nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng tại sóc sơn - hà nội

Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot 1965 [4], Plaudy.J đã biểu diễn cấu trúc sinh thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả ph

NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH

TỰ NHIÊN DƯỚI TÁN RỪNG TRỒNG

TẠI SÓC SƠN - HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thái Nguyên - năm 2012

nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo và động viên của thầy cô, bạn bè

và gia đình

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: TS Đỗ hữu Thư đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trường Đại học sư phạm, khoa sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Sinh- KTNN và các thầy cô giáo, cán bộ khoa Sinh- KTNN đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Tài nguyên Môi trường, phòng Thống kê huyện Sóc Sơn đã tạo điều kiện giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu, tổ Hoá- Sinh Trường THPT Sông Công- Thái Nguyên cùng gia đình, người thân và bạn bè đã luôn động viên, chia sẻ giúp đỡ tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hồng Nhung

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, chưa được công bố trong bất

kì công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Hồng Nhung

Trang bìa phụ

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục 5

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1.Trên thế giới 3

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 3

1.1.1.1.Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng 3

1.1.1.2.Về mô tả hình thái cấu trúc rừng 4

1.1.1.3.Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng 6

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 7

1.1.3 Nghiên cứu về phục hồi bằng trồng rừng 10

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 12

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 12

1.2.1.1.Về phân loại rừng 12

1.2.1.2.Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng 13

1.2.1.3.Nghiên cứu cấu trúc và xây dựng mô hình cấu trúc mẫu 14

1.2.1.4 Nghiên cứu phân chia tầng thứ trong rừng nhiệt đới 15

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 17

1.2.3 Nghiên cứu về phục hồi bằng trồng rừng 18

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 21

2.1 Điều kiện tự nhiên 21

2.1.3 Khí hậu 22

2.1.4 Sông ngòi, thủy văn 23

2.1.5 Địa chất 23

2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 24

Chương 3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

3.1 Mục tiêu nghiên cứu 26

3.1.1 Về lí luận 26

3.1.2 Về thực tiễn 26

3.2 Đối tượng nghiên cứu 26

3.3 Nội dung nghiên cứu 26

3.3.1 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng trồng 27

3.3.2 Nghiên cứu thành phần dạng sống của các loài thực vật dưới tán rừng trồng 27

3.3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng 27

3.3.4 Đề xuất một số biện pháp nhằm xúc tiến khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng tại Sóc Sơn- Hà Nội 27

3.4 Phương pháp nghiên cứu 27

3.4.1 Thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế- xã hội 27

3.4.2 Thu thập số liệu ở địa phương 28

3.4.2.1 Điều tra tâng cây cao 28

3.4.2.2 Điều tra thành phần dạng sống của thực vật 29

3.4.2.3 Điều tra lớp cây tái sinh 29

3.4.3 Phỏng vấn người dân khu vực nghiên cứu 29

3.4.4 Phương pháp xử lí số liệu 30

3.4.4.1 Đối với tầng cây cao 30

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH 34

4.1 Một số đặc điểm tầng cây cao của rừng trồng khu vực nghiên cứu 34

4.2 Đa dạng thực vật dưới tán rừng trồng khu vực nghiên cứu 38

4.2.1 Thành phần dạng sống dưới tán rừng trồng Keo mỡ 38

4.2.2 Thành phần dạng sống dưới tán rừng trồng Keo lá tràm 39

4.2.3 Thành phần dạng sống dưới tán rừng trồng hỗn giao 39

4.3 Một số đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng 40

4.3.1 Đặc điểm kết cấu tổ thành loài cây tái sinh 40

4.3.1.1 Tổ thành loài cây tái sinh dưới tán rừng trồng Keo mỡ 40

4.3.1.2 Tổ thành loài cây tái sinh dưới tán rừng trồng Keo lá tràm 42

4.3.1.3 Tổ thành loài cây tái sinh dưới tán rừng trồng hỗn giao 43

4.3.2 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 44

4.3.2.1 Chất lượng cây tái sinh 44

4.3.2.2 Nguồn gốc cây tái sinh 45

4.3.3 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 46

4.3.4 Phân bố cây tái sinh theo cấp đường kính 47

4.4 Đề xuất một số biện pháp kĩ thuật nhằm xúc tiến khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng khu vực Sóc Sơn- Hà Nội 50

4.4.1 Khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp với trồng bổ sung 50

4.4.2 Trồng rừng mới 51

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC

Nội 36Bảng 4.2 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết bằng hàm Meyer về

luật phân bố N/D1,3 37 Bảng 4.3 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang

ngực( HVN/D1,3) 40 Bảng 4.4 Thành phần dạng sống trong các trạng thái rừng trồng 41 Bảng 4.5 Đặc điểm kết cấu tổ thành lớp cây tái sinh dưới tán rừng trồng

Keo mỡ 43 Bảng 4.6 Đặc điểm kết cấu tổ thành lớp cây tái sinh dưới tán rừng trồng

Keo lá tràm 44 Bảng 4.7 Đặc điểm kết cấu tổ thành lớp cây tái sinh dưới tán rừng trồng

hỗn giao 45 Bảng 4.8 Chất lượng cây tái sinh dưới tán rừng trồng tại Sóc Sơn- Hà

Nội 46 Bảng 4.9 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán rừng trồng tại Sóc Sơn- Hà

Nội 47 Bảng 4.10 Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao dưới tán rừng trồng tại

Sóc Sơn- Hà Nội 48 Bảng 4.11 Mật độ cây tái sinh theo cấp đường kính dưới tán rừng trồng

tại Sóc Sơn- Hà Nội 50

Biểu đồ 4.1 Phân bố N/D1,3 rừng trồng thuần loài Keo mỡ 38Biểu đồ 4.2 Phân bố N/D1,3 rừng trồng thuần loài Keo lá ttràm 38Biểu đồ 4.3 Phân bố N/D1,3 rừng trồng hỗn giao 39Biểu đồ 4.4 Phân bố số cây theo cấp chiều cao dưới tán rừng trồng Keo

mỡ, Keo lá tràm và rừng hỗn giao 49Biểu đồ 4.5 Phân bố N/D1,3 của cây tái sinh dưới tán rừng trồng Keo mỡ 51Biểu đồ 4.6 Phân bố N/D1,3 của cây tái sinh dưới tán rừng trồng Keo lá

tràm 52Biểu đồ 4.7 Phân bố N/D1,3 của cây tái sinh dưới tán rừng trồng hỗn

giao 52

MỞ ĐẦU

Rừng đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với đời sống con người Rừng không những cung cấp cho chúng ta nguồn lâm sản có giá trị mà còn có vai trò to lớn trong bảo vệ môi trường, chống xói mòn đất, điều hoà khí hậu, cải tạo đất, làm giảm nhẹ sức tàn phá của thiên tai, bảo tồn nguồn nước mặt

và nước ngầm, làm giảm ô nhiễm không khí và nước Vì vậy nếu mất rừng

sẽ gây nhiều hậu quả nghiêm trọng

Trong vài thập kỷ gần đây diện tích rừng của nước ta đang ngày càng bị thu hẹp Sự tàn phá của hai cuộc chiến tranh và khai thác quá mức của con người làm cho rừng bị suy thoái nghiêm trọng Việt Nam là một trong năm quốc gia trên thế giới chịu tác động nặng nề của biến đổi khí hậu mà một trong những nguyên nhân sâu xa là do chúng ta chưa bảo vệ được rừng Năm

1945 ở Việt Nam có 14,3 triệu ha rừng với độ che phủ là 43 %; năm 1975 có

11169000 ha rừng, độ che phủ là 33,8%; năm 1985 có 9892000 ha rừng, độ che phủ 30,0 %; năm 1995 có 9302000 ha rừng, độ che phủ 28,2 % và đến năm 2005 chỉ còn 12640000 ha rừng với độ che phủ là 36,3 % Rừng bị thu hẹp còn do tập quán sản xuất của các dân tộc ít người như đốt rừng làm nương rẫy hay những vụ cháy rừng đã thiêu trụi hàng nghìn ha trong một thời gian rất ngắn Diện tích rừng giảm nhanh chóng nên nhà nước đã có những biện pháp để ngăn chặn như đóng cửa rừng, cấm khai thác gỗ, cấm buôn bán vận chuyển một số lâm sản quý hiếm Thế nhưng rừng hiện nay vẫn không ngừng suy giảm cả về số lượng và chất lượng

Mất rừng, chúng ta phải đối mặt với nhiều thảm hoạ thiên nhiên như lũ lụt, hạn hán, ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng Hàng năm ở miền Trung

lũ lụt đã làm thiệt hại không nhỏ về người và tài sản Hay những trận lũ quét gây sạt lở đất nghiêm trọng ở các tỉnh vùng cao Chính vì lẽ đó việc bảo vệ và phục hồi lại rừng là hết sức cần thiết Để phục hồi lại rừng có thể trồng mới

hoặc khoanh nuôi cho phục hồi tự nhiên trong đó khoanh nuôi phục hồi rừng vừa giữ được rừng vừa bảo vệ được sự đa dạng sinh học của rừng

Sóc Sơn là một huyện của thành phố Hà Nội có Bắc giáp với tỉnh Thái Nguyên, phía Tây giáp với tỉnh Vĩnh Phúc và phía Đông giáp với tỉnh Bắc Giang Sóc Sơn là huyện có diện tích rừng trồng tương đối lớn Trên thực tế các quần xã rừng trồng đặc biệt là rừng thuần loại, chúng dễ bị sâu bệnh và thoái hoá trong một thời gian ngắn Vì vậy một trong những giải pháp khắc phục những mặt hạn chế của rừng trồng là kết hợp giữa trồng rừng với xúc tiến tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng Tuy nhiên việc nghiên cứu về vấn

đề này còn nhiều hạn chế và chưa được làm rõ kể cả về thực tiễn lẫn cơ sở lý luận

Việc tìm hiểu những đặc điểm quá trình tái sinh dưới tán rừng trồng là

cơ sở cung cấp những kiến thức thực tế cũng như cơ sở khoa học cho việc lựa chọn khoanh nuôi, phục hồi thích hợp cho từng đối tượng, điều kiện địa lý, chất đất tại khu vực Sóc Sơn - Hà Nội cũng như các khu vực khác Xuất

phát từ những vấn đề trên tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc

điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng ở huyện Sóc Sơn -

Hà Nội”

Chương 1

TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu

về cấu trúc rừng và tái sinh rừng Đặc biệt trong những năm gần đây vấn đề này càng được quan tâm nhằm đưa ra cơ sở khoa học cho việc kinh doanh rừng một cách có hiệu quả Có thể điểm qua một số công trình có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài như sau

1.1.Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng trong đó các sinh vật rừng luôn có mối quan hệ qua lại với nhau và với môi trường thông qua các mối quan hệ sinh thái giúp rừng có cấu trúc ổn định trong một thời gian nhất định

1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học, hệ 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 thành ba dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm 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 trật tự và theo quy luật của quần xã

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.W (1933 - 1934), Baur.G.N (1962), Odum (1971) tiến hành Các nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính

về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng

Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot (1965) [4], Plaudy.J đã biểu diễn cấu trúc sinh thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến

Theo tác giả Baur G.N (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý

về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại hiệu quả cao trong trồng rừng

Tác giả Odum E.P (1971) [57] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P (1935) Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

1.1.1.2 Về mô tả 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 đứng Phương pháp vẽ biểu

đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W Richardr (1933 - 1934) đề xướng đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dải kề nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều

Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 - 1934) đề xuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài

và cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng

Richards P.W (1952) [35] đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản Trong những lập địa đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây Cũng theo tác giả này thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ cây bụi và cây thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và tầng cây thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều hệ thống phân loại 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 Grisebach đã sử dụng dạng sinh trưởng (toàn bộ hình thái hoặc cấu trúc và trạng thái của thực vật) của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu thị cho các nhóm thực vật Phương pháp hình thái của Humboldt và Grisebach được các nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1034) tiếp tục phát triển Raunkiaer 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 một 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 Griesbach Trong các phương pháp phân 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 trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của 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 hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà được chấp nhận rộng rãi Sampion Gripfit (1984), khi nghiên cứu rừng tự nhiên Ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới Tây Phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào kích thước và chất lượng cây rừng, Richards (1952) [35] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng dựa vào chiều cao cây rừng

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 phức tạp của tự nhiên nhiệt đới

1.1.1.3 Nghiên cứu định lƣợng 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 thống kê của toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá 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: Rol let B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976) Rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán

để mô phỏng các quy luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001)[7] Rol let.B( 1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xác suất Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài theo

mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973) Bên cạnh đó các hàm Meyer,

Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson, cũng được nhiều tác giả sử dụng để

mô hình hoá cấu trúc rừng

Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu 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 khác của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNECO (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 các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh và phát 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 đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng

1.1.2 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 thái, đất rừng sau nương rẫy Vai trò của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây 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 (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933,1939; Schultz, 1960; Baur G.N, 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 loại cây có nghĩa nhất định

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 Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) [1] 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 ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm Ông đã khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lí luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lí giải các hiện tượng đó còn hạn chế Vì vậy lí 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

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (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 (1x1m; 1x1,5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson Ở Châu Phi

trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ xung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), 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 là cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tái rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [5]

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 Baur G.N (1962) [1] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con, đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng Thảm cỏ và cây bụi tuy kém phát triển ở những quần thụ kín tán 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 như số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được nghiên cứu nhiều hơn, còn các 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

Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây con Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ, V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002) [40]

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và tầng 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 thì thảm cỏ và 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), (Nguyễn Văn Thêm, 2002) [40]

Như vậy, qua những kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới chỉ ra cho chúng ta thấy được các phương pháp nghiên cứu của một số tác giả cũng như những quy luật tái sinh ở một số nơi Đồng thời các tác giả đã chỉ ra được một số biện pháp lâm sinh phù hợp tác động vào đó nhằm thúc đẩy quá trình tái sinh theo chiều hướng có lợi

1.1.3 Nghiên cứu về phục hồi bằng trồng rừng ( phục hồi nhân tạo)

Phục hồi rừng được hiểu là công việc tái tạo lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng Theo quan điểm sinh thái học thì phục hồi rừng là một quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái mà trong đó cây gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu Đó là một quá trình sinh địa phức tạp gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm thực vật cây gỗ bắt đầu khép tán ( Trần Đình

Lý, 1995) [23]

Để tái tạo lại rừng người ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ theo mức độ tác động của con người là phục hồi nhân tạo (trồng rừng), phục hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con người (xúc tiến tái sinh)

Trên thế giới việc trồng rừng đang được các nước quan tâm và phát triển mạnh mẽ đáp ứng nhu cầu của cuộc sống Nhưng hiện nay vẫn còn có những ý kiến khác nhau về trồng rừng

G.Baur (1976) [1] khẳng định việc trồng rừng là cần thiết để mang lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng nhưng nếu trồng rừng như của Wadsworth (1960) thì chỉ là giải pháp trước mắt, còn về lâu dài thì phải dựa vào những kiến thức đúng đắn về sinh thái học của quần lạc đó

R.Catinot (1965) [4] cho rằng ở vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi sau khi khai thác có thể thay thế một quần thể rừng tự nhiên bằng rừng trồng mà vẫn mang lại hiệu quả kinh tế Tuy nhiên tác giả cũng lưu ý rằng cần phải nắm chắc kỹ thuật lâm sinh thì quá trình thực hiện mới có hiệu quả

A.Miyawki (1991) [56] đã nêu khẩu hiệu cây bản địa trên đất bản địa, xuất phát từ quan điểm rừng là một hệ sinh thái ông đã thực hiện nhiều dự án phục hồi hệ sinh thái rừng nhiệt đới bằng biện pháp trồng rừng và việc trồng rừng được thực hiện bằng phương pháp do ông đề xướng gọi là phương pháp Miyawaki Theo phương pháp này thì việc phục hồi lại rừng mưa nhiệt đới ở Buntulu, Sarawak (Malaysia) chỉ khoảng 40 - 50 năm, trong khi đó để đạt được trạng thái này theo con đường diễn thế tự nhiên thì phải cần 200 - 250 năm (Miyawaki, 1991) [56]

Tansley (1994) cho rằng, trồng rừng là giải pháp để rút ngắn quá hình diễn thế thảm thực vật Nhưng Beard (1947) lại phản đối việc trồng rừng và cho đó là “bệnh sởi trồng rừng đã mắc phải do thiếu sinh tố sinh thái học” (dẫn theo G.Baur, 1976) [1]

Wadsworth (1960) khi nói về vai trò của rừng trong kinh doanh, ông đã khẳng định trồng rừng thâm canh sẽ là nguồn cung cấp gỗ duy nhất có kinh tế

ở các miền nhiệt đới (Baur, 1976) [1]

Hội nghị Lâm nghiệp Thế giới lần thứ 7 (10/1972) tại Buenos-Aires đã khẳng định cần phải đẩy mạnh việc trồng rừng Nhưng hội nghị cũng lưu ý là trồng rừng chỉ cho hiệu quả khi phối hợp chặt chẽ các biện pháp kỹ thuật tạo điều kiện cho cây rừng sinh trưởng (Vorobiev, 1981) [54]

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định Những năm 70 trở lại đây lâm sinh học định lượng phát triển mạnh mẽ, nhiều tác giả đã đi sâu vào mô phỏng các cấu trúc

từ đơn giản đến phức tạp bằng các mô hình

Với tác giả Vũ Biệt Linh (1984) [17] khi bàn về vấn đề rừng theo hệ thống phân loại kinh doanh đã xác định cần phân chia rừng, đất rừng theo mục đích, nội dung, phương thức, biện pháp kinh doanh nhằm tổ chức định hướng tác nghiệp kinh doanh theo các đối tượng khác nhau để đạt được hiệu quả cần thiết

Với tác giả Vũ Đình Phương (1985 - 1988) [33] Đã đưa ra phương pháp phân chia rừng phục vụ công tác điều chế với đơn vị phân chia là lô và dựa vào 5 nhân tố: Nhóm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, thổ nhưỡng với một bảng mã hiệu dùng để tra trong quá trình phân chia Phương pháp phân chia này đã được đưa ra áp dụng trong khi xây dựng phương án điều chế cho một số lâm trường ở Tây Nguyên và Quảng Ninh đã tỏ ra có nhiều ưu điểm

Như vậy, có rất nhiều tác giả trong nước cũng như của nước ngoài đều cho rằng việc phân chia loại hình rừng tự nhiên ở Việt Nam là tối cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong sản xuất Nhưng tuỳ từng mục tiêu đề ra mà xây dựng các phương pháp phân chia khác nhau nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các đặc điểm của đối tượng cần quan tâm Công trình của Thái Văn Trừng đã đặt nền móng cho việc phân chia rừng tự nhiên của nước ta một cách tổng quát Phương pháp của Vũ Đình Phương tỉ mỉ hơn và cho ta những thông số cơ bản về tình trạng rừng hiện tại không chỉ ở góc độ về trữ lượng,

vì vậy người quản lí dễ phác hoạ được các biện pháp xử lí lâm sinh tác động vào rừng Phương pháp này tỏ ra hữu hiệu khi áp dụng ở nơi có trình độ kinh doanh tương đối cao và ổn định

1.2.1.2 Nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng

Trong những năm gần đây, việc đi vào chiều sâu nghiên cứu cấu trúc rừng cũng đã được nhiều tác giả quan tâm như những công trình nghiên cứu

phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là công trình nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [13] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam

Tác giả Nguyễn Hải Tuất (1982 - 1986) [50, 51] đã sử dụng hàm phân

bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc của rừng thứ sinh, đồng thời cũng áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng

Tác giả Trần Văn Con (1991) [7] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở ĐăkLắk

Tác giả Lê Minh Trung (1991) [46] đã sử dụng hàm Poisson mô phỏng cấu trúc tán lá cây, hàm Weibull mô phỏng cấu trúc chiều cao và đường kính Đồng thời cũng tiến hành khảo nghiệm hàm Hyperbol và Meyer cho các cấu trúc này

Nhìn chung các nghiên cứu định lượng cấu trúc đã được nhiều nhà lâm sinh học trong nước quan tâm ở các mức độ khác nhau nhưng đều nhằm một mục đích là xây dựng các cơ sở khoa học cho các giải pháp lâm sinh hợp lí Các nghiên cứu không dừng lại ở mức độ mô tả chung chung mà đã đi sâu vào phân tích các quy luật kết cấu và theo xu hướng chung của thế giới Đó là khái quát hoá, mô phỏng các quy luật bằng toán học, đồng thời các giải pháp lâm sinh được xây dựng trên cơ sở các chỉ tiêu định lượng

1.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc và xây dựng mô hình cấu trúc mẫu

Nghiên cứu cấu trúc rừng định lượng các nhân tố cấu trúc và xây dựng các mô hình mẫu chuẩn phục vụ khai thác, nuôi dưỡng rừng là mục tiêu quan trọng nhằm vạch ra phương hướng và phương pháp điều chế rừng Nguyễn Văn Trương (1973 - 1986) [48, 49] đã nghiên cứu về phương pháp thống kê cây đứng, cấu trúc 3 chiều rừng gỗ hỗn loại và đề xuất các mô hình cấu trúc mẫu định lượng bằng toán học phục vụ công tác khai thác, nuôi dưỡng Theo tác giả đây là những mô hình hoàn thiện nhất đã có trong thiên nhiên và trên

cơ sở khắc phục những tồn tại lớn mà sự ngẫu nhiên của thiên nhiên mang lại

Để xây dựng mô hình cấu trúc cho các loài, kiểu rừng với từng điều kiện hoàn cảnh, Nguyễn Hồng Quân ( 1975, 1981, 1982) [31, 32, 33, 34] đã

sử dụng hàm mũ theo dạng Meyer để phân cấp các lâm phần chặt chọn trên

cơ sở thay đổi hệ số góc của phương trình khi điều kiện, hoàn cảnh thay đổi

Lê Minh Trung (1991)[46] đã vận dụng phương pháp này để xây dựng cấu trúc mẫu trên 3 cấp năng suất cho rừng tự nhiên hỗn loài ở Đăk Nông Từ đó làm cơ sở đề xuất hướng khai thác và nuôi dưỡng rừng

Nguyễn Ngọc Lung (1985) [18] đã cho rằng: Trong thực tiễn sản xuất, sau khi phân chia rừng ra các loại, mỗi loại thuần nhất về mặt nào đó như tổ thành, tầng thứ, phân bố số cây theo kích cỡ thì ta có thể chọn được một loại trong các lô tốt nhất, có trữ lượng cao, sinh trưởng tốt, tổ thành cấu trúc hợp

lý nhất, có đủ thế hệ cây gỗ, cũng cho phép sản lượng ổn định Ta coi đây là mẫu chuẩn tự nhiên và đây cũng chính là cái mà con người cần hướng tới trong quá trình kinh doanh rừng

Phùng Ngọc Lan (1986) [14, 16] cũng đã nêu lên: Mô hình cấu trúc mẫu là mô hình có khả năng tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa,

có sự phối hợp hài hoà giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một quần thể rừng

có sản lượng, tính ổn định và chức năng phòng hộ cao nhất, nhằm đáp ứng mục tiêu kinh doanh nhất định

Vũ Đình Phương (1987) [28] cũng đồng quan điểm trong việc xây dựng mô hình cấu trúc rừng và vốn rừng cho rằng, cần phải tìm trong tự nhiên những cấu trúc mẫu có năng suất cao đáp ứng mục tiêu kinh tế trong từng khu vực Để nghiên cứu cấu trúc sinh trưởng rừng hỗn loại, ông đã đề xuất quan điểm: Tổng thể hỗn loài hay còn gọi là rừng cây là do các phần tử thuần loài hợp thành

Trong lĩnh vực này, các tác giả đều xây dựng các cấu trúc mẫu từ nghiên cứu cơ sở cơ bản các quy luật kết cấu, từ đó đề xuất các hướng tác động vào rừng Các mẫu này đều được xây dựng trên cơ sở các mẫu tự nhiên

đã chọn lọc thông qua tài liệu quan sát và được coi là ổn định, có năng suất cao nhất Tính ổn định của các cấu trúc này thường được quan tâm nhiều nhất

là cấu trúc N-D1.3, nó cũng là cơ sở cho việc khai thác và nuôi dưỡng thông qua việc điều chỉnh cấu trúc này

1.2.1.4 Nghiên cứu phân chia tầng thứ trong rừng nhiệt đới

Việc nghiên cứu này ở Việt Nam còn quá ít ỏi, nhất là ở xu hướng định lượng hoá Có thể điểm qua một số công trình của các tác giả sau đây:

Thái Văn Trừng (1978) [47] đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B)

và tầng cỏ quyết (C) Ông đã vận dụng và cải tiến bổ xung phương pháp biểu

đồ mặt cắt đứng của Davit-Richards để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn và và

ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình Tuy nhiên, việc chỉ ra độ cao giới hạn cho các tầng vẫn mang tính chất định tính

Nguyễn Văn Trương (1973, 1983, 1984) khi nghiên cứu cấu trúc hỗn loài cũng đã nghiên cứu sự phân tầng theo hướng định lượng, nhưng ở đây tác giả đã sử dụng phương pháp phân tầng theo chiều cao một cách cơ giới mà điều này không thể chỉ rõ kiểu phân tầng ở rừng nhiệt đới Việt Nam

Vũ Đình Phương (1988) [29] xuất phát từ các kết quả của các tác giả đi trước đã nhận định rằng: Việc xác định tầng thứ sinh thái của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, do đó bằng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng thứ là có thể làm được Nhưng chỉ có thể có sự phân tầng 'rõ rệt' khi rừng ở một giai đoạn phát triển nào đó của quá trình sinh trưởng và phát triển, mà theo tác giả đó là giai đoạn thành thục khi

sự sinh trưởng và phát triển của rừng diễn ra ở mức độ chậm chạp Còn trong giai đoạn rừng đang có sự thay đổi mạnh sau thành thục với một số lượng cây lớn, già cỗi bị đào thải, rừng bắt đầu một giai đoạn mới thì ranh giới các tầng khó phát hiện được Cũng theo quan điểm của tác giả, cần phân biệt rõ tầng tán với các lớp chiều cao cây rừng Tầng tán là một khoảng không gian chứa đựng một số lượng nhất định tán cây trọn vẹn từ đỉnh đến đáy tán, còn lớp chiều cao mà một số tác giả viết là tầng tán thì không chính xác, vì thực chất đây chỉ là một khoảng không gian chứa đựng một số lượng nào đó của đỉnh tán cây trong rừng cây hoặc lâm phần Xuất phát từ luận điểm này, bằng số liệu quan sát và hơn 10 phẫu diện đồ theo mặt cắt đứng, tác giả đã dùng phương pháp toán học để phân tầng sinh thái ở miền Bắc Việt Nam Đây là một nghiên cứu hoàn toàn mới mẻ nhưng bước đầu đã giúp các nhà nghiên

cứu một định hướng quan trọng đó là: Sự phân tầng tán trong kiểu rừng lá rộng thường xanh là một hiện thực, nhưng có thể chỉ rõ ràng khi rừng đã phát triển ổn định và bằng toán học có thể định lượng sự phân tầng này Theo Vũ Đình Phương rừng lá rộng thường xanh ở miền Bắc nước ta ở vào giai đoạn

ổn định thường có 3 tầng

Sự phân tầng trong rừng nhiệt đới đã được các tác giả trên đề cập và giải quyết bằng các phương pháp khác nhau, nhưng đều chung một quan điểm là: Có sự phân tầng trong rừng tự nhiên nhiệt đới và sự phân tầng này cần phải được định lượng hoá thông qua các trắc đồ và công cụ toán học

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Ở nước ta, vấn đề tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đã được nghiên cứu

từ đầu những năm 60 của thế kỷ 20 Từ năm 1962 - 1967, Viện Điều tra và Quy hoạch rừng đã thực hiện chuyên đề "Tái sinh rừng tự nhiên" tại một số khu vực rừng trọng điểm thuộc các tỉnh: Quảng Ninh ( Tiên Yên, Ba Chẽ, Yên Hưng), Yên Bái (Văn Bàn), Nghệ An (Quỳ Châu, Nghĩa Đàn), Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê), Quảng Bình (Long Đại)

Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [19] cho rằng nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để can thiệp của con người đi đúng hướng Quá trình đó tuỳ thuộc vào mức độ tác động của con người mà ta thường gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên với mức cao nhất là tái sinh nhân tạo

Phạm Đình Tam (1987) [37] nghiên cứu tình hình tái sinh dưới các lỗ trống ở rừng thứ sinh vùng Hương Sơn (Hà Tĩnh) đã có nhận xét: Số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau, lỗ trống càng lớn cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán

Lê Đồng Tấn (200) [38] nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên một số quần xã thực vật sau nương rẫy ở Sơn La có kết luận: Mật độ cây tái sinh ở các vị trí địa hình và các cấp độ dốc khác nhau là khác nhau

Trần Xuân Thiệp (1996) [41] căn cứ vào số lượng cây tái sinh đã xây dựng bảng đánh giá tái sinh cho các trạng thái rừng (Theo hệ thống phân loại của Loschau) theo 3 cấp: tốt, trung bình, xấu Về phân bố theo cấp chiều cao đều có sự tương đồng ở các trạng thái rừng, phân bố giảm theo hàm Meyer từ cấp 1 - 5 (<3m), cấp 6 có chiều cao cộng dồn của cây có đường kính nhỏ hơn 10cm nên không thể hiện rõ quy luật này

Đỗ Hữu Thư, Trần Đình Lý và cộng sự (1995) [44] khi nghiên cứu năng lực tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng trong các trạng thái thực bì ở Việt Nam đã nhận xét: Về số lượng và chất lượng của lớp tái sinh tự nhiên, tốc độ sinh trưởng và những thay đổi của lớp tái sinh tự nhiên trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi thảm thực vật rừng thì các dạng thực bì ở trạng thái IB, IC, IIA, IIB, đều có thể xếp vào đối tượng có khả năng khoanh nuôi phục hồi rừng

Nhiều tác giả cũng có những nghiên cứu về đặc điểm lớp tái sinh tự nhiên trong các trạng thái thực bì khác nhau ở một số vùng sinh thái đồi núi nước ta như: Trần Đình Đại, Đỗ Hữu Thư và công sự (1988) [9], (1990); Vũ Tiến Hinh (1991) [12]; Lê Sáu (1985) [36]; Phạm Đình Tam (1987) ,[37]; Lê Thị Chinh Thuần (1985) [42]; Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1994) [43]; Hà Văn Tuế và cộng sự (1995) [52]

Từ phân tích trên có thể thấy ở nước ta các nghiên cứu chủ yếu điều tra đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên ở một số rừng trong điều kiện tự nhiên Còn những nghiên cứu về tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng còn rất ít

1.2.3 Nghiên cứu về phục hồi bằng trồng rừng ( phục hồi nhân tạo)

Ngay từ những năm 60 của thế kỷ 20, Đảng và Nhà nước ta đã quan tâm đến vấn đề trồng rừng Đã có nhiều chương trình trồng rừng như: Chương trình trồng cây phân tán, chương trình trồng rừng tập chung, chương trình PAM, chương trình 327, dự án 661 với 5 triệu ha rừng đến năm 2010

Với chính sách giao đất, giao rừng đến từng hộ gia đình nên rừng đã được quản lý bảo vệ tốt hơn Tuy nhiên, công tác trồng rừng ở nước ta hiện nay còn gặp nhiều khó khăn về giống cây trồng rừng, phương thức trồng rừng, tình hình sâu bệnh, sự bền vững của hệ sinh thái rừng trồng,

Phùng Ngọc Lan (1991) [15] đã nêu rõ nhược điểm của rừng trồng thuần loài (Mỡ, Bồ đề, Thông, Bạch đàn ) thường hay xuất hiện dịch bệnh, nạn cháy rừng Theo tác giả cần phải phát triển các mô hình rừng trồng hỗn loài và mô hình nông lâm kết hợp

Lâm Phúc Cố (1994) [8] nghiên cứu phục hồi lại rừng đầu nguồn sông

Đà tại Mù Căng Chải cũng đưa ra ý kiến rằng: Ở những nơi đất khó có khả năng tái sinh tự nhiên thì trồng rừng là một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cần thiết Theo tác giả nên chọn phương thức trồng rừng hỗn giao nhiều loài với các loài cây thích nghi với điều kiện đồi núi trọc

Nguyễn Ngọc Lung (1994) [20] cho rằng ở nước ta trong nền kinh tế hàng hóa, việc dành hẳn một tỷ lệ đất đai để trồng rừng kinh tế có mục đích

cụ thể như sản xuất nguyên liệu giấy, gỗ trụ mỏ, gỗ dán lạng bằng phương thức trồng rừng thuần loài đều tuổi là hợp lý và có hiệu quả cao Nhưng cần

có các biện pháp lâm sinh là luân canh hoặc trồng xen với các cây cố định đạm để bảo vệ đất và sự bền vững của hệ sinh thái rừng trồng

Trần Đình Lý (1995) [23] đã phân tích cụ thể về những ưu điểm, nhược điểm của giải pháp trồng rừng và khoanh nuôi Các tác giả cũng lưu ý rằng việc chọn giải pháp nào thì phải phụ thuộc vào điều kiện lập địa, điều kiện kinh tế - xã hội của từng vùng, từng địa phương mới đạt kết quả mong muốn

Nguyễn Tiến Bân (1997) [3] cho rằng cần phải phục hồi hệ sinh thái rừng nhiệt đới bằng các loài cây bản địa để duy trì, bảo vệ nguồn gen và tạo ra

hệ sinh thái rừng hỗn loài bền vững

Theo Hà Chu Chử (1997) [6] trong những năm qua trồng rừng đã bù đắp được một phần diện tích rừng đã bị mất, nâng cao tỷ lệ che phủ của rừng

từ 27,7% ( năm 1990) lên 28,15% (năm 1995) Tác giả cũng lưu ý rằng rừng trồng không thể so sánh với rừng tự nhiên về sinh khối, về chủng loại gỗ và nhất là tác dụng phòng hộ

Chương 2

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ- XÃ HỘI KHU VỰC

NGHIÊN CỨU 2.1 Điều kiện tự nhiên

2.1.1 Vị trí địa lý

Sóc Sơn là huyện ngoại thành phía Bắc thủ đô Hà nội, có trung tâm là thị trấn huyện lị Sóc Sơn, cách trung tâm Hà nội 35 km theo quốc lộ 3- Hà nội – Thái Nguyên, với tổng diện tích đất tự nhiên là 30.651,3ha

Phía bắc giáp tỉnh Thái Nguyên

Phía đông giáp tỉnh Vĩnh Phúc

Phía tây giáp Tỉnh Bắc Ninh và Bắc Giang

Phía nam giáp huyện Đông Anh - Hà Nội

Sóc Sơn là đầu mối giao thông thuận lợi nối liền Thủ đô Hà nội với các vùng công nghiệp, các trung tâm dịch vụ lớn trong khu vực tam giác kinh tế phía Bắc, các tỉnh phía Bắc và Đông bắc nước ta như: quốc lộ 2, quốc lộ 3, quốc lộ 18, các tuyến đường sắt đi các tỉnh phía Bắc, đường thuỷ… Đây là một lợi thế mạnh cho giao lưu hàng hoá, hành khách, tạo điều kiện phát triển kinh tế xã hội

2.1.2 Địa hình

Huyện Sóc Sơn nằm trong vùng chuyển tiếp từ vùng núi Tam Đảo xuống đồng bằng sông Hồng Là một huyện trung du, đồi núi, địa hình đa dạng phức tạp, có độ dốc thoải dần từ Tây bắc xuống Đông nam Toàn huyện

có 25 xã và 1 thị trấn, được chia thành 3 vùng chủ yếu với những đặc trưng khác nhau về địa hình và thổ nhưỡng:

- Vùng đồi gò bao gồm 5 xã: Nam Sơn, Bắc Sơn, Hồng Kỳ, Minh Trí,

– 50o

- Vùng đất giữa bao gồm 7 xã: Phù Linh, Tiên Dược, Hiền Ninh, Quang Tiến, Mai Đình, Tân Minh và thị trấn Sóc Sơn có cao độ địa hình từ 10 – 15m

- Vùng ven sông bao gồm các xã ven sông Cầu, sông Cà Lồ: Trung Giã, Tân Hưng, Bắc Phú, Việt Long, Xuân Giang, Đức Hoà, Xuân Thu, Kim

Lũ, Đông Xuân, Phủ Lỗ, Phú Cường, Phú Minh, Tân Dân và Thanh Xuân có cao độ địa hình từ 8 – 9m

- Với đặc điểm địa hình chia làm 3 vùng rõ rệt, tạo điều kiện cho việc định hướng phát triển kinh tế theo đặc điểm đa dạng về kinh tế, văn hoá, xã hội của Sóc Sơn

2.1.3 Khí hậu

Khí hậu huyện Sóc Sơn mang điều kiện khí hậu của vùng Hà nội, chịu ảnh hưởng của chế độ nhiệt đới ẩm gió mùa nội chí tuyến Mùa nóng từ tháng

5 đến tháng 10, mùa lạnh từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

- Nhiệt độ không khí trung bình trong năm: 23oC

- Nhiệt độ không khí ngày cao nhất trong năm: 42oC

- Nhiệt độ không khí ngày thấp nhất trong năm: 5oC

- Lượng mưa trung bình năm: 1480 mm

- Lượng mưa năm cao nhất: 1952 mm

- Lượng mưa năm thấp nhất: 915 mm

(Lượng mưa tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 9, chiếm 78% lượng mưa cả năm)

+ Độ ẩm: Cao nhất trong năm vào các tháng 4, 9, 10

Thấp nhất vào các tháng 11, 12

+ Hướng gió chủ đạo: Mùa hè là hướng Đông Nam, mùa đông là hướng Đông Bắc Tốc độ gió trung bình: 3 m/s

Nhìn chung, huyện nằm trong vùng khí hậu tương đối thuận lợi, đặc biệt là cho sản xuất nông nghiệp với các vụ gieo trồng khác nhau

2.1.4 Sông ngòi, thủy văn

Toàn huyện có 3 tuyến sông chính chảy qua:

Sông Cà Lồ chảy qua phía nam Huyện với chiều dài 56 km, cao độ

Sông Công chảy qua phiá Bắc huyện với chiều dài 11 km là sông

nhánh nhập với sông Cầu tại Trung Giã Cao độ mực nước: Hmax= 9,3 m

Ngoài ra, huyện còn có nhiều hồ ở các vùng đồi gò, trong đó có một số

hồ lớn như Hàm Lợn, Đồng Đò, Đồng Quan, Cầu Bãi

Hệ thống sông ngòi nay tạo điều kiện cho Sóc Sơn có khả năng phát triển vận tải thuỷ, đáp ứng được một phần nhu cầu nước tưới cho sản xuất nông nghiệp Tuy nhiên là huyện có diện tích đồi gò lớn nhất thành phố, nên hiện trạng cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp còn gặp nhiều khó khăn

2.1.5 Địa chất

- Đối với vùng đồi núi thấp: Đất có cường độ R 2Kg/cm2

- Đối với vùng đồng bằng: gồm 4 lớp đất từ trên xuống dưới

Lớp 1: lớp đất hữu cơ có chiều dày 0,6 - 0,8 m

Lớp 2: lớp đất sét nhẹ từ 0,6 - 0,8 m

Lớp 3: lớp pha cát hạt mịn có lăng kính sét pha dẻo nằm ở độ sâu 5 - 25m

Lớp 4: lớp cuội sỏi có mạch nước ngầm ở độ sâu từ 25 m trở xuống

+ Vùng đồng bằng: Nước sạch nông có ở độ sâu từ 0,7-1,3 m vào mùa mưa và 3,2 m vào mùa khô Mực nước mạch nông ổn định ở độ sâu 3,1-3,2 m

áp lực yếu không ảnh hưởng đến công trình

+ Vùng đồi núi thấp: Mực nước ngầm có ở độ sâu từ 30-40 m, chiều dày tầng chứa nước khoảng 5-20 m tuỳ theo các khu vực từ Bắc xuống Nam Chất

lượng nước tốt thuộc loại nước nhạt từ mềm đến rất mềm, hàm lượng sắt cao

Với 30.651,3 ha, Sóc Sơn là huyện có diện tích lớn nhất thành phố chiếm 33,28% diện tích toàn thành phố Hà Nội Trong đó, đất nông nghiệp 13.155,66 ha chiếm 42,92%, đất lâm nghiệp 6.630 ha chiếm 21,63%, đất chuyên dùng 5.438,49 ha chiếm 17,88%, đất ở 3.168,9 ha chiếm 10,33%, đất chưa sử dụng 2.213,59 ha chiếm 7,22%

Nhìn chung, trong 5 loại đất của huyện, nhiều nhất là đất nông nghiệp chiếm 42,92% trong đó chủ yếu là đất cây hàng năm Quỹ đất nông nghiệp lớn là một thuận lợi cho phát triển nông nghiệp của Sóc Sơn Đất lâm nghiệp cũng chiếm một diện tích tương đối lớn (21,6%) toàn bộ là đất rừng trồng, tập trung ở các xã vùng đồi núi Là điều kiện để phát triển kinh tế trang trại, kinh

tế đồi rừng và du lịch sinh thái

2.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội

Đất đai có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với tất cả các ngành sản xuất, đặc biệt là sản xuất nông, lâm nghiệp và giữ một vai trò cực kỳ quan trọng trong chiến lược xóa đói giảm nghèo của huyện, góp phần tích cực trong quá trình thực hiện sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước Đối với huyện Sóc Sơn, việc sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên đất đang cần quan tâm, việc chuyển đổi đất, xác lập các mô hình kinh tế

đã và đang góp phần không nhỏ vào việc phát triển kinh tế và giảm nghèo

Diện tích đất tự nhiên của huyện là 30.651,3 ha, bằng 1/3 diện tích đất tự nhiên của Thành phố Hà Nội; Trong đó, diện tích đất nông nghiệp toàn huyện là 13.628,44 ha chiếm 44,46% tổng diện tích tự nhiên; Diện tích đất canh tác: 12.264,36 ha chiếm 40,01% năm 2007 (năm 2006 là: 12.414,61ha bằng 40,50% tổng diện tích đất tự nhiên) và hàng năm đang

bị giảm dần do quy hoạch để xây dựng mở rộng sân bay Nội Bài, giai đoạn 2 đường quốc lộ 18, đường cao tốc Hà Nội - Lào Cai, đường Quốc lộ

3 B, khu công nghiệp Bình quân mỗi năm diện tích đất nông nghiệp giảm khoảng 0,40% đến 0,60% Diện tích đất nông nghiệp/hộ nông nghiệp; đất nông nghiệp/khẩu nông nghiệp ngày càng giảm, trung bình hàng năm giảm 0,60% Đây là một thách thức lớn đối với sản xuất nông nghiệp của địa phương; nhưng cũng là một cơ hội tạo điều kiện thuận lợi cho huyện phát triển cơ cấu kinh tế: công nghiệp, dịch vụ, du lịch, nông nghiệp

Trong tổng số 4436,6 ha đất lâm nghiệp năm 2011( năm 2007 là: 4.760,63 ha) và hàng năm bị giảm Toàn huyện có 3.364,88 ha là rừng phòng hộ, 1.108,19 ha là rừng đặc dụng tạo điều kiện để phát triển cây ăn quả các loại (chủ yếu là vải thiều, nhãn, hồng và xoài) Diện tích đất chưa sử dụng đã giảm do các địa phương đã mạnh dạn cho các hộ đấu thầu phát triển kinh tế trang trại

Dưới sự lãnh đạo của các cấp chính quyền Thành phố, Huyện uỷ, UBND huyện và nhận thức của người dân ngày càng được nâng cao, trong những năm gần đây sự nghiệp giáo dục và y tế của huyện ngày càng phát triển

Trên địa bàn huyện có 1 trường Đại học và một số trường cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, các trường trung học phổ thông và trung học cơ sở Giáo dục phổ thông đã có những tiến bộ đáng kể cả về số lượng và chất lượng

Mạng lưới thông tin từ huyện đến các xã, thôn ngày càng được cải thiện Đài phát thanh, sách báo, mạng internet đã truyền tải nhiều thông tin tiến bộ khoa học kỹ thuật đến với người dân Do vậy, ngành trồng trọt và ngành chăn nuôi có điều kiện phát triển khá thuận lợi và tình hình dịch bệnh ít xảy ra Bên cạnh đó, huyện còn có các trạm Khuyến nông, trạm Thú y và trạm Bảo vệ thực vật với đội ngũ cán bộ có tay nghề cao, trình độ chuyên môn được nâng lên

Chương 3 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

3.1.1 Về lý luận: Thông qua việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh

rừng tự nhiên dưới tán rừng trồng tại huyện Sóc Sơn - Hà Nội sẽ góp phần bổ sung thêm những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng, làm sáng tỏ cơ sở khoa học về việc khoanh nuôi, phục hồi tự nhiên

Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi tái sinh, nâng cao tính bền vững của hệ sinh thái rừng đáp ứng mục tiêu phòng

hộ cũng như bảo vệ tính đa dạng sinh học của rừng

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Để nghiên cứu một cách đầy đủ và toàn diện đòi hỏi phải có sự đầu tư nhiều tiền của và công sức Do điều kiện thời gian và kinh phí chúng tôi đã chọn đối tượng nghiên cứu như sau:

1 Rừng trồng thuần loài Keo mỡ

2 Rừng trồng thuần loài Keo lá tràm

3 Rừng trồng hỗn giao giữa Keo lá tràm và Bạch đàn

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện mục đích trên chúng tôi đã tiến hành các nội dung nghiên cứu sau:

3.3.1 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng trồng

Tổ thành tầng cây cao

Cấu trúc mật độ tầng cây cao, độ tàn che

Nắn phân bố số lượng cây theo đường kính (N/D1.3); Số cây theo chiều cao (N/HVN)

Nghiên cứu tương quan chiều cao - đường kính

Xác định được trữ lượng lâm phần

3.3.2 Nghiên cứu thành phần dạng sống của các loài thực vật dưới tán rừng trồng

Thành phần dạng sống theo 4 nhóm: Nhóm cây gỗ, cây bụi, cây thảo

và cây dây leo

Số lượng loài của từng nhóm; tỷ lệ phần trăm

3.3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng

Cấu trúc tổ thành loài cây tái sinh

Nghiên cứu cấu trúc mật độ cây tái sinh

Đánh giá chất lượng cây tái sinh

Phân bố số cây theo cấp chiều cao; cấp đường kính

3.3.4 Đề xuất một số biện pháp nhằm xúc tiến khả năng tái sinh tự nhiên dưới tán rừng trồng tại Sóc Sơn - Hà Nội

3.4.Phương pháp nghiên cứu

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

dụng phương pháp kế thừa có chọn lọc, thu thập số liệu cơ bản về điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu, các tài liệu của các tác giả trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài Các tài liệu thu thập bao gồm:

Tài liệu về địa lý, đất đai, thổ nhưỡng

Tài liệu về khí tượng, thủy văn

Tài liệu về dân sinh, kinh tế xã hội

Bản đồ tài nguyên rừng

Các tài liệu báo cáo có liên quan

3.4.2 Thu thập số liệu ở địa phương

Dựa trên hồ sơ quản lý rừng phòng hộ của Sóc Sơn - Hà Nội, bản đồ hiện trạng và các tài liệu thu thập được, chúng tôi tiến hành khảo sát sơ bộ khu vực nghiên cứu Căn cứ vào tình hình thực tế rừng phòng hộ ở đây có các trạng thái rừng trồng thuần loài Keo mỡ, Keo lá tràm, và rừng trồng hỗn giao nên chúng tôi xác định ô tiêu chuẩn tạm thời điển hình cho từng đối tượng, cụ thể là mỗi quần xã rừng chúng tôi lập một ô tiêu chuẩn Ô tiêu chuẩn (ÔTC)

(40x50m) Mỗi đối tượng được bố trí thí nghiệm 5 lần lặp lại

3.4.2.1 Điều tra tầng cây cao

Tại mỗi ÔTC tạm thời điển hình ta tiến hành mô tả các chỉ tiêu như vị trí, độ dốc, hướng phơi, độ cao Sau đó xác định các chỉ tiêu sinh trưởng của cây tầng cao:

- Đường kính ngang ngực (ở độ cao 1,3m trên mặt đất - D1.3,cm), được

đo bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến cm, đo theo 2 hướng Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó tính trị số trung bình

- Chiều cao vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cành (Hdc, m) được đo bằng thước Blumeliss (đo theo nguyên tắc lượng giác) và thước sào với độ chính xác đến cm

+ HVN được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây

+ Hdc được xác định từ gốc đến điểm phân cành đầu tiên tạo tán cây rừng

- Đường kính tán lá (DT, m) được đo bằng phương pháp điều tra rừng chính xác đến cm, đo hình chiếu tán lá trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó tính trị số trung bình