nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật sau nương rẫy ở xã tam hiệp, huyện yên thế, tỉnh bắc giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐỖ THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA CÁC LOÀI CÂY GỖ TRONG THẢM THỰC VẬT SAU NƯƠNG RẪY Ở XÃ TAM HIỆP, HUYỆN YÊN THẾ, TỈNH BẮC GIA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC

VÀ KHẢ NĂNG TÁI SINH CỦA CÁC LOÀI CÂY GỖ TRONG THẢM THỰC VẬT SAU NƯƠNG RẪY Ở XÃ TAM HIỆP, HUYỆN YÊN THẾ, TỈNH BẮC GIANG

Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC

Mã số: 60.42.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thế Hưng

THÁI NGUYÊN - 2012

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với

sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Thế Hưng (Trường ĐHQG Hà Nội ) Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 04 năm 2012

Tác giả

Đỗ Thanh Huyền

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thế Hưng (Trường

ĐHQG Hà Nội) đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn

thiện luận văn thạc sỹ

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo trong Ban Chủ nhiệm khoa

Sinh - KTNN, khoa Sau Đại học - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên,

cùng các thầy cô đã nhiệt tình giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi

trong học tập và nghiên cứu khoa học

Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ Hạt kiểm lâm huyện Yên thế, các tổ

chức, cá nhân đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được học tập và hoàn thành

luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên,

giúp đỡ tôi về nhiều mặt trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 20 tháng 04 năm 2012

Tác giả

Đỗ Thanh Huyền

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục i

Danh mục các chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng, biểu đồ v

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3

3 Ý nghĩa của đề tài 3

4 Cấu trúc của luận văn 3

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Khái niệm thảm thực vật 4

1.2 Những nghiên cứu về thành phần loài 4

1.2.1 Thế giới 5

1.2.2 Ở Việt Nam 5

1.3 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống 8

1.3.1 Thế giới 8

1.3.2 Việt Nam 10

1.4 Những công trình nghiên cứu về khả năng tái sinh phục hồi rừng 11

1.4.1 Khái niệm về tái sinh 11

1.4.2 Nghiên cứu về tái sinh 12

1.5 Nghiên cứu về tái sinh, phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy 17

1.5.1 Thế giới 17

1.5.2 Việt Nam 19

Chương 2 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 21

2.3 Nội dung nghiên cứu 21

2.3.1 Hiện trạng các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 21

2.3.2 Năng lực tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy 22

2.3.2.1 Độ thường gặp cây tái sinh 22

2.3.3 Nghiên cứu qui luật phân bố cây tái sinh 22

2.3.4 Đánh giá khả năng tái sinh và phục hồi tự nhiên của các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 22

2.3.5 Một số biện pháp lâm sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy 22 2.4 Phương pháp nghiên cứu 22

2.4.1 Phương pháp điều tra 22

2.4.2 Thu thập số liệu 24

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 29

3.1 Điều kiện tự nhiên 29

3.1.1 Vị trí địa lý 29

3.1.2 Đặc điểm địa hình 31

3.1.3 Đất đai 32

3.1.4 Điều kiện khí hậu 33

3.1.5 Điều kiện thủy văn 33

3.1.6 Tài nguyên khoáng sản 34

3.1.7 Tài nguyên rừng 35

3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội 36

3.2.1 Điều kiện kinh tế 36

3.2.2 Điều kiện xã hội 39

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

4.1 Hiện trạng các thảm thực vật sau nương rẫy tại khu vực nghiên cứu 42

4.1.1 Các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 42

4.1.2 Đặc điểm các trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại khu vực nghiên cứu 42

4.2 Năng lực tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy 62

4.2.1 Độ thường gặp cây tái sinh 62

4.2.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh 64

4.2.3 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 66

4.3 Nghiên cứu qui luật phân bố cây tái sinh 68

4.3.1 Phân bố cây gỗ tái sinh theo cấp chiều cao 68

4.3.2 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng ngang 70

4.4 Đánh giá khả năng tái sinh và phục hồi tự nhiên của các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 73

4.4.1 Chiều hướng biến đổi của các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 73

4.4.2 Đánh giá khả năng tái sinh và phục hồi tự nhiên của các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 74

4.5 Đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục hồi các thảm thực vật sau nương rẫy 75

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78

1 Kết luận 78

2 Kiến nghị 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

PHỤ LỤC 87

5 KVNC Khu vực nghiên cứu

6 [2] Thứ tự tài liệu tham khảo

7 3.1 Số liệu bảng, chữ số đầu là thứ tự chương, chữ số

sau dấu chấm là số thứ tự bảng trong chương

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ

Bảng 4.1 Thành phần các taxon thực vật ở khu vực nghiên cứu

Bảng 4.2 Sự phân bố các họ, chi, loài trong các trạng thái

Bảng 4.3 Thành phần dạng sống trong khu vực nghiên cứu

Bảng 4.4 Thành phần dạng sống trong các trạng thái thảm thực vật

Bảng 4.5 Độ thường gặp cây tái sinh tại các trạng thái thảm thực vật

Bảng 4.6.Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh ở các thảm thực vật KVNC Bảng 4.7 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh

Bảng 4.8 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở khu vực nghiên cứu Bảng 4.9 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng ngang ở 3 thảm thực vật

Biểu đồ 4.1 Phân bố của các bậc taxon ở khu vực nghiên cứu

Biểu đồ 4.2 Tỷ lệ các loài, chi, họ trong các trạng thái thảm thực vật

Biểu đồ 4.3 Thành phần dạng sống trong khu vực nghiên cứu

Biểu đồ 4.4 Sự phân bố dạng sống thực vật tại các trạng thái thảm thực vật Biểu đồ 4.5 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở khu vực nghiên cứu

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Từ xưa, rừng đã được coi là tài sản vô cùng quý báu mà thiên nhiên ban tặng cho con người bởi vì nó có vai trò rất quan trọng đối với sự sống còn của chúng ta Rừng được mệnh danh là lá phổi xanh của trái đất cung cấp dưỡng khí duy trì sự sống cho con người và các loài động vật trên trái đất Rừng không những là nguồn cung cấp lâm sản quý cho con người mà rừng giúp hạn chế thiên tai Đặc biệt, rừng là khu bảo tồn thiên nhiên vô giá với hàng nghìn loài chim, thú Từ đó giúp giữ cân bằng sinh thái và duy trì sự

Rừng nước ta được các nhà nghiên cứu thực vật đánh giá là giàu nhất nhì thế giới với sự đa dạng sinh học cao Nhưng hiện nay, rừng đã giảm đáng kể

về cả số lượng và chất lượng Năm 1943, diện tích rừng ở Việt Nam ước tính

có khoảng 14,3 triệu ha (Maurand, 1943), với tỷ lệ che phủ là 43,8% (chiếm 42% diện tích tự nhiên của cả nước) Đến năm 1993 chỉ còn 9,5 triệu ha, tỷ lệ che phủ là 28% diện tích đất tự nhiên Và đến nay chỉ còn 6,5 triệu ha (tương đương 19,7%) Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự duy thoái rừng ở Việt Nam nhưng nguyên nhân chủ yếu là đốt nương làm rẫy (40-50%) [67]

Trước tình hình đó, Chính phủ, Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn và chính quyền các cấp cũng đã có những chính sách chỉ đạo thực thi quyết liệt

để đối phó và cải thiện tình hình §ộ che phủ của rừng những năm gần đây đã

tăng từ 24% năm 1981 lên 33% năm 1999 ( Jyki và cộng sự ), đến cuối năm

2002 thì độ che phủ đã đạt 35,8% diện tích tự nhiên và tiếp tục tăng lên 38,2% năm 2007 Diện tích rừng đã tăng song chủ yếu vẫn là rừng trồng, rừng non Rừng giàu, rừng nguyên sinh tiếp tục bị suy giảm Rừng nguyên thuỷ chỉ còn chưa đến 10% Như vậy, khó có thể thực hiên được muc tiêu đề ra là đến năm 2020, đưa độ che phủ của rừng lên 45% kể cả diện tích cây công nghiệp lâu năm [67]

Bắc Giang là tỉnh miền núi có diện tích tự nhiên 3.823 km2, chiếm 1,2% diện tích tự nhiên của Việt Nam Trong đó, đất lâm nghiệp có rừng chiếm 28,9%, bao gồm: quy hoạch cho rừng phòng hộ chiếm 12,6%, rừng đặc dụng

là 7,8% và rừng sản xuất là 79,6% Rừng được tập trung chủ yếu ở các huyện Sơn Động, Lục Ngạn, Lục Nam và Yên Thế Huyện Yên Thế có tổng diện tích đất lâm nghiệp trên 150.000 ha chiếm 52% tổng diện tích tư nhiên Nơi đây có tập quán canh tác nương rẫy theo kiểu du canh du cư Hiện nay, tập quán này đang dần được loại bỏ thay vào đó là nhà nước đã giao đất giao rừng đến từng hộ dân để quản lý và sử dụng đúng mục đích Tuy nhiên, kiểu canh tác nương rẫy trước kia đã để lại hậu quả không nhỏ, nó không chỉ làm mất khá nhiều diện tích rừng mà còn làm giảm chất lượng rừng, thay thế rừng tự nhiên (có độ đa dạng sinh học cao) bằng rừng trồng (có độ đa dạng rất thấp) Chỉ trong 5 năm (từ năm 2005 đến 2010) mà diện tích rừng tự nhiên tại Yên Thế đã giảm gần một nửa từ 1.706,8 ha nay còn 940,5 ha, trong đó hoạt động canh tác nương rẫy là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm này [65, 66, 67]

Ở Bắc Giang đang có chương trình phủ xanh đất trống đồi núi trọc Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về thảm thực vật sau nương rẫy ở

địa phương Vì vậy tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả

năng tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật sau nương rẫy ở xã Tam Hiệp, huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang nhăm nghiên cứu quá trình tái

sinh tự nhiên của một số trạng thái thảm thực vật làm cơ sở khoa học cho việc

đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp tác động vào rừng thúc đẩy quá trình tái sinh theo chiều hướng có lợi

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ

trong thảm thực vật sau nương rẫy ở xã Tam Hiệp, huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang nhằm đưa ra những đóng góp khoa học làm cơ sở cho việc tác động các biện pháp lâm sinh trong việc khoanh nuôi phục hồi rừng

3 Ý nghĩa của đề tài

3.1 Ý nghĩa lý luận

Góp phần làm sáng tỏ thêm qui luật tái sinh rừng sau canh tác nương rẫy

Bổ sung tư liệu về tái sinh rừng

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 sau canh tác nương rẫy tại vùng nghiên cứu

4 Cấu trúc của luận văn

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan tài liệu

Chương 2 Đối tượng, nội dung và 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

Như vậy, dù hiểu theo khái niệm nào đi nữa thì thảm thực vật cũng là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể Thảm thực vật 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, thảm thực vật Ba Vì, thảm thực vật Yên Thế…

Thảm thực vật thứ sinh là các trạng thái thảm thực vật xuất hiện sau khi thảm thực vật nguyên sinh bị mất đi do các nguyên nhân khách quan hay chủ quan: có thể do biến dộng của vỏ trái đất hay do con người khai thác, chiến tranh, đốt rừng làm nương rẫy Thảm thực vật thứ sinh hình thành theo thời gian thường bao gồm các trạng thái sau: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng non, rừng trưởng thành, rừng già Cấu trúc của thảm thực vật thứ sinh và thảm thực vật nguyên sinh rất khác nhau ở thành phần thực vật, cấu trúc tầng tán, khả năng phát triển, sinh khối, hoàn cảnh rừng và nhiều yếu tố khác

1.2 Những nghiên cứu về thành phần loài

Trên Trái đất có rất nhiều vùng sinh thái đã và đang tồn tại, trong đó mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành nên thảm thực vật đặc trưng, sự khác biệt giữa các thảm thực vật biểu thị bởi thành phần loài, thành phần dạng sống, cấu trúc

và động thái của nó Trong đó, thành phần loài là một dấu hiệu quan trọng của quần xã thực vật Vì vậy trong nghiên cứu sinh thái thảm thực vật, nắm được thành phần loài là một nội dung rất quan trọng

1.2.1 Thế giới

Trên thế giới, có rất nhiều các nhà khoa học đã có những công trình nghiên cứu liên quan đến thành phần loài

Theo Engler (1882) thì số loài thực vật là khoảng 275000 loài Ở Liên

Xô (cũ) như Vưsotxki (1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicốp (1933), Creepva (1978)… theo các tác giả thì việc nghiên cứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phân loại loại hình thảm thực vật

Ramakrishman (1981-1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy ở vùng Tây Bắc Ấn Độ khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưu thế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian

bỏ hoá

Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam Trung Quốc đã nhận xét: khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hoá 19 năm thì

1.2.2 Ở Việt Nam

Các công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật ở Việt Nam cũng rất nhiều

Thái Văn Trừng (1978) thống kê hệ thực vật Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 1850 chi, 289 họ [54]

Phan Kế Lộc (1978) điều tra phát hiện 20 loài cây có tannin thuộc họ Trinh

nữ (Mimosaceae) và giới thiệu 4 loài khác mọc ở Việt Nam có tannin [37]

Hoàng Chung (1980) [8] nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc Việt Nam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ

Nguyễn Tiến Bân và cộng sự (1983) khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên đã thống kê được 3210 loài, chiếm gần 1/2 số loài đã biết của toàn Đông Dương [3]

Phạm Hoàng Hộ (1991-1993) 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 [23]

Lê Mộng Chân (1994) điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn quốc gia Ba

Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 323 chi, 136 họ thực vật bậc cao có mạch trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên [6]

Lê Ngọc Công và Hoàng Chung (1994) nghiên cứu thành phần loài, dạng sống của sa van bụi và đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được 123 loài thuộc 47 họ khác nhau [12]

Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) khi nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái, sinh vật học của sa van Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đã phát hiện được 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài [29]

Thái Văn Trừng (1998) khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã có nhận xét: trong các trạng thái thảm khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ

thành loài của tầng cây bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria,

Prismatomeris, Pavetta (họ Cà phê - Rubiaceae); chi Tabermontana (họ Trúc

đào - Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem - Myrsinaceae) [55]

Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) khi tổng kết các công trình nghiên cứu về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2393 loài thực vật bậc thấp và

1373 loài thực vật bậc cao thuộc 2524 chi, 378 họ [50]

Lê Đồng Tấn (2000) khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài; tuổi 10

có 56 loài; tuổi 14 có 53 loài [48]

Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban (2000) 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 gỗ trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giản hoá để tái ổn định [17]

Trần Đình Đại (2001) 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 [20]

Đặng Kim Vui (2002) [58] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để 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 Hoà thảo có số lượng lớn nhất là 10 loài, tiếp đến 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

Nguyễn Thế Hưng (2003) đã thống kê trong các trạng thái thảm thực vật nghiên cứu ở huyện Hoành Bồ, Thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh) có 324 loài thuộc 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch [30]

Phạm Ngọc Thường (2003) khi nghiên cứu đặc 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 hoá đất, con người Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực vật cây gỗ, trên đất tốt nhiều nhất 11 - 25 loài, trên đất xấu 8 -

12 loài [53]

Lê Ngọc Công (2004) 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 gỗ quý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến…[15]

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

đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ [36]

1.3 Những nghiên cứu về thành phần dạng sống

Nghiên cứu tổ hợp dạng sống của một vùng góp phần quan trọng đánh giá đặc điểm sinh thái vùng đó bởi vì dạng sống là kết quả của quá trình thích nghi của thực vật với các điều kiện sống Dạng sống không thể hiện mối quan

hệ thân thuộc trong phân loại loài vì ở các loài ở các họ khác nhau có thể biểu hiện cùng một dạng sống

Người đầu tiên đề cập đến khái niệm dạng sống của thực vật là Warming (1901) Từ đó đến nay đã tồn tại nhiều cây phân loại dạng sống, nguyên tắc để

mô tả và phân chia dạng sống thực vật đó là tìm những phản ứng biểu hiện qua hình dáng bên ngoài của thực vật với môi trường sống, sự khác nhau chỉ

là sử dụng bao nhiêu dấu hiệu để phân chia

1.3.1 Thế giới

Đầu tiên là Humbon (1805) đã đề nghị phân loại thực vật theo hình dạng ngoài vã đã xác định được 19 dạng thực vật, trong số đó có các kiểu như hoà

thảo, dương xỉ, dây leo (Dẫn theo Hoàng Chung, Quần xã học thực vật, 2005)

Warming (1901) là người đầu tiên đưa ra khái niêm 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 mặt đất trong thời kỳ bất lợi; thực vật tàn lụi vào thời kỳ 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.Vưxoxki (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 tục 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) là được nhiều người công nhận Ông đã dùng vị trí chồi

so với mặt đất và đặc 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) để làm cơ sở phân loại

Raunkiaer đó chia 5 nhóm dạng sống cơ bản:

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

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

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

4 Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5 Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm

Cở sở phân chia dạng sống của Raunkiaer là sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm, từ tổ hợp các dấu hiệu thích nghi ông chi chọn một dấu hiệu là vị trí chồi nằm ở đâu trên mặt 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 dụng Vì vậy trong công trình nghiên cứu của mình tôi cũng phân chia dạng sống 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 thuỷ sinh

Canon (1911) là người đầu tiên đưa ra bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo, sau đó hàng loạt bảng đó được đưa ra Với cây thảo, đặc điểm phần dưới đất đúng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạng sống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt 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 cứu dạng sống của một số loài thực vật thuộc họ Hoà thảo Thái Văn Trừng (1978) cũng áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sống của hệ thực vật ở Việt Nam [54]

Hoàng Chung (1980) khi thống kê thành phần dạng sống cho loại hình đồng cỏ Bắc Việt Nam, ông đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loại kiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên [8]

Lê Trần Chấn (1990) khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn, tỉnh Hoà 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 hoá 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 [7]

Phan Nguyên Hồng (1991) [25], khi nghiên cứu hình thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây gỗ (G), cây bụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi (G/B),

ký sinh (K), bì sinh (B)

Nguyễn Bỏ Thụ, Phựng Ngọc Lan, Nguyễn Nghĩa Thõn (1995) đó xõy dựng phổ dạng sống của hệ thực vật Vườn quốc gia Cỳc Phương là:

SB = 57,8 Ph + 10,5Ch + 12,4 He + 8,3Cr + 11,0Th

Phạm Hồng Ban (2000) [1], nghiờn cứu tớnh đa dạng sinh học của hệ sinh thỏi sau nương rẫy vựng Tõy Nam, Nghệ An đã phõn chia dạng sống, phổ dạng sống là:

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

Vũ Thị Liờn (2005) [36], phõn chia dạng sống thực vật trong thảm thực vật sau nương rẫy ở Sơn La theo thang phõn loại của Raunkiaer Kết quả phổ dạng sống như sau:

SB = 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th

Hoàng Chung (2008) khi nghiờn cứu thực vật trong đồng cỏ vựng nỳi Bắc Việt Nam, đó phõn chia 8 kiểu dạng sống chớnh là: kiểu cõy gỗ, kiểu cõy bụi, kiểu cõy bụi thõn bũ, kiểu cõy bụi nhỏ, kiểu cõy bụi nhỏ bũ, kiểu nửa bụi, kiểu thực vật cú khả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cõy thảo cú hệ

rễ cỏi sống lõu năm [9]

1.4 Những cụng trỡnh nghiờn cứu về khả năng tỏi sinh phục hồi rừng

1.4.1 Khỏi niệm về tỏi sinh

Tỏi sinh rừng (Foresty regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa

học sử dụng để mụ tả sự tỏi tạo (phục hồi) của lớp cõy con dưới tỏn rừng

Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [33], tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Theo nghĩa rộng, là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng Tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi

Theo Nguyễn Xuân Lâm (2000) [35], tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ dưới tán rừng hoặc trên đất rừng (sau khi làm nương rẫy), thế hệ cây tái sinh này sẽ lớn dần lên thay thế thế hệ cây

gỗ già cỗi

Căn cứ vào nguồn giống, người ta chia 3 kiểu tái sinh như sau: tái sinh nhân tạo, tái sinh bán nhân tạo và tái sinh tự nhiên Trong đó, tái sinh tự nhiên

có nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên

Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con đều

có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó Nó được phân biệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng

1.4.2 Nghiên cứu về tái sinh

1.4.2.1 Thế giới:

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ 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 đặc điểm tái sinh phổ biến 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 Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt 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 chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1976) [2], tổng kết trong tác phẩm: 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 hoá các 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 luận 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) [66], 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 bố Poison

G.N Baur (1976) [2], 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

Xannikov (1967) 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 mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần tụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và thảm cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của

nó đến các cây gỗ 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 điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), 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 tình hình tái sinh rừng Để giảm sai số 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 tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau [Theo P.W Richards]

X.V Belov (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 [53] )

Như vậy, các công trình nghiên cứu về tái sinh trªn thế giới chủ yếu tập trung vµo phương pháp nghiên cứu, ảnh hưởng của các nhân tố đến cây tái

sinh, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi, đặc 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 ,bền vững

1.4.2.2 ViÖt Nam

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 Tĩnh (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, Vũ Đình Huề (1969) [27] đã phân chia khả năng tái sinh thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu

Vũ Đình Huề (1975) [28] đã tổng kết: tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ; dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng Với những kết quả đó, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng miền Bắc nước ta

Thái Văn Trừng (1978) [54] 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 ánh sáng

Vũ Tiến Hinh (1991) khi nghiên cứu đặc 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 tấng tái sinh và tầng cây cao có liên quan chặt 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 [26]

Nguyễn Vạn Thường (1991) [52], đã tổng kết và đưa ra kết luận về tình hình tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng miền Bắc Việt Nam như sau: Hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã 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 20 cm chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khác nhau Những loài cây gỗ cứng sinh trưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên

Năm 1993, Đinh Quang Diệp nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng khộp vùng Easup, DaKLac đã kết luận: độ tàn che, độ dày rậm của thảm tươi, thảm mục, lửa rừng và điều kiện lập địa là những nhân tố ảnh hưởng lớn đến số lượng và chất lượng cây tái sinh dưới rán rừng, lửa rừng là nguyên nhân gây nên hiện tượng chây chồi Quy luật phân bố cây trên mặt đất theo tác giả là khi tăng diện tích thì lớp cây tái sinh có phân bố cụm [19]

Lê Mộng Chân (1994) [6], khi điều tra tổ thành loài cây ở vùng núi cao vườn quốc gia Ba Vì, ông cho rằng tình hình tái sinh tốt là 4100- 7440 cây/ha Cây có triển vọng chiếm trên 60%, thành phần cây tái sinh phần lớn là những cây chịu bóng

Năm 1994, Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự khi nghiên cứu về khoanh nuôi

và phục hồi rừng đã cho rằng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắc các yếu tố 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 tiến tái sinh tự nhiên [43]

Để đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp (1995) [51], 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 cßn rừng Tây Bắc phần lớn là diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy

Lê Ngọc Công (2004) [15], 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, quá trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây

Tóm lại, có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng ë Việt Nam

nhưng tổng kết thành qui luật tái sinh cho từng loại rừng thì còn rất ít

1.5 Nghiên cứu về tái sinh, phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy

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

đi sau 5-10 năm và được thay dần bằng các cây rừng mọc chậm, ước tính phải mất hàng trăm năm thì nương rãy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng rừng nguyên sinh ban đầu (Dẫn theo Phạm Ngọc Thường, 2003 [53])

Katherine Warner (1991) cho rằng du canh thể hiện phản ứng của con người khi gặp khó khăn trong việc xây dựng một hệ thống nông nghiệp sinh thái ở rừng nhiệt đới

Khi nghiên cứu về 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 [53])

Saldarraga (1991) khi nghiên cứu tại 24 điểm thuộc vùng rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: sau khi bỏ hóa số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục Thành phần các loài cây trưởng thành phụ thuộc tỉ 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)

Ramakrishnan (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

Long Chun và cộng sự (1993) 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 hóa được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật,

bỏ hóa 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (Dẫn theo Phạm Hồng Ban,

2000 và Phạm Ngọc Thường, 2003)

Tóm lại, các công trình nghiên cứu tái sinh sau nương rẫy trên thế giới

chủ yếu tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của canh tác nương rẫy đến môi trường, chưa đi sâu vào nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên phục hồi rừng ở trạng thái sau nương rẫy

1.5.2 Việt Nam

Đào Công Khanh (1965) [31], 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 Đình Lý, Đỗ Hữu Thư (1995) [41], 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 lâm sinh để tạo điều kiện cho cây gỗ phát triển tốt hơn

Lâm Phúc Cố (1994) [13], khi nghiên cứu rừng thứ sinh sau nương rẫy

ở Púng Luông, Mù Căng Chải, Yên Bái đã kết luận diễn thế thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông theo hướng đi lên tiến tới rừng cao đỉnh Tổ thành loài tăng dần theo các giai đoạn phát triển từ 4 loài (dưới 5 năm) tăng dần lên

5 loài (trên 25 năm) Rừng phục hồi có tầng cây gỗ giao tán ở thời gian 10 tuổi và đạt độ tàn che 0,4

Các công trình nghiên cứu với chuyên đề về canh tác nương rẫy như: Đánh giá hiện trạng canh tác nương rẫy ở Tây Nguyên (1998-1999) (Đỗ 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, Nguyễn 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 (2001) [59]

Lê Đồng Tấn (2000) [48], khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng, mật độ cây giảm từ chân 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 thế trên ba vị trí địa hình và ba cấp độ dốc là giống nhau, sự khác nhau chính là tổ thành các loài trong tổ hợp đó Kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài, tuổi 10 có 56 loài, tuổi 14

có 53 loài

Phạm Hồng Ban (2000) [1], 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 (Dẫn theo Phạm Ngọc Thường,

2003 [53])

Tóm lại, những nghiên cứu về tái sinh tự nhiên phục hồi rừng ở trạng thái

sau nương rẫy còn ít, cần phải có nhiều công trinh nghiên cứu đi sâu và mở rộng hơn nữa để làm rõ quy luật tái sinh

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong thảm thực vật được hình thành sau canh tác nương rẫy ở xã Tam hiệp, huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang nhằm đưa ra những đóng góp khoa học làm

cơ sở cho việc tác động các biện pháp lâm sinh trong việc khoanh nuôi phục hồi rừng

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các trạng thái thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy ở xã Tam hiệp,

huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang Các thảm thực vật đó khác nhau về thời gian phục hồi, bao gồm :

1) Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy (thời gian bỏ hoá 2 - 3 năm)

2) Thảm cây bụi cao sau nương rẫy (thời gian bỏ hoá 5 - 6 năm)

3) Rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy (thời gian bỏ hoá 15 năm)

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Các trạng thái thảm thực vật sau nương rẫy được nghiên cứu thuộc xã Tam Hiệp, huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Hiện trạng các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

2.3.1.1 Các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

nghiên cứu

- Sự đa dạng về thành phần loài thực vật

- Nghiên cứu phổ dạng sống

2.3.2 Năng lực tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy

2.3.2.1 Độ thường gặp cây tái sinh

2.3.2.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh

2.3.2.3 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh

2.3.3 Nghiên cứu qui luật phân bố cây tái sinh

2.3.3.1 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

2.3.3.2 Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng ngang

2.3.4 Đánh giá khả năng tái sinh và phục hồi tự nhiên của các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

nghiên cứu

2.3.4.2 Đánh giá khả năng tái sinh, phục hồi tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy

2.3.5 Một số biện pháp lâm sinh phục hồi thảm thực vật sau nương rẫy

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp điều tra

*Phương pháp ô tiêu chuẩn

Tại mỗi địa điểm nghiên cứu đặt 5 ô tiêu chuẩn (10m x 10m) để điều tra cây gỗ Trong mỗi ô tiêu chuẩn, đặt 5 ô dạng bản (2 x 2m) để điều tra cây gỗ tái sinh, cây bụi và cây thân thảo

Ô dạng bản(4m 2 )

Cách bố trí các ô dạng bản trong các ô tiêu chuẩn

(S = 100m 2 )

Các chỉ tiêu điều tra:

- Độ che phủ, cấu trúc không gian của thảm thực vật (sự phân tầng, kiểu phân

bố của cây trên mặt đất)

- Thành phần loài, dạng sống, số lượng, mật độ và kích thước của các loài cây

gỗ (chiều cao và đường kính )

- Xác định khả năng tái sinh của các loài cây gỗ bao gồm các chỉ tiêu như mật

độ, tổ thành, sự phân bố, nguồn gốc và chất lượng của cây tái sinh

* Phương pháp điều tra diện rộng (điều tra theo tuyến)

Lập các tuyến đi song song cắt ngang qua các điểm nghiên cứu Cự ly giữa các tuyến 100m, bề rộng tuyến là 2m Chia các tuyến điều tra thành các ô dạng bản (2m x 2m) Trong các ô dạng bản thuộc tuyến điều tra, cũng tiến hành nghiên cứu các chỉ tiêu như đối với các ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn

S = 4m 2 S = 4m 2 S = 4m 2

Tuyến điều tra (cự ly tuyến 100m)

* Phương pháp điều tra trong nhân dân

Trực tiếp gặp gỡ và phỏng vấn, trao đổi với người chủ rừng, người dân địa phương và các cơ quan chuyên môn có liên quan (chi cục kiểm lâm, UBND xã ) để nắm được các thông tin về điều kiện tự nhiên ở khu vực nghiên cứu, trạng thái của các thảm thực vật, thời gian bỏ hoá, tên các loài thực vật (tên địa phương), tình hình canh tác nương rẫy tại địa phương và khu vực nghiên cứu

2.4.2 Thu thập số liệu

* Thu thập số liệu theo tuyến điều tra

Trên đường đi thuộc tuyến điều tra, quan sát, đánh dấu và ghi chép tất cả các thông tin về các loài đã gặp: như tên loài (tên khoa học hay tên địa phương), dạng sống dọc theo hai tuyến điều tra, thống kê các cây gỗ (cây có D1,3m ≥ 6cm) Những loài chưa biết hoặc loài mới phát hiện thì thu mẫu để xác định tên loài tại phòng thí nghiệm (cây gỗ: lấy đầy đủ các bộ phận gồm cành, lá và hoa; cây thảo: lấy cả cây)

* Thu thập số liệu trong ô tiêu chuẩn và ô dạng bản

Khảo sát các yếu tố tự nhiên: sử dụng la bàn và GPS để xác định toạ độ,

độ cao tuyệt đối, độ cao tương đối, độ dốc và hướng phơi

Trong ô tiêu chuẩn, thu thập các số liệu theo các chỉ tiêu nghiên cứu Các chỉ tiêu thống kê cụ thể cho từng đối tượng như sau:

- Cây gỗ (cây có D1,3m ≥ 6cm): đếm số lượng, thành phần loài, chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính (ở độ cao 1,3m ), đường kính tán, mật độ, độ tàn che Cách đo chiều cao vút ngọn (Hvn): cây có chiều cao dưới 4m thì đo trực tiếp bằng sào có chia vạch đến 0,1m Cây cao trên 4m đo bằng thước SUNTO 627124 có chỉnh lý theo phương pháp đo trực tiếp

Đo đường kính (chỉ đo cây có D1,3m ≥ 6cm) bằng thước kẹp với độ chính xác 0,1 cm Cây lớn (D1,3m > 20cm) đo bằng thước dây sau đó tra bảng tương quan đường kính - chu vi, tính được đường kính tương ứng

Độ tàn che: kết hợp quan trắc và vẽ biểu đồ chiếu tán để xác định tỉ lệ che phủ (%) Độ tàn che tính theo chỉ số phần mười

Trong ô dạng bản, đếm số lượng cây gỗ tái sinh, xác định tên loài, chiều cao, mật độ, tổ thành, nguồn gốc, chất lượng cây tái sinh (từ hạt, chồi)

Cây gỗ tái sinh có D1.3 < 6cm và chiều cao từ 20cm trở lên

+ Phân loại cây tái sinh theo cấp chiều cao: Cấp I (<0,5m), Cấp II (0,5-1m), Cấp III (1-1,5m), Cấp IV (1,5-2m), Cấp V (>2m)

+ Phân loại chất lượng cây tái sinh theo 3 tiêu chuẩn: tốt, trung bình, xấu Cây tốt (A): Là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn, xanh biếc,

thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh

Cây trung bình (B): Là những cây có tán lá bình thường, ít khuyết tật

Cây xấu (C): Là nhưng cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng

kém, khuyết tật nhiều và bị sâu bệnh

+ Phân loại nguồn gốc cây tái sinh: chồi, hạt

Trong ô dạng bản cũng điều tra cây bụi và cây thảo: thành phần loài, độ dày rậm, sinh lực phát triển

Đánh giá độ nhiều của thảm tươi, cây bụi, xác định theo Drude được trình bày ở bảng 2.1 (dẫn theo Thái Văn Trừng, 1970)

Bảng 2.1: Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo Drude

(Theo Thái Văn Trừng, 1970)

Ký hiệu Đặc điểm thực bì

Soc Số cá thể của loài mọc thành thảm rộng khắp, trên 85% diện tích Cop 3 Số cá thể của loài rất nhiều, chiếm 65-85% diện tích

Cop 2 Số cá thể của loài nhiều, chiếm 45-65% diện tích

Cop 1 Số cá thể của loài tương đối nhiều, chiếm 25-45% diện tích

Sp Số cá thể của loài mọc rải rác phân tán, chiếm dưới 25% diện tích Sol Một vài cây cá biệt, chiếm dưới 5% diện tích

(1991-lục các loài thực vật Việt Nam, NXB Nông nghiệp (2003)

- Xác định dạng sống theo thang 5 bậc của Raunkiaer (1934) Theo cách phân loại này dạng sống thực vật gồm các kiểu sau:

Nhóm 1: Cây có chồi trên đất (Phanerophytes) - Ph

Nhóm 2: Cây có chồi sát mặt đất (Chamephytes) - Ch

Nhóm 3: Cây có chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes) - He

Nhóm 4: Cây chồi ẩn (Cryptophytes) - Cr

Nhóm 5: Cây chồi một năm (Therophytes) - Th

Xử lý số liệu: Các số liệu được xử lý theo phướng pháp thống kê sinh học

Sử dụng phần mềm Excell để xử lý

- Độ thường gặp cây tái sinh sinh được tính theo công thức

F = n1

n*100 (%) Trong đó: n1 là số ô đo đếm bắt gặp cây tái sinh,

- Phân bố cây tái sinh trên mặt đất: Để tìm hiểu quy luật phân bố cây tái

sinh trên mặt đất ¸p dụng phương pháp ô 6 cây của Thomasius Mỗi kiÓu thảm thực vật chọn 36 vị trí ngẫu nhiên để đo khoảng cách từ một cây tái sinh ngẫu nhiên đến 6 cây gần nhất Khi đó phân bố Poisson được sử dụng tiêu chuẩn U của Clark và Evan để đánh giá khi dung lượng mẫu đủ lớn (n

=36) Qua đó dự đoán được giai đoạn phát triển của quần xã thực vật trong khu vực nghiên cứu

U tính theo công thức:

26136 ,

0

).

5 , 0

u   

Trong đó: r : là giá trị bình quân khoảng cách gần nhất của n lần quan sát

 : Là mật độ cây tái sinh trên 1 đơn vị diện tích (cây/m2

)

n : Là số lần quan sát

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

Nếu U≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều

Nếu - 1,96 <U<1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên

tế Hữu Nghị 110 km về phía Nam, cách cảng Hải Phòng hơn 100 km về phía

Đông Phía Bắc và Đông Bắc giáp tỉnh Lạng Sơn, phía tây và Tây Bắc giáp

Hà Nội, Thái Nguyên, phía Nam và Đông nam giáp tỉnh Bắc Ninh, Hải ơng và Quảng Ninh Đến nay tỉnh Bắc Giang có 9 huyện và 1 thành phố Trong đó, có 6 huyện miền núi và 1 huyện vùng cao (Sơn Động); 229 xã, phường, thị trấn

Yên Thế là huyện miền núi của Bắc Giang có tổng diện tích tự nhiên là 301,2575 km², nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Bắc Giang, giáp giới với hai tỉnh Thái Nguyên và Lạng Sơn Phía Đông Nam huyện Yên Thế giáp huyện Lạng Giang, phía Nam và Tây Nam giáp huyện Tân Yên, Phía Tây và phía Bắc giáp các huyện của tỉnh Thái Nguyên, từ Tây lên Bắc lần lượt là: Phú Bình, Đồng Hỷ, Võ Nhai Toàn bộ phía Đông Yên Thế giáp với huyện Hữu Lũng (Lạng Sơn)

Yên Thế có 21 xã, thị trấn (trong đó có 5 xã vùng cao), hai thị trấn là: Cầu

Gồ và Bố Hạ (đang đề nghị thành lập thị trấn vùng cao Mỏ Trạng) Từ thành phố Bắc Giang xuôi theo tỉnh lộ 284 về hướng Tây Bắc 30km là thị trấn Cầu

Gồ, trung tâm kinh tế chính trị của huyện Yên Thế có vị trí địa lý tương đối thuận lợi hơn so với các huyện khác, đặc biệt là các tuyến vận tải hàng hoá đường bộ đi Thái Nguyên, Lạng Sơn, sân bay Nội Bài

Xã Tam Hiệp có diện tích 859,34 ha Phía Đông giáp các xã Đồng Vương, Đồng Tâm và Phồn Xương; Phía Tây giáp các xã Tam Tiến và Tiến Thắng; Phía Nam giáp xã Tân Hiệp và thị trấn Cầu Gồ; Phía Bắc giáp xã Tam Tiến

3.1.2 Đặc điểm địa hình

Địa hình Bắc Giang gồm 2 tiểu vùng miền núi và trung du có đồng bằng xen kẽ Vùng miền núi (chiếm 72% diện tích toàn tỉnh) bao gồm 7 huyện: Sơn Động, Lục Nam, Lục Ngạn, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang Trong đó, một phần các huyện Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế và Sơn Động là vùng núi cao Đặc điểm chủ yếu của vùng này là chia cắt mạnh, phức tạp, chênh lệch về độ cao lớn Vùng trung du (chiếm 28% diện tích toàn tỉnh) bao gồm 2 huyện Hiệp Hòa, Việt Yên và TP Bắc Giang Đặc điểm chủ yếu của địa hình miền trung du là đất gò, đồi xen lẫn đồng bằng rộng, hẹp tùy theo từng khu vực

Yên Thế có địa hình đồi núi trung du, nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Bắc Giang, giáp giới với hai tỉnh Thái Nguyên và Lạng Sơn Địa hình thấp dần theo hướng Đông Nam Phía Bắc là vùng núi thấp dưới chân dãy núi Bắc Sơn

(thuộc địa phận Thái Nguyên), dãy núi này hay được biết đến với cái tên dãy núi Bắc Sơn cánh cung Bắc Sơn chạy từ Lạng Sơn sang Thái Nguyên (một trong năm dãy núi hình vòng cung tạo nên nét đặc trưng của địa hình vùng Đông Bắc) Địa hình thoải dần về phía nam Khu vực này không có núi cao như phía đông của tỉnh mà hầu hết là những đồi tròn có độ cao tõ 100-200m Địa hình đa dạng là điều kiện để phát triển nông lâm nghiệp theo hướng đa dạng hoá với nhiều cây trồng, vật nuôi có giá trị, hàng hoá phong phú, đáp ứng nhu cầu thị trường

3.1.3 Đất đai

Bắc Giang có 382.200 ha đất tự nhiên, bao gồm 123 nghìn ha đất nông nghiệp, 110 nghìn ha đất lâm nghiệp, 66,5 nghìn ha đất đô thị, đất chuyên dùng và đất ở, còn lại là các loại đất khác Nhìn chung, tỉnh Bắc Giang có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp

và thuỷ sản Đất đai của Bắc Giang đa dạng, gồm 2 nhóm đất chính là nhóm đất hình thành do hoang hoá từ đá mẹ và nhóm đất bồi tụ, chỉ có khoảng 1/3

là tương đối màu mỡ, còn lại là đất trung bình, đất xấu và nghèo dinh dưỡng Đất đai huyện Yên Thế chủ yếu phát sinh trên nền đá sa thạch hoặc sa phiến thạch Đất phát triển trên nền sản phẩm phong hoá thô có thành phần cát và bụi Thành phần đất nhẹ và nghèo dinh dưỡng do đồi núi bị sói mòn, rửa trôi mạnh Một số vùng có đất nặng và giàu chất hữu cơ hơn các vùng khác đó là những vùng đất thấp ven sông, là những vùng đất bằng, bồi tụ, đất phù sa cổ bạc màu

Toàn huyện Yên Thế có tổng diện tích đất tự nhiên trên 301 km2, trong

đó diện tích đất lâm nghiệp (chủ yếu là đồi núi thấp) trên 150.000ha, chiếm 52%, diện tích đất nông nghiệp khoảng 9.600ha, còn lại là các loại đất khác Nhìn chung, huyện Yên Thế có nhiều loại đất canh tác phù hợp với nhiều loại cây trồng, nhất là cây công nghiệp (chè), cây ăn quả và trồng rừng Nếu

sử dụng có hiệu quả tài nguyên đất thì sẽ đạt được hiệu quả kinh tế cao