Bảng 4.1: Kiểu phân bố của cây gỗ trên mặt đất trong thảm thực vật thoái hoá do tác động của quá trình khai thác than Bảng 4.2: Số lượng và tỷ lệ phần trăm về số loài, chi và họ thực vật
Trang 1HOÀNG THỊ HẢI ÂU
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ XÁC ĐỊNH XU HƯỚNG DIỄN THẾ CỦA THẢM THỰC VẬT THOÁI HÓA DO TÁC ĐỘNG CỦA QUÁ TRÌNH KHAI THÁC THAN Ở
CẨM PHẢ - QUẢNG NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH THÁI HỌC
Thái Nguyên - Năm 2010
Trang 2HOÀNG THỊ HẢI ÂU
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM VÀ XÁC ĐỊNH XU HƯỚNG DIỄN THẾ CỦA THẢM THỰC VẬT THOÁI HÓA DO TÁC ĐỘNG CỦA QUÁ TRÌNH KHAI THÁC THAN Ở
CẨM PHẢ - QUẢNG NINH
Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC
Mã số : 60.42.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH THÁI HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THẾ HƯNG
Thái Nguyên - Năm 2010
Trang 3MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
2 Mục tiêu nghiên cứu:
3 Những đóng góp mới của luận văn
Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Các quan điểm về thảm thực vật và sự phân chia kiểu thảm
thực vật
1.2 Nghiên cứu thành phần loài và dạng sống (life form) thực vật
1.3 Nghiên cứu cấu trúc của thảm thực vật
1.4 Nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, phục hồi rừng và xu
hướng diễn thế của thảm thực vật
1.5 Nghiên cứu về đặc tính lý, hóa của đất
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2 Nội dung nghiên cứu
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN
CỨU
3.1 Điều kiện tự nhiên
3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1 Đặc điểm về hình thái, cấu trúc của thảm thực vật
Trang 4thực vật thoái hóa do tác động của quá trình khai thác than
4.4 Đặc tính lý hóa của đất dưới các trạng thái thảm thực vật
4.5 Xu hướng diễn thế của các trạng thái thảm thực vật
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 5Bảng 4.1: Kiểu phân bố của cây gỗ trên mặt đất trong thảm thực vật
thoái hoá do tác động của quá trình khai thác than
Bảng 4.2: Số lượng và tỷ lệ phần trăm về số loài, chi và họ thực vật
trong các thảm thực vật ở các địa điểm nghiên cứu
Bảng 4.3: Số lượng loài thực vật trong các họ
Bảng 4.4: Sự biến động về số loài và số chi trong các họ thực vật ở
khu vực nghiên cứu
Bảng 4.5: Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống của các thảm thực vật
Bảng 4.6: Tỷ lệ các loài cây gỗ thuộc các kiểu dạng sống
Megaphanerophytes – Mesophanerophytes – (MM) và kiểu dạng
sống Microphanerophytes – (Mi) tromg các thảm thực vật ở xã
Dương Huy (Cẩm Phả, Quảng Ninh
Bảng 4.7: Sự biến động về số loài và số chi trong các họ thực vật ở
điểm nghiên cứu thứ nhất
Bảng 4.8 : Sự biến động về số loài và số chi trong các họ thực vật ở
điểm nghiên cứu thứ hai
Bảng 4.9: Sự biến động về số loài và số chi trong các họ thực vật ở
điểm nghiên cứu thứ ba
Bảng 4.10: Chỉ số tương đồng (Sorensen’s Index - SI) giữa các thảm
thực vật
Bảng 4.11 : Mật độ cây gỗ tái sinh trong thảm thực vật ở các địa
điểm nghiên cứu
Trang 6Bảng 4.13 : Nguồn gốc và chất lượng của cây gỗ tái sinh trong các thảm
thực vật ở xã Dương Huy (Cẩm Phả, Quảng Ninh)
Bảng 4.14: Sự biến động mật độ cây gỗ tái sinh trong các thảm thực vật
theo vị trí địa hình
Bảng 4.15: Hàm lượng mùn và các chất tổng số trong đất (độ sâu 0 -
30cm) ở các điểm nghiên cứu
Bảng 4.16: Hàm lượng các chất dễ tiêu (P2O5 và K2O) trong đất (độ
sâu 0-30cm) ở các điểm nghiên cứu
Bảng 4.17: Chỉ số CEC và độ pH trong đất (độ sâu 0- 30cm) ở các điểm
Trang 7Hình 2.1: Cách bố trí các ô dạng bản trong các ô tiêu chuẩn
Hình 2.2: Cách bố trí các phẫu diện đất trong ô nghiên cứu
Hình 3.1: Bản đồ hành chính thị xã Cẩm Phả (tỉnh Quảng Ninh) -
năm 2010
Hình 4.1: Số loài, số chi và số họ thực vật trong các địa điểm nghiên
cứu
Hình 4.2: Đồ thị về sự biến động về số loài và số chi trong các họ
thực vật ở khu vực nghiên cứu
Hình 4.3: Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống trong các thảm thực
vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)
Hình 4.4: Tỷ lệ các loài cây gỗ thuộc các kiểu dạng sống
Megaphanerophytes – Mesophanerophytes – (MM) và kiểu dạng
sống Microphanerophytes – (Mi) tromg các trạng thái thảm thực vật
ở xã Dương Huy (Cẩm Phả, Quảng Ninh
Hình 4.5: Sơ đồ về các kiểu tổ hợp giữa các thảm thực vật để xác
định mức độ giống nhau về thành phần loài cây gỗ thông qua chỉ số
tương đồng (SI)
Hình 4.6 : Mật độ cây gỗ tái sinh trong các trạng thái thảm thực vật ở
xã Dương Huy (Cẩm Phả, Quảng Ninh)
Hình 4.7: Mật độ cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao
trong các trạng thái thảm thực vật tại ở Dương Huy (Cẩm Phả, Quảng
Trang 8ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)
Hình 4.10: Mật độ cây tái sinh (cây/ha) theo vị trí địa hình trong các
trạng thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng
Ninh)
Hình 4.11: Hàm lượng mùn trong đất (độ sâu 0 - 30cm) trong các trạng
thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)
Hình 4.12: Hàm lượng đạm tổng số trong đất (độ sâu 0 - 30cm) trong
các trạng thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng
Ninh)
Hình 4.13: Hàm lượng lân và kali tổng số trong đất (độ sâu 0 - 30cm)
trong các trạng thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả
(Quảng Ninh)
Hình 4.14: Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất (độ sâu 0 - 30cm)
trong các trạng thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả
(Quảng Ninh)
Hình 4.15: Sự biến động CEC (meq/100g đất) theo chiều sâu phẫu
diện trong các trạng thái thảm thực vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm
Phả (Quảng Ninh)
Hình 4.16: CEC liên quan chặt chẽ với hàm lượng mùn trong đất (độ sâu 0
– 30 cm) ở các điểm nghiên cứu
Hình 4.17: pH của đất (độ sâu 0 - 30cm) trong các trạng thái thảm thực
vật ở xã Dương Huy, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)
Trang 9MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Trong giai đoạn hiện nay, khi nhân loại đang phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng về khí hậu, thiên tai, nạn ô nhiễm (ô nhiễm vật lý, hoá học và sinh vật học) và sự suy giảm nguồn nước, thì môi trường đã trở thành vấn đề quan tâm của toàn cầu
Trong nhiều vấn đề về môi trường, thì là diện tích rừng càng ngày càng
bị thu hẹp được coi là vấn đề bức xúc nhất Mức độ nguy hiểm của việc suy thoái rừng không chỉ vì quá trình này diễn ra hàng ngày, hàng giờ trên Trái Đất, mà còn vì quá trình này tất yếu kéo theo những hậu quả đáng tiếc khác
về môi trường (giảm đa dạng sinh học, lũ lụt, tai biến địa chất, xói mòn, sa mạc hoá, tăng nhiệt độ khí quyển )
Theo FAO (1957), mức an toàn sinh thái tối thiểu của độ che phủ mặt đất của thực bì là 33% [6] Ở nước ta, năm 1943, tỷ lệ che phủ của rừng khoảng 43%, với diện tích 14,3 triệu ha, thì đến năm 1999, tổng diện tích rừng cả nước chỉ còn khoảng 9,3 triệu ha (8,25 triệu ha rừng tự nhiên và 1,05 triệu ha
rừng trồng, độ che phủ chỉ còn 28%) (Theo Nguyễn Thế Hưng, 2003)[25]
Quảng Ninh không chỉ là một tỉnh miền núi có nền kinh tế khá phát triển, đặc biệt là sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, thương mại và du lịch, mà còn là tỉnh có nhiều ưu đãi về tài nguyên thiên nhiên (tài nguyên khí hậu, tài nguyên biển, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên rừng và sinh vật rừng…) Tuy nhiên, trong những năm gần đây, Quảng Ninh chịu hậu quả khá nặng nề của sự xuống cấp về môi trường, đặc biệt rừng ở Quảng Ninh bị suy giảm cả về diện tích và chất lượng do nhiều nguyên nhân khác nhau (khai thác quá mức tài nguyên rừng, canh tác nương rẫy, chăn thả gia súc, sử dụng đất lâm nghiệp cho các mục đích khác, chính sách và năng lực quản lý rừng
Trang 10cộng đồng còn nhiều bất cập) Một trong những nguyên nhân chủ yếu làm cho suy thoái tài nguyên rừng và sự xuống cấp về môi trường là quá trình khai thác than Quá trình khai thác than được xác định là một trong những hoạt động chủ yếu làm mất nhiều rừng, làm mất dần tính đa dạng sinh học
Quá trình suy thoái rừng do khai thác than diễn ra rất mạnh mẽ ở thành phố Hạ Long, thị xã Cẩm Phả, thị xã Uông Bí và huyện Hoành Bồ Có thể coi đây là những địa phương điển hình trong tỉnh Quảng Ninh về sự xuống cấp của môi trường do tình trạng suy thoái về số lượng và chất lượng rừng gây nên: lũ lụt, xói mòn, sạt lở đất đá, suy giảm nguồn nước, quá trình feralit hoá Đặc biệt, sự tác động của quá trình khai thác than đã khiến cho rừng tự nhiên, với tính đa dạng cao, có trữ lượng gỗ lớn đã bị thay thế bởi thảm thực vật thoái hoá với độ đa dạng thấp
Mặc dù Quảng Ninh đã xây dựng một số chương trình hành động cụ thể để nâng cao độ che phủ và cải thiện chất lượng rừng, nhưng do các thảm thực vật thoái hóa phân bố ở nhiều địa phương, trên nhiều loại địa hình, với mức độ thoái hóa và có nguồn gốc khác nhau, nên việc lựa chọn phương thức bảo vệ, tác động, cũng như sử dụng như thế nào đối với các trạng thái thảm thực vật một cách hợp lý là một câu hỏi đang được đặt ra cho các nhà nghiên cứu
Thị xã Cẩm Phả là một địa phương của tỉnh Quảng Ninh chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của quá trình khai thác than Nhiều loại hình thảm thực vật thoái hoá đã được hình thành từ thảm thực vật rừng do tác động nhiều mặt của quá trình khai thác than Tuy nhiên, cho đến nay lại thiếu những nghiên cứu cơ bản, làm căn cứ cho việc bảo vệ và sử dụng hợp lý và có hiệu quả các loại hình thảm thực vật thoái hóa đó ở Quảng Ninh
Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm và xác định xu
Trang 11hướng diễn thế của thảm thực vật thoái hoá do tác động của quá trình khai thác than ở Cẩm phả - Quảng Ninh”
2 Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu đặc điểm của thảm thực vật thoái hóa do tác động của quá trình khai thác than, tại thị xã Cẩm Phả (tỉnh Quảng Ninh), nhằm đưa ra những đóng góp khoa học, làm cơ sở cho việc bảo vệ hoặc khai thác, sử dụng thảm thực vật một cách hợp lý và hiệu quả
3 Những đóng góp mới của luận văn
Đề tài này là công trình nghiên cứu đầu tiên về thảm thực vật thoái hoá
do tác động của quá trình khai thác than ở tỉnh Quảng Ninh Kết quả nghiên cứu của đề tài có đóng góp cả về mặt lý luận và thực tiễn:
3.1 Đóng góp về mặt khoa học
Bổ sung thêm về đặc điểm của thảm thực vật thoái hoá do tác động của quá trình khai thác than với các công trình nghiên cứu trước đây về đặc điểm của thảm thực vật thoái hoá do các nguyên nhân khác (do khai thác kiệt, do canh tác nương rẫy) ở tỉnh Quảng Ninh
3.2 Đóng góp về mặt thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm cơ sở cho việc đề ra các biện pháp lâm sinh, cũng như việc hoạch định các chính sách kinh tế - xã hội và nhằm bảo vệ và khai thác, sử dụng thảm thực vật thoái hoá do tác động của
quá trình khai thác than ở tỉnh Quảng Ninh một cách hiệu quả
Trang 12Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Các quan điểm về thảm thực vật và sự phân chia kiểu thảm thực vật
Theo Thái Văn Trừng (1978), quan điểm của nhiều nhà khoa học ở Tây
Âu và Bắc Mỹ cho rằng, thảm thực vật không được xem như những đơn vị riêng biệt, mà chúng thay đổi không ngừng khi điều kiện hoàn cảnh thay đổi hoặc khu vực phân bố của các loài thay đổi Cá thể loài cây là thực thể duy nhất tồn tại trong thiên nhiên Vì vậy, các tác giả này, mà tiêu biểu là Negri, Curtis, Brown, Whittaker, Ramenxki không những chỉ phủ nhận sự tồn tại của các quần hợp thực vật mà phủ nhận luôn cả sự tồn tại của những loại hình thảm thực vật khác nhau [77]
Khác với quan điểm phủ nhận sự tồn tại của các quần hợp thực vật và những loại hình thảm thực vật khác nhau, nhiều nhà khoa học cho rằng, thảm thực vật bao gồm các đơn vị cụ thể, mà ngoại mạo, cấu trúc, thành phần, ranh giới, động thái, đặc điểm phân bố đều dựa trên cơ sở sinh thái học và địa lý học thực vật Tiêu biểu cho quan điểm phái "quần thể" này là Braun -
Blanque, Rubel, Clements, Xucasov, Lavrenco, Aliokhin (Thái Văn Trừng,
1978) [77]
Mặc dù đều có quan điểm thống nhất về sự tồn tại của thảm thực vật, nhưng nguyên tắc và phương pháp phân chia phân chia thảm thực vật của phái ”cá thể” lại rất khác nhau
thực vật nhiệt đới áp dụng cho toàn thế giới Tuy nhiên, cách phân loại này rất
khó áp dụng cho mỗi khu vực hay mỗi quốc gia (Thái Văn Trừng, 1978) [77]
Một số tác giả căn cứ vào độ vĩ và độ cao, phân chia thảm thực vật
Trang 13thành các đai, mà cơ sở của sự phân thành các đai là nhiệt độ (Hansen, Bergơ)
(Voronov A.G., 1976) [82] Cách phân chia này, ít được áp dụng, vì người ta
thấy rằng có nhiều sự khác biệt giữa khí hậu ở vùng núi cao (theo độ cao) và khí hậu theo vĩ độ (chẳng hạn cường độ bức xạ, tỷ lệ các tia bức xạ, biến động của độ dài ngày )
Có nhiều tác giả, mà tiêu biểu là Aubreville (1963) lại căn cứ vào tiêu chí độ tàn che nền đất của tầng ưu thế sinh thái để phân loại kiểu thảm thực vật Với tiêu chí này, các tác giả đã phân ra được các thảm thực vật dày và thưa Tuy nhiên, cách phân chia này không làm rõ được mối quan hệ nhân quả giữa các nhân tố sinh thái và thảm thực vật Vì vậy, các thảm thực vật không được sắp xếp theo một trật tự xác định theo các thứ bậc khác nhau
(Thái Văn Trừng, 1978) [77]
Ngược lại, Rubel (1938) cũng đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật, nhưng lại không chú ý đến tiêu chuẩn đặc biệt quan trọng là độ tàn che nền đất của tầng ưu thế sinh thái Ngoài ra, bảng phân loại này không dựa trên một tiêu chuẩn thống nhất, vì vậy đã bỏ sót những kiểu rừng thưa, rất phổ
biến ở vùng nhiệt đới (Thái Văn Trừng,1978) [77]
Champion H.G.(1939) đưa ra một hệ thống phân loại thảm thực vật Hệ thống này đã dựa vào một nguyên lý cơ bản và quan trọng là nguyên lý sinh thái Tuy nhiên, hệ thống này lại không quan tâm đến mối quan hệ qua lại hữu
cơ vốn tồn tại khách quan giữa các nhân tố sinh thái với nhau Do đó, những kiểu thảm thực vật được hình thành do kết quả tác động của nhiều nhân tố sinh thái một cách phức tạp lại không được đề cập đến
Schimper (1903) phân loại thảm thực vật dựa trên tiêu chí dạng sống của cá thể các loài thực vật chiếm ưu thế trong thảm thực vật và lượng nước dùng được Căn cứ vào tiêu chí này, ông đã phân loại 3 kiểu quần hệ là: quần
Trang 14thụ (Woodland), quần thảo (Grassland) và hoang mạc (Desert) Trong mỗi
kiểu quần hệ này, lại được phân ra làm nhiều đơn vị nhỏ hơn, gọi là kiểu thảm
thực vật (Type de végetation) (Thái Văn Trừng, 1978) [77] Rõ ràng, ưu điểm
lớn nhất của cách phân loại này là từ việc quan niệm quần hệ là những thảm thực vật giống nhau về hình thái cấu trúc, mà có thể khác nhau về thành phần loài thực vật Mặc dù, cách chia này khá đơn giản và dễ áp dụng, nhưng lại không thể hiện được tính phức tập của thực tế thiên nhiên Ngoài ra, Schimper
đã không đúng khi xác định thứ bậc của các nhân tố tác động đến thảm thực vật, mà chỉ chú ý đến một nhân tố là lượng mưa hàng năm để phân biệt các
kiểu khí hậu (Thái Văn Trừng) [77]
Tương tự như Schimper (1903), Stamp (1925) xây dựng một hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên lượng mưa Tuy vậy, bảng phân loại này có hạn chế là không tổng hợp được các kiểu phụ nhân tác của thảm thực vật Hơn nữa, ông chỉ duy nhất chú ý đến yếu tố lượng mưa mà không đề cập đến
các yếu tố khác (Thái Văn Trừng, 1978) [77]
Beard (1944 - 1955) xây dựng bảng phân loại thảm thực vật gồm 3 cấp
Có thể nói, hệ thống phân loại khá tốt, bởi vì một cấp căn cứ vào thành phần loài cây (quần hợp), một cấp căn cứ vào trạng thái và cấu trúc (quần hệ), còn một cấp lại dựa vào môi trường sinh trưởng (loạt quần hệ) Tuy nhiên, các yếu
tố sinh thái chi phối đến sự hình thành thảm thực vật không được xếp theo một trật tự về mức độ ảnh hưởng Ngoài ra, bảng phân loại này cũng không
chú ý nhiều đến các thảm thực vật thứ sinh (Thái Văn Trừng, 1978) [77]
Có thể kể thêm nhiều nhà nghiên cứu đã phân chia thảm thực vật nhiệt đới ở Châu á, Đông Dương và Việt Nam như Chevalier (1918), Maurand (1943), Dương Hàm Hy (1956), Vidal (1958), Schmid (1962) Tuy nhiên, ở Việt Nam, các hệ thống phân loại thảm thực vật được biết đến và áp dụng
Trang 15nhiều nhất phải kể đến hệ thống phân loại của Loschau (1962), Trần Ngũ Phương (1970) và Thái Văn Trừng (1969 - 1978)
Cách phân chia thảm thực vật của Loschau (1962) rất dễ áp dụng Ông đưa ra 3 tiêu chí để phân chia thảm thực vật rừng là thành phần loài cây, đặc
tính sinh thái và hình thái cấu trúc của thảm thực vật (Thái Văn Trừng)[77]
Cơ sở của cách phân loại thảm thực vật dựa vào mức độ thoái hoá khác nhau,
mà không phân biệt nguồn gốc (rừng thứ sinh, rừng nguyên sinh) và các giai đoạn diễn thế của thảm thực vật
Trần Ngũ Phương (1970) [50] đưa ra bảng phân loại rừng Miền Bắc Việt Nam Ông chia rừng Miền Bắc Việt Nam thành 3 đai lớn (đai nhiệt đới mưa mùa, đai á nhiệt đới mưa mùa và đai á nhiệt đới mưa mùa núi cao) Trong mỗi đai, ông lại chia thành nhiều kiểu thảm khác nhau Dưới kiểu thảm, là các loại hình khí hậu, các kiểu phụ thổ nhưỡng và các kiểu phụ thứ sinh Theo đánh giá của Thái Văn Trừng (1978) [77], ưu điẻm của cách phân chia này là các nhân tố tác động được chia thành các thứ bậc khác nhau Tuy nhiên, cách phân loại này cũng có nhiều hạn chế Trước hết, do không căn cứ vào quan diểm sinh thái phát sinh, nên hệ thống phân loại này không làm nổi bật được quan hệ mật thiết giữa thảm thực vật và môi trường Ngoài ra, trong các dạng rừng khí hậu, chỉ lấy 1 - 2 loài cây ưu thế làm đại diện trên một đai khí hậu là đã bỏ qua tính phức tạp của thảm thực vật rừng
Thái Văn Trừng (1978) [77] dựa trên nguyên lý quyết định sự phân hoá những phân loại trong thảm thực vật là nguyên lý sinh thái phát sinh học, để xây dựng một hệ thống phân loại thảm thực vật nhiệt đới ở Việt Nam Theo ông, có 5 nhóm nhân tố phát sinh: 1) Địa lý - địa hình 2) Khí hậu - thuỷ văn 3) Đá mẹ - thổ nhưỡng 4) Khu hệ thực vật 5) Sinh vật và con người Trong
hệ thống phân loại này, thì đơn vị phân loại cơ sở là kiểu thảm thực vật
Trang 16Tiêu chuẩn đặc trưng cho hình thái cấu trúc của những kiểu thảm thực vật chính do khí hậu hoặc khí hậu thổ nhưỡng phát sinh Mỗi kiểu thảm thực vật có một tiêu chuẩn về hình thái cấu trúc tương ứng với một chế độ khí hậu xác định, gọi là tiêu chuẩn sinh thái hình thái Các dấu hiệu đó là:
- Dạng sống ưu thế của các tầng lập quần
- Độ tàn che mặt đất của tầng ưu thế sinh thái
- Hình thái của lá và sinh thái của lá với ngoại cảnh
Á Tương tự, đồng cỏ, bãi cỏ cũng chỉ là thảm thực vật thân cỏ đặc hữu vùng
ôn đới, còn ở vùng nhiệt đới bãi cỏ hay đồng cỏ chỉ được hình thành trên những vành đai ôn đới
UNESCO (1973) đưa ra một khung phân loại chung cho việc phân loại thảm thực vật trên Trái đất [86] Trong đó, cấu trúc ngoại mạo là tiêu chuẩn
cơ bản của hệ thống phân loại này Nhìn chung, hệ thống phân loại này khá dễ
sử dụng, nó gồm nhiều thứ bậc khác nhau Các thứ bậc này được phân biệt với nhau bằng chữ số Lamã và các chữ cái:
- Lớp quần hệ - Formation class (I,II, )
- Lớp phụ quần hệ - Formation subclass (A, B )
- Nhóm quần hệ - Fomation group (1,2 )
Trang 17- Quần hệ - Formation (a,b )
- Quần hệ phụ - Sub formation ( (1), (2) )
- Các đơn vị nhỏ hơn - Funder subdivision ( (a), (b) )
Thảm thực vật thoái hoá ở nước ta chiếm tỷ lệ đáng kể về diện tích Vì vậy, có một số tác giả lại tiến hành phân chia thảm thực vật thoái hoá ở nước
ta Tiêu biểu là các công trình nghiên cứu của Trần Xuân Thiệp, 1997 [68], Dương Hữu Thời, 1974 [72], Nguyễn Đăng Khôi, 1973 [31] và Hoàng Chung, 1980 [3] Đặc biệt, trong những năm gần đây, số công trình nghiên cứu về thảm thực vật thoái hoá ở nước ta càng một nhiều: Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995)[5], Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) [24] và Nguyễn Thế Hưng (2003) [25]
Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng tác viên (2007)[69], khi nghiên cứu các kiểu thảm thực vật ở khu bảo tồn thiên nhiên Khau ca, tỉnh Hà Giang, đã đưa
ra hệ thống phân loại các kiểu thảm thực vật như sau:
a) Rừng thường xanh nguyên sinh (ít bị tác động) đai núi thấp trên đất
đá vôi
- Rừng thường xanh nguyên sinh đai núi thấp trên đỉnh núi đá vôi
- Rừng thường xanh nguyên sinh hỗn giao cây lá kim, cây lá rộng đai núi thấp ở sườn và vùng phụ cận đỉnh núi đá vôi
- Rừng thường xanh nguyên sinh cây lá rộng đai núi thấp ở thung lũng
và chân núi đá vôi
b) Rừng thường xanh thứ sinh trên đất đá vôi và đất địa đới
- Rừng thường xanh thứ sinh cây lá rộng đai thấp trên đất địa đới
- Rừng thường xanh thứ sinh cây lá rộng đai núi thấp trên đất đá vôi
Trang 18Áp dụng khung phân loại của UNESCO (1973)[59], Vũ Anh Tài, Nguyễn
Quốc Trị, Nguyễn Nghĩa Thìn (2008) đã phân loại thảm thực vật tự nhiên ở vườn quốc gia Hoàng Liên (Việt Nam) thành 13 quần hệ và 13 phân quần hệ của 4 lớp (lớp quần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ trảng cây
bụi và lớp quần hệ trảng cỏ
Trần Văn Con (2007) [4] đã đưa ra những cơ sở khoa học để xây dựng tiêu chí rừng tự nhiên nghèo kiệt được phép cải tạo Trên cơ sở phân tích
những khái niệm liên quan: Suy thoái rừng (Forest degradation), Rừng thứ
sinh nghèo (degraded secondary forests), Trồng rừng (Afforestation) và Trồng lại rừng (Reforestation) Ông đã đưa ra quan điểm của mình về các
điều kiện cho sự hình thành một khu rừng (dạng sống thống trị, số lượng và diện tích đủ rộng, mật độ cây gỗ và độ tàn che tương đối)
Khi phân tích tính đa dạng lớp phủ thảm thực vật ở vườn quốc gia
Hoàng Liên, Nguyễn Nghĩa Thìn (2004)[70] đã phân chia thành đai hệ thực
vật á nhiệt đới trên núi và đai hệ thực vật ôn đới trên núi Đai hệ thực vật á
nhiệt đới trên núi bao gồm: rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh, trảng cây bụi á
nhiệt đới trên núi, trảng cỏ và thảm thực vật cây trồng Đai hệ thực vật ôn đới trên núi bao gồm: thảm thực vật nguyên sinh và thảm thực vật thứ sinh (rừng
hỗn giao cây lá rộng và trúc, trảng cây bụi ưa lạnh)
Phan Minh Sáng (2006)[54] đã đưa ra một số khái niệm cơ bản liên quan tới tính toán hấp thu cacbon trong các dự án theo cơ chế phát triển sạch
(CDM) trong lâm nghiệp Đặc biệt, các khái niệm: Rừng, Tái trồng rừng
(Reforestation), Trồng rừng mới (Afforestaion) của Việt Nam, của UNFCCC - United nations of Framework Convention on Climate Change (2005) và của
FAO (2005) Ông đã phân tích khá rõ mối liên quan giữa một số khái niệm cơ bản về rừng tới tính toán hấp thu cacbon trong các dự án theo cơ chế phát
Trang 19triển sạch CDM Ông cho rằng, các định nghĩa theo FAO (2005) nhằm mục đích hướng dẫn cho công tác quản lý rừng Vì vậy, các thuật ngữ có liên quan đều được xây dựng cho phù hợp với tiêu chí này, đặc biệt là cho các triển khai trên hiện trường Còn các khái niệm của UNFCCC (2005) đưa ra nhằm phù hợp với các mục đích đo đếm và các vấn đề khác có liên quan dến hấp thu cacbon trong lâm nghiệp
1.2 Nghiên cứu thành phần loài và dạng sống (life form) thực vật
Ở nước ta, có những công trình nghiên cứu hệ thực vật Việt Nam khá
đồ sộ Tiêu biểu là các công trình của Phan Kế Lộc (1977) [84], Phạm Hoàng
Hộ (1991 - 1993) [17], Lê Khả Kế (1969 - 1976) [26]…
Bên cạnh những công trình trên, nhiều tác giả nghiên cứu hệ thực vật trong một địa phương hoặc trong các kiểu thảm thực vật nhất định: Phùng Tửu Bôi, Nguyễn Bá Quyền (1982) [1], Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban (1996) [6], Nguyễn Nghĩa Thìn và cộng sự (2000) [69], [70]
Trong những năm gần đây, diện tích thảm thực vật thoái hoá ở các địa phương có xu hướng tăng nhanh Vì vậy, càng có nhiều công trình nghiên cứu
hệ thực vật trong những thảm thực vật thoái hoá, có nguồn gốc thứ sinh nhân tác Nguyễn Đình Ngỗi, Võ Văn Chi (1964) [42] nghiên cứu thảm thực vật savan (thuộc kiểu savan cây to, savan bụi và savan cỏ) trên vùng đồi núi huyện Hữu Lũng (Lạng Sơn), đã xác định được thành phần loài thực vật trong các quần hệ và các quần hợp Nguyễn Đăng Khôi (1973) [31], khi nghiên cứu
hệ thực vật đồng cỏ Ba Vì, đã xác định được trong mỗi giai đoạn biến đổi của thảm thực vật, thì có thành phần loài tương ứng
Dương Hữu Thời (1974) [72] điều tra thành phần loài trong một số kiểu đồng cỏ tự nhiên ở Miền Bắc Việt Nam Hoàng Chung (1980) [3] nghiên cứu thành phần loài thực vật trong các đồng cỏ vùng núi phía Bắc Việt Nam, Lê
Trang 20Ngọc Công, Hoàng Chung (1995) [5] nghiên cứu thành phần loài trong savan cây bụi ở Bắc Thái, còn Nguyễn Thế Hưng và Hoàng Chung (1995) [24] lại nghiên cứu thành phần loài trong savan cây bụi ở Quảng Ninh
Phùng Văn Phê, Trần Minh Hợi, Nguyễn Trung Thành, Nguyễn Thị Hân (2008)[47], khi nghiên cứu tính đa dạng thực vật góp phần bảo tồn chúng
ở rừng đặc dụng Yên Tử, tỉnh Quảng Ninh, đã kết luận rằng, thực vật ở rừng đặc dụng Yên Tử có 711 loài, thuộc 427 chi và 154 họ, thuộc 4 ngành Thực vật ở rừng đặc dụng Yên Tử có 547 loài cây có ích, có thể sử dụng vào 13 nhóm công dụng khác nhau Có 20 loài thực vật bị đe doạ tiêu diệt, được cấp báo trong sách đỏ VN (1996), 6 loài được ghi trong nghị định 32/2006/NĐ –
CP của Chính phủ, cần được ưu tiên bảo tồn
Có thể nói, ngoài công trình khá đầy đủ của Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung [25], Nguyễn Thế Hưng [25] nghiên cứu về thành phần loài trong thảm thực vật cây bụi, thì ở Quảng Ninh có rất ít công trình nghiên cứu về thành phần loài thực vật trong các kiểu thảm thoái hoá
Dạng sống (Life form) của thực vật là sản phẩm của quá trình hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen của thực vật với điều kiện sống rất phong phú Các nhà khoa học trên thế giới có rất nhiều phương pháp khác nhau trong việc phân chia dạng sống thực vật Bằng chứng là, có nhiều tiêu chí phân chia dạng sống và số kiểu dạng sống trong mỗi bảng phân loại cũng rất phong phú
Raunkiaer (1934)[73] phân chia dạng sống dựa trên tính thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm Đó là vị trí tương đối của chồi so với
bề mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm Ông chia ra 5 nhóm dạng sống cơ bản Ông cũng đã xây dựng phổ chuẩn của các dạng sống ở các vùng khác nhau trên trái đất (SN = 46Ph + 9Ch + 26H + 6 Cr + 13Th)
Trang 21Căn cứ vào khối lượng thực vật đã mất đi trong thời kỳ bất lợi,
Patsoxki I.K (1915) chia làm sáu nhóm dạng sống: 1 Thực vật thờng xanh;
2 Thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; 3 Thực vật tàn lụi vào thời
kỳ bất lợi ở phần trên cành, thay thế cho hiện tượng rụng lá; 4 Thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi tất cả những phần mọc bên trên mặt đất; 5 Thực vật tàn lụi vào thời kỳ bất lợi cả phần trên mặt đất và một phần dưới mặt đất; 6 Thực vật tàn lụi toàn bộ trong thời kỳ bất lợi, trừ hạt (Cây hàng năm)
(Voronov A.G.,1976) [82]
Braun-Blanquet đưa ra bảng phân loại dạng sống thực vật (Formes
Biologiques), với 7 nhóm: 1 Cây nhất niên (Thérophytes); 2 Thuỷ thực vật
(Hydrophytes); 3 Địa thực vật (Géophytes); 4.Bán ẩn thực vật (Hémicrytophytes); 5.Ngọa thực vật (Chamephytes); 6.Hiển thực vật (Phanérophytes); 7.Thực vật phụ sinh và ký sinh (Phạm Hoàng Hộ, 1972) [16]
Đối với thực vật thân thảo, thì các hệ thống phân chia dạng sống của các nhà khoa học trên thế giới rất phong phú, đa dạng Đặc biệt, các nhà khoa học ở Liên Xô trước đây có những công trình khá đồ sộ: Xêrêbơriacôp I.G (1954,
1955, 1962, 1964), Gôlubep V N (1962) (Voronov A.G ,1976)[ 82]
Ở nước ta, các công trình khoa học nghiên cứu về dạng sống có số lượng không nhiều Tuy vậy, phương thức phân chia dạng sống lại rất khác nhau: Phan Nguyên Hồng (1991) [18], Nguyễn Đức Ngắn (1997) [39], Hoàng Chung (1980) [3], Nguyễn Bá Thụ (1995) [73], Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995) [5], Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung [24] và Nguyễn Thế Hưng [25]
1.3 Nghiên cứu cấu trúc của thảm thực vật
Nếu không kể đến những công trình mang tính kinh điển của các tác giả trên thế giới về cấu trúc, năng xuất của các hệ sinh thái cũng như ở các kiểu thảm thực vật (Lieth, Williams, Larcher, Cermuca, Schmidt, Whittaker,
Trang 22Odum ), đặc biệt là các công trình mang tính định hướng phương pháp nghiên cứu của Braun – Blanquet (1922), Drude (1913), Iarochenko (1961), Simpson (1949), Dương Hữu Thời (1998), thì những công trình nghiên cứu của
các tác giả khác cũng rất phong phú (Nguyễn Thế Hưng, 2003) [25] Bên cạnh
đó, còn có nhiều công trình nghiên cứu đặc trưng cấu trúc của các kiểu thảm thực vật và sự ảnh hưởng của các điều kiện địa lý khác nhau đến sự phân bố của
chúng: Richards (1952), Vidal (1960), Catinot (1965) (Bảo Huy, Nguyễn Ngọc
Lung, Phùng Ngọc Lan, 1995) [21]
Trong các công trình nghiên cứu về cấu trúc thảm thực vật, thì phần lớn các công trình trong nước nghiên cứu về cấu trúc của các thảm thực vật rừng: Trần Ngũ Phương (1970)[50], Thái Văn Trừng (1978) [77], Nguyễn Ngọc Lung (1987) [33], Bảo Huy, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Ngọc Lung [21], Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi (1994) [80], Nguyễn Ngọc Lung, Phùng Ngọc Lan và Bảo Huy (1995) [21]
Nguyễn Tiến Dũng, Trần Văn Con (2007)[8] đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý rừng bền vững Các ông cho rằng, ở Kon Hà Nừng - Tây Nguyên, số loài xuất hiện trong các ô tiêu chuẩn: 100 loài Trung bình số loài xuất hiện trong một ô: 21 - 35 loài Tổ thành các xã hợp thực vật thuộc trạng thái IV bao gồm 3 ưu hợp, phân bố theo đường kính là phân bố giảm, phân bố N/D là phân bố giảm, với trạng thái IV và IIIB phân bố thường có một đỉnh tại cỡ đường kính thứ hai Riêng trạng thái IIIA, phân bố cây theo đường kính là dạng đường cong, xuất hiện nhiều đỉnh tập trung rải rác từ cỡ kính 26 – 50
cm, các lâm phần thuộc trạng thái IV phân tầng rõ rệt, chia 5 tầng
Khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của các trạng thái rừng khu dự trữ thiên nhiên Vĩnh Cửu huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai, Đỗ văn Thông
Trang 23(2004)[71] đã đưa ra kết luận: Phân bố % số cây theo cỡ kính tuân theo luật phân bố giảm, dạng đường cong có đỉnh lệch trái, riêng trạng thái IIIA2, đường cong có dạng lệch phải Trạng thái IIIA2 phân bố chiều cao có dạng một đỉnh hơi lệch phải, số cây tập trung nhiều nhất ở cấp chiều cao 16 – 20m, chiều cao cây trong lâm phần tăng nhanh ở cỡ kính D1.3 < 20cm, phát triển
chậm dần ở các cỡ kính lớn hơn
Một số tác giả xây dựng các phương pháp nghiên cứu hoặc các công cụ
hỗ trợ (các phần mềm tin học), làm giảm công sức của nhà nghiên cứu và đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình thu thập số liệu
Lê Quốc Huy (2005)[23] đưa ra phương pháp nghiên cứu phân tích
định lượng các chỉ số đa dạng sinh học thực vật
Theo Nguyễn Văn Sinh (2004)[57], rừng tự nhiên với cấu trúc nhiều tầng, phân bố cây và loài không đồng đều trên diện tích, đa dạng về lứa tuổi,
là loại hình rừng có giá trị sinh thái cao, nhưng lại đặt ra những thách thức lớn cho người quản lý kinh doanh Mỗi tác động nhỏ lên quần hợp cây gỗ rừng có thể gây nên những xáo trộn cấu trúc có hậu quả lâu dài Phân tích cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng tự nhiên và mô phỏng các quá trình biến động cấu trúc của nó là một công việc quan trọng tạo cơ sở đưa ra những quyết định đúng đắn trong công tác quản lý rừng tự nhiên Ông đã phân tích và mô phỏng biến
động cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng với chương trình “F - Structure A & S” Thực chất, “F – Structure A & S” là một phần mềm có thể xử lý dữ liệu ô tiêu
chuẩn phục vụ việc phân tích cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng tự nhiên và mô
phỏng các quá trình biến động của nó Chương trình “F – Structure A & S” được viết bằng ngôn ngữ lập trình Delphi Người sử dụng nhập dữ liệu vào
cho chương trình và chương trình thông báo kết quả tính toán qua các cửa sổ con dạng bảng Nội dung bảng có thể được lưu dưới dạng tệp hoặc sao chép
Trang 24chuyển sang các chương trình xử lý văn bản khác Những khác biệt giữa các thông số cấu trúc mới tính với các thông số cấu trúc ban đầu sẽ cho ta thấy tác
động của các yếu tố tự nhiên hoặc nhân tác lên cấu trúc rừng
theo sự biến động của cây gỗ rừng dưới tác động của các điều kiện sinh thái, ngoại cảnh mà các cấu trúc phần khác của hệ sinh thái rừng bị tác động và biến đổi
Nguyễn Văn Sinh (2008)[58] cho rằng, để đánh giá biến động của quần hợp cây gỗ rừng bằng một chỉ số, ta phải nắm bắt được các quy luật thay đổi cấu trúc của nó Có một quy luật quan trọng có thể sử dụng để xây dựng nên chỉ số sinh thái: Sự phân bố các cá thể theo quần thể trong quần hợp cây gỗ rừng rất nhạy cảm; Trong các quần hợp cây gỗ rừng của hệ sinh thái rừng nguyên sinh nhiệt đới thì dạng phân bố này có dạng phân bố chuẩn với cơ sở
là logarit cơ số 2; Mọi tác động của điều kiện sinh thái ngoại cảnh đều làm sự phân bố đó lệch khỏi phân bố chuẩn và các tác động càng lớn thì độ lệch càng lớn; Với thời gian, cùng với việc hệ sinh thái rừng nguyên sinh bị tác động dần khôi phục lại trạng thái ban đầu (trường hợp hệ sinh thái còn có khả năng phục hồi), sự phân bố các cá thể cây gỗ rừng cũng dần trở lại dạng như trong
hệ sinh thái rừng nguyên sinh Với những lý do trên, ông còn đề xuất chỉ số sinh thái ứng dụng trong nghiên cứu sinh thái quần hợp vây gỗ rừng của hệ sinh thái rừng nhiệt đới
Một trong những vấn đề cấp thiết của sinh thái rừng nhiệt đới là việc nghiên cứu diễn thế thứ sinh, tức là tìm hiểu nguyên nhân, thời gian và kết quả cuối cùng của sự biến đổi thảm thực vật sau khi rừng nguyên sinh bị suy thoái
Bùi Chính Nghĩa, Trần Văn Con (2008) [41] đã đưa ra phương pháp
Trang 25nghiên cứu cấu trúc và động thái của rừng thứ sinh giai đoạn phục hồi Theo các tác giả, các phân tích lâm học chi tiết không thể tiến hành dựa vào việc điều tra toàn bộ trên diện tích lớn, mà chỉ có thể thực hiện được bằng cách rút mẫu đại diện Các chỉ tiêu lâm học: mật độ, thể tích, tiết diện ngang có thể quy từ ô mẫu về đơn vị diện tích (ha), nhưng số loài trên một ha thì không thể quy từ diện tích ô mẫu ra được Do đó, để phân tích tổ thành loài trên đơn vị diện tích (ha), phải xác định được diện tích tối thiểu của ô mẫu, sao cho nó đại diện được tổng thể nghiên cứu Đặc biệt, các ông đã thiết lập hệ thống ô điều tra lâm học thành 3 cấp để đo đếm các thế hệ cây khác nhau:
Cấp A: Một ô vuông có diện tích 900 m 2 Ghi lại các thông số về các cây có D 1.3 ≥ 8 cm Điều tra về: Tên loài, H VN , D 1.3 , tầng thứ (theo phân cấp của IUFRO)
Cấp B: Lập một băng 150 m 2 (5 x 30 m) Điều tra cây gỗ tái sinh có
D 1.3 < 8cm và H> 1,3m: Tên loài, H VN , D 1.3 , tầng thứ
Cấp C: 14 ô dạng bản (2x 2m) để đo đếm tất cả các cây tái sinh có H < 1,3m
Ngoài ra, các ông đã xác định diện tích ô tiêu chuẩn thích hợp đối với
,
Bùi Chính Nghĩa, Trần Văn Con (2008) [41] sử dụng chỉ tiêu Tỷ lệ hỗn
loài làm chỉ tiêu phản ánh tính đa dạng của quần thụ thực vật rừng Tỷ lệ hỗn
loài được tính theo công thức:
Trang 26HL1 = S1/N
HL2 = S2/N2
(Trong đó, N: Tổng số cá thể trong đơn vị diện tích, S 1 : Tổng số loài,
S 2 : Tổng số loài có độ nhiều tương đối > 5%)
Kết quả nghiên cứu của các tác giả cho thấy:
và HL2 (chưa xuất hiện loài dẫn đầu) Bât đầu từ tuổi thứ 4, giữa HL1 và HL2
có sự sai khác lớn, tỷ lệ hỗn loài của nhóm có độ nhiều tương đối lớn hơn 5% giảm rất mạnh do số cá thể của vài loài cây tiên phong tăng lên đáng kể Cho đến tuổi thứ 7, tỷ lệ HL2 lại tăng lên, vì số cây có D > 5 cm ở giai đoạn này đã tương đối ổn định
- Tỷ lệ hỗn loài của nhóm loài có độ nhiều tương đối > 5% thay đổi rất nhanh chóng trong giai đoạn đầu của quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt và với tỷ lệ HL2, có thể phân biệt 3 pha diễn thế nói lên bản chất của sự thay đổi giá trị quan trọng của các loài theo các nhóm sinh thái khác nhau
Đối với các thảm thực vật thoái hoá do tác động của con người (canh tác nương rẫy, khai thác kiệt, chăn thả gia súc, cháy rừng ), số lượng công trình nghiên cứu về cấu trúc không nhiều: Lê Đồng Tấn và cộng sự (1995) [60], Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995)[5], Phùng Tửu Bôi, Nguyễn Bá Quyền (1982) [1], Bảo Huy, Phùng Ngọc Lan, Nguyễn Ngọc Lung (1995) [21]
Khi nghiên cứu rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trên đất sau nương rẫy
ở Sơn La, Lê Đồng Tấn (2003)[61] đã đưa ra kết luận:
Phần lớn diện tích tự nhiên của tỉnh Sơn La được che phủ bởi các quần
Trang 27hệ rừng kín thường xanh Đây là một hệ sinh thái rừng nhiệt đới có cấu trúc
và thành phần hết sức đa dạng, phong phú Tuy nhiên, cho đến nay do sự tác động của con người, đã làm cho rừng bị suy thoái nghiêm trọng cả về chất lượng và số lượng Thay thế vào đó là các trạng thái thứ sinh nhân tác ở các giai đoạn khác nhau của quá trình diễn thế
Tất cả các loài ghi nhận đều là các loài tiên phong (mọc trên đất trống sau nương rẫy hay còn canh tác) Trong đó, có nhiều loài chịu hạn mọc phổ biến: Cọ phèn, Gòn, Me rừng, Móng bò, Hoắc quang, Táo rừng, Thành ngạnh, Thẩu táu, Đỏ ngọn…
Tuy có thành phần phong phú, nhưng quần xã rừng thứ sinh chỉ có một
ít loài chiếm ưu thế Ông đã đưa ra dẫn liệu chứng minh rằng:
- Trong các quần xã rừng thứ sinh, tổ hợp các loài cây ưu thế (cây có hệ
số tổ thành trên 5 %) chiếm tỷ lệ khá cao, nơi chỉ 2 - 3 loài đã chiếm ưu thế tuyệt đối
- Khả năng tăng trưởng không cao (vì thành phần chủ yếu là cây gỗ nhỏ
và trung bình) Mức tăng trưởng hàng năm: 0,58 – 0,92 m/năm (Chiều cao) và 0,70 – 0,95 cm/ năm (đường kính), nên chưa đáp ứng được yêu cầu kinh doanh Đây là một hạn chế đối với rừng tự nhiên và rừng phục hồi sau nương rẫy
Ngoài ra, ông dựa vào số bình quân (X ) và phương sai (S2) để xác định
sự phân bố cây trên mặt đất, Lê Đồng Tấn (2003)[61]cho rằng, môi trường đất trên toàn bộ diện tích không đều, bao gồm thành phần cấu trúc và độ phì khác nhau (do canh tác trên từng mảnh nhỏ, địa hình dốc và chia cắt mạnh) Trên các khảm đó, khả năng nảy mầm, sinh trưởng và phát triển của thực vật là không giống nhau, nên thực vật có phân bố cụm Theo thời gian, do có sự bổ sung và quá trình tỉa thưa, dẫn đến có sự điều chỉnh lại phân bố cây theo hướng đồng đều hơn - phân bố ngẫu nhiên Tuy nhiên, phân bố ngẫu nhiên
Trang 28chỉ đúng cho cả lâm phần, còn đối với các loài riêng biệt, vẫn là phân bố cụm Dựa trên kết quả nghiên cứu, tác giả đã đưa ra những kết luận về đặc điểm tổ thành loài cây và sự phân bố cây trên mặt đất của rừng thứ sinh phục hồi sau nương rẫy
Bảo Huy và cộng sự (2006)[22] đã nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất của lâm phần trước khi khai thác và hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất sau khai thác Theo các tác giả, trong quá trình sinh trưởng
và phát triển hệ sinh thái rừng tự nhiên, giữa sinh vật và hoàn cảnh, dần hình thành sự cân bằng Qua quá trình chọn lọc, tỉa thưa tự nhiên, đã tạo nên đặc điểm cấu trúc và ngoại mạo cho các lâm phần theo hướng ổn định Nhưng sau khai thác, cấu trúc rừng bị đảo lộn, phân bố cây rừng trên mặt đất không hợp
lý Sau khai thác, số cây còn lại phân bố trên mặt đất không đều theo hướng thành cụm trở nên phổ biến Điều này làm hạn chế khả năng tận dụng không gian dinh đưỡng của cây rừng Do đó, cần điều chỉnh phân bố cây rừng hợp lý sau khai thác, cần có tác động để hướng rừng sau khi đã khai thác để sớm trở lại trạng thái cách đều, tận dụng tốt không gian dinh dưỡng
Kết quả nghiên cứu của các tác giả cho thấy, tất cả rừng IIIB đều có kiểu phân bố ngẫu nhiên Các lâm phần thuộc trạng thái IV có 78% phân bố ngẫu nhiên và 32 % phân bố cách đều Các lâm phân có phân bố cách đều có mật độ thấp (572 – 580 cây/ha), G cao (37,3 – 38,1) Trên cơ sở kết quả thu được trong nghiên cứu, các tác giả đề ra các biện pháp nhằm điều chỉnh phân
bố cây rừng hợp lý trong kỹ thuật nuôi dưỡng rừng tự nhiên [22]
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về các loài cây bản địa đặc biệt là các loài cây gỗ có giá trị kinh tế cao đang được quan tâm Nội dung nghiên cứu chủ yếu thường là theo dõi sinh trưởng ủa các loài cây bản địa trồng tại khu vực nghiên cứu
Trang 29Trên cơ sở nghiên cứu thực nghiệm (tỷ lệ sống, đường kính, chiều cao trung bình và tăng trưởng hằng năm của các loài cây tham gia thí nghiệm), Huỳnh Đức Nhân, Nguyễn Quang Đức, Nguyễn Thị Tươi (2007) [45] đã đánh giá được quá trình sinh trưởng của 10 loài cây gỗ lớn (Trám trắng, Trám đen, Lát hoa, Quế, Lim xanh, Giổi bà và Lim xẹt) được trồng tại huyện Hàm Yên (Tuyên Quang) và Tam đảo (Vĩnh Phúc) Sau 3 năm theo dõi, các ông đưa đến kết luận: Ở Tam Đảo: có 3 loài có triển vọng (Xà cừ, Lim xẹt và Trám đen) Trong khi đó, ở Hàm Yên, thì lim xanh và lim xẹt sinh trưởng tốt nhất,
có 3 loài không thể tồn tại trong thí nghiệm, đó là lát hoa, lát Mehico và tếch
Trần Văn Con (2007) [4] đã phân tích khá rõ các cơ sở khoa học để xây
dựng tiêu chí rừng tự nhiên nghèo kiệt được phép cải tạo
Ngoài ra, do chính sách giao đất, giao rừng tới hộ nông dân, chuyển đổi
cơ cấu cây trồng, nên nhiều tác giả đã nghiên cứu cấu trúc, năng suất và sinh khối của các loại hình rừng trồng
Khi đánh giá vai trò của rừng trồng trong cải tạo môi trường ở lưu vực sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên - Huế, Dương Viết Tình (2008) [75] không chỉ đánh giá hiệu quả che phủ của các mô hình rừng trồng, mà còn đánh giá sinh khối của các mô hình rừng trồng Ông đã xác định được tổng sinh khối khô của các mô hình rừng trồng khác nhau (Keo tai tượng, bạch đàn, keo lá tràm, keo lai, rừng hỗn giao và rừng bản địa) tại trại Hương Vân Ông đưa ra các
khoảng từ 70 - 95 tấn CO2/ha đối với rừng ổn định, khoảng từ 18- 29 tấn
CO2/ha/năm đối với rừng cây bản địa hoặc hỗn giao 2-3 năm tuổi và có thể tăng lên 118 tấn CO2/ha/năm[75]
Công trình nghiên cứu của Đặng Thịnh Triều (2008) [76] về khả năng
hấp thụ cacbon của rừng thông mã vĩ (Pinus massoniana Lambert) trồng
Trang 30thuần loài trên các cấp đất khác nhau tại vùng Đông Bắc Việt Nam cho thấy, tổng lượng cacbon hấp thụ trên một ha rừng trồng thông mã vĩ dao động từ 33,33 – 179,41 tấn/ha tuỳ theo cấp tuổi và cấp đất Trong đó, lượng cacbon tầng cây gỗ hấp thụ chiếm 58,88%, lượng cacbon tích luỹ trong đất chiếm 33,50%, cacbon tích luỹ trong vật rơi rụng là 5,18% và cacbon tích luỹ trong
lớp cây bụi thảm tươi là 2,44%
1.4 Nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, phục hồi rừng và xu hướng diễn thế của thảm thực vật
Số lượng các công trình nghiên cứu về tái sinh của các tác giả nước ngoài rất phong phú: Pobedinxki (1961, 1965), Greig - Smith (1967), Zlobin (1970), Milbread (1930), Barnard (1950, 1954), Wyatt Smith (1961, 1963), Nicholson (1958), Aubreville (1938), Richards (1952), Baur (1994), Rollet
(1969), Barnard, Rollet (1974) (Nguyễn Văn Thêm, 1995) [64]
Ở nước ta, số lượng công trình nghiên cứu về tái sinh cũng khá nhiều:
Vũ Đình Huề (1969) [19], Trần Xuân Thiệp (1995) [66], Trần Đình Lý và cộng sự (1995) [34], Trần Tú (1998) [79], Phạm Minh Nguyệt (1970) [44]
Riêng với rừng hỗn loài, kín ẩm, thường xanh có rất nhiều công trình nghiên cứu về quá trình tái sinh tự nhiên: Thái Văn Trừng (1978) [77], Vũ Tiến Hinh (1991) [15]…còn Nguyễn Trọng Đạo, (1965) [9], Vũ Đình Huề (1969) [19], Phạm Minh Nguyệt (1970) [44] lại nghiên cứu về phục hồi rừng hoặc tái sinh tự nhiên ở những thảm thực vật thoái hóa
Những năm gần đây, do rừng bị giảm cả về diện tích và chất lượng, nên
số lượng những công trình nghiên cứu về quá trình phục hồi rừng tự nhiên hoặc quá trình xúc tiến tái sinh rừng rất lớn: Nguyễn Xuân Quát và cộng sự (1995) [51], Trần Xuân Thiệp (1995) [66], Trần Đình Lý và cộng sự (1995, 1996) [34], Trần Tú (1998) [79], Vũ Xuân Đề (2000) [10], Nguyễn Thế Hưng
Trang 31(1995) [24], [25]
Có thể tóm tắt một số công trình tiêu biểu trong những năm gần đây của các tác giả nghiên cứu về tái sinh của các loài cây gỗ trong những trạng thái thực
bì có mức độ thoái hoá khác nhau:
Khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh các trạng thái rừng IIIA1, IIIA2 tại huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên làm cơ sở đề xuất biện pháp lâm sinh, Đặng Kim Vui (2003) [83] đã cho thấy, tổ thành tái sinh ở hai trạng thái thảm thực vật này rất đa dạng và biến động (20 - 25 loài cây gỗ/ha) Trong đó có 12 - 13 loài tham gia nhóm tổ thành loài cây ưu thế Ngoài ra, ông còn nghiên cứu sự phân bố của cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao (<20 cm, 20 – 50 cm, 50 - 100
cm và >100 cm)
Ông sử dụng tiêu chuẩn U để xác định mạng hình phân bố cây theo mặt
đất Trong đó, r: Giá trị trung bình khoảng cách gần nhấtcủa n lần đo khoảng
cách giữa các cây tái sinh N : Mật độ (cây/ha)
U = {r N1/2 – 0,5) n1/2
}/ 0,231361 Nếu U ≥ 1,96 : Phân bố cách đều U≤1,96 : Phân bố cụm
Thông qua việc lập các ô định vị đại diện cho nương rẫy đã bỏ hoá, đại diện cho các lâm phần rừng phục hồi sau nương rẫy và rừng tự nhiên làm đối chứng trong cùng điều kiện ở vườn quốc gia Bến En, Đặng Hữu Nghị (2007)[40] đã nhận định rằng: Sau 6 năm, hiện trạng rừng trên các ô đã có sự thay đổi rõ rệt:
- Từ trạng thái IIa (chủ yếu là cây tiên phong ưa sáng, rừng chưa ổn định, có đường kính bình quân Dg < 10cm) chuyển lên trạng thái IIb (rừng non phục hồi, có đường kính bình quân Dg > 10cm)
Trang 32- Từ trạng thái Ib chuyển lên trạng thái IIa
Sau 8 - 12 năm, hiện trạng rừng có sự thay đổi rõ rệt theo hướng tốt lên: Các loài ưa bóng, các loài có giá trị kinh tế chiếm tỷ lệ thấp Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng không ổn định và đáng có biểu hiện thiếu hụt Nhìn chung, các chỉ tiêu lâm học còn cách xa rừng tự nhiên, thể hiện tính
ổn định chưa cao của rừng phục hồi giai đoạn đầu Lớp thảm tươi ảnh hưởng
rõ rệt đến cây tái sinh ở giai đoạn cây mạ và cây con Đất và yếu tố vi khí hậu được cải thiện theo hướng ảnh hưởng tốt đến khả năng và tốc độ phục hồi rừng
Thông qua việc nghiên cứu sự phân bố cây tái sinh trên đất Ic theo cấp chiều cao và sự phân bố cây theo cấp D1.3 của rừng non phục hồi từ trạng thái
Ic ở tỉnh Phú Yên và Bình Định, Đinh Hữu Khánh (2004) [28] đã đánh giá tình hình phục hồi rừng từ trạng thái Ic và đánh giá tình hình tái sinh phục hồi rừng trên đối tượng áp dụng các giải pháp khoanh nuôi Trên cơ sở đó, ông đưa ra kết luận: Để tạo thành rừng, phải có ít nhất 400 cây gỗ TS/ha, sinh
trưởng bình thường, chiều cao >1,5m (vượt khỏi lớp cây bụi)
Trong quá trình nghiên cứu đặc điểm lâm học của các trạng thái rừng khu dự trữ thiên nhiên Vĩnh Cửu huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai, Đỗ Văn Thông (2004) [71] đã nghiên cứu tình hình tái sinh dưới tán rừng Ông nhận định: Trạng thái IIIA2 sinh trưởng khá mạnh trên mọi lập địa và loại đất Bình quân 3000 cây/ha, có 32 loài tái sinh, trạng thái IIIA1 tái sinh dưới tán rừng khá phong phú và tương đối đồng đều trên các lập địa và đất khác nhau Bình quân 3000 cây/ha, trạng thái IIA: cây tái sinh khá phong phú Bình quân >
2000 cây/ha, nhưng lại ở dạng cây mạ (h < 3m) và đa số cây có phẩm chất yếu (58 - 67%), còn trạng thái IIB: Mật độ 2500 - 4800 cây/ha, phân bố chủ yếu ở cỡ chiều cao < 2m Có khoảng 12 loài cây gỗ Ngoài ra, trong công
Trang 33trình này, ông còn đưa ra dẫn liệu về ảnh hưởng của một số nhân tố chính đến
tái sinh tự nhiên dưới tán rừng
Khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại vùng Tây Bắc, Võ Đại Hải (2008) không chỉ nghiên cứu sự phân cấp chiều cao cây tái sinh trong toàn lâm phần, mà còn nghiên cứu sự phân cấp chiều cao cây tái sinh loài Vối
thuốc (Schima wallichii choisy) tại vùng Tây Bắc Việt Nam Theo ông, vối
thuốc có khả năng tái sinh hạt và chồi rất mạnh, đặc biệt là sau nương rẫy, với mật độ từ 1100 đến 5000 cây/ha Dưới tán rừng, 100% cây có phẩm chất trung bình và tốt Tuy nhiên, cây tái sinh có triển vọng chỉ đạt 5 - 37% Vối thuốc tái sinh sau nương rẫy rất mạnh, chiếm ưu thế so với các loài tái sinh khác, với trị sô tổ thành từ 2,4 - 9,7 Số lượng cây tái sinh có phẩm chất trung bình và tốt chiếm 88%, tỷ lệ cây tái sinh triển vọng 73 - 100% Trên cơ sở
nghiên cứu tái sinh của loài vối thuốc (Schima wallichii choisy), ông đề xuất
các biện pháp nhằm xúc tiến tái sinh tự nhiên hiệu quả cho loài vối thuốc Cụ thể:
- Đối với rừng tự nhiên: Cần có biện pháp bảo vệ các diện tích rừng hiện
có, tiến hành phát dọn thực bì, dây leo, cây bụi, tạo điều kiện cho vối thuốc tái sinh và cây tái sinh phát triển
- Đối với rừng phục hồi sau nương rẫy: Các đối tượng rừng sau nương
rẫy có vối thuốc tái sinh đều đạt tiêu chuẩn có cây con tái sinh mục đích cao trên 50cm trên 300 cây/ha Vì vậy, các đối tượng này đều có thể đưa vào đối tượng khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh
Diễn thế của các quần xã thực vật, cũng được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Người ta có thể nghiên cứu quá trình này bằng nhiều phương pháp khác nhau Mỗi phương pháp đều có những điểm hạn chế và ưu điểm Các phương pháp này có mức độ tin cậy, mức độ đầu tư thời gian và công sức
Trang 34rất khác nhau Có thể chia các phương pháp nghiên cứu này ra thành các nhóm chính như sau:
- Xây dựng sơ đồ diễn thế của thảm thực vật dựa vào các số liệu điều tra về thảm thực vật trong hiện tại và quá khứ: Henry J.D - Swan M.A, 1974, Horn H.S, 1975, Oliver C.D, 1978 )
- Nghiên cứu diễn thế sinh thái bằng việc theo dõi liên tục, thông qua việc lập các ô nghiên cứu định vị: Peet R.K, 1980; Christensen N.L, 1977 )
- Nghiên cứu diễn thế bằng cách áp dụng phương pháp "lấy không gian
bù thời gian" (Davit E H, 1983; Major J, 1955; Sprugel D.G, 1974 ) (Theo Trần Đình Lý và cộng sự, 1997) [36]
Theo Trần Văn Con (2007)[4], quá trình phát triển và diễn thế rừng với
xu hướng phục hồi, có thể được chia thành 4 giai đoạn: Giai đoạn hình thành
rừng non, Giai đoạn phát triển (Rừng sào), Giai đoạn chọn lọc (Rừng trung niên) và Giai đoạn ổn định (Cực đỉnh)
Số lượng các công trình nghiên cứu về diễn thế thảm thực vật ở
nư-ớc ta khá phong phú Tiêu biểu là Phan Nguyên Hồng, 1991) [18], Trần Xuân Thiệp (1998) [68], Trần Ngũ Phương (1970) [50], Nguyễn Đăng Khôi (1973) [31], Nguyễn Đình Ngỗi, Võ Văn Chi (1964) [42]… Gần đây, có các công trình nghiên cứu về quá trình diễn thế của thảm thực vật thoái hóa của Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1995)[5], Lê Đồng Tấn (2003) [61], Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (2003) [24], Nguyễn Thế Hưng [25] và Ma Thị Ngọc Mai (2007) [37]
1.5 Nghiên cứu về đặc tính lý, hóa của đất
Trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu về sự ảnh hưởng qua lại giữa thảm thực vật và đất: Richards (1948, 1954), Zon C.V (1954 - 1971),
Trang 35Rodin (1965, 1967), Remezov (1959), Rodin và Bazilevic (1967), Saly R
(1985) (Nguyễn Tử Siêm, 1974) [56]
Có thể phân loại các công trình nghiên cứu về thổ nhưỡng ở nước ta như sau:
- Nghiên cứu về một hoặc một số đặc tính lý, hóa học của đất: Lê Văn
Căn (1970) [2], Nguyễn Tử Siêm (1974) [56], Lê Văn Tiềm và cộng sự (1995) [74], Ngô Văn Phụ (1978) [49], Nguyễn Khang, Đào Châu Thu (1998) [27], Trần Kông Tấu (1987) [62],[85]
- Nghiên cứu sự biến đổi đặc tính lý, hóa học của đất trong các trạng thái thảm thực vật khác nhau: Nguyễn Văn Nhượng (1979) [46], Đỗ Đình
Sâm (1983, 1990) [53], Bùi Thị Huế (1996) [20]
- Nghiên cứu đặc điểm của đát có độ phì tự nhiên thấp, khó khăn trong việc canh tác và bảo vệ đất Trong những công trình này, có một số công trình
đã đề cập đến vấn đề cải tạo đất bằng các biện pháp sinh học nhằm nâng cao
độ phì cho đất: Trần Xuân Thiệp, 1998 [68], Nguyễn Tử Siêm (1974) [56] Đặc biệt, cải tạo đất bằng nông lâm kết hợp (Agroforestry) được nhiều nhà khoa học quan tâm: Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư, 1995 [35]; Vũ Biệt Linh, Nguyễn Ngọc Bình, 1995 [32], Lê Văn Khoa, 2000 [29], Nguyễn Văn Trư-ơng, 1997 [78]; Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Trần Đức Toàn, 1997 [48]
Có thể kể thêm một số công trình gần đây nghiên cứu đất có độ phi thấp, chủ yếu do tác động của con người:
Theo Đinh Thanh Giang, Ngô Đình Quế (2008) [12], việc phát triển nuôi trồng thuỷ sản vùng ven biển trong những năm qua đã làm giảm đáng kể diện tích rừng ngập mặn và làm biến đổi môi trường đất ngập mặn Các tác giả
đã nghiên cứu đặc điểm của đất dưới rừng trồng ngập mặn và ở một số mô hình
Trang 36lâm - ngư kết hợp, từ quảng canh đến thâm canh được thực hiện tại huyện Thái Thuỵ , Thái Bình
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
- Đất không có phèn tiềm tàng, độ thành thục ở mức thấp, thành phần cơ giới rất đa dạng từ cát rời đến đất sét, đất nghèo hữu cơ, độ mặn phù hợp với cây rừng ngập mặn
- Không có sự khác biệt lớn về chỉ tiêu môi trường nước và hoá tính đất ở tầng 0 – 20cm giữa các mô hình lâm ngư kết hợp và với đối chứng là đất dưới rừng trồng, vì thế các mô hình lâm ngư kết hợp đặc biệt là mô hình quảng canh cải tiến và bán thâm canh, nếu được xây dựng theo đúng kỹ thuật sẽ phát huy được hiệu quả kinh tế, không làm ảnh hưởng đến rừng ngập mặn và môi trường
sinh thái
Võ Đại Hải, Ngô Đình Quế (2006)[14] đã sử dụng mô hình SWAT
(Soil and Water Assessment Tools – Công cụ đánh giá đất và nước) để phân
tích và xử lý số liệu đánh giá tác động của rừng đến dòng chảy và xói mòn đất trên một số lưu vực sông miền Trung và Tây Nguyên, phân tích kết quả tính toán xói mòn trên từng lưu vực con sau đó so sánh Cụ thể :
1) Đánh giá tác động của rừng đến dòng chảy và xói mòn đất trên lưu vực sông Rao Nậy, Quảng Bình
2) Đánh giá tác động của rừng đến dòng chảy và xói mòn đất trên lưu vực sông ĐăkPơCô, tỉnh Kon Tum
Bên cạnh đó, các tác giả còn đề xuất tiêu chuẩn đánh giá độ an toàn
môi trường trên lưu vực
Lê Quốc Doanh, Lê Huy Hoàng (2007)[7] đã nghiên cứu về biện pháp che phủ đất bằng cây phân xanh trong canh tác ngô trên đất dốc Tây
Trang 37Nguyên Trên cơ sở các số liệu thu được, các tác giả kết luận: Việc che phủ đất bằng cây phân xanh đã làm giảm khả năng thoát hơi nước bề mặt của đất, điều hoà độ ẩm đất, hạn chế được ánh sáng trực xạ xuống mắt đất, điều hoà được nhiệt độ đất, giảm biên độ nhiệt giữa ngày và đêm trên vùng đất dốc Đặc biệt, che phủ đã bổ sung một lượng chất hữu cơ đáng kể cho đất, góp phần cải tạo kết cấu và dinh dưỡng đất
Nguyễn Viết Khoa (2007)[30], lại có công trình nghiên cứu về đánh giá môi trường đất của một số loại hình canh tác nông lâm kết hợp ở huyện Lục
Ngạn, tỉnh Bắc Giang
Trong công trình “Đề xuất tiêu chuẩn đánh giá môi trường rừng trồng bạch đàn Uro và keo tai tượng”, Phạm Ngọc Mậu (2007) [38] đã xây dựng bảng Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá môi trường của rừng trồng, trong đó có tiêu chuẩn quan trọng là khả năng cải thiện độ phì đất (độ xốp tầng đất mặt, lượng chất hữu cơ tầng đất mặt và lượng rơi rụng) Ông đánh giá tác động môi trường của rừng dựa trên các tiêu chuẩn chủ yếu: Khả năng phòng hộ của rừng (Tiêu chí đánh giá gồm thảm thực vật dưới tán, độ tàn che, đặc điểm địa hình và đất (độ dày tầng đất) liên quan đến quá trình xói mòn, dòng chảy mặt, dòng chảy ngầm), khả năng cải thiện độ phì đất (độ xốp tầng đất mặt, lượng chất hữu cơ tầng đất mặt, lượng rơi rụng) và khả năng hấp thu cacbon của rừng (dựa vào năng suất rừng và tính toán theo công thức của NIRI) Ngoài
ra, ông còn tiến hành thử nghiệm đánh giá tác động môi trường của một số rừng trồng bạch đàn uro và keo tai tượng tại Đoan Hùng
Ngô Đình Quế và cộng sự (2006) [52] đã nghiên cứu đặc điểm đất một
số loại rừng trồng ở Bắc Trung Bộ và Tây Nguyên (Thành phần cơ giới, độ
pH, hàm lượnh mùn và đạm trong đất, độ dày tầng đất, số lượng vi sinh vật
Trang 38đất), đối với rừng thông nhựa 21 tuổi và rừng keo lai 7 tuổi Các tác giả cũng
đề xuất tiêu chuẩn đánh giá tác động môi trường của rừng trồng
Dương Viết Tình (2008) [75] đã đánh giá vai trò của rừng trồng trong cải tạo môi trường ở lưu vực sông Bồ, tỉnh Thừa Thiên - Huế thông qua việc đánh giá hiệu quả che phủ của các mô hình rừng trồng, đánh giá sinh khối của các mô hình rừng trồng và đánh giá khả năng cải tạo môi trường của các mô
hình rừng trồng
Lê Sâm, Nguyễn Đình Vượng (2007)[55] nghiên cứu thực trạng tài nguyên đất, nước và nguy cơ sa mạc hoá, tai biến thiên nhiên trên vùng đất
cát ven biển Bình Thuận
Bằng việc sử dụng phương pháp mô hình hoá, phần mềm GIS và nguồn tài liệu thu thập từ ảnh viễn thám, tài liệu khí tượng, thuỷ văn, địa hình, thổ nhưỡng và sử dụng đất, Lương Văn Thanh (2006) [63] đã xây dựng được bản
đồ thành phần biểu diễn các thông số R, K, L, S, C và P Từ đó, tổng hợp được bản đồ xói mòn cho lưu vực hồ Trị An Ông đã thiết lập bản đồ độ dốc, xây dựng bản đồ hệ số hình thái, thiết lập bản đồ hệ số lớp phủ và thiết lập
(10-4) x (12 - a) + 3,25 (b -2) + 2,5 (c - 3)
Trong đó, M = (% bột + cát mịn) x (100 - %sét); a: % chất hữu cơ; b: Hệ
số cấu trúc đất C: Tính thấm
Ông xác định được hệ số xói mòn do mưa (R): R nằm trong khoảng
200 - 810 Trên cơ sở các dữ liệu thu được, ông đã xây dựng được bản đồ hiện trạng xói mòn lưu vực hồ Trị An
Khi nghiên cứu đặc trưng thấm nước của đất dưới một số trạng thái thảm thực vật ở vùng hồ thuỷ điện Hoà Bình, Phạm Văn Điển, Phạm Đức Tuấn (2006)[11] đã sử dụng các ô thí nghiệm điển hình (còn gọi là bãi đo
Trang 39dòng chảy) để nghiên cứu nhiều chỉ tiêu khác nhau Kết quả nghiên cứu cho phép kết luận: đất dưới các trạng thái rừng ở địa bàn nghiên cứu có tốc độ thấm nước cao Tốc độ thấm nước ban đầu: 6,7 - 15,2 mm/phút, tốc độ thấm nước ổn định: 2,5 - 8mm/phút Tốc độ thấm nước của đất có quan hệ chặt với
độ xốp, độ dày, độ ẩm của đất Lượng nước thấm xuống đất ở các trạng thái thảm thực vật khá lớn (1371,5 – 1500mm/ha/năm)
Tiểu kết
1) Có hai quan điểm trái ngược nhau về sự tồn tại của kiểu thảm thực vật trong tự nhiên Một quan điểm cho rằng, thảm thực vật không được xem như những đơn vị riêng biệt, mà chúng thay đổi không ngừng khi điều kiện hoàn cảnh thay đổi hoặc khu vực phân bố của các loài thay đổi Quan điểm này cho rằng, cá thể loài cây là thực thể duy nhất tồn tại trong thiên nhiên Ngược lại, các tác giả khác cho rằng, thảm thực vật bao gồm các đơn vị cụ thể, mà ngoại mạo, cấu trúc, thành phần, ranh giới, động thái, đặc điểm phân
bố đều dựa trên cơ sở sinh thái học và địa lý học thực vật Tuy nhiên, nguyên tắc và phương pháp phân chia phân chia thảm thực vật của các nhà khoa học lại rất khác nhau
2) Trên thế giới và ở Việt Nam, các công trình khoa học nghiên cứu về dạng sống rất phong phú kể cả về số lượng công trình, cũng như phương thức phân chia dạng sống Bảng phân chia dạng sống của Raunkiaer (1934) được nhiều người sử dụng vì tính thiết thực và dễ áp dụng vì cách phân chia này dựa trên tính thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm
3) Những năm gần đây, do rừng bị giảm cả về diện tích và chất lượng, nên số lượng những công trình nghiên cứu về quá trình phục hồi rừng tự nhiên hoặc quá trình xúc tiến tái sinh rừng rất lớn Các tác giả nghiên cứu quá trình tái sinh, phục hồi rừng với nhiều đối tượng thảm thực vật khác nhau
Trang 40(rừng nguyên sinh, rừng thứ sinh, thảm cây bụi…), bằng những những phương pháp phong phú, phù hợp với từng đối tượng
4) Mặc dù từ trước đến nay có khá nhiều công trình nghiên cứu về thảm thực vật ở Quảng Ninh, nhưng phần lớn là các công trình nghiên cứu về thảm thực vật rừng Trong khi, hiện nay thảm thực vật thoái hoá do các phương thức tác động khác nhau của con người (nương rẫy, khai thác than, cháy rừng ) ở Quảng Ninh chiếm tỷ lệ lớn về diện tích Đặc biệt trong thời gian gần đây thảm thực vật thoái hoá do ảnh hưởng của quá trình khai thác than tăng lên nhanh chóng nhưng vấn đề này chưa thực sự được quan tâm nghiên cứu đúng mức