phân bô Poison

G.N.Baur (1976)[3] cho rằng sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nẩy mầm và phát triển của cây mầm ảnh hưởng này không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh Ở những quần tụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành

và mật độ cây tái sinh thường khá lớn

Xannikow (1976) và Vipper (1973) trong nghiên cứu tái sinh rừng nhận thấy, tầng cây cỏ và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất m t đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây g Những quần tụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dường khoáng

do đó thảm cỏ và thảm cây bụi sinh tưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây g tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng

Về phương pháp điề tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1972), với diện tích ô đo đếm

từ 1 đến 4 m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tính hình tái sinh rừng Đề giảm sai sô trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “ điều tra chẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau (Theo P.W.Richards 1952[56])

X.V.Below (1983) nhấn mạnh phải áp dụng thống kê toán học để điều tra

và đánh giá tái sinh Việc phân tích chi tiết lý luận các phương pháp thống kê toán học trong điều tra và đánh giá tái sinh rừng được trình bày rõ trong các công trình nghiên cứu của G Smith (1967) và V.I.Vasilevich (Dẫn theo Phạm Ngọc Thường, 2003[48])

Như vậy các công trình nghiên cứu về tái sinh trên thế giới chủ yếu tập trung với phương pháp nghiên cứu, ảnh hưởng của các nhân tố đến cây tái sinh, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi, đ c biệt ở rừng nhiệt đới Đó là cơ sở để xây dựng các phương thức lâm sinh hợp lý nhằm thúc đẩy quá trình tái sinh có hiệu quả và bền vững

1.4.1.2 ghiên cứu về tái sinh, phục hồi thảm thực vật sau nư ng r y

F.A.Bazzaz (1968) khi nghiên cứu quả trình diễn thể phục hồi thảm thực vật trên đất sau trồng trọt bỏ hoang ở vùng núi cai Shawnee, Illios (Mỹ) đã đi đến kết luận rằng xói mòn đất có ảnh hưởng lâu dài đến diễn thể, ảnh hường này thể hiện ở mật độ cây, tổng diện ngang của rừng đang phục hồi (Dẫn theo

Lê Đồng Tấn, 2000[43])

H.Lamprecht et al (1989), Warner (1991), Rouw (1991) khi nghiên cứu diễn thế đều cho rằng: đầu tiên đám nương rẫy được các lào cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây g tiên phong được gieo giống từ vùng lân cận h trợ cho việc hình thành quần tụ các loài cây g Những cây g tiên phong chết

đi sau 5 - 10 năm và được thay dần bằngcác cây rừng mọc chậm, ước tính phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng rừng nguyên sinh ban đầu (Dẫn theo Phạm Ngọc Thường, 2003)

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của canh tác nương rẫy đến môi trường Brunig

và cộng sự (1975), đã chứng minh canh tác nương rẫy ở Sabah - Malaysia trong thời gian canh tác đã gây ra mức độ xói mòn từ 0.5 - 2mm đất (10 - 40 tấn/ha) trên đất rừng tự nhiên (Dẫn theo Phạm Ngọc Thường, 2003[48])

Saldarraga (1991), khi nghiên cứu tại 24 điểm thuộc vùng rừng nhiệt dới

ở Colombia và Venezuela nhận xét: sau khi bỏ hóa số lượng loài thực vật tăng dần từ gian đoạn đầu đến giai đoạn rừng thành thục Thành phần các loài cây trưởng thành phụ thược tỷ lệ các loài nguyên thủy mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác khu vực đó (Dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000[2])

Ramakrisnan (1981-1992), nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1- 20 năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hóa

Như vậy, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về khả tăng tái sinh của thảm thực vật sau canh tác nương rẫy, các công trình chủ yếu tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của canh tác nương rẫy đến môi trường, sự thay dổi và tính đa dạng của các loài qua các giai đoạn phục hồi rừng, những công trình trên chưa đi sâu vào nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên phục hồi rừng ở trạng thái sau nương rẫy

1.4.2 Việt Nam

1.4.2.1 Nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi rừng

Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học và một phần công bố trên các tạp chí

Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tái sinh tự nhiên theo các “loại hình thực vật ưu thế” rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tình (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962

- 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, chất lượng cây tái sinh Vũ Đình Huề (1969)[24] đã phân chia khả năng tái sinh và chất lượng tái sinh thành 5 cấp độ đó là cây tái sinh rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu

Vũ Đình Huề (1975)[25] đã tổng kết về tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đ c điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây g ; dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây g mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố cây không đồng đều trên m t đất rừng Với những kết quả đó, tác giả đã xây dựng biết đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tượng rừng là rộng miền Bắc nước ta

Thái Văn Trừng (1978)[49], trong “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đã nhấn mạnh một nhân tố sinh thái trong nhóm nhân tố khí hậu đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên của các xã hợp trong thảm thực vật rừng,

đó là nhân tố ánh sáng

Vũ Tiền Hinh (1991)[20], khi nghiên cứu đ c điểm tái sinh tự nhiên của rừng tự nhiên ở 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 quan ch t chẽ Các loài có hệ số tổ thành ở tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành ở tầng tái sinh cũng vậy

Nguyễn Vạn Thường (1991)[47], đã tổng kết và đưa ra kết luận về tình hình tái inh tự nhiên ở một số khu rừng miền Bắc Việt Nam như sau: Hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây g tiếp diễn liên tục, không mang tính chất chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều, số cây mạ có chiều cao

nhỏ hơn 20cm chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khách nhau Những loài cây g cứng sinh trưởng châm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thâm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên

Đinh Quang Diệp (1993)[18] đã nghiên cứu tái sinh tự nhiện ở rùng Khộp vùng Easup, ĐăcLắk đã kết luận: độ tàn che, độ dày rậm của thảm tươi, thảm mục, lứa rừng và điều kiện lập địa là những nhân tố ảnh hướng đến số lượng và chất lượng cây tái sinh dưới tán rừng, sự khô hạn và lứa rừng là hai nhân tố tạo nên hiện tượng cây “đòi chồi” Quy luật phân bố cây trên m t đất theo tác giả là khi tăng diện tích thì lớp cây tái sinh có phân bố cụm

Lê Mộng Chân (1994)[6] khi điều tra tổ thành loài cây ở vùng núi cao vườn quốc gia Ba Vì, ông cho rằng mật độ cây tái sinh tốt trong khoảng từ

4100 - 7440 cây/ha Cây có triển vọng chiếm trên 60%, thành phần cây tái sinh phần lớn là những cây chịu bóng

Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1994)[34] khi nghiên cứu về khoanh nuôi và phục hồi rừng đã cho răng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắc các yếu tố về môi trường và các quy luật tự nhiên tác động lên thảm thực vật Qua đó xác định các điều kiện cần và đủ để tác động của con người đi đúng hướng Quá trình đó được gọi là xúc tiền tái sinh tự nhiên

Trần Xuân Thiệp (1995)[45] đã đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về lượng, chất lượng của tái sinh tự nhiên và rừng phục hồi Qua đó, tác giả kết luận: rừng phục hồi vùng Đông Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện có, lớn nhất so với các vùng khác còn rừng Tây Bắc phần lớn là diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy

Lê Ngọc Công (2004)[12], khi nghiên cứu quá trình phục hồi bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng giai đoạn đầu của quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1 - 6 năm) mật độ cây tăng lên sau đó giảm Quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quả trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây

1.4.2.2 Nghiên cứu về tái sinh, phục hồi thảm thực vật sau nư ng r y

Đào Công Khanh (1965)[27], trong “Trồng, bảo vệ rừng trong sản xuất

và khai hoang”, tác giả nhận định phục hồi rừng trong sản xuất nương rẫy gồm các công tác cụ thể, đó là: thực hiện thâm canh và định cư, xây dựng quy hoạch phục hồi rừng, trồng rừng trong sản xuất nương rẫy; phục hồi rừng sau nương rẫy; phát triển ruộng nương bậc thang

Trần Đính Lý, Đ Hữu Thư (1995)[36], khi nghiên cứu khả năng tái sinh diễn thế và quá trình sinh trưởng phát triển của thảm thực vật trên đất rừng sau nương rẫy tại Kon Hà Nừng cho rằng khả năng tái sinh rừng sau nương rẫy tại Kon Hà Nừng là tốt và cần có biện pháp tác động làm lâm sinh đề tạo điều kiện cho cây g phát triển tốt hơn

Lâm Phúc Cố (1994)[11], khi nghiên cứu rừng thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông, Mù Căng Chải, Yên Bái đã có kết luận diễn thế thứ sinh thảm thực vật sau nương rẫy ở Púng Luông theo chiều hường đi lên tiến tới rừng cao đỉnh (rừng thành thục) Tổ thành loài cây tăng dần theo các giai đoạn diễn thế

từ 4 loài (dưới 5 năm) tăng dần lên 5 loài (trên 25 năm) Rừng được phục hồi

có tầng cây g giao tán ở thời gian 10 tuổi và đạt độ tản che 0,4

Các công trình nghiên cứu với chuyên đè về canh tác nương rẫy như: đánh giá hiện trạng canh tác nương rẫy ở Tây Nguyên (1998- 1999) (Đ Đình Sâm và cộng sự) Canh tác nương rẫy của một số dân tộc thiểu số ở Tây Nguyên (Võ Đại Hải, Trần Văn Con, Nguyên Xuân Quát và cộng sự) Các tác giả của những công trình nghiên cứu này đã phân tích khá sâu sắc về tập quán canh tác nương rẫy ở Tây Nguyên và các chính sách, giải pháp sử dụng hợp lý đất rừng (theo Viện khoa học Lâm nghiệp 200[51])

Lê Đồng Tấn (2000)[43], nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: khi độ dốc tăng mật đô cay tái sinh giảm dần từ chân đồi lên đỉnh đồi; mức độ thoái hóa đất ảnh hưởng đến mật độ, số lượng loài cây và tổ thành loài cây; tổ hợp loài cây ưu thể trên ba vị trí địa hình

chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi và ở ba cấp độ dốc là giống nhau, sự khác nhau chính là tổ thành các loài trong tổ hợp đó Kết quả cho thấy thảm thực vật tái sinh 4 năm có 41 loài, 10 năm có 56 loài, 14 năm có 53 loài Như vậy, số loài cây tái sinh tăng dần từ 4 tuổi đến 10 tuổi

Phạm Hồng Ban (2000)[2], nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinh thái sau nương rẫy ở vùng Tây Nam - Nghệ An đã xác định hệ thực vật ở vùng đệm Pù Mát (Nghệ An) khá đa dạng về thành phần loài, gồm 586 loài, thuộc

334 chi, 105 họ thực vật bậc cao có mạch

Tóm lại: ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về thảm thực vật tái sinh sau nương rẫy, các công trình nghiên cứu đều đánh giá khả năng tái sinh phục hồi rừng phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa hình, tập quán canht

ác, chính sách, giải pháp sử dụng hợp lý đất rừng Quá trình tái sinh phục hồi rửng trải qua các giai đoạn của quá trình diễn thể đi lên kết quả của quá trính diễn thế đi lên hình thành nên kiểu rừng thứ sinh thành thục

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Về lý luận: Thông qua nghiên cứu đ c điểm cấu trúc và tái sinh tự

nhiên của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại xã Minh Tiến - Huyện Đại

Từ - Tỉnh Thái Nguyên góp phần bổ sung thêm những hiểu biết về đ c điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy, làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc tác động các biện pháp lâm sinh trong việc phục hồi tái sinh

tự nhiên và bảo vệ quần xã thực vật tại KVNC

- Về thực tiễn:

+ Xác định một số đ c điểm cấu trúc của một số quần xã rừng tái sinh sau nương rẫy

+ Xác định được thành phần dạng sống của cây tái sinh

+ Xác định một số đ c điểm của lớp cây g tái sinh sau nương rẫy

+ Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi tái sinh tự nhiên, nâng cao tính bền vững, bảo vệ tính đa dạng của hệ sinh thái rừng

- Xác định được cấu trúc và đánh giá được khả năng tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật ở xã Minh Tiến, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên

- Đề xuất một số biện pháp nhằm đẩy nhanh quá trình tái sinh phục hồi rừng tại địa phương

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Do điều kiện thời gian và kinh phí có hạn, tôi chọn đối tượng nghiên cứu

là rừng tái sinh sau nương rẫy tại xã Minh Tiến, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên ở 5 độ tuổi:

- Thảm thực vật tái sinh sau nương rẫy từ 1 - 3 năm

- Rừng tái sinh sau nương rẫy từ 5 - 6 năm

- Rừng tái sinh sau nương rẫy từ 8 - 9 năm

- Rừng tái sinh sau nương rẫy từ 11 - 12 năm

- Rừng tái sinh sau nương rẫy từ 14 - 15 năm

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu về cấu trúc và khả năng tái sinh của cây g trong một số quần xã thực vật tại xã Minh Tiến, Huyện Đại Từ, Tỉnh Thái Nguyên

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Hiện trạng thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

- Sự thay đổi số lượng loài cây theo nhóm dạng sống

- Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

- Phân bố cây tái sinh theo cấp đường kính ngang ngực (D1.3)

- Phân bố cây g theo m t ph ng nằm ngang

- Xác định mật độ, nguồn gốc và đánh giá chất lượng cây tái sinh

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.4.2.1 Thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế- xã hội

Sử dụng phương pháp kế thừa có chọn lọc trong thu thập số liệu cơ bản

về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế- xã hội của khu vực nghiên cứu Phỏng vấn trực tiếp và thu thập các thông tin từ các cơ quan chức năng như: Uỷ ban nhân dân xã Minh Tiến, UBND huyện Đại Từ, Hạt kiểm lâm huyện Đại Từ, Chi cục Lâm nghiệp tỉnh Thái Nguyên… Đồng thời tham khảo các tài liệu của các tác giả trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

Các tài liệu thu thập bao gồm:

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên (Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu thuỷ văn, điều kiện đất đai)

- Tài liệu về dân sinh, kinh tế- xã hội

- Bản đồ tài nguyên rừng

- Các tài liệu báo cáo có liên quan

2.4.2.2 Phư ng pháp phân chia giai đoạn phục hồi

Vận dụng quan điểm và phương pháp luận trên để phân chia đối tượng nghiên cứu thành các giai đoạn kế tiếp nhau Các giai đoạn được phân chia theo thời gian bỏ hoá M i giai đoạn có đ c trưng về tổ thành loài cây, mật độ, độ che phủ và cấu trúc khác nhau Theo đó chúng tôi phân thời gian bỏ hoá thành 5 giai đoạn:

- Giai đoạn I: 1 - 3 năm

- Giai đoạn II: 5 - 6 năm

- Giai đoạn III: 8 - 9 năm

- Giai đoạn IV: 11 - 12 năm

- Giai đoạn V: 14 - 15 năm

2.4.2.3 Thu thập các số liệu tại khu vực nghiên cứu

Phương pháp tổng quát được áp dụng để giải quyết các nội dung nghiên cứu của đề tài là điều tra thu thập mẫu vật và các số liệu ngoài thực địa

Phương pháp cụ thể được áp dụng để tiến hành nghiên cứu các nội dung của đề tài là phương pháp điều tra nghiên cứu theo tuyến và theo ô tiêu chuẩn

của Hoàng Chung (2008)[9]

2.4.2.4 Điều tra s bộ theo tuyến (TĐT)

Dựa trên bản đồ địa hình của khu vực, hồ sơ quản lí rừng của xã và các tài liệu thu thập được chúng tôi xác định tuyến điều tra (TĐT) Các TĐT có hướng vuông góc với đường đồng mức chính và được đánh dấu trên bản đồ Chiều rộng của TĐT là 2 m Khoảng cách giữa các TĐT là 50-100m tuỳ vào địa hình cụ thể của từng quần xã thực vật

Quan sát thống kê tất cả các loài đã g p trên TĐT như: tên loài (tên khoa học hay tên địa phương), thống kê thành phần dạng sống theo Raunkiaer (1943)

2.4.2.5 Điều tra chi tiết theo ô tiêu chuẩn (OTC)

Dọc theo tuyến điều tra bố trí 4 - 6 ô tiêu chuẩn (OTC); m i OTC có diện tích 400 m2 (20 x 20m) đối với rừng thứ sinh, 4m2 (2 x 2m) đối với thảm cây bụi và 1m2

(1 x 1m) đối với thảm cỏ

Trên các OTC 400 m2 bố trí các ô dạng bản (ODB) nằm trên đường các đường chéo, các góc vuông và các cạnh sao cho tổng diện tích các ODB phải đạt từ 1/3 diện tích OTC trở lên Kích thước ODB là 4m2

(2 x 2m), ngoài ra, dọc hai bên tuyến điều tra cũng đ t các ODB phụ để thu thập số liệu bổ sung

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí các ODB trong OTC

Tại m i OTC mô tả vị trí địa lý, hướng phơi, độ dốc, độ cao tương đối, lịch sử hình thành, thời gian phục hồi, đ c trưng thổ nhưỡng; thống kê các thông tin về thành phần loài, dạng sống, chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính thân cây (D1.3), phân tầng và độ phủ (%) vào phiếu điều tra

+ Tên loài cây tái sinh, loài nào chưa rõ thì thu mẫu để xác minh

+ Số lượng cây trong loài

+ Đo chiều cao thân cây: đo đếm toàn bộ những cây có chiều cao Hvn từ 4m trở xuống và chiều cao dưới cành (Hdc) đo bằng sào có chia vạch đến 0,1m; đối với những cây cao trên 4m đo bằng thước Blumeleiss theo nguyên tắc lượng giác (trị số trung bình của 3 lần đo)

+ Đo đường kính thân cây tại D1.3 (điểm cách m t đất 1.30 m - D1,3), với những cây có đường kính từ 2,5cm đến 20cm đo trực tiếp bằng thước kẹp với

độ chính xác 0,1cm; các cây có đường kính  20cm đo chu vi bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính - chu vi để tính đường kính tương ứng

Trong m i OTC, mô tả vị trí địa lý, hướng phơi, độ dốc, độ cao tương đối, lịch sử hình thành, thời gian phục hồi, đ c trưng thổ nhưỡng, điều tra về thành phần loài, kiểu dạng sống (dựa trên sự phân chia nhóm dạng sống của Raunkiaer - 1934, số lượng cây, chiều cao, độ che phủ, sự phân tầng

+ Đo đường kính tán cây g (Dt): đo bằng thước dây và sào trên hình chiếu th ng đứng của tán lá, sau đó tính trị số trung bình

+ Độ che phủ: được xác định bằng quan trắc và ước tính tỷ lệ phần trăm diện tích đất bị thảm thực vật che phủ Độ che phủ được tính theo tỷ lệ phần trăm

+ Điều tra về thành phần và mật độ cây tái sinh tự nhiên trong 1 ô Xác định nguồn gốc cây tái sinh (cây chồi, cây hạt)

+ Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 mức: tốt, trung bình, kém

- Cây tốt: là những cây có tán lá phát triển đều đ n, tròn, xanh biếc, thân tròn th ng, không bị khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh

- Cây trung bình: là những cây có tán lá bình thường, ít khuyết tật

- Cây kém: là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh

+ Đo chiều cao cây tái sinh tự nhiện: Để đánh giá cây tái sinh theo cấp chiều cao phân chia cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao:

a, Mật độ cây tái sinh: tính theo cây/ha theo công thức

n: số lượng cá thể của loài ho c tổng số cá thể trong các OTC

n N

n



 

Nếu ni  5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành

Nếu ni  5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành

- Hệ số tổ thành loài cây (H) được tính theo công thức:

n K

b, Phân bố cây theo cấp đường kính (n/D1.3) và theo cấp chiều cao (n/Hvn)

Sử dụng công thức của Hopman để chia cự li cấp chiều cao và cấp đường kính:

- Với chiều cao: m i cấp lệch nhau 50cm

- Với đường kính: m i cấp lệch nhau 0,5cm

c, Phân bố cây theo m t ph ng nằm ngang:

Để nghiên cứu cây tái sinh trên bề m t đất rừng có thể sử dụng phương pháp đo khoảng cách từ một điểm ngẫu nhiên đến 6 cây tái sinh gần nhất Khi

đó phân bố Poisson được sử dụng tiêu chuẩn U của Clark và Evan để đánh giá, khi lượng mẫu đủ lớn (n = 36) qua đó dự đoán được giai đoạn phát triển của quần xã thực vật trong vùng:

Trong đó x là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất của n lần quan sát

 là mật độ cây tính trên một đơn vị diện tích tương ứng

n là số lần quan sát Nếu U  1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều

Nếu U  -1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm

d, Đánh giá nguồn gốc cây tái sinh, chất lượng cây tái sinh theo cấp chất lượng được tiến hành trên cơ sở thống kê số lượng cây tái sinh theo từng cấp chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh từ hạt hay từ chồi rồi tính (%) trong tổng

số theo công thức sau:

- Xác định mật độ cây tái sinh: việc xác định mật độ cây tái sinh là thống kê toàn bộ số cây tái sinh trên một đơn vị diện tích (thường là ha), được tính bằng công thức:

N là mật độ cây tái sinh

S là diện tích ô dạng bản điều tra tái sinh (m2

)

n là số lượng cây tái sinh điều tra

e) Xác định độ che phủ bằng mắt thường và tính theo tỉ lệ % diện tích đất bị thảm thực vật che phủ Độ nhiều của thảm tươi, cây bụi xác định theo tiêu chuẩn Drude

Bảng 2.1 Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo tiêu chuẩn Drude

Gr Thực vật phân bố không đều, mọc từng khóm

2.4.4 Phương pháp điều tra trong nhân dân

Trong quá trình đi thực địa kết hợp trực tiếp phỏng vấn người dân địa phương ho c các cơ quan chuyên môn hạt kiểm lâm, Ủy ban nhân dân xã để nắm thêm được các thông tin về điều kiện tự nhiên, xã hội ở khu vực nghiên cứu trạng thái của rừng, tên các loài thực vật, những tác động của con người và động vật đến hệ thực vật rừng

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

độ địa lý là: 21032’28’’ vĩ độ bắc và 105038’16’’ kinh độ đông

3.1.2 Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng

3.1.2.1 Địa hình

Do vị trí địa lý của xã thuộc vùng núi Tam, xã nằm ở phía Bắc của huyện, địa hình phức tạp, chia cắt mạnh Độ cao của xã từ 100- 1400m so với mực nước biển, độ dốc trung bình từ 150

- 250 Nhìn chung địa hình của xã Minh Tiến nói riêng và của huyện Đại Từ nói chung, cùng với khí hậu đất đai phù hợp với nhiều loại cây lâm, nông nghiệp

3.1.2.2 Đất đai, thổ nhưỡng

Trên địa bàn xã có 8 nhóm đất trong đó có 4 nhóm đất chính:

- Đất xám mùn trên núi có chiếm 28,57%

- Đất Feralit phát triển trên đá biến chất chiếm 25,98%

- Đất Feralit phát triển trên phù sa cổ chiếm 22,15%

- Đất phù sa Gley phát triển trên phù sa cổ chiếm 23,44%

Như vậy, đất trên địa bàn vùng nghiên cứu nói chung là phù hợp với các loại cây trồng nông, lâm nghiệp, cây công nghiệp lâu năm đ c biệt là cây Chè,

xã có một số cây chè cổ thụ được đem triển lãm tại vestivan chè năm 2011