Đánh giá cấu trúc chiều cao cây rừng tại xã pú bẩu huyện sông mã tỉnh sơn la

Nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trục sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng p

LỜI NÓI ĐẦU

Thực tập tốt nghiệp có ý nghĩa vô cùng quan trọng trước khi kết thúc mỗi khoá đào tạo Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình học tập tại nhà trường, thực tập tốt nghiệp giúp cho sinh viên có điều kiện làm quen với công việc trong thực tế, đem những kiến thức đã học vận dụng vào đời sống thực tiến được tốt hơn

Được sự nhất trí của ban giám hiệu nhà trường, khoa nông lâm, trường Cao đẳng sơn la, tôi được phân công về thực tập tốt nghiệp tại xã Pú Bẩu huyện

Sông Mã tỉnh Sơn La và tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Đánh giá cấu trúc chiều cao cây rừng tại xã Pú Bẩu- huyện sông mã- tỉnh Sơn La”

Trong quá trình thực tập tại địa phương được sự giúp đỡ và hỗ trợ của nhà trường, các thầy cô giáo trong khoa Nông Lâm trường Cao đẳng Sơn La UBND xã Pú Bẩu, chính quyền và toàn thể nhân dân trong xã Pú Bẩu đặc biệt

là sự quan tâm giúp đỡ tận tình của thầy giáo: Chu Văn Tiệp cùng với quá trình

nghiên cứu thực tế đến nay bản khoá tôi đã hoàn thành

Nhân dịp này cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới tất cả

sự giúp đỡ quý báu đó

Do thời gian thực tập có hạn, lần đầu tiên làm quen với công tác nghiên cứu, năng lực bản thân còn có nhiều hạn chế nên chuyên đề của tôi không tránh khỏi những sai sót Kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo

và ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp để khoá luận của tôi được hoàn thành tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sơn la, tháng 4 năm 2013

Sinh viên

Vừ Bả Chu

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam với ¾ diện tích tự nhiên là đời núi và nằm trại dài trên nhiều vĩ tuyến, khí hậu thay đổi theo mùa và theo điều kiện địa lý đã tạo nên sự đa dạng

về hệ sinh thái rừng và phong phú về thành phần loài sinh vật rừng trong đó có nhiều loại lâm sản quý và có giá trị cao Sau chiến tranh, ngoài chức năng phòng hộ bảo vệ đất, duy trì nguồn nước, rừng và nghề rừng đã có những đóng góp to lớn trong việc cung cấp nhiều sản phẩm có giá trị cho phát triển kinh tế Song cũng do việc quản lý chưa chặt chẽ, các chính sách khai thác rừng đã làm cho rừng giảm sút nhanh chóng về diện tích cũng như về trữ lượng Theo số liệu thống kê 1995, tổng diện tích rừng của nước ta còn khoảng 9,5 triệu ha, phần lớn các diện tích rừng này bị khai thác và sự dụng quá mức dẫn đến các lâm phần trở nên nghèo kiệt

Để phát triển ngành lâm nghiệp rộng khắp trên cả nước đáp ứng nhu cầu kinh tế xã hội, môi trường sinh thái vá bảo vệ đa dạng sinh học Nhiều dự án đã được thực hiện trong đó có dự án phát triển ngành lâm nghiệp tại xã Pú Bẩu với mục tiêu của dự án quản lý có hiệu quả bền vững và các khu rừng tự nhiên và bảo tồn đa dạng sinh học ở khu rừng phòng hộ có giá trị đa dạng sinh học cao, nhằm tăng thêm đóng góp của ngành lâm nghiệp vào các công tác cải thiện hệ sinh thái tự nhiên, bảo vệ môi trường sống ở vùng Tây Bắc

Khu rừng này là một trong những khu rừng không lớn nhưng xót lại ở đây Khung cảnh ở đây đã khai thác gỗ, các loại động vật ở đây không còn, thực vật đang phục hồi Để khai thác có hiệu quả kinh tế của rừng tự nhiên phải

có biện pháp hợp lý để bảo vệ Làm được như vậy thị cây trong mới sinh trưởng và phát triển một cách một cách nhanh chóng tạo ra một môi trường tốt cho các loại động vật, thực vật,phát triển sống bảo vệ nguồn gen quý hiến tránh mất đi hệ sinh thái của khu vực này

Từ khu rừng trạng thái IIB của xã pú Bẩu tương đối ổn định và phân bố cây trong rừng vì thế cây sinh triển và phát triển khác nhau dẫn đến chiều cao cây rừng cũng khác nhau

Để đánh giá cấu trúc chiều cao, cây rừng ở đây phục vụ cho công tác

quản lý rừng, tôi thực hiện đề tài “Đánh giá cấu trúc chiều cao cây rừng trạng thái IIB tại xã Pú Bẩu- Huyện Sông Mã- Tỉnh Sơn La”

Chương 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 NHỮNG NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI:

2.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng:

Cấu trúc rừng là một quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Cấu trúc của rừng được phân biệt gồm:

Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: Tổ thành thực vật, dạng sống, tầng phiến

Cấu trúc hình thái được phân biệt cấu trúc trên mặt phẳng thẳng đứng (hiện tượng thành tầng) và cấu trúc trên trên mặt phẳng nằm ngang (mật độ và mạng hình phân bố cây trong quần thể) Vì vậy, cấu trúc hình thái của quần thể thường được biểu diễn bằng mô hình cấu trúc không gian ba chiều

Cấu trúc thời gian của quàn thể rừng được đặc trưng bằng nhân tố cấu trúc tuổi, tức là sự sắp xếp của các thế hệ cây có cấp tuổi khác nhau; đối với rừng tự nhiên cấu trúc thời gian được biểu hiện không kích thước của các nhân

tố điều tra (đường kính, chiều cao,…)

Để phục cho khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu trúc của rừng phục hồi sau khai thác kiệt ở vùng Tây Bắc, Việt Nam, chúng tôi xây dựng tổng quấn các nghiên cứu trước đây về

- Về cấu trúc sinh thái: tập trung vào các cấu trúc tổ thành loài

- Về cấu trúc không gian: xây dựng tổng quan về trúc phân tầng của rừng(thông qua phân bố (N/H), mật độ cây trên đơn vị diện tích (N/H)

- Về cấu trúc thời gian: nghiên cứu cấu trúc phần bố số cây theo cỡ kính (N/D)

2.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng:

Cấu trúc rừng hình thức tập thể bên ngoài của những mỗi quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống, từ

đó có thể hiểu được mối quan hệ sinh thái rừng bên trong quần xã, làm cơ sở đẻ

đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp

Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc đã được thảo luận với nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xử

lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thực nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức đều tuổi của MaLaySia (MUS,1945),T.S.S của Nigeria 1944, 1961)

Baur G.N (1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung là

về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nhiệt đới nói riêng, trong đó

đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa nhiệt đới

2.1.1.2 Về cấu trúc tổ thành:

Sự phong phú của hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học ghi nhận Theo Richards P.W (1952), trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta không khi có ít hơn 40 loài cây gỗ, mà có trường hợp đến trên 100 loài Baur G.N (1962), khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên sông Âmzôn, trên một tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hécta đã thông kê được 36 họ thực và ô tiêu chuẩn diện tích hơn bốn hécta ở phía bắc New South Wales cũng

dã ghi nhận được một sự hiện tượng của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật thực phụ sinh Theo Catinot R (1974) thì trong rừng ẩm nhiệt đới châu phi có đến vài trăm loài thực vật; và trong tổ thành thực vật rừng ẩm nhiệt đới

ở Đông Nam Á thường có một nhóm loài ưu thế là nhóm họ Dầu, chiến đến 5o% quàn thụ Nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trục sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến….Cấu trúc tổ thành cho biết rõ thành phần các cây, số lượng các cây, tiết diện ngang của loài cây nhưng không khí ra được cấu trúc tầng tầng thứ, cấu trúc tuổi của các loại cây trong lâm phần

2.1.1.3 Về cấu trúc tầng thứ:

Hiện tượng phân tầng là một đặc trưng quan trọng của rừng mưa nhiệt đới

Một trong những cơ sở định lượng để phân chia tầng là quy luật phân bố cây theo cấp chiều cao Đã có một số tác giả đề xuất các phương pháp nghiên cứu tầng thứ của rùng nhiệt đới, điểm hình như phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W Richards (1933- 1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đây là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm chỉ là minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài cây trong một diện tích

có hạn Cusen (1951) đã khác phục bằng cách vễ một số giải bên nhau và đưa lại một hiện tượng về không gian ba chiều Tuy nhiên, do chất phức tạp của nó nên nhiều tác giả có y kiến không thông nhất nhau trong cách phân chia tầng thứ Chevalier (1917), Mildbrad (1922) đã ngụ ý rằng mọi phương pháp dựa vào chiều cao của cây để phân rừng thành tầng đều có tính chất tuỳ tiện và các

“tầng” đó không có một thực tế khách quan Booberg (1932) đã lập đồ thị chiều cao của tất cả các cây gỗ đo được trong các “khu rừng bảo vệ” ở Java, và đi đến kết luận là không thể nhận ra là có mấy tầng cây như các tác giả khác đã mô tả Ngược lại, nhiều tác giả cho rằng rừng mưa thường có từ ba đến nam tầng; Brown (1919) khi nghiên cứu rừng cây họ Dầu tại Philippin, đã cho biết là các cây gỗ lớn sắp xếp thành ba tầng khá rõ rệt Richards P.W (1936) cho biết trong rừng cây họ Dầu hỗn loài nguyên sinh ở núi Dulít tại Borneo có 3 tầng cây gỗ nhưng tầng A phân biệt rõ rằng còn tầng B và C khó xác định rõ ranh giới, ngoài ra còn có một tầng cây bụi và tầng thực vật mặt đất; năm 1939 ông cũng phân rừng hỗn loài nguyên sinh ở Nijeria thành năm tầng với ba tầng cây cây

gỗ Vâughan và Weihe (1941) nhận thấy rằng trong rừng cực định tại Moritiut

sự phân tầng là có thực và Bear (1946) cũng mô tả sự phân tầng rõ rệt trong rừng Trinidad, với ba tầng cây gỗ và tầng cây bụi, tầng mặt đất (dẫn theo Richards P.W (1952) Ngoài ra, khi liệt kê các nghiên cứu về cấu trúc hình thái rừng nhiệt đới còn phải kể đến tác giả như Catinot.R (1965), Plaudy.J (1978),

đã biểu diễn cấu trúc hình thái bằng phẫu diện đồ ngang và đứng Kraft là: khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của rừng trồng Theo phân cấp Kraft, cây được chia làm hai nhóm: nhóm cây thống trị và nhóm cây bị chèn

ép, tiếp đó ông phân chia rừng thành năm cấp dựa vào tình hình sinh trưởng của chúng

Việc phân cấp rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn đề phức tạp, cho đến nay chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân cấp cây cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà chấp nhận rộng rãi Dawkins (1958) cũng phân chia rừng tự nhiên thành 5 cấp dựa vào mức độ tán cây nhận được ánh sáng khác nhau Hệ thống của Dawkins tuy mang nặng tính chủ quan, nhưng rất có giá trị để nghiên cứu quan hệ giữa mức độ thu nhận ánh sáng của cây và sinh trưởng của nó

Như vậy nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ của các tác giả trên mỗi chỉ đưa

ra nhận xét mang tính định tính Việc phân chia ra tầng thứ dựa vào cấp chiều cao mang tính cơ giới, những phân cấp đó mới chỉ thể hiện được cấu trúc đứng của rừng mà chia phản ánh được các mối quan hệ của các nhân tố điều tra rừng, nên phần nào chia phản ánh đúng tính phức tạp của cấu trúc rừng nhiệt đới

Tóm lại, sự phân tầng trong rừng nhiệt đới mặc dù có các ý kiến trái ngược, nhưng sự phân tầng rõ rệt trong mưa nhiệt đới đã được nhiều khoa học xác nhận

2.1.1.4 Về cấu trúc tuổi:

Theo Richards P.W (1952), trong rừng nhiệt đới có mùa khô hạn rõ ràng, dựa vào vòng năm có thể xác định được tương đối chính xác tuổi cây gỗ.phương pháp này có thể áp dụng khi xác định tuổi của một số loài cây trong rừng thường xanh Tuy nhiên, đối với những loài cây rừng mưa điểm với khí hậu không phân mùa thì vòng sinh trưởng hình thành năm không phân biệt rõ rệt Do đó, việc xác định tuổi cây trong rừng mưa nhiệt đới có nhiều khó khăn

và nhiều khi không có thể xác định dược Để giải quyết vấn đề khó khăn này, các nhà nghiên cứu đã áp dụng tuổi cây rừng tự nhiên thông qua cấu trúc cấp kính (thể hiện sự kế tiếp của các thế hệ cây theo tuổi) Trong các loài ưu thế thường gặp, từ loài này sang loài khác (và đôi khi trong cùng một loài), từ nơi này qua nơi khác) đã có sự biến rất lớn về độ nhiều trong các giai đoạn còn non Một loài cây mà trong các tầng trên cũng có nhiều không kiến gì, lại có rất

ít số lượng cây non, cây non tái sinh Đôi khi một loài cây trong lúc còn là mần

non thì có nhiều, nhưng đến khi cây lớn lại xuất hiện rất hiện rất ít, nên việc áp dụng nghiên cứu tuổi cây thông qua cấp kính đôi khi không chính xác

Việc xác định loài cây, thành phần loài cây, số lượng loài theo thời gian giúp các nhà sinh thái, nhà lâm học nhận biết cấu trúc của loài cây trong lâm theo tuổi Cấu trúc tuổi cho phép các nhà lâm sinh điều chỉnh được cấu trúc lâm phần trong kinh doanh theo thời gian, theo tuổi cây, từ đó xác được chu kỳ kinh doanh của lâm phần

2.1.1.5 Về cấu trúc mật độ:

Theo Ríchards P.W (1952),trong rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ và Châu Phi, mật độ lâm phần (cây có đường kính ngang ngựctừ 10 cm trở lên) biến động từ 390-1.710 c/ha, trong đó mật độ của những cây có đường kính từ 41cm trở lên khoảng 39 – 60 c/ha Baur G.N(1962,cũng cho biết: trong rừng mưa nguyên sinh ở Mã Lai trên diện tích một hecta có khoảng 550 cây có đường kính từ 10cm rở lên, trong đó có những cây có dường kính trên 48cm từ 42 - 65 c/ha về mật độ tối ưu lâm phần, H Thomasius (1972) đã xây dựng lý thuyết sống và hằng số không gia sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ và tuổi Kairukstis (1980) xác định mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán lá và mức

độ che phủ Chiabera (1982) mô hình hoá mật độ tối ưu theo tuổi trên cơ sở lấy mật độ tại tuổi 100 làm gốc (theo Nguyễn Ngọc Lung) Tuy nhiêm các phương pháp này chỉ thích hợp cho nghiên cứu rừng thuần loài điều tuổi, việc áp dụng cho rừng hỗn loài khác tuổi còn gặp nhiều khó khăn

2.1.1.6 Về nghiên cứu định lượng:

Các nghiên cứu cấu trúc rừng trong các thập niên gần đay có xu hướng chuyển đần từ mô tả định tính định sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mỗi quan

hệ giữa các nhân tố tạo niên cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu.để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng công thức xác định tỷ

số đa dạng về loài Một số tác giả đã xây dựng công thức xác định chỉ số đa dạng loai như Simpson (1949), Marglef (1958), Menhinik (1964),… và đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặt biệt là lớp thảm tươi, Drule

đã đưa ra khái niệm đọ nhiều và cách xác định

Về cáu trúc không gian và thời gian của rừng đã được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều, B.Rollet (1971) đã biểu diễn các quan hệ chiều cao -đường kính ngang ngược, đường kính ngang ngược bằng các hàm hồi quy; Phân bố đường kính tán, đường kính thân cây dưới dạng các phân bố xác suất, Balley (1973) mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây, thông với phân bố số cây theo cỡ kính (N-D) bằng hàm Weibull Lacheux (1955) đề xuất một dạng phương trình Log chuẩn để biểu thị quy luật phân bố số cây theo đường kính, nghĩa là biểu diễn phân bố số cây theo Log của đường sẽ có một đường cong hình chuông Lochtch (1967) đã kiến nghị, nếu lấy đường kính làm hoành độ

và Log N là trung độ sẽ có 3 dạng:

- Dạng đường cong giảm đều tương ứng với hàm Mayer

- Dạng đường cong hơi lồi về phía trên thích ứng với số liệu điều tra trên diện rộng (một tỉnh,toàn Quốc)

- Dạng đường cong lõm về phía trên như dạng Dawkins đã đề xuất năm

1958

Pỉelot (1966) đã nhận thấy rằng việc nắn đường thực nghiệm bằng phương trình mũ sẽ mất đi những sai số ở những cơ kính nhỏ và khuyến cáo nên dùng hàm Hyperbol để nắn đường thực nghiệm là tốt hơn cả J.LF Batíta

và H.T.Z Dôcuto (1990) của trường đại học Sâopulo – Brazil trong khi nghiên cứu cấu trúc rừng ở Marahoo – Brazil đã dùng hàm Weibull mô phỏng rất tốt phân bố này Khi nghiên cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng thường dựa vào phân bố số cây theo chiều cao

Phương pháp kinh điển để nghiên cứu cấu trúc đứng của rừng tự nhiên là

vẽ các phẫu diện đồ đứng với kích thước khác tuỳ theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ đứng mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cửu rừng nhiệt đới áp dụng mà điểm hình là các công trình của các tác giả P.W.Richards (1952) hay của Roller (1974)

Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây được rất nhiều tác giả quan tâm Tiurin D.V (1927) đã phát hiện ra quy luật cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên, dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi

Do đó đường cong quan hệ giữa H và D có thể thây đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên Prodan (1965) và Dittmar.O cho rằng độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên Curtis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao so với đường kính và tuổi dạng phương trình:

Logh = d + b1 + b2.+ b3

Nhìn chung các tác giả trên thế giới khi nghiên cứu về cấu trúc vẫn tập trung nhiều vào nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ kính Các nghiên cứu đã áp dụng nhiều hàm toán học để mô phỏng tương quan Tuy nhiên việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết được những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh Việc tìm một hàm toán học nào đó phù hợp tuyệt đới cho các quy luật của rừng tự nhiên nhiệt đới là rất khó

2.1.1.7 Nghiên cứu về tái sinh rừng:

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của nhiều loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: Dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thế hệ cây già cỗi Vì vậy tái rừng hiếu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chú là tầng cây gỗ Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu của tái rừng được xác định bởi mật độ, thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955- 1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969) Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phương tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu, Saldarriaga

(1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tầng số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban) Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambert etal (1989), Warner (1991), Rouw (1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: Đầu tiên đám nương rẫy được các loài cỏ xâm chíên, nhưng sau một năm loài

Cây gỗ tiên phong được gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ, tạo ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con Nhưng loài cây gỗ tiên phong chết đi sau 5-10 năm và được thây thế dần bằng các loài cây rừng mọc chậm, ước tính cần phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1-20 năm ở vùng Tay Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá Kết quả nghiên cứu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý rừng tài nguyên rừng bền vững

2.1.2 Các nghiên cứu ở trong nước:

2.1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng

Từ những năm đầu thành lập ngành lâm nghiệp, đã có nhiều công trình nghiên cứu về cơ sở khoa học và biện pháp kỹ thuật kinh doanh rừng tự nhiên ở nước ta

2.1.2.2 Cấu trúc tổ thành

Thái Văn trừng (1963, 1978,1999) đã dựa trên số lượng và sinh khối nhóm loài ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Năm để phân định các ưu hợp và phức tạp Nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp không quá 10 loài, tỷ lệ cá thể của mỗi loài ưu thế chiến khoảng 5% và tổng số cá thể của 10 loài ưu thế đó phải

chiến 40-50% tổng số cá thể cây của các tầng lập quần trong quần thể trên đơn

vị diện tích điều tra.Nguyễn Văn trương (1983), cho rằng: Trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên cũng có đến ba bốn chục loài trên một ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn có thể vươn đến lớp không gian cao 30 m chỉ từ 10-20% Nguyễn Ngọc Lung (1991) qua điều tra các dạng rừng khí hậu ở hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác, cũng cho

họ biết; trên ô tiêu chuẩn diện một ha thường có từ 23-25 loài, với số cây thấp nhất cũng đạt 317 cây và cao nhất đến 859 cây trên một ha So sánh với khu vực khác trên thế giới, Phạm Hoàng Hộ (1999) cho biết: nếu ở rừng Amazon, trung bình có khoảng 90 loài trên ha, thì ở Đông Nam Á đến 160 loài Để đánh giá tổ thành rừng, nhiều tác giả sử dụng công thức tổ thành trên tỷ lệ phần mười theo số cây, diện ngang, hoặc chỉ số IV%, trong đó phương pháp tính tỷ lệ tổ thành (IV%) theo phương của Daniel Marmillod, ( dẫn theo Vũ Đình Huề (1984) thường được các nhà khoa học vận dụng trong những công nghiên cứu cáu trúc rừng

Về nghiên cứu mối quan hệ sinh thái giữa các loài cây trong rừng tự nhiên, Nguyễn Hải Tuất (1991), đã sử dụng phương pháp tương quan giữa hai

sự kiện và phương pháp kiểm tra tính độc lập bằng mẫu biểu 2x2 Phương pháp này yêu cầu số lượng ô thu thập số liệu, các tác giả đã đề xuất có thể dùng phương pháp 6 cây để đánh giá sẽ khách quan hơn Hà thị Mừng (2004), đã sử dụng hệ số tương quan p và kiểm tra tính độc lập bằng tiêu chuẩn c2, để nghiên cứu mối quan hệ sinh thái loài gián hương so với số loài cây khác.Tác giả đã kết luận “Quan hệ của Giáng Hương với các loài ưu thế trong rừng bán thường

là quan hệ ngẫu nhiên” Nguyễn Văn Thêm (1992), nghiên cứu sự kết nhóm giữa các loài trong rừng thường xanh ở Đồng Nai,đã sử dụng bảng chéo, kiểm định tính độc lập giữa các loài cây bằng tiêu chuẩn c2; nếu hai loài có quan hệ với nhau sẽ tính cường độ liên hệ theo thống kê Lambda, phi và Cramer,s.V; và khi có nhiều loài cây trên ô, thì mối liên hệ giữa hai loài được xác định thông qua hệ số kết nhóm riêng phần Phương pháp tính toán của Nguyễn Văn Thêm

là tương đối phức tạp, khó áp dụng trong thực tiễn

Tóm lại: Rừng tự nhiên đới là các kiểu rừng có cấu trúc sinh thái phức tạp là về thành phần loài,tầng phiến và dạng sống Các chỉ tiêu để sự đa dạng

về loài của rừng tự nhiên hệ số hỗn loài (số loài/số cây) Trong rừng tự nhiên ở nước ta,hệ số hỗn loài biến động từ 1/5 đến 1/13 (nếu số cây gỗ có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên trong 1ha bình quan là 500 cây thì số loài biến động từ 38-100 loài/ha)

Cấu trúc tổ thành của loài có nghĩa quan trọng về sinh thái đối với quần thụ rừng, chỉ tiêu để định lượng thường được dùng là giá trị IV (Important Valuue) tính bằng % Giá trị này được tính cho tỷ trọng số cây của một loài so với tổng quần thụ, hay tỷ trọng tiết diện ngang G, hoặc tổng của hai chỉ tiêu này Các loài có giá trị IV%>5 được xếp vào các loài ưu thế

2.1.2.3 Cấu trúc tầng thứ

Khác với một số tác giả nước ngoài về quan điểm tầng thứ trong rừng nhiệt đới, ở Việt Nam hậu như các nhà khoa học đều thống nhất là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên Thái Văn Trừng (1963,1978) đã phân rừng kín thường xanhmưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam thành năm tầng: tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3,tầng cây bụi thấp B và tầng cỏ quyết

C Trần Ngũ Phương (1970, 1998, 1999) cho rằng: số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là năm, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi Nhưng theo ông việc phân tầng theo các cấp chiều cao là không khoa học Thực tế nếu phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn cấp chiều cao,thì phải phân tầng ấy đơn thuần mang tính chất định tính Theo Nguyễn Văn Trương (1973, 1983) khi nghiên cứu cấu trúc đứng của rừng tự nhiên ở các vùng Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Giang, Bắc Kạn và tuyên Quang, đã chia chiều cao rừng từ đỉnh cây cao nhất đến cây thấp nhất thành một số cấp chiều cao theo công thức Hoppman và gộp thành năm cấp chiều cao Đào công khanh (1996), cũng cho biết: trong rừng mưa nhiệt đới, động tầng tán hình thành tích tụ ở một vài cấp chiều cao là tồn tại rõ rệt; và theo Vũ Đình Phương (1998), Việc xác định giới hạn của các tầng thứ chỉ có thể làm được khi có sự phân tầng “rõ rệt” tức là rừng đã phát triển ổn định và rừng lá rộng thường xanh ở nước ta vào giai đoạn

ổn định thường có ba tầng,v,v…

Qua đây cho thấy quan điểm phân chia mặt cắt đứng của rừng thành các cấp chiều cao để có cơ sở định lượng cấu trúc, được nhiều nhà khoa học tán thành và áp dụng

Vận dụng phương pháp trên, Bảo Huy (1990, 1993) dùng phân bố khoảng cách và kiểm tra bằng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để xác định các kiểu phân bố cây rừng trên bề mặt cho các đơn vị phân loại của lâm phần bằng lăng ở Đắc Lắc Trần Cẩm Tú (1999) áp dụng cho đối tượng rừng tự nhiên ở Hương Sơn – Hà Tĩnh

2.1.2 5 Về cấu trúc tuổi

Một trong những nội dung cần cập khi nghiên cứu cấu trúc rừng đó là cấu trúc tuổi Nhưng khác với rừng trồng, có thể xác định tuổi thông qua hồ sơ trồng rừng, còn đối rừng tự nhiên nhiệt đới thì vấn đề này hết sức khó khăn và hầu như chưa có phương pháp nào để xác định chính xác Vì thế, hiện nay

nghiên cứu về cấu trúc tuổi của rừng tự nhiên là tương đối ít Phùng Ngọc Lan (1986) cho rằng: nghỉên cứu cấu trúc tuổi của rừng mưa nhiệt đới là vấn đề cực

kỳ khó khăn vì hiện nay chưa đủ cơ sở tin cậy để căn cứ vào vòng năm xác định tuổi của cây rừng nhiệt đới Vì vậy, trong thực tế nhiều tác giả đã nghiên cứu phân bố số cây theo cấp kính để thây đổi cho việc nghiên cấu tuổi đối vói rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới Phân bố theo cấp kính là trong những cơ sở quan trọng nhất của kết cấu lâm phần Đường kính là thành phần tham gia chủ yếu trong việc tính toán thể tích cây, từ đó xác định trữ lượng của rừng Phân

bố đường kính cũng là cơ sở cho các biện pháp xử lý lâm sinh, đặc biệt là khai thác và điều chế Đối với rừng tự nhiên lá rộng thường xanh, các nghiên cứu của nhiều tác giả đều cho thấy dạng phân bố nói chung là giảm dần và chia làm

3 kiểu: (i) Giảm đều (ii) Đường cong giảm có một đỉnh lệch trái (ở cấp kính 12- 16 cm) và (iii) Đường cong giảm có hai đỉnh (ở d = 16 cm và và d =80 cm) Các dạng phân bố N/D đều có thể mô tả bằng toán Các kết quả nghiên cứu của Lê Sáu (1996), Nguyễn Văn Đoan/Trần Văn con (1989) ở Kon Hà Nừng; Lê Minh Trung (1991) ở gia nghĩa; Đào công Khanh ở Hương Sơn,Đỗ Đình Sâm và cộng sự (2006) đều cho thấy rừng tự nhiên ít bị tác động (trạng thái IV) đều có cấu trúc N/D ở dạng một đỉnh lệch trái và có thể mô phỏng được bằng hàm Weibull

2.1.2.6 Nghiên cứu định lượng mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc

Khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam, Đồng

sĩ Hiền (1974) đã đưa ra kết luận; Phân bố số cây theo cỡ dường kính là phân

bố giảm nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa và tác giả đã dùng làm hàm Meyer

và họ đường cong Pearson để mô tả phân bố này.Nguyễn Văn Trương (1983),

đã thử nghiệm dùng hàm mũ, logarit, phân bố Poisson và phân bố Pearson đẻ biểu thị cấu trúc số cây - cấp đường kính của rừng tự nhiên hỗn loài,trong đó riêng phân bố Pearson không mang lại kết quả mong muốn Trần Văn Con (1991,1992), dùng phân bố Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Tây Nguyên; đề tài sử dụng để tham khảo phương pháp nghiên cứu Lê Minh Trung (1991) qua thực nghiệm mô phỏng phân bố N/D rừng tự nhiên ở

Gia Nghĩa - Đắc Nông bằng bốn dạng hàm: Poisson, Weibull, Hyperbol và Meyer, đã có kết luận: hàm Weibull có khả năng tiếp cận được phân bố thực nghiệm của đường kính rất tốt, tuy nhiên việc xác định hai tham số của phương trình rất phức tạp vì thế đã sử dụng hàm Meyer để tính toán

Bên cạnh các nghiên cứu về phân bố N/D, thì phân bố N/H cũng đã được nhiều nhà khoa học tiến hành Bảo Huy (1993), Lê Sáu (1996), qua nghiên cứu phân bố N/H để tìm tích tụ tán cây trong các kiểu rừng thường xanh và rừng hỗn loài bằng lăng chiến ưu thế ở Kon Hà Nừng và Đắc Lắc, đều đi đến kết luận là phân bố N/H có dạng một đỉnh với nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, và hàm Weibull thích hợp để mô tả phân bố này

Tóm lại: để nghiên cứu phân bố N/D và N/H trong các kiểu rừng thường xanh hỗn loài ở Việt Nam, các phân bố thích hợp đã sử dụng là:Weibull, hàm Meyer và khoảng cách, riêng phân bố Poisson ít được sử dụng hơn.Nhưng để

có kết luận phù hợp cho đối tượng nghiên cứu, thống nhất với ý kiến của Nguyễn Văn Trương (1983); Rừng tự nhiên hỗn loài ở tất cả các nước đều co những sắc thái giống nhau, điều có không loài trừ sự khác biệt do tổ thành loài cây và điều kiện ngoại cảnh gây nên; và như vây thì rõ rằng không thể nào không phải sử dụng nhiều dạng hàm số khác nhau để biểu thị cấu trúc của rừng”

Trong quá trình nghiên cứu cẩu trúc rừng tự nhiên, mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra được xác lập bằng các phương trình toán học ngày càng được chú trọng Đồng Sỹ Hiền (1974) đề nghị sử dụng phương trình Logarit hai chiều hoặc hàm mũ biểu thị tương quan H/D cho rừng tự nhiên Việt Nam Vũ tiến Hinh (1988) và một số tác giả khác: đã chọn phương trình LogH = a + blogD Trần Cẩm Tú (1999) đã dùng triình H = a +blogD, cho rừng tự nhiên ở Hương Sơn- Hà Tĩnh Đỗ Đình Sâm và các cộng sự (2001), qua nghiên cứu rừng tự nhiên sau khai thác, thấy rằng: quy luật phân bố thể tích theo cấp hệ và đặc điểm tái sinh rừng thây đổi.Phân bố N/D theo hướng giảm dần, lệch phải một đỉnh hoặc một trường hợp là hai đỉnh

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, MỤC TIÊU, NỘI NUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài rừng trạng thái IIB tại xã Pú Bẩu- huyện sông Mã- tỉnh Sơn La

3.2 Địa điểm nghiên cứu

Đánh giá cáu trúc rừng tự nhiên, trạng thái IIB tại xã Pú Bẩu- huyện Sông Mã- Tỉnh Sơn La Thời gian 18/02/28/04/2013

3.3 Mục tiêu nghiên cứu:

Để góp phần dựng cơ sở khoa học cho việc đánh giá quy luật phân bố

N-H rừng tự nhiên của khu rừng xã Pú Bẩu huyện Sông Mã Tỉnh Sơn la

3.4 Nội dung nghiên cứu:

- Xác lập quy luật phân bố N-H

- Mô hình hoá quy luật phân bố N-H Meyer

3.5 phương pháp nghiên cứu:

3.5.1 Nội nghiệp

Số liệu thu thập tại 6 ô tiêu chuẩn, mỗi độ cao lập 2 ô tiêu chuẩn có diện tích 4002m(20 x 20) cho 3 đại cao là 400m,600m,và 800m Trên ô tiêu chuẩn

đo đến các chỉ tiêu sau:

- Xác định loài cây trong ô

- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước

đo Blumlêiss

3.5.2 Nội nghiệp:

- Việc chỉnh lý quan sát,vẽ biểu đồ thực nghiệm, lập các phân số thực nghiệm tính toán các đặc trưng mẫu, các phân trình tương quan, được sự lý đồng bộ tên máy tính theo phân chương trình phần mền Excel 2003

- Ứng dụng thống kế toán học trong lâm nghiêp

- Ứng dụng thống kê toán học lâm nghiệp

-Tính toán các mẫu đặc trưng mẫu

+ Sử dụng phần mềm ứng dụng: Word, Excel

Tính mật độ: N=

1000

nxSotc

Trong đó: N là số cây

n là số cây trong OTC

- Tính các giá trị trung bình về đường kính, chiều cao theo công thức hệ

số bình quân gia quyền

+ n là số cây tái sinh, chồi, hạt

+ N là tổng số cây tái sinh