nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiện của một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã bạch đằng, huyện hòa an, tỉnh cao bằng

Giới hạn về đối tượng nghiên cứu Là các trạng thái thảm thực vật phục hồi tự nhiên sau nương rẫy bao gồm: rừng thứ sinh, thảm cây bụi, thảm cỏ cao, thảm cỏ thấp.. Giới hạn về nội dung n

NGUYỄN NGỌC LINH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÖC VÀ TÁI SINH

TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ BẠCH ĐẰNG,

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2012

NGUYỄN NGỌC LINH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÖC VÀ TÁI SINH

TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT PHỤC HỒI SAU NƯƠNG RẪY TẠI XÃ BẠCH ĐẰNG,

Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC

Mã số: 60.42.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ NGỌC CÔNG

THÁI NGUYÊN - 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Ngọc Linh

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Sinh thái hoc, khoa Sinh –KTNN Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, chúng tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình !

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Ngọc Công – người thầy đã tận tình giúp đỡ truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo khoa Sinh trường Đại học sư phạm Thái Nguyên, khoa Sau đại học – Đại học Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND xã Bạch Đằng, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Cao bằng , phòng thống kê huyện Hòa An, Công ty Lâm Nghiệp Cao Bằng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ đông viên tôi trong suôt thời gian qua

Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về mặt thời gian, kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được những ý kiến nhận xét quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn bè, đồng nghiệp!

Xin chân thành cảm ơn

Thái nguyên ngày 25 tháng 3 năm 2012

Tác giả

Nguyễn Ngọc Linh

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Giới hạn nghiên cứu 3

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu 4

1.1.1 Khái niệm rừng 4

1.1.2 Tái sinh rừng 4

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 6

1.2.1 Trên thế giới 6

1.2.2 Ở Việt Nam 14

1.2.3 Một số nghiên cứu về rừng phục hồi sau nương rẫy ở Việt Nam 20

Chương 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 26

2.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 26

2.1.1 Vị trí địa lý 26

2.1.2 Địa hình 26

2.1.3 Khí hậu 27

2.1.4 Sông suối- thủy văn 27

2.1.5 Địa chất, thổ nhưỡng 28

2.1.6 Tài nguyên rừng 29

2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu 29

2.2.1 Nguồn nhân lực 29

2.2.2 Thực trạng về kinh tế 30

2.3 Cơ sở hạ tầng 30

2.3.1 Giao thông, thủy lợi 30

2.3.2 Điện, nước sạch 31

2.4 Thực trạng về văn hóa - xã hội 31

2.4.1 Y tế 31

2.4.2 Giáo dục 31

2.4.3 Văn hóa thông tin 31

Chương 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Đối tượng và nội dung nghiên cứu 32

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 32

3.1.2 Nội dung nghiên cứu 32

3.2 Phương pháp nghiên cứu 32

3.2.1 Phương pháp tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn 33

3.2.2 Phương pháp thu thập số liệu 35

3.2.3 Phương pháp phân tích mẫu vật 37

3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 38

3.2.5 Phương pháp điều tra trong nhân dân 38

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 39

4.1 Đặc điểm các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 39

4.1.1 Sự phân bố các taxon thực vật trong các trạng thái nghiên cứu 39

4.1.2 Thành phần thực vật trong các trạng thái nghiên cứu 41

4.1.3 Thành phần dạng sống tại các điểm nghiên cứu 53

4.1.4 Cấu trúc phân tầng theo chiều thẳng đứng của quần xã 63

4.1.5 Đặc điểm tái sinh tự nhiên trong các trạng thái thảm thực vật 69

4.1.6 Một số tính chất hóa học của đất trong các trạng thái TTV khu vực nghiên cứu 78

4.2 Đánh giá khả năng tái sinh và đề xuất biện pháp phục hồi rừng 86

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude 37Bảng 4.1: Số lượng và sự phân bố các taxon thực vật tại KVNC 39Bảng 4.2: Số lượng và tỷ lệ (%) các loài, chi, họ trong các trạng thái thảm

thực vật ở KVNC 52Bảng 4.3: Thành phần dạng sống trong khu vực nghiên cứu 53Bảng 4.4: Tỷ lệ (%) của các dạng sống trong các trạng thái thảm thực

vật……….55Bảng 4.5: Cấu trúc thẳng đứng của các quần xã trong khu vực nghiên cứu 63Bảng 4.6: Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh ở khu vực nghiên cứu 70Bảng 4.7: Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao ở ba trạng thái TTV 73Bảng 4.8: Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang ở ba trạng thái TTV 75Bảng 4.9: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở KVNC 77Bảng 4.10: Một số tính chất hóa học của đất dưới các quần xã nghiên cứu 79

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí OTC và ODB ở rừng thứ sinh và thảm cây bụi 34

Hình 4.1: Sự phân bố các taxon ở KVNC 40

Hình 4.2: Tỷ lệ các loài, chi, họ trong các trạng thái thảm thực vật ở KVNC 52

Hình 4.3: Thành phần dạng sống trong khu vực nghiên cứu 54

Hình 4.4: Sự phân bố dạng sống thực vật trong các trạng thái TTV 56

Hình 4.5: Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ở ba trạng thái TTV 75

Hình 4.6: Sự biến đổi độ chua pH(KCl) 80

Hình 4.7: Hàm lƣợng đạm tổng số (%) ở các trạng thái TTV 81

Hình 4.8: Sự biến đổi của hàm lƣợng mùn 82

Hình 4.9: Hàm lƣợng kali dễ tiêu tại các điểm nghiên cứu 83

Hình 4.10: Hàm lƣợng lân dễ tiêu tại các điểm nghiên cứu 84

Hình 4.11: Hàm lƣợng Ca2+ trong các trạng thái TTV nghiên cứu 85

Hình 4.12: Hàm lƣợng Mg++ trong các trạng thái TTV nghiên cứu 85

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Rừng được coi là tài sản quý báu bậc nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người Trong thực tế rừng đã đem lại lợi ích vô cùng to lớn, rừng có vai trò điều hòa khí hậu, cung cấp O2 cho sự sống, điều hòa lượng CO2 trong khí quyển và độ ẩm không khí, điều hòa dòng chảy, làm giảm những tai họa về lũ lụt và dâng nước biển trong tương lai Không những thế, rừng còn cung cấp những sản phẩm có giá trị trực tiếp cho con người như gỗ và lâm sản ngoài

gỗ, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp và xây dựng cơ bản, cung cấp nguyên liệu chế biến thực phẩm cho con người, rừng còn là nơi lưu giữ nguồn dược liệu quý phục vụ nhu cầu chữa bệnh cho con người và nâng cao sức khỏe cho con người v.v…

Tuy nhiên trong vài thập kỷ gần đây diện tích rừng đã bị thu hẹp một cách đáng kể do sự tàn phá của hai cuộc chiến tranh và do hoạt động của con người như: Khai thác rừng lấy củi, khai thác gỗ, mở rộng đất nông nghiệp đã làm cho rừng của nước ta suy thoái nặng nề, tỷ lệ che phủ rừng giảm (năm

1993, độ che phủ của cả nước chỉ còn 28%) dưới ngưỡng cho phép về mặt sinh thái, chất lượng rừng cũng bị suy giảm quá mức

Nhận thức về việc mất rừng là rất nghiêm trọng, trong hơn 10 năm trở lại đây nhà nước ta đã thực hiện chủ trương giao đất giao rừng cho các hộ nông dân để trồng, khoanh nuôi và bảo vệ rừng đã có những tác động rất tích cực Rừng được bảo vệ và phục hồi trở lại, diện tích ngày càng tăng, đất trống đồi núi trọc giảm, các giải pháp kỹ thuật dựa trên cơ sở lợi dụng triệt để khả năng tái sinh, diễn thế tự nhiên của thảm thực vật cùng với các giải pháp đúng đắn về chính sách đất đai, vốn, lao động đã góp phần nâng cao độ che phủ rừng của cả nước.Theo số liệu của Bộ NN và PTNT năm 2011 độ che phủ rừng của cả nước đạt gần 40%

Cao Bằng là một tỉnh nằm ở phía Đông Bắc Việt Nam Hai mặt Bắc và Đông Bắc giáp với tỉnh Quảng Tây Trung Quốc, phía Tây giáp tỉnh Tuyên Quang và Hà Giang, phía Nam giáp tỉnh Bắc Kạn và Lạng Sơn Khí hậu Cao Bằng mang tính chất đặc thù của dạng khí hậu miền núi cao và có đặc trưng khí hậu á nhiệt đới thể hiện 4 mùa trong năm Cao Bằng có 291.340 ha rừng

và độ che phủ 60% với nhiều loài động thực vật quý hiếm Tuy nhiên hiện nay hầu như rừng đã bị khai thác kiệt quệ, một số loài đang có nguy cơ tuyệt chủng như Hoàng Đàn, Du Sam…

Xã Bạch Đằng thuộc huyện Hòa An là một xã nằm ở phía Nam của tỉnh Cao Bằng với diện tích 6091 ha trong đó diện tích đất có rừng là 4539,6 ha chủ yếu là rừng phục hồi sau nương rẫy Nhìn chung rừng ở đây vẫn trong tình trạng suy thoái, rừng nguyên sinh hầu như không còn mà thay vào đó là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh như trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo Nguyên nhân chính của sự tàn phá là do chặt rừng làm nương, khai thác củi và khai thác gỗ rừng quá mức, ngoài ra nạn cháy rừng hàng năm đã làm cho môi trường sinh thái trong một

số vùng ngày càng xấu đi

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy tại xã Bạch Đằng, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được đặc điểm cấu trúc và đánh giá được khả năng tái sinh

tự nhiên của một số quần xã thực vật phục hồi sau nương rẫy ở xã Bạch Đằng, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng

- Đề xuất một số biện pháp nhằm đẩy nhanh quá trình diễn thế phục hồi rừng ở địa phương

3 Giới hạn nghiên cứu

3.1 Giới hạn về khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu là xã Bạch Đằng, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng, đây là một xã nằm ở phía Nam của tỉnh Cao Bằng

3.2 Giới hạn về đối tượng nghiên cứu

Là các trạng thái thảm thực vật phục hồi tự nhiên sau nương rẫy bao gồm: rừng thứ sinh, thảm cây bụi, thảm cỏ cao, thảm cỏ thấp

3.3 Giới hạn về nội dung nghiên cứu

Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm thành phần loài, thành phần dạng sống thực vật, đặc điểm về cấu trúc hình thái và đặc điểm tái sinh tự nhiên trong 4 trạng thái thảm thực vật tại xã Bạch Đằng (thảm cỏ cao, thảm cỏ thấp, thảm cây bụi, rừng thứ sinh) Trên cơ sở đó đề xuất một bố biện pháp phục hồi rừng có hiệu quả ở địa phương

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Một số khái niệm liên quan đến vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Khái niệm rừng

Đã có rất nhiều tác giả đưa ra những định nghĩa khác nhau về rừng Rừng là một tổng thể cây gỗ, có mối liên hệ lẫn nhau, nó chiếm một phạm vi không gian nhất định ở mặt đất và trong khí quyển (Morozov 1930) Rừng chiếm phần lớn bề mặt Trái Đất và là một bộ phận của cảnh quan địa lý, trong

đó bao gồm một tổng thể các cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, động vật và vi sinh vật Trong quá trình phát triển của mình chúng có mối quan hệ sinh học và ảnh

hưởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài (M.E Tcachenco 1952)

Năm 1944, V.N Sukasốp đã phát triển học thuyết về rừng của G.F Môrôđốp đề xướng học thuyết sinh địa quần lạc Theo ông “Rừng là một quần lạc sinh địa” Quần lạc sinh địa là tổng hợp các thành phần thiên nhiên đồng nhất (khí quyển, đá mẹ, thảm thực vật, thế giới động vật, thế giới vi sinh vật, đất và điều kiện thuỷ văn), trong một khu vực xác định của bề mặt Trái Đất, có tác động tương hỗ đặc trưng cùng có kiểu trao đổi vât chất và năng lượng giữa các thành viên với nhau nằm trong sự vận động và phát triển lien tục (V.N Sukasốp, 1964) Như vậy, quần lạc sinh địa là một khái niệm rộng bao gồm quần lạc sinh địa hoang mạc, quần lạc sinh địa rừng )

Theo Trần Đình Lý (1992) cho rằng, rừng là sự có mặt của các loài cây

gỗ có chiều cao và độ lớn nhất định Các thông số này được xác định bằng tỷ

lệ độ tàn che của cây gỗ có chiều cao từ 3m trở lên và độ tàn che (k), khi k < 0,3 đất chưa có rừng, k= 0,3 – 0,6 rừng thưa, k > 0,6 rừng kín

1.1.2 Tái sinh rừng

Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm

chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay Jordan, Peter và Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ: “Rehabitilation”

để chỉ sự phục hồi lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái

Tái sinh rừng (forestry regeneration) là một thuật ngữ được nhiều nhà khoa học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng Căn cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh như sau:

- Tái sinh nhân 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 là tạo ra nguồn hạt cho quá trình tái sinh

- Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên Theo Phùng Ngọc Lan (1986)[26], tái sinh được coi là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi

Vì vậy, 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 Ông cũng khằng định tái sinh rừng

có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng

Như vậy, tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang đặc thù của

hệ sinh thái rừng Đó là sự xuất hiện các thế hệ cây con của những loài cây gỗ

ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như dưới tán rừng, khoảng trống trong rừng, các cây con sẽ thay thế các cây già cỗi Theo nghĩa hep, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ

Sự xuất hiện lớp cây con mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần thể sinh vật, động vật, thực vật, vi sinh vật đóng góp vào việc làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái Do đó theo nghĩa rộng tái sinh rừng là sự tái sinh nhằm đảm bảo cho sự tồn tại liên tục của một hệ sinh thái rừng

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều những công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng và tái sinh rừng, nhằm xây dựng cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả, đạt yêu cầu về kinh tế lẫn môi trường sinh thái

1.2.1 Trên thế giới

Đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở khoa học và lí luận phục vụ cho công tác kinh doanh rừng

1.2.1.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là một khái niệm chung để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986) [26] Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi

- Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng

Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc của thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên

trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được P W Richards (1952)[56], G N Baur (1964)[2], E P Odum (1971)… tiến hành Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng G N Baur (1964) [2] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về

cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng P Odum (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935) Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học Công trình nghiên cứu của R Catinot (1965)[4], J Plaudy (1987) [37] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến

- Mô tả về hình thái cấu trúc rừng

Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều thẳng đứng Phương pháp

vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do P.W Richards (1952) [56] đề xướng và

sử dụng lần đầu tiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong diện tích có hạn Cusen (1953) đã khắc phục bằng cách vẽ một

số giải kề bên nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều P W Richards (1959, 1968, 1970) [56] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây

đơn giản Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc trưng như cấu trúc và dạng sống, độ

ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất thảm thực vật Ngay từ đầu thế kỷ

19, Humboldt và Grinsebach đã sử dụng dạng sinh trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu thị cho các nhóm thực vật Phương pháp của Humboldt và Grinsebach được các nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát triển

Raunkiaer (1934) đã phân chia các loài cây hình thành thảm thực vật thành các dạng sống và các phổ sinh học (phổ sinh học là tỉ lệ phần trăm các loài cây trong quần xã có các dạng sống khác nhau) Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học cho rằng phân loại hình thái, các phổ dạng sống của Raunkiaer kém ý nghĩa hơn các dạng sinh trưởng của Humboldt và Grinsebach Trong các loại rừng dựa theo cấu trúc và dạng sống của thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái bên ngoài của thảm thực vật được sử dụng nhiều nhất Kraft (1884) lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông phân chia cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng cây rừng Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi Việc phân cấp cây rừng cho rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra phương án phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên được chấp nhận rộng rãi Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa

ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng của rừng tự nhiên nhiệt đới

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong bảo vệ rừng

- Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô

tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó việc mô hình hóa cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân

tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollbet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1967)… rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo định hướng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các quy luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) Rollet B (1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi qui, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xác suất Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường kính loài theo

mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973) Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hóa cấu trúc rừng

Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hệ thống phân loại rừng này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)…Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái

Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu

mô tả rừng ở trạng thái tĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh và phất triển của rừng

Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi sau nương rẫy còn rất ít

1.2.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi có hoàn cảnh rừng Dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế các thế hệ già cỗi Vì vậy tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu

là tầng cây gỗ

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 (Mibbread, 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

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến đổi 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; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; 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 (1964) [3] 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, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưa thế trong rừng mưa là rất hiếm A.Obrevin 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 thực tiễn sản xuất các biện pháp kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra

Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Richards (1933), Beard (1946), Sun (1960), Rolle (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của A.Obrevin Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục

của các loài cây và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài

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

Diện tích ô đo đếm nhỏ nên 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

Những công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P W Richards (1952), Bernard, Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1m x 1m; 1m x1,5m) cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poison Ở châu Phi trên cơ

sở các số liệu thu thập Taylo (1954), Barnard (1955) xác định số cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng nhân tạo

Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Bava (1954), Budowski (1956), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh

có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995) Tác giả H Lamprecht (1969) căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng thông qua độ tàn che của rừng,

độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh

hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này Tác giả 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 nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thấp thường

ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta 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 thụ 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 Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)

Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại 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 của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào 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 của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambertetal (1989), Warner (1991), Rouw (1991) đều cho thấy

quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đám nương rẫy được các loài 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 thụ các loài cây gỗ, tạo

ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con Những loài cây

gỗ tiên phong chết đi sau 5-10 năm và được thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc chậm, ước tính cần phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu

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, Ramakrishnan (1981 – 1992) 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)

Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững

1.2.2 Ở Việt Nam

1.2.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Đã có rất nhiều tác giả có những công trình khoa học tập trung nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục

vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả có những mô hình mô phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp

Phạm Minh Nguyệt (1994) [33] đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu trúc rừng cần quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt, tầng cây trên cung cấp nguyên liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối nhịp nhàng Tầng trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu.Tầng cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện sinh thái lâu dài

Đặng Kim Vui (2002)[50], 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 đối với giai đoạn phục hồi từ 1-2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài thuộc 36 họ

và họ Hòa Thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất (10 loài), sau đó đến họ Thầu Dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) và họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) Ngoài ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này có số

cá thể trong ô tiêu chuẩn cao nhất nhưng lại có cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp 75-80% chủ yếu tập trung vào các loài cây bụi

được đảm bảo điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn, ông cho rằng nếu

áp dụng chặt chọn như hiện nay thì không thể tạo ra vốn rừng như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ khai thác nuôi dưỡng rừng

Vũ Đình Phương (1987) trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước

ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kỹ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian…) là cơ sở cho việc đề xuất biện pháp thâm canh rừng

Trần Văn Con (1992)[8] ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai - Kon

Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa) Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu để dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương quan nhất định

Võ Đại Hải (1996)[15], đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn nước của thảm thực vật.Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng phòng

hộ đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng hộ về điều tiết nước và xói mòn Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng

Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hóa cấu trúc đường kính D1.3 được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poison để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu đồ độ thon cây đứng ở Việt Nam

Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh, đồng thời cũng áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng (Ba Vì) và ông cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng Lê Sáu (1996) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng các quy luật phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên

Bùi Văn Chúc (1996) đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Lâm trường sông Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng, làm cơ sở cho việc lựa chọn loài cây,

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các

biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng

1.2.2.2 Những nghiên cứu về tái sinh rừng

Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên những quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng nhưng tổng kết thành qui luật tái sinh cho từng loại rừng thì còn rất ít 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) [20] đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp (rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu) Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) [21] đã tổng kết và rút ra nhận xét, 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 Nguyễn Vạn Thường (1991) [43] 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 h < 20 cm chiếm ưu thế

rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khác nhau Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng, mọc nhanh có khuynh hướng phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh 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

Phùng Ngọc Lan (1984) [25] khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn Ngay từ giai đoạn nẩy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nẩy mầm Trong một công trình nghiên cứu

về cấu trúc, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài ở ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái và Lạng Sơn), Nguyễn Duy Chuyên (1988) [7] đã khái quát đặc điểm phân bố của nhiều loài cây có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng các hàm lý thuyết Từ đó làm cơ sở định hướng các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu

Để đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp (1995) nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về số 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 Khả năng phục hồi hình thành các rừng vườn, trang trại rừng đang phát triển ở các tỉnh trong vùng Rừng Tây Bắc phần lớn diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu và nhóm cây lá kim rất khó tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ

Trần Xuân Thiệp (1995) nghiên cứu về tái sinh tự nhiên trong rừng chặt chọn ở Lâm trường Hương Sơn – Hà Tĩnh đã định lượng các cây tái sinh tự nhiên trong trạng thái tự nhiên trong các trạng thái khác nhau Theo tác giả, rừng thứ sinh còn có số lượng cây tái sinh theo 6 cấp chiều cao, cây tái sinh triển vọng có chiều cao h > 1,5 m

Tác giả Trần Đình Lý (1995, 1997) [31], [32] và nhiều cộng sự khi nghiên cứu về lớp cây tái sinh tự nhiên ở Phanxiphăng – Sa Pa – Lào Cai đã xác định được quy luật phân bố cây tái sinh trong vùng này

Phạm Ngọc Thường (2003) [44] khi nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên phục hồi sau nương rẫy tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho thấy khả năng tái sinh của thảm thực vật trên đất rừng còn nguyên trạng có số lượng loài cây gỗ tái sinh nhiều nhất, chỉ số đa dạng loài của thảm cây gỗ là khá cao

Lê Ngọc Công (2004) [11], khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng 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

Trần Ngũ Phương (1970)[34] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”

Trần Ngũ Phương (2000) [35] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh

của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và

sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này

sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”

Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hạn chế Vì vậy, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác

1.2.3 Một số nghiên cứu về rừng phục hồi sau nương rẫy ở Việt Nam

Canh tác nương rẫy là hoạt động canh tác truyền thống của nhiều dân tộc sống ở miền núi nước ta, hiện nay nó vẫn còn đang tồn tại, nhưng đã có nhiều thay đổi so với trước đây Ở nước ta tài liệu nghiên cứu về canh tác nương rẫy còn ít, tuy nhiên có thể kể đến một số công trình như sau:

Viện Khoa học lâm nghiệp (2011) xây dựng chuyên đề về canh tác nương rẫy Chuyên đề giới thiệu các công trình nghiên cứu về 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), kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình canh tác nương rẫy theo hướng dẫn sử dụng đất bền vững ở Tây Bắc (Ngô Đình Quế và cộng sự) Các tác giả 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 Các tác giả giới thiệu kết quả khảo nghiệm 4 mô hình

sử dụng cây họ đậu để làm tăng độ che phủ, phục hồi nhanh độ phì của đất bỏ hóa và làm tăng năng suất cây trồng nông nghiệp

Công trình nghiên cứu của Hà Văn Tuế, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1985) dựa vào các trạng thái thực bì đã được phân chia trên cơ sở bảng phân loại Loschau (1966) và quy phạm thiết kế kinh doanh rừng của Bộ Lâm Nghiệp và theo phương pháp của Thái Văn Trừng đã nghiên cứu các trạng thái kiểu IA, IB,IC,IIC,IIB đưa ra nhận xét, trong suốt quá quá trình phục hồi

tự nhiên thảm thực vật rừng trước khi đạt tới trạng thái thuần thục, thành phần loài và số lượng cây gỗ trên một diện tích nhất định có xu hướng giảm dần, đơn giản hóa để tái ổn định Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình tự phục hồi thảm thực vật rừng, quy luật này biểu hiện chưa rõ ràng và có thể có những xáo trộn

Lê Trọng Cúc và Phạm Hồng Ban (1996) nghiên cứu động thái thảm thực vật rừng sau nương rẫy ở huyện Con Cuông, tỉnh Nghệ An chọn đối tượng là rừng tái sinh tự nhiên sau nương rẫy 1 năm, 2 năm, 4 năm, đã khẳng định trên cả ba khu rừng tái sinh tự nhiên sau nương rẫy từ 1 năm đến 4 năm

có tổ thành các lớp cây tái sinh tự nhiên khá phong phú Ngoài ra do ảnh hưởng của canh tác nương rẫy nên một số loài gặp ở chân đồi nhiều hơn và càng lên cao càng có xu hướng giảm dần Từ khi nương rẫy bắt đầu bỏ hóa, quá trình phục hồi tự nhiên của thảm thực vật khi đạt tới một thời gian thành thục, thành phần loài và số lượng cây gỗ trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giản hóa để tái ổn định Tuy nhiên khả năng tái sinh của các loài cây sau nương rẫy rất chậm, đó là một nguyên nhân gây suy thoái thảm thực vật rừng ở Nghệ An Ngoài ra tác giả còn đưa ra một số kiến nghị nhằm hạn chế việc phát nương rẫy của đồng bào các dân tộc miền núi

Lê Đồng Tấn- Đỗ Hữu Thư (1998)[38] nghiên cứu thảm thực vật tái sinh trên đất sau nương rẫy tại Sơn La theo phương pháp kết hợp điều tra ô

tiêu chuẩn 400m2

cho các đối tượng là thảm thực vật sau nương rẫy và theo dõi ô định vị 2000m2 Tác giả kết luận: mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân đồi lên đỉnh đồi Tổ hợp loài ưu thế trên ba vị trí địa hình và cấp độ dốc là giống nhau Sự khác nhau chính là hệ số tổ thành các loài trong tổ hợp đó

Qua điều tra đánh giá thực trạng canh tác nương rẫy tại các tỉnh Tây Nguyên Đỗ Đình Sâm, Nguyễn Trọng Khôi (2000) nhận thấy rằng: sau khi

bỏ hóa một năm thảm thực vật đã phục hồi đạt độ che phủ trên 50% và sau 8 năm nếu không có tác động đốt phá thì độ che phủ đạt 85% và có nơi 95% Đặc biệt là một số dạng rẫy trồng Đậu xanh có thời gian đất nghỉ 1 năm là 8-9 tháng thì cây có phục hồi cũng đạt độ che phủ 40% Sau khi bỏ hóa từ 3 năm trở lên cây tái sinh mục đích đạt 1500 cây/ ha Độ tàn che của những cây gỗ tái sinh cao trên 3m đạt từ 0,2 ở đối tượng bỏ hóa trên 3-5 năm, đạt 0,3 ở đối tượng bỏ hóa trên 5 năm và đạt 0,4 ở đối tượng bỏ hóa trên 8 năm Như vậy ở dạng bỏ hóa trên 5 năm đã có khả năng đạt được mức độ rừng thưa và nếu có biện pháp bảo vệ thì độ tàn che có thể tăng lên

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, tác giả đã xác định thành phần loài, mật độ cá thể và phổ dạng sống của thảm thực vật phục hồi sau nương rẫy theo thời gian bỏ hóa Theo tác giả, hệ thực vật sau nương rẫy ở vùng đệm Pù Mát (Nghệ An) khá đa dạng về thành phần loài, gồm 586 loài thuộc 334 chi, 105 họ thực vật có mạch bậc cao

Đặng Kim Vui (2002) [50] khi nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên với đối tượng là rừng phục hồi tự nhiên ở các giai đoạn tuổi khác nhau, đã nghiên cứu cấu trúc tổ thành loài, cấu trúc dạng sống, cấu trúc hình thái, mật độ, độ phủ… Của các trạng thái rừng và kết luận: tổng số loài của hệ sinh thái rừng phục hồi giảm dần khi giai đoạn tuổi tăng lên, đồng thời số loài cây gỗ tăng dần, số cây cỏ cây bụi

giảm nhanh Theo quá trình phục hồi, trạng thái rừng có sự thay đổi về tầng thứ và thành phần thực vật ở các tầng, ở giai đoạn cuối của quá trình phục hồi (từ 10 đến 15 tuổi), rừng có cấu trúc tầng rõ rệt, trên cơ sở đó tác giả đề xuất một số biện pháp nâng cao hiệu quả phục hồi rừng sau nương rẫy

Nghiên cứu sự biến động về mật độ và tổ thành loài cây tái sinh trong trạng thái thực bì ở Quảng Ninh, Nguyễn Thế Hưng (2003) [23] nhận xét trong lớp cây tái sinh tự nhiên ở rừng non phục hồi thành phần loài cây ưa sáng cực đoan giảm nhường chỗ cho nhiều cây ưa sáng sống định cư và có đời sống dài chiếm tỷ lệ lớn, thậm chí trong tổ thành nhiều cây tái sinh đã xuất hiện chuyển biến tích cực của diễn thế rừng Tác giả kết luận khả năng tái sinh tự nhiên của các trạng thái thực vật có liên quan nhiều đến độ che phủ, mức độ thoái hóa của thảm thực vật, phương thức tác động của con người và tổ thành loài trong quần xã

Tìm hiểu đặc điểm quá trình tái sinh, diến thế tự nhiên của thảm thực vật cây gỗ trên đất bỏ hoang sau canh tác nương rẫy ở Bắc Kạn, tác giả Phạm Ngọc Thường (2006) cho rằng: Tổ thành cây gỗ phụ thuộc vào mức độ thoái hóa đất Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao có một dạng đỉnh, từ giai đoạn II (3-6 năm) đến giai đoạn V (12-15 năm) được mô tả bởi phân bố Weibull Phân bố số cây theo mặt phẳng nằm ngang dưới 7 năm là phân bố cụm, từ 7- 15 năm là phân bố ngẫu nhiên và có xu hướng tiến đến phân bố đều Mật độ cây tái sinh giảm dần theo thời gian phục hồi Từ kết quả trên tác giả cho biết nếu sau nương rẫy thảm thực vật tái sinh không bị phá hoại thì rừng thứ sinh được phục hồi thông qua con đường tái sinh tự nhiên là thuận lợi Tuy nhiên, do tổ thành loài đơn giản nên trong điều kiện cho phép cần xúc tiến tái sinh tự nhiên bằng biện pháp tra dặm hạt giống, phát dây leo bụi rậm, kết hợp trồng bổ sung cây có giá trị kinh tế để nâng cao năng suất chất lượng rừng

Kết quả nghiên cứu về diễn thế tại khu vực Đông Nam Vườn Quốc Gia Tam Đảo và xã Ngọc Thanh, huyện Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc, Lê Đồng Tấn (2003) kết luận: Quá trình diễn thế phục hồi rừng bao gồm các giai đoạn từ trảng cỏ đến trảng cây bụi, rừng thứ sinh, rừng thứ sinh trưởng thành và cuối cùng là rừng cực đỉnh hay rừng khí hậu Tốc độ của quá trình phục hồi phụ thuộc vào mức độ thoái hóa của đất và nguồn gieo giống Ở giai đoạn đầu của quá trình diễn ra nhanh Tuy nhiên cũng phải sau 10 năm (trên đất tốt) thảm thực vật mới đạt được trạng thái rừng thứ sinh Nếu đất đã bị suy thoái thì quá trình diễn ra chậm Đặc biệt trên những diện tích không được bảo vệ, thường xuyên bị chặt gỗ củi, chăn thả và lửa cháy thì quá trình diễn ra chậm

Phạm Ngọc Thường (2001) lựa chọn đối tượng là thảm thực vật rừng phục hồi sau nương rẫy ở các giai đoạn khác nhau xây dựng mô hình phục hồi với quy mô 0,5 ha/ ô mẫu, 5-10 ô mẫu/ địa điểm Tác giả tìm kiếm các mô hình sử dụng đất bỏ hóa sau nương rẫy có hiệu quả ở địa phương để tìm hiểu các biện pháp tác động Kết quả điều tra, theo dõi một số mô hình, tác giả kết luận: Mô hình khoanh nuôi tái sinh, diễn thế tự nhiên của thực vật chi phí ban đầu thấp, góp phần rút ngắn thời gian phục hồi rừng, cải thiện cấu trúc tổ thành, mật độ theo hướng làm gia tăng giá trị phòng hộ và kinh tế của rừng trong hiện tại cũng như trong tương lai Một số loài cây như: Hồi, Lát, Quế là những cây có giá trị kinh tế phù hợp với điều kiện tự nhiên của địa phương, được người dân lựa chọn, đó là những cây có triển vọng phù hợp với biện pháp kỹ thuật khoanh nuôi tái sinh kết hợp trồng bổ sung và làm giàu rừng

Các công trình nghiên cứu về thoái hóa và phục hồi sau nương rẫy còn hạn chế, một số tác giả như: Bùi Quang Toản (1990) nghiên cứu xói mòn trên đất canh tác nương rẫy ở Tây Bắc, Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên nghiên cứu trên nhiều vùng đất đồi ở miền Bắc (1956, 1986, 1995, 1998), nhìn chung các công trình trên đã khẳng định xói mòn, rửa trôi là nguy cơ căn bản làm

cho đất dốc ở Việt Nam nói chung và đất canh tác nương rẫy nói riêng nhanh chóng bị thoái hóa Vì vậy trong sử dụng đất bền vững phải có biện pháp

Tóm lại, trong những thời gian qua đã có rất nhiều kết quả nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng, những công trình đề cập ở đây là những định hướng quan trọng cho việc giải quyết các vấn đề nghiên cứu của đề tài Cho đến nay, vấn đề nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng phục hồi sau nương rẫy còn ít đặc biệt là xã Bạch Đằng, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng Vì vậy luận văn này là công trình đầu tiên nghiên cứu về tái sinh phục hồi rừng ở địa phương

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 2.1 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu

2.1.1 Vị trí địa lý

Huyện Hòa An nằm ở trung tâm tỉnh Cao Bằng, bao quanh thị xã Cao Bằng, phía bắc giáp huyện Hà Quảng, đông bắc giáp huyện Trà Lĩnh, phía đông giáp huyện Quảng Uyên, phía nam giáp huyện Thạch An, phía tây giáp huyện Nguyên Bình và Thông Nông Diện tích tự nhiên của Hòa An là 660km2, dân số 60.000 người

Bạch Đằng là một xã của huyện Hòa An Xã có vị trí: Phía Bắc giáp xã Hưng Đạo và phường Đề Thám của thị xã Cao Bằng Phía Đông giáp xã Lê Chung (Hòa An), xã Canh Tân (Thạch An), phía nam giáp xã Minh Khai (Thạch An), phía Tây giáp hai xã Thịnh Vượng (Nguyên Bình), xã Bình Dương (Hòa An)

Xã Bạch Đằng có diện tích 6091 ha trong đó điện tích đất rừng là 4539.6 ha chiếm 74.5% diện tích tự nhiên, chủ yếu là rừng phục hồi sau nương rẫy

vệ đất đai, nguồn nước

Tiểu vùng núi đất phía Nam, gồm các xã Bình Dương, Bạch Đằng, Lê Chung, phía nam xã Hà Trì và phía Bắc xã Chu Trinh với kiểu địa hình núi

thấp, độ cao từ 200-600m Đây là vùng thích hợp để phát triển rừng sản xuất nguyên liệu tập trung Đặc biệt Hồ Khuổi Lái thuộc xã Bạch Đằng có cảnh quan thiên nhiên đẹp, cách thị xã Cao Bằng khoảng 5km, đây là nơi thuận tiện

để phát triển du lịch sinh thái

Tiểu vùng máng trũng bồn địa dọc sông Bằng gồm phía bắc xã Chu Trinh và phía nam xã Hà Trì, diện tích nhỏ nhưng có ý nghĩa lớn trong sản xuất nông nghiệp và nông lâm kết hợp

2.1.3 Khí hậu

Khí hậu Cao Bằng mang tính nhiệt đới gió mùa lục địa núi cao và có đặc trưng khí hậu á nhiệt đới, thể hiện 4 mùa trong năm Nhiệt độ trung bình hàng năm 21,4oC, cao nhất 35o

C, thấp nhất 1,7oC Hàng năm có 3 tháng mùa

hè (từ tháng 6 đến tháng 8) nhiệt độ trung bình là 30-34oC, tháng nóng nhất là tháng 7, mùa đông nhiệt độ trung bình là 15-16oC, tháng lạnh nhất là tháng 1 Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.450-1.500mm, nhưng phân bố không đồng đều, mưa tập trung từ tháng 4 đến tháng 9, mùa khô từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau

Sự đa dạng về địa hình, khí hậu là điều kiện để phát triển đa dạng các loài cây trồng, vật nuôi, tuy nhiên cũng không ít những khó khăn, đòi hỏi phải

bố trí lịch sản xuất và áp dụng các giải pháp phù hợp

2.1.4 Sông suối- thủy văn

Dòng sông chính là sông Bằng bắt nguồn từ Trung Quốc, chảy qua Cao Bằng theo hướng tây bắc – đông nam và đổ về Trung Quốc tại ngã 3 sông Bắc Vọng Hệ thống các chi lưu sông Bằng gồm suối Củn, suối Nậm Pảng phía Bắc, sông Hiến, Khuổi Hốc… ở phía nam, tạo thành mạng lưới sông suối phân bố khá đều trên toàn khu vực

Chế độ thủy văn sông rất phức tạp, thay đổi theo mùa, ngoài nhiệm vụ

là nguồn cung cấp nước cho sản xuất, đời sống của nhân dân còn là đường giao thông thủy có ý nghĩa quan trọng trong vận chuyển lâm sản

Đặc biệt hồ Khuổi Lái thuộc xã Bạch Đằng, có mặt nước rộng, chỉ cách thị xã 5km, có tiềm năng phát triển lâm nghiệp kết hợp du lịch sinh thái

2.1.5 Địa chất, thổ nhưỡng

- Địa chất: theo tài liệu Địa chất miền Bắc Việt Nam, huyện Hòa An có nền địa chất được hình thành từ kỉ Đêvôn, cách đây khoảng 250-270 triệu năm Trải qua quá trình phong hóa, biến động địa chất, đã tạo nên những vết lồi lõm, đứt gãy hoặc tạo thành những khối lớn xếp đối xứng hay liên tục, đặc biệt là tạo thành thung lũng Hòa An chạy dọc theo đường đứt gãy Cao bằng- Lạng Sơn, một trong những thung lũng lớn nhất của tỉnh Cao bằng Quá trình phong hóa hay biến động địa chất đã tạo nên các nhóm đá mẹ đặc trưng: phiến thạch sét, sa thạch, cuội kết, đá mác ma axit, đá macma bazo

- Thổ nhưỡng: Theo hệ thống phân loại đất Việt Nam và bản đồ thổ nhưỡng, huyện Hòa An có các loại đất sau:

+ Đất feralit vàng đỏ trên núi thấp: Loại đất này phân bố trên vùng núi thấp hoặc địa hình lượn sóng (độ cao từ 300m đến< 700m) Đất có thành phần

cơ giới nhẹ, có tích lũy Al, Fe nên có màu vàng hoặc đỏ Mức tích lũy phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa hình và lớp phủ thực vật (bao gồm các xã Chu Trinh, xã Ngũ Lão, Xã Nguyễn Huệ, xã Bạch Đằng, xã Hà Trì, xã Trưng Vương )

+ Đất feralit màu vàng đỏ điển hình vùng đồi: loại đất này phát triển trên đá phiến biến chất và phù sa cổ Đất có thành phần cơ giới trung bình, tầng tích tụ có thành phần cơ giới nặng hơn phân bố trên địa bàn (gồm các xã Bạch Đằng, xã Bình Dương, xã Lê Chung)

+ Nhóm đất phù sa do sông suối bồi đắp: nhóm đất này được hình thành do quá trình bồi tích và dốc tụ của phù sa sông suối, phân bố dọc theo thung lũng nhỏ nằm xen kẽ giữa những vùng núi hoặc máng trũng trong lưu vực các con sông tạo thành những dải phù sa nhỏ bé

+ Núi đá: núi đá có độ dốc lớn tập trung ở các xã Nguyễn Huệ, Ngũ Lão, Chu Trinh, Trưng Vương Chỉ có một diện tích nhỏ các loại đất được tạo thành trong các thung lũng hẹp xen giữa các khối đá hoặc chân núi

2.1.6 Tài nguyên rừng

Hòa An có diện tích đất lâm nghiệp lớn, lại là huyện vùng cao khí hậu nhiệt đới nên hệ thực vật có nhiều gỗ quý từ nhóm II đến nhóm VIII, song đến nay trữ lượng không còn nhiều, rừng trung bình hiện nay còn rất ít, chủ yếu là rừng phục hồi Ngoài rừng gỗ còn có rừng tre, nứa, vầu…

Xã Bạch Đằng có tổng diện tích tự nhiên là 6010 ha trong đó đất lâm nghiệp chiếm tới 4990 ha gồm: rừng tự nhiên 4012 ha (rừng gỗ: 3713 ha; rừng hỗn giao: 298,7 ha), rừng trồng: 209.1 ha

Do diện tích, chất lượng rừng suy giảm (không còn rừng nguyên sinh, rừng giàu mà chủ yếu là rừng nghèo và rừng phục hồi) nên hệ động, thực vật

và lâm sản ngoài gỗ khá nghèo nàn Về động vật chỉ có các loài thú nhỏ, về thực vật các loài cây quý số lượng cá thể không còn nhiều Lâm sản ngoài gỗ

có tre, nứa, song, mây, chít… nhưng sản lượng không nhiều

2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu

2.2.1 Nguồn nhân lực

Theo số liệu thống kê của huyện năm 2009 toàn huyện có 63.515 nhân khẩu chiếm 12.4% dân số tỉnh Cao Bằng Dân cư huyện Hòa An phân bố không đồng đều, ở vùng núi dân cư thưa thớt, trong đó ở vùng đồng bằng dân

cư phân bố đông đúc Mật độ dân số bình quân là 95 người /km2

, cao nhất là ở thị trấn Nước Hai (2568.4 người/km2 ), thấp nhất là xã Lê Chung (32 người /km2

) Mật độ dân số này thuộc loại cao so với các huyện khác trong tỉnh Cao Bằng

Cộng đồng dân cư gồm 5 dân tộc chủ yếu cùng sinh sống Tày, Nùng, Kinh, Dao, Mông Trình độ dân trí không đồng đều, nhất là các xã vùng sâu, vùng xa vẫn còn tồn tại một số phong tục tập quán cũ, lạc hậu

Xã Bạch Đằng có 2215 nhân khẩu, chiếm 3,4% dân số toàn huyện với

gồm 4 dân tộc chủ yếu là: Tày, Nùng, Kinh, Dao trong đó Tày, Nùng chiếm đại đa số

Toàn xã có 1205 người trong độ tuổi lao động chiếm 54.4% dân số Hầu hết dân số sống ở nông thôn chủ yếu là sản xuất nông nghiệp trong đó có

2 trang trại trồng cây ăn quả, nuôi ong và nuôi lợn rừng Số lao động có trình

độ đại học là 49 người (chiếm 2.21%), trình độ cao đẳng, trung cấp và công nhân kỹ thuật là 210 (chiếm 9.4%) Nhìn chung nguồn nhân lực trong vùng khá dồi dào, tuy nhiên lực lượng lao động trong sản xuất nông lâm nghiệp phần lớn chưa qua đào tạo, vẫn quen phương thức sản xuất cũ, đây là trở ngại đối với sản xuất kinh doanh trong cơ chế thị trường

2.2.2 Thực trạng về kinh tế

Xã Bạch Đằng là xã đặc biệt khó khăn của huyện Đến năm 2011 còn

39 hộ nghèo, 24 hộ cận nghèo Kinh tế chủ yếu là nông lâm nghiệp, dịch vụ

và thương mại chưa phát triển.Thu nhập bình quân khoảng 6,5 triệu đồng/ người/ năm bằng 94% mức trung bình toàn huyện Các cây trồng chủ yếu là lúa, ngô, đậu tương, thuốc lá, mía Năng suất đạt mức bình quân so với toàn huyện Bình quân lương thực đạt 480 kg/ người/năm

Vật nuôi chủ yếu là trâu, bò, lợn, gia cầm Thu nhập từ chăn nuôi chiểm

tỷ trọng quan trọng trong các hộ gia đình, vật nuôi để lợi dụng tài nguyên rừng chỉ có ong mật nhưng sản lượng không lớn Ngành lâm nghiệp chiếm tỷ trọng thấp trong nền kinh tế, nhiệm vụ chủ yếu vẫn là bảo vệ, trồng rừng phòng hộ

Ngành thủy sản chưa phát triển, mặt nước ao hồ sông suối chưa được

sử dụng để nuôi trồng thủy sản

2.3 Cơ sở hạ tầng

2.3.1 Giao thông, thủy lợi

Toàn xã có 14 km đường quốc lộ 3, còn lại các đường liên thôn liên xóm chủ yếu là đường đất với 32km Tuy nhiên việc đi lại vẫn gặp nhiều khó khăn do đường bị hư hỏng nặng mà không được đầu tư nâng cấp

Hệ thống thủy lợi hầu hết là công trình tự chảy 80% chưa được kiên cố hóa Cả xã có một hồ, một suối và sông Hiến, chỉ có khu vực Nà Roác được nhà nước đầu tư xây dựng 3 tuyến kênh mương cung cấp cho sản xuất nông

nghiệp từ Hồ Khuổi Lái, các xóm còn lại là những hệ thống kênh mương nhỏ nhưng vẫn đủ nước cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp

2.3.2 Điện, nước sạch

Có 5/12 xóm được hưởng điện lưới quốc gia, các xóm còn lại chủ yếu người dân tự kéo điện hoặc sử dụng các máy phát điện nhỏ phục vụ sản xuất sinh hoạt Số hộ sử dụng điện cho sản xuất kinh doanh đặc biệt là sản xuất kinh doanh nông, lâm nghiệp không đáng kể

Hệ thống nước sạch phục vụ sinh hoạt cho người dân chưa được đáp ứng đầy đủ, chỉ có 5 xóm được nhà nước đầu tư công trình nước sạch, còn lại chủ yếu người dân đều lấy từ nguồn nước ngầm (nước khoan, giếng khơi) hay nước khe, vấn đề vệ sinh tương đối đảm bảo sức khỏe

2.4 Thực trạng về văn hóa - xã hội

2.4.1 Y tế

Mạng lưới cơ sở y tế từ huyện đến xã đã được củng cố nâng cấp đáp ứng nhu cầu cơ bản trong khám và chữa bệnh của người dân Xã Bạch Đằng

có 1 trạm y tế đóng tại trung tâm xã, được xây dựng kiên cố với 1 bác sĩ, 1 y

tá và 1 dược sỹ Cơ sở, dụng cụ khám chữa bệnh còn rất đơn sơ.Tuy nhiên công tác y tế ở đây đã có rất nhiều cố gắng trong khám và chữa bệnh cho người dân

2.4.2 Giáo dục

Trong xã đã có các trường từ mầm non đến trung học cơ sở Toàn xã đã phổ cập mầm non và trung học cơ sở Xã có 2 trường trung học cơ sở với 124 học sinh, 4 trường tiểu học với 130 học sinh và 1 trường mầm non với 1 trường chính và 2 phân trường với số học sinh là 49 em

2.4.3 Văn hóa thông tin

Tất các các xóm đã được phủ sóng phát thanh, truyền hình và hệ thống truyền thanh, điện thoại Hầu hết các xóm đã xây dựng được nhà văn hóa phục vụ sinh hoạt văn hóa thể thao cho thanh, thiếu niên và nhân dân