Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của một số quần xã thực vật rừng tại vườn quốc gia nặm puy tỉnh say nha bu ly nước CHDCND lào

--- PHONESY DARASENE NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA NẶM PUY - TỈNH SAY NHA BU LY - NƯỚC CHDCND LÀO LUẬN VĂN THẠC

-

PHONESY DARASENE

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA NẶM PUY - TỈNH SAY NHA BU LY - NƯỚC CHDCND LÀO

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2012

-

PHONESY DARASENE

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA MỘT SỐ QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TẠI VƯỜN QUỐC GIA NẶM PUY TỈNH SAY NHA BU LY - NƯỚC CHDCND LÀO

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS TS PHẠM VĂN ĐIỂN

Hà Nội, 2012

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tôi đã được sự quan tâm giúp đỡ của Ban Giám hiệu, khoa Đào tạo Sau đại học, khoa Lâm học, các thầy cô giáo trường Đại học Lâm nghiệp, các bạn bè đồng nghiệp

Xin bày tỏ biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Văn Điển, người đã trực tiếp hướng dẫn thực hiện luận văn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cám ơn sự quan tâm giúp đỡ của các thày cô giáo Khoa học Lâm sinh trường đại học Lâm nghiệp đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá tình nghiên cứu và thực hiện luận văn

Xin trân trọng cám ơn Sở Tài Nguyên thiên nhiên và Môi trường tinh Say Nha Bu Ly, Trưởng bản và bà con nhân dân bản Văng Pha Mon, huyện Pak Lai, tỉnh Say Nha Bu Ly đã tạo điều kiện về thời gian, giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu tại hiện trường

Trân trọng cảm ơn sự động viên giúp đỡ của gia đình, bạn bè đồng nghiệp trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Phonesy DARASENE

MỤC LỤC Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các từ viết tắt v

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẪN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên Thế giới 3

1.1.1 Thành quả nghiên cứu 3

1.1.2 Tồn tại của nghiên cứu 7

1.2 Ở Việt Nam 8

1.2.1 Thành quả nghiên cứu 8

1.2.2 Tồn tại của nghiên cứu 12

1.3 Ở CHDCND Lào 13

1.3.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân loại rừng 13

1.3.2 Một số nghiên cứu về rừng ở Vườn Quốc Gia Nặm Puy 16

1.4 Thảo luận 17

Chương 2: MỤC TIÊU - GIỚI HẠN - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 19

2.1.1 Về lý luận 19

2.1.2 Về thực tiễn 19

2.2 Phạm vi và giới hạn của đề tài 19

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2.2 Giới hạn vấn đề nghiên cứu 19

2.3 Nội dung nghiên cứu 20

2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã thực vật rừng được lựa chọn 20

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng 20

2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên 21

2.3.4 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh điều tiết cấu trúc và tái sinh rừng 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 21

2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận 21

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 22

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 32

3.1 Điều kiện tự nhiên 32

3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 32

3.1.2 Địa chất - Thổ nhưỡng 32

3.1.3 Thảm thực vật rừng 33

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 37

3.2.1 Đặc điểm dân sinh, kinh tế khu vực nghiên cứu 37

3.2.2 Quy hoạch quản lý vườn quốc gia Nặm Puy 38

3.2.3 Tình hình sử dụng đất đai trong vườn quốc gia Nặm Puy 39

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 40

4.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã thực vật rừng được lựa chọn 40

4.1.1 Các quần xã thực vật được chọn để nghiên cứu 40

4.1.2 Cấu trúc tổ thành và tính đa dạngcủa QXTV rừng 45

4.1.2 Mức độ thường gặp của các loài cây trong QXTV rừng 47

4.1.4 Mức độ thân thuộc của các loài cây trong QXTV rừng 52

4.1.4 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của rừng 53

4.1.5 Các đại lượng sinh trưởng của QXTV rừng 56

4.2 Đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng 57

4.2.1 Tổ thành cây tái sinh 57

4.2.2 Mật độ cây tái sinh triển vọng 62

4.2.3 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh 64

4.2.4 Đặc điểm phân bố số cây tái sinh theo chiều cao 67

4.2.5 Đặc điểm phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất 68

4.3 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên 69

4.3.1 Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên 69

4.3.2 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên 70

4.4 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh điều tiết cấu tru ́ c và tái sinh rừng 72

4.4.1 Lựa chọn loài cây mục đích để phát triển 73

4.4.2 Một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động 74

KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KHUYẾN NGHỊ 79

1 Kết luận 79

1.1 Về đặc điểm quần xã thực vật rừng 79

1.2 Về đặc điểm cấu trúc tầng cây cao 79

1.3 Về đặc điểm tái sinh rừng 79

1.4 Các nhân tố ảnh hưởng tới tái sinh tự nhiên 80

1.5 Đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp 80

2 Tồn tại 81

3 Khuyến nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ BIỂU

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Đk Kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất xương xẩu

D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1.3 m (cm)

KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên

RIF Regeneration Improvement Felling

T.S.S Tropical Shelterwood System

CHDCND Lào Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào

LAND SAT Land Satellite Photo System

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Số lượng và sự phân bố các taxon thực vật tại khu vực nghiên cứu 34 4.1 Các kiểu quần xã thực vật lựa chọn tại khu vực điều tra 40 4.2 Công thức tổ thành của các quần xã thực vật được nghiên cứu 46 4.3 Mức độ thường gặp của các loài trong ưu hợp Sau sau 48 4.4 Mức độ thường gặp của các loài cây trong ưu hợp Sau sau và Chò chỉ 49 4.5 Mức độ thường gặp của các loài trong trạng thái phức hợp 51 4.6 Mức độ thân thuộc các loài cây ưu thế trong QXTV rừng 52 4.7 Độ tàn che của các QXTV khu vực nghiên cứu 55 4.8 Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các quần xã thực vật rừng 56 4.9 Tổ thành cây tái sinh các trạng thái rừng và quần xã thực vật rừng 58 4.10 Mật độ cây tái sinh triển vọng trên các trạng thái rừng 62 4.11 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh có triển vọng 65 4.12 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của các quần xã thực vật rừng 67 4.13 Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 70 4.14 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên 71

4.15 Những loài cây cần được phát triển và những loài cần được hạn

4.16 Mật độ của nhóm loài trên các trạng thái rừng 75 4.17 Mật độ và tỷ lệ theo nhóm loài cần bổ sung 76 4.18 Mật độ và tỷ lệ theo nhóm loài sau khi trồng bổ sung theo các trạng thái 76

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Thực vật ngoại tầng phát triển mạnh cản trở sinh trưởng của cây

4.3 Tầng cây tái sinh tạo thành một tầng phụ giữa tầng cây cao và cây bụi 44 4.4 Trạng thái phức hợp có nhiều loài cây gỗ có giá trị 45 4.5 Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo chiều cao 68 4.6 Biểu đồ phân bố cây tái sinh triển vọng theo độ che phủ 71

Mặc dù vậy, cho đến nay những nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh rừng vẫn chưa thể bao quát cho mọi khu rừng, chưa làm nổi bật những điển hình và đặc thù của các trạng thái rừng ở một khu vực cụ thể, nên chưa đủ cơ sở khoa học đề xuất những biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp tác động vào rừng ở những khu vực

có sự tác động với cường độ khác nhau của con người

Tại CHDCND Lào, hiện trạng tài nguyên thực vật rừng của Lào đang ngày một suy giảm nghiêm trọng, không chỉ về diện tích, về trữ lượng mà cả chất lượng rừng Điều đáng lo ngại là nhiều loài thực vật đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng Do thiếu những nghiên cứu cơ bản và tính hệ thống về cấu trúc và tái sinh rừng, nên chưa đủ cơ sở khoa học và thực tiễn để tác động vào rừng, vì thế giải pháp kỹ thuật áp dụng cho rừng tự nhiên hiện nay chủ yếu là khoanh nuôi bảo vệ Điều này cũng đang xảy ra ở Vườn quốc gia Nă ̣m Puy

Vườn quốc gia Nặm Puy là một khu vực đã được các nhà khoa học trong

và ngoài nước đánh giá có mức độ đa dạng sinh học cao và chứa đựng nhiều tiềm năng Tuy nhiên, việc khai thác và sử dụng quá mức cùng với công tác quản lý bảo vệ kém hiệu quả trong một thời gian dài đã làm giá trị của rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu

trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, diễn thế rừng theo chiều hướng đi xuống, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định Sự mất rừng đã kéo theo khan hiếm nguồn nước tại các khu vực xung quanh Tại nhiều khu vực hiện nay thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước nghiêm trọng Từ đó, cuộc sống và phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư trong khu vực bị ảnh hưởng, gây khó khăn cho công tác phát triển rừng

Vì vậy xác định các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp nhằm phục hồi và phát triển rừng ở gần khu phu ̣c hồi sinh thái Vườn quốc gia Nă ̣m Puy

là một nhiệm vụ quan trọng Tuy nhiên, để có được những biện pháp kỹ thuật tác động chính xác và hiệu quả thì những hiểu biết về đặc điểm lâm học, trong

đó có đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên tại Vườn quốc gia Nặm Puy được xem là những cơ sở quan trọng nhất

Trong nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên, việc nghiên cứu phân tích và đánh giá hiện trạng của các quần xã thực vật rừng là một việc làm cần thiết, thường xuyên và liên tục để biết được diễn biến của chúng

từ đó có những giải pháp kịp thời khôi phục, sửa chữa tổn thất Đây chính là ý

tưởng của đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của

một số quần xã thực vật rừng tại Vườn Quốc Gia Nặm Puy, tỉnh Say Nha

Bu Ly nước CHDCND Lào”

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên Thế giới

1.1.1 Thành quả nghiên cứu

1.1.1.1 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 biết được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp

Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì và điều tiết cấu trúc rừng đã được bàn luận và có rất nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xứ 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) [64]

Nghiên cứu cơ sở sinh thái cấu trúc rừng điển hình là Baur G.N (1964)

đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa 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 [64]

Catinot (1965) [58], 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 của quần

xã thực vật, tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong sự phức tạp

Odum E.P (1971) [62] 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

Theo các quan điểm trên, các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niện về hệ sinh thái rừng và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học.Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:

Kraft (1884) 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.[59]

Richards P W (1952) [63] 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 phân 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”

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

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

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 phânloại rừng theo ngoại mạo sinh thái

1.1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng Biểu hiện 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

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) [17] 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 có 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) [67], 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) [63] 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) [57] 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) 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) [61] 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, đưa lớp cây tái sinh này tới tuổi thành thục được coi là nền tảng của một phương thức lâm sinh

1.1.2 Tồn tại của nghiên cứu

- Khi nghiên cứu tái sinh dưới tán rừng, các nghiên cứu chủ yếu nghiên cứu trên phạm vi rộng mà chưa chú trọng tới sự thay đổi của tiểu hoàn cảnh trong phạm vi hẹp

- Mới đánh giá được mối quan hệ giữa đặc điểm cấu trúc, tái sinh và một

số nhân tố khác ảnh hưởng chủ yếu theo dạng hàm đơn biến, một số ít trường

hợp sử dụng hàm 2 biến Trong khi cây tái sinh chịu ảnh hưởng tổng hợp của rất nhiều nhân tố khác nhau

- Chưa xác định được nhân tố có ảnh hưởng quan trọng nhất tới tái sinh và

xu hướng thay đổi của cây tái sinh theo sự thay đổi của các nhân tố ảnh hưởng

- Các nghiên cứu chỉ mới xác định được ảnh hưởng của hoàn cảnh tới tái sinh nói chung mà chưa xác định được mức độ ảnh hưởng của từng nhân tố hoặc tổng hợp của các nhân tố đó tới tái sinh một loài cụ thể Trong khi đặc điểm tái sinh của từng loài có ý nghĩa rất lớn trong đề xuất các biện pháp hướng tới mục tiêu quản lý và sử dụng rừng bền vững

Trần Ngũ Phương [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) [8], 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) [8]…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) [31], 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 (12) 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 là những dạng sống ưu thế của thực vật trong tầng cây lập quần,

độ tàn che của nền đất đá của tầng ưu thế, hình 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

1.2.1.2 Về tái sinh rừng

Khi bàn về vấn đề tái sinh rừng trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan (1964) [19], 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) [15], đã phân chia khả năng rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu, và rất xấu với mật độ tái 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) [16], 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) [31], 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) [28] 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) [27], 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) [22], 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)[22] 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, Tác giả 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 như 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) [8] 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

1.2.2 Tồn tại của nghiên cứu

- 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

- Các phương pháp nghiên cứu tái sinh lỗ trống còn chưa tiếp cận được với thế giới do nguồn tài liệu tham khảo hạn chế Đặc biệt khái niệm về lỗ trống còn chưa được thống nhất, phương pháp xác định diện tích lỗ trống còn mang tính tự phát đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả của các công trình nghiên cứu

- Có rất ít công trình nghiên cứu tiến hành so sánh đặc điểm giữa hai hình thức tái sinh dưới tán và lỗ trống Ở trong nước, vấn đề này cũng đã được tiến hành trong một vài nghiên cứu gần đây Tuy nhiên, các con số so sánh chỉ mang tính định tính dựa vào các kết quả trung bình mà chưa được kiểm tra bằng các tiêu chuẩn thống kê cần thiết vì vậy giá trị khoa học của kết luận chưa cao

1.3 Ở CHDCND Lào

1.3.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân loại rừng

Lào có diện tích rừng khoảng 11.200.000 ha, chiếm 47% diện tích cả nước, bao gồm: Rừng nửa rụng lá chiếm diện tích lớn 35%; Rừng thường xanh và Rừng thường xanh khô chiếm 5%; Rừng lá kim chiếm 2% và Rừng khộp chiếm 5%

Hệ thống phân loại rừng ở Lào đã thực hiện với 2 công trình: Vidal (1958) là người đầu tiên chia rừng nước Lào thành 12 loại: 7 loại hình rừng ở vùng thấp và 5 loại hình rừng ở vùng cao Năm (1982-1992) Cục Lâm nghiệp thuộc bộ Nông nghiệp Lào cũng chia rừng nước Lào thành 12 loại hình rừng Nhưng tác giả luận án đã chọn 7 loại hình rừng chính để vận dụng cho tương

hợp với công trình nghiên cứu của mình như sau:

Rừng thường xanh:

Rừng thường xanh có tỷ lệ cây gỗ không rụng lá trên 80%, cây gỗ cao hơn 30 m, với diện tích khoảng 85.000 ha

Rừng thường xanh vùng thấp:

Rừng thường xanh vùng thấp thường phân bố dọc sông Mê Kông Các nhân tố sinh thái phát sinh loại rừng này là tầng đất sâu, thành phần cơ giới đất là sét, độ pH5-6, lượng mưa 1300-2600 mm, mùa khô không dài hơn 5

tháng trong năm; loại rừng này thường phân bố từ Trung xuống Nam Lào

Các loại cây ưu thế ở tầng vượt tán là các loại cây họ Sau sau

Dipterocarpaceae (bao gồm các loài cây như: Dipterocarpus alatus, D turbinatus, D costatus, Hopea odorata và vân…)

Tầng 2 thường gặp các loại cây thuộc họ Burseraceae (Canarium

subulatum, C bengalense); họ Sonneratiaceae (Duabanga grandiflora) và họ Meliaceae

Các loài cây bụi ưu thế thuộc họ Anonaceae (Polyathia sp, Uvaria sp);

họ Rubiaceae (Ixora sp, Rothmannia sp) và họ Euphobiaceae (Mallotus sp,

Alchornea sp, Microdesmis sp)

Rừng thường xanh vùng cao:

Rừng thường xanh vùng cao thường gặp ở độ cao 900-2000 m, nhiệt độ trung bình năm 20˚C, thuộc loại đất Feralit mầu đỏ vàng, tầng đất sâu, lượng

mưa 2000-3000 mm, tán rừng thưa hơn loại rừng vùng thấp

Cấu trúc rừng thường gồm 3 tầng chính với đặc điểm như sau

- Tầng vượt tán: Các loài cây thường phân bố là họ Dẻ Fagaceae (Castanopsis tribuloides, C acuminatissima và vân …); họ Lauraceae (Litsea

cubeba); họ Magnoliaceae (Michelia alba); họ Theaceae (Schima wallichii)

- Tầng tán chính: Là tầng tán chính trong rừng Các loài cây thường gặp là

Melia azedarach, Gmelina arborea…

- Tầng cây bụi thảm tươi: Công trình Vidal (1959) nghiên cứu ở Lào, Uthit-K (1999) nghiên cứu ở Thái Lan, cũng như của chính tác giả đã nghiên

cứu các loại rừng ở Lào đều cho biết các loại cây bụi thảm tươi thường có các

họ Urticaceae; Acanthaceae; Rubiaceae và Liliaceae

Rừng thường xanh khô

Vidalcông bố kết quả nghiên cứu năm 1959, Uthit-K thông báo kết quả nghiên cứu rừng Thái Lan năm 1999 trùng với kết quả tìm hiểu kĩ của chúng tôi, Khamleck X (2000) và Khamleck X (2001-2002) đối với rừng thường xanh khô, có tỷ lệ cây không rụng lá chiếm 50-80%, được phân biệt do một số loài cây ưu thế; nhân tố phát sinh loại rừng này là khí hậu, do mùa khô kéo dài khoảng 4 tháng trong năm; tầng đất sâu, nhưng khả năng giữ nước kém

hơn rừng thường xanh; lượng mưa 1000-1600 mm năm

Rừng thường xanh khô vùng thấp:

Các loại cây rụng lá và không rụng lá tương tự như ở rừng vùng cao Cấu trúc rừng đã phân thành 3 tầng:

- Tầng vượt tán: Cây gỗ cao 20-40 m, phần lớn là loài Hopea ferrea và

Dipterocarpus turbinatus

- Tầng tán chính: Các loại cây thường gặp là Anisoptera costata,

Lagerstroemia calyculata, L tomentosa, Dalbergia cochinchinensis và vân …)

Tầng cây bụi thảm tươi: Các loại thực vật phân bố như Streblus

taxoides, Ixora cribdela, Mallotus barbatus và một số loài thuộc họ

Zingiberaceae

Rừng thường xanh khô vùng cao:

Loại rừng này thường gặp ở độ cao 800-1400 m, các loại cây phân bố

đặc trưng là Dẻ Quercus griffithii hỗn giao với cây Chukrasia tabularis,

Melia azedarach và Styrax tonkinensis

Rừng nửa rụng lá

Rừng nửa rụng lá được nhận biết bởi một số loài cây thuộc họ Tre mọc hỗn giao với các loài cây gỗ, tỷ lệ loài rụng lá khoảng 50% Loại rừng này ở Lào có diện tích khoảng 864.500 ha:

Rừng nửa rụng lá vùng thấp

Loại rừng này thường gặp ở độ cao dưới 500 m so với mặt biển, cây

thường có các loài cây là: Pterocarpus macrocarpus, Xylia xylocarpa, Afzelia

xylocarpa, Terminalia bellerica, T alata; Peltophorum dasyrhachis, Dalbergia ovata, Vitex peduncularis, Cratoxylon formosum, Bambusa nutans

và B arundinace

Rừng nửa rụng lá vùng cao

Rừng nửa rụng lá vùng cao thường gặp ở độ cao từ 500–2000 m Loại rừng này có các loài cây thuộc họ Dẻ phân bố rải rác hoặc tụ hợp thành quần thể

Các loài cây thường gặp ở loại rừng này là Dẻ Castanopsis argyrophylla, C

diversifolia, Lithocarpus calathiormis, hỗn giao với cây Gmelina arborea, Dalbergia nigrescens, Diospyros mollis… và cây tre Dendrocalamus hamintonia

Rừng khộp

Rừng khộp ở Lào chiếm khoảng 5% diện tích đất tự nhiên, vào khoảng 1.045.500 ha, thường gặp ở độ cao dưới 200 m Các loài cây ưu thế trong

rừng này là Dipterocarpus obtusifolius, D tuberculatus, D intricartus;

Shorea siamensis, các loại cây bụi phổ biến là Arundinaria pusilla, A ciliata, Helicteres hirsuta, Phoenix acuaris và Pygmaeopremna herbacea

1.3.2 Một số nghiên cứu về rừng ở Vườn Quốc Gia Nặm Puy

Sở Nông-Lâm nghiệp tỉnh Say Nha Bu Ly đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây trên rừng khu bảo tồn Nặm Puy như sau: các cây gỗ Trâm vối, Sâng, Chặc kế, Dui, Phay, Chò nuí, Gõ đỏ, Giáng hương, Sau sau, Gụ mật, Bằng lăng, Cuống vàng… (Ngành lâm nghiệp của tỉnh Say Nha Bu Ly năm 2000) ngoài ra còn có cục lâm nghiệp đã nghiên cứu về sự phong phú và kỹ thuật phục hồi rừng ở khu vực Vườn (Cục Lâm

nghiệp năm 2002) và Sở nông-lâm nghiệp của tỉnh đã nghiên cứu về quản lý

và điều tra quy hoạch rừng về sự phong phú của rừng và lâm sản ngoài gỗ Trong đó đã nghiên cứu sâu về các cây gỗ và sản phẩm ngoài gỗ trong khu bảo tồn đó Sở Nông-Lâm nghiệp của tỉnh năm 2009)

1.4 Thảo luận

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng nói chung và 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 một công trình nào nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên, trên núi Cấu trúc rừng trên núi thường được đề cập cùng với các đối tượng rừng khác nên chưa 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 việc

đề xuất các biện pháp kỹ thuật cho rừng trên núi vẫn còn nhiều vấn đề chưa được lâm sáng tỏ

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

Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh 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

Tại CHDCND Lào, việc nghiên cứu về cấu trúc và tái rừng còn nhiều vấn đề cần quan tâm Các công trình nghiên cứu về cấu trúc và đặc biệt là tái sinh rừng còn rất ít, chưa có một công trình nào nghiên cứu một cách tổng quan về vấn đề này trên toàn bộ nước Lào nhưng cũng chưa có công trình nào nghiên cứu một cách tỷ mỷ và toàn bộ về cấu trúc và tái sinh rừng tại một vùng hay một trạng thái rừng nhất định Đây chính là lý do tác giả lựa chọn đề tài làm luận văn tốt nghiệp của mình

Chương 2 MỤC TIÊU - GIỚI HẠN - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Về lý luận

Xác đi ̣nh đươ ̣c mô ̣t số đă ̣c điểm và cấu trúc và tái sinh tự nhiên của các quần xã thực vật rừng tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn Quốc Gia Nặm Puy tỉnh Say Nha Bu Ly, nước CHDCND Lào

2.1.2 Về thực tiễn

Đề xuất đươ ̣c một số giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện và thúc đẩy cấu trú c và tái sinh rừng tại khu vực nghiên cứu

2.2 Phạm vi và giới hạn của đề tài

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là đặc điểm cấu trúc và tái sinh của năm QXTV rừng tự nhiên điển hình trên đất rừng Vườn Quốc Gia Nặm Puy tỉnh Say Nha Bu Ly, nước CHDCND Lào

2.2.2 Giới hạn vấn đề nghiên cứu

2.2.2.1 Về nội dung:

- Về nghiên cứu cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng, phức tạp, đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: tổ thành, mật độ, tầng thứ, độ tàn che, mức

độ thường gặp, mức độ thân thuộc và một số chỉ tiêu đa dạng loài của tầng gỗ

- Về nghiên cứu tái sinh rừng

Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây con dưới tán rừng thông qua các chỉ tiêu: tổ thành, mật độ, chất lượng, nguồn gốc, tỷ lệ cây triển vọng, phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố cây tái sinh trên mặt đất Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố

sinh thái đến tái sinh tự nhiên của các QXTV rừng ở khu vược nghiên cứu được tiến hành với một số nhân tố sau: độ tàn che của tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi, thảm tươi và độ dốc mặt đất

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cu ̉ a các quần xã thực vật rừng được lựa chọn

• Cấu trúc tổ thành và tính đa da ̣ng của QXTV rừng

• Mâ ̣t đô ̣ tầng cây cao các QXTV rừng

• Mức độ thường gặp của các loài cây trong QXTV rừng

• Mức độ thân thuộc của các loài cây trong QXTV rừng

• Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của QXTV rừng

• Dạng sống của thực vật rừng và một số chỉ tiêu đa dạng loài của tầng Cây Gỗ của QXTV rừng

• Các đại lượng sinh trưởng của QXTV rừng

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng

• Tổ thành cây tái sinh

• Mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng

• Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh

• Phân bố cây tái sinh theo chiều cao

• Phân bố cây tái sinh trên mặt đất

2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên

2.3.4 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh điều tiết cấu tru ́ c và tái sinh rừng

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận

Quần xã (community) là một tập hợp các quần thể sinh vật cùng sống trong một vùng hoặc sinh cảnh xác định, được hình thành trong quá trình lịch

sử lâu dài, liên hệ với nhau do những đặc trưng chung về sinh thái học mà các thành phần cấu thành quần xã (quần thể, cá thể…) không có Quần xã thực vật rừng là một QXTV (plant community) mà trong đó cây rừng (cây gỗ hoặc tre nứa) chiếm ưu thế, có độ tàn che trên 0,3 (theo tiêu chuẩn của FAO (1993)

Cấu trúc QXTV rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian (Phùng Ngọc Lan, 1986) Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: 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 hỗi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ

Nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng đáp ứng mục tiêu

đề ra Vì vậy việc nghiên cứu các nhân tố cấu trúc cũng như ảnh hưởng của chúng đến lớp cây tái sinh là việc làm cần thiết

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.2.1 Ngoại nghiệp

- Kế thừa các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội các địa phương cùng các tài liệu tham khảo về các vấn đề nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước

- Trên cơ sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, chúng tôi tiến hành lập các tuyến điều tra Các tuyến này đảm bảo quát toàn bộ các dạng địa hình và các QXTV rừng ở từng địa phương Trong quá trình điều tra theo tuyến, sơ bộ xác định các QXTV rừng dựa vào mức độ phong phú và kích thước của các loài cây bắt gặp Kết quả khảo sát ở tỉnh Say Nha Bu Ly nước CHDCND Lào đã cho phép chọn 04 quần xã thực vật rừng để nghiên cứu gồm:

+ Quần hợp loài cây Sau sau + Chò chỉ + Ưu hơ ̣p Sau sau

+ Ưu hợp Sau sau + Chò chỉ + Phứ c hơ ̣p Sau sau

Phương pháp thu thập số liệu trên ô tiêu chuẩn

• Phương pháp lập ô tiêu chuẩn

Với mỗi QXTV rừng được xác lập, đề tài tiến hành lập 2 hoặc 3 ÔTC điển hình tạm thời và thu thập những thông tin theo phương pháp điều tra lâm học

Khi tiến hành điều tra, với các quần xã có tổ thành tương đối thuần nhất

và địa hình chia cắt, chúng tôi chỉ tiến hành lập các OTC có diện tích 1000m2 ( 40 x 25 m) Mỗi quần xã lập 2 OTC, đối với những QXTV có diện tích lớn và

tổ thành thực vật tương đối phức tạp lập 3 OTC Tổng số OTC đã lập là 18 ô

• Phương pháp điều tra tầng cây gỗ:

Tại các OTC tiến hành mô tả các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao…, sau đó xác định tên loài và các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao:

+ Các chỉ tiêu sinh trưởng của cây:

- Đường kính thân cây ( D1.3 cm ): được đo bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến mm, đo theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị

số bình quân

- Chiều cao vút ngọn ( HVN, m) và chiều cao dưới cành ( HDC, m ): được đo bằng thước Blumeleiss với độ chính xác đến dm HVN của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây, HDC được xác định từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tán của cây rừng

- Đường kính tán lá ( DT, m ): được đo bằng thước dây có độ chính xác đến dm, đo hình chiếu tán lá trên mặt phằng ngang theo hai hướng Đông Tây

và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân

Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao

+ Xác định độ tàn che

Sử dụng phương pháp điều tra theo điểm bằng máy xác định độ tàn che KB-2 Trên mỗi OTC, xác định 100 điểm phân bố đều, nhìn vào kính của máy đo cường độ xác định độ tàn che nếu thấy tán lá tầng cây cao che kín, thì điểm

đó ghi 1, nếu không có gì che lấp, ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 1/2

Ngoài ra, độ tàn che của từng QXTV còn được xác định thông qua vẽ phẫu đồ rừng

+Vẽ phẫu đồ rừng

Theo phương pháp của Richards và Davis (1934) Xác định vị trí, chiều cao, đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán lá của tất cả các cây trên dải rừng có diện tích 400m2 (40m x 10m) điển hình trên OTC, sau đó biểu diễn lên biểu đồ với tỷ lệ 1/200

• Phương pháp điều tra cây tái sinh:

Cây tái sinh là những cây gỗ còn sống dưới tán rừng từ giai đoạn cây

mạ cho đến khi chúng bắt đầu tham gia vào tán rừng

Trên OTC, lập 20 ODB có diện tích 4m2 phân bố đều trên OTC Thống

kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra (biểu 02, phụ lục) theo các chỉ tiêu:

- Tên loài cây tái sinh

- Đo chiều cao cây tái sinh bằng sào khắc vạch có độ chính xác đến cm

- Phân cấp chất lựong cây tái sinh:

+ Cây tốt là cây có thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh

+ Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh, còn lại là những cây có chất lượng trung bình

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh

- Phương pháp điều tra ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên tại các QXTV rừng

Khi điều tra tái sinh trên các ODB, chúng tôi đồng thời xác định các chỉ tiêu: độ tàn che, độ che phủ bình quân và độ dốc mặt đất tại vị trí ODB

- Điều tra khoảng cách giữa các cây tái sinh: Trên OTC, chọn cây tái sinh bất kỳ, đo khoảng cách từ cây tái sinh đã chọn đến cây tái sinh gần nhất bằng thước đây với độ chính xác đến cm Mỗi QXTV đo 30 khoảng cách, kết quả ghi vào phiếu điều tra khoảng cách cây tái sinh (biểu 03, phụ lục)

• Phương pháp điều tra tầng cây bụi, thảm tươi:

Lập 5 ODB có diện tích 25m2 (5m x 5m), 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC

+ Điều tra cây bụi (shrubs) theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi (biểu 04, phụ lục)

+ Điều tra thảm tươi (ground cover vegetation) theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra thảm tươi (biểu

05, phụ lục)

• Phương pháp điều tra xác định mức độ thân thuộc của các loài

Trên OTC, chọn một cây bất kỳ làm cây trung tâm, điều tra 6 cây xung quanh có khoảng cách gần nhất với cây trung tâm Theo quan điểm sinh thái thì cây ở tâm và 6 cây xung quanh thường có mối quan hệ thân thuộc, có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tồn tại và phát triển của chúng Đó là cơ sở xác định mức

độ thân thuộc của các loài cây Kết quả điều tra được ghi vào phiếu điều tra ô hình tròn 6 cây (phụ lục)

• Phương pháp điều tra dạng sống của thực vật

Trên hành thống kê tất cả các loài thực vật bắt gặp trên các OTC của mỗi địa phương, đồng thời tiến hành điều tra trên các tuyến đi qua các dạng địa hình của địa phương

2.4.2.2 Nội nghiệp

• Xác định các QXTV rừng

Việc xác định các QXTV được tiến hành theo hệ thống phân loại thảm thực vật rừng của Thái Văn Trừng (1978), hệ thống phân loại này bao gồm các cấp sau:

I - Kiểu thảm thực vật: tập hợp của những cây khác loài nhưng cùng chung một dạng sống ưu thế

Ví dụ: Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới

I.1- Kiểu phụ: là những thảm thực vật rừng có tổ thành thực vật đặc trưng được hình thành do ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái khác ngoài khí hậu (hệ thực vật, đá mẹ, đất đại, sinh vật, con người)

Ví dụ: Kiểu phụ thổ nhưỡng kiệt nước trên đất xương xẩu

Kiểu phụ thứ sinh nhân tác trên xương xẩu sau khai thác trọn

1.1 a: Xã hợp (sociation): được hình thành bởi những loài cây ưu thế thác nhau, Gồm các dạng sau:

+ Quần hợp (association): có 1 hoặc 2 loài chiếm ưu thế gần như tuyệt đối (chiếm trên 90%)

+ Ưu hợp (dominion): khi số loài cây (dưới 10 loài) có độ ưu thế tương đối chiếm 40 – 50% theo số cây hoặc theo thể tích

+ Phức hợp (complexion): khi độ ưu thế của các loài chưa phân hóa rõ rệt

• Lựa chọn các quần xã thực vật rừng để nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm quần xã thực vật rừng được thực hiện thông qua việc điều tra thống kê số lượng quần xã và trước khi thống kê còn phải xác định giới hạn nghiên cứu quần xã Vì nhiều sinh vật có phân bố liên tục trên diện tích lớn, ranh giới quần xã không rõ ràng, nên trong thực tế thường căn

cứ vào mức độ cần thiết của người nghiên cứu để xác định mốc ranh giới quần xã

Đặc điểm về khí hậu - thủy văn và vị trí địa lý là những nhân tố ảnh hưởng rất lớn tới đặc điểm của hệ sinh thái rừng nói chung, tới quần xã thực vật rừng nói riêng và ngược lại, đặc điểm của hệ sinh thái rừng có thể phẩn ánh đặc điểm khí hậu tại khu vực nghiên cứu Chính vì vậy, nghiên cứu lựa chọn quần xã thực vật rừng là hoạt động đầu tiên trong công tác điều tra và nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng

•Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

a Tổ thành tầng cây gỗ:

Tổ thành thực vật là tỷ lệ của loài cây hay nhóm loài cây chiếm trong QXTV rừng Hệ số tổ thành của các loài cây thường được xác định theo số cây hoặc theo tiết diện ngang Công thức biểu thị hệ số tổ thành của các loài trong QXTV rừng được gọi là công thức tổ thành Trên quan điểm sinh thái

người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện ngang hoặc theo trữ lượng

Để xác định tổ thành tầng cây cao, đề tài sử dụng phương pháp xác định mức độ quan trọng (Important Value – IV %) của Daniel Marmillod:

Trong đó:

IVi% là tỷ lệ tổ thành (độ quan trong) của loài i

Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng

Gi% là % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng

Theo Daniel M, loài cây có IV% ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong QXTV rừng Những loài cây xuất hiện trong công thức tổ thành là loài có IV% ≥ giá trị bình quân của tất cả các loài tham gia trong QXTV rừng Trong một quần xã nếu một nhóm dưới 10 loài cây có tổng IV%

≥ 40%, chúng được coi là nhóm loài ưu thế và tên của QXTV rừng được xác định theo các loài đó

r là số cá thể của loài i trong QXTV rừng

R là tổng số cá thể điều tra của QXTV rừng

Nếu Mtg > 50%: Rất hay gặp Mtg = 25 – 50%: Thường gặp

Mtg < 25%: ít gặp

c là số lần lấy mẫu gặp cả loài A và B

Nếu q > c, A và B không có quan hệ thân thuộc

q = c, A và B do ngẫu nhiên mà cùng cư trú ở một nơi

q < c, A và B có quan hệ thân thuộc và sự chung sống của chúng trong QXTV

rừng là thực chất chứ không phảI do ngẫu nhiên

d Mật độ:

Cấu trúc mật độ là chỉ tiêu biểu thị số lượng cá thể của từng loài hoặc của tất cả các loài tham gia trên một đơn vị diện tích (thường là 1 ha), phản ánh mức độ tận dụng không gian dinh dưỡng và vài trò của loài trong QXTV rừng

Công thức xác định mật độ như sau:

o

S

n ha

tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis (1934)

Độ tàn che được xác định bằng phương pháp điều tra điểm, công thức tính

N

n

Với TC là độ tàn che, n1 là số điểm gặp tán lá và N là tổng số điểm tra

• Phương pháp nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng

a Tổ thành cây tái sinh

Đề tài xác định tổ thành sinh rừng theo số cây, hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công thức:

b Mật độ cây tái sinh

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được xác định theo công thức sau:

N / ha =

di

S n



000 10

Với Sdi là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái sinh điều tra được

c Chất lượng cây tái sinh

Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nhằm đánh giá một cách tổng quát tình hình tái sinh đang diễn ra tại khu vực nghiên cứu

d Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao

Thống kê số lượng cây tái sinh theo 4 cấp chiều cao: dưới 0,5m; 1m; 1-2m và trên 2m Vẽ biểu đồ biểu diễn số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao

0,5-e Phân bố cây tái sinh theo mặt phẳng ngang

Đề tài nghiên cứu hình thái phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất thông qua xác định khoảng cách từ một cây tái sinh chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất Sử dụng tiêu chuẩn U (phân bố chuẩn) của Clark và Evans [ ] để đánh giá với dung lượng quan sát (n) đủ lớn, qua đó dự đoán giai đoạn phát triển của QXTV rừng trong khu vực:

26136 , 0

5 ,

r là giá trị bình quân của n lần quan sát khoảng cách gần nhất

 là mật độ cây tính trên đơn vị diện tích (m2)

n là số lần quan sát

Nếu: /U/ < 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên

U > 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều

U < - 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm

f Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên

+ Ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên:

Đề tài đánh giá ảnh hưởng của độ tàn che đến tái sinh tự nhiên thông qua việc tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ tàn che khác nhau ở từng địa phương nghiên cứu

+ Ảnh hưởng của độ dốc mặt đất đến tái sinh tự nhiên:

Đề tài tiến hành tổng hợp các chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như tổ thành, mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp độ dốc khác nhau: dưới 250, 25-350 và trên 350

+ Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên:

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu cây bụi, thảm tươi, đề tài tổng hợp một

số chỉ tiêu nghiên cứu tái sinh như mật độ, tỷ lệ cây triển vọng và chất lượng cây tái sinh theo các cấp độ sinh trưởng khác nhau của lớp cây bụi, thảm tươi

ở từng địa phương nghiên cứu