Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng và xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, loài cây tái sinh cho lâm sản ngoài gỗ trong rừng tự nhiên thuộc vườn quốc gia ba vì, thành phố hà nội

--- NGUYỄN THỊ NGỌC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG VÀ XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔ THÀNH LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH VỚI LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH CHO LÂM SẢN NGOÀI GỖ TRONG R

-

NGUYỄN THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG VÀ XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔ THÀNH LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH VỚI LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH CHO LÂM SẢN NGOÀI GỖ TRONG RỪNG TỰ NHIÊN THUỘC VƯỜN QUỐC GIA BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Lâmhọc

Mã số : 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội – 2010

-

NGUYỄN THỊ NGỌC

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG VÀ XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA TỔ THÀNH LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH VỚI LOÀI CÂY GỖ, LOÀI CÂY TÁI SINH CHO LÂM SẢN NGOÀI GỖ TRONG RỪNG TỰ NHIÊN THUỘC VƯỜN QUỐC GIA BA VÌ, THÀNH PHỐ HÀ NỘI

Chuyên ngành: Lâmhọc

Mã số : 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.NGUYỄN THỊ BẢO LÂM

Hà Nội – 2010

LỜI CẢM ƠN

Để kết thúc chương trình đào tạo và đánh giá chất lượng học viên trước khi ra trường, được sự đồng ý của Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Đào tạo sau Đại học, tôi tiến hành thực hiện luận văn:

“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng và xác định mối quan hệ giữa tổ

thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, loài cây tái sinh cho LSNG trong rừng tự nhiên thuộc Vườn quốc gia Ba Vì, Thành phố Hà Nội”

Sau một thời gian nghiên cứu với sự hướng dẫn của Tiến sĩ Nguyễn Thị Bảo Lâm, cùng với nỗ lực của bản thân đến nay luận văn đã được hoàn thành

Nhân dịp này tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Trường và Khoa Đào tạo sau Đại học, đặc biệt là Tiến sĩ Nguyễn Thị Bảo Lâm đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban quản lý Vườn Quốc gia Ba Vì, Thành phố Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra, thu thập số liệu phục vụ cho nghiên cứu

Đến nay luận văn đã hoàn thành, song do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn sẽ vẫn còn tồn tại nhiều thiếu sót Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ các thầy cô giáo, các nhà khoa học

Tôi xin cam đoan, luận văn được hoàn thành theo đúng đề cương dưới

sự hướng dẫn của TS.Nguyễn Thị Bảo Lâm và các kết quả nghiên cứu là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, tài liệu kế thừa có nguồn trích dẫn ghi trong tài liệu tham khảo

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 9 năm 2010

Tác giả

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt iii

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình v

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU…… 3

1.1 Những nghiên cứu trên thế giới 3

1.1.1 Cơ sở sinh thái học của cấu trúc 3

1.1.2 Về hình thái cấu trúc rừng mưa 3

1.1.3 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 3

1.1.4 Nghiên cứu về tái sinh rừng 6

1.1.5 Nghiên cứu về lâm sản ngoài gỗ 7

1.2 Những nghiên cứu ở trong nước 8

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 8

1.2.2 Nghiên cứu tái sinh rừng 11

1.2.3 Nghiên cứu về lâm sản ngoài gỗ 12

1.3 Thảo luận……… 13

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

15 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 15

2.1.1 Mục tiêu tổng quát 15

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 15

2.2 Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu của đề tài 15

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 15

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 15

2.2.3 Giới hạn nghiên cứu của đề tài 15

2.3 Nội dung nghiên cứu 16

2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao 16

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh 16

2.3.3 Xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG

16 2.3.4 Đề xuất một số biện pháp bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên LSNG của khu vực nghiên cứu

17 2.4 Phương pháp nghiên cứu 17

2.4.1 Phương pháp chủ đạo 17

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 17

2.4.3 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 20

Chương 3: ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 31

3.1 Điều kiện tự nhiên Vườn Quốc gia Ba Vì 31

3.1.1 Vị trí địa lý 31

3.1.2 Địa hình địa thế 31

3.1.3 Đặc điểm khí hậu thuỷ văn 32

3.1.4 Địa chất thổ nhưỡng 33

3.2 Đặc điểm tài nguyên rừng Vườn Quốc gia Ba Vì 34

3.2.1 Hiện trạng tài nguyên rừng 34

3.2.2 Thảm thực vật rừng 34

3.2.3 Hệ thực vật rừng 36

3.3 Hiện trạng rừng và LSNG tại xã Ba Vì 37

3.3.1 Các trạng thái rừng trên địa bàn xã 37

3.3.2 Hiện trạng LSNG và tầng cây bụi thảm tươi 37

3.3 Đặc điểm kinh tế xã hội của xã Ba Vì 39

3.3.1 Đặc điểm dân cư 39

3.3.2 Hiện trạng sản xuất xã Ba Vì 39

3.4 Đánh giá nhận xét chung 40

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41

4.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao 41

4.1.1 Kết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu bình quân tầng cây cao 41

4.1.2 Tổ thành loài cây cao 42

4.1.3 Kết quả nghiên cứu một số quy luật phân bố 44

4.1.4 Quy luật tương quan giữa các nhân tố điều tra trong lâm phần 54

4.2 Đặc điểm tầng cây tái sinh 60

4.2.1 Tổ thành tái sinh 61

4.2.2 Mật độ cây tái sinh và mật độ cây tái sinh có triển vọng 63

4.2.3 Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh 65

4.2.4 Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất 67

4.3 Mối quan hệ về tổ thành giữa loài cây gỗ, cây tái sinh với cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG

68 4.3.1 Tổ thành loài cây trên các ô tiêu chuẩn 68

4.3.2 Kết quả so sánh giữa các cặp tổ thành 72

4.4 Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên LSNG của khu vực nghiên cứu

77 4.4.1 Quy hoạch bảo vệ và phát triển nguồn LSNG 77

4.4.2 Biện pháp kỹ thuật lâm sinh 78

4.4.3 Đề xuất thực hiện đồng quản lý tài nguyên rừng và LSNG thuộc Vườn quốc gia Ba Vì

80 4.4.4 Nhóm giải pháp tuyên truyền giáo dục 84

4.4.5 Một số giải pháp khác 85

Chương 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 86

5.1 Kết luận 86

5.1.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ 86

5.1.2 Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh 87

5.1.3 Xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ với loài cây gỗ cho LSNG và loài cây tái sinh với loài cây tái sinh cho LSNG

88 5.1.4 Đề xuất một số giải pháp nhằm bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng và LSNG của khu vực nghiên cứu

89 5.2 Tồn tại 89

5.3 Kiến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

4.1 Một số chỉ tiêu bình quân của tầng cây cao trên các ÔTC 41

4.8 Bảng tổng hợp các tham số khi phân tích hồi quy và tương

quan theo dạng phương trình logHvn = a + b.log(D 1.3 ) 55

4.9 Kiểm tra sự thuần nhất các tham số hồi quy bi của các

phương trình tương quan Hvn~D1.3 ở các ô tiêu chuẩn 57

4.11 Bảng tổng hợp các tham số khi phân tích hồi quy và tương

4.12 Kiểm tra sự thuần nhất các tham số hồi quy bi của các

phương trình tương quan Dt~D1.3 ở các ô tiêu chuẩn 60 4.13 Bảng tổng hợp số loài cây tái sinh tham gia vào CTTT 61

4.15 Mật độ cây tái sinh và mật độ cây tái sinh có triển vọng 64

4.18 Công thức tổ thành của các tầng cây của một số ÔTC trên các

05 giữa loài cây gỗ cho LSNG với loài

4.25 Kết quả tính trị số Ps giữa loài cây gỗ với cây gỗ cho LSNG 76 4.26 Kết quả tính trị số Ps giữa loài cây tái sinh với cây tái sinh

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Phân bố thực nghiệm N/D1.3 của từng ÔTC trên các

4.3 Phân bố thực nghiệm N/Htrạng thái VN của từng ÔTC trên các 51

4.8 Sơ đồ nguyên tắc thực hiện đồng quản lý tài nguyên rừng và tài nguyên LSNG 82

ĐẶT VẤN ĐỀ

Lâm sản ngoài gỗ (LSNG) là một bộ phận chức năng quan trọng của hệ sinh thái rừng Nếu xem hệ sinh thái rừng nhiệt đới là một đơn vị của tự nhiên, một thể thống nhất biện chứng của các loài cây gỗ lớn, cây bụi thảm tươi, thực vật ký sinh, phụ sinh, dây leo, các động vật, vi sinh vật, các chất hữu cơ, vô cơ,… trong điều điện khí hậu mưa ẩm nhiệt đới thì tập đoàn các cây cho sản phẩm LSNG là một bộ phận hợp thành của đơn vị tự nhiên đó, rất phong phú cả về loài cây, tuổi cây và dạng sống

Từ lâu đời, nguồn tài nguyên này đã thể hiện vai trò quan trọng đối với đời sống kinh tế, văn hoá và xã hội của người dân, đặc biệt đối với các cộng đồng các dân tộc ở vùng sâu vùng xa Việc sử dụng LSNG đã gắn liền với sự sinh tồn của các cộng đồng dân cư và phát triển các làng nghề thủ công truyền thống, góp phần tạo việc làm, tăng thu nhập và cải thiện đời sống của người dân Tuy nhiên, một thực tế là việc sử dụng tài nguyên rừng đã có từ rất lâu và gắn liền với đời sống của người dân nhưng chúng ta chỉ quan tâm đến lấy gỗ, còn LSNG nhận được rất ít sự chú ý và thường được coi là lâm sản phụ Điều

đó đã làm cho các hoạt động kinh doanh rừng ở nhiều vùng nông thôn nước ta chưa phát huy hết lợi thế thiên nhiên nhiệt đới để biến rừng thành nguồn sống

và thành yếu tố làm giàu cho hộ gia đình người dân Tình trạng sử dụng rừng lãng phí với hiệu quả thấp vẫn còn phổ biến, nguồn lực hộ gia đình chưa được tận dụng và phát huy triệt để, rừng và môi sinh bị tàn phá, kiến thức bản địa bị mai một, nhiều làng nghề truyền thống biến mất, tình trạng thiếu nguyên liệu LSNG trầm trọng…là sự cảnh báo của việc quản lý kinh doanh rừng phiến diện, không quán triệt đầy đủ quan điểm kinh doanh toàn diện, lợi dụng tổng hợp tài nguyên rừng, trong đó có tài nguyên LSNG

Rừng tự nhiên nước ta có tổ thành loài cây đa dạng và phong phú Mỗi kiểu rừng, loại rừng và kiểu sử dụng đất sẽ cho tổ thành cây rừng và các loại LSNG khác nhau Mặt khác thực vật cho LSNG tồn tại ở nhiều dạng sống

khác nhau, từ dạng thân gỗ lớn, gỗ nhỡ, gỗ nhỏ, đến dạng cây bụi, dây leo, thảm tươi, thực vật ký sinh, thực vật phụ sinh Điều đó cho thấy thực vật

ngoài gỗ có thể phân bố ở mọi tầng tán rừng, để phối hợp chúng với tỷ lệ cao trong tổ thành rừng ở mọi tầng thứ khác nhau, tạo nên hệ sinh thái có năng suất cao, giá trị cao và bền vững chúng ta cần phải xác định được phân bố của chúng và tìm hiểu về mối quan hệ giữa chúng với rừng với các bộ phận trong

hệ sinh thái rừng, đặc biệt là mối quan hệ giữa chúng với thực vật rừng Vì vậy nghiên cứu sâu về mối quan hệ giữa các loài cây cho LSNG với các loài cây khác trong các trạng thái rừng tự nhiên là rất cần thiết cho việc điều chỉnh

tổ thành loài cây trong các lâm phần rừng tự nhiên khi cần tác động lâm sinh

và quan trọng hơn là làm cơ sở cho việc lựa chọn và phối hợp các loài cây trong lâm phần

Ba Vì là một xã miền núi thuộc vườn quốc gia Ba vì, huyện Ba Vì thành phố Hà Nội với trên 90% dân số là người dân tộc Dao sống gần rừng và gắn bó với rừng Từ khi vườn quốc gia Ba Vì được thành lập ngày 18 tháng

12 năm 1991, nguồn tài nguyên gỗ được quản lý chặt chẽ hơn, người dân chỉ được canh tác ở những vị trí có độ cao từ 100m trở xuống Do đó, để đảm bảo cuộc sống người dân địa phương đã tập trung vào khai thác các loại LSNG để phục vụ nhu cầu của gia đình và để nâng cao thu nhập ổn định cuộc sống Chính vì vậy, hiện nay một số loại LSNG trong rừng gần như đã bị khai thác kiệt do việc khai thác một các tự phát chưa có quy hoạch của người dân địa phương, nhiều loài đang đứng trên nguy cơ tuyệt chủng

Xuất phát từ thực tiễn đó tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm

cấu trúc rừng và xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, loài cây tái sinh cho LSNG trong rừng tự nhiên thuộc Vườn quốc gia Ba Vì, Thành phố Hà nội” làm cơ sở khoa học cho

việc phát triển bền vững một số loài cây cho LSNG trong rừng tự nhiên Vườn Quốc gia Ba Vì

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu trên thế giới

1.1.1 Cơ sở sinh thái học của cấu trúc

Ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20, đã có nhiều công trình nghiên cứu

về cấu trúc rừng tự nhiên Rừng mưa nhiệt đới với sự đa dạng và phong phú

đã cuốn hút nhiều nhà khoa học đi sâu vào nghiên cứu

Baur G.N (1964) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học 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 Tác giả đã làm sáng tỏ khái niệm về sinh thái rừng, đây là

cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

1.1.2 Về hình thái cấu trúc rừng mưa

Rừng mưa với sự đa dạng và phong phú nó đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu như Richards P.W (1952) [17], Catinot R (1965) [4] Các tác giả đã đi sâu vào biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng 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

Kraft (1884), đưa ra hệ thống phân loại cây rừng thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng Phân cấp Kraft phản ánh được tình hình phân hóa cây rừng, tiêu chí phân cấp rõ ràng, đơn giản, dễ

áp dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi

1.1.3 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

1.1.3.1 Về tổ thành loài cây

Tổ thành loài cây khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các đặc trưng cấu trúc khác của rừng Vì vậy nghiên cứu thành phần loài và cấu trúc tổ thành trong rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm được xem như công việc đầu

tiên và quan trọng trong nghiên cứu lâm học của rừng Richards (1968) [17],

đã phân tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài phức tạp và rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một loài cây

Theo Curtis và McIntosh (1950), khi nghiên cứu độ phong phú của loài cây quan tâm là số lượng cá thể của nó tìm thấy trên ô mẫu mà ở đó loài được bắt gặp G.Baur (1976) [1] Greig Smith (1964) đề nghị tính độ thường gặp của loài cây bằng cách chia khu vực nghiên cứu thành từng khối, rồi xác định độ thường gặp của loài theo từng khối và tìm hiểu biến động của loài giữa khối

1.1.3.2 Về phân bố số cây theo cỡ đường kính

Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm Để nghiên cứu đặc điểm của quy luật này, hầu hết các công trình nghiên cứu đều dùng phương pháp giải tích bằng các phương trình toán học dưới dạng phân bố xác suất khác nhau để tìm ra quy luật chung nhất

Meyer (1934) và Prodan M (1949) đã mô tả phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng tự nhiên bằng phương trình toán học mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục:

Yi = .exp(-.xi) (1.1) Phương trình (1.1) còn được gọi là phương trình Meyer, trong đó xi và

yi là trị số giữa và số cây của cỡ thứ i, α và β là các tham số

Balley (1973) sử dụng hàm Weibull biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba

Loetchau (1973) dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm Nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, họ Pearson, hàm Weibull…

Theo Prodan.M (1951) rừng tự nhiên có sự đào thải những cây già cỗi hoặc do có biện pháp kinh doanh, tầng cây tái sinh xuất hiện và đường cong

có 2 đỉnh Nếu tiếp tục có nhiều thế hệ thì đường cong có nhiều đỉnh và giới hạn của đường cong có nhiều đỉnh là đường cong phân bố giảm đặc trưng cho rừng chặt chọn, không đều tuổi

1.1.3.3 Về quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H)

Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao

Phương pháp kinh điển nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực

tế Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng mà điển hình là các công trình của: P.W.Richards (1952) [17] , Rollet (1979)

Prodan (1965) và Dittmar.O cho rằng độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên

1.1.3.4 Quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính (H VN ~ D 1.3 )

Curis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình:

Logh = d + b1   

A d

b A

b

1

1

 3 1 ,

3

1

(1.3) Naslund M (1929); Assmann E (1936); Hohenadl W (1936); Prodan M (1944); Krennel K (1946); Meyer H.A (1952)… đã đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D:

h = a+b1.d+b2.d2 (1.4)

h – 1,3 = 2

2

).(a b d d

 (1.5)

h = a + b.logd (1.6)

h = k.db (1.7) Kennel R (1971) cho rằng: để mô phỏng động thái đường cong chiều cao lâm phần, trước hết tìm phương trình thích hợp mô tả quan hệ Hvn với

D1,3, sau đó xác lập mối quan hệ của các tham số theo tuổi

Nhìn chung, để biểu thị đường cong chiều cao, phương trình Parabol và phương trình Logarith được sử dụng nhiều hơn cả

1.1.3.5 Quy luật tương quan giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực (D T ~ D 1.3 )

Các tác giả Zieger, Hvessalo, Feree mặc dù nghiên cứu đốc lập với nhau nhưng đều khẳng định đường kính tán và đường kính ngang ngực có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, thông thường mối liên hệ này thường ở dạng:

Trên thế giới các công trình nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng mưa nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, nhiều công trình đã đem lại hiệu quả cao trong quản lý và kinh doanh rừng

1.1.4 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một vấn đề quan tâm trong nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu, hiệu quả của tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố

Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên Barnard (1955) đã

đề nghị “điều tra chuẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy 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 tái sinh rừng nhiệt đới nói 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

Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở 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 ở rừng thứ sinh, môt hiện tượng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới

Nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới cho chúng ta hiểu biết nhiều về phương pháp nghiên cứu và các quy luật tái sinh tự nhiên của một số vùng, đặc biệt là sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý nhằm quản lý rừng bền vững 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

1.1.3 Nghiên cứu về lâm sản ngoài gỗ

Lâm sản ngoài gỗ là một thuật ngữ để chỉ tất cả các sản phẩm có nguồn gốc sinh vật khác gỗ, được khai thác từ rừng tự nhiên hay rừng trồng nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người

Nghiên cứu của Peter (1989) chỉ ra rằng việc khai thác nhựa của rừng nguyên sinh ở Peru đã cho kết quả là thu nhập cao hơn so với bất kỳ kiểu sử dụng đất nào

Hội nghị Quốc tế tháng 11/1991 (Bangkok) đã chia LSNG làm 6 nhóm: (1) Các sản phẩm có sợi: tre nứa, song mây, cây có sợi và các loại cỏ (2) Sản phẩm làm thực phẩm: thân, chồi, rễ, củ, lá, hoa, mật ong, thịt động vật rừng, trứng và côn trùng

(3) Thuốc và mỹ phẩm có nguồn gốc thực vật

(4) Các sản phẩm chiết xuất: nhựa, nhựa mủ, ta nanh, tinh dầu…

(5) Động vật và các sản phẩm từ động vật không làm thực phẩm: tơ, động vật sống, chim, sừng, ngà, xương và nhựa cánh kiến đỏ

(6) Các sản phẩm khác

Hội nghị Môi trường và phát triển của Liên hợp quốc (UNCED), họp tại Rio de Janero năm 1992, đã xác định LSNG là đối tượng quan trọng, một

nguồn lợi môi trường cho phát triển lâm nghiệp bền vững cần được chú trọng hơn nữa

Balick và Mendelsohn (1992) cho rằng giá trị về y học trên một hecta trong rừng thứ sinh ở Beliz cũng cao hơn giá trị thu được từ nông nghiệp

Theo De Beer McDermott (1996), tài nguyên rừng và tài nguyên LSNG

là nguồn sống chủ yếu của ít nhất 27 triệu người dân vùng Đông Nam Á Nhiều nước trên thế giới như: Brazil, Colombia, Equado, Bôlivia, Thái Lan,

Ấn Độ, Trung Quốc…đã và đang nghiên cứu việc sử dụng hợp lý các sản phẩm ngoài gỗ nhằm nâng cao đời sống người dân vùng núi và bảo vệ đa dạng sinh học của các hệ sinh thái rừng địa phương

T.De Silva và C.K.Atal (1995) cho biết việc thu hoạch khác nhau của các LSNG có thể được giảm thiểu bằng cách thiết lập ra các qui tắc Các đánh giá về tác động của việc khai thác LSNG đến tính đa dạng sinh học nên được tiến hành trước khi xác định nhu cầu của các nguyên liệu LSNG

Năm 1992, chương trình Rừng và con người, các bản làng đã được giới thiệu một số kinh nghiệm về kỹ thuật gây trồng, canh tác và phát triển thực vật LSNG như phát triển rừng cung cấp dược thảo ở Nêpan, rừng cung cấp cây họ dầu, tanin, cau dừa ở vùng Brazil, rừng cung cấp song mây ở Malaysia…

Nhìn chung nghiên cứu về LSNG trên thế giới đã và đang được phát triển nhanh chóng đề cập khá rõ nét về nhiều khía cạnh cho việc phát triển LSNG

1.2 Những nghiên cứu ở trong nước

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Những nghiên cứu về đặc điểm lâm học và cấu trúc rừng gỗ hỗn loài nước ta đã được nhiều tác giả đặc biệt quan tâm Theo Nguyễn Văn Trương (1986) nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng phải tập trung làm rõ những vấn đề về: Cấu trúc đứng, cấu trúc đường kính thân, phân bố số cây trên mặt

đất, cấu trúc các nhóm loài cây, đặc điểm tái sinh và diễn thế các thế hệ rừng Khi hiểu rõ những vấn đề này thì chúng ta có thể xây dựng được các biện pháp tác động lâm sinh hợp lý

1.2.1.1 Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1,3 )

Với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, từ kết quả nghiên cứu của Đồng

Sỹ Hiền (1974) [11] cho thấy, dạng tổng quát của phân bố N/D1,3 là phân bố giảm, nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc nên đường thực nghiệm thường có dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh răng cưa Ông đã chọn hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính cây rừng

Nguyễn Hải Tuất (1986) [21] sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân

bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo

Trần Văn Con (1999) [5], Lê Minh Trung (1991) đã thử nghiệm một số phân bố xác suất mô phỏng phân bố N/D1.3 đều nhận xét: phân bố Weibull thích hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắc Lắc; Lê Sáu (1996) [18], cũng khẳng định sự hơn hẳn của phân bố Weilbull trong tất cả các trạng thái rừng tự nhiên cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay 1 đỉnh

1.2.1.2 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H VN )

Theo Thái Văn Trừng (1970)[19], khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đưa ra mô hình cấu trúc tầng như tầng vượt tán, tầng dưới tán, tầng cây bụi

Kết quả nghiên cứu của tác giả Đồng Sỹ Hiền (1974) [11] cho thấy, phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn

Bảo Huy (1993) [12], Lê Sáu (1996) [18] đã nghiên cứu phân bố N/H

để tìm tầng tích tụ tán cây đã đi đến nhận xét chung là phân bố N/H có dạng 1 đỉnh, nhiều đỉnh phụ răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull

1.2.1.3 Tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây

Đã có rất nhiều tác giả đề cập mối quan hệ tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực, tiêu biểu có các công trình nghiên cứu sau:

Về nghiên cứu tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính tại

vị trí 1.3m có thể kể đến các tác giả như: Đồng Sỹ Hiền, Nguyễn Hải Tuất,

Vũ Tiến Hinh, Bảo Huy…

Bảo Huy đã thử nghiệm bốn dạng tương quan Hvn/D1.3 như sau:

và rừng tự nhiên ở Hương Sơn - Hà Tĩnh

1.2.1.4 Tương quan giữa đường kính tán với đường kính thân cây

Vũ Đình Phương (1985) (theo Nguyễn Trọng Bình, Phùng Nhuệ Giang, 2003), đã khẳng định mối liên hệ mật thiết giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực tồn tại ở dạng phương trình đường thẳng Tác giả đã thiết lập phương trình DT/D1.3 cho một số loài cây lá rộng: Ràng ràng, Lim xanh, Vạng trứng, Chò chỉ ở lâm phần hỗn giao khác tuổi phục vụ công tác điều chế rừng

Phạm Ngọc Giao (1994) [9], nghiên cứu lâm phần Thông đuôi ngựa khu vực Đông Bắc đã xây dựng mô hình tương quan giữa đường kính tán với đường kính tại vị trí 1,3m và cho thấy chúng tồn tại dưới dạng đường thẳng

D T ablog D1.3 (Hàm Logarithmic) (1.14)

Ngoài ra cũng có rất nhiều tác giả đề cập tới quy luật này như: Vũ Tiến Hinh, Ngô Kim Khôi, Nguyễn Ngọc Lung…

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Trong thời gian từ năm 1962 đến 1969, Viện Điều tra quy hoạch rừng

đã điều tra tình tái sinh 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 tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962-1964), bằng phương pháp đo đếm điển hình

Vũ Đình Huề (1969, 1984), đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp: Rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là: Trên 12000 cây/ha, 8000 - 12000 cây/ha, 4000 - 8000 cây/ha, 2000 - 4000 cây/ha và dưới 2000 cây/ha Nhìn chung, nghiên cứu này mới chỉ 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) đã tổng kết và rút ra nhận xét: Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như loài cây gỗ và tồn tại nhiều loài cây gỗ kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng

Thái Văn Trừng (1970)[19], cho thấy ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh trong thảm thực vật rừng Theo Phạm Đình Tam (1987): Số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới những lỗ trống khác nhau, lỗ trống càng lớn cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán

Theo Vũ Tiến Hinh (1991) [13], nghiên cứu đặc điểm tái sinh của rừng

tự nhiên ở Hữu Lũng - Lạng Sơn và vùng Ba Chẽ - Quảng Ninh đã nhận xét:

Hệ số tổ thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh và loài cây gỗ có liên hệ chặt chẽ với nhau

Những kết luận trên đây có thể sử dụng để tham khảo cho những đề

xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng khi nghiên cứu tái sinh Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trông cậy

vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên quy mô hạn chế Vì vậy, nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức cân thiết nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật hợp lí

1.2.3 Nghiên cứu về lâm sản ngoài gỗ

Từ xa xưa, khi chưa có Tây y thì cha ông ta đã sử dụng LSNG là nguồn dược liệu duy nhất để chữa bệnh, Lý Thời Trần 1596 với “Bản thảo cương môc”, Tuệ Tĩnh 1761 với “Nam dược thần hiệu” và “Lĩnh nam bản thảo” của Hải Thượng Lãn Ông Ngày nay Tây y đã phát triển nhưng dược liệu có nguồn gốc từ LSNG vẫn được coi trọng, thành phần của nhiều loại thuốc

Năm 1997 Phạm Xuân Hoàn đã nghiên cứu phân loại LSNG tại Phia Đen - Nguyên Bình tỉnh Cao Bằng theo mục đính sử dụng và thấy đại bộ phận người khai thác LSNG là nông dân, hầu hết là khai thác theo kiểu huỷ diệt làm cho một

số loài có nguy cơ bị tuyệt chủng Tác giả đã đề xuất một số khuyến nghị nhằm phát triển bền vững nguồn tài nguyên này ở địa phương như: Tiếp tục nghiên cứu

về kỹ thuật gây trồng phát triển, thúc đẩy giao đất giao rừng cho hộ gia đình, tăng cường hiệu lực của công tác quản lý bảo vệ rừng

Gilmour và Nguyễn Văn Sản (1999) khi nghiên cứu ở Vườn quốc gia

Ba Vì - Hà Tây đã xác nhận từ năm 1997 đến 1998 ở địa phương này đã khai thác xấp xỉ 200 tấn cây dược liệu; ước tính gần 60% dân tộc Dao tại Ba Vì tham gia vào thu hỏi và hiện LSNG là nguồn thu nhập đứng thứ hai sau lúa và cây lương thực khác

Nguyễn Ngọc Bình và Phạm Đức Tuấn (2001) [2], đã đưa ra những nguyên tắc chung về kỹ thuật trồng xen cây dược liệu, cây ăn quả, cây đặc sản chịu bóng hoặc ưa bóng dưới tán rừng

Võ Đại Hải, Nguyễn Xuân Quát, Hoàng Chương (2003) [10], xác định được vai trò, lợi ích của phương thức nuôi trồng dưới tán rừng và và làm thế nào để thực hiện phương thức nuôi trồng dưới tán rừng

Đề án Quốc gia về bảo tồn và phát triển LSNG giai đoạn 2006-2020 [3]

đã đưa ra định hướng bảo tồn và phát triền LSNG như: Tập trung ưu tiên phát triển LSNG trong rừng tự nhiên, khai thác LSNG gắn liền với đa dạng sinh

học rừng; tăng cường các biện pháp bảo vệ nội vi (in situ) các khu rừng đặc dụng; đẩy mạnh biện pháp bảo vệ ngoại vi (ex situ) các loài LSNG đang có

nguy cơ tuyệt chủng

Phạm Văn Điển (2003) [7] đã thống kê được các nhóm sản phẩm LSNG trong các trạng thái rừng IIIA1, IIIA2 ven hồ Hòa Bình và lượng giá chúng tác giả đưa ra phân tích: từ khu rừng trạng thái IIIA2 nếu kinh doanh LSNG thì có thể cho mức thu nhập là 2.276.583đ/ha/.năm, nếu trạng thái rừng phát triển lên IIIA3 thì tiềm năng LSNG có thể đạt tới 12 triệu/ha/năm

Trong Luận văn thạc sĩ (2006), Nguyễn Thị Thanh Nguyên đã đề xuất

các mô hình trình diễn về phát triển LSNG: Phát triền LSNG cho rừng tự nhiên cây lá rộng, các loài cây LSNG được đề lựa chọn là: Trám trắng, Trám đen, Dẻ, Nhội, Giổi xanh, Song mật, Xạ đen, Củ Ba mươi

Trong Luận văn thạc sĩ (2008), Trần Hậu Thìn đã đề xuất phát triển LSNG trong rừng tự nhiên tại Vùng đệm Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ, Hà tĩnh thông qua áp dụng biện pháp khoanh nuôi phục hồi rừng, vừa khai thác được LSNG có kiểm soát vừa phục hồi rừng tự nhiên

1.3 Thảo luận

Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước đã cho thấy những thành quả và tồn tại nghiên cứu nổi bật:

Về thành quả nghiên cứu:

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về quy luật cấu trúc và tái sinh của lâm phần vã nêu đã rõ những thực trạng rừng thứ sinh nghèo và nhu cầu cần thiết phải phục hồi rừng thứ sinh nghèo

Đã nghiên cứu nhiều về lâm sản ngoài gỗ theo hướng chuyên ngành như: phát hiện loài, mô tả đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh thái, công dụng

và giá trị kinh tế Và đối tượng LSNG được nghiên cứu chủ yếu nằm ở tầng cây bụi, thảm tươi, dây leo

Về tồn tại nghiên cứu:

- Chưa chú ý tới nghiên cứu LSNG thuộc tầng cây gỗ

- Chưa đề cập nhiều tới quan hệ mối quan hệ của loài cây gỗ cho LSNG với các thành phần cây rừng khác trong lâm phần

- Chưa có nhiều nghiên cứu đề xuất tổng hợp gắn kết vai trò của cộng đồng, các bên liên quan với tài nguyên rừng, tài nguyên thực vật cho LSNG

để thúc đẩy nhận thức của người dân về LSNG như một tài nguyên quan trọng cần bảo tồn, gây trồng và khai thác một cách bền vững

Vì vậy, việc nghiên cứu để xác định được mối quan hệ giữa loài cây gỗ cho LSNG với các thành phần thực khác trong lâm phần là cần thiết, nhằm đưa ra một cơ sở lý luận cho việc quản lý và phát triển bền vững nguồn tài nguyên rừng và tài nguyên LSNG

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

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu tổng quát

Xác định được một số đặc điểm cấu trúc rừng và mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG thuộc rừng tự nhiên Vườn quốc gia Ba Vì - Hà Nội làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp bảo vệ và phát triển tài nguyên LSNG trên địa bàn nghiên cứu

2.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Đánh giá được hiện trạng tài nguyên rừng và nguồn tài nguyên thực vật cho LSNG

- Xác định được cấu trúc cơ bản của 3 trạng thái rừng: IIB, IIIA1 và IIIA2

- Xác định được mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, cây tái sinh với loài cây gỗ và cây tái sinh cho lâm sản ngoài gỗ

- Đề xuất được một số biện pháp nhằm bảo vệ và phát triển tài nguyên LSNG thuộc rừng tự nhiên Vườn quốc gia Ba Vì - Hà Nội

2.2 Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu của đề tài

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

Những loài cây gỗ, cây tái sinh và loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đề tài nghiên cứu trên 3 trạng thái rừng: IIB, IIIA1 và IIIA2 tại xã Ba

Vì, thuộc Vườn quốc gia Ba Vì, Hà Nội

2.2.3 Giới hạn nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng cơ bản: cấu trúc tổ thành, phân bố số cây theo cỡ đường kính, phân bố số cây theo cỡ chiều cao, tương quan giữa chiều cao với đường kính và giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực

- Xác định quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG Cây cho LSNG là những cây thân gỗ có giá trị

sử dụng: Làm thuốc, làm thực phẩm và làm đồ gia dụng thuộc rừng tự nhiên Vườn quốc gia Ba Vì - Hà Nội

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

1) Cấu trúc tổ thành

2) Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)

3) Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn)

4) Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực (Hvn ~D1.3)

5) Quy luật tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt ~ D1.3)

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh

1) Cấu trúc tổ thành

2) Mật độ cây tái sinh, cây tái sinh có triển vọng

3) Phân bố số cây theo cấp chất lượng và nguồn gốc

4) Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất

2.3.3 Xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG

1) Tổ thành loài cây trên các ô tiêu chuẩn

2) Mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ với tổ thành loài cây tái sinh 3) Mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ cho LSNG với tổ thành loài cây tái sinh cho LSNG

4) Kiểm tra sự thuần nhất về thành phần loài giữa tổ thành loài cây gỗ với loài cây tái sinh và giữa loài cây gỗ cho LSNG với loài cây tái sinh cho LSNG

5) So sánh sự phong phú về thành phần, cấu trúc và số cá thể giữa loài

cây gỗ với loài cây gỗ cho LSNG và giữa loài cây TS với loài cây TS cho LSNG

2.3.4 Đề xuất một số biện pháp bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên LSNG của khu vực nghiên cứu

1) Quy hoạch bảo vệ và phát triển LSNG

2) Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh

3) Giải pháp thực hiện đồng quản lý tài nguyên rừng và LSNG tại VQG Ba Vì

4) Giải pháp tuyên truyền giáo dục

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.2.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

Đề tài kế thừa các tài liệu:

- Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, bản đồ của khu vực nghiên cứu

- Một số kết quả, báo cáo nghiên cứu về cấu trúc rừng và lâm sản ngoài

gỗ của khu vực nghiên cứu

- Những tài liệu tổng kết về công tác quản lý tài nguyên rừng, Luật Bảo

vệ và Phát triển rừng, đề án bảo tồn và phát triển LSNG

2.4.2.2 Thu thập số liệu ngoài thực địa

Trong công tác điều tra rừng có nhiều phương pháp điều tra khác nhau, việc lựa chọn phương pháp điều tra đơn giản, phù hợp với điều kiện đối tượng nghiên cứu mà vẫn đảm bảo độ chính xác và tính khách quan của kết quả nghiên cứu là một khâu quan trọng

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tôi tiến hành thu thập số liệu trên

9 ô tiêu chuẩn (mỗi trạng thái rừng lập 3 ô tiêu chuẩn), mỗi ô có diện tích

1000m2 Phương pháp lập ô tiêu chuẩn: Sử dụng bản đồ, thước dây, địa bàn cầm tay để xác định vị trí ô tiêu chuẩn, ô tiêu chuẩn hình chữ nhật được lập theo phương pháp Pitago, chiều dài 40m song song với đường đồng mức, chiều rộng 25m vuông góc với đường đồng mức, sai số khép góc cho phép

< 1/200 chu vi ô tiêu chuẩn

Việc thu thập số liệu được tiến hành theo đúng quy trình Điều tra rừng của bộ môn Điều tra Quy hoạch rừng của Trường Đại học Lâm nghiệp

Với đề tài này nội dung tiến hành trên các ô tiêu chuẩn như sau:

(1) Điều tra tầng cây cao

- Đường kính ngang ngực (D1.3): Được đo bằng thước kẹp kính cách mặt đất 1,3 m theo 2 hướng (Đông Tây - Nam Bắc) của tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn có đường kính từ 6 cm trở lên, độ chính xác là 0,1 cm

- Chiều cao vút ngọn (Hvn): Được đo bằng thước đo cao Blumless, độ chính xác đến 0,1 m

- Đường kính tán (DT): Đo đường kính tán cách đo gián tiếp thông qua hình chiếu tán của cây trên mặt đất theo hai hướng (Đông Tây - Nam Bắc), độ chính xác 0,1 m

Kết quả được ghi vào mẫu biểu sau:

Biểu 2.1: Phiếu điều tra tầng cây cao và cây cao cho LSNG

ÔTC số: Độ dốc: Độ tàn che:

Độ cao: Vị trí: Hướng phơi: Khoảnh: Lô: Kiểu rừng: Trạng thái rừng: Người điều tra: Ngày điều tra:

TT Loài

cây D 1.3 (cm)

Hvn (m)

Hdc (m) Dt (m)

Sinh trưởng

Công dụng

Ghi chú

(2) Điều tra tầng cây tái sinh

Trong mỗi ô tiêu chuẩn, lập 5 ô dạng bản: 4 ô được bố trí ở 4 góc ô tiêu chuẩn và 1 ô ở giữa ô tiêu chuẩn Diện tích mỗi ô là 25m2 (5m x 5m) Tiến hành điều tra những cây thuộc loài cây gỗ có D1.3 < 6 cm trong các ô dạng bản Điều tra các chỉ tiêu theo mẫu biểu sau:

Biểu 2.2: Phiếu điều tra cây tái sinh và cây tái sinh cho LSNG

ốc

Công dụng

<0,5 0,5-1 1-1,5 1,5-2 >2 Tốt TB Xấu

(3) Điều tra cây bụi thảm tươi

Tương tự như điều tra cây tái sinh, điều tra cây bụi thảm tươi cũng dùng phương pháp ô dạng bản Các thông tin điều tra được ghi vào mẫu biểu sau:

Biểu 2.3: Phiếu điều tra cây bụi thảm tươi

TT ÔDB Tên

loài cây Số bụi

Sinh trưởng H tb (m) Công dụng Ghi chú

2.4.3 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu

Sàng lọc số liệu thô bằng phần mềm SPSS 13.0 Số liệu được tính toán

và xử lý trên các phần mềm máy tính thông dụng: Excell, SPSS 13.0

2.4.3.1 Đối với tầng cây cao

(1) Phân loại trạng thái rừng

Các tiêu chuẩn phân loại trạng thái rừng được dựa vào hệ thống phân loại rừng của Loschau (1966) áp dụng cho rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh

- Trạng thái rừng IIB: Rừng cây tiên phong phục hồi phát triển đã lớn, được đặc trưng tổ thành gồm những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thành phần loài đã phức tạp, đã có sự phân hoá về tầng thứ và tuổi Đường kính cây cao phổ biến bình quân D>10cm, ∑G> 10m2/ha Thuộc đối tượng nuôi dưỡng

- Trạng thái rừng IIIA1: Rừng đã bị khai thác kiệt, cấu trúc rừng đã bị phá vỡ hoàn toàn, tầng trên chỉ gồm những cây cong queo sâu bệnh, dưới dây leo bụi rậm và tre nứa xâm lấn, độ tàn che của rừng S < 0.3, ∑G < 10 m2/ha,

có trữ lượng <80 m3/ ha)

- Trạng thái rừng IIIA2: Rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, đặc trưng của trạng thái này là đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế với lớp cây đại bộ phận có đường kính 20-30cm Rừng có 2 tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây cũ còn lại còn có những cây to khoẻ vượt tán Độ tàn che từ 0.3 - 0.5 ∑G từ 10 - 15m2/ha, trữ lượng từ 80 - 100m3/ha

(2) Xác định các đặc trưng mẫu

- Trị số trung bình mẫu:

i X

1  

 f i n

1

X

n

f X

f Q

m

i i i

m

i i x

- Độ lệch:

 3 3 1

S n

X X S

n

i i

Nếu: Sk = 0: Phân bố có dạng đối xứng

Sk > 0: Phân bố lệch trái so với giá trị trung bình

Sk < 0: Phân bố lệch phải so với giá trị trung bình

X X E

n

i i

(2.7) Nếu Ex = 0: Đỉnh đường cong tiệm cận với phân bố chuẩn

Ex > 0: Đỉnh đường cong nhọn so với phân bố chuẩn

Ex < 0: Đỉnh đường cong bẹt so với phân bố chuẩn

(3) Xác định công thức tổ thành

- Hệ số tổ thành: được xác định theo phương pháp của Daniel Marmilod, thông qua hai chỉ tiêu: tỷ lệ mật độ (N%) và tiết diện ngang (G%) Mỗi loài được xác định tỷ lệ tổ thành IV% (chỉ số quan trọng: Important Value):

IV% = (N% + G%)/2 (2.8) Trong đó: + G%= π/4.D1.3 (m2)

+ Những loài cây nào có IV% > 5% sẽ là những loài cây có ý nghĩa về mặt sinh thái

+ Nhóm loài cây có trị số IV% > 50% sẽ là nhóm loài ưu thế

- Công thức tổ thành: Viết theo thứ tự từ loài có hệ số tổ thành cao đến loài có hệ số tổ thành thấp Phần số biểu thị hệ số tổ thành, phần chữ là viết tắt của tên loài, loài nào có chỉ số IV% ≥ 5% thì loài đó có mặt trong công thức tổ thành

(4) Mô phỏng các quy luật phân bố thực nghiệm

Sau khi sắp xếp tần số theo tổ, tính toán các đặc trưng mẫu, xem xét kiểu dáng phân bố Từ đó lựa chọn hàm phân bố lý thuyết để mô phỏng

 với x = 0 (2.11)

1

* ) 1 (

* ) 1 (     X với x ≥ 1

Trong đó:

+ f0là tần số ứng với cỡ kính đầu tiên (x=0)

+ N là tổng số cây của các cỡ Khi 1 - γ = α thì phân bố khoảng

cách trở về dạng phân bố hình học

+ Nếu Di là giá trị giữa của cỡ kính, Dmin là cỡ kính nhỏ nhất, k là

cự ly tổ thì xi được xác định như sau:

K

D D

x i ( i  min)

 (2.14)

Phân bố giảm kiểu phương trình Meyer có dạng:

Y *exp(*x) (2.15)

Trong đó: Y là tần số quan sát, X là đại lượng quan sát, α vàlà hai

tham số Trong lâm nghiệp, phân bố này thường được dùng để mô phỏng

phân bố số cây hoặc số loài (biến Y) theo cỡ đường kính (biến X)

(5) Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố theo tiêu chuẩn 2

n

 của Pearson:

Tiêu chuẩn n2dựa vào việc so sánh giữa tần số lí luận tính theo phân

bố lí thuyết và tần số thực nghiệm ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra Nếu

H0 đúng và dung lượng mẫu đủ lớn để so sánh tần số lí luận tính theo phân bố

lí thuyết ở các tổ ≥ 5, thì các đại lượng ngẫu nhiên:

 

ll

ll t n

thông qua kết quả quan sát ở mẫu

Nếu n2(k) tính theo (2.19) ≤ 02, 5 tra bảng với bậc tự do k, thì giả

thuyết về sự phù hợp của phân bố lý thuyết đã chọn được chấp nhận (H0+)

Ngược lại, nếu n2 tính theo (2.19) > 02,5 tra bảng với bậc tự do k thì giả thuyết về sự phù hợp của phân bố lí thuyết đã chọn bị bác bỏ (H0-)

Nếu tổ nào có tần số lí thuyết fll <5 thì phải ghép với tổ trên hoặc tổ dưới nó để sao cho fll > 5, khi đó bậc tự do k = l – r – 1, với l là số tổ sau khi gộp, r là tham số của phân bố lí thuyết cần ước lượng

(6) Xác định mối quan hệ tương quan giữa các nhân tố điều tra trong lâm phần bằng các phương trình toán học

Quan hệ giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (H vn ~D 1.3 )

Với mỗi loài cây rừng mọc ở những điều kiện khác nhau thì có các dạng phương trình toán học khác nhau thích hợp để mô phỏng quan hệ giữa chúng Nhiều tác giả trong nước đã nghiên cứu và kết luận: với rừng tự nhiên Việt Nam thì 2 dạng phương trình sau có thể áp dụng rộng rãi để nghiên cứu

về tương quan Hvn~D1.3:

3 1

D b a

H vn ablog D1.3 (Hàm Logarithmic) (2.18) LogH vn ablog D1.3 (Hàm Power) (2.19)

Quan hệ giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực (D T ~D 1.3 )

Trong đó tiêu chuẩn F được tính theo công thức sau:

Trong đó: - a, b: là tham số hồi quy

- Sa, Sb: là sai tiêu chuẩn của tham số hồi quy a, b

Sau khi xác lập được các phương trình ở từng ô tiêu chuẩn theo dạng hàm thích hợp, cần so sánh các hệ số hồi quy bi xem chúng có thuần nhất với nhau không Nếu thuần nhất có thể gộp lại thành một phương trình để mô tả mối quan hệ tương quan giữa Hvn~D1.3 của toàn bộ cây rừng trong khu vực nghiên cứu, cũng tương tự giữa Dt~D1.3

Để kiểm tra sự tồn tại của hệ số hồi quy bi của các hàm tuyến tính ta sử dụng tiêu chuẩn χ2

b của Pearson:

χ2

b = W . ( . ) .

1 1

2 2

n

i

i b i

n

b W b

i

Trong đó: 12

i b

S = Wbi là trọng số của hệ số hồi quy b

i

i bi

W

b W b

m

i

i ai

W

a W a

1

Phương trình gộp có dạng: yab x (2.27)

2.4.3.2 Đối với tầng cây tái sinh

(1) Xác định tổ thành cây tái sinh

Đối với tầng cây cao công thức tổ thành được xác định theo số lượng cá thể và tổng diện ngang nhưng đối với tầng tái sinh là những cây gỗ nhỏ, chưa

có trữ lượng và việc đo đường kính là rất khó khăn Để đơn giản hoá, công thức tổ thành loài cây tái sinh được dựa vào số lượng các cá thể của mỗi loài

Hệ số tổ thành cây tái sinh theo phần 10 được tính theo công thức:

(2) Xác định phân bố cây tái sinh trên mặt đất:

Phân bố số cây tái sinh trên mặt đất được xác định trên cơ sở phân bố Poison Các bước tiến hành như sau:

- Xác định số cây trung bình trong 1 ÔDB:

2 ( )2

1

1

tb i

+ S là phương sai số cây giữa các ODB x2

- Xác định tỉ số: K =

tb

x X

S2

(2.31) Nếu:

K<1 phân bố tái sinh trên mặt đất là phân bố đều

K=1 phân bố tái sinh trên mặt đất là phân bố ngẫu nhiên

K>1 phân bố tái sinh trên mặt đất là phân bố cụm

(3) 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

Tỷ lệ cây tốt, trung bình, xấu được tính theo công thức:

Trong đó: + N% là tỷ lệ cây tốt, trung bình hoặc xấu

+ Ni tổng số cây tốt, trung bình hoặc xấu + N tổng số cây tái sinh

2.4.3.3 Xác định mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ, loài cây tái sinh với

loài cây gỗ, cây tái sinh cho LSNG

(1) Mối quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ với tổ thành loài cây tái sinh

Để thể hiện sự có mặt của loài trong từng ÔTC giữa loài cây gỗ và cây tái sinh ta sử dụng công thức của Sorensen (theo Chu Đức) [8]

CC =

c b a

a



2

2

Trong đó:

+ a: số loài có ở tầng cây gỗ và có ở tầng cây tái sinh + b: số loài có ở tầng cây gỗ nhưng không có ở tầng cây tái sinh + c: là số loài có ở tầng cây tái sinh nhưng không có ở tầng cây gỗ Nếu trị số CC ≥ 0.7 thì giữa tầng cây gỗ và tầng cây tái sinh có số loài gần như nhau

Nếu trị số CC < 0.7 và càng gần 0 thì giữa tầng cây gỗ và tầng cây tái sinh có sự khác biệt về số loài càng lớn

(2) Quan hệ giữa tổ thành loài cây gỗ cho LSNG và tổ thành loài cây tái sinh cho LSNG

- Trường hợp này cũng sử dụng công thức (2.33), trong đó:

+ a: là số loài có ở loài cây gỗ cho LSNG và có ở loài cây tái sinh cho LSNG

+ b: là số loài có ở loài cây gỗ cho LSNG nhưng không có ở loài cây tái sinh cho LSNG

+ c: là số loài có ở loài cây tái sinh cho LSNG nhưng không có ở loài cây gỗ cho LSNG

Nếu ở công thức (2.33) trị số CC ≥ 0.7 thì giữa loài cây gỗ cho LSNG

và loài cây tái sinh cho LSNG có số loài gần như nhau

Nếu ở công thức (2.33) trị số CC < 0.7 và càng gần 0 thì giữa loài cây gỗ cho LSNG và loài cây tái sinh cho LSNG có sự khác biệt về số loài càng lớn

(3) Kiểm tra thuần nhất giữa loài cây gỗ với tầng tái sinh và giữa loài cây gỗ cho LSNG với tầng tái sinh cho LSNG

Để kiểm tra sự thuần nhất về tổ thành giữa loài cây gỗ với loài cây tái hay sự thuần nhất giữa loài cây gỗ cho LSNG với loài cây tái sinh cho LSNG tôi dùng tiêu chuẩn phù hợp χ2n:

Trong đó:

+ ft: tần số quan sát thực nghiệm của từng loài cây + flt: tần số lý thuyết

+ a: mẫu số quan sát + b: số loài cây

Kiểm định giả thuyết như sau: Giả thuyết Ho: Giữa hai mẫu quan sát có

sự thuần nhất với nhau (giữa loài cây gỗ với loài cây tái sinh hoặc giữa loài cây gỗ cho LSNG với loài cây tái sinh cho LSNG)

Nếu χ2n > χ2

05 Với k bậc tự do thì giả thuyết Ho bị bác bỏ

Nếu χ2n < χ2

05 Với k bậc tự do thì giả thuyết Ho được chấp nhận

(4) So sánh sự phong phú về số cá thể giữa loài cây gỗ với cây gỗ cho LSNG

Để so sánh mức độ phong phú của số cá thể giữa loài cây gỗ với cây gỗ cho LSNG trong từng ÔTC tôi sử dụng tỷ số giống nhau (theo Chu Đức) [8]:

Nếu trị số Ps < 0.8 và càng gần 0 thì sự xuất hiện thành phần loµi vµ c¸ thÓ loµi loài cây gỗ và cây gỗ cho LSNG khác nhau càng nhiều

(5) So sánh sự phong phú về số cá thể giữa loài cây tái sinh và loài cây tái sinh cho LSNG

Việc so sánh sự phong phú về số cá thể giữa loài cây tái sinh với loài cây tái sinh cho LSNG cũng sử dụng công thức (2.35), trong đó:

+ Z: là tổng số cây rừng ở loài loài cây tái sinh với loài cây tái sinh cho LSNG

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên Vườn Quốc gia Ba Vì

3.1.1 Vị trí địa lý

Vườn quốc gia Ba Vì nằm ở phía tây thủ đô Hà Nội, cách trung tâm thành phố 50km, nằm trong vùng có toạ độ địa lý từ 21001' đến 21007' Vĩ độ Bắc và từ 105018' đến 105025' kinh độ Đông với tổng diện tích là: 10742.4ha

Phía Bắc giáp xã Ba Trại, Ba Vì và Tản Lĩnh, huyện Ba Vì

Phía Nam giáp huyện Kỳ sơn, tỉnh Hoà Bình

Phía Đông giáp xã Vân Hoà và Yên Bài, huyện Ba Vì và huyện Kỳ Sơn tỉnh Hoà Bình

Phía Tây giáp xã Khánh Thượng và Minh Quang huyện Ba Vì

3.1.2 Địa hình địa thế

Vườn quốc gia Ba Vì là một vùng núi trung bình và núi thấp, vùng đồi nối tiếp với vùng bán sơn địa, vùng này có thể coi như vùng núi nổi lên giữa đồng bằng, chỉ cách hợp lưu của sông Đà và sông Hồng 30km về phía Nam

Ba đỉnh cao nhất là đỉnh Vua (1270m), đỉnh Tản viên (1227m) và đỉnh Ngọc Hoa (1131m) ngoài ra còn có các đỉnh thấp hơn như: Viên Nam (1028m), Hang Hùm (776m), Gia Dễ (714m)

Khối núi Ba Vì gồm hai dải dông chính:

- Dải dông theo hướng Đông - Tây, từ suối Ổi đến cầu Lặt qua đỉnh Tản Viên và Hang Hùm dài 9km

- Dải dông theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, từ Yên Sơn qua đỉnh Tản Viên đến núi Quyết dài 11km và chạy tiếp sang Viên Nam về dốc Kẽm

Sườn phía Tây đổ xuống Sông Đà dốc hơn so với sườn Tây Bắc và Đông Nam, độ dốc trung bình của khu vực là 250 Càng lên cao độ dốc càng tăng, từ coste 400m trở lên độ dốc trung bình 350 và có nhiều vách đá