Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên một số trạng thái rừng thứ sinh tại ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN BÁ LƯỢNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG THỨ SINH TẠI BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN BÁ LƯỢNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG THỨ SINH TẠI BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ

THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAO

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu thực địa tại Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai, UBND xã Hợp Thành, UBND xã Tả Phời, dưới

sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Sỹ Trung Các số liệu về kết quả của luận văn là trung thực, khách quan và chưa được công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào khác

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2013

Tác giả

Nguyễn Bá Lượng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được đề tài và bản luận văn này, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và những ý kiến đóng góp quý báu của các thày, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp này cho tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê Sỹ Trung và các thầy giáo, cô giáo Khoa Lâm nghiệp Trường đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tôi trong cả quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn

Tôi xin trân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và cán bộ công nhân viên của Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai, UBND xã Hợp Thành, UBND

xã Tả Phời đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc điều tra, nghiên cứu, thu thập số liệu tại hiện trường và kế thừa các số liệu sẵn có để hoàn thành tốt luận văn

Vì điều kiện thời gian, nhân lực và những khó khăn khách quan nên bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các các thầy, cô giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 18 tháng 10 năm 2013

Tác giả luận văn

Nguyễn Bá Lượng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

MỞ ĐẦU 1

1 Sự cần thiết 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

2.1 Mục tiêu chung 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 3

3 Ý nghĩa của đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN DÂN SINH KINH TẾ - XÃ HỘI 4

1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4

1.1.1 Khái niệm và định nghĩa về tái sinh rừng 4

1.1.2 Khái niệm về trạng thái rừng thứ sinh 5

1.1.3 Các nghiên cứu về tái sinh rừng 6

1.1.3.1.Trên thế giới 6

1.1.2.2 Ở Việt Nam 11

1.1.3 Đánh giá chung tổng quan nghiên cứu : 18

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu: 18

1.2.1 Điều kiện tự nhiên 18

1.2.1.1 Vị trí địa lý 18

1.2.1.2 Địa hình 19

1.2.1.3 Đất đai, thổ nhưỡng 19

1.2.1.4 Khí hậu 19

1.2.1.5 Thủy văn 21

1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội 21

1.2.2.1 Diện tích, dân số và dân tộc 21

1.2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế trong khu vực 22

1.2.2.3 Cơ sở hạ tầng 22

1.2.3 Nhận xét và đánh giá chung 23

1.2.3.1 Thuận lợi 23

1.2.3.2 Khó khăn 24

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu: 25

2.2 Giới hạn nghiên cứu 25

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 25

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 25

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.3.2.1 Phương pháp kế thừa các tài liệu cơ bản 26

2.3.2.2 Phương pháp điều tra thực địa 26

2.3.3 Xử lý số liệu 29

2.3.3.1 Phương pháp nghiên cứu tầng cây gỗ 29

2.3.3.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng 31

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 33

3.1 Hiện trạng thảm thực vật tại thành phố Lào Cai 33

3.1.2 Thảm thực vật tự nhiên 33

3.2 Nghiên cứu đặc điểm của tầng cây cao và lớp cây tái sinh 37

3.2.1 Đặc điểm tầng cây cao ở trạng thái rừng tự nhiên (IIa) 37

3.2.2 Đặc điểm tầng cây cao ở trạng thái rừng tự nhiên (IIB) 39

3.2.3 Đặc điểm tái sinh dưới tán rừng IIa 41

3.2.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh 41

3.2.3.2 Mật độ, chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 42

3.2.4 Đặc điểm tái sinh dưới tán rừng IIb 42

3.2.4.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh 42

3.2.4.2 Mật độ, chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 43

3.2.5 Quy luật phân bố của lớp cây tái sinh 44

3.2.5.1 Phân bố số cây theo cấp chiều cao tại trạng thái rừng IIa 44

3.2.5.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao tại trạng thái rừng IIb 47

3.2.5.3 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất 50

3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây tái sinh 51

3.3.1 Ảnh hưởng của địa hình 52

3.3.1.1 Ảnh hưởng của vị trí địa hình 53

3.3.1.2 Ảnh hưởng của độ dốc 55

3.3.1.3 Ảnh hưởng của hướng phơi 57

3.3.2 Ảnh hưởng của sự thoái hoá đất 59

3.3.3 Hoạt động của con người 61

3.4 Nghiên cứu khả năng TSTN của một số loài cây 62

3.5 Đề xuất giải pháp lâm sinh, xúc tiến tái sinh 63

3.5.1 Những căn cứ đề xuất 63

3.5.2 Giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu 64

3.5.3 Kỹ thuật xúc tiến tái sinh 66

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 68

1 Kết luận 68

2 Kiến nghị 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC CÁC BẢNG

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

(Theo Thái Văn Trừng, 1970) 29

Bảng 2.2: Đặc điểm tầng cây cao trạng thái rừng IIa rừng phòng hộ tại khu vực nghiên cứu 37

Bảng 2.3: Đặc điểm tầng cây cao trạng thái rừng IIb rừng phòng hộ tại khu vực nghiên cứu 39

Bảng 3.1: Tổ thành lớp cây tái sinh dưới tán rừng IIa tại khu vực nghiên cứu 41

Bảng 3.2: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh dưới tán rừng IIa tại rừng phòng hộ xã Tả Phời và Hợp Thành 42

Bảng 3.3: Tổ thành lớp cây tái sinh dưới tán rừng IIb tại khu vực nghiên cứu 43

Bảng 3.4: Mật độ, chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh dưới tán rừng IIb tại khu vực nghiên cứu 44

Bảng 3.5: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí chân đồi 44

Bảng 3.6: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí sườn đồi 45

Bảng 3.7: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí đỉnh đồi 45

Bảng 3.8: Phân bố số cây theo cấp chiều cao dưới tán rừng tự nhiên (IIa) 46

Bảng 3.9: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí chân đồi 48

Bảng 3.10: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí sườn đồi 48

Bảng 3.11: Phân bố cây theo cấp chiều cao tại vị trí đỉnh đồi 48

Bảng 3.12: Phân bố số cây theo cấp chiều cao dưới tán rừng tự nhiên (IIb) 49

Bảng 3.12: Phân bố cây tái sinh trên mặt đất trong các trạng thái thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu 51

Bảng 3.13: Số lượng và chất lượng cây tái sinh theo vị trí địa hình 53

Bảng 3.14: Số lượng và chất lượng cây tái sinh theo cấp độ dốc 55

Bảng 3.15: Số lượng và chất lượng cây tái sinh theo hướng phơi 58

Bảng 3.16: Số lượng và chất lượng cây tái sinh theo mức độ thoái hoá đất 59

Bảng 3.17: Số lượng cây Dẻ, Kháo, Ràng ràng, Sồi phảng, Bứa TSTN trong các OTC 62

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 3.1: Bản đồ hiện trạng Rừng khu vực nghiên cứu 36 Hình 3.2: Hiện trạng Rừng IIa tại khu vực nghiên cứu 38 Hình 3.3: Hiện trạng Rừng IIb tại khu vực nghiên cứu 40 Hình 3.3: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao tại các vị trí địa hình

dưới tán rừng tự nhiên (IIa) 46

Hình 3.4: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao tại các vị trí địa hình

dưới tán rừng tự nhiên (IIb) 49

Hình 3.5: Cây Dẻ tái sinh hạt tại khu vực nghiên cứu 63

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết

Rừng là tài nguyên thiên nhiên quan trọng của sự sống, nó là chủ thể của hệ sinh thái lục địa, có tác dụng điều tiết cân bằng sinh thái không thể thay thế được Rừng có vai trò rất quan trọng trong việc giữ nước, điều tiết dòng chảy, hạn chế lũ lụt, giảm xói mòn đất, điều hoà khí hậu và cung cấp lâm đặc sản …

Theo số liệu công bố của các tổ chức IUCN, UNDP và WWF (1993) [13] trung bình mỗi năm trên thế giới mất đi khoảng 20 triệu ha rừng Trong số đó diện tích rừng bị mất do đốt phá để làm nương rẫy chiếm 50%, cháy rừng 23%, do khai thác từ 5 -7%, còn lại do các nguyên nhân khác

Ở Việt Nam, độ che phủ rừng của cả nước năm 1943 là 43%, năm

1993 còn 28% và năm 1999 là 33,2% Nguyên nhân làm giảm độ che phủ rừng chủ yếu là do chiến tranh, canh tác nương rẫy và khai thác lạm dụng Mất rừng dẫn đến hạn hán, lũ lụt Hậu quả của nó là nghèo đói và bệnh tật Vì vậy, phục hồi rừng là một trong những nội dung quan trọng nhất hiện nay đối với ngành Lâm nghiệp Việt Nam cũng như của các nước nhiệt đới khác khi mà độ che phủ của rừng đã bị suy giảm xuống dưới mức an toàn sinh thái mà không đảm bảo được sự phát triển bền vững của đất nước

Theo nghĩa thông thường, phục hồi rừng là quá trình tái lập lại rừng trên những diện tích đã bị mất rừng Đó là quá trình sinh địa phức tạp bao gồm nhiều giai đoạn và kết thúc bằng sự xuất hiện một thảm cây gỗ bắt đầu khép tán Tuỳ theo mức độ tác động của con người trong quá trình lập lại rừng mà phân chia thành các giải pháp phục hồi rừng: tái sinh tự nhiên, xúc tiến tái sinh, tái sinh nhân tạo (trồng rừng) Như vậy, trừ trồng rừng, còn lại các giải pháp khác đều liên quan đến tái sinh tự nhiên

Thực tiễn đã chứng minh rằng để thực hiện tốt mục tiêu là tiết kiệm được thời gian, tiền của trong công tác phục hồi rừng thì cần có sự hiểu biết

đầy đủ về bản chất và qui luật phát triển của hệ sinh thái rừng, trước hết là quá trình tái sinh tự nhiên Đồng thời cũng phải căn cứ vào điều kiện kinh

tế xã hội ở mỗi nước, mỗi vùng

Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Tuy nhiên, rừng nhiệt đới là một đối tượng hết sức đa dạng và phức tạp, trong khi các nghiên cứu thường mới chỉ tập trung tại một điểm, một vùng hay một khu vực nhất định nào đó Vì vậy, tái sinh tự nhiên vẫn đang

là nội dung cần được tiếp tục nghiên cứu

Ở Việt Nam, từ những năm 1960 các nhà Lâm nghiệp Việt Nam đã áp dụng các giải pháp này để xúc tiến tái sinh rừng Nhưng các công trình nghiên cứu thường tập trung vào một số đối tượng loài cây gỗ trong rừng tự nhiên để phục vụ các mục đích kinh doanh, tức là tái sinh trong môi trường rừng có sẵn Các công trình nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trong điều kiện rừng tự nhiên bị phát trắng do canh tác nương rẫy

và khai thác kiệt quá mức hiện nay còn ít

Do đó, về mặt lý luận các giải pháp kỹ thuật Lâm sinh phục hồi rừng sau khai thác kiệt cần tiếp tục được bổ xung

Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai có tổng diện tích quản

lý là 7.833,7 ha Đây là một địa điểm thuận lợi cho việc nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, xây dựng các mô hình phục hồi rừng

Với những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên một số trạng thái rừng thứ sinh tại Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai” là rất cần thiết và có ý nghĩa

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung

Góp phần xúc tiến tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng thứ sinh,

đề xuất giải pháp lâm sinh thúc đẩy nhanh quá trình phát triển và nâng cao chất lượng của rừng phục hồi

2.2 Mục tiêu cụ thể

Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên, phân tích các nguyên nhân của những tồn tại từ đó đề xuất giải pháp lâm sinh, xúc tiến tái sinh trên các trạng thái rừng thứ sinh tại Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai

3 Ý nghĩa của đề tài

- Về lý luận: Góp phần nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng nhiệt đới bị suy thoái do các hoạt động của con người

- Về thực tiễn: Đề xuất dược các giải pháp kỹ thuật lâm sinh có tính khả thi, hiệu quả, xuất phát từ kết quả nghiên cứu, là thông tin quan trọng giúp Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai tham khảo trong quản

lý bản vệ rừng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

DÂN SINH KINH TẾ - XÃ HỘI

1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

1.1.1 Khái niệm và định nghĩa về tái sinh rừng

Tái sinh (Regeneration) là một thuật ngữ dùng để chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một quần lạc sinh vật trong tự nhiên Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay Jordan, Peter và Allan (1998) sử dụng thuật ngữ “ Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong

tự nhiên Schereckenbeg, Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ:

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

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

Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo giống trực tiếp

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

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

Theo Phùng Ngọc Lan (1996) [16], tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn

hoàn cảnh rừng Theo ông vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế

hệ cây gỗ già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Ông cũng khẳng định tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một

Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lập lớp cây con dưới tán rừng Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con được thiết lập đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt

do con người gieo trước đó Nó được phân biệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm Vì đặc trưng đó nên tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng

1.1.2 Khái niệm về trạng thái rừng thứ sinh

Rừng thứ sinh được hình thành do các quá trình diễn thế thứ sinh dưới ảnh hưởng đa dạng của tự nhiên và hoạt động sống của con người như khai thác gỗ, làm nương rẫy…Nói chung, sự xuất hiện rừng thứ sinh là do việc xử lý rừng không theo những phương thức lâm sinh chân chính nào Đặc điểm của rừng thứ sinh: Thành phần hệ thực vật đơn giản, bao gồm chủ yếu cây rừng thứ sinh ưa sáng, đời sống ngắn, kích thước nhỏ, gỗ trắng mềm, quả phát tán đồng loạt nhờ gió…

Kết cấu tầng thứ bị phá vỡ, độ che phủ của tán lá không đồng đều

Nhiều thực vật thân bụi và thân leo

Trữ lượng gỗ thấp, nhất là gỗ của những loài có giá trị cao Tái sinh rừng kém do còn ít cây giống, hoặc do ảnh hưởng của khai thác rừng và môi trường biến đổi sau khai thác

Trên những lập địa thuận lợi có thể gặp rừng có cấu trúc đơn giản, thuần nhất về thành phần loài và kích thước

Hoàn cảnh rừng bị đảo lộn và không ổn định, trong đó đất bị thoái hóa nhanh chóng

1.1.3 Các nghiên cứu về tái sinh rừng

1.1.3.1.Trên thế giới

Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng thế kỷ, nhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này mới được tiến hành chủ yếu từ những năm 30 của thế kỷ XX trở lại đây

Từ những năm giữa thế kỷ XIX, do sự phát triển của ngành công nghiệp hoá giấy, cho phép sử dụng một cách tổng hợp các sản phẩm gỗ tự nhiên nên nhiều diện tích rừng đã bị khai thác trắng để làm nguyên liệu Để phục hồi lại thảm thực vật và đáp ứng nhu cầu về gỗ đang ngày càng gia tăng, trong Lâm nghiệp đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng trồng nhân tạo cho năng xuất cao Nhưng sau thất bại trong tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước ở vùng nhiệt đới, nhiều nhà khoa học

đã nêu khẩu hiệu: “Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên” (Nguyễn Văn Thêm, 1992) [39]

Đã có nhiều nghiên cứu hướng vào phân tích ảnh hưởng của các nhân

tố sinh thái đến quá trình tái sinh rừng như: ánh sáng, độ ẩm đất, thảm mục,

độ dầy rậm của thảm tươi, khả năng phát tán hạt Trong đó ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng) là nhân tố được đề cập nhiều nhất và được coi là nhân tố chủ đạo đóng vai trò điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên [38]

P.W Richards [31] đưa ra nhận xét rằng ở rừng nhiệt đới có sự phân

bố số lượng cây trong các tầng rất khác nhau Phần lớn các loài cây ưu thế

ở tầng trên trong rừng nguyên sinh thường có rất ít thậm chí vắng mặt ở những tầng thấp hay cấp thể tích nhỏ Ngược lại, ở những rừng đơn ưu như rừng Mora gongifi ở Guana, rừng Mora exelsa ở Guana và Trinidat, rừng Eusdezoxylon ở Borneo lại có đầy đủ đại diện ở các lớp kích thước Theo tác giả thì sự phân bố này là do đặc tính di truyền của các loài cây, được thể hiện ở khả năng sinh sản và tập tính của chúng trong các giai đoạn phát triển Ông cũng cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng trong rừng mưa nhiệt đới ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm

và phát triển của mầm non thường không rõ

H Lamprecht (1989) [57] căn cứ vào nhu cầu sử dụng ánh sáng trong suốt đời sống của các loài cây, ông đã phân chia rừng nhiệt đới thành các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây nửa chịu bóng và nhóm cây chịu bóng

Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta đều nhận thấy rằng: tầng cỏ

và cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nhân tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, do đó thảm

cỏ và thảm cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Nguyễn Văn Thêm, 1992) [39]

Phân chia các giai đoạn trong tái sinh tự nhiên đã được đa số các nhà nghiên cứu thống nhất cho rằng, cần phải nghiên cứu quá trình tái sinh rừng

và các nhân tố ảnh hưởng từ khi hình thành cơ quan sinh sản, sự hình thành hoa , quả , các nhân tố phát tán hạt, sự phù hợp của mùa vụ hạt giống với điều kiện khí hậu và sự phá hoại của động vật côn trùng cho đến khi cây

con phát triển ổn định Đa số các nhà Lâm học của Liên Xô cũ đề nghị trong lâm học chỉ nghiên cứu quá trình tái sinh rừng bắt đầu từ khi cây có hoa, quả, thậm chí từ giai đoạn cây mạ trở đi (Đinh Quang Diệp, 1993) [7] Đối với rừng nhiệt đới, quá trình tái sinh tự nhiên có nhiều điểm khác biệt Căn cứ vào đặc điểm tái sinh Van Steenis (1956) [60] đã phân biệt hai kiểu tái sinh tự nhiên phổ biến: đó là tái sinh phân tán liên tục dưới tán của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh theo vệt trên các lỗ trống của các loài cây ưa sáng Ông gọi những loài cây tiên phong là các loài cây tạm cư, còn những loài cây mọc sau là những loài cây định cư hay định vị

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên trong rừng nhiệt đới, đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P W Richards [31], tác giả cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” Nhận định về khả năng phục hồi rừng tự nhiên ông cho rằng tất cả các quần xã thực vật do rừng mưa nhiệt đới sinh

ra, từ thảm cỏ, thảm cây bụi, đến rừng thứ sinh nếu được bảo vệ, không chặt phá, đốt lửa và chăn thả, theo thời gian, qua một số giai đoạn trung gian, chúng đều có thể phục hồi lại rừng cao đỉnh Các tác giả khác: Trần Ngũ Phương (1970) [28], Thái Văn Trừng (1978) [49, 50], A Bratawinata (1994) [54], M C Godl và M Hadley (1991) [56], cũng đã đưa ra nhận xét tương tự

Những kết quả nghiên cứu về thảm thực vật tái sinh trên đất sau nương rẫy cũng như trên đất rừng sau khai thác đều cho thấy tiềm năng tái sinh tự nhiên trên đất rừng nhiệt đới là rất lớn và khả năng phục hồi tự nhiên thảm thực vật là hiện thực [8]

Bernard Rollet (1974) có nhận xét: trong các ô tiêu chuẩn 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 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 phải đề ra các biện pháp lâm sinh cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1995) [4]

Trong nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới, nhiều nhà lâm học còn đặc biệt quan tâm tới các phương thức tái sinh của các loài cây mục đích Thứ tự của các bước xử lý cũng như hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh rừng tự nhiên được G Baur (1976) tổng kết khá đầy đủ trong tác phẩm “ Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa” [46]

* Các phương pháp điều tra, nghiên cứu tái sinh trên thế giới:

Các nhà nghiên cứu đều có chung một quan điểm thống nhất là: Các chỉ tiêu đánh giá tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, đặc điểm phân bố và thời kỳ tái sinh rừng

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; Aubréville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert,1954; Joné,

1955 - 1956; Schultz, 1960; Baur, 1946; Rollet, 1969)

Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn lâm sinh người ta chỉ tập trung khảo sát những loài cây mục đích có giá trị kinh tế nhất định

Để xác định mật độ cây tái sinh người ta dùng các phương pháp khác nhau Lowdermilk (1927) đề xuất phương pháp điều tra theo ô dạng bản (có diện tích từ 1 - 4m2, hoặc ô có kích thước lớn từ 10 - 100m2), điều tra theo dải ô hẹp với ô có kích thước từ 10 - 100m2

Povarnixbun (1934), Yurkevich (1938) đề nghị điều tra trong các ô hệ thống có diện tích từ 0,25 - 1,0ha

Để giảm sai số trong khi thống kê, Barnard Rollet (1950) đã đề nghị phương pháp “điều tra chuẩn đoán” mà kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau V Gnexterov(1954, 1960) đề nghị dùng 15 - 26 ô kích thước từ 1 - 2

m2 cho cây con tuổi nhỏ hơn 5 năm, 10 - 15 ô kích thước từ 4 -5m2

thống

kê cây con tuổi từ 5-10 năm A V Pobedinxki (1961) đề nghị 25 ô dạng bản 1x1m cho một khu tiêu chuẩn 0,5-1,0ha X V Belov (1983) nhấn mạnh phải áp dụng thống kê toán học trong điều tra và đánh giá tái sinh rừng Các phương pháp thống kê đã được trình bày rõ trong các công trình của Geig Smith (1967) và V I Vasilevich (Nguyễn Văn Thêm, 1992) [39] Khi nghiên cứu về rừng nhiệt đới, để xác định diện tích OTC, H Lamprecht (1989) [57] đã tiến hành điều tra số lượng loài cây trên diện tích

ô cơ sở 400m2, sau đó ghép dần các ô cho đến khi không có loài cây mới xuất hiện Tổng diện tích của các ô là diện tích tối thiểu của OTC Phương pháp này cho phép xác định diện tích của OTC một cách chính xác, đặc biệt là đối với những kiểu thảm thực vật có thành phần loài cây và địa hình đơn giản, còn đối với những kiểu thảm có thành phần loài và điều kiện địa hình phức tạp như rừng nhiệt đới thì sẽ khó áp dụng hơn

Từ năm 1930, ở Malaysia người ta đa áp dụng phương pháp điều tra OTC với diện tích đo đếm là 4m2

(2x2m) Đến năm 1948, London đã phát triển phương pháp này, sau đó là Barnard (1950) tiếp tục hoàn thiện cho đến 1960 Wyatt - Smith bổ sung có sửa đổi thành phương pháp điều tra chuẩn đoán Phương pháp này được áp dụng một cách rộng rãi trong việc đánh giá hiệu quả các phương thức xử lý lâm sinh trong kinh doanh rừng ở vùng nhiệt đới, trong đó đối tượng chính là đánh giá lớp cây tái sinh Theo phương pháp này, để đánh giá hiện trạng lớp cây tái sinh cần phải mở các tuyến điều tra Trên tuyến điều tra đặt các OTC theo cự ly nhất định

(thường là 100m) để thu thập số liệu Có 3 kích thước OTC được sử dụng như sau:

- Ô 4m2 (2x2m) để đánh giá lớp cây tái sinh nhỏ (cây có chiều cao nhỏ hơn 1,5m)

- Ô 25m2 (5x5m) để nghiên cứu quần thể cây non từ 3-5 năm sau khai thác

- Ô 100m2 (10x10m) áp dụng cho rừng sau 10 năm khai thác

Tóm lại, để nghiên cứu tái sinh rừng công việc quan trọng là xác định

phương pháp điều tra thu thập số liệu ở thực địa Phương pháp sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả và các kết luận được rút ra từ kết quả nghiên cứu Trên thế giới có nhiều phương pháp nghiên cứu tái sinh khác nhau, nhưng nhìn chung các phương pháp đều thu thập số liệu tái sinh trên

ô dạng bản Tuy nhiên, tuỳ theo đối tượng và mục đích nghiên cứu cụ thể

mà lựa chọn phương pháp, kích thước ô dạng bản cho phù hợp

1.1.2.2 Ở Việt Nam

Ở nước ta, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đã được tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 của thế kỉ XX Với chuyên đề “ Tái sinh tự nhiên” do Viện Điều tra Qui hoạch rừng thực hiện tại một số khu rừng trọng điểm thuộc các tỉnh: Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An (lưu vực sông Hiếu ), Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê) và Quảng Bình (lưu vực sông Long Đại) Trên cơ sở các nguồn tài liệu và số liệu của các đoàn, đội điều tra tài nguyên thu thập, ghi nhận trong các báo cáo tài nguyên rừng hoặc báo cáo lâm học các khu rừng điều tra thuộc miền Bắc Việt Nam đã được Nguyễn Vạn Thường, 1991 [40] tổng kết và bước đầu đưa ra kết luận hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ Sự phân bố cây tái sinh rất không đồng đều, số cây mạ (cấp H

< 20cm) chiếm ưu thế rõ rệt so với số cây ở các cấp tuổi khác Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng mọc nhanh có khuynh hướng lan tràn và chiếm ưu thế

trong lớp cây tái sinh Trong khi đó các loài cây gỗ cứng, sinh trưởng chậm chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp và phân bố tản mạn Thậm chí một số loài hoàn toàn vắng bóng ở thế hệ sau trong những trạng thái tự nhiên Trong thành phần cộng tác tái sinh, tác giả cũng cho rằng bất kỳ ở đâu có hiện tượng tái sinh tự nhiên thì ở đó có sự sống chung của những cá thể khác loài, khác chi, thậm chí cả khác họ Dựa vào thành phần loài cây mục đích chất lượng cây con, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới theo tiêu chuẩn 5 cấp dựa theo số cây non/ha: rất tốt (>12.000 cây/ha), tốt (8.000-12.000 cây/ha), trung bình (4.000-8.000 cây/ha), xấu (2.000-4.000 cây/ha), rất xấu (<2.000 cây/ha)

Thái Văn Trừng (1978) [49] khi nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt Nam đã nhấn mạnh ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây con và nhận định rằng: trong các nhân tố sinh thái thì ánh sáng là nhân tố quan trọng khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên cả ở rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh

Nguyễn Văn Trương (1983) [47] đã đề cập đến mối quan hệ giữa lớp cây tái sinh với tầng cây gỗ và quy luật đào thải tự nhiên trong quá trình tái sinh tự nhiên dưới tán rừng

Hiện tượng tái sinh tự nhiên dưới lỗ trống ở các rừng thứ sinh vùng Hương Sơn - Nghệ Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) [34] làm sáng tỏ Qua theo dõi tình hình tái sinh dưới các lỗ trống cho thấy 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

Vũ Tiến Hinh (1991) [12] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh của rừng

tự nhiên ở Lâm trường Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ Đa số các loài có hệ số tổ thành tầng cây

cao càng lớn thì tổ thành tầng cây tái sinh càng lớn Qua tính toán cho thấy giữa hai hệ số tổ thành có quan hệ bậc nhất và tuân theo đường thẳng:

có phân bố theo cụm

Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [18] cho rằng nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng

sự 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, với mức cao nhất là tái sinh nhân tạo Theo tác giả thì quá trình tái sinh tự nhiên tuỳ thuộc vào 3 yếu tố chính sau:

- Nguồn hạt giống, khả năng phát tán hạt trên một đơn vị diện tích

- Điều kiện để hạt có thể nảy mầm, bén rễ (nhiệt độ, độ ẩm, thảm tươi)

- Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng và phát triển: đất, nước, ánh sáng Nguyễn Duy Chuyên (1995) [4] cho thấy nhiều loài cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng có thể được biểu diễn bằng hàm toán học Qua nghiên cứu cho thấy ở diện tích nhỏ (1x1m), (2x2m) phần lớn cây tái sinh tự nhiên

ở vùng sông Hiếu (Hà Tĩnh) có phân bố cụm, ở trạng thái rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh có phân bố Poisson

Trần Đình Lý và các cộng sự (1995) [20, 21] nghiên cứu tái sinh tự nhiên thảm thực vật rừng tại đảo Kế Bào, Lâm trường Hoành Bồ (Quảng

Ninh) Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên, diễn thế của thảm thực vật trên đất sau nương rẫy tại Chiềng Sinh (Sơn La) Kết quả nghiên cứu đã đề xuất quy phạm khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên Kết quả đề tài xây dựng quan niệm về phục hồi rừng và cơ sở lựa chọn đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng dựa trên kết quả nghiên cứu ở các vùng sinh thái

Trần Xuân Thiệp (1995) [42] 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 1961-1966): tốt, trung bình, xấu Phân cấp chiều cao cây tái sinh để điều tra gồm 6 cấp: (I): < 50cm; (II): 50-100cm; (III): 100-150cm; (IV): 150-200cm; (V): 200-300; (VI): > 300cm Về phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao có sự tương đồng giữa các trạng thái rừng, phân

bố giảm theo hàm Mayer từ cấp I-V ( 300cm), cấp VI có chiều cao > 300cm do tính cộng dồn đến các cây có chiều cao tương ứng với đường kính dưới 10cm nên không thể hiện quy luật này nữa

Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1995) [38] cũng đã đưa ra kết luận tương tự về quy luật phân bố này đối với lớp cây tái sinh tự nhiên ở vùng núi cao Phan Si Pan Lâm Phúc Cố (1996) [5] nghiên cứu rừng thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông, Mù Căng Chải, tỉnh Yên Bái đã phân chia thành 5 giai đoạn và kết luận diễn thế thứ sinh sau nương rẫy ở Púng Luông theo hướng đi lên tiến tới rừng cao đỉnh Tổ thành loài tăng dần theo các giai đoạn phát triển,

từ 4 loài ở giai đoạn I (dưới 5 năm), tăng lên 5 loài ở giai đoạn (trên 25 năm) Rừng phục hồi có 1 tầng cây gỗ giao tán ở giai đoạn 10 tuổi và đạt độ tàn che 0,4

Lê Đồng Tấn (2000) [35] nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên sau nương rẫy tại Sơn La, tác giả kết luận: số lượng cây/ô tiêu chuẩn, mật

độ cây giảm dần từ chân đồi lên sườn và đỉnh đồi Mật độ cây giảm khi độ dốc tăng Tổ hợp loài cây ưu thế trên cả 3 vị trí địa hình và 3 cấp độ dốc là giống nhau, sự khác nhau chính là hệ số tổ thành của các loài trong tổ hợp

đó, tính chất này càng thể hiện rõ trên cùng một địa điểm (một khu đồi) Độ cao có ảnh hưởng lên sự phân bố của các loài cây và sự hình thành thảm thực vật Thoái hoá đất có ảnh hưởng đến: mật độ cây, số lượng loài cây và

tổ thành loài cây

Phạm Ngọc Thường (2002) [41] nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên

và đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy ở Thái Nguyên và Bắc Kạn Tác giả đã rút ra một số kết luận: Quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái: nguồn giống, địa hình, thoái hoá đất và con người Khoảng cách rừng tự nhiên gieo giống đến đám nương càng gần thì khả năng gieo giống càng thuận lợi Ở chân đồi số loài, mật độ cây gỗ tái sinh là lớn nhất và ít nhất là

ở đỉnh, độ dốc càng lớn thì quá trình phục hồi rừng càng khó khăn Mật độ cây gỗ giảm dần theo thời gian phục hồi rừng

Lê Ngọc Công (2002) [6] trong nghiên cứu quá trình phục hồi rừng bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng ở giai đoạn đầu của quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1-6 năm) mật độ cây tăng lên, sau đó giảm Quá trình này bị chi phối bởi qui luật tái sinh tự nhiên, quá trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây Nhận xét được rút ra từ kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu của các tác giả Lê Đồng Tấn [35], Phạm Ngọc Thường [41]

* Các điều tra, nghiên cứu tái sinh rừng ở Việt Nam:

Thái Văn Trừng (1978) [49] đề nghị dùng OTC dạng bản nhỏ 100m2

(10x10m) để điều tra nhanh ngoài thực địa và ô kích thước từ 400m2

(20x20m) cho đến 1,0ha tuỳ theo thành phần và quần thể phức tạp hay đơn giản khi điều tra chi tiết

Để điều tra tái sinh, Nguyễn Vạn Thường (1991) [40] tiến hành dùng phương pháp điều tra tuyến và khu tiêu chuẩn Khu tiêu chuẩn có diện tích 0,2-0,5 ha

Như vậy, mỗi tác giả khi tiến hành điều tra thu thập số liệu ngoài thực địa đều đưa ra một tiêu chuẩn và kích thước OTC khác nhau Tuy có khác nhau, nhưng các tác giả đều thống nhất số lượng và kích thuớc OTC phải

đủ lớn thì số liệu thu thập được mới đủ độ tin cậy Việc áp dụng phương pháp điều tra theo OTC đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới cũng như trong nước Tuy nhiên, cho đến nay, chúng tôi chưa thấy một công bố nào quy định một cách cụ thể, thống nhất về diện tích tối thiểu của OTC

Một số công trình nghiên cứu về sinh trưởng của các loài cây tái sinh

tự nhiên của các tác giả: Nguyễn Văn Thêm (1992) [39], Đinh Quang Diệp (1993) [7], Trần Xuân Thiệp (1996) [43], Lê Đồng Tấn (2000) [35], Phạm Ngọc Thường (2002) [41], Lê Ngọc Công (2002) [6] Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây rừng nhiệt đới, các tác giả thường phân chia thành 2 nhóm: nhóm cây mọc nhanh và nhóm cây mọc chậm Nhóm cây mọc nhanh là những loài cây tiên phong ưa sáng có đời sống ngắn, còn nhóm cây mọc chậm là những loài cây ưa bóng (chịu bóng) có đời sống dài

và là thành phần chính của các hệ sinh thái rừng nguyên sinh hay cao đỉnh Mức độ sinh trưởng về chiều cao của nhóm loài cây tiên phong mọc nhanh

có thể đạt 1-2 m/năm, trong khi nhóm cây ưa bóng mọc chậm, kể cả cây tiên phong định vị cũng chỉ đạt trung bình ở mức trên dưới 1 m/năm Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1995) [38] đưa ra số liệu cho thấy các loài cây tái sinh trên đất trống trọc ở các vùng: Sơn La, Kon Hà Nừng, Quảng Ninh đều đạt mức sinh trưởng 0,5- 0,6 m/năm

Tóm lại, quá trình tái sinh tự nhiên của các loài thực vật trong rừng tự

nhiên nguyên sinh hay thứ sinh có hai phương thức:

- Thứ nhất, đó là phương thức tái sinh liên tục dưới tán rừng kín rậm của những loài cây chịu bóng mọc chậm Phương thức tái sinh này thường thưa thớt và yếu ớt vì thiếu ánh sáng Chỉ một số ít cây thoát khỏi giai đoạn đầu, còn lại đa số phải qua giai đoạn ức chế kéo dài chờ cơ hội vươn lên tầng cao khi có điều kiện sinh thái thích hợp

- Thứ hai là phương thức tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong tán rừng của các loài cây ưa sáng mọc nhanh Dưới tán kín hay thưa của chúng, những loài cây định vị trong thành phần xã hợp cũ thường đòi hỏi bóng trong 1-2 năm đầu, sẽ mọc sau và dần dần vươn lên thay thế những loài cây tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn Những cây tiên phong

sẽ tự tiêu vong, hoặc sẽ bị tiêu diệt bởi tán kín rậm của các loài cây định vị mọc sau, chỉ trừ một số ít loài cây tiên phong định cư có tuổi thọ dài có thể tồn tại trong thành phần của các xã hợp đã tái sinh tự nhiên

Yếu tố chủ đạo đối với quá trình tái sinh dưới tán rừng là ánh sáng, còn đối với quá trình tái sinh trên các lỗ trống là mức độ thoái hoá của đất Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững theo mục tiêu đề ra, tiết kiệm được thời gian, tiền của chỉ khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất qui luật của hệ sinh thái rừng, trước hết là quá trình tái sinh tự nhiên

1.1.3 Đánh giá chung tổng quan nghiên cứu :

Hầu hết các công trình tập trung nghiên cứu tình hình tái sinh dưới các trạng thái rừng tự nhiên (số lượng, mật độ cây tái sinh, đặc điểm lớp cây tái sinh và vai trò của ánh sáng đối với quá trình tái sinh tự nhiên) mà chưa đề cập đến tái sinh ở các trạng thái thực bì khác nhau như: thảm cỏ, thảm cây bụi, rừng thứ sinh nhân tác (rừng sau nương rẫy, sau khai thác kiệt) Đây là vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu

Những kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số vùng Đặc biệt là sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh tự nhiên để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững Tuy thiên, thảm thực vật rừng nhiệt đới rất đa dạng và phức tạp, đời sống của nó gắn liền với điều kiện tự nhiên ở từng vùng địa lý Vì vậy, việc tiếp tục nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên của các hệ sinh thái rừng ở các vùng địa lý khác nhau là cần thiết

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu:

1.2.1 Điều kiện tự nhiên

1.2.1.1 Vị trí địa lý

Thành phố Lào Cai là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của tỉnh Lào Cai; có cửa khẩu quốc tế nối liền với tỉnh Vân Nam - Trung Quốc

Là thành phố biên giới nằm ở khu vực Tây Bắc của Việt Nam, nên có một

vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng về an ninh quốc phòng cấp quốc gia

- Phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam, Trung Quốc

- Phía Nam giáp huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai

- Phía Đông giáp huyện Bảo Thắng, tỉnh Lào Cai

- Phía Tây giáp huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai

1.2.1.2 Địa hình

Thành phố Lào Cai nằm ở khu vực thung lũng sông Hồng được tạo bởi các dãy núi Hoàng Liên Sơn; có địa hình dốc thoải theo hướng Tây Bắc xuống Đông Nam và bị chia cắt nhỏ bởi sông suối và khe tụ thủy; độ dốc trung bình khoảng 150 cá biệt có nơi độ dốc trên 350; cao độ trung bình 750m so với mặt biển; nhìn chung địa hình đặc trưng bởi ba dạng:

- Dạng địa hình đồi núi, độ dốc lớn, đặc trưng >350

- Dạng địa hình chân đồi và ven suối, độ dốc biến động từ 15 - 250

- Dạng địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc dưới 150

đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Theo số liệu của trung tâm khí tƣợng thủy văn tỉnh Lào Cai năm 2012 khí hậu có những đặc điểm chủ yếu sau:

C (tháng 1) + Biên độ nhiệt hàng năm: 4 - 6 0C; biên độ nhiệt ngày và đêm: 9 - 12 0

C + Nhiệt độ trung bình mùa mƣa: 29,40

C; mùa khô: 19,7 0C

- Chế độ mƣa:

+ Mùa mƣa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 04 năm sau

+ Lƣợng mƣa bình quân năm: 119,04mm

+ Lƣợng mƣa trung bình tháng cao nhất: 216,46mm (tháng 7); Lƣợng mƣa trung bình tháng thấp nhất: 12,13mm (tháng 12)

- Chế độ ẩm:

+ Ẩm độ trung bình năm: 83,09%

+ Ẩm độ trung bình mùa khô: 81,5%; Ẩm độ trung bình mùa mƣa: 84,7% + Ẩm độ bình quân tháng cao nhất: 88,97% (tháng 6); Ẩm độ bình quân tháng thấp nhất: 79,08% (tháng 12)

- Chế độ nắng:

+ Số giờ nắng trung bình năm: 130,06 giờ, tập trung nhiều nhất vào các tháng mùa khô, nhất là vào (tháng 11: 192,18 giờ; tháng 12: 179,69 giờ) + Số giờ nắng trung bình ở các tháng mùa khô: 168,21 giờ

+ Số giờ nắng trung bình ở các tháng mùa mƣa: < 130 giờ

- Chế độ gió:

+ Gió thịnh hành vào mùa khô là gió Đông Nam với tần suất 40 - 70% + Gió thịnh hành vào mùa mƣa là gió Tây Nam với tần suất 85%

+ Tốc độ gió trung bình từ 5 - 6 m/s; tốc độ gió cao nhất: 34 m/s

1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội

1.2.2.1 Diện tích, dân số và dân tộc

- Khu trung tâm gồm các phường: Cốc Lếu, Duyên Hải, Kim Tân, Phố Mới, Lào Cai

- Khu cận trung tâm gồm các phường: Bắc Cường, Nam Cường, Bắc Lệnh, Bình Minh và Pom Hán

- Khu ven đô gồm các xã, phường: Vạn Hòa, Đồng Tuyển, Thống Nhất, Xuân Tăng, Cam Đường, Tả Phời và Hợp Thành

1.2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế trong khu vực

- Tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm bình quân: 22,5%

- Tổng thu ngân sách Nhà nước: 455,1 tỷ đồng

- Tổng vốn thu hút đầu tư trên địa bàn thành phố: 5.153,9 tỷ đồng

- Thu nhập bình quân đầu người: 35,2 triệu đồng/người/năm

- Tỷ trọng các ngành: 40% công nghiệp-xây dựng, 52% thương dịch vụ, 8% nông lâm nghiệp

mại Tỷ lệ hộ nghèo: 2,2%

1.2.2.3 Cơ sở hạ tầng

* Giao thông, thông tin liên lạc

- Về giao thông: Thành phố đã có 97% đường bộ nội thành được nhựa hóa là đầu mối giao thông cấp vùng và cấp quốc gia Có hệ thống đường sắt được bắt đầu từ ga Lào Cai đi qua 4 tỉnh đến ga Hà Nội chiều dài trên 350km

và sang châu Hồng Hà tỉnh Vân Nam Trung Quốc với chiều dài gần 60km

- Về thông tin liên lạc: Thành phố đã có 193 máy điện thoại/100 dân

* Văn hóa - Giáo dục

100% các xã, phường trong thành phố đã hoàn thành phổ cập giáo dục trung học cơ sở; Ngoài ra còn có hệ thống giáo dục các trường chuyên nghiệp như: Cao đẳng Sư phạm, Cao đẳng văn hóa nghệ thuật, Cao đẳng nghề, Trung cấp kinh tế, Trung cấp y

* Y tế

100% các xã, phường trong thành phố đã xây dựng trạm y tế đặt ở trung tâm Tại các trạm y tế đều có y, bác sỹ thường trực để khám chữa bệnh cho nhân dân trong địa bàn

1.2.3 Nhận xét và đánh giá chung

1.2.3.1 Thuận lợi

- Thành phố Lào Cai là một thành phố trẻ có cửa khẩu quốc tế lớn, tốc

độ phát triển kinh tế xã hội mạnh, ngày một cao, đời sống nhân dân từng bước được cải thiện, song vấn đề môi trường đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm lớn do phát triển công nghiệp, dịch vụ Để phát triển bền vững, ổn định chất lượng cuộc sống, thành phố đã quy hoạch một diện tích rừng đủ lớn (7.833,7 ha) để phòng hộ đầu nguồn, môi trường sinh thái đó là cơ sở pháp lý quan trọng trong quản lý phát triển rừng nói chung và xúc tiến tái sinh tự nhiên nói riêng

- Khí hậu ôn hòa, đất đai tốt ít bị xói mòn rửa trôi là điều kiện thuận lợi cho các loài cây tái sinh sinh trưởng và phát triển

- Trình độ dân trí của người dân trong thành phố cao, sự hiểu biết và ý thức bảo vệ môi trường đang được rất nhiều người hưởng ứng sẽ thuận lợi cho công tác quản lý bảo vệ rừng tại địa phương

1.2.3.2 Khó khăn

- Địa hình dốc, bị chia cắt mạnh bởi các dòng sông, suối nên gây khó khăn cho việc triển khai các hoạt động sản xuất, đặc biệt là sản xuất lâm nghiệp

- Dân số của thành phố tăng mạnh gây sức ép lớn về nhu cầu sử dụng

gỗ, củi, ảnh hưởng trực tiếp đến quản lý bảo vệ và phát triển rừng

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, thời gian và địa điểm nghiên cứu:

* Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu là các trạng thái rừng thứ sinh phục hồi (IIa, IIb) tại Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai

* Thời gian nghiên cứu:

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ tháng 6/2012 đến tháng 9/2013

* Địa điểm nghiên cứu:

Do kinh phí và nhân lực có hạn nên đề tài chỉ chọn nghiên cứu diện tích rừng và đất rừng thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai quản lý ở 2 xã: Hợp Thành, Tả Phời – thành phố Lào Cai – tỉnh Lào Cai, vì đây là 2 xã có diện tích rừng và đất rừng tự nhiên lớn nhất thành phố

2.2 Giới hạn nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu trên 2 trạng thái rừng: IIa, IIb thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ thành phố Lào Cai quản lý ở 2 xã: Hợp Thành, Tả Phời –

thành phố Lào Cai – tỉnh Lào Cai

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung nghiên cứu

Để thực hiện các mục tiêu nghiên cứu, đề tài tiến hành những nội dung sau:

1 - Đánh giá hiện trạng thảm thực vật tại khu vực nghiên cứu

2 - Nghiên cứu đặc điểm của tầng cây cao và lớp cây tái sinh

- Cấu trúc tổ thành của tầng cây cao và lớp cây tái sinh

- Mật độ và sinh trưởng của tầng cây cao và lớp cây tái sinh

- Quy luật phân bố của lớp cây tái sinh

+ Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao;

+ Phân bố cây tái sinh trên mặt đất (theo mặt phẳng nằm ngang)

3 - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên + Yếu tố địa hình: vị trí địa hình, độ dốc, hướng phơi;

+ Ảnh hưởng của sự thoái hoá đất;

+ Tác động của con người (lịch sử sử dụng đất, hoạt động khai thác

gỗ, củi, các hoạt động chăm sóc hay tu bổ rừng)

4 - Nghiên cứu khả năng TSTN của một số loài cây

5 - Đề xuất giải pháp lâm sinh, xúc tiến tái sinh nhằm thúc đẩy cho quá trình tái tạo rừng diễn ra nhanh hơn

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1 Phương pháp kế thừa các tài liệu cơ bản

Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước

2.3.2.2 Phương pháp điều tra thực địa

* Xác định tuyến điều tra và ô tiêu chuẩn:

- Tuyến điều tra: được xác định ngẫu nhiên trên bản đồ hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu, chia thành 6 tuyến chạy song song và vuông góc với đường đồng mức Cự ly giữa hai tuyến là 50 - 100m tuỳ theo địa hình cho phép Dọc theo hai bên tuyến điều tra, bố trí OTC và ô dạng bản để thu thập số liệu

- Ô tiêu chuẩn: Được lập trên các tuyến điều tra, mỗi trạng thái chọn

3 địa điểm ngẫu nhiện trên bản đồ trên, mỗi địa điểm lập 3 vị trí (chân, sườn, đỉnh), như vậy tổng số OTC cần lập trên trên 2 trạng thái là 18 OTC, Diện tích mỗi OTC 1.600 m2

(40x40m)

- Ô dạng bản: Có diện tích 4m2 (2x2m), được bố trí trên các đường chéo, đường vuông góc và các cạnh của OTC, trong mỗi OTC lập 33 ODB, như vậy tổng số ODB cần lập trong 18 OTC là 594 ODB Ngoài ra dọc hai bên tuyến điều tra, lập các ô dạng bản có diện tích 25 m2 (5x5m) để thu thập số liệu bổ sung phục vụ nội dung nghiên cứu ảnh hưởng của độ dốc, hướng phơi tới cây tái sinh

Đo chiều cao: Cây có chiều cao dưới 4,0m đo trực tiếp bằng sào có chia vạch đến 0,1m Cây cao trên 4,0m đo bằng thước SUNNTO 627124 có chỉnh lý theo phương pháp đo độ cao trực tiếp

40 m

40 m

Đo đường kính: Đường kính được đo tại vị trí ngang ngực (D1.3) Đối với những cây có D < 20cm đo trực tiếp bằng thước kẹp (theo hai hướng cộng lại, chia hai lấy giá trị trung bình) với độ chính xác 0,10cm Đối với cây có D > 20cm được đo bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính

Nếu điểm điều tra nằm trong tán ta cho điểm 1,0

Nếu điểm điều tra nằm mép tán ta cho điểm 0,5

Nếu điểm điều tra nằm ngoài tán ta cho điểm 0,0

Sau khi điều tra 100 điểm trong ÔTC ta tiến hành tính độ tàn che theo công thức: TC%= ∑số điểm/100; Trong đó: TC% là độ tàn che của ÔTC + Điều tra ODB: Trong ô dạng bản 4m2

(2x2m) và 25 m2 (5x5m) đếm

số lượng, xác định thành phần loài, đo chiều cao, đánh giá chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh, xác định cây bụi, độ dầy rậm của thảm tươi, đào phẫu diện đất trong ODB tại vị trí giữa mỗi OTC

Xác định cây chồi dựa vào vết sẹo trên gốc cây

Chất lượng cây tái sinh được đánh giá theo hình thái và sinh lực phát triển và phân chia theo 3 cấp: tốt, trung bình và xấu Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng, phát triển tốt, không sâu bệnh Cây

trung bình là cây không cong queo, sâu bệnh, không gẫy cành, cụt ngọn nhưng khả năng sinh trưởng kém hơn, có thể còn đang bị chèn ép bởi tầng cây bụi và thảm tươi Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng, phát triển kém, sâu bệnh, bị chèn ép bởi cây bụi và thảm tươi

Sử dụng khung phân loại của UNESCO (1973) [62] để phân loại thảm thực vật

Độ nhiều (hay độ dày rậm) của thảm tươi được đánh giá theo Drude

(xem bảng 2.1)

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

(Theo Thái Văn Trừng, 1970)

Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 85 - 100% diện tích

Cop3 Thực vật mọc rất nhiều che phủ trên 65 - 85% diện tích Cop2 Thực vật mọc nhiều che phủ từ 45 - 65% diện tích

Cop1 Thực vật mọc tương đối nhiều che phủ từ 25 - 45% diện tích

Sp Thực vật mọc ít che phủ dưới 25% diện tích

Sol Thực vật mọc rải rác phân tán che phủ dưới 5%

Un Một vài cây cá biệt

Gr Thực vật phân bố không đều , mọc từng khóm

2.3.3 Xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm excel để xử lý số liệu, tổng hợp viết đề tài

2.3.3.1 Phương pháp nghiên cứu tầng cây gỗ

a Tổ thành tầng cây gỗ

Ta sử dụng phương pháp tính tỉ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod (Đào Công Khanh, 1996) [15]:

IV% = Ni%+Gi%

2 (2-1) Trong đó: IV% : tỉ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng : Important Value) của loài i

Ni% : là % theo số cây của loài i trong quần xã thực vật rừng

Gi% : là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong quần xã thực vật rừng

Theo Daniel Marmillod, những loài có IV% > 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó lớn hơn 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế

- Công thức tổ thành được viết như sau: Căn cứ kết quả chỉ số IV%, những loài có chỉ số IV% >5% thì được tham gia trong công thức, được viết loài có IV% từ cao xuống thấp và dừng lại ở loài có IV% =5%, ký hiệu loài theo quy định của đề tài

- Xác định độ tàn che: Điều tra theo phương pháp mạng lưới điểm

- Xác định phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) và số cây theo chiều cao (N/Hvn) Tính các đặc trưng mẫu theo chương trình thống kê mô

tả, chia tổ ghép nhóm các trị số quan sát theo công thức của Brooks và Carruthere:

m = 5 x lgN

K = Xmax-Xmin

m (2-3) Trong đó: m là số tổ

K là cự ly tổ

Xmax, Xmin: là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất

2.3.3.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng

a Tổ thành loài cây tái sinh

- Xác định số cây trung bình loài dựa vào công thức:

n = ∑ni

m (2-4) Trong đó: n là số cây trung bình theo chiều cao

m là tổng số cá thể điều tra

ni là số lƣợng cá thể loài i

- Xác định tỉ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài đƣợc tính theo công thức:

n% = ∑nini (2-5) Nếu ni ≥ 5% thì loài đó đƣợc tham gia vào công thức tính tổ thành Nếu ni ≤ 5% thì loài đó không đƣợc tham gia vào công thức tính

tổ thành

Hệ số tổ thành: Ki = ni

mi x10 (2-6) Trong đó: Ki là hệ số tổ thành của loài thứ i