Nghiên cứu đặc điểm lâm học của trạng thái rừng IIA và IIB thuộc rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới ở khu vực tiểu khu 111 và tiểu khu 121 thuộc khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa tỉnh đồng nai

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài này được đặt ra nhằm làm rõ tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tình trạng tái sinh tự nhiên và đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng II

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên Phạm Ngọc Hiệp xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn:

- Ban giám hiệu, phòng Sau Đại học, Ban chủ nhiệm Khoa Lâm nghiệp và quý thầy cô của trường Đại học Lâm nghiệp đã truyền đạt cho tôi những kiến thức cần thiết trong quá trình tôi học tập và thực hiện đề tài

- Thầy PGS TS Nguyễn Trọng Bình đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

- Lãnh đạo cùng toàn thể cán bộ, công chức ở cơ quan nơi công tác đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thời gian nghiên cứu thực hiện luận văn tốt nghiệp này

- Gia đình, bạn bè, người thân đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập

Đồng Nai, tháng 10 năm 2016

Phạm Ngọc Hiệp

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu đặc điểm lâm học của trạng thái rừng IIA và IIB thuộc rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới ở Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai” Thời gian nghiên cứu từ tháng 5 năm 2016 đến tháng 10 năm 2016 Mục tiêu của đề tài là xác định những đặc điểm lâm học của trạng thái rừng IIA và IIB thuộc kiểu Rkxđể làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng những phương thức quản lý rừng Để giải quyết mục tiêu nghiên cứu, số liệu thu thập là 6 ô mẫu điển hình với kích thước 2.500

m2 và 100 ô dạng bản với kích thước 16 m2

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trạng thái rừng IIA và IIB thuộc rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới ở KBTTNVH Đồng Nai bắt gặp tương ứng 60 và 48 loài cây gỗ Số loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế ở cả hai trạng thái rừng IIA và IIB dao động từ 7 – 8 Số loài cây gỗ bắt gặp nhiều nhất ở lớp H < 10 m đối với trạng thái rừng IIA và lớp H = 10 – 20 m đối với trạng thái rừng IIB Phân bố N/D của hai trạng thái rừng IIA và IIB đều có dạng 1 đỉnh bất đối xứng Đỉnh đường cong phân bố N/D

ở trạng thái rừng IIA rơi vào cấp D = 10 cm, còn trạng thái rừng IIB ở cấp D = 12 cm Tiết diện ngang và trữ lượng gỗ thân cây của trạng thái rừng IIA tập trung nhiều nhất

ở nhóm D = 10 – 20 cm Trái lại, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ thân cây của trạng thái rừng IIB tập trung nhiều nhất ở nhóm D = 20 – 30 cm Tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB diễn ra liên tục dưới tán rừng Mật độ cây tái sinh của cả hai trạng thái này khá cao, nhưng tập trung phần lớn ở cấp H < 100 cm Phần lớn cây tái sinh có nguồn gốc hạt, chất lượng tốt và đủ thay thế lớp cây mẹ Tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA tốt hơn so với trạng thái rừng IIB Những thành phần đa dạng loài cây

gỗ (N, S, d, J’, H’ và Simpson) ở trạng thái rừng IIA cao hơn so với trạng thái rừng IIB Chỉ số đa dạng Beta của trạng thái rừng IIB lớn hơn so với trạng thái rừng IIA

SUMMARY

The thesis “Study on sylvicultural charecteristics of IIA and IIB forest states in tropical evergreen moist close forest type in the cultural and natural conservational region of Dong Nai” Study period from May 2016 to November 2016 The objective

of this study was to determine sylvicultural characters of IIA and IIB forest states in tropical evergreen moist close forest type to base for forest management To address the objectives, author used 6 sample plots with size 2.500 m2 and 100 sample plots with size 16 m2

Research results have shown that, IIA and IIB forest states in evergreen tropical moist forest in the cultural and natural conservational region of Dong Nai caught respectively 60 and 48 species of tree The number of dominant and codominant in both forest IIA and IIB states varies from 7-8 Number of tree species caught in the class H < 10 m with respect to the states of the forest IIA and H = 10-20

m with respect to the states of the forest IIB Diametter distribution os two forest states IIA and IIB are asymmetric 1 top form The distribution curves N/D in the IIA forest state fall into level D = 10 cm, while the IIB forest state in level D = 12 cm Basal area and stem wood reserves of IIA forest state is most concentrated in the group D = 20 - 40 cm In contrast, basal area and stem wood reserves of IIB forest statemost concentrated in group D = 10-20 cm Natural regeneration of IIA and IIB forest states are continuous Tree regeneration densities of both this states is quite high, but focus most at level H < 100 cm In both forest staes, mostly seed native regeneration and good quality The tree species diversity componentes (N, S, d, J ', H' and Simpson) in IIA forest states higher than IIB forest states Beta diversity index of IIA forest states larger than IIB forest states

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU IX

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Trên thế giới 2

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 2

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 6

1.2 Ở Việt Nam 8

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 8

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 12

1.3 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 15

1.3.1 Phân tích tổ thành quần xã thực vật 16

1.3.2 Phân tích đa dạng loài cây gỗ 17

1.4 Phương pháp thu mẫu trong nghiên cứu lâm học 17

1.5 Một số nghiên cứu về rừng ở miền Đông Nam Bộ 18

1.6 Thảo luận 19

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 20

2.1.1 Mục tiêu tổng quát 20

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 20

2.2 Đối tượng nghiên cứu 20

2.3 Phạm vi nghiên cứu 20

2.4 Nội dung nghiên cứu 20

2.4.1 Tổ thành loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB 20

2.4.2 Cấu trúc của trạng thái rừng IIA và IIB 20

2.4.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB 20

2.4.4 Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB 20

2.5 Phương pháp nghiên cứu 20

2.5.1 Phương pháp luận 20

2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu 21

2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu 22

2.5.4 Công cụ tính toán 25

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 26

3.1 Quá trình hình thành xã Mã Đà 26

3.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 26

3.2.1 Vị trí địa lý 26

3.2.2 Địa hình 26

3.2.3 Khí hậu, thủy văn 26

3.2.4 Kinh tế - xã hội 28

3.2.5 Đặc điểm tài nguyên rừng 29

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Tổ thành loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB 30

4.1.1 Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA 30

4.1.2 Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIB 35

4.2 Cấu trúc của trạng thái rừng IIA và trạng thái rừng IIB 40

4.2.1 Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm D 40

4.2.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính 42

4.2.3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 47

4.2.4 Phân bố số loài cây gỗ theo lớp chiều cao 51

4.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB 53

4.3.1 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA 53

4.3.2 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIB 58

4.3.3 So sánh tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB 61

4.4 Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB 63

4.4.1 Đa dạng loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA 63

4.4.2 Đa dạng loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIB 65

4.4.3 So sánh đa dạng loài cây gỗ giữa trạng thái rừng IIA và IIB 68

Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 69

5.1 Kết luận 69

5.2 Tồn tại 69

5.3 Kiến nghị 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤ LỤC 73

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ

Dmax - Dmin Biên độ biến động đường kính thân cây

Hmax - Hmin Biên độ biến động chiều cao thân cây

Nlt Tần số cây lý thuyết theo các cấp đường kính

Ntl Số cây tích lũy theo các cấp đường kính

G (m2/ha) Tiết diện ngang lâm phần

V (m3/ha) Thể tích thân cây

Beta - Whittaker Chỉ số đa dạng Beta của Whittaker

Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIB thuộc Rkx ở

4.12 Đặc trƣng phân bố N/D của trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 0,25 ha 42 4.13 Mô hình phân bố N/D của trạng thái rừng IIA Đơn vị tính: 1 ha 43 4.14 Mô hình phân bố N/D của trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 1 ha 44 4.15 Ƣớc lƣợng số cây theo cấp D đối với trạng thái rừng IIA

4.24 Phân bố số loài cây gỗ theo các lớp H ở trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 0,25 ha 52 4.25 Tổ thành cây tái sinh của trạng thái rừng IIA Đơn vị tính: 1,0 ha 54 4.26 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao đối với trạng thái rừng IIA Đơn vị tính: 1,0 ha 55 4.27 Nguồn gốc cây tái sinh của trạng thái rừng IIA Đơn vị tính: 1,0 ha 56 4.28 Chất lƣợng cây tái sinh của trạng thái rừng IIA Đơn vị tính: 1,0 ha 57 4.29 Tổ thành cây tái sinh của trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 1,0 ha 58 4.30 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao đối với trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 1,0 ha 58 4.31 Nguồn gốc cây tái sinh của trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 1,0 ha 59 4.32 Chất lƣợng cây tái sinh của trạng thái rừng IIB Đơn vị tính: 1,0 ha 60 4.33 Phân bố cây tái sinh theo cấp H của trạng thái rừng IIA và IIB Đơn vị tính: 1 ha 61 4.34

Nguồn gốc cây tái sinh của trạng thái rừng IIA và trạng thái rừng

4.40 Đa dạng loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIB theo nhóm D 66 4.41 Đa dạng loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIB theo lớp H 66 4.42 So sánh đa dạng loài cây gỗ giữa hai trạng thái rừng IIA và IIB Diện

4.7 Đồ thị biểu diễn phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao đối

4.8

4.8 Đồ thị biểu diễn phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao đối

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới (Rkx) ở Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa (KBTTNVH) Đồng Nai là nguồn tài nguyên thiên nhiên có ý nghĩa to lớn về kinh tế, quốc phòng, bảo tồn thiên nhiên và văn hóa Hiện nay kiểu Rkx tại khu vực này có diện tích 27.497 ha, che phủ khoảng 83,4 % diện tích đất tự nhiên [13] Kiểu Rkx này

có khoảng 900 loài cây gỗ phân bố trong 77 họ [4, 17, 18, 19]

Kiểu Rkx ở KBTTNVH Đồng Nai bao gồm nhiều trạng thái rừng khác nhau; trong đó hai trạng thái rừng IIA và IIB theo phân chia trạng thái rừng của Loeschau (1966)[15] là đối tượng cần được nuôi dưỡng Để nuôi dưỡng tốt những trạng thái rừng này, khoa học và thực tiễn cần phải có những kiến thức tốt về tổ thành rừng, cấu trúc và tình trạng tái sinh rừng Mặt khác, để bảo tồn rừng, khoa học và thực tiễn cũng cần phải hiểu rõ về đa dạng loài cây gỗ của hai trạng thái rừng này Thế nhưng, cho đến nay khoa học và thực tiễn vẫn chưa có những hiểu biết đầy đủ về tổ thành loài cây

gỗ, cấu trúc rừng, tình trạng tái sinh và đa dạng loài cây gỗ đối với hai kiểu trạng thái rừng này

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài này được đặt ra nhằm làm rõ tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, tình trạng tái sinh tự nhiên và đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB thuộc kiểu Rkx ở KBTTNVH Đồng Nai

2 Ý nghĩa của đề tài

(1) Về lý luận, đề tài cung cấp những thông tin để làm rõ đặc điểm lâm học của kiểu rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà tỉnh Đồng Nai

(2) Về thực tiễn, đề tài cung cấp những thông tin để làm cơ sở cho việc xây dựng những biện pháp quản lý rừng

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

1.1.1.1 Quan niệm về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường sống Nghiên cứu cấu trúc rừng để tìm hiểu những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần

xã, từ đó có cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp, là rất cần thiết [3]

Quần xã thực vật rừng (QXTVR) là một tập hợp gồm các quần thể thực vật rừng cùng sống trong một vùng lãnh thổ (hay sinh cảnh) nhất định, được hình thành trong quá trình lịch sử lâu dài, chúng có liên hệ với nhau bởi những đặc trưng chung

về mặt sinh thái học Các đặc trưng đó là của chung quần xã, không đại diện cho từng loài, ở các loài riêng biệt không có [3]

Nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng hợp lý là cơ sở quan trọng nhất

để phát huy tối ưu hiệu ích của rừng Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc nằm ngang, cấu trúc thẳng đứng và cấu trúc tuổi Tổ thành loài và tuổi cây quyết định phân bố thẳng đứng, cấu trúc tổ thành và tuổi lại do tỷ lệ số loài cây của quần xã thực vật, nguồn gốc cây và thời gian nuôi dưỡng quyết định Cấu trúc rừng tự nhiên lại dựa vào nhân tố tự nhiên, nhưng cũng thông qua một loạt các biện pháp tác động của con người để thực hiện một

số sự khống chế hiệu quả hơn

1.1.1.2 Các hướng nghiên cứu về cấu trúc rừng

Hiện nay, trên thế giới có 3 khía cạnh chính được đề cập khi nghiên cứu

về cấu trúc rừng gồm:

- Nghiên cứu cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

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

xử lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới như phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927), phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), T.S.S của Nigeria (1944, 1961) [21] (Chưa thấy có phần Tài liệu tham khảo)

Baur G.N (1962) [21] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó

đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh

áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt: “Mục tiêu thứ nhất là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng Mục tiêu thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái rừng ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó” Từ đó, tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản

là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa

Catinot (1965) [28] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến…

Odum E.P (1971) [54] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, Evans, J (1984) [52] xác định cơ tới 70 – 100 loài cây gỗ trên 1 ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài

- Nghiên cứu mô tả hình thái và định lượng cấu trúc rừng

Kraft (1884) [10] đã tiến hành phân chia những cây rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của 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

Richards P W (1952) [55] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thái Theo tác giả này, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”

Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Richards (1952) [55] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 – 12m, 12 – 18m, 18 - 24m,

24 - 30m, 30 - 36m và 36 - 42m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao Odum E.P (1971) [54] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả

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 phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sữ dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng

Raunkiaer (1934) [33] đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964),…và để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm

độ nhiều và cách xác định Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ sở sinh thái nên được đề tài lựa chọn và vận dụng

Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần Rollet B.L (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất, Belly (1973) sự dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông,… Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phương pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hướng này không được vận dụng trong đề tài

- Nghiên cứu phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo

Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Shimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973)… Nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này, khi nghiên cứu

ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách khỏi hoàn cảnh sinh thái của nó,

từ đó hình thành xu hướng phân loại rừng theo ngoại mạo sinh thái

1.1.1.3 Tồn tại nghiên cứu cấu trúc rừng

Trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung, rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, chưa thấy công trình nào nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên làm nổi bật những đặc điểm khác biệt về cấu trúc của loại rừng này so với các loại rừng khác Do đó, sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh vẫn còn nhiều vấn đề chưa được làm sáng tỏ

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

1.1.2.1 Quan niệm về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện đặc trưng của tái sinh rừng là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở các nơi có hoàn cảnh rừng Vì vậy, tái sinh rừng, hiểu theo nghĩa hẹp, là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong quần lạc sinh vật (thực vật, động vật, vi sinh vật), đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng và làm thay đổi cả quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái Do đó, tái sinh rừng có thể hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng Tái sinh rừng thúc đẩy việc hình thành cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục và do đó bảo đảm cho việc sử dụng rừng thường xuyên

1.1.2.2 Các hướng nghiên cứu về tái sinh rừng

Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành lâm nghiệp của thế

giới đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế Nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) [21] đã gọi là “bệnh

sởi trồng rừng” do thiếu sinh tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học đã nghĩ tới

việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên

Khi đề cập vấn đề điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ô đo đếm tra tái sinh

có diện tích từ 1 đến 4m2 diện tích ô điều tra nhỏ nên việc đo đếm gặp nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng

Trong phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945) [21], nhiệm

vụ đầu tiên được ghi trong lịch trình là điều tra tái sinh theo ô vuông 1/1000 mẫu Anh (4 m2) để biết xem tái sinh có đủ hay không và sau đó mới tiến hành các tác động tiếp theo

Richards P.W (1952) [55] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1955) [52] 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

Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới châu Á như Bara (1954), Budowski (1956), có nhận định, dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết Nhờ những nghiên cứu này nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể

Van Steenis (1956) [57] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống) Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây

bụi, thảm tươi được đề cập thường xuyên Baur G.N, (1962) [21] cho rằng, trong rừng nhiệt đới 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 Ngoài ra, các tác giả nhận định, thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng

và phát triển của cây tái sinh Mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ 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 lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp

Như trên đã đề cập, mục tiêu thứ hai của các tác động xử lý ở rừng mưa nhiệt đới là tạo lập tái sinh bằng mọi cách nhằm thực hiện tái sinh thành công Việc áp dụng hàng loạt các biện pháp kỹ thuật nhằm gây dựng và duy trì lớp cây tái sinh trong tình trạng lành mạnh, đựa lớp cây tái sinh này tới tuổi thành thục được coi là nền tảng của một phương thức lâm sinh

1.1.2.3 Tồn tại nghiên cứu về tái sinh rừng

Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng Đó là những cơ sở để lựa chọn cho việc nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng trong đề tài này Việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên là việc làm hết sức quan trọng nên đối với từng đối tượng cụ thể, cần có những phương pháp nghiên cứu phù hợp

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Trong nhiều năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp Tuy nhiên cấu

trúc rừng là một vấn đề có nội dung phong phú và đa dạng, nên ở đây, chỉ những cấu trúc liên quan đến đề tài mới được đề cập

Trần Ngũ Phương (1970) [25], đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của những thảm thực vật trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành thông qua đó một số quy luật được phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất

Những công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là công trình của tác giả sau: Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ thống 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 đồ thân cây đứng ở Việt Nam Nguyễn Hải Tuất (1975) 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

Thái Văn Trừng (1978) [33], đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B), và tầng cỏ quyết (C) Việc áp dụng phương pháp vẽ

"Biểu đồ phẫu diện" sau khi đã đo chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân

cây, bề rộng và bề dày tán lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn theo Richards và Davis (1934) đã thể hiện khá rõ

sự phân chia theo tầng của thực vật trong hệ sinh thái rừng Bên cạnh đó, tác giả còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của nền đất đá của tầng ưu thế, hinh thái sinh lá và trạng mùa của tán lá Như vậy, các vấn đề cấu trúc rừng được vận dụng trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát quần thể

Nguyễn Văn Trương (1983) [34], 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 Với những kết quả nghiên cứu của những tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) [27], 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 phân tầng và rõ rệt ( khi 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) [16], đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm của 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) [8], đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng IIA và IIIA1 ở lâm

trường Sông Đà - Hoà Bình Nguyễn Tiến Duy (2011) “Nghiên cứu đặc điểm

cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật rừng tại Khu Bảo tồn Thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai” Đã khái quát được đặc điểm quần xã thực vật

rừng, đặc điểm cấu trúc tầng cây cao, đặc điểm tái sinh rừng, và xác định các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh tự nhiên tại rừng mưa nhiệt đới thuộc Khu bảo tồn sinh quyển Đồng Nai (Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai cũ) ở các trạng thái IIA, IIB, IIIA1 Các nghiên cứu này sẽ được đề tài nghiên cứu xem xét

và lựa chọn để vận dụng vào các nội dung nghiên cứu

Như vậy, quá trình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam đã có những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả nghiên cứu cũng như trong sản xuất kinh doanh rừng Tuy nhiên các nghiên cứu cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật liên kết cấu thành lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường thiếu các yếu tố sinh thái chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định và lâu dài Bởi lẽ bản chất của các biện pháp

kỹ thuật lâm sinh là giải quyết những mâu thuẫn sinh thái phát sinh trong quá trình sống giữa các cây rừng và giữa chúng với môi trường Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng

một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học

và sản lượng

- Nghiên cứu xác định cấu trúc chuẩn/ ổn định cho rừng

Cho đến nay đã có nhiều thuật ngữ được sử dụng để chỉ mô hình cấu trúc rừng mong muốn Có thể liệt kê một số thuật ngữ thường được sử dụng như sau:

+ Lâm phần chuẩn (Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1993, 1997)

+ Sản lượng ổn định (Bảo Huy, 2002)

+ Cấu trúc rừng lý tưởng (Nguyễn Hồng Quân, 2004)

+ Cấu trúc chuẩn, cấu trúc hợp lý, cấu trúc rừng ổn định (Phạm Văn Điển, 2005, 2006, 2007)

+ Cấu trúc rừng ổn định (Bảo Huy, 2005, 2006, 2007; Nguyễn Hồng Quân, 2006)

+ Rừng ổn định, rừng mong muốn (Cục Lâm nghiệp, 2007)

Cách hiểu về thuật ngữ cấu trúc rừng mong muốn luôn phụ thuộc vào mục đích, yêu cầu kinh doanh và tình hình thực tiễn

Bảng 1.1 Cách hiểu về mô hình cấu trúc mong muốn theo mục đích kinh doanh rừng

(dẫn theo Phạm văn Điển, 2006, 2007)

Rừng đặc dụng - bảo tồn

nguyên vẹn hệ sinh thái

rừng

Rừng chuẩn, rừng mẫu, rừng lý tưởng

Là rừng tốt nhất trong tự nhiên, có thể đạt cao đỉnh khí hậu, đã được khắc phục nhược điểm

(2)- Là mô hình chỉ rõ cấu trúc của rừng cần đạt đến ở một thời điểm nào

đó trong quá trình phát triển/diễn thế đi lên rừng mà việc tác động vào rừng cần phải căn cứ vào cấu trúc này để dẫn dắt rừng phát triển liên tục, không bị suy giảm về số lượng và chất lượng rừng

Rừng phòng hộ

Rừng định hướng, rừng

ổn định, rừng mong muốn

Là mô hình chỉ rõ cấu trúc rừng cần đạt đến để đáp ứng được các yêu cầu phòng

hộ - hoặc phòng hộ - kinh tế

Điểm chung là việc thiết lập các mô hình cấu trúc rừng mong muốn đều nhằm hướng tới quản lý rừng bền vững Việc xác định rõ các tiêu chuẩn của rừng cần đạt được hay mong muốn hướng tới là vấn đề được các nhà khoa học trên thế giới sớm quan tâm với học thuyết rừng tiêu chuẩn đã được đưa ra từ trước thế kỷ XIX Theo lý luận rừng tiêu chuẩn, khi cấu trúc vốn rừng bảo đảm sản xuất liên tục trong những điều kiện kinh tế có lợi nhất thì vốn sản xuất được gọi là vốn chuẩn Những đặc trưng về cấu trúc, độ lớn của vốn chuẩn này là những đặc trưng chuẩn Dựa vào đó, các mô hình rừng chuẩn, rừng mẫu đã được các nhà khoa học trên thế giới thiết lập để đáp ứng mục tiêu quản lý bền vững tài nguyên rừng Đến nay đã có trên 30 kiểu mô hình rừng bền vững đang phát triển tại 15 quốc gia, chiếm diện tích hơn 25,6 triệu ha Tiếp cận mô hình rừng bền vững đã không chỉ chứng tỏ sự thành công rộng lớn cả về mặt địa lý và văn hóa mà còn cho thấy tầm ảnh hưởng và hiệu quả mang tính toàn cầu

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Khi bàn về vấn đề tái sinh rừng trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan (1964) [18], 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

Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1968, Viện điều tra - Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh rừng tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh rừng ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết quả điều tra tái sinh rừng, dựa vào mật độ tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) [14], đã phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ taí sinh tương ứng trên 12.000 c/ha, 8.000 - 12.000 c/ha, 4.000 - 8.000 c/ha, 2.000 - 4.000 c/ha và dưới 2000 c/ha Nhìn chung nghiên cứu này chỉ mới chú trọng đến

số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng từ kết quả điều tra

trên, Vũ Đình Huề (1975) [15], đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh rừng tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh rừng của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành tầng cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loại cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng Những nhận xét sẽ được đề tài vận dụng trong việc đánh giá mật độ tái sinh rừng và so sánh tổ thành tầng cây tái sinh với

tổ thành cây cao tại các QXTV nghiên cứu có thể nhận biết chiều hướng phát triển của rừng trong tương lai

Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [33], đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh Theo tác giả, ánh sáng là nhân tố khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh và thứ sinh

Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) [30] làm sáng tỏ Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều ở các lỗ trống khác nhau Lỗ trống ngày 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 Đây là một trong những đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới Trong một số 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) [5], 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 cho các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu Trần Cẩm Tú (1988) [29], đã tiến hành nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên sau khai thác chọn ở Hương Sơn, Hà Tĩnh và rút ra kết luận: 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, phải chủ động điều tiết tầng tán của cây rừng, đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên toàn bộ diện tích, trước khi khai thác, cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt cây gieo giống, phát dọn cây leo cây bụi và sau khi khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng

Trần Ngũ Phương (2000) [26], 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 có một tầng thì trong khi nó già cỗi thì một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế nó sau khi tiêu vong, hoặc cũng có thể là 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" Tuy nhiên sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu quy luật phát triển của các loại hình tự nhiên, xây dựng bảng cân đối giữa một bên là mặt thoái hoá và một bên là mặt phục hồi tự nhiên,

tác giả này và các cộng tác viên đã kết luận: "Mặt phục hồi tự nhiên không bao

giờ phân bố được với mặt thoái hoá về số lượng cũng như chất lượng, nên muốn đảm bảo cho đất nước một độ che phủ thích hợp, chúng ta không thể trông cậy vào quy luật tái sinh tự nhiên mà chỉ có thể đi theo con đường tái sinh nhân tạo,

và phương thức chặt tỉa kết hợp với tái sinh tự nhiên hiện nay phải bị lên án"

Hoàng Kim Ngũ (1990 - 1998) đã nghiên cứu đặc điểm sinh vật học và khả năng gây trồng các loài cây như Nghiến, Mạy sao, Trai lý, Hoàng đàn, Mắc rạc trên núi đá vôi ở Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Cạn [24], Tác giả này đã xác định được một số đặc điểm sinh thái về đề xuất kỹ thuật gây trồng các loại cây này ở địa phương trên Từ năm 1999 tác giả đã tiến hành gây trồng các loại cây này trên đất đá vôi ở một số nơi khác ở Cao Bằng, Bắc Cạn, Lạng Sơn và các

tỉnh vùng phía Tây Bắc.Tuy nhiên do còn đang trong thời gian thử nghiệm nên đây chỉ là những khẳng định ban đầu về khả năng thành công trên các mô hình phục hồi rừng, đặc biệt là các mô hình ở vùng Tây Bắc

Nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại một số địa phương thuộc tỉnh Hòa Bình, Bùi Thế Đồi (2002) [42] đã chỉ ra được một số đặc điểm về cấu trúc và tái sinh quần xã thực vật rừng tại các trạng thái rừng khác nhau và đưa ra phương pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi và phát triển rừng tại những địa phương được nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu còn có nhiều hạn chế do chưa thực sự điều tra tỷ mỷ về những trạng thái rừng nơi này, đề tài mới chỉ nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên nên chưa phản ánh hết được sự phụ thuộc của lớp cây tái sinh vào điều kiện bên ngoài, chưa nghiên cứu tổng hợp của các nhân tố sinh thái tới tái sinh tự nhiên

Tóm lại, trong thời gian qua, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng đã trở thành những vấn đề trọng tâm của các nghiên cứu về rừng Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên

và đề xuất các biện pháp kỹ thuật hợp lý cho những đối tượng rừng tự nhiên còn

ít được nghiên cứu đầy đủ và toàn diện

1.3 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng biểu thị sự tổ chức và sắp xếp của các thành phần thực vật theo không gian và thời gian (Nguyễn Văn Thêm, 2002 [23]) Cấu trúc rừng nhiệt đới có thể được mô tả bằng những trắc đồ dọc và ngang (Richards, 1965[18]; Baur (1979)[1]) Sau này nhiều nhà lâm học Việt Nam cũng đã ứng dụng phương pháp này

để mô tả cấu trúc rừng nhiệt đới ở Việt Nam (Lâm Xuân Sanh, 1985 [21]; Thái Văn Trừng, 1999 [26]; Nguyễn Ngọc Lung, 1989 [16]; Nguyễn Văn Thêm, 2002 [22]) Phương pháp trắc đồ rừng có nhược điểm là không định lượng được những đặc trưng cấu trúc rừng Để khắc phục nhược điểm này, nhiều nhà lâm học đã ứng dụng toán học

để mô tả cấu trúc rừng Meyer đã mô tả phân bố đường kính thân cây (N/D) của rừng

tự nhiên bằng hàm số mũ có dạng y = k*exp(-αx); trong đó y là tần số, x là đường

kính, k và α là tham số, e là cơ số neper (Nguyễn Hải Tuất, 1982 [27]; Nguyễn Văn Trương, 1983 [28]) Rollet (1971) đã mô tả phân bố N/D bằng hàm Weibull (dẫn theo Nguyễn Văn Trương, 1983 [28]) Đổng Sĩ Hiền (1974) (Dẫn theo Nguyễn Hải Tuất,

1982 [27]) đã sử dụng hàm phân bố Meyer và hệ đường cong Poisson và Pearson để nắn phân bố N/D đối với rừng tự nhiên Nguyễn Văn Trương (1983)[28] đã mô tả cấu trúc rừng hỗn loài nhiệt đởi ở Việt Nam bằng những hàm phân bố xác suất khác nhau Nguyễn Hải Tuất (1982)[27] đã sử dụng phân bố khoảng cách để mô tả cấu trúc N/D của rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác

bố của loài cây gỗ tuân theo luật ngẫu nhiên Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1999)[26]

đã xác định tổ thành rừng theo giá trị trung bình của ba tham số N%, G% và thể tích thân cây tương đối (V%) Dựa theo ba tham số này, ông đã được phân chia những quần xã thực vật (QXTV) thành những quần hợp, ưu hợp và phức hợp Quần hợp thực vật là QXTV có tỷ lệ cá thể (hoặc thể tích) của 1-2 loài cây gỗ ưu thế chiếm trên 90%

số lượng cá thể (hoặc thể tích) của các loài cây trong thảm thực vật Ưu hợp thực vật là QXTV có tỷ lệ cá thể của dưới 10 loài cây ưu thế chiếm 40 - 50% tổng số lượng cá thể của các loài Phức hợp thực vật là QXTV có độ ưu thế của các loài cây phân hóa không rõ

Tổ thành cây bụi được xác định dựa theo thành phần loài và độ phong phú của loài Độ phong phú của loài được đánh giá dựa theo chiều cao và độ che phủ của tán lá trên mặt đất Độ phong phú của thảm cỏ được đánh giá theo phần trăm độ che phủ của thảm cỏ trên mặt đất Theo Druze (Nguyễn văn Thêm, 2002, 2010 [23, 24]), độ che phủ của thảm cỏ được phân chia thành 7 cấp (Un = 0,2%, Sol < 1%, Sp 1 – 4%, Cop1

= 5 – 20%, Cop2 = 21 – 50%, Cop3 = 51 – 75% và Soc = 76 – 100%)

1.3.2 Phân tích đa dạng loài cây gỗ

Hiện nay đa dạng sinh vật là mối quan tâm lớn đối với mỗi quốc gia Nguyên nhân là vì đa dạng sinh vật có ý nghĩa lớn đối với quy hoạch rừng, bảo tồn đa dạng sinh vật, đời sống cộng đồng và kinh tế Đa dạng sinh vật trong một cảnh quan hay một khu vực địa lý nhất định là đa dạng gamma (γ) Đa dạng gamma bao gồm đa dạng alpha (α) và đa dạng beta (β) Đa dạng alphalà đa dạng sinh vật trong một vi môi trường sống nhất định hoặc một ô mẫu nhất định Đa dạng alpha được xác định bằng những chỉ số đa dạng loài bình quân trong một quần xã sinh vật nhất định Đa dạng betalà đa dạng loài của nhiều quần xã sinh vật trong những môi trường khác nhau Đa dạng beta được xác định bằng cách gộp chung nhiều quần xã trong những môi trường khác nhau Đa dạng sinh vật phụ thuộc vào vị trí địa lý (vĩ độ, kinh độ), độ cao địa hình, khí hậu, thời gian hình thành môi trường, những rối loạn trong môi trường, cấu trúc và diễn thế của quần xã…Đa dạng sinh vật của một khu vực nào đó được xác định thông qua ba số đo: sự giàu có về loài, đa dạng loài và phân bố độ phong phú hay độ

ưu thế của loài Sự giàu có về loài của quần xã được biểu thị bằng số loài bắt gặp và có thể được đo bằng chỉ số của Margalef và chỉ số Menhinick Đa dạng loài thường được

đo bằng các chỉ số của Simpson (1949), Shannon-Weiner (1948, 1949), McIntosh (1967), Berger-Parker (1970), Hill (1973) và Brillouin Chỉ số ưu thế Simpson được sử dụng để xác định đa dạng sinh vật của những quần xã sinh vật ở một môi trường nhất định (đa dạng Alpha) Chỉ số đa dạng Shannon – Weiner được sử dụng để so sánh đa dạng giữa những môi trường sống khác nhau (đa dạng Beta) Phân bố độ phong phú của các loài trong quần xã (chỉ số đồng đều) có thể được đo đạc bằng các chỉ số Shannon-Weiner (1948), Simpson (1949), Pielou (1969), Hill (1973) và Heip (1974); trong đó hai chỉ số thông dụng nhất là Shannon-Weiner và Pielou Những chỉ số này

đã được sử dụng rộng rãi trong sinh thái học và cũng đã được xây dựng thành phần mềm tính toán trong các gói thống kê (Kimmins, 1998; dẫn theo Nguyễn Văn Thêm,

2002 [23])

1.4 Phương pháp thu mẫu trong nghiên cứu lâm học

Đặc trưng lâm học của QXTV được báo cáo tùy thuộc vào phương pháp thu mẫu (Nguyễn Văn Thêm, 2010 [24]) Ở Việt Nam, khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên hỗn loài, nhiều nhà lâm học (Thái Văn Trừng (1999)[26]; Nguyễn

Văn Trương (1983)[28]; Vũ Tiến Hinh, 1991 [10]; Nguyễn Văn Thêm, 1993 [22]) đã

sử dụng kích thước ô mẫu thay đổi từ 0,1 – 1,0 ha để phân tích đặc trưng lâm học của các QXTV rừng Trong lâm học, người ta thường sử dụng ô mẫu với dạng hình chữ nhật và được bố trí điển hình hay hệ thống (Thái Văn Trừng, 1999 [26]; Nguyễn Văn Thêm, 2010 [24]) Mặc khác, cùng một đối tượng nghiên cứu nhưng kết quả nghiên cứu có thể được báo cáo khác nhau Điều đó có liên quan đến phương pháp thu mẫu và phương pháp phân tích số liệu (Thái Văn Trừng, 1999 [26]; Nguyễn Văn Thêm, 2010 [24]) Vì thế, khi phân tích QXTV, nhà nghiên cứu cũng cần phải có những quy ước rõ: (a) kích thước ô mẫu và phương pháp bố trí ô mẫu; (b) những tài liệu dùng để nhận biết thành phần cây gỗ, kiểu rừng, kiểu QXTV, khí hậu, lập địa, địa hình, loại đất; (c) cây lớn (cây trưởng thành) và cây tái sinh; (d) vị trí đo đường kính trên thân cây (D, cm) và Dmin bắt đầu đo đối với cây lớn; (e) phân cấp chiều cao (H, m) cây lớn và cây cây tái sinh; (g) đơn vị đo đếm các chỉ tiêu và độ chính xác…

Một đặc tính quan trọng của rừng mưa nhiệt đới là tính không thuần nhất theo không gian và thời gian Vì thế, cùng một kiểu rừng giống nhau, nếu đối tượng và ranh giới hay vị trí thu mẫu khác nhau, thì kết quả báo cáo cũng khác nhau Do đó, khi báo cáo về đặc điểm lâm học của rừng, nhà nghiên cứu cần phải định nghĩa chính xác kiểu rừng, điều kiện môi trường và vị trí thu mẫu (Thái Văn Trừng, 1999 [26])

1.5 Một số nghiên cứu về rừng ở miền Đông Nam Bộ

Rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới ở miền Đông Nam Bộ đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà lâm học (Thái Văn Trừng, 1985 [25]; Vũ Xuân Đề, 1985, 1989 [3, 4]; Nguyễn Minh Đường (1985) [5]; Nguyễn Lương Duyên, 1985 [6]; Lê văn Mính, 1985 – 1986 [17, 18, 19]; Lâm Xuân Sanh (1985)[21]; Nguyễn Văn Thêm, 1993[22]) Theo Thái Văn Trừng (1999)[26], kiểu rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở miền Đông Nam Bộ có thể được phân chia thành nhiều kiểu phụ; trong đó có kiểu phụ miền thực vật thân thuộc với khu hệ thực vật Malaysia – Indonesia, ưu hợp ưu thế cây họ Sao – Dầu Nguyễn Lương Duyên (1985)[6] và Vũ Xuân Đề (1989)[4] đã thử nghiệm trồng rừng hỗn giao giữa Dầu rái, Sao đen và Dầu song nàng với Đậu chàm và Muồng đen theo mô hình đề xuất của P Maurand (1952)

1.6 Thảo luận

Rừng tự nhiên bao gồm nhiều đặc trưng khác nhau Tuy vậy, phần lớn những nghiên cứu về các QXTV rừng đều tập trung làm rõ điều kiện hình thành (khí hậu - thủy văn, địa hình, đất, khu hệ thực vật…), tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, diễn thế và tình trạng tái sinh của QXTV (Thái Văn Trừng, 1999[26]; Phùng Ngọc Lan, 1986)[14]) Do những giới hạn về điều kiện nghiên cứu, đề tài luận văn này chỉ nghiên cứu tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, đa dạng loài cây gỗ và tình trạng tái sinh của trạng thái rừng IIA và IIB theo phân chia trạng thái rừng của Loeschau (1966) Những thông tin này là cơ sở khoa học cho việc xây dựng những phương thức lâm sinh và quản lý rừng

Trong lâm học, tổ thành loài cây gỗ (IVI%) có thể được xác định theo nhiều chỉ tiêu khác nhau như N%, G%, V% Trong nghiên cứu này, tổ thành loài cây gỗ được xác định theo chỉ số IVI% của Thái Văn Trừng (1999)[26] Bởi vì những loài cây gỗ của hai trạng thái rừng IIA và IB có kích thước nhỏ, nên những cây gỗ trưởng thành (cây gỗ lớn) được thống kê từ D ≥ 6 cm Cây tái sinh được thống kê từ H = 10 cm đến

D < 6 cm Đa dạng loài cây gỗ được xác định thông qua ba thành phần: sự giàu có về loài, đa dạng loài và mức độ đồng đều về độ phong phú của các loài Sự giàu có về loài được xác định theo chỉ số Margalef Đa dạng loài cây gỗ được xác định theo chỉ

số ưu thế Simpson và chỉ số đa dạng Shannon-Weiner Chỉ số đồng đều được đo bằng chỉ số Pielou Sự tương đồng giữa thành phần cây mẹ và cây tái sinh được đánh giá theo hệ số tương đồng của Sorensen (CS)

Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là trạng thái rừng IIA và IIB thuộc Rkx ở KBTTNVH Đồng Nai Hai trạng thái rừng này phân bố ở tiểu khu 111 và tiểu khu 121 thuộc phân khu phục hồi sinh thái

2.3 Phạm vi nghi n cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là tổ thành loài cây gỗ, đa dạng loài cây gỗ, cấu trúc và tình trạng tái sinh tự nhiên đối với hai trạng thái rừng IIA và IIB thuộc Rkx

2.4 Nội dung nghiên cứu

2.4.1 Tổ thành loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB

2.4.2 Cấu trúc của trạng thái rừng IIA và IIB

a) Kết cấu mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng gỗ theo nhóm D

b) Phân bố số cây theo cấp đường kính

c) Phân bố số cây theo cấp chiều cao

2.4.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của trạng thái rừng IIA và IIB

2.4.4 Đa dạng loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB

2.5 Phương pháp nghi n cứu

2.5.1 Phương pháp luận

Tác giả áp dụng phương pháp sinh thái học thực nghiệm để giải quyết các nội dung nghiên cứu Trình tự nghiên cứu bao gồm hai bước

Bước 1: Nhận dạng hai trạng thái rừng IIA và IIB thuộc kiểu Rkx theo phân chia trạng thái rừng của Loeschau (1966)

Bước 2: Mô tả những đặc trưng quần thụ trên những ô mẫu điển hình Sau đó phân tích so tổ thành loài cây gỗ, cấu trúc quần thụ, đa dạng loài cây gỗ và tình trạng tái sinh tự nhiên theo hai trạng thái rừng IIA và IIB

2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.5.2.1 Những chỉ tiêu nghiên cứu

Mỗi trạng thái rừng được nghiên cứu 10 chỉ tiêu: (1) thành phần loài cây gỗ; (2) mật độ quần thụ (N, cây/ha); (3) đường kính thân cây ngang ngực (D, cm); (4) chiều cao toàn thân (H, m); (5) chiều cao dưới cành (HDC, m); (6) đường kính tán cây (DT, m); (7) độ tàn che tán rừng; (8) tiết diện ngang của quần thụ (G, m2/ha); (9) trữ lượng gỗ của quần thụ (M, m3/ha); (10) tình trạng tái sinh dưới tán rừng

2.5.2.2 Xác định đặc trưng lâm học của hai trạng thái rừng IIA và IIB

(a) Phân chia đối tượng nghiên cứu.Đối tượng nghiên cứu bao gồm hai trạng thái rừng

IIA và IIB thuộc Rkx Hai trạng thái rừng này được xác định dựa theo bản đồ hiện trạng rừng của Khu bảo tồn thiên nhiên văn hóa (KBTTNVH) Đồng Nai

(b) Số lượng, kích thước và phương pháp bố trí ô tiêu chuẩn.Đặc trưng lâm học

của mỗi trạng thái rừng được nghiên cứu dựa trên 3 ô tiêu chuẩn điển hình Tổng

số hai trạng thái rừng là 6 ô tiêu chuẩn Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn là 2.500 m2(50*50 m) Những ô tiêu chuẩn được bố trí theo phương pháp điển hình trên những tuyến song song với khoảng cách 200 – 300 m

(c) Xác định những đặc trưng lâm học của hai trạng thái rừng IIA và IIB.Trong

mỗi ô tiêu chuẩn, thành phần cây gỗ lớn (D ≥ 6,0 cm) được thống kê theo loài và sắp xếp theo chi và họ Tên loài, chi và họ được đặc tên theo Phạm Hoàng Hộ (1999)[7], Trần Hợp (2002)[8], Trần Hợp và Nguyễn Bội Quỳnh (2003)[9] Chu

vi thân cây gỗ lớn được đo bằng thước dây với độ chính xác 0,10 cm; sau đó quy đổi ra D (cm) Chỉ tiêu H (m) toàn thân được mục trắc bằng mắt với độ chính xác 0,5m Độ tàn che tán rừng được xác định bằng biểu đồ trắc diện Mỗi ô tiêu

chuẩn được vẽ 1 trắc đồ rừng với kích thước chiều dài 30 m và chiều rộng 10 m Những thông tin để vẽ trắc đồ rừng bao gồm thành phần loài cây gỗ, D (cm), H (m), HDC (m) và DT (m)

(d) Thu thập số liệu về tái sinh tự nhiên dưới tán rừng Hiện trạng tái sinh tự

nhiên dưới tán rừng được xác định trong những ô tiêu chuẩn 0,25 ha Mỗi ô tiêu chuẩn bố trí 10 ô dạng bản với kích thước 16 m2 (4*4m) Những ô dạng bản này được bố trí cách đều 10 m trên 2 tuyến song song với hai cạnh của ô tiêu chuẩn Mỗi trạng thái rừng được thu thập 50 ô dạng bản Tổng số hai trạng thái rừng là

100 ô dạng bản Trong mỗi ô dạng bản, thu thập thành phần cây tái sinh, chiều cao thân cây, nguồn gốc (hạt và chồi) và tình trạng sức sống Thành phần cây tái sinh được nhận biết theo loài Chiều cao cây tái sinh được đo bằng cây sào với

độ chính xác 0,1m Tình trạng sức sống của cây tái sinh được phân chia theo 3 cấp: tốt, trung bình và xấu Cây tốt là những cây có thân thẳng, không bị cụt ngọn hay hai thân, không bị sâu bệnh, tán lá cân đối và tròn đều Cây xấu là những cây cụt ngọn hay hai thân, cây bị sâu bệnh, cây có tán lá dạng cờ Những cây có đặc điểm trung gian giữa tốt và xấu là cây có sức sống trung bình

2.5.2.3 Xác định địa hình, loại đất và điều kiện khí hậu - thủy văn

Độ cao và dạng địa hình của khu vực nghiên cứu được xác định dựa theo bản đồ địa hình với tỷ lệ 1/50.000 Loại đất được xác định dựa theo bản đồ đất Đông Nam Bộ với tỷ lệ 1/100.000 (Phạm Quang Khánh, 1995)[12] Điều kiện khí hậu được xác định dựa theo tài liệu của KBTTNVH Đồng Nai

2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu

2.5.3.1 Phân tích tổ thành loài cây gỗ của hai trạng thái rừng IIA và IIB

Tổ thành loài cây gỗcủa hai trạng thái rừng IIA và IIB trên những ô tiêu chuẩn được xác định theo phương pháp của Thái Văn Trừng (1999) (Công thức 3.1); trong

đó IVI% là tỷ lệ tổ thành của mỗi loài cây gỗ; N%, G% và V% tương ứng là mật độ tương đối của loài, tiết diện ngang thân cây tương đối của loài và thể tích thân cây tương đối của loài Giá trị V = g*H*F, với F = 0,45

Sự tương đồng về thành phần loài cây gỗ giữa hai trạng thái rừng IIA và IIB cũng được xác định theo hệ số tương đồng của Sorensen (CS) (Công thức 3.2); trong đó

a là số loài cây gỗ bắt gặp ở trạng thái rừng IIA; b là số loài cây gỗ bắt gặp ở ô trạng thái rừng IIB

2.5.3.2 Phân tích cấu trúc quần thụ đối với 2 trạng thái rừng IIA và IIB

(a) Xác định kết cấu N, G và M của hai trạng thái rừng IIA và IIB theo nhóm D Để

làm rõ vấn đề đặt ra, trước hết thống kê N, G và M của những quần thụ thuộc hai trạng thái rừng theo 3 nhóm D (< 10, 10 – 20, 20 - 30 và > 30 cm) và 3 lớp H (< 10, 10 – 15

và > 15 m) Sau đó phân tích N, G và M của hai trạng thái rừng IIB và trung bình theo các nhóm D và lớp H

(b) Phân bố N/D và phân bố N/H Đặc trưng thống kê phân bố N/D và phân bố N/H

của những quần thụ trên những ô mẫu được tính toán bao gồm giá trị trung bình (X), mốt (M0), trung vị (Me), giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phương sai (S2), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình (Se), hệ số biến động (CV%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ku) và các tứ phân vị (Q1, Q2, Q3) Đây là những thông tin mô tả không chỉ biến động D và H, mà còn cả hình dạng đường cong phân bố N/D và phân bố N/H

Để kiểm định phân bố N/D của những quần thụ trên những ô mẫu, chỉ tiêu D được phân chia thành các cấp với mỗi cấp 4 cm Tương tự, chiều cao được phân chia với khoảng cách giữa các cấp là 2 m đối với trạng thái rừng IIA và 4 m đối với trạng thái rừng IIB Số cấp D và cấp H nằm trong khoảng từ 6 đến 12 cấp Bởi vì đường cong phân bố N/D và N/H thực nghiệm của hai trạng thái rừng IIA và IIB đều có dạng một đỉnh, nên hai dạng phân bố này đã được kiểm định theo phân bố khoảng cách (mô hình 3.3) Trong mô hình 2.3, x = 0 tương ứng với cấp H nhỏ nhất; x = 1, 2,…, k tương ứng với cấp H từ thứ 2 đến thứ k

P(x) = a với x = 0 P(x) = (1 - a)(1 - b)*b^x-1 với x ≥ 1 (3.3)

Những mô hình phân bố N/D và phân bố N/H phù hợp được sử dụng để ước lượng số cây (N, cây), tỷ lệ số cây (N%), số cây tích lũy (NTL, cây), tỷ lệ số cây tích lũy (N%TL) trong những cấp D và cấp H khác nhau

Từ những đặc trưng cấu trúc quần thụ trên những ô tiêu chuẩn của hai trạng thái rừng, phân tích so sánh: (a) sự khác biệt về đường kính và chiều cao bình quân; (b) phạm vi biến động đường kính và chiều cao; (c) hình thái phân bố N/D và phân bố N/H; (d) tỷ lệ đóng góp số cây theo cấp D và cấp H; (e) tính ổn định của rừng

2.5.3.3 Xác định đa dạng loài cây gỗ đối với hai trạng thái rừng IIA và IIB

Đa dạng loài cây gỗ bao gồm ba thành phần: (a) số loài bắt gặp hay chỉ số giàu

có về loài; (b) chỉ số đồng đều; (c) chỉ số đa dạng loài Trong đề tài này, mức độ giàu

có về loài được xác định theo số loài (S) và chỉ số giàu có về loài của Margalef (dMargalef) (Công thức 3.4) Chỉ số đồng đều được xác định theo chỉ số Pielou (J’) (Công thức 3.5) Đa dạng loài cây gỗ được xác định theo chỉ số đa dạng Shannon-Weiner (H’) (Công thức 3.6) Chỉ số ưu thế của loài được xác định theo chỉ số Gini-Simpson (1 – λ) (Công thức 3.7) Trong các công thức (3.4) – (3.7), S = số loài cây gỗ bắt gặp trong ô tiêu chuẩn, Pi = ni/N (N = tổng số cây trong ô tiêu chuẩn và ni = số cây của loài thứ i), Ln() = logarit cơ số Neper

Chỉ số đa dạng β - Whittaker = S/s (3.8)

Sự khác biệt về các thành phần đa dạng loài cây gỗ (S, N, d, J’ và H’, 1 - λ) giữa hai trạng thái rừng IIA và IIB được so sánh bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA)

Để xác định đa dạng loài cây gỗ thay đổi tùy theo những nhóm D và lớp H khác nhau, tác giả xác định những thành phần đa dạng loài cây gỗ (S, N, d, J’ và H’, 1 - λ) theo 4 nhóm D (< 10, 10 – 20, 20 - 30 và > 30 cm) và 3 cấp H (< 10, 10 – 15 và > 15 m) Các chỉ số đa dạng này cũng được tính toán tương tự như công thức 3.4 – 3.8 Sau cùng phân tích biến động đa dạng loài cây gỗ theo những nhóm D và lớp H khác nhau của hai trạng thái rừng IIA và IIB

2.5.3.4 Xác định tái sinh tự nhi n đối với hai trạng thái rừng IIA và IIB

Tái sinh tự nhiên của hai trạng thái rừng này được tính toán bao gồm mật độ, tổ thành, nguồn gốc, phân bố N/H và phân bố số cây theo cấp sức sống (tốt, trung bình, xấu) Thành phần cây tái sinh được xác định theo loài Mật độ cây tái sinh được tính bình quân từ những ô dạng bản 16 m2; sau đó quy đổi ra đơn vị 1 ha Tổ thành cây tái sinh được xác định theo N% của loài cây gỗ Phân bố N/H của cây tái sinh được phân chia thành 6 cấp: H ≤ 50, H = 50 – 100, H = 100 – 150, H = 150 – 200, 200 - 250 và H

≥ 250cm Chất lượng cây tái sinh được phân chia thành 3 cấp: tốt, trung bình và xấu

Sự tương đồng giữa thành phần cây tái sinh với thành phần cây mẹ được xác định theo

hệ số tương đồng của Sorensen (SI)

2.5.4 Công cụ tính toán

Công cụ tính toán là bảng tính Excel, phần mềm thống kê Statgraphic Plus Version 4.0, SPSS 10.0 và Primer Version 6.0 Bảng tính Excel được sử dụng để tập hợp số liệu và lập bảng phân bố N/D, phân bố N/H và tổ thành loài cây gỗ Phần mềm thống kê Statgraphic Plus Version 4.0 được sử dụng để tính toán những thống kê mô

tả, kiểm định phân bố N/D và phân bố N/H Phần mềm thống kê SPSS 10.0 được sử dụng để xác định tổ thành loài cây gỗ Phần mềm Pimer Version 6.0 được sử dụng để tính toán những thành phần đa dạng loài cây gỗ

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Quá trình hình thành xã Mã Đà

Xã Mã Đà được tách từ thị trấn Vĩnh An theo Nghị định 25/NĐ - CP ngày 13/03/2003 của Thủ tướng Chính phủ Vị trí xã cách trung tâm huyện khoảng 5km theo Tỉnh lộ 761, tổng diện tích tự nhiên là 27.497 ha

3.2 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

3.2.1 Vị trí địa lý

Xã Mã Đà có Tỉnh lộ 761,767,322 là trục lộ chính nối liền với trung tâm huyện, vật chất cơ sở hạ tầng còn thiếu thốn, diện tích đất đai thuộc sự quản lý của Khu Bảo tồn thiên nhiên và Di tích Vĩnh Cửu, địa giới hành chính của xã Mã Đà như sau:

- Phía Bắc và Đông Bắc tiếp giáp tỉnh Bình Phước và xã Phú Lý

- Phía Nam giáp thị trấn Vĩnh An

- Phía Đông và Đông Nam giáp huyện Thống Nhất và huyện Trảng Bom

- Phía Tây giáp xã Hiếu Liêm

3.2.2 Địa hình

Xã có dạng địa hình đồi thấp lượn sóng chia cắt nhẹ và dạng địa hình bằng dọc theo thềm sông với độ cao từ 5 - 15 mét tạo nên dải đất phù sa hẹp chủ yếu là Aluvi hiện đại, chia cắt nhẹ, độ dốc nhỏ hơn 30 Địa hình có nhiều hướng thấp dần từ Đông Bắc sang Tây Nam Cao trình cao nhất ở phía Đông Bắc 35 - 55m, cao trình thấp nhất

ở phía Tây Nam 5 - 10m

3.2.3 Khí hậu, thủy văn

Vĩnh Cửu nói chung và khu vực Mã Đà nói riêng là khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có hai mùa, với nền nhiệt độ cao đều là điều kiện đảm bảo nhiệt lượng cao cho cây trồng phát triển quanh năm Nhiệt độ bình quân 260C, nhiệt độ tối cao trung bình 280C vào tháng 4, nhiệt độ tối thấp trung bình 24,60C vào tháng 12 và 1 Lượng mưa lớn (2.500-2.800mm/năm), phân bố theo mùa (mùa khô và mùa mưa) đã chi phối mạnh mẽ nền sản xuất nông lâm nghiệp Mùa khô kéo dài 6 tháng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa bình quân: 25,5 mm/tháng, có tháng 1 và 2 hầu như không có mưa Mùa mưa kéo dài 6 tháng từ tháng 5 đến tháng 10 trong năm, lượng mưa bình quân: 333mm/tháng Độ ẩm bình quân 83%, tối cao 91% vào các tháng 8 và

9, tối thấp 73% vào các tháng 3 và 4

Trên địa bàn xã bị phân hoá theo mùa Mùa khô: kéo dài từ tháng 11 đến tháng

6 năm sau, lượng nước chỉ xấp xỉ 20% lượng nước cả năm Mùa khô lượng dòng chảy nhỏ nước trên sông Đồng Nai xuống thấp, nên khả năng cung cấp nước bị hạn chế đã gây tình trạng thiếu nước cho sinh hoạt và cho nông nghiệp Mùa mưa: vào các tháng 7 đến tháng 10 thường xuất hiện lũ, nước trên sông Đồng Nai lớn có năm gây hiện tượng ngập úng ở khu vực địa hình thấp thuộc hạ lưu, nhất là những năm mưa lớn Hồ Trị An

xả ở mức tối đa

Hiện tại xã có hồ Trị An với lượng nước lớn Thượng nguồn gồm hai nhánh chính là Đa Nhim và Đa Dung Do sông sâu và dốc nên khả năng bồi đắp phù sa kém, chỉ xuất hiện giải đất phù sa chạy dọc theo ven triền sông Phía Bắc xã có Suối Đá, suối Mã Đà, suối Sai, suối Cây Sung, suối Bà Cai và một số suối nhỏ khác, tất cả các suối trong khu vực lâm trường Mã Đà cũ đều chảy theo hướng Đông - Tây và đổ ra sông Bé Bên cạnh đó, trên phạm vi xã có nguồn nước đáng kể từ hồ Trị An với diện tích 285 km2 (trên địa phận huyện xã Mã Đà 160 km2) dung tích khoảng 2,542 tỷ m3nước Trên khu vực đập nước đã xây dựng nhà máy thủy điện Trị An, hồ Trị An vừa cung cấp nước phục vụ nhà máy điện, vừa là cảnh quan sinh thái, vừa là nơi cung cấp thủy sản cho khu vực Ngoài hồ Trị An còn có hồ Bà Hào, hồ có diện tích 150 ha là cảnh quan sinh thái khi khách tham quan du lịch Chiến khu D

Theo tài liệu Quy hoạch xã có 02 nhóm chính đó là đất xám và đất đỏ vàng Nhóm đất xám được hình thành trên phù sa cổ có địa hình cao bằng thoát nước, tầng đất hữu hiệu dày từ 30 đến 100 cm, thành phần cơ giới nhẹ, tỷ lệ cát trong đất cao Đất

có màu xám đến xám hơi vàng, địa hình thấp ngập nước đất có màu xám xanh (gley), những nơi mức nước ngầm lên xuống không đều đất bị kết von Đất nghèo dinh dưỡng (Mùn, đạm, lân, kali) Đất xám tập trung nhiều trên địa hình đồi bằng lượn sóng nhẹ, thoát nước thích hợp với các loại cây hoa màu và cây lâm nghiệp, đồng thời thích hợp với việc sử dụng các mục đích xây dựng, giao thông Nhóm đất đỏ chiếm diện tích nhỏ, đất bị kết von, tầng đất mịn mỏng, đất chua và nghèo dinh dưỡng Khả năng chỉ

bố trí trồng các loại cây lâm nghiệp

Mã Đà có tài nguyên nước mặt và nước ngầm khá phong phú Trong đó quan trọng nhất là sông Đồng Nai, có ý nghĩa trong việc cung cấp nước phục vụ sinh hoạt,

nông nghiệp và tạo thế cân bằng sinh thái của vùng

3.2.4 Kinh tế - xã hội

Giao thông trên địa bàn xã Mà Đà chủ yếu tập trung ở khu vực dân cư, các tuyến giao thông chính có chất lượng chưa tốt, việc đi lại và vận chuyển hàng hóa gặp nhiều khó khăn Riêng tuyến Tỉnh lộ 761, mặt đường được nhựa rộng 8m là trục giao thông đối ngoại chính của xã Nhìn chung hệ thống giao thông nông thôn trên địa bàn

đã có sự đầu tư, phần nào đáp ứng được nhu cầu đi lại cho hộ nông dân

Trong những năm qua được sự quan tâm của các cấp, các ngành của tỉnh, huyện, xã đã có nhiều cố gắng trong đầu tư xây dựng, sửa chữa, nâng cấp các công trình hạ tầng cơ sở như trường cấp I-II, hoàn thành dự án 0,97 km đường dây điện hạ thế vào ấp 7, sửa chữa nâng cấp 7,8 km đường vào ấp 4 Kết quả đã phần nào đáp ứng được nhu cầu phục vụ trong nhân dân

Các hoạt động văn hóa, thể dục thể thao, thông tin tuyên truyền có nhiều tiến

bộ, thực hiện với nhiều hình thức, diễn ra sôi nổi, từng bước đi vào chiều sâu Được sự quan tâm của Ủy ban nhân dân huyện, xã Mã Đà được trang bị 01 đài truyền thanh, phục vụ tốt cho các công tác thông tin tuyên truyền, phổ biến sâu rộng các chủ trương chính sách của Đảng, pháp luật của Nhà nước đến quần chúng nhân dân, cũng cố niềm tin vào sự lãnh đạo của Đảng và được nhân dân hưởng ứng tích cực

Trên địa bàn xã hiện có 10 dân tộc (Nùng, Kinh, Châu Ro, Thổ, Mường, STiêng, Tày, Khơ Me, Hoa, Chăm) cùng sinh sống trong đó dân tộc Kinh chiếm 95,3%, Hoa chiếm 1%, Châu Ro chiếm 0,7% các dân tộc còn lại chiếm 3% Phần lớn các cụm dân cư xã Mã Đà được thành lập sau giải phóng từ các tỉnh thành trên cả nước

và một số Việt kiều Cam-pu-chia chạy nạn Pon-pot về đây lập nghiệp Do địa bàn rộng

và phức tạp nên các điểm dân cư hình thành không tập trung, đến nay đã hình thành 16 cụm dân cư lớn với 44 điểm dân cư nhỏ, có điểm dân cư chỉ có 11 hộ Mật độ dân số bình quân 21 người/km2), bình quân đất ở 376,61 m2

/hộ, phù hợp với chỉ tiêu đất ở khu vực nông thôn

Do các cụm dân cư còn mới và không tập trung nên khó khăn trong trao đổi kinh nghiệm và phương thức sản xuất hiệu quả, tập quán sản xuất cũng chưa hình thành rõ rệt Phần lớn các hoạt động sản xuất nông nghiệp còn phụ thuộc vào sức

người, theo tính thời vụ và đậm nét tự cung tự cấp Hiện phần lớn diện tích đất sản xuất của các cụm dân cư do Lâm trường Mã Đà (cũ) khoán nên các hoạt động sản xuất đều gắn chặt với công tác bảo vệ rừng, gây hạn chế khả năng mở rộng sản xuất cũng như cải tạo đất đai theo hướng gia tăng sản lượng của người dân

3.2.5 Đặc điểm tài nguyên rừng

(1) Theo số liệu của phòng thống kê huyện Vĩnh Cửu và Báo cáo luận chứng kinh

tế kỹ thuật của KBTTN năm 2010 Tài nguyên rừng và đất rừng của xã Mã Đànhư sau:

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Tổ thành loài cây gỗ của trạng thái rừng IIA và IIB

4.1.1 Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA

Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA thuộc Rkx ở KBTTNVH Đồng Nai được dẫn ra ở Bảng 4.1 và Hình 4.1

Bảng 4.1 Tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA thuộc Rkx ở KBTTNVH

Đồng Nai Đơn vị tính: 1 ha

(cây)

G (m2)

V (m3)

Kết quả Bảng 4.1 cho thấy: Số loài cây gỗ bắt gặp ở trạng thái rừng IIA là 60 loài thuộc 42 chi và 27 họ (Phụ lục 1 và 2) Trạng thái rừng này bắt gặp 7 loài cây gỗ

ƣu thế và đồng ƣu thế; trong đó Thành ngạnh là loài cây gỗ ƣu thế (IVI% = 15,5%), còn 6 loài cây gỗ đồng ƣu thế là Chò chai (IVI% = 10,3%), Dầu song nàng (IVI% = 6,8%), Vừng (IVI% = 5,8%), Bằng lăng (IVI% = 4,0%), Làu táu (IVI% = 3,9%) và Cuống vàng (IVI% = 3,8%)

Biểu Đồ 4.1 Biểu đồ biểu thị tổ thành loài cây gỗ đối với trạng thái rừng IIA

Mật độ trung bình là 694 cây/ha(100%); trong đó 7 loài cây gỗ ƣu thế và đồng

ƣu thế đóng góp 316 cây/ha hay 45,3% (trung bình 6,5%/loài), còn lại 53 loài cây gỗ khác đóng góp 354 cây/ha hay 54,7% (trung bình 1,0%/loài) Tiết diện ngang trung bình là 7,0 m2/ha (100%); trong đó 7 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế đóng góp 3,6

m2 hay 51,3% (trung bình 7,3%/loài), còn lại 53 loài cây gỗ khác đóng góp 3,4 m2/ha hay 48,7% (trung bình 0,9%/loài) Trữ lƣợng gỗ trung bình là 49,6 m3/ha (100%); trong đó 7 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế đóng góp 26,5 m3/ha hay 53,5% (trung bình 7,6%/loài), còn lại 53 loài cây gỗ khác chỉ đóng góp 23,1 m3/ha hay 46,5% (trung bình 0,9%/loài) Tổ thành trung bình của 7 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế là 50,1% theo N, G và M, cao nhất là Thành ngạnh (15,5%), thấp nhất là Cuống vàng (3,8%); trung bình 7,2%/loài Tổ thành của 35 loài cây gỗ khác là 49,9% theo N, G và M; trung bình 0,9%/loài Trạng thái rừng IIA có độ tàn che trung bình 0,7(Phụ lục 3)