Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật tại xã thành công, thuộc khu bảo tồn thiên nhiên phia oắc phia đén, huyện nguyên bình, tỉnh cao bằng

Mục đích nghiên cứu - Xác định được các kiểu thảm thực vật, đặc điểm cấu trúc và tái sinh tựnhiên của các loài cây gỗ trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thành Công,thuộc khu bảo tồn th

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi Các

số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

PGS.TS LÊ NGỌC CÔNG

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngànhSinh thái học, tại khoa Sinh học Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, tôi đãnhận được sự ủng hộ, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các đồng nghiệp,bạn bè và gia đình

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Lê Ngọc Công - người thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm

quý báu để tôi có thể hoàn thành luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo Khoa Sinhhọc, Phòng Đào tạo -Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên đã nhiệt tình giảngdạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiênPhia Oắc - Phia Đén, UBND xã Thành Công, Chi cục Kiểm lâm tỉnh CaoBằng, Công ty Lâm nghiệp Cao Bằng, Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnhCao Bằng, Trường THPT Chuyên Cao Bằng đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôihoàn thành luận văn này

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, bạn bè vàđồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, tháng 4 năm 2016

Mục lục iv

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Một số khái niệm liên quan 3

1.1.1 Thảm thực vật 3

1.1.2 Khái niệm rừng 3

1.1.3 Tái sinh rừng 4

1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5

1.2.1 Trên thế giới 5

1.2.2 Ở Việt Nam 11

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.2.1 Xác định các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu 23

2.2.2 Nghiên cứu đặc điểm chính của 4 kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu 23

2.2.3 Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của 4 kiểu thảm tại khu vực nghiên cứu 23

2.2.4 Đề xuất một số giải pháp thúc đẩy tái sinh tự nhiên phục hồi thảm thực vật 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp tuyến điều tra (TĐT) 23

2.3.2 Phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC) 24

2.3.3 Phương pháp phân tích mẫu thực vật và đặc điểm cây tái sinh 26

2.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 28

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 29

3.1 Điều kiện tự nhiên 29

3.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới 29

3.1.2 Địa hình 29

3.1.4 Khí hậu, thủy văn 30

3.1.5 Tài nguyên 31

3.2 Điều kiện kinh tế, xã hội vùng nghiên cứu 31

3.2.1 Dân tộc, dân số 31

3.2.3 Ngành công nghiệp 32

3.2.4 Giao thông 32

3.2.5 Văn hóa, giáo dục, y tế 32

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 34

4.1 Các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu 34

4.2 Đặc điểm thành phần loài trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu 40

4.2.1 Thảm cỏ 46

4.2.2 Thảm cây bụi 47

4.2.3 Rừng thứ sinh 49

4.2.4 Rừng trồng Thông 50

4.3 Đặc điểm về thành phần dạng sống 52

4.3.1 Thảm cỏ 54

4.3.2 Thảm cây bụi 54

4.3.3 Rừng thứ sinh 55

4.3.4 Rừng trồng Thông 56

4.4 Đặc điểm cấu trúc hình thái của các kiểu thảm thực vật 57

4.4.1 Thảm cỏ 60

4.4.2 Thảm cây bụi 60

4.4.3 Rừng thứ sinh 61

4.4.4 Rừng trồng Thông 61

4.5 Khả năng tái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong các kiểu thảm thực vật nghiên cứu .63 4.5.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ tái sinh 63

4.5.2 Phân bố cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao 66

4.5.3 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 68

4.5.4 Nguồn gốc và chất lượng của cây gỗ tái sinh 70

4.5.5 Nhận xét về khả năng tái sinh của các loài cây gỗ trong các kiểu thảm nghiên cứu 72

4.6 Đề xuất các giải pháp thúc đẩy phục hồi các kiểu thảm thực vật nghiên cứu 73

4.6.1 Các giải pháp về kỹ thuật 73

4.6.2 Các giải pháp về kinh tế, xã hội 74

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76

1 Kết luận 76

2 Đề nghị 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC

Bảng 4.1 Số lượng và tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các ngành thực vật

ở KVNC 41

Bảng 4.2 Tỷ lệ (%) các họ, chi, loài trong các kiểu thảm thực vật ở KVNC .42

Bảng 4.3 Sự biến động về số loài trong các họ thực vật ở KVNC 44

Bảng 4.4 Sự biến động về số chi trong các họ thực vật ở KVNC 44

Bảng 4.5 Các họ giàu loài nhất (từ 6 loài trở lên) trong các kiểu TTV 45

Bảng 4.6 Một số chỉ tiêu về cấu trúc hệ thống của các kiểu thảm thực vật .46

Bảng 4.7 Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở Thảm cỏ 47

Bảng 4.8 Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở Thảm cỏ 47

Bảng 4.9 Sự phân bố số loài trong các họ thực vật của Thảm cây bụi 48

Bảng 4.10 Sự phân bố chi trong các họ thực vật của Thảm cây bụi 48

Bảng 4.11 Sự phân bố số loài trong các họ thực vật ở Rừng thứ sinh 49

Bảng 4.12 Sự phân bố số chi trong các họ thực vật ở Rừng thứ sinh 50

Bảng 4.13 Sự phân bố số loài trong các họ thực vật của Rừng trồng Thông 51Bảng 4.14 Sự phân bố số chi trong các họ thực vật của Rừng trồng Thông 51Bảng 4.15 Sự phân bố các nhóm dạng sống trong các kiểu TTV ở KVNC 52Bảng 4.16 Thành phần dạng sống trong từng kiểu thảm thực vật 53Bảng 4.17 Cấu trúc thẳng đứng của các quần xã trong khu vực nghiên cứu 58Bảng 4.18 Cấu trúc tổ thành, mật độ cây gỗ tái sinh của các kiểu

thảm thực vật nghiên cứu 65Bảng 4.19 Phân bố cây gỗ tái sinh theo các cấp chiều cao của các kiểu TTV 66Bảng 4.20 Phân bố cây gỗ tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang ở các kiểu TTV 69 Bảng 4.21 Nguồn gốc và chất lượng cây gỗ tái sinh trong các kiểu TTV 70

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Sơ đồ OTC và ODB ở rừng thứ sinh và rừng trồng Thông 24

Hình 4.1 Tỷ lệ (%) của các

họ, chi, loài trong các ngành thực vật ở KVNC 42

Hình 4.2 Tỷ lệ (%) số họ, chi, loài trong các kiểu thảmthực vật 43

Hình 4.3 Tỷ lệ (%) các nhóm dạng sống trong các kiểu TTV nghiên cứu 52

Hình 4.4 Tỷ lệ (%) các

nhóm dạng sống của các kiểu thảm thực vật nghiên cứu 53

Hình 4.5 Sự biến động mật

độ cây gỗ tái sinh qua các cấp chiều cao trong

các kiểu thảm thực vật nghiên cứu 67

Hình 4.6 Nguồn gốc của cây gỗ tái sinh trong các kiểu thảm thực vật 71

Hình 4.7 Chất lượng cây gỗ

viitái sinh trong các kiểu thảm thực vật 71

1. Lý do chọn đề tài

MỞ ĐẦU

Rừng vốn được mệnh danh là “láphổi” của trái đất, rừng có vai trò rất quantrọng trong việc duy trì cân bằng sinh thái

và sự đa dạng sinh học trên hành tinhchúng ta Trong thực tế rừng đã đem lại lợiích vô cùng to lớn: cung cấp gỗ, củi, là nơi

cư trú của các loài động vật, thực vật, dựtrữ các nguồn gen quý hiếm, điều hòa khíhậu, nguồn nước, hạn chế và ngăn chặn xóimòn, lũ lụt, gió bão, bảo vệ sức khỏe conngười…

Cao Bằng là một tỉnh miền núi nằm ởphía Đông Bắc Việt Nam Khí hậu CaoBằng mang tính chất đặc thù của dạng khíhậu miền núi cao và có đặc trưng khí hậu

á nhiệt đới thể hiện 4 mùa trong năm Tínhđến 31 tháng 12 năm 2013, diện tích đất córừng toàn tỉnh Cao Bằng đạt 339.484,70ha(rừng tự nhiên 318.706,77 ha, rừng trồng22.777,93 ha) độ che phủ đạt trên 50,5%với nhiều loài động thực vật quý hiếm [25].Tuy nhiên, hiện nay hầu như rừng đang bịsuy giảm do bị khai thác quá mức, một sốloài đang có nguy cơ tuyệt chủng nhưHoàng Đàn, Du Sam…

Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) PhiaOắc - Phia Đén nằm trong khu vực dãy PhiaBioc, ranh giới phía tây vùng núi Đông Bắccủa Việt Nam Đỉnh Phia Oắc cao nhất tới1.931m so với mực nước biển, là một trong

hai đỉnh cao nhất

tỉnh Cao Bằng

Khu bảo tồn thiên

nhiên Phia Oắc

-Phia Đén có diện

tích là 29.290,3 ha

Khu vực này có hệ

sinh thái rừng trên

núi đá vôi độc đáo

lưu giữ nhiều nguồn

của Khu bảo tồn

thiên nhiên Phia

của người dân địa

phương và các vùng lân cận đã và đang dầnmất đi một trong những hệ sinh thái đặcthù Trong khi đó, khả năng tái sinh phụchồi rừng là rất chậm và khó khăn, cần phảinghiên cứu để đề xuất các biện pháp phụchồi, phát triển nguồn tài nguyên trong khubảo tồn

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số thảm thực vật tại xã Thành Công, thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc- Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng”.

2. Mục đích nghiên cứu

- Xác định được các kiểu thảm thực vật, đặc điểm cấu trúc và tái sinh tựnhiên của các loài cây gỗ trong một số kiểu thảm thực vật ở xã Thành Công,thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc- Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnhCao Bằng

- Đề xuất được một số biện pháp nhằm phục hồi các kiểu thảm thựcvật nghiên cứu, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội và môi trường ởđịa phương

3. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ tháng 06 năm 2015 đến tháng 03năm 2016 tại xã Thành Công, thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc - PhiaĐén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng

Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí, đề tài chỉ tập trung nghiêncứu đặc điểm về thành phần loài, thành phần dạng sống, đặc điểm cấu trúc vàtái sinh tự nhiên của các loài cây gỗ trong một số kiểu thảm thực vật tại xãThành Công, thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc - Phia Đén, huyệnNguyên Bình, tỉnh Cao Bằng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Một số khái niệm liên quan

1.1.1. Thảm thực vật

Thảm thực vật (vegetation) là khái niệm phổ biến, được nhiều nhà khoahọc trong và ngoài nước đưa ra các định nghĩa khác nhau Theo Schmithusen J.(1967) [43] thì thảm thực vật là lớp thực bì của trái đất và các bộ phận cấuthành khác nhau của nó Thái Văn Trừng (1978) [62] cho rằng thảm thực vật làcác quần hệ thực vật phủ trên mặt đất như một tấm thảm xanh Trần Đình Lý(1998) [36] đã định nghĩa thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng

cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất Thảmthực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào, nó chỉ có ýnghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ kèm theo như: thảm thực vật cây bụi,thảm thực vật núi đá vôi…

1.1.2. Khái niệm rừng

Ngay từ thuở sơ khai, con người đã có những khái niệm cơ bản nhất vềrừng Rừng là nơi cung cấp mọi thứ phục vụ cuộc sống của họ Lịch sử càngphát triển, những khái niệm về rừng được tích lũy, hoàn thiện thành những họcthuyết về rừng

Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem) là một hệ sinh thái mà thành phầnnghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệđộng vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu và đất).Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và

hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữachúng với các sinh vật khác trong quần xã, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữanhững sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng [69]

Rừng là quần xã sinh vật trong đó cây gỗ rừng là thành phần chủ yếu.Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn Giữa quần xã sinh vật và môi trường,các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật thiết để đảmbảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác.

1.1.3. Tái sinh rừng

Tái sinh rừng là quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh tháirừng, biểu hiện ở sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ dướitán rừng Tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủyếu là tầng cây gỗ

Theo nghĩa rộng, tái sinh rừng là sự tái tạo một hệ sinh thái rừng mới bảođảm cho rừng tồn tại và phát triển Có 3 mức độ tái sinh:

- Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên TheoPhùng Ngọc Lan (1986) [28], tái sinh được coi là một quá trình sinh học mangtính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sựxuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở nơi còn hoàn cảnh rừng.Theo ông, vai trò lịch sử của thế hệ cây con là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi Vìvậy, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi lại thành phần cơbản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Ông cũng khẳng định, tái sinh rừng có thểhiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng

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

- Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cáchtrồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ tạo ra nguồn hạt choquá trình tái sinh

Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết lậplớp cây con dưới tán rừng Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây con đều

có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường hợp tái sinh nhân tạo thì

cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người gieo trước đó Nó được phânbiệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là sự thiết lập lớp cây con bằngviệc trồng cây giống đã được chuẩn bị trong vườn ươm Vì đặc trưng đó nêntái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.1.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Champion H.G (1936) [66] khi nghiên cứu các kiểu rừng Ấn Độ - MiếnĐiện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, ánhiệt đới, ôn đới và núi cao

Maurand (1943) [68] nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chiathảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam ĐôngDương và vùng trung gian Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong cácvùng đó

Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất của các hệ thống phân loại thảm thựcvật nói trên là không thấy rõ mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố sinh thái vớithảm thực vật, hoặc là không làm nổi bật mối quan hệ qua lại giữa các nhân tốsinh thái với nhau

UNESCO (1973) [71] đã đưa ra khung phân loại thảm thực vật thế giớidựa trên những tiêu chuẩn chung nhất để có thể so sánh được các kết quảnghiên cứu ở các vùng khác nhau và có thể được thể hiện trên bản đồ có tỷ lệ1:1.000.000 hay bé hơn Tiêu chuẩn cơ bản của hệ thống phân loại này là cấu

trúc ngoại mạo với sự bổ sung của các thông tin về sinh thái, địa lý Đây làbảng phân loại tuy còn mang tính chất nhân tạo nhưng lại cần thiết theo yêu cầuthực tế hiện nay Cấu trúc của hệ thống được sắp xếp từ bậc cao đến bậc thấpnhư sau:

I. Lớp quần hệ;

I.A. Phân lớp quần hệ;

I.A.1. Nhóm quần hệ;

I.A.1.1. Quần hệ;

I.A.1.1.1.; Phân quần hệ

1.2.1.2. Nghiên cứu về thành phần loài thực vật

Nghiên cứu về thành phần loài là một trong những nội dung được tiếnhành từ lâu trên thế giới Ở Liên Xô (cũ) có nhiều công trình của Vưsotxki(1915), Alokhin (1904), Craxit (1927), Sennhicov (1933), Creepva (1978)…Nói chung theo các tác giả thì mỗi vùng sinh thái sẽ hình thành thảm thực vậtđặc trưng, sự khác biệt của thảm này so với thảm khác biểu thị bởi thành phầnloài, thành phần dạng sống, cấu trúc và động thái của nó Vì vậy, việc nghiêncứu thành phần loài, thành phần dạng sống là chỉ tiêu quan trọng trong phânloại loại hình thảm thực vật

Lecomte (1907-1952) là nhà thực vật người Pháp tiến hành điều tra hệ thựcvật Đông Dương (Việt Nam, Lào, Căm pu chia) đã ghi nhận được 7.004 loài,1.850 chi, của 289 họ [67] Một số công trình tổng quát ít nhiều nói về hệ thựcvật Đông Dương như Vidal (1962), Schimid (1989) đã đưa ra con số tổngquát khoảng 10.000 loài và dự đoán có thể tăng lên 12.000-15.000 loài (dẫntheo Nguyễn Thị Thoa, 2014 [51])

Ramakrisman (1981-1992) nghiên cứu thảm thực vật sau nương rẫy tạivùng Tây Bắc Ấn Độ đã khẳng định: chỉ số đa dạng loài rất thấp, chỉ số loài ưuthế đạt cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và giảm dần theo thời gian bỏhóa (theo Phạm Hồng Ban, 2010 [3])

Long Chun và cộng sự (1993), nghiên cứu về đa dạng thực vật ở hệ sinhthái nương rẫy tại Xishuang Bana tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) đã nhận xét: khinương rẫy bỏ hóa 13 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài; bỏ hóa 16 năm thì có 60họ,134 chi và 167 loài (dẫn theo Daophon Phetkhampheng, 2015 [18]).

Trong những năm gần đây, một số nước được sự hỗ trợ của của các nướcphương Tây nên đã xuất bản được các bộ Thực vật chí của nước mình khá hoànchỉnh như Malaysia, Thái Lan, Indonesia

Từ những dẫn liệu trên ta thấy những nghiên cứu về thành phần loàithực vật của các tác giả trên thế giới đều tập trung nghiên cứu và đánh giáthành phần loài ở một vùng, một khu vực cụ thể, phản ánh hệ thực vật đặctrưng trong mối tương quan với điều kiện khí hậu và địa hình Tuy vậy, cáccông trình nghiên cứu còn chưa nhiều, cần có những nghiên cứu cụ thể hơn,rộng hơn nhằm mục đích đánh giá chính xác hệ thực vật đặc trưng của một khuvực hoặc một quốc gia

1.2.1.3. Nghiên cứu về thành phần dạng sống

Dạng sống của thực vật là sự biểu hiện về hình thái cấu trúc cơ thể thựcvật thích nghi với điều kiện môi trường của nó, nên đã được nhiều nhà khoahọc quan tâm, nghiên cứu từ rất sớm

Bảng phân loại dạng sống cây thuộc thảo đã được Canon (1911) thực hiệnđầu tiên, sau đó ở Liên Xô (cũ) có hàng loạt bảng đã được đưa ra bởi Patsoxki(1915), Kadakevic (1922), Laprenko (1935), Golubep (1962, 1968) Với câythảo, đặc điểm phần dưới đất đóng vai trò rất quan trọng trong phân chia dạngsống, nó biểu thị mức độ khắc nghiệt khác nhau của môi trường sống, là phầnsống lâu năm của cây Vì thế, việc sử dụng phần dưới đất để làm tiêu chuẩnphân chia dạng sống sẽ giúp cho chúng ta đánh giá đúng hơn kiểu thảm,những đặc điểm đặc trưng của môi trường (dẫn theo Hoàng Chung, 2005 [11])

Patsoxki (1915) chia thảm thực vật thành 5 nhóm: thực vật thườngxanh; thực vật rụng lá vào thời kỳ bất lợi trong năm; thực vật tàn lụi phần trênmặt đất

trong thời kỳ bất lợi; thực vật có thời kỳ sinh trưởng và phát triển ngắn; thực vật

có thời kỳ sinh trưởng và phát triển lâu năm (dẫn theo Nguyễn Thị Thủy, 2015 [54])

Vưsotxki (1915) chia thực vật thảo nguyên làm 2 lớp: lớp cây nhiều năm

và lớp cây hàng năm (dẫn theo Nguyễn Thị Ngọc, 2000 [38])

Braun - Blanquet (1951) đánh giá cách mọc của thực vật dựa vào tínhliên tục hay đơn độc của loài đã chia thành 5 tháng: mọc lẻ, mọc thành vạt, mọcthành dải nhỏ, mọc thành vạt lớn và mọc thành khóm lớn (dẫn theo Giáp ThịHồng Anh, 2007 [1])

Cho đến nay, khi phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất

là hệ thực vật của các vùng nhiệt đới, người ta dùng hệ thống của Raunkiaer(1934) để sắp xếp các loài của hệ thực vật nghiên cứu vào một trong các dạngsống đó Cơ sở phân chia dạng sống của Raunkiaer là sự khác nhau về khảnăng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm Từ tổ hợp cácdấu hiệu thích nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ởđâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm.Raunkiaer đã chia 5nhóm dạng sống cơ bản:

1. Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất

2. Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất

3. Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn

4. Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5. Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm

Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkiaer có ý nghĩa quan trọng, đảmbảo tính khoa học, dễ áp dụng Phân chia dạng sống của Raunkiaer dựa trênnhững đặc điểm cơ bản của thực vật, nghĩa là dựa trên đặc điểm cấu tạo,phương thức sống của thực vật, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tốmôi trường tạo nên Thuộc về những đặc điểm này có hình dạng ngoài của thựcvật, đặc điểm qua đông, sinh sản… Vì lẽ đó, trong nghiên cứu của mình, chúng

tôi chọn lựa cách phân chia dạng sống của Raunkiaer (1934).

1.2.1.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinhthái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của nhữngloài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trongrừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớpcây con này là thay thế thế hệ già cỗi Vì vậy theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng đượchiểu là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ

Tái sinh rừng trên Thế giới đã được các nhà khoa học nghiên cứu từ lâu,nhưng rừng nhiệt đới chỉ được nghiên cứu vào khoảng những năm 30 của thế

về bức khảm (dẫn theo Nguyễn Đắc Triển, 2015 [59])

Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới, đáng chú ý

là công trình của Richards P.W (1952) [70] đã nhận xét ở rừng nhiệt đới sựphân bố số lượng cá thể của các loài cây trong các lớp cây bụi là rất khác nhau

Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập được Taylor (1954), Barnard(1955), đã xác định ở rừng nhiệt đới ẩm Châu Phi có số lượng cây là thiếu hụt.Ngược lại Bava (1954), Budowski (1956), Antinot (1965), lại cho rằng dưới tánrừng nhiệt đới, nhìn chung có đủ số lượng cây có giá trị kinh tế (theo NguyễnDuy Chuyên, 1995 [13] Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái nhưnhân tố ánh sáng thông qua độ tàn che của rừng, độ ẩm của đất, kết cấu quầnthụ, 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 đềnày Baur G N (1976) [4] khi nghiên cứu tái sinh rừng đã nhận định thảm cây

cỏ và cây bụi đã ảnh hưởng đến tái sinh của cây gỗ Từ đó ông đã tổng kết cácbiện pháp lâm sinh tác động vào rừng nhằm đem lại rừng căn bản đều tuổi khinghiên cứu sinh thái rừng mưa Trong cuốn “Cơ sở sinh thái học của kinhdoanh rừng mưa” ông đã tổng kết chi tiết các bước và hiệu quả của từngphương thức tái sinh

Lamprecht H (1989) căn cứ nhu cầu sử dụng ánh sáng của các loài câytrong suốt quá trình sống đã phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưasáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng (theo Lê Ngọc Công,

2004 [16]).Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giảnghiên cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia vàVenezuela nhận xét: Sau khi bỏ hóa, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầuđến rừng thành thục Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ

lệ các loài nguyên thủy mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình táisinh, thời gian phục hồi khác nhau vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó.Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambertetal (1989), Warner (1991), Rouw(1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đámnương rẫy được các loài cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiênphong được gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ cácloài cây gỗ, tạo ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con(dẫn theo Đỗ Khắc Hùng, 2014 [24])

Tóm lại: Các công trình nghiên cứu tái sinh trên thế giới chủ yếu tậptrung vào các trạng thái rừng tự nhiên, cho chúng ta hiểu biết được các phươngpháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt vận dụng cáchiểu biết các 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

1.2.2. Ở Việt Nam

1.2.2.1. ghiên cứu về thảm thực vật

Từ năm 1960, Loeschau đưa ra một hệ thống phân loại rừng theo trạngthái ở Quảng Ninh Cục Điều tra và Quy hoạch rừng đã áp dụng cách phân loạinày để đề xuất các biện pháp lâm sinh phù hợp Theo hệ thống này thảm thựcvật Việt Nam được chia thành 4 loại hình lớn như sau:

Loại I: đất đai hoang trọc, trảng cỏ và cây bụi, chưa có rừng hoặc không

Hệ thống phân loại này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất lâm nghiệp

ở nước ta và được ngành lâm nghiệp bổ sung hoàn thiện dần theo nhu cầu pháttriển của ngành Tuy nhiên hệ thống phân loại này chỉ nhằm mục đích phục vụviệc phân loại rừng theo hiện trạng trữ lượng gỗ để kinh doanh rừng, khai thác

gỗ, mà không dựa vào cơ sở sinh thái phát sinh, phát triển hoặc cấu trúc tổthành của thảm thực vật

Trần Ngũ Phương (1970) [40] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền BắcViệt Nam, tác giả đã tổng hợp các yếu tố đất đai, khí hậu, độ cao và các nhân tốđặc trưng của rừng để phân loại rừng miền Bắc Việt Nam thành 3 đai lớn theo

độ cao: Đai rừng nhiệt đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, đai rừng ánhiệt đới mưa mùa núi cao

Thái Văn Trừng (1970) [61], đã căn cứ vào quan điểm sinh thái phát sinhquần thể thực vật để phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam thành 14 kiểurừng sau:

1. Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới

2. Kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới

3. Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới

4. Kiểu rừng kín hơi khô nhiệt đới

5. Kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới

6. Kiểu rừng cây lá kim hơi khô nhiệt đới

7. Kiểu trảng cây to, cây bụi cỏ cao, khô nhiệt đới

8. Chuông bụi gai hạn nhiệt đới

9. Rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp

10. Rừng kín hỗn hợp cây lá rộng lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp

11. Kiểu rừng kín cây lá kim ẩm ôn đới núi cao

12. Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp

13. Kiểu quần hệ khô vùng cao

14. Kiểu quần hệ lạnh vùng cao

Hệ thống phân loại của Thái Văn Trừng mang thứ bậc rõ ràng, là mộtđóng góp lớn cho ngành lâm nghiệp Tuy nhiên hệ thống này cũng có nhượcđiểm là rất khó áp dụng cho những vùng lãnh thổ có diện tích không lớn

Phan Kế Lộc (1985) [32] dựa trên bảng phân loại của UNESCO (1973),cũng đã xây dựng khung phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 lớpquần hệ, 15 dưới lớp, 32 nhóm quần hệ và 77 quần hệ khác nhau NguyễnNghĩa Thìn (1997) [48] cũng đã áp dụng cách phân loại này trong nhữngnghiên cứu của ông

Vũ Tự Lập và cộng sự (1995) [29] cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sựhình thành và phân bố các kiểu thực bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm Dựa vàomối quan hệ giữa hình thái thực bì và khí hậu chia ra 15 kiểu thực bì khác nhau.Dựa trên nguyên tắc phân loại UNESCO (1973) [71], Nguyễn Thế Hưng(2003) [22] đã xây dựng được 8 trạng thái thảm thực vật khác nhau đặc trưngcho loại hình thảm cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)

Lê Ngọc Công (2004) [16] cũng dựa theo khung phân loại của UNESCO(1973) [71], đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quầnhệ: rừng rậm, rừng thưa, trảng cây bụi và trảng cỏ Ở đây, những trạng thái thứsinh (được hình thành do tác động của con người như: khai thác gỗ, củi, chặt đốtrừng làm nương rẫy…), bao gồm: trảng cỏ, trảng cây bụi và rừng thưa.

Ngô Tiến Dũng (2004) [19] đã phân chia thảm thực vật Vườn Quốc giaYok Don thành các kiểu: kiểu rừng kín thường xanh; kiểu rừng thưa nửa rụng

lá và kiểu rừng thưa cây lá rộng rụng lá gồm 6 quần xã khác nhau dựa theophương pháp phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) [71]

Thái Văn Thụy, Nguyễn Phúc Nguyên (2005) [53] nghiên cứu về thảmthực vật Vườn Quốc gia Ba Vì đã xác định ở đây có 11 kiểu quần xã thực vậtkhác nhau Trong quần xã cây bụi thứ sinh thường xanh, lá rộng thành phầnchủ yếu là cây gỗ dạng bụi cao từ 2 - 5m

Ma Thị Ngọc Mai (2007) [37] khi phân loại thảm thực vật Trạm đa dạngsinh học Mê Linh-Vĩnh Phúc và vùng phụ cận, theo khung phân loại củaUNESCO (1973) đã ghi nhận có 4 lớp quần hệ (lớp quần hệ rừng kín, rừngthưa, cây bụi và lớp quần hệ cỏ)

Đỗ Khắc Hùng (2014) [24] áp dụng khung phân loại của UNESCO(1973) để phân chia thảm thực vật huyện Vị Xuyên thành 4 lớp quần hệ: lớpquần hệ rừng kín, lớp quần hệ rừng thưa, lớp quần hệ cây bụi, lớp quần hệ cỏ

Nguyễn Thị Yến (2016) [65] đã mô tả các kiểu thảm thực vật ở VườnQuốc gia Xuân Sơn (Phú Thọ) theo khung phân loại của UNESCO (1973)

Như vậy, có thể thấy có khá nhiều nhà nghiên cứu đã áp dụng khungphân loại của UNESCO (1973) để thực hiện công trình của mình Bởi vì tiêuchuẩn cơ bản của khung phân loại này là cấu trúc ngoại mạo, vì thế nó dễ ápdụng; Mặt khác nó còn có ưu điểm là có thể được thể hiện trên bản đồ đối vớivùng nghiên cứu có diện tích không lớn Vì vậy, trong luận văn này chúng tôilựa chọn khung phân loại của UNESCO (1973) để phân loại thảm thực vật ởkhu vực nghiên cứu

1.2.2.2. Nghiên cứu về thành phần loài thực vật

Phan Kế Lộc (1978) [31] đã xác định hệ thực vật miền Bắc Việt Nam có5.609 loài thuộc 1.160 chi và 240 họ

Hoàng Chung (1980) [10] khi nghiên cứu đồng cỏ vùng núi Bắc ViệtNam đã công bố thành phần loài thu được gồm 233 loài thuộc 54 họ và 44 bộ

Trong công trình tổng kết các kết quả nghiên cứu đồng cỏ Bắc Việt Nam,Dương Hữu Thời (1981) [52] đã công bố thành phần loài thuộc 5 vùng BắcViệt Nam gồm 213 loài cỏ

Nguyễn Tiến Bân (1983) [5] khi nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên

đã thống kê được 3.210 loài, chiếm gần 1/2 tổng số loài đã biết của toànĐông Dương

Năm 1985, Phan Kế Lộc điều tra phát hiện 20 loài cây có tanin thuộc họTrinh nữ (Mimosaceae) và giới thiệu có 4 loài khác ở Việt Nam có tannin [32] Phan Nguyên Hồng (1991) [22] lập danh mục cùng với một số chỉ tiêukhác (dạng sống, môi trường, khu phân bố) của 75 loài thuộc 2 nhóm loài câyngập mặn điển hình và cây gia nhập vào rừng ngập mặn

Lê Mộng Chân (1994) [8] điều tra tổ thành vùng núi cao Vườn Quốc gia

Ba Vì đã phát hiện được 483 loài thuộc 32 chi, 136 họ thực vật bậc cao cómạch, trong đó gặp 7 loài được mô tả lần đầu tiên

Lê Ngọc Công, Hoàng Chung (1994) [14] nghiên cứu thành phần loài,dạng sống của savan bụi vùng đồi trung du Bắc Thái (cũ) đã phát hiện được

123 loài thuộc 47 họ khác nhau

Nguyễn Thế Hưng, Hoàng Chung (1995) [26] khi nghiên cứu một số đặcđiểm sinh thái, sinh vật học của savan Quảng Ninh và các mô hình sử dụng đãghi nhận 60 họ thực vật khác nhau với 131 loài

Đỗ Tất Lợi (1995) [33] khi nghiên cứu các loài cây thuốc đã công bố 798loài thuộc 164 họ có ở hầu hết các tỉnh nước ta

Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban (1996) [17] nghiên cứu của sự biếnđộng thành phần loài thực vật sau nương rẫy ở huyện Con Cuông, Nghệ An

nhận xét rằng: do ảnh hưởng của canh tác nương rẫy nên thành phần loài và

số lượng cây gỗ trên một đơn vị diện tích có xu hướng giảm dần, đơn giảnhóa để tái ổn định

Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [49] đã thống kê thành phần loài của VườnQuốc gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có íchthuộc 478 chi, 213 họ của 3 ngành: Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín Các loài nàyđược xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau Năm 1998, khi nghiên cứu về họThầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam, ông thu được 156 loài trong tổng số 425loài của họ Thầu dầu và chia làm 7 nhóm theo cách sử dụng

Nguyễn Nghĩa Thìn (1998) [49] khi tổng kết các công trình nghiên cứu

về khu hệ thực vật ở Việt Nam đã ghi nhận có 2.393 loài thực vật bậc thấp và11.373 loài thực vật bậc cao thuộc 2.524 chi, 378 họ

Lê Ngọc Công (1998) [15] khi nghiên cứu tác dụng cải tạo môi trườngcủa một số mô hình rừng trồng ở một số tỉnh miền núi phía Bắc đã công bốthành phần loài gồm 211 loài thuộc 64 họ

Thái Văn Trừng (1998) [63] khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã

có nhận xét về tổ thành loài thực vật của tầng cây bụi như sau: trong các trạngthái thảm khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành loài của tầng cây

bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi Psychotria, Prismatomeris, Pavetta (họ

Cà phê - Rubiaceae); chi Tabermontana (họ Trúc đào - Apocynaceae); chi Ardisia, Maesa (họ Đơn nem - Myrsinaceae).

Lê Đồng Tấn (2000) [45] khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tựnhiên sau nương rẫy ở Sơn La đã kết luận: mật độ cây giảm khi độ dốc tăng,mật độ cây giảm từ chân lên đỉnh đồi, mức độ thoái hóa đất ảnh hưởng đến mật

độ, số lượng loài cây và tổ thành loài cây Kết quả cho thấy ở tuổi 4 có 41 loài;tuổi 10 có 56 loài; tuổi 14 có 53 loài

Trần Đình Đại (2001) [20] căn cứ vào kết quả điều tra thực địa, mẫu vậtlưu giữ tại các phòng tiêu bản đã thống kê danh lục các loài thực vật tại vùng

Tây Bắc bộ (Lai Châu, Lào Cai, Sơn La) gồm 226 họ, 1.050 chi và 3.074 loàithuộc 6 ngành thực vật bậc cao có mạch.

Đặng Kim Vui (2002) [64] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồisau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ởhuyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã kết luận: giai đoạn phục hồi 1-2 tuổi,thành phần loài thực vật là 72 loài thuộc 36 họ, trong đó có họ Hòa thảo có sốlượng lớn nhất là 10 loài, tiếp đến là họ Thầu dầu (6 loài)…; giai đoạn 3-5 tuổi

có 65 loài thuộc 34 họ; giai đoạn 5-10 tuổi có 56 loài thuộc 36 họ; giai đoạn

11-15 tuổi có 57 loài thuộc 31 họ

Phạm Hoàng Hộ (2003) [21] trong “Cây cỏ Việt Nam” đã thống kê sốloài hiện có của hệ thực vật Việt Nam là 10.500 loài

Nguyễn Thế Hưng (2003) [27] đã thống kê trong các trạng thái thảmthực vật nghiên cứu ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh) có 324loài thuộc 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật bậc cao có mạch

Phạm Ngọc Thường (2003) [57] khi nghiên cứu đặc điểm quá trình táisinh tự nhiên sau nương rẫy ở Bắc Kạn đã kết luận: quá trình phục hồi saunương rẫy đã chịu tác động tổng hợp của các nhóm nhân tố sinh thái như nguồngiống, địa hình, thoái hóa đất, con người Mật độ cây giảm dần theo thời gianphục hồi của thảm thực vật cây gỗ, trên đất tốt nhiều nhất 11 - 25 loài, trên đấtxấu 8 - 12 loài

Lê Ngọc Công (2004) [16] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đãthống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên là 160 họ,

468 chi, 654 loài chủ yếu là cây lá rộng thường xanh, trong đó có nhiều cây gỗquý như: Lim, Dẻ, Trai, Nghiến…

Vũ Thị Liên (2005) [30] khi nghiên cứu một số thảm thực vật ở Sơn La

đã thu được 452 loài thuộc 326 chi, 153 họ

Đinh Thị Phượng (2010) [42] đã điều tra được 298 loài, 224 chi thuộc 81

họ thực vật bậc cao có mạch trong một số kiểu thảm ở Võ Nhai và Thành phố

Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.

Theo hướng này, nhiều công trình đã công bố các số liệu về thành phầnloài thực vật ở các vùng, các khu vực khác nhau như: Trần Minh Tuấn (2014)[46], Hoàng Thị Hương Lý (2015) [35], Vũ Anh Tài (2015)[44], Chử KhoaVân Trang (2015)[58]

1.2.2.3. Nghiên cứu về thành phần dạng sống

Ở Việt Nam, có một số tác giả nghiên cứu về dạng sống như Thái VănTrừng (1978) [62], áp dụng nguyên tắc của Raunkiaer khi phân chia dạng sốngcủa hệ thực vật ở Việt Nam

Hoàng Chung (1980) [10] thống kê thành phần dạng sống cho loại hìnhđồng cỏ Bắc Việt Nam, đã đưa ra 18 kiểu dạng sống cơ bản và bảng phân loạikiểu đồng cỏ sa van, thảo nguyên Cụ thể là: kiểu cây gỗ, kiểu cây bụi, kiểu câybụi thân bò, kiểu cây bụi nhỏ, kiểu cây bụi nhỏ bò, kiểu nửa bụi, kiểu thực vật cókhả năng tạo chồi mới từ rễ, kiểu cây thảo có hệ rễ cái sống lâu năm…

Lê Trần Chấn (1990) [9] khi nghiên cứu hệ thực vật Lâm Sơn tỉnh HòaBình cũng phân chia hệ thực vật thành 5 nhóm dạng sống chính theo phươngpháp của Raunkiaer Tuy nhiên tác giả đã dùng thêm ký hiệu để chi tiết hóamột số dạng sống (a: ký sinh; b: bì sinh; c: dây leo; d: cây chồi trên thân thảo).Tác giả không xếp phương thức sống ký sinh, bì sinh vào dạng sống cơ bản màchỉ coi đây là những dạng phụ

Phan Nguyên Hồng (1991) [22] khi nghiên cứu hình thái thảm thực vậtrừng ngập mặn Việt Nam đã chia thành 7 dạng sống cơ bản: cây gỗ (G), câybụi (B), cây thân thảo (T), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi (G/B), kýsinh (K), bì sinh (B)

Áp dụng theo nguyên tắc của Raunkiaer, Nguyễn Bá Thụ, Phùng NgọcLan, Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) (dẫn theo Giáp Thị Hồng Anh, 2007 [1]) đãxây dựng phổ dạng sống của Vườn quốc gia Cúc Phương là:

SB = 57,8Ph + 10,5Ch + 12,4He + 8,3Cr + 10,0Th

Phạm Hồng Ban (2000) [2] nghiên cứu tính đa dạng sinh học của hệ sinhthái sau nương rẫy vùng Tây Nam Nghệ An, áp dụng cách phân loại củaRaunkiaer để phân chia dạng sống, đã xác định phổ dạng sống là:

SB = 67,40 Ph + 7,33Ch + 12,62He + 8,53Cr + 4,09Th

Đặng Kim Vui (2002) [64], nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồisau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên đã phân chia dạng sốngthực vật dựa vào hình thái cây: cây gỗ, cây bụi, cây leo và cây cỏ, đồng thờiông đã xác định được có 17 kiểu dạng sống, trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi(cây bụi, cây bụi thân bò, cây bụi nhỏ, cây bụi nhỏ thân bò, cây nửa bụi)

Nguyễn Thế Hưng (2003) [27] khi nghiên cứu dạng sống thực vật trongcác trạng thái thảm thực vật tại Hoành Bồ (Quảng Ninh) đã kết luận: nhóm câychồi trên mặt đất có 196 loài chiếm 60,49% tổng số loài của toàn hệ thực vật;nhóm cây chồi sát đất có 26 loài chiếm 8,02%; nhóm cây chồi nửa ẩn có 43 loàichiếm 13,27%; nhóm cây chồi ẩn có 24 loài chiếm 7,47%; nhóm cây 1 năm có

Ngô Tiến Dũng (2004) [19] nghiên cứu tính đa dạng thực vật ở VườnQuốc gia Yok Don đã lập được phổ dạng sống thực vật Yok Don là:

SB = 71,73Ph + 1,41Ch + 7,77He + 4,59Cr + 6,00Th

Vũ Thị Liên (2005) [30], đã phân chia dạng sống thực vật trong các thảmthực vật phục hồi sau nương rẫy ở Sơn La theo thang phân loại của Raunkiaer,kết quả lập được phổ dạng sống như sau:

SB = 69,69Ph + 3,76Ch + 9,29He + 10,84Cr + 6,42Th

Nguyễn Thị Thoa (2014) [51] sử dụng thang của Raunkiaer để phân loạidạng sống thực vật ở Khu BTTN Thần Sa-Phượng Hoàng, đã lập được phổdạng sống của thực vật thân gỗ ở đây là: Ph= 9,82Mg + 26,51Me + 24,06Mi +25,70Na + 13,26Lp + 0,65Pp.

Nguyễn Thị Thủy (2015)[54] khi nghiên cứu các thảm cỏ tỉnh Đăk Lăk

đã sử dụng phương pháp phân loại dạng sống của Hoàng Chung (1980) và thuđược 18 kiểu dạng sống cơ bản

Như vậy, tùy theo mục đích nghiên cứu khác nhau mà các tác giả đã lựachọn các phương pháp khác nhau để phân chia dạng sống thực vật

1.2.2.4. Nghiên cứu về tái sinh rừng

Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệtđới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con ngườinên những quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều

Ở miền Bắc nước ta từ 1962 đến 1969, Viện Điều tra Qui hoạch rừng đãđiều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo các “loại hình thực vật ưu thế” rừng thứsinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969).Đáng chú ý là công trình điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962 -1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Kết quả điều tra đã được VũĐình Huề (1975) [23] tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hìnhtái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam”.Theo báo cáo, tái sinh tự nhiên ởrừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới

Thái Văn Trừng (1978) [62] trong “Thảm thực vật rừng Việt Nam” đãnhấn mạnh một số nhân tố sinh thái trong nhóm nhân tố khí hậu đã khống chế

và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là ánhsáng

Công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) [60] đã đề cậpđến mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài.Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở các rừng thứ sinh vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh đãđược Phạm Đình Tam (1987) làm sáng tỏ

Nguyễn Văn Trương (1983) [60] trong “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗnloại” đã cho rằng cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý, vừa cungcấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng Muốn đảm bảo cho rừngphát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì sốlượng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên.

Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp lâm sinh tới quá trình tái sinh

tự nhiên của quần xã thực vật còn được một số tác giả nghiên cứu: NguyễnNgọc Lung (1989) [34], Phùng Ngọc Lan (1986) [28], Nguyễn Duy Chuyên(1995) [13], Hoàng Kim Ngũ (1998) [39] …

Khi nghiên cứu vai trò của tái sinh rừng ở các vùng Tây Bắc, Đông Bắc,Bắc Trung Bộ, Trần Xuân Thiệp (1995) [47] đã nhận định rằng vùng Đông Bắc

có năng lực tái sinh khá tốt với số lượng từ 8.000-12.000 cây/ha, tỷ lệ cây cótriển vọng cao đáp ứng được cho việc phục hồi rừng

Trần Ngũ Phương (2000) [41] khi nghiên cứu các quy luật phát triểnrừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh củarừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trêngià cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ cómột tầng thì trong khi nó già cỗi, một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thaythế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuấthiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiệnmột lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vậttrung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”

Phạm Ngọc Thường (2003) [56] nhận định rằng quần xã thực vật tái sinh

tự nhiên sau nương rãy có tính đa dạng sinh học cao, nó thể hiện tính thích nghivới điều kiện sống trong quá trình phục hồi hệ sinh thái rừng đã mất do canhtác nương rãy

Lê Ngọc Công (2004) [16] khi nghiên cứu quá trình phục hồi bằngkhoang nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên, cho rằng giai đoạn đầu

của quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1 - 6 năm), mật độ cây tăng lênsau đó giảm Quá trình này bị chi phối bởi quy luật tái sinh tự nhiên, quá trìnhnhập cư và quá trình đào thải của các loài cây.

Ma Thị Ngọc Mai (2007) [37] khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đếnquá trình diễn thế đi lên của thảm thực vật đã đưa ra kết luận: trong giai đoạnđầu của quá trình diễn, số lượng loài cây trong OTC và mật độ cây tái sinhgiảm dần từ chân đồi lên sườn đồi tới đỉnh đồi

Nguyễn Thị Thoa (2014) [51] khi nghiên cứu về tái sinh trong các trạngthái rừng trên núi đá vôi ở Khu BTTN Thần Sa-Phượng Hoàng cho rằng: sốlượng loài cây tái sinh khá phong phú, biến động từ 42 - 74 loài, mật độ cây táisinh biến động từ 3.187 cây/ha đến 7.133 cây/ha

Nguyễn Đắc Triển (2015) [59] khi nghiên cứu động thái tái sinh tự nhiênrừng lá rộng thường xanh ở Vườn Quốc gia Xuân Sơn (Phú Thọ) có nhận định:Các chỉ tiêu cấu trúc tầng cây cao (mật độ, đường kính-D1.3, chiều cao cây-Hvn,diện tích tán lá- St) có ảnh hưởng rõ rệt đến mật độ và chiều cao cây tái sinhdưới tán Trong đó St có ảnh hưởng mạnh nhất đến mật độ và Hvn, St ảnh hưởngmạnh nhất đến chiều cao cây tái sinh

Tóm lại, ở nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng,tập trung về tái sinh rừng lá rộng thường xanh, tái sinh sau canh tác nương rãy.Tuy nhiên, vấn đề nghiên cứu tái sinh dưới tán rừng trồng, thảm cây bụi còn ít,đặc biệt là ở xã Thành Công thuộc Khu BTTN Phia Oắc-Phia Đén vấn đề nàycòn khá mới mẻ

1.2.2.5. Nghiên cứu về thảm thực vật rừng tại Khu BTTN Phia Oắc - Phia Đén

Những nghiên cứu về thảm thực vật rừng tại Khu BTTN Phia Oắc - PhiaĐén nói chung còn ít và khá tản mạn

Theo Đặng Huy Huỳnh (2013) [25] vùng Phia Oắc, Phia Đén có hệ sinhthái rừng nguyên sinh trên núi cao (rừng rêu, rừng lùn) là đại diện cho mộtvùng sinh thái tự nhiên Đông Bắc của Việt Nam, nơi chịu ảnh hưởng mạnh mẽ

của hoàn lưu gió mùa Đông Bắc và hầu như chưa bị tác động Rừng rêu, rừnglùn có diện tích 467,6 ha, phân bố ở độ cao từ 1.600 - 1.931 m, có cấu trúc haitầng gồm: tầng cây gỗ chủ yếu là các loài lá rộng, thường xanh thuộc các loạithực vật á nhiệt đới như: dẻ, long não, chè, mộc lan; Tầng cây thảo ngoàidương xỉ còn có các loài như: rêu, địa y, quyển bá, mộc tặc và nhiều loài thuộc

họ Hoa hồng, Ráy, Cói…

Trần Thị Thu Thủy, La Quang Độ, Hoàng Văn Hùng (2014) [55] nghiêncứu khu hệ thực vật thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc - Phia Đén, kếtquả bước đầu đã xác định được thành phần thực vật quý hiếm và nguy cấp tạikhu vực nghiên cứu là rất đa dạng, có tới 33 loài, 27 chi và 20 họ thuộc 3 ngànhthực vật bậc cao có mạch khác nhau có tên trong Sách Đỏ Việt Nam (2007),danh lục đỏ IUCN

Xã Thành Công (thuộc Khu BTTN Phia Oắc - Phia Đén), đến nay chưa cócông trình nào nghiên cứu về hệ thực vật và thảm thực vật ở đây Vì vậy, đây làđịa điểm và là đối tượng nghiên cứu của đề tài luận văn thạc sĩ của tác giả

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiêncủa các loài cây gỗ trong các kiểu thảm thực vật tại xã Thành Công (thuộc KhuBTTN Phia Oắc-Phia Đén), huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng, gồm: Thảm

cỏ thấp, Thảm cây bụi (5 năm), Rừng thứ sinh (10 năm), Rừng trồng Thôngnhựa (70 năm)

2.2. Nội dung nghiên cứu

2.2.1. Xác định các kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu

2.2.2. Nghiên cứu đặc điểm chính của 4 kiểu thảm thực vật trong khu vực nghiên cứu

- Đặc điểm về thành phần loài thực vật

- Đặc điểm về thành phần dạng sống

- Đặc điểm về cấu trúc thẳng đứng (sự phân tầng)

- Đặc điểm tái sinh tự nhiên của một số loài cây gỗ gồm số lượng, mật

độ, phân bố và chất lượng cây tái sinh

2.2.3. Đánh giá khả năng tái sinh tự nhiên của 4 kiểu thảm tại khu vực nghiên cứu

2.2.4. Đề xuất một số giải pháp thúc đẩy tái sinh tự nhiên phục hồi thảm thực vật

2.3. Phương pháp nghiên cứu

2.3.1. Phương pháp tuyến điều tra (TĐT)

Sử dụng phương pháp của Hoàng Chung (2008) [12] như sau:

Tuyến điều tra: trước hết là xác định địa điểm nghiên cứu, căn cứ vào bản

đồ của khu vực lập các tuyến điều tra (TĐT) TĐT đầu tiên có hướng vuông góc

với đường đồng mức, các tuyến sau song song với tuyến đầu Cự ly giữa các

tuyến phụ thuộc vào điều kiện địa hình cho phép, khoảng cách thường là 100m, chiều rộng của TĐT là 4m Trên TĐT bố trí ô tiêu chuẩn và ô dạng bản

50m-để xác định thành phần loài, dạng sống thực vật, xác định tên các loài cây

2.3.2. Phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC)

Sử dụng phương pháp OTC của Hoàng Chung (2008) [12]:

Tại mỗi kiểu thảm thực vật, lập 6 OTC, số OTC được bố trí đều ở các vịtrí (đỉnh đồi,sườn đồi, chân đồi)

Diện tích của ô tiêu chuẩn phụ thuộc vào từng kiểu thảm thực vật:

+ Thảm cỏ thấp: OTC có diện tích 1m2 (1m x 1m)

+ Thảm cây bụi: OTC có diện tích 16m2 (4m x 4m)

+ Rừng thứ sinh (10 năm), Rừng trồng Thông nhựa (70 năm): OTC có diện tích 400m2 (20m x 20m)

Đối với rừng thứ sinh và Rừng trồng Thông nhựa, trong mỗi OTC lập 5 ôdạng bản (ODB), mỗi ODB có diện tích 25m2 (5m x 5m) Các ODB được bố trí

ở chỗ giao nhau của hai đường chéo và ở 4 góc vuông của ô tiêu chuẩn (Hình1.1) Tổng diện tích trên các ô dạng bản phải đạt ít nhất 1/3 ô tiêu chuẩn Tổng sốOTC được lập là 24 ô Trong OTC và ODB tiến hành đo chiều cao vút ngọn(Hvn-m) của các loài cây gỗ tái sinh, số lượng loài và mật độ (cây/ha) cây gỗ táisinh, xác định chất lượng cây gỗ tái sinh

20m

20m

Hình 1.1 Sơ đồ OTC và ODB ở rừng thứ sinh và rừng trồng

Thông

Thu thập các số liệu về cây gỗ:

Trong ô tiêu chuẩn thu thập số liệu về số lượng, mật độ (cây/ha), thànhphần loài cây gỗ tái sinh, đo chiều cao vút ngọn (Hvn-m) cây gỗ tái sinh

- Đo chiều cao cây - chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước đo chiều caoBlumeleiss, đo theo nguyên tắc lượng giác (trị số trung bình của 3 lần đo).Những cây có chiều cao vút ngọn (Hvn) từ 4 m trở xuống được đo bằng sào

Cây gỗ tái sinh là những cây có chiều cao trên 20cm, đường kính từ6cm trở xuống

Độ che phủ được quan sát bằng mắt là phần trăm (%) diện tích đất bịthảm thực vật che phủ

Đánh giá độ nhiều của cây thân thảo: Độ nhiều (độ dày rậm) là mức độtham gia của 1 loài thực vật nào đó trong quần xã về số lượng các thể Người ta

đã đưa ra nhiều loại thang thống kê độ nhiều khác nhau; trong luận văn này,chúng tôi sử dụng thang Drude (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) [50] đượctrình bày ở bảng 1.1

Bảng 1.1: Kí hiệu độ nhiều (độ dày rậm) thảm tươi theo Drude

Soc Thực vật gần như khép tán có độ phủ trên 90% diện tích.Cop 3 Thực vật gặp rất nhiều có độ phủ là 90 - 70 % diện tích

Cop 2 Thực vật gặp nhiều có độ phủ là 70 - 50 % diện tích

Cop 1 Thực vật có khá nhiều có độ phủ 50 - 30 % diện tích

Sp Thực vật mọc rải rác phân tán có độ phủ 30 - 10 % diện tíchSol Thực vật gặp rất ít có độ phủ < 10%

Gr Thực vật phân bố không đều, mọc từng nhóm

2.3.3. Phương pháp phân tích mẫu thực vật và đặc điểm cây tái sinh

- Đối với thành phần loài thực vật: Sử dụng phương pháp so sánh hìnhthái, tên các loài thực vật được xác định theo các tài liệu: Danh lục các loàithực vật Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân và CS (2003, 2005) [6]; Tên cây rừngViệt Nam của Bộ NN&PTNT (2000) [7]

- Đối với thành phần dạng sống thực vật: theo phương pháp của Raunkiaer,

1934 (dẫn theo Hoàng Chung (2008) [12]) thực vật thuộc 5 dạng sống:

1. Cây có chồi trên đất (Phanerophytes): Ph

2. Cây có chồi sát mặt đất (Chamephytes): Ch

3. Cây có chồi nửa ẩn (Hemicryptophytes): He

4. Cây có chồi ẩn (Cryptophytes): Cr

5. Cây chồi một năm (Therophytes): Th

- Mật độ cây gỗ tái sinh: N = x 10.000 ni

Trong đó: N: là mật độ cây tái sinh

(cây/ha) n: là số lượng cây tái sinh

s: là diện tích ô điều tra (m2)

10.000 tức 10.000m2 (1ha)

- Xác định tổ thành loài cây tái sinh:

Công thức: n% = x 100

Trong đó: n%: là hệ số tổ thành

ni: là số cây của loài thứ i trong quần xã m: là tổng số loài trong quần xã

+ Nếu Ni 5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành

và đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành sinh thái rừng

+ Nếu Ni < 5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: Nguồn gốc cây được xác định bằngviệc xem xét xem cây con tái sinh được hình thành từ hạt hay chồi Cây cónguồn gốc từ hạt là cây mới hình thành từ cây mầm được nẩy ra từ hạt giống;khác với cây chồi được nẩy ra từ gốc (hoặc rễ) cây mẹ còn sống hoặc đã bị chặt

- Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp:

+ Cây tái sinh có chất lượng tốt: thân thẳng, không cong queo, không cụtngọn, không sâu bệnh, sinh trưởng và phát triển tốt

+ Cây tái sinh có chất lượng xấu: thân cong queo, cụt ngọn, sâu bệnh,sinh trưởng và phát triển kém

+ Còn lại là những cây tái sinh có chất lượng trung bình

- Xác định phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất rừng: sử dụng phươngpháp đo khoảng cách từ một điểm ngẫu nhiên đến 6 cây tái sinh gần nhất Khi

đó phân bố Poisson được sử dụng tiêu chuẩn U của Clark và Evan để đánh giá,khi dung lượng mẫu đủ lớn (n=36)

U tính theo công thức:

Trong đó:

+ : là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất n lần quan sát+ : là mật độ cây tái sinh trên đơn vị diện tích (cây /m2)+ n : là số lần quan sát