Nghiên cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu (rừng khộp) ở Tây Nguyên

Các quá trình động thái diễn ra trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: i tăng trưởng của cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao; ii quá trình tái sinh bổ sung; và iii quá t

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC MẠNH

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƯỜNG KÍNH

CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG

RỤNG LÁ THEO MÙA ƯU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)

Ở TÂY NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2010

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC MẠNH

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƯỜNG KÍNH

CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG

RỤNG LÁ THEO MÙA ƯU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên

http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 5

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

1.1 Khái quát về động thái rừng 7

1.2 Nghiên cứu ngoài nước 7

1.1.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 7

1.1.2 Các nghiên cứu về sinh trưởng rừng 12

1.1.3 Các nghiên cứu về rừng khộp 14

1.3 Nghiên cứu trong nước 16

1.3.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 16

1.3.2 Các nghiên cứu về tăng trưởng rừng 18

1.3.3 Các nghiên cứu về rừng Khộp 21

1.4 Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu 24

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, GIỚI HẠN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Mục tiêu 30

2.1.1 Mục tiêu lý luận 30

2.1.2 Mục tiêu thực tiễn 30

2.2 Nội dung và giới hạn nghiên cứu 30

2.2.1 Nội dung nghiên cứu 30

2.2.2 Giới hạn nghiên cứu 30

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Phương pháp tiếp cận chung 30

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 31

2.3.3 Các phương pháp xử lý thông tin và công cụ sử dụng 37

Chương 3

GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 40

3.1 Điều kiện tự nhiên 40

3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 40

3.1.2 Khí hậu 40

3.1.3 Đất đai 41

3.1.4 Hệ thực vật 41

Chương 4 KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 43

4.1 Bảng cấu trúc lâm phần của các ô tiêu chuẩn 43

4.1.1 Bảng cấu trúc N-D 43

4.1.2 Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài 53

4.2 Các quá trình động thái rừng khộp 56

4.2.1 Động thái tái sinh tự nhiên 59

4.2.2 Động thái sinh trưởng và chuyển cỡ kính 61

4.2.3 Quá trình chết tự nhiên hoặc/và khai thác 64

4.3 Xây dựng mô hình dự đoán cấu trúc rừng khộp 67

4.4 Một số đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu 74

Chương 5 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 81

5.1.Kết luận 81

5.2 Tồn tại 83

5.3 Khuyến nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC LUẬN VĂN 89

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

5

MỞ ĐẦU

Rừng là tài nguyên quý giá có khả năng tái tạo, rừng không những là cơ sở

của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái rất quan trọng Song nó là

một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp khác

nhau trong không gian và thời gian Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện

pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp nhất với

mục đích quản lý, nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh

doanh rừng Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản

lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về

bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng (HSTR), trong đó có quy luật sinh

trưởng và các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của rừng Nghiên cứu

động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất khó khăn nhưng cần thiết để nắm

bắt được các qui luật phát triển của rừng để có các quyết định điều chỉnh hợp lý và

kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng Các quá trình động thái diễn ra

trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: (i) tăng trưởng của cây dẫn đến sự

chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; và (iii) quá trình chết

tự nhiên trong các cỡ kính, hai quá trình sau làm thay đổi tổ thành loài và cấu trúc

của lâm phần Các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng tự nhiên đã được

các nhà khoa học lâm nghiệp quan tâm từ lâu, và có rất nhiều công trình đã được

công bố, nhiều kiến thức và kinh nghiệm đã được tích luỹ làm cơ sở cho các biện

pháp kỹ thuật trong quản lý và sử dụng rừng Tuy nhiên để có cơ sở xây dựng được

mô hình rừng "mục đích" và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm dẫn dắt rừng đạt

được sự bền vững cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung để có những hiểu biết sâu

hơn về các quy luật cấu trúc và động thái của rừng Ở Việt Nam, các nghiên cứu

định vị còn rất hạn chế Trong chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bắt

đầu từ chu kỳ 2 (1985-1990), Viện Điều tra quy hoạch rừng đã thiết lập khoảng 100

ô định vị nghiên cứu sinh thái và đã thu thập được một nguồn dữ liệu rất phong phú,

tuy nhiên việc phân tích đánh giá nguồn số liệu này để nghiên cứu các vấn đề sinh

thái rừng và lâm học còn rất hạn chế do nhiều nguyên nhân rất khác nhau Trong

khuôn khổ đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một số HSTR chủ yếu ở

Việt Nam” của Viện Khoa học Lâm nghiệp giai đoạn I từ năm 2006-2010, đã thiết

lập thêm 54 ô tiêu chuẩn định vị cho 4 kiểu rừng khác nhau trên các vùng sinh thái

của toàn quốc, trong đó có 6 ô tiêu chuẩn đƣợc lập cho kiểu thƣa rụng lá ƣu hợp họ

Dầu (rừng khộp) ở Tây Nguyên Hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV) này là cơ

sở cho các nghiên cứu sâu hơn về các quá trình động trong các HSTR khác nhau ở

Việt Nam

Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên

cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng

rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu(rừng khộp) ở Tây Nguyên " Đây là một trong

những nội dung nghiên cứu thuộc đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một

số HSTR chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của PGS.TS Trần Văn Con,

Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

7

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Khái quát về động thái rừng

Động thái rừng là một khái niệm rất rộng và bao gồm nhiều quá trình rất

phức tạp Nghiên cứu động thái rừng là một công việc hết sức khó khăn và càng đặc

biệt khó khăn hơn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới bởi tính phức hợp của nó Các

công trình nghiên cứu về động thái rừng tự nhiên nhiệt đới ở trên thế giới và ở Việt

Nam đã được công bố cho đến nay là không kể được Sau đây chỉ cập nhật một số

công trình nghiên cứu quan trọng nhất liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài

luận văn, đặc biệt là các công trình nghiên cứu các quá trình động thái của quần thụ

cây gỗ trên 3 vấn đề chính: tái sinh, diễn thế và tăng trưởng

1.2 Nghiên cứu ngoài nước

1.1.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng

Có rất nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình diễn thế

rừng, phương pháp được sử dụng nhiều nhất là mô hình hóa các quy luật biến đổi

tầng cây cao và tầng cây bụi thảm tươi dưới các tác động thay đổi điều kiện môi

trường

Hiện tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau trong nghiên cứu về lý thuyết

diễn thế của các hệ sinh thái, trong đó có thể chia thành hai trường phái cơ bản:

(i) Các lý thuyết về diễn thế dựa trên phản ứng của các cá thể sinh vật và quan niệm

diễn thế là kết quả của các chiến lược thích nghi của các cá thể đối với môi trường

(ii) Các lý thuyết diễn thế dựa trên phản ứng của toàn bộ HSTR (Shugart,

H.H.1984) [52] Diễn thế dưới quan điểm của nhiều nhà sinh thái học, bao gồm sự

biến đổi của các hệ tự nhiên và hiểu biết về nguyên nhân cũng như xu hướng của

các biến đổi đó Trong kho tàng tài liệu về sinh thái học, đã có quá nhiều các công

trình viết về diễn thế đến nỗi rất khó cho ai đó muốn tổng quan để đưa đến một sự

phân loại hay tổng hợp về các lý thuyết, trường phái về diễn thế cũng như các mô

hình toán đã được ứng dụng để nghiên cứu về diễn thế Shugart H.H (1984) [52] đã

sử dụng một loạt các mô hình máy tính về diễn thế rừng (gọi là mô hình lỗ trống) để

nghiên cứu phản ứng động thái lâu dài của HSTR Các nghiên cứu này tập trung

vào việc ứng dụng các mô hình để phát triển lý thuyết và giải quyết các vấn đề

trong hiểu biết của chúng ta về diễn thế Một loạt các mô hình động thái rừng dựa

trên cây cá thể đã được thảo luận trong công trình này như: mô hình cho rừng đồng

loài đều tuổi, mô hình cho rừng hỗn loài đều tuổi, mô hình cho rừng đồng loài khác

tuổi và mô hình cho rừng khác loài khác tuổi Các mô hình này lại được chia theo

cách tiếp cận có chú ý đến không gian và không chú ý đến không gian

Ngoài các phương pháp tiếp cận nghiên cứu diễn thế bằng mô hình hóa toán

học, các phương pháp nghiên cứu mô tả trên cơ sở nghiên cứu định vị lâu dài (thông

qua hệ thống ô tiêu chuẩn sinh thái định vị) hoặc thông qua một hệ thống các ô

nghiên cứu với các giai đoạn diễn thế khác nhau tồn tại cùng một thời điểm trên các

địa điểm không gian khác nhau (phương pháp lấy không gian thay thế thời gian)

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của HSTR, biểu hiện

của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn

hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng

sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi Vì vậy

tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ

yếu là tầng cây gỗ

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

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

tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều

nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard,

1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969,

dẫn theo [5]) Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá

trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định

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

nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ

tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến

đổi Van steenis (1959)[54] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

9

mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của

các loài cây ưa sáng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách

thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng

Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh

Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961) dẫn theo [2] với phương

thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux

(1951, 1954) dẫn theo [2] với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954),

Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji

(1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các

bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1962) [2] tổng

kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa

Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây

con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm A.Obrevin đã khái quát hoá các

hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh,

nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất

cụ thể Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản

xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra

Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946),

Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của

A.Obrevin Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú

ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết

các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có

kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít

có phân bố Poisson Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard

(1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ

sung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận

định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế,

do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn

dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [5]

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

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

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

nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này Baur G.N

(1962)[2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con

còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường

không rõ ràng Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh

Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn

có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ

cây tái sinh thường khá lớn Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường

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

được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau

nương rẫy

H Lamprecht (1989)[46] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong

suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây

bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng

đến tái sinh rừng I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát

triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7

Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây

con Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ,

V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh

dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua

lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của

quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)[29]

data error !!! can't not

read

data error !!! can't not

read

data error !!! can't not

read