NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN CÔNG HOAN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈN

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG HOAN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI

THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM

ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên, 2008

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN CÔNG HOAN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CÁC TRẠNG THÁI THẢM THỰC VẬT THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI TRẠM

ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH TỈNH VĨNH PHÚC

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Văn Sinh

Thái Nguyên, 2008

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu,

kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai công bố

trong một số công trình nào khác

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo cùng bạn đồng nghiệp Khoa Sau đại học, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Trạm Đa dạng sinh học Mê linh tỉnh Vĩnh Phúc; Phòng Sinh thái thực vật trong suốt quá trình thực hiện đề tài và viết luận văn

Tôi xin chần thành cảm ơn đến tập thể Ban lãnh đạo cùng các quý phòng, khoa trường Trung cấp Nông Lâm Sơn La đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi yên tâm học tập và công tác

Cuối cùng cho tôi gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè gần xa

đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành cuốn luận văn này

Thái Nguyên, ngày 15 tháng 11 năm 2008

Tác giả

Nguyễn Công Hoan

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Chương 2 - ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC

Chương 3 - MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

3.2.2 Giới hạn về đối tượng và thời gian nghiên cứu 27

3.3.4 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực 28

3.4 Để xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển tài nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu

29

3.5.3 Phương pháp phân tích và sử lý số liệu 34

Chương 4 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40

4.1 Các đặc trưng của TTV hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học

Mê Linh

40 4.1.1 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau nương rẫy 41 4.1.2 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau khai thác kiệt 44

4.2.1 Chỉ số IVI và công thức tổ thành sinh thái trong quần hợp cây gỗ 49 4.2.2 Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây 59

4.2.3 Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ 61

4.3.1 Phân bố loài theo các nhóm tần số xuất hiện 63

4.3.2 Sự phân bố số loài cây theo cấp đường kính 66

4.3.3 Sự phân bố số cây theo cấp đường kính 67

4.5 Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây 73

4.6 Đặc điểm tái sinh tự nhiên trong hai trạng thái TTV 77

4.6.1 Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh 78

4.6.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh 79

4.6.3 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 81

Chương 5 - KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ - ĐỀ XUẤT 83

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Hvn Chiều cao vút ngọn

D1,3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m

HVN Chiều cao vút ngọn trung bình

D1,3 Đường kính trung bình OTC Ô tiêu chuẩn

SI Chỉ số tương đồng về thành phần loài cây Shannon Chỉ số đa dạng sinh học

KTK Khai thác kiệt […] Trích dẫn tài liệu

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Số liệu khí tượng trạm khí tượng Vĩnh Yên 21

3.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi 38

4.1 Tổng số loài và loài ưu thế sinh thái ở hai TTV 50

4.2 Kết quả các loài cây gỗ có chỉ số IVI > 5% ở hai TTV 51

4.3 Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau NR 52

4.4 Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau NR 54

4.5 Tổ thành, mật độ tầng cây cao TTV sau KTK 55

4.6 Tổ thành, mật độ tầng cây nhỡ TTV sau KTK 57

4.7 Chỉ số tương đồng về thành phần loài ở hai TTV 60

4.8 Chỉ số tương đồng về thành phần loài của TTV sau NR 60

4.9 Chỉ số tương đồng về thành phần loài của TTV sau KTK 60

4.10 Kết quả chỉ số đa dạng sinh học ở hai TTV 62

4.11 Phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai TTV 66

4.12 Phân bố số cây theo cấp đường kính ở hai TTV 68

4.13 Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở hai TTV 70

4.14 Phân bố số loài theo cấp chiều cao ở hai TTV 72

4.15 Kết quả các phương trình tương quan H/D hai TTV 75

4.16 Chỉ tiêu thống kê phương trình tương quan H/D bằng hàm

số H1 = a*(1-exp(b-c*D));H2 = 1,3+D/(a+b*D)

76 4.17 Chỉ số đa dạng sinh học tầng cây tái sinh ở hai TTV 78

4.18 Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh ở hai TTV 79

4.19 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ở hai TTV 81

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.1 Bản đồ Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc 19 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn cấp I với các ô cấp II và cấp III 31 3.2 Sơ đồ phân bố OTC tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh 33 4.1 Đồ thị đường tổng góp loài trên diện tích của TTV sau NR 42 4.2 Ảnh TTV sau NR đã phục hồi tự nhiên được 9 - 10 năm 44 4.3 Đồ thị đường tổng góp loài trên diện tích của TTV sau KTK 45 4.4 Ảnh TTV sau KTK đã phục hồi tự nhiên được 9 - 11 năm 47

4.6 Phân bố số loài theo nhóm tần số ở TTV sau NR 63 4.7 Phân bố số loài theo nhóm tần số ở TTV sau KTK 64 4.8 Đồ thị phân bố số loài theo cấp đường kính ở hai TTV 67 4.9 Đồ thị phân bố số cây theo cấp đường kính của hai TTV 68 4.10 Đồ thị phân bố số cây theo cấp chiều cao ở hai TTV 71 4.11 Đồ thị phân bố số loài theo cấp chiều cao ở hai TTV 73 4.12 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau NR 77 4.13 Đồ thị tương quan H/D trạng thái TTV sau KTK 77

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là di sản của mỗi quốc gia, có ý nghĩa quan trọng trong đời sống con

người Ngoài khả năng cung cấp gỗ, củi, dược liệu….rừng còn có vai trò to lớn

trong việc bảo vệ đất, nước, không khí tạo nên sự cân bằng sinh thái và sự phát

triển bền vững của sự sống trên trái đất

Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện tích

rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng giảm sút cả về số lượng và chất lượng

Theo số liệu thống kê của Viện điều tra quy hoạch rừng, năm 1945 tổng diện

tích rừng tự nhiên của nước ta là 14 triệu ha, tương đương với độ che phủ là

43%, đến năm 1990 tổng diện tích rừng nước ta chỉ còn là 9,175 triệu ha, tương

đương với độ che phủ là 27,2% Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến mất rừng là do

chiến tranh, khai thác bừa bãi, đốt nương làm rẫy Từ khi Chính phủ có chỉ thị

286/TTg (năm 1996) cấm khai thác rừng tự nhiên, tốc độ phục hồi rừng đã trở

nên khả quan hơn Năm 2003 tổng diện tích rừng nước đã là 12 triệu ha, tương

đương với và độ che phủ là 36,1%, trong đó rừng tự nhiên chiếm 10 triệu ha và

rừng trồng chiếm 2 triệu ha

Để đạt được kết quả như trên, Chính phủ đã giao quyền sử dụng đất rừng

cho các tổ chức, các cá nhân và hộ gia đình trồng, chăm sóc và quản lý bảo vệ

Những chính sách này đã góp phần tích cực trong việc làm tăng diện tích rừng,

giảm diện tích đất trống đồi trọc và rừng đã dần phục hồi trở lại Có được kết

quả đó là do những cơ chế chính sách trên của Chính phủ đã bước đầu tạo được

sự chuyển biến theo hướng xã hội hoá nghề rừng, làm cho rừng có chủ và người

dân đã chủ động tham gia quản lý bảo vệ phát triển rừng

Rừng tự nhiên của nước ta rất lớn, do đó việc nghiên cứu xây dựng cơ sở

khoa học cho công tác quản lý, bảo vệ, phục hồi và sử dụng hợp lý rừng tự nhiên

là rất cần thiết trong đó nghiên cứu cấu trúc thảm thực vật rừng là một khâu cơ

bản không thể thiếu Đối với công tác phục hồi rừng tự nhiên, nghiên cứu cấu

trúc rừng cho phép đưa ra những quyết định quan trọng như: để rừng tái sinh tự

nhiên hay trồng bổ sung, nếu trồng bổ sung thì trồng loài gì, trồng với mật độ

nào, kích thước cây con là bao nhiêu và trồng bổ sung theo đám hay trồng đều trên khắp diện tích?

Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật (Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam) nằm trong những vùng đệm của Vườn quốc gia Tam Đảo Đây là vùng đồi núi thấp phía Đông Bắc Việt Nam, nơi rừng đã bị phá hủy một cách nghiêm trọng do những tác động của con người như: đốt nương làm rẫy, chăn thả gia súc, khai thác gỗ củi… Kết quả điều tra đã cho thấy, rừng nguyên sinh trên khu vực địa bàn Trạm

đã bị phá huỷ hoàn toàn, thay vào đó là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác: trảng cỏ, trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo Vấn đề đặt ra là phải làm gì để xúc tiến phục hồi thảm thực vật rừng tự nhiên trên địa bàn Trạm

Trước thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc

điểm cấu trúc các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc ” nhằm đánh giá thực trạng

và đặc điểm cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm làm cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp xúc tiến quá trình phục hồi nhằm nâng cao chất lượng rừng và các quá trình diễn ra trong hệ sinh thái rừng

tự nhiên

Chương 1

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, ở Việt Nam và các nước trên thế

giới đã có những công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng và tái sinh rừng làm cơ

sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng một cánh hợp lý có hiệu quả, đạt được

những yêu cầu về kinh tế và môi trường sinh thái Phương pháp nghiên cứu từ

mô tả định tính chuyển dần sang định lượng, các quy luật kết cấu tồn tại trong

các hệ sinh thái và các mối quan hệ qua lại giữa các thành phần bên trong và bên

ngoài hệ sinh thái đã được nhiều tác giả khái quát dưới dạng các mô hình

Cùng với sự phát triển của tin học, nhiều mô hình toán học từ đơn giản đến

phức tạp đã được đưa vào định lượng hoá các quy luật của tự nhiên Nhưng với

hệ sinh thái rừng nhiệt đới vẫn còn là sự bí ẩn đối với các nhà nghiên cứu Có

thể điểm qua một số công trình trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

nghiên cứu như sau

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật

trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có

thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một

giai đoạn phát triển của rừng Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các

mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong

hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc

sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi

1.1.1.1 Cơ sở sinh thái về cấu trúc rừng

Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học,

sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả

sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm 3 dạng cấu

trúc là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc của

thảm thực vật là kết quả của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực

vật và giữa thực với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng, thực tế cấu trúc rừng nó có tính quy luật và theo trật tự của quần xã

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được P W Richards (1952), G N Baur (1964), E P Odum (1971)… tiến hành Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng

Theo tác giả G N Baur (1964) [64] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong

đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu sử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng

P Odum (1971) [70] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935) Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Công trình nghiên cứu của R Catinot (1965) [5], J Plaudy (1987) [34] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến

1.1.1.2 Mô tả về hình thái cấu trúc rừng

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

đồ mặt cắt đứng của rừng do P.W Richards (1952) [71] đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guam đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong diện tích

có hạn Cusen (1953) đã khắc phúc bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều

P W Richards (1959, 1968, 1970) [35] đã phân biệt tổ thành rừng mưa

nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài

cây đơn giản Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3

tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ

lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực

vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây

Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các đặc

trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng suất

thảm thực vật Ngay từ đầu thế kỷ 19, Humboldt và Grinsebach đã sử dụng dạng

sinh trưởng của các loài cây ưu thế và kiểu môi trường sống của chúng để biểu

thị cho các nhóm thực vật Phương pháp của Humboldt và Grinsebach được các

nhà sinh thái học Đan Mạch (Warming, 1094; Raunkiaer, 1934) tiếp tục phát

triển

Raunkiaer (1934) đã phân chia các loài cây hình thành thảm thực vật thành

các dạng sống và các phổ sinh học (phổ sinh học là tỉ lệ phần trăm các loài cây

trong quần xã có các dạng sống khác nhau) Tuy nhiên, nhiều nhà sinh thái học

cho rằng phân loại hình thái, các phổ dạng sống của Raunkiaer kém ý nghĩa hơn

các dạng sinh trưởng của Humboldt và Grinsebach Trong các loại rừng dựa

theo cấu trúc và dạng sống của thảm thực vật, phương pháp dựa vào hình thái

bên ngoài của thảm thực vật được sử dụng nhiều nhất

Kraft (1884) lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông phân chia

cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng

cây rừng Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hoá cây rừng, tiêu

chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng

thuần loài đều tuổi Việc phân cấp cây rừng cho rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới

là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra phương án

phân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên được chấp nhận rộng rãi

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra

những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao

mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng của rừng tự nhiên nhiệt đới

1.1.1.3 Nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự thống kê của toán học và tin học, trong đó việc

mô hình hoá cấu trúc rừng xác lập giữa các nhân tố cấu trúc đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian được các tác giả tập trung nhiều nhất như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976) Rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo định lượng và dùng các mô hình toán học để mô phỏng các quy luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [7]

Các tác giả F X Schumarcher và T X Coil (1960) [69] đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để

mô hình hoá cấu trúc rừng

Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái [26], [27], [29] Cơ sở phân loại theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ

và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hướng phân loại này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949) Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng theo ngoại mạo sinh thái

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

tả rừng ở trạng thái tĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melekhov (1950) đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là

sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng

Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới sử

dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các hệ sinh

thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, H Lamprecht

1969)

Phương pháp phân tích lâm sinh đã được H Lamprecht (1969) [67] mô tả

chi tiết Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng

phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích

cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [66], Nguyen Van Sinh (2000)

[72]

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng

nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình

nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng

1.1.2 Những nghiên cứu về tái sinh rừng

Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc

thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây

con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như: Dưới tán rừng,

lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch

sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng được

hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là

tầng cây gỗ [25], [26], [71]

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác

định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm

phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ

đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930 ; Richards, 1952 ; Baur

G.N, 1964 ; Rollet, 1969) Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có

một số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài

cây có ý nghĩa nhất định

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được

quan tâm nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng

mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi J Van Steenis (1965) [73] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưu sáng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu qủa các cách sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh Công trình của Walton, A B Bernard, R C - Wyatt Smith (1950) [76] với phương thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai ; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana Nội dung hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được G N Baur (1976) [2] tổngkết trong tác phẩm cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng

Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1 đến 4 m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “ điều tra chẩn đoán ” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P.W Richards (1952), Bernard Rollet (1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 m x 1 m; 1 m x 1,5 m) 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 Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ

số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết

để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy

Chuyên, 1995) [13]

Tác giả H Lamprecht (1969) [67] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các

loài cây trong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành

các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng

Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng

(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi,

thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng,

cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này Tác

giả G N Baur (1976) [2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát

triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm ảnh

hưởng này thường không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh

trưởng của cây tái sinh Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém

phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng

nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn nhưng số lượng loài

cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây

có giá trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở

các trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua

thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã

ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán,

đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém

nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những

lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ

Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng

(Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [50]

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, tần số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm

Hồng Ban, 2000) [1]

Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1 -

20 năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981-1992) đã cho biết chỉ số đa dạng loài rất thấp Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏ hoá Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu

đa dạng thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật, bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng

Ban, 2000) [1]

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

1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Đã có nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả đã đi sâu vào mô phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp bằng các mô hình

Theo Trần Ngũ Phương (1970) [30] đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đó rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng

Thái Văn Trừng (1978) [60] khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết

Vũ Đình Phương (1987) [32] đã đưa ra phương pháp phân chia rừng phục

vụ cho công tác điều chế với phân chia theo lô và dựa vào 5 nhân tố: Nhóm sinh

thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo

rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, thổ nhưỡng với

một bảng mã hiệu dùng để tra trong qúa trình phân chia

Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000)

[61] dựa vào sự ghép nối của 2 hệ thống phân loại: hệ thống phân loại đặc điểm

cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên

yếu tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5

nhóm kiểu thảm (gọi là 5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (gọi là 14 quần

hệ) Mặc dù còn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ sung thêm nhưng bảng

phân loại thảm thực vật Việt Nam của GS Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở

lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973)

Khi nghiên cứu cấu trúc, việc mô hình hoá quy luật phân bố số cây theo

đường kính và theo chiều cao được chú ý nhiều hơn Đây là quy luật cơ bản nhất

trong các quy luật kết cấu lâm phần Biết được quy luật phân bố, có thể xác định

được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở xác định

trữ lượng lâm phần

Nguyễn Văn Trương (1983) [59] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã

xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một

cách cơ giới Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình

Phương (1987) [32] đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường

xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân

tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp

định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây

Đào Công Khanh (1996) [24] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu

trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số

biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng

Nguyễn Anh Dũng (2000) [15] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường Sông Đà - Hoà Bình

Bùi Thế Đồi (2001) [17] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại ba địa phương ở miền Bắc Việt Nam Các tác giả Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh (2001) [33] thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loại thường xanh ở Kon Hà Nừng - Gia Lai cho rằng đa số loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động

Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính (D1.3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) [19] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [48, 49] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng Trần Văn Con (1991) [6] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đăklăk Lê Sáu (1995) [36] đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng các quy luật phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên

Bùi Văn Chúc (1996) [14] đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Lâm trường sông Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làm cơ sở cho việc lựa chọn loài cây

Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [53], thống kê thành phần loài của Vườn Quốc Gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có ích ở Tam Đảo thuộc 478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành Dương xỉ, ngành Hạt trần

và ngành Hạt kín Các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau

Trong các loài trên có 42 loài đặc hữu và 64 loài quý hiếm cần được bảo tồn

như: Hoàng thảo tam đảo (Dendrobium daoensis), Trà hoa dài (Camellia

longicaudata), Trà hoa vàng tam đảo (Camellia petelotii), Hoa tiên (Asarum

petelotii), Trọng lâu kim tiền (Paris delavayi)

Theo PGS.TS Đặng Kim Vui (2002) [63], nghiên cứu đặc điểm cấu trúc

rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm

giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận đối với giai đoạn

phục hồi từ 1 - 2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài

thuộc 36 họ và họ Hoà thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất 10 loài, sau đó đến

họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Misaceae) và họ Cà phê

(Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài Bốn họ có 3 loài là họ Long não (Lauraceae), họ

Cam (Rutaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae) và họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae)

Ngoài ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này có số cá thể trong ô tiêu

chuẩn cao nhất nhưng lại có cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp nhất 75

- 80%, chủ yếu tập trung vào các loài cây bụi

Như vậy, có nhiều tác giả trong nước cũng như nước ngoài đều cho rằng

việc phân chia loại hình rừng ở Việt Nam là rất cần thiết đối với nghiên cứu

cũng như trong sản xuất Nhưng tùy từng mục tiêu đề ra mà xây dựng các

phương pháp phân chia khác nhau nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các

đặc điểm của đối tượng cần quan tâm

1.2.2 Những nghiên cứu về tái sinh rừng

Vấn đề tái sinh đã được Viện điều tra quy hoạch rừng tiến hành nghiên cứu

từ những năm 60 (thế kỷ XX) tại địa bàn một số tỉnh Quảng Ninh, Yên Bái,

Nghệ An, Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê), Quảng Bình các kết quả nghiên

cứu bước đầu đã được Nguyễn Vạn Thường (1991) [54] tổng kết và kết luận về

tình hình tái sinh tự nhiên của một số khu rừng miền Bắc Việt Nam, hiện tượng

tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính

chất chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều, số cây mạ có h < 20 cm

chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khác Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng, mọc nhanh có khuynh hướng phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh Những loài cây gỗ cứng sinh trưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên

Trần Ngũ Phương (1970) [30] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng

là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã

tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”

Theo GS Nguyễn Văn Trương (1983) [59] đã nghiên cứu mối quan hệ giữa lớp cây tái sinh với tầng cây gỗ và quy luật đào thải tự nhiên dưới tàn rừng Phùng Ngọc Lan (1984) [25] khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm

Phạm Đình Tam (1987) [38] đã làm sáng tỏ hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh Theo tác giả, 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 Từ đó tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này

Trong một công trình nghiên cứu về cấu trúc, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh

tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài ở ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái

và Lạng Sơn) Nguyễn Duy Chuyên (1988) [12] đã khái quát đặc điểm phân bố của nhiều loài cây có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng các hàm lý thuyết Từ đó làm

cơ sở định hướng các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu

Theo TS Vũ Tiến Hinh (1991) [20] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự

nhiên tại Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận thấy

rằng, hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên

quan chặt chẽ với nhau Các loài có hệ số tổ thành ở tầng cây cao càng lớn thì hệ

số tổ thành ở tầng tái sinh cũng vậy

Nguyễn Ngọc Lung (1993) [28] và cộng sự khi nghiên cứu về khoanh nuôi

và phục hồi rừng đã cho rằng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắc các

yếu tố môi trường và các quy luật tự nhiên tác động lên thảm thực vật Qua đó

xác định các điều kiện cần và đủ để tác động của con người đi đúng hướng, quá

trình này được gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên

Để đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc,

Trần Xuân Thiệp (1995) [52] nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về lượng,

chất lượng của tái sinh tự nhiên và rừng phục hồi Qua đó, tác giả kết luận: rừng

phục hồi vùng Đông Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện có, lớn nhất so với

các vùng khác Khả năng phục hồi hình thành các rừng vườn, trang trại rừng

đang phát triển ở các tỉnh trong vùng Rừng Tây Bắc phần lớn diện tích rừng

phục hồi sau nương rẫy, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng

chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu và nhóm cây lá kim rất

khó tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ

Khi nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường

xanh hỗn loại vùng Quỳ Châu Nghệ An Nguyễn Duy Chuyên (1995) [13] đã

nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố tổ thành cây tái sinh, số

lượng cây tái sinh Trên cơ sở phân tích toán học về phân bố cây tái sinh cho toàn

lâm phần, tác giả cho rằng loại rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên có dạng

phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm

Theo Trần Xuân Thiệp (1995) [51] nghiên cứu về tái sinh tự nhiên trong rừng

chặt chọn ở Lâm trường Hương Sơn - Hà Tĩnh đã định lượng các cây tái sinh tự

nhiên trong các trạng thái rừng khác nhau Theo tác giả, rừng thứ sinh có số lượng

cây tái sinh lớn hơn rừng nguyên sinh Tác giả còn thống kê các cây tái sinh theo 6 cấp chiều cao, cây tái sinh triển vọng có chiều cao h > 1,5 m

Tác giả Đỗ Hữu Thư (1995, 1997) [41, 42] và cộng sự khi nghiên cứu về lớp cây tái sinh tự nhiên ở Phansipăng - Sa Pa - Lao Cai đã xác định được quy luật phân bố cây tái sinh ở vùng này

Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau khai thác chọn tại Lâm trường Hương Sơn - Hà Tĩnh, Trần Cẩm Tú (1998) [47] cho rằng áp dụng phương thức xúc tiến tái sinh tự nhiên có thể đảm bảo khôi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng và phải chú trọng điều tiết tầng tán của rừng; đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên toàn bộ diện tích rừng; trước khi khai thác, cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng

Thái Văn Trừng (2000) [61] khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam,

đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh

tự nhiên trong thảm thực vật rừng Nếu các điều kiện khác của môi trường như: đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái sinh có qui luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường

Trần Ngũ Phương (2000) [31] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng

về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh

lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ

rừng cũ sẽ được phục hồi”

Lê Đồng Tấn (1995, 1997, 1998, 1999, 2003) [40, 43, 44, 45, 46] và cộng

sự đã nghiên cứu quá trình phục hồi tự nhiên một số quần xã thực vật sau nương

rẫy tại Sơn La Tác giả đã kết luận mật độ cây tái sinh giảm dần từ chân đồi lên

đỉnh đồi, tổ hợp loài cây ưu thế trên ba vị trí địa hình và ba cấp độ dốc là khác

nhau, sự khác nhau chính là tổ thành các loài trong tổ hợp đó

Phạm Ngọc Thường (2001, 2003) [55, 56, 57] nghiên cứu quá trình tái sinh

tự nhiên phục hồi sau nương rẫy tại hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Kạn đã cho

thấy khả năng tái sinh của thảm thực vật trên đất rừng còn nguyên trạng có số

lượng loài cây gỗ tái sinh nhiều nhất, chỉ số đa dạng loài của thảm cây gỗ là khá

Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong địa phận xã Ngọc Thanh, Thị

xã Phúc Yên - Vĩnh Phúc Khu vực Trạm ở toạ độ 210 23 57 - 210 25 35 độ vĩ Bắc và 1050 42 40 - 1050 46 65 độ kinh Đông Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên - Thái Nguyên, phía Đông và Nam giáp Hợp tác xã Đồng Trầm - xã Ngọc Thanh, phía Tây giáp xã Trung Mỹ (huyện Bình Xuyên) - xã vùng đệm thuộc Vườn quốc gia Tam Đảo

Trạm có diện tích khoảng 171 ha (chiều dài khoảng 3000 m; chiều rộng trung bình là 550 m, chỗ rộng nhất khoảng 800 m, chỗ hẹp nhất khoảng 300 m)

2.1.2 Địa hình

Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông Nam dãy núi Tam Đảo thuộc tỉnh Vĩnh Phúc Là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh với nhiều dông phụ gần vuông góc với dông chính Độ dốc trung bình 15 - 25o, nhiều nơi dốc từ 30 - 35o

Độ cao từ 100 - 520 m so với mực nước biển và độ cao giảm dần từ Bắc xuống Nam

Hình 2.1 - Bản đồ Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh

2.1.3 Địa chất và thổ nhƣỡng 2.1.3.1 Địa chất

Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên có cấu tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axít gồm các lớp Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau có độ tuổi 256 triệu năm

2.1.3.2 Thổ nhƣỡng

Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực từ độ cao 300 - 400 m) Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:

- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng Đất có màu vàng ưu thế

do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích luỹ cao Do đất phát triển trên đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%

- Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại đá khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ biến

là Kaolinit

Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu

Đất thuộc loại chua với độ pH 3,5 - 5,5 độ dày tầng đất trung bình 30 - 40 cm

2.1.4 Khí hậu thuỷ văn 2.1.4.1 Khí hậu

Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Số liệu quan sát từ năm 1995 - 2007 tại trạm khí tượng thủy văn Vĩnh Yên (độ cao 50 m)

Bảng 2.1 Số liệu khí tượng trạm khí tượng Vĩnh Yên

Nhiệt độ tối cao tương đối ( 0 C) 41,5

Nhiệt độ tối thấp tương đối ( 0 C) 3,2

Số liệu quan sát ở bảng 2.1 cho thấy nhiệt độ trung bình năm là 23,90C

(trung bình mùa Hè là 27 - 290C, trung bình mùa Đông 16 - 170C)

Lượng mưa trung bình 1358,7 mm/năm Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10,

chiếm 90% lượng mưa cả năm Mưa tập trung vào các tháng 6,7,8,9 Cao nhất là

vào tháng 8 Số ngày mưa khá nhiều 142 ngày/năm Độ ẩm trung bình 83%,

thấp vào tháng 2 dưới 80%

2.1.4.2 Thuỷ văn

Trạm Đa dạng sinh học Mê linh là một trong những khu vực đầu nguồn của

nhiều suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải

Sông suối: Có một suối nhỏ nước chảy quanh năm bắt nguồn từ điểm cực

Bắc, chảy dọc biên giới phía Tây giáp với Vườn quốc gia Tam Đảo và gặp suối

Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải Ngoài ra còn có một số suối cạn ngắn chỉ có nước

sau những trận mưa

2.1.5 Tài nguyên động thực vật rừng 2.1.5.1 Hệ động vật

Kết quả điều tra năm 2003 của Phòng Động vật có xương sống – Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã cho thấy hệ động vật của Trạm Đa dạng simh học

Mê Linh gồm 5 lớp: thú, chim, bò sát, ếch nhái, côn trùng Các nhà khoa học đã thống kê được 25 bộ, 99 họ, 461 loài, trong đó:

- Thú có 13 loài thuộc 6 họ của 4 bộ

- Chim có 109 loài thuộc 38 họ của 12 bộ

- Bò sát có 14 loài thuộc 7 họ của 1 bộ

- Ếch nhái có 13 loài thuộc 5 họ của 1 bộ

- Côn trùng có 312 loài thuộc 43 họ của 7 bộ

2.1.5.2 Hệ thực vật

Theo Nguyễn Tiến Bân (2005) khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý thực vật “ Đông Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đó chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam – Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moracae), họ Mộc lan (Magnoliaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae) Đây cũng là nơi có các yếu tố thực vật di cư từ phía Nam lên như các loài cây thuộc

họ Dầu Với diện tích khoảng 171 ha, Trạm có 171 họ thực vật với 669 chi và

1126 loài, trong đó đã gặp các ngành

- Nghành Thông đất 2 họ, 3 chi, 6 loài

- Nghành Mộc tặc 1 họ, 1 chi, 1 loài

- Nghành Dương xỉ 19 họ, 34 chi, 64 loài

- Nghành Mộc lan 147 họ, 692 chi, 1151 loài

Trong số 171 họ có 27 họ chỉ có 1 loài; 83 họ có từ 2 - 4 loài; 24 họ có từ 5

- 9 loài; 37 họ có trên 10 loài Trong số đó có 13 họ có từ 20 loài trở lên gồm: Euphorbiaceae: 71 loài; Rubiaceae: 62 loài; Orchidaceae: 54 loài; Fabaceae: 40 loài; Cyperaceae: 37 loài; Moraceae: 29 loài; Asteraceae: 29 loài; Poaceae: 28

loài; Lauraceae: 27 loài; Myrsinaceae: 24 loài; Verbenaceae:22 loài;

Zingiberaceae: 22 loài; Araceae: 20 loài Có 39 loài thuộc dạng quý hiếm được

ghi trong Sách đỏ Việt Nam, đó là các loài: Drynaria bonii, D fortunei,

Enicosanthellum petelotii, Goniothalamus takhtajanii, Rauvolfia verticillata,

Asarum glabrum, Markhamia stipulata, canarium tramdenum, Codonopsis

javanica, Dipterocarpus retusus, Captanopsis tessellata, Lithocarpus

hemisphaericus, L mucronatus, L sphaerocarpus, Quercus platycalyx,

Annamocarya sinensis, Taxillus gracilifolius, Aglaia spectabilis, Stephania

dielsiana, Tinospora sagittata, Ardisia silvestris, Embelia parviflora, Melientha

suavis, canthium horridum, Fagerlindia depauperata, Murraya glabra,

Madhuca pasquieri, Alniphyllum eberhartii, Aquilaria crassna, Amorphophallus

interruptus, Calamus platyacanthus, Disporopsis longifolia, Peliosanthes teta,

Dendrobium daoense, Dendrobium longicornu, Eria spirodela, Paphiopedilum

gratrixianum, Tacca integrifolia

2.1.5.3 Hiện trạng thảm thực vật

Kết quả đề tài nghiên cứu “ Xây dựng cơ sở dữ liệu giám sát đa dạng thực

vật Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh ” của Phòng Sinh thái thực vật (Viện Sinh

thái và Tài nguyên sinh vật) (Nguyễn Văn Sinh, 2006) đã cho thấy, lớp phủ thực

vật tự nhiên của Trạm được chia thành 4 trạng thái đặc trưng sau: trảng cỏ, trảng

cây bụi, rừng thứ sinh kín và rừng thứ sinh thưa Trong các khu vực phân bố

rừng thứ sinh kín và rừng thứ sinh thưa ngoài quần xã rừng cây lá rộng hỗn loài,

do nhiều loài cây gỗ cùng tham gia cấu thành nên tầng tán chiếm phần lớn diện

tích, còn có những quần xã do một loài: Sặt (Sinobambusa sat), Nứa

(Neohouzeaua dullooa), Giang (Ampelocalamus patellaris), Bồ đề (Styrax

tonkinensis) hoặc Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), hoặc do ưu hợp của 2 loài

(Giang và Nứa) chiếm ưu thế tuyệt đối ở tầng tán

Rừng thứ sinh kín phân bố ở độ cao từ 300 m so với mực nước biển trở lên,

gồm quần xã rừng cây lá rộng hỗn loài, quần xã rừng ưu hợp Giang Nứa và quần

xã rừng ưu thế Sặt Các quần xã này có những đặc điểm chính sau:

+ Quần xã rừng kín cây lá rộng hỗn loài: Đây là quần xã duy nhất trong

Trạm ĐDSH mang nhiều đặc trưng của rừng thành thục Hiện nay được bảo vệ nghiêm ngặt, ít bị tác động, có cấu trúc đặc trưng của rừng nhiệt đới mưa mùa Rừng thứ sinh được phục hồi sau khai thác kiệt và thời gian phục hồi dài có nhiều cây gỗ lớn, các cây gỗ có chiều cao trong khoảng 8 - 15 m, đường kính

dao động trong khoảng 10 - 35 cm, cá biệt có một vài cá thể Gội (Agalia sp.) họ Xoan (Meliaceae) cao tới 25 m và đường kính 50 cm, Nang trứng (Hydrocarpus sp.) cao tới 20 m, đường kính 40 cm Các cây gỗ tạo ra độ tàn che tương đối lớn

90% Tầng cây bụi chủ yếu là cây tái sinh tự nhiên còn non, phân bố rải rác Thảm tươi có thành phần loài nghèo nàn các loài thuộc họ Cỏ (Poaceae), độ dầy rậm Hệ thống dây leo ít

+ Quần xã rừng kín ưu hợp Giang và Nứa: Phân bố ở những diện tích ven

suối, độ dốc rất lớn, tới 30P0P Ngoài Giang và Nứa tạo nên độ tàn che dầy 95%

còn có một số loài cây gỗ với mật độ cá thể ít như: Tai chua (Garcinia cowa), Ràng ràng (Ormosia balansae), Ngát (Gironniera subaequalis)

+ Quần xã rừng kín ưu thế Sặt: Phân bố chủ yếu ở đỉnh núi, rải rác có thể

gặp một số loài cây gỗ như Sau sau (Liquidamba formosana), Lá nến (Macaranga denticulata), Trám (Canarium sp.)

Rừng thứ sinh thưa phân bố ở đai thấp hơn, từ 300 m trở xuống đến 100 m

so với mực nước biển, gồm quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài, quần xã

rừng thưa ưu thế Bồ đề (Styrax tonkinensis), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana),

Giang, và quần xã rừng thưa ưu hợp Giang và Nứa Độ tàn che trong các kiểu thảm dao động 40 - 60% Cây gỗ có chiều cao 5 - 15 m

+ Quần xã rừng thưa cây lá rộng hỗn loài: Bao gồm các trạng thái thảm

khác nhau về thành phần loài, ưu hợp, cấu trúc nhưng có điểm chung là đang trong quá trình phục hồi bằng diễn thế thứ sinh Do tầng tán thưa, ánh sáng lọt

xuống mặt đất nhiều nên thành phần loài cây bụi và cỏ tương đối phong phú

+ Quần xã rừng thưa ưu thế Bồ đề (Styrax tonkinensis): Phân bố ở gần

khu rừng trồng Keo tai tượng và Keo lá chàm Các cá thể Bồ đề phát triển tốt,

đều, nhiều cây đạt đường kính trên 25 cm ở độ cao ngang ngực

+ Quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo (Engelhardtia roxburghiana): Có hai

quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo, một ở dưới thấp gần suối bên trong quần xã

rừng trồng Keo tai tượng và Keo lá chàm, một ở trên độ cao gần 300 m, gần

quần xã rừng thưa ưu thế Giang

+ Quần xã rừng thưa ưu thế Giang (Ampelocalamus patellaris): Có hai

quần xã nhỏ rừng thưa ưu thế Giang, một ở dưới thấp gần quần xã rừng trồng

Thông đuôi ngựa và quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo, một ở trên độ cao gần 300

m giữa quần xã rừng thưa ưu thế Nứa và quần xã rừng thưa ưu thế Chẹo

+ Quần xã rừng thưa ưu thế Nứa (Neohouzeaua dullooa): Nằm ở gần

đỉnh 300 m đầu tiên từ ngoài vào, giáp với ranh giới của Trạm với xã Ngọc

Thanh

Thảm cây bụi phân bố ở độ cao dưới 100 m so với mực nước biển Các

thảm cây bụi này bao gồm các quần xã có hay không có cây gỗ với nhiều trạng

thái khác nhau: Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy, thảm cây bụi cao sau nương

rẫy, thảm cây bụi cao sau trồng rừng không thành, thảm cây bụi cao sau khai

thác kiệt Mỗi một trạng thái có thời gian phục hồi khác nhau, tổ thành thực vật

khác nhau chủ yếu thuộc 3 họ: họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), họ Cỏ (Poaceae)

và họ Cà phê (Rubiaceae) Cây gỗ chủ yếu là các loài tiên phong, ưa sáng: Ba

soi (Macaranga denticulata), Bời lời vòng (Litsea verticillata), Kháo (Machilus

sp.), Hu đen (Commersonia bartramia), Thầu tấu (Aporoza dioica), Bồ cu vẽ

(Breynia fruticosa) Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Vỏ dụt

(Hymenodictyon oriense) Ngoài ra còn gặp một số họ khác như: Họ Na

(Annonaceae), họ Trôm (Sterculiaceae), họ Nhài (Oleaceae), họ Cam

(Rutaceae) Cây bụi chủ yếu là các loài thuộc họ Mua (Melastomaceae), họ Sim

(Myrtaceae)

Thảm cỏ gồm thảm cỏ dạng lúa trung bình với các ưu hợp Lách

(Saccharum spontaneum) + Cỏ tranh (Imperata cylindrrica), và trảng cỏ không dạng lúa có quần hợp Tế (Dicranopteris dichotoma), Guột (Dicranopteris linearis)

2.2 Tình hình dân sinh kinh tế

Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh với diện tích đất lâm nghiệp chiếm 51,8% tổng diện tích tự nhiên của toàn xã Mật độ dân số của xã là

139 người/km2, dân tộc kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47% Thu nhập bình quân đầu người của xã là 3 triệu đồng/người/năm

Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán của người dân quanh vùng nên rừng trong khu vực nghiên cứu vẫn chịu những tác động tiêu cực như: Thả gia súc sau mùa vụ, lấy củi, lấy măng và khai thác lâm sản ngoài gỗ

Những năm gần đây do có sự đổi mới các chính sách về kinh tế, xã hội của Nhà nước nên đã có những tác động tích cực đến đời sống của nhân dân trong xã; tổng giá trị thu nhập tăng Tuy nhiên, do ảnh hưởng của tập quán sinh sống của nhân dân quanh khu vực là nhờ vào việc khai thác các lâm sản trong rừng

đã có từ lâu đời nên ý thức bảo vệ rừng của người dân vẫn chưa cao: rừng bị chặt phá để lấy gỗ, củi, săn bắt thú rừng, đốt rừng làm nương rẫy Các nguyên nhân này đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm nghiêm trọng, tính đa dạng của sinh vật giảm sút, hệ thực vật rừng bị suy thoái (nhiều cây gỗ lớn, quý hiếm không còn) tạo nên nhiều thảm cỏ, thảm cây bụi Theo Niên giám thống kê năm

2003 thì huyện Mê Linh chỉ còn khoảng 300 ha rừng tự nhiên

Chương 3

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Mục tiêu nghiên cứu

3.1.1 Về lý luận

Bổ sung những hiểu biết về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của thảm

thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên tại Trạm làm cơ sở khoa học cho việc nghiên

cứu về tái sinh diễn thế và đa dạng sinh học Từ đó đề xuất các biện pháp tác

động thích hợp nhằm từng bước đưa rừng về trạng thái có cấu trúc hợp lý, ổn

định hơn

3.1.2 Về thực tiễn

Trên cơ sở các quy luật cấu trúc rừng đã phát hiện từ đó đề xuất các biện

pháp lâm sinh hợp lý nhằm phục hồi rừng phục vụ cho công tác bảo tồn tài

nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu

3.2 Giới hạn nghiên cứu

3.2.1 Giới hạn về khu vực nghiên cứu

Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc thuộc Viện sinh thái và

Tài nguyên sinh vật (Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam) nằm trong vùng

phụ cận của Vườn quốc gia Tam Đảo

3.2.2 Giới hạn về đối tượng và thời gian nghiên cứu

Là hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên sau nương rẫy và

phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt Các thảm cây bụi, cây trồng nông nghiệp,

công nghiệp, trang trại, vườn cây ăn quả và rừng trồng đều không thuộc phạm vi

nghiên cứu của đề tài

Đề tài được tiến hành từ ngày 15 tháng 10 năm 2007 đến ngày 5 tháng 10

năm 2008

3.2.3 Giới hạn về nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc tổ thành (tần số xuất hiện, độ phong phú, độ ưu thế của các loài cây gỗ) để đánh giá vai trò của từng loài cây

gỗ trong quần hợp cây gỗ rừng; quy luật phân bố số loài, số cây theo cấp đường kính và cấp chiều cao; tương quan chiều cao vút ngọn (HVN) và đường kính thân

ở độ cao 1,3 m (D1,3), xác định tính đa dạng của quần thể cây gỗ và đặc điểm tái sinh trong hai trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu trên, đề tài sẽ thực hiện các nội dung sau:

3.3.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành

- Chỉ số IVI và công thức tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ

- Đánh giá sự biến động thành phần loài giữa các nhóm cây

- Đáng giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ

- Đặc điểm cấu trúc tầng phiến

3.3.2 Một số đặc điểm cấu trúc ngang

- Tần số xuất hiện các loài trong quần hợp cây gỗ

- Phân bố số loài theo cấp đường kính

- Phân bố số cây theo cấp đường kính

3.3.3 Một số đặc điểm cấu trúc đứng

- Phân bố số cây theo cấp chiều cao

- Phân bố loài cây theo cấp chiều cao

3.3.4 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực

- Xác định phương trình hồi quy tương quan giữa chiều cao vút ngọn (HVN) và đường kính ngang ngực (D1,3)

3.3.5 Một số đặc điểm tái sinh

- Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học lớp cây tái sinh

- Đặc điểm cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh

- Chất lượng và ngồn gốc cây tái sinh

3.4 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo tồn và phát triển

tài nguyên đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu

3.5 Phương pháp nghiên cứu

3.5.1 Phương pháp luận

Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng

nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978) [60]: Thảm thực vật rừng là tấm gương

phản chiếu một cách trung thành nhất mà lại tổng hợp được các điều kiện của

hoàn cảnh tự nhiên đã thông qua sinh vật để hình thành những quần thể thực vật

Thảm thực vật tái sinh tự nhiên phản ánh ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố

sinh thái đến quá trình phục hồi rừng thứ sinh

Đề tài đã sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở hai trạng

thái thảm thực vật rừng đã chọn, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và

chính xác Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích số liệu truyền thống, các

mô hình đã được kiểm nghiệm, đảm bảo tính khoa học

3.5.2 Phương pháp thu thập số liệu

3.5.2.1 Tính kế thừa

Đề tài có kế thừa một số tư liệu:

- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, địa hình, tài

nguyên rừng

- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội

- Những kết quả nghiên cứu có liên quan đến đề tài như: Kết quả điều tra hệ

thực vật và thảm thực vật rừng tại trạm Đa dạng sinh học Mê Linh năm 2006 –

2007 của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

3.5.2.2 Thu thập số liệu

Để mô tả một quần xã thực vật, số liệu cần phải được thu thập trên một số ô

gọi là ô tiêu chuẩn (OTC) có tổng diện tích phải đủ lớn Việc áp dụng phương

pháp điều tra theo OTC với những diện tích khác nhau đã được các tác giả trong

và ngoài nước áp dụng rộng rãi khi nghiên cứu về rừng nhiệt đới như: H

Lamprecht (1969), Lâm Phúc Cố (1994, 1996), Lê Đồng Tấn (2003) tiến hành điều tra thành phần loài cây trên diện tích OTC 400 m2; Trần Xuân Thiệp (1995), Phạm Ngọc Thường (2001) sử dụng OTC có diện tích từ 500 m2 trở lên Như vậy, mỗi tác giả khi tiến hành điều tra thu thập số liệu ngoài thực địa đều áp dụng những kích thước OTC khác nhau, tuy có khác nhau nhưng các tác giả đều thống nhất số lượng và kích thước OTC phải đủ lớn thì số liệu thu thập được mới đủ độ tin cậy

Để thu thập số liệu, chúng tôi thực hiện phương pháp điều tra theo tuyến và OTC như sau:

Tuyến điều tra được xác định theo hai hướng song song và vuông góc với đường đồng mức Cự ly giữa hai tuyến là 50 - 100 m tuỳ theo địa hình cho phép

Do đã kế thừa các kết quả điều tra thảm thực vật rừng đã được thực hiện tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nên việc điều tra thảm thực vật được thực hiện chủ yếu để xác định vị trí OTC theo phương pháp điển hình, có tính đại diện cao phục vụ việc thu thập số liệu về cấu trúc cho các thảm thực vật thứ sinh phục hồi

tự nhiên của Trạm

Một hệ thống OTC được thiết lập bao gồm 15 OTC cấp I ở TTV sau NR và

5 OTC cấp I ở TTV sau KTK có diện tích mỗi ô là 400 m2 (20 m x 20 m) để điều tra nhóm cây lớn có đường kính d > 5 cm và h > 1,3 m, trong mỗi OTC cấp

I ghi chép các thông tin như: Số hiệu ô, vị trí ô, độ dốc, hướng phơi, độ cao, những tác động chính vào rừng Ở giữa OTC cấp I lập một OTC cấp II có diện tích

100 m2 (5 m x 20 m) để điều tra nhóm cây nhỡ có đường kính d ≤ 5 cm và h > 1,3

m Tại 4 góc OTC cấp I thiết lập 4 OTC cấp III có diện tích 4 m2 ( 2 m x 2 m) để điều tra nhóm cây tái sinh có chiều cao 30 - 130 cm (như sơ đồ trong hình 3.1)

Hình 3.1 - Sơ đồ OTC cấp I với các ô cấp II và cấp III

* Điều tra nhóm cây lớn

+ Trong mỗi OTC cấp I đo chu vi thân tất cả các cây có d > 5 cm (tương

đương với chu vi từ 16,7 cm trở lên) tại độ cao 1,3 m sau đó dùng chương trình

Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính:



P

D  , trong đó P là chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m

+ Xác định tên loài, số lượng và đánh giá phẩm chất từng cây (sâu bệnh,

héo úa, gãy đổ…)

+ Đo chiều cao vút ngọn (HVN) bằng thước sào có chia vạch cho mỗi cây đã

đo đường kính

* Điều tra nhóm cây nhỡ

+ Trong OTC cấp II đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m với những cây có d

≤ 5 cm (tương đương với chu vi nhỏ hơn 16,7 cm) sau đó dùng chương trình

Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính:

* Điều tra cây tái sinh

Trong OTC cấp I, bố trí 4 ô cấp III có kích thước 4 m2 (2 m x 2 m) ở 4 góc

để điều tra tất cả cây tái sinh của các loài cây gỗ có chiều cao 30 - 130 cm để

được xác định các chỉ tiêu sau:

+ Xác định tên loài cây, số lượng cây

+ Xác đinh nguồn gốc tái sinh (cây chồi, cây hạt)

+ Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp độ tốt, trung bình, xấu

* Điều tra cây bụi, dây leo và thảm tươi

Điều tra lớp cây bụi, thảm tươi và dây leo được xác định cho các ô tiêu chuẩn cấp III diện tích 4 m2, với các chỉ tiêu sau:

+ Xác định tên loài phổ thông

+ Xác định độ che phủ

Hình 3.2 - Sơ đồ phân bố OTC tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh

3.4.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Các chỉ số thông dụng được tính theo các công thức đã được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn thống kê, quy hoạch rừng với việc sử dụng chương trình Excel

Các chỉ số đặc trưng cho cấu trúc quần hợp cây gỗ rừng sẽ được tính toán bằng chương trình chuyên dụng xử lý số liệu ô tiêu chuẩn F-Structure A&S (Nguyễn Văn Sinh, 2004) Chương trình này cho ra các thông tin sau:

- Tổng góp số loài trong các ô tiêu chuẩn: Số loài mới xuất hiện trong ô

tiêu chuẩn kế tiếp được cộng thêm vào tổng số loài đã có ở các ô tiêu chuẩn trước Tổng này được dùng để vẽ đường „loài/diện tích‟ Đường „loài/diện tích‟ được vẽ với các điểm có hoành độ là tổng góp diện tích các ô tiêu chuẩn và tung

độ là tổng số loài cây gỗ đã điều tra được trên các diện tích đó Đường này cho biết tối thiểu tổng diện tích các ô tiêu chuẩn phải là bao nhiêu để ta có thể bao quát được cấu trúc loài của quần hợp cây gỗ rừng Vì thường khó có thể bao quát được tất cả các loài cây gỗ, Cain và Oliveira Castro đã đề xuất coi diện tích đại diện tối thiểu là đã đạt được khi tăng diện tích ô tiêu chuẩn lên 10% mà số loài tăng thêm ít hơn 10%

- Phân bố số loài, số cây theo các cấp đường kính: Số loài và số cây được

tính cho các cấp đường kính: 6 - 10 cm; 11 - 15 cm; 16 - 20 cm, kết quả được

thể hiện bằng đồ thị

- Phân bố số loài, số cây theo các cấp chiều cao: Số loài và số cây được

tính cho các cấp chiều cao: 1 - 5 m; 6 - 10 m; 11 - 15 m, kết quả được thể hiện

bằng đồ thị

- Phân bố số loài theo các nhóm tần số xuất hiện: Tần số xuất hiện ở đây

là tần số xuất hiện tuyệt đối của loài, là tỷ lệ phần trăm số ô tiêu chuẩn có đại diện của loài đó trên tổng số ô tiêu chuẩn đã điều tra Số loài được tính cho 5 nhóm tần số: 1 - 20%; 21 - 40%; 41 - 60%; 61 - 80%; 81 - 100%

- Các chỉ số đa dạng cho các quần xã rừng tái sinh tự nhiên

3.4.3.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

a Cấu trúc tổ thành sinh thái tầng cây gỗ

Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạo thành

rừng, tuỳ thuộc vào số lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần

thành rừng thuần hoài hay hỗn loài, các lâm phần rừng có tổ thành loài khác

nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và tính đa dạng sinh

học cũng khác nhau

Trong nghiên cứu, đề tài sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance

Value Index = IVI) Chỉ số mức độ quan trọng đã được Curtis và McIntosh

(1951) đề xuất và áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế

giữa các loài trong một quần thể thực vật, cho phép đánh giá mức độ quan trọng

của loài trong quần hợp cây gỗ rừng tự nhiên

Chỉ số được tính bằng cách cộng các chỉ tiêu độ phong phú tương đối, độ

ưu thế tương đối và tần số gặp tương đối:

D A

- IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i

- Ai là độ phong phú tương đối của loài thứ i: được tính bằng cách lấy số

cá thể của loài thứ i chia cho tổng số cá thể của tất cả các loài rồi nhân

với 100%

- Di là độ ưu thế tương đối của loài thứ i: được tính bằng cách lấy tổng

diện tích mặt cắt thân ở độ cao 1,3 m của các cây thuộc loài thứ i chia

cho tổng diện tích mặt cắt thân ở độ cao 1,3 m của tất cả các cây đã

điều tra rồi nhân với 100%

- Fi là tần số xuất hiện tương đối của loài thứ i: được tính bằng cách lấy tần số xuất hiện của loài thứ i chia cho tổng tần số xuất hiện của tất cả các cây đã điều tra rồi nhân với 100%

Theo Daniel Marmillod (1958), những loài cây có chỉ số IVI  5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978) [60], trong một lâm phần nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Chính vì vậy chúng tôi tính tổng IVI của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IVI đạt 50%

Trong đó:

- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC

- S: Tổng diện tích các OTC (ha)

c Đánh giá sự bến động thành phần loài giữa các nhóm cây

Đề tài sử dụng công thức Soerensen‟s Index - SI (1948) để tính chỉ số tương đồng về thành phần loài giữa các nhóm cây trong cùng một trạng thái cũng như giữa các trạng thái thảm thực vật khác nhau để đánh giá sự biến động thành phần loài cây gỗ của các tầng khác nhau trong hiện tại và tương lai

A B

C SI



 2 * (2-3)

Trong đó:

- C là số lượng loài xuất hiện cả ở 2 quần thể A và B,

- A là số lượng loài của quần thể A,

- B là số lượng loài của quần thể B

d Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học của quần hợp cây gỗ rừng

Từ trước đến nay khi nghiên cứu các quần xã sinh vật, các tác giả đã đề

xuất ra rất nhiều chỉ số đa dạng: chỉ số Shannon (Magurran, 1988), chỉ số

Berger-Parker (Magurran, 1988), chỉ số Brillouin (Brillouin, 1962), chỉ số

Simpson (Simpson, 1949), chỉ số Alpha (Magurran, 1988), chỉ số McIntosh

(McIntosh, 1967), chỉ số Margalef (Margalef, 1958), chỉ số Menhinick

(Magurran, 1988) Trong đề tài, chúng tôi chọn chỉ số Shannon để đánh giá tính

đa dạng của các quần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ số này đánh giá tổng hợp

cả độ đa dạng loài (số loài) và độ đa dạng trong loài (số cá thể của từng loài):

H s n N n Ni

i

iln '

- s là số loài trong quần hợp,

- ni là số cá thể loài thứ i trong quần hợp,

- N là tổng số cá thể trong quần hợp

e Tương quan chiều cao/đường kính trong quần hợp cây gỗ rừng

Có rất nhiều phương trình đã được các tác giả đề xuất để tính tương quan

hồi quy giữa đường kính thân và chiều cao của cây gỗ rừng tự nhiên Qua quá

trình thử nghiệm các phương trình, chúng tôi nhận thấy phương trình phù hợp

nhất với số liệu hai trạng thái TTV rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên là:

f Đặc điểm lớp cây bụi, dây leo, thảm tươi

Đánh giá độ phong phú loài của lớp cây bụi, dây leo và thảm tươi Độ nhiều

(hay độ dầy rậm) của thảm tươi được đánh giá theo Drude (xem bảng 3.1)

Bảng 3.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi

Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75 - 100% diện tích Cop1 Thực vật mọc rất nhiều che phủ trên 50 - 75% diện tích Cop2 Thực vật mọc nhiều che phủ từ 25 - 50% diện tích Cop3 Thực vật mọc tương đối nhiều che phủ từ 5 - 25% diện tích

Sp Thực vật mọc ít che phủ dưới 5% diện tích Sol Thực vật mọc rải rác phân tán

Un Một vài cây cá biệt

Gr Thực vật phân bố không đều , mọc từng khóm

3.4.3.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng

a Tổ thành cây tái sinh

Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:

n%j .100

n

n

m 1 i i

- n%j  5% thì loài j được tham gia vào công thức tổ thành

- n%i < 5% thì loài j không được tham gia vào công thức tổ thành

- N: Tổng số cá thể điều tra

b Mật độ cây tái sinh

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác

định theo công thức sau:

S

n 10.000

Trong đó:

- S là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2),

- n là số lượng cây tái sinh điều tra được

c Chất lƣợng cây tái sinh

Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, hoặc xấu theo công thức:

N%Nn 100 (2-11)

Trong đó:

- N%: Tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, hoặc xấu

- n: Tổng số cây tốt, trung bình, hoặc xấu

- N: Tổng số cây tái sinh

- Lớp quần hệ Rừng kín (I Closed forests),

- Phân lớp quần hệ Rừng thường xanh là chủ yếu (A Mainly evergreen forests),

- Nhóm quần hệ Rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới và á nhiệt đới (2 Tropical and subtropical evergreen seasonal forests),

- Quần hệ Rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới (hoặc á nhiệt đới) vùng thấp (a Tropical (or subtropical) evergreen seasonal lowland forest) Như vậy công thức phân loại theo hệ thống UNESCO cho thảm thực vật khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh là: IA, IIA

Theo hệ thống phân loại thảm thực vật Việt Nam của Thái Văn Trừng (2000) [61] thì thảm thực vật khu vực Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh thuộc các đơn vị phân loại sau:

- Nhóm kiểu thảm thực vật Rừng kín vùng thấp,

- Kiểu thảm thực vật Rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới

Qua điều tra, chúng tôi thấy trong Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh Vĩnh Phúc, thảm thực vật nguyên sinh đã bị phá huỷ hoàn toàn, thay vào đó là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên và thứ sinh nhân tác chiếm diện tích lớn được phân bố ở nhiều vị trí khác nhau Căn cứ vào điều kiện thực tế, chúng tôi đã chọn được 2 kiểu thảm thực vật đặc trưng cho trạng thái

thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên để nghiên cứu một số đặc điểm cấu

trúc, tái sinh, tính đa dạng loài và xu hướng phục hồi của các thảm thực vật thứ

sinh trong vùng nghiên cứu

Để thuận tiện cho việc trình bày, chúng tôi sẽ sử dụng cách viết ngắn gọn

cho từng trạng thái như sau:

Tên đầy đủ của từng điểm nghiên cứu Tên viết rút gọn

1 Thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên

sau nương rẫy

TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR

2 Thảm thực vật thứ sinh phục hồi tự nhiên

sau khai thác kiệt

TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK

4.1.1 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR

Địa điểm chúng tôi khảo sát và tiến hành nghiên cứu tại khu vực có độ cao

từ 100 – 300 m, độ dốc từ 200 – 250, không có hiện tượng xói mòn, đất có mức

độ thoái hoá trung bình và không có đá lộ đầu Toàn bộ diện tích này trước kia

là rừng nguyên sinh nhưng sau khi bị khai thác chọn, bị chặt trắng làm nương

rẫy canh tác nông nghiệp trong thời gian dài rồi được bỏ hoang hoá, thời gian

phục hồi được xác định khoảng 9 – 10 năm, thành phần thực vật trong kiểu trạng

thái này phong phú và đa dạng được thể hiện ở hình 4.1

Từ hình 4.1 chúng tôi nhận thấy, khi tăng dần số OTC số loài cây ban đầu

tăng nhanh nhưng sau đó chậm dần Kết quả điều tra cho thấy: OTC số 1 có 22

loài, các OTC số 1 - 2 có 30 loài (thêm 8 loài), các OTC số 1 - 3 có 44 loài (tăng

thêm 14 loài), các OTC số 1 - 4 có 50 loài (tăng 6 loài), OTC số 5 bổ sung 3 loài

và các OTC số 1 - 5 có 53 loài, các OTC từ 6 - 9 không có thêm loài mới nào,

các OTC số 1 - 10 có tổng số loài là 58, các OTC từ 11 - 15 không có thêm loài

mới nào Ở đây, số loài mới xuất hiện trong các OTC kế tiếp được cộng thêm

vào tổng số loài đã có ở các OTC trước

0 10 20 30 40 50 60 70

Hình 4.1 – Đồ thị đường tổng góp loài trên diện tích của TTV sau NR

Theo quan điểm của Cain và Oliveira đã đề xuất, khi tăng diện tích ô tiêu chuẩn lên 10% mà số loài tăng ít hơn 10% thì có thể dừng lại, diện tích đại diện tối thiểu được coi là đã đạt được và tổng số loài trong tất cả các ô điều tra đã bao quát được tổ thành loài của quần hợp cây gỗ rừng đại diện cho trạng thái nghiên cứu Kết quả thể hiện trên hình 4.1 cho thấy điều kiện này đã được thoả mãn trong kết quả thu thập số liệu thực địa của đề tài

Thống kê cho thấy, tầng cây cao có 52 loài thuộc 39 chi và 26 họ Ở tầng này có những loài cây tiên phong ưu sáng mọc nhanh, đời sống ngắn như: Lá

nến (Macaranga denticulata), Ba bét (Mallotus metcalfianus), Thầu tấu (Aporosa dioica), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Sòi tía (Sapium discolor), Lành ngạnh nam bộ (Cratoxylum cochinchinense), Ngoài ra, chúng tôi còn bắt gặp

một số loài cây ưa sáng đời sống dài, có giá trị với sức sinh trưởng mạnh đạt kích thước cây gỗ lớn Đây là những loài tiên phong định cư thường có mặt ở

tầng cây gỗ như: Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Dẻ gai (Castanopsis

indica), Sau sau (Liquidambar formosana), Trám chim (Canarium tonkinense),

Rè núi (Machilus oreophyla), Vàng anh (Saraca dives), Kháo lá lớn (Machilus macrophylla), Lọ nghẹ (Olea dioica), Re (Cinnamomum sp.), Bời lời nhớt (Litsea glutinosa), Cứt ngựa (Archidendron balansae), Chè vằng (Jasminum

subtriplinerve), Trám trắng (Canarium album), Chẹo trắng (Engelhardtia

roxburghiana), Côm tầng (Elaeocarpus griffithii), Sảng (Sterculia lanceolata),

Các loài ƣu thế ở tầng cây cao bao gồm:

Máu chó lá nhỏ (Knema globularia) + Dẻ gai (Castanopsis indica) + Sau

sau (Liquidamba formosana) + Trám chim (Canarium tonkinense) + Thẩu

tấu (Aporosa dioica)

Tầng cây nhỡ có tổng góp là 67 loài, ngoài những loài có mặt ở tầng cây

cao chúng tôi còn bắt gặp một số loài mới chỉ xuất hiện ở tầng này như: Nhọc

sần (Polyalthia consanguinea), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Súm

lông (Eurya ciliata), Sẻn hôi (Zanthoxylum rhetsa), Bồ hòn (Sapindus

saponaria),… Tuy nhiên số lượng của chúng không nhiều, mọc phân tán trong

khu vực nghiên cứu

Các loài ƣu thế ở tầng cây nhỡ bao gồm:

Trám chim (Canarium tonkinense) + Re (Cinnamomum sp.) + Sau sau

(Liquidamba formosana)

Thành phần cây bụi ít về số loài, phân bố rải rác trong khu vực nghiên cứu

Có tới 3 loài Mua (họ Melastomataceae) xuất hiện ở đây: Mua thường

(Melastoma normale), Mua bà (M sanguineum), Mua tép (Osbeckia chinensis)

Họ Cà phê (Rubiaceae) có 2 loài Lấu: Lấu balansae (Psychotria balansae), Lấu

rừng (Psychotria silvestris) Các họ khác có đại diện ở tầng cây bụi là họ Trôm

(Sterculiaceae), họ Na (Annonaceae), họ Sổ (Dilleniaceae), họ Trúc đào

Apocynaceae, họ Thường sơn (Hydrangeaceae), họ Cam quít (Rutaceae), họ

Nhài (Oleaceae),

Thảm tươi có độ dày rậm Cop1 với thành phần cây thân thảo đa dạng chủ

yếu thuộc về các họ sau: họ Hoà thảo (Poaceae), họ Cúc (Asteraceae), họ Cỏ roi

ngựa (Verbenaceae), họ Thài lài (Commelinaceae), họ Rau răm (Polygonaceae)

Những đại diện chiếm ưu thế gồm: Cỏ chè vè (Miscanthus floridulus), Cỏ rác

(Microstegium ciliatum), Cỏ lá tre (Oplismenus compositus), Cỏ lào (Eupatorium odoratum), Cỏ nghể (Polygonum hydropiper), Bên cạnh đó còn

phải kể đến các loài dây leo trong họ Khoai lang (Convolvulaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae), họ Dây

khế (Connaraceae), họ Lá lốt (Piperaceae), như: Bìm bìm (Merremia hederacea), Dây mật (Derris elliptica), Bàm bàm dây (Entada phaseoloides), Kim cang (Smilax corbularia), Dây khế (Rourea minor), Lá lốt rừng (Piper lolot)

Hình 4.2 - Ảnh TTV sau NR đã phục hồi tự nhiên được 9 - 10 năm

4.1.2 Trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK

Đây là trạng thái được phân bố ở độ cao trên 300 m so với mặt thủy chuẩn,

độ dốc từ 300 - 350 Khởi nguyên của trạng thái này là rừng nguyên sinh bị khai thác kiệt, sau đó được phục hồi tự nhiên trong khoảng thời gian từ 9 – 11 năm,

độ tàn che của tán rừng từ 90 - 95%, kết quả được thể hiện ở hình 4.3

Hình 4.3 - Đồ thị đường tổng góp loài trên diện tích của TTV sau KTK

Từ hình 4.3 chúng tôi nhận thấy, số loài cây gỗ tăng lên khi tăng số lượng

OTC nhưng sự tăng về số loài ở đây không giống như trạng thái TTV thứ sinh

phục hồi TN sau nương rẫy

Trong trạng thái này, ở tầng cây cao có 50 loài thuộc 38 chi và 24 họ Các

loài chiếm phần lớn về số lượng cây gỗ chủ yếu thuộc các họ: Họ Dẻ

(Fagaceae), họ Re (Lauraceae), họ Đào lộn hột (Anacardiaceae), họ Xoan

(Meliaceae), họ Máu chó (Myristicaceae) Những loài cây ưa sáng mọc nhanh,

đời sống ngắn, chất lượng gỗ kém đã không còn tham gia vào cấu trúc tầng cây

cao mà thay vào đó là các loài cây có đời sống dài và tầm vóc lớn như: Dẻ

(Castanopsis indica), Chẹo (Engelhardtia roxburghiana), Sau sau (Liquidambar

formosana), Vàng anh (Saraca dives), Thừng mực lông (Wrightia tomentosa),

Máu chó lá nhỏ (Knema globularia), Trâm lá chụm ba (Syzygium formosum), Lọ

nồi (Hydnocarpus kurzii), Thị ba ngòi (Diospyros bangoiensis), Dung

(Symplocos laurina), Trám chim (Canarium tonkinense), Đỏm lông (Bridelia

monoica), Sụ lưỡi mác (Phoebe lanceolata), Mạy tèo (Streblus macrophyllus),

Lát xoan (Choerospondias axillaris), Sấu (Dracontomelon duperreanum), Cà lồ

(Caryodaphnopsis tonkinensis), Ngát (Gironniera subaequalis) được phân bố

Các loài ƣu thế ở tầng cây cao bao gồm:

Máu chó lá nhỏ (Knema globularia) + Vàng anh (Saraca dives) + Thị ba ngòi (Diospyros bangoiensis)

Tầng cây nhỡ có tổng góp là 33 loài tập chung vào một số loài cây chủ yếu, trong tương lai một số loài trong số chúng sẽ tham gia vào tầng tán chính của rừng

Các loài ƣu thế ở tầng cây nhỡ bao gồm:

Vàng anh (Saraca dives) + Chẹo trắng (Engelhardtia spicata) + Lọ nồi (Hydnocarpus kurzii) + Trọng đũa (Ardisia crenata) + Ngái (Ficus hispida) + Dung (Symplocos laurina)

Thành phần cây bụi không còn các loài ưa sáng, chủ yếu là: Sừng dê

(Strophanthus divaricatus), Lấu rừng (Psychotria silvestris), Trà (Camellia sinensis), Đơn nem (Maesa perlarius),

Thảm tươi có độ dày rậm Soc, thành phần chủ yếu là một số loài cỏ như:

Cỏ chỉ (Eriachne chinensis), Cỏ tranh (Imperata cylindrica), Cỏ chè vè (Miscanthus floridulus), Cói lông (Cyperus pilosus), Ngọc nữ (Clerodendrum tonkinensis), Thóc lép (Desmodium gangeticum), Guột (Dicranopteris linearis), mọc thành cụm hoặc rải rác một vài chỗ

Dây leo, bụi trườn chủ yếu gồm các loài: Mâm sôi lá xẻ (Rubus alcaefolius), Kim cang (Smilax corbularia), Dây mật (Derris elliptica), Dây sống rắn (Acacia harmandiana), Móng bò (Bauhinia cardinalis), Tiết dê (Cissampelos pareira), Củ nâu (Dioscorea cirrhosa), có số lượng ít

Hình 4.4 - Ảnh TTV sau KTK đã phục hồi tự nhiên được 9 - 11 năm

Như vậy, các đối tượng nghiên cứu trên có thành phần loài phong phú và đa

dạng, thông tin về thành phần thực vật trong mỗi kiểu thảm đã nói lên hiện trạng

và giai đoạn đang phục hồi Điểm chung cho cả 2 trạng thái TTV nghiên cứu

hiện nay:

+ Trong thành phần loài cây gỗ, ngoài những loài cây ưu sáng mọc nhanh,

tuổi thọ ngắn, tầm vóc nhỏ còn có xuất hiện một số loài nửa chịu bóng có đời

sống dài đạt kích thước cây gỗ lớn, những loài này sẽ hình thành nên những ưu

hợp trong tương lai, nguồn gốc có thể từ nguồn hạt giống tại chỗ hoặc từ nơi

khác mang đến Vai trò của các loài ưa sáng định cư là tạo điều kiện sinh thái

cho các loài nửa chịu bóng của rừng nguyên sinh phục hồi trở lại

+ Có thể thấy rằng khi thời gian phục hồi rừng tăng lên, độ tàn che của rừng

có sự thay đổi nếu những loài cây có đời sống ngắn tầm vóc nhỏ đồng thời cũng

là những loài cây ưa sáng mọc nhanh không vượt khỏi tầng rừng chính sẽ bị đào

thải ra khỏi quần xã để nhường chỗ cho các loài cây chịu bóng hoặc nửa chịu

bóng dưới tán rừng tái sinh phát triển, thành phần loài cây có đời sống dài xuất hiện, tạo lập một hoàn cảnh rừng mới tiến đến sự ổn định tương đối

Cùng với thời gian, nếu xét theo xu hướng phục hồi tự nhiên theo hướng diễn thế đi lên của mỗi một trạng thái thì có sự khác biệt rõ giữa TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR và TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK như sau :

+ Đối với trạng thái TTV thứ sinh phục hồi TN sau NR do được hình thành trên đất đã bị thoái hoá nên trong quần hợp cây gỗ có sự hỗn hợp giữa cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh, đời sống ngắn chất lượng gỗ kém cùng với một số loài cây tiên phong định cư đời sống dài, nguồn giống được mang đến nhờ các loài chim thú hoặc nguồn hạt giống còn sót lại trong đất

+ Đối với TTV thứ sinh phục hồi TN sau KTK, trạng thái này được phục hồi trên đất tốt, nhiều dinh dưỡng tầng đất dầy Ở quần hệ này trong tầng cây cao xuất hiện một số cây có đường kính lớn do không đủ kích thước và phẩm chất vào thời điểm khai thác còn sót lại cho đến nay Mặt khác, theo thời gian trong quần xã có một số loài cây thành thục ra hoa kết quả đã bổ sung thêm nguồn hạt cho tái sinh; những loài cây tuổi thọ ngắn đã dần dần bị chết; các loài cây ưa sáng có tầm vóc nhỏ đang dần bị đào thải do sự che bóng của các loài cây

có tầm vóc lớn hơn nên đã hình thành TTV có cấu trúc rừng không đều tuổi

4.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái

Thường cấu trúc tổ thành loài của rừng được tính dựa vào trữ lượng gỗ của các loài cây gỗ Tuy nhiên cách tính này làm cho công thức tổ thành loài thiên

về thể hiện tiềm năng kinh tế của rừng chứ không thể hiện vai trò của các loài cây gỗ trong hệ sinh thái rừng Ví dụ, nếu trên 1 ha rừng với tổng trữ lượng gỗ là

100 m3 có 10 cây gỗ lớn mọc thành đám và mỗi cây có thể tích là 2 m3 thì loài này đã chiếm 2 trong tổng số 10 đơn vị của công thức tổ thành, trong khi có thể một loài khác có số lượng cá thể gấp nhiều lần, phân bố đồng đều, có vai trò lớn trong hệ sinh thái rừng (tạo vi khí hậu, tham gia vào mạng thức ăn, sản xuất ra sản phẩm sơ cấp thực) nhưng vì đường kính và chiều cao không lớn nên tổng thể tích ít và không được tham gia vào công thức tổ thành

Để phục vụ mục đích đánh giá vai trò sinh thái của các loài cây gỗ trong hệ

sinh thái rừng, đề tài sử dụng chỉ số IVI (Importance Value Index) để xác định

công thức tổ thành sinh thái Chỉ số này đã được Curtis và McIntosh (1951) đề

xuất Là giá trị trung bình của các chỉ số về độ ưu thế (tính theo diện tích mặt cắt

thân ở độ cao 1,3 m), độ phong phú (tính theo mật độ cá thể) và tần số xuất hiện

(thể hiện mức độ phân bố đồng đều trên lô rừng), chỉ số IVI cho phép đánh giá

mức độ quan trọng sinh thái của mỗi loài cây gỗ trong một hệ sinh thái rừng Về

bản chất, chỉ số IVI có ý nghĩa sinh thái sâu sắc

Để làm rõ đặc điểm của thảm thực vật trong các trạng thái rừng được

nghiên cứu, chúng tôi đi vào phân tích chỉ số mức độ quan trọng IVI Chỉ số này

đánh giá tổng hợp độ phong phú, tần số xuất hiện và độ ưu thế của mỗi loài cây

gỗ, chính vì vậy nó đánh giá vai trò sinh thái của loài trong quá trình hình thành

nên các kiểu thảm trên Chúng tôi chỉ lấy số liệu thống kê cây gỗ có h > 1,3 m

để tính mật độ, sự đa dạng thành phần loài cây gỗ và sự tham gia của chúng vào

cấu trúc từng tầng

4.2.1 Chỉ số IVI và công thức tổ thành sinh thái, mật độ tầng cây gỗ

Danniel marmillod (1958) cho rằng, những loài cây có chỉ số IVI > 5% là

những loài có ý nghĩa về mặt sinh thái Theo Thái Văn Trừng (1978) [60] trong

một lâm phần, loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể tầng cây cao thì

nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế, đây là những cơ sở quan trọng để

xác định loài hoặc nhóm loài ưu thế Trên cơ sở đó, chúng tôi thống kê tất cả

những loài và cá thể loài cây gỗ ở tầng cây cao và tầng cây nhỡ của hai trạng

thái TTV thứ sinh phục hồi tự nhiên có chỉ số IVI > 5%

Kết quả được thể hiện ở các bảng 4.1 - 4.6

Bảng 4.1 – Tổng số loài và loài ưu thế sinh thái ở hai TTV

Trạng thái TTV Số loài Số loài có

- Vàng anh, Chẹo, Lọ nồi, Trọng đũa, Ngái, Dung