Sau hai năm học tập và rèn luyện, tôi đã tích lũy được vốn kiến thức quý báu và tiến hành thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái rừng tự nhiên
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
MONGXIONG NOPO
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG TỰ NHIÊN
TẠI VƯỜN QUỐC GIA NAMPUY, TỈNH SAYABOURY NƯỚC CỘNG HÒA DÂN CHỦ NHÂN DÂN LÀO
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số:60 62 02 01
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trọng Bình
Hà Nội, 2016
Trang 3Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa
hề được sử dụng, được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác Các thông tin tài liệu trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những lời cam đoan trên
ĐHLN, tháng 4 năm 2016
Người làm cam đoan
Mongxiong Nopo
Trang 4Được học tập ở trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam là cơ hội đối với bản thân tôi trong việc tiếp cận các kiến thức trình độ thạc sỹ về chuyên ngành Lâm học Sau hai năm học tập và rèn luyện, tôi đã tích lũy được vốn kiến thức quý báu và tiến
hành thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số trạng
thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc Gia NamPuy, tỉnh Sayaboury nước CHDCND Lào”Đến nay đề tài của tôi đã hoàn thành
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu, cán bộ quản lý
và các thầy cô giáo của trường Đại học Lâm nghiệp đã ủng hộ, giúp đỡ và truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt 2 năm học qua
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Bình
đã hướng dẫn tôi định hướng nghiên cứu, giúp tôi biết thu thập số liệu và hoàn thiện bản Luận văn này
Xin cảm ơn Đại sứ quán Lào ở Việt Nam, các bạn bè đồng du học đã ủng hộ
và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian từ khi tôi chuẩn bị đến Việt Nam và ở Việt Nam Đây là sự cổ vũ rất lớn cho tôi về mặt tinh thần và giúp tôi thích ứng với cuộc sống
ở Việt Nam được tốt
Xin cảm ơn Chính phủ Việt Nam và Chính phủ Lào đã tạo điều kiện cho chúng tôi được học tập rèn luyện ở Việt Nam Tôi mong sự hợp tác của hai nước ngày càng bền chặt, thắm thiết, ổn định và lâu dài
Bản luận văn này là sự nỗ lực của tôi từ thu thập số liệu đến hoàn thiện báo cáo tại Vườn Quốc Gia NamPuy Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn bản Luận văn cũng không tránh khỏi những hạn chế nhất định Tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến xây dựng của các nhà khoa học, bạn bè, đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn thiện hơn
Tác giả
Mongxiong Nopo
Trang 5LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3
1.1 Trên Thế giới 3
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 3
1.1.2.Nghiên cứu về tái sinh rừng 7
1.2 Các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc tại CHDCND Lào 8
1.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân loại thảm thực vật 8
1.2.2 Một số nghiên cứu về rừng ở Vườn Quốc Gia NamPui 11
1.3 Thảo luận 11
Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13
2.1 Mục tiêu nghiên cứu 13
2.1.1 Mục tiêu chung 13
2.1.2 Mục tiêu cụ thể 13
2.2 Phạm vi nghiên cứu 13
2.3 Nội dung nghiên cứu 13
2.4 Phương pháp nghiên cứu 13
2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 14
2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp 14
2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 17
Chương 3 ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29
3.1 Điều kiện tự nhiên 29
3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 29
Trang 63.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 31
3.2.1 Đặc điểm dân sinh, kinh tế 31
3.2.2 Quy hoạch quản lý vườn quốc gia NamPuy 32
3.2.3 Tình hình sử dụng đất đai trong vườn quốc gia NamPuy 32
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
4.1 Phân loại các trạng thái rừngnghiên cứu 34
4.2.Đặc điểm cấu trúc và đa dạng tầng cây cao 36
4.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao 36
4.2.2 Đặc trưng về mức độ phong phú và đa dạng loài 39
4.2.3 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che tầng cây gỗ của các trạng thái rừng 44
4.3 Đặc điểm tái sinh rừng 55
4.3.1 Tổ thành cây tái sinh 55
4.3.2 Các chỉ tiêu đánh giá tái sinh rừng 57
4.3.3 Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao với tổ thành tầng cây tái sinh 64 4.4 Đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu 65
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 67
5.1 Kết luận 67
5.2 Tồn tại 68
5.3 Khuyến nghị 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Trang 7Số hiệu Tên bảng Trang
2.3: Phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao 27 2.4: Phân bố cây tái sinh theo cỡ đường kính 28
4.2: Trích dẫn công thức tổ thành của một số OTC 37 4.3: Một số chỉ tiêu trong công thức tổ thành 38
4.10 Công thức tổ thành cây tái sinh ở các ÔTC 56
4.12: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 59 4.13: Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 61 4.14: Phân bố cây tái sinh theo cấp đường kính Doo (cm) 61
4.16:
Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây caovới tổ thành
Trang 8Số hiệu Tên hình Trang 4.1: Chỉ số phong phú R của các trạng thái rừng nghiên cứu 41 4.2: Mức độ đa dạng H của các trạng thái rừng nghiên cứu 42 4.3: Chỉ số Simpson của các trạng thái rừng nghiên cứu 44 4.4 Điều tra trên ÔTC thực trạng thái rừng IIIA3 45
4.13:
Phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao Hvn và cỡ
Trang 9Từ viết tắt Giải thích nghĩa
CHDCND Cộng hòa dân chủ nhân dân
CHXHCN Cộng hòa xã hội chủ nghĩa
CITES Công ước về buôn bán động vật hoang dã quốc tế CTTT Công thức tổ thành
ĐDSH Đa dạng sinh học
ĐTQH Điều tra quy hoạch
IUCN Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới
KBTTN Khu bảo tồn thiên nhiên
KBTLVSC Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh
mtg Số loài tham gia công thức tổ thành
mut Số loài ưu thế trong công thức tổ thành
Trang 10ĐẶT VẤN ĐỀTrên quan điểm sinh thái, đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng thể hiện rõ nét những mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái rừng và giữa chúng với môi trường Việc nghiên cứu cấu trúc rừng nhằm duy trì rừng như một hệ sinh thái ổn định, có sự hài hoà của các nhân tố cấu trúc, lợi dụng tối đa mọi tiềm năng của điều kiện lập địa và phát huy tối đa các chức năng có lợi của rừng cả về kinh tế, xã hội và sinh thái.Như vậy, để quản lý rừng có hiệu quả thì một trong những công việc không thể thiếu là nghiên cứu về cấu trúc rừng 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 thể làm nổi bật những điển hình và đặc thù của mọi loại hình rừng ở một khu vực cụ thể, đặc biệt là rừng tự nhiên ở một số địa phương miền Bắc nước CHDCND Lào
Trong thời gian qua, việc khai thác và sử dụng quá mức, công tác quản
lý bảo vệ rừng kém hiệu quả ở nhiều địa phương khiến các khu rừng, đặc biệt
là rừng Vườn Quốc Gia NamPuy, 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 của rừng, diễn thế rừng làm cho, rừng
có sức sản xuất thấp và kém ổn định 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, Địađiểm nghiên cứu của đề tài, nơi còn tồn tại các khu rừng của Vườn Quốc Gia NamPuy cũng đang trong tình trạng như trên
Vì vậy, việc xác định các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp nhằm phục hồi và phát triển những diện tích rừng Vườn Quốc Gia NamPuybị tắc đọng 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 được xem là những cơ sở quan trọng nhất
Trang 11Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái rừng tự nhiên tại Vườn Quốc Gia NamPuy, tỉnh Sayaboury nước CHDCND Lào”được thực hiện nhằm góp phần bổ sung
những hiểu biết mới về cấu trúc rừng, tính đa dạng sinh vật và hướng phát triển bền vững hệ sinh thái rừng tại miền Bắc nước CHDCND Lào
Trang 12Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
a Về cơ sở sinh thái của 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),…
Baur G.N (1962)[9] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả, các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt:
“Mục tiêu thứ nhất là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đảo thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng Mục tiêu thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó”
Trang 13Từ đó, tác giả này đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa
Catinot (1965)[4] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẩu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến…
Odum E.P (1971)[25] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ
sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm
hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học
Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, Evans, J (1984) [23]xác định cơ tới 70 – 100 loài cây gỗ trên 1 ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài
b Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:
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
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
Richards P W (1952)[26] 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
Trang 14nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh
trên thân hoặc cành cây “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”
Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Richards P W (1952)[26] phân chia rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 –12m, 12–18m, 18-24m, 24-30m, 30-36m và 36-42m, nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao Odum E.P (1971)[25] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả
Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới
c Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng:
Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng
Raunkiaer (1934) đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau Theo đó, công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của tong dạng sống
so với tổng số cá thể trong một khu vực Để biểu thị tính đa dạng về loài, một
số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964)…và để dánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Đrude đã đưa ra
Trang 15khái niệm độ nhiều và cách xác định Đây là những nghiên cứu mang tính định lượng nhưng xuất phát từ những cơ sở sinh thái nên được đề tài lựa chọn
và vận dụng
Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần Rollet B (1972) [21] 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) sử 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
Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm 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 và rừng trên núi Cấu trúc rừng trên núi thường
Trang 16được 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
1.1.2.Nghiên cứu về tái sinh rừng
Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành lâm nghiệp của thế giới đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế Nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở Đức và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) đã gọi là
“bệnh sởi trồng rừng” do thiếu sinh tố sinh thái học, nhiều nhà khoa học đã nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự nhiên
Khi đề cập vấn đề điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ô đo đếm tra tái sinh có diện tích từ 1 đến 4m2 diện tích ô điều tra nhỏ nên việc đo đếm gặp nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình tái sinh rừng
Trong phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), 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) )[26] 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) 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
Van Steenis (1956)[27] 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
Trang 17trống) Hai đặc điểm này không chỉ thấy rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới
Tóm lại, các công trình nghiên cứu được đề cập trên đây phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và 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 với từng đối tượng
cụ thể, cần có những phương pháp nghiên cứu phù hợp
1.2 Các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc tại CHDCND Lào
1.2.1 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân loại thảm thực vật
Lào có diện tích rừng và đết rừng tự nhiên xấp xỉ 15.954.601 ha, chiếm 47% diện tích cả nước tổng đó rừng tự nhiên cưả nước Lào đã phên chia thành 3 loài chính, rừng đặc dụng có diện tích 4.705.809 ha, chiếm 29,49
%,rừng phòng hộ có diện tích 8.045.169 ha, chiếm 50,43 % và rừng sản xuất
có diện tích 3.203.623 ha, chiếm 20,08 %
Hệ thống phân loại rừng ở Lào đã thực hiện với 2 công trình:
JULES VIDAL (1959)[17] là người đầu tiên đã xây dựng hệ thống phân loại thảm thực vật trên quan điểu sinh thái, tắc giả phân 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)[10] Cục Lâm nghiệp thuộc bộ Nông nghiệp Lào tiến hành nghiên cứu, đánh giá tài nguyên rừng quốc gia cũng chia tha6m thảm thực vật rừng nước Lào thành 3 loài rừng như: Rừng sản xuất, rừng phòng hộ
và rừng đặc dụng Ngoài ra đó còn phân kiểu rừng thành 7 kiểu rừng như: (1) kiểu rừng thường xanh, (2) rừng thường xanh vùng thấp, (3) rừng thường xanh vùng cao, (4) rừng thường xanh khô, (5) rừng thường xanh khô vùng thấp, (6) rừng thường xanh khô vùng cao, (7) rừng nửa rụng lá vùng thấp
Trang 18Nhưng đã chọn 7 loại hình rừng chính để vận dụng cho tương hợp với công trình nghiên cứu của mình như sau:
Các loại cây ưu thế ở tầng vượt tán là các loại cây họ Dầu
Dipterocarpaceae (bao gồm các loài cây như: Dipterocarpus alatus, D turbinatus, D costatus, Hopea odorata …)
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 …); họ Lauraceae (Litsea
Trang 19cubeba); 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
Vidal công 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
Trang 20Rừng 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:
1.2.2 Một số nghiên cứu về rừng ở Vườn Quốc Gia NamPuy
Sở Nông-Lâm nghiệp tỉnh SayaBouRy đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của một số loài cây trên rừng Vườn Quốc Gia NamPuy 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 SayaBouRy 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)
1.3 Thảo luận
Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và ở nước Lào về các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu có thể rút ra một số kết luận sau đây:
Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên rất phong phú
và được các tác giả quan tâm đến nhiều lĩnh vực như: cơ sở sinh thái rừng, mô
tả hình thái cấu trúc rừng, Các quy luật cấu trúc lâm phần đã được mô tả nhiều hơn bằng các mô hình toán học, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho từng đối tượng và hoàn cảnh cụ thể Tuy nhiên, so với
Trang 21rừng trồng thì các công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi, đa dạng và phức tạp thuộc vùng nhiệt đới còn rất ít và chưa đầy đủ, đặc biệt là những nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp lâm sinh để phát triển rừng bền vững
Các công trình nghiên cứu về tái sinh tự nhiên khá đa dạng và phong phú về nội dung, phương pháp, đối tượng nghiên cứu Các kết quả nghiên cứu
đã góp phần làm sáng tỏ các lý luận về tái sinh vùng nhiệt đới của Van Steenis (1956), G.N.Baur (1964, 1976) P.W.Richard (1959, 1968, 1970) Mặc dù đã có rất nhiều các kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên được công
bố Tuy nhiên, vẫn còn những vấn đề liên quan đến tái sinh tự nhiên cần có các nghiên cứu sâu hơn góp phần phục hồi các hệ sinh thái rừng theo các mục tiêu khác nhau
Tại nước Lào, chủ đề cấu trúc rừng ngày càng được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn Tuy nhiên, các nghiên cứu này còn rất ít và chưa đầy đủ Đặc biệt chưa có nghiên cứu nào về đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng và tái sinh rừng tại Vườn Quốc Gia NamPuy
Như vậy, nghiên cứu về rừng tự nhiên luôn là chủ đề gay cấn nhưng rất hấp dẫn, luôn lôi cuốn đối với nhiều nhà nghiên cứu lâm nghiệp trên khắp thế giới Đó không phải chỉ là giải pháp thuần túy về mặt khoa học đối với rừng
tự nhiên nguyên vẹn mà là những giải pháp khoa học phục hồi, nuôi dưỡng đối với rừng tự nhiên đã bị tác động nhiều lần và ít tuân theo một quy tắc nhất quán Trong đề tài này, tác giả sẽ đi sâu nghiên cứu các vấn đề về cấu trúc rừng từ đó đề xuất các biện pháp kỹ thuật nhằm phát triển bền vững rừng tại khu vực nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở khoa học quan trọng để Chính phủ, Bộ Nông - Lâm nghiệp và Ban quản lý Vườn Quốc Gia NamPuy có những định hướng phù hợp để quản lý, bảo vệ và phát triển tốtvườn quốc gia hiện tại và tương lai
Trang 22Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀPHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1 Mục tiêu chung
Xác định được một sốđặc điểm cấu trúc và đa dạng của các trạng thái rừngtự nhiên tại khu vực nghiên cứu làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật bảo tồn và phát triển rừng
2.1.2 Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá được hiện trạng rừng tại khu vực nghiên cứu
- Xác định được đặc điểm cấu trúc và tính đa dạng thực vật tại Vườn Quốc Gia NamPuy
- Đề xuất được các giải pháp bảo tồn và phát triển rừng thuộc khu bảo vệ nghiêm ngặt Vườn Quốc Gia NamPuy
2.2 Phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Lựa chọn 3 trạng thái rừng tự nhiên(IV, IIIB và
IIIA3)đặc trưng tại Vườn Quốc Gia NamPuy
Về địa điểm: Đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu tại Vườn Quốc Gia Nặm
Puy tỉnh Sayaboury nước CHDCND Lào
Về thời gian: Nghiên cứu được thực hiện trong 8 tháng (từ tháng 10/2015
đến tháng 5/2016)
2.3 Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Phân loại các trạng thái rừngtại khu vực nghiên cứu
2.3.2.Đặc điểm cấu trúc và đa dạng tầng cây cao
2.3.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao
2.3.2.2 Đặc trưng về mức độ phong phú và đa dạng loài
2.3.2.3 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che tầng cây gỗ của các trạng thái rừng 2.3.3 Đặc điểm tái sinh rừng
Trang 232.3.3.1 Tổ thành cây tái sinh
2.3.3.2 Đánh giá tái sinh rừng
2.3.3.3 Mối quan hệ giữa tổ thành tầng cây cao với tổ thành tầng cây tái sinh
2.3.4 Đề xuất giải pháp bảo tồn và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu
2.4 Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Phương pháp kế thừa tài liệu
Đề tài tiến hành thu thập các tài liệu liên quan đến nội dung và đối tượng nghiên cứu từ nhiều nguồn thông tin khác nhau như sách báo, giáo trình, tạp chí, các tài liệu khoa học đã công bố, mạng internet, cụ thể như: các kết quả nghiên cứu về cấu trúc rừng từ trước tới nay tại khu vực nghiên cứu, các tài liệu có liên quan đến điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu, hệ thống bản đồ, cơ sở dữ liệu liên quan đến cấu trúc rừng
Từ các tài liệu này, những thông tin hữu ích và quan trọng sẽ được kế thừa
có chọn lọc để phục vụ những nội dung nghiên cứu của đề tài như phân loại cấu trúc rừng, đặc điểm cơ bản của khu vực, công tác quản lý và phát triển rừng ở Vườn Quốc Gia NamPuy
2.4.2 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
2.4.2.1 Thiết lập ô tiêu chuẩn nghiên cứu
Căn cứ vào đặc điểm khu vực nghiên cứu, bản đồ hiện trặng rừng và kết qủa điều tra sơ bộ khu vực bản Navean tác giả đã tiến hành lập 20ÔTC điển hình, mỗi ô có diện tích 1000m2(40x25m) cho 3 trạng thái rừng (IV,IIIB và IIIA3) để thu thập những thông tin theo phương pháp điều tra lâm học
2.4.2.2 Điều tra trên ô tiêu chuẩn
Số liệu được thu thập trên các ÔTC, trong đó điều tra các tiêu chí sau:
* Với tầng cây cao
Xác định tên loài cho từng cây, đo D1.3, Hvn, Dt, xác định phẩm chất cây, cụ thẻ:
Trang 24- Xác định phẩm chất cây
Cây phẩm chất A: Cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, đều, tán cân đối, không sâu bệnh hoặc rỗng ruột
Cây phẩm chất B: Cây có đặc điểm như thân hơi cong, tán lệch, có thể
có u biếu hoặc một số khuyết tật nhỏ nhưng vẫn có khả năng sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành; hoặc cây đã trưởng thành, có một số khuyết tật nhỏ nhưng không ảnh hưởng nhiều đến khả năng sinh trưởng hoặc lợi dụng gỗ
Cây phẩm chất C: Là những cây đã trưởng thành, bị khuyết tật nặng (sâu bệnh, cong queo, rỗng ruột, cụt ngọn …) hầu như không có khả năng lợi dụng gỗ; hoặc những cây chưa trưởng thành có nhiều khiếm khuyết (sâu bệnh, cong queo, rỗng ruột, cụt ngọn, sinh trưởng không bình thường …) khó
có khả năng tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành Kết quả đo được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao theo mẫu (biểu 2.1)
Trang 25Mẫu biểu 2.1: Phiếu điều tra tầng cây cao
OTC số: Diện tích OTC: Loại rừng: Địa hình: Độ dốc: Hướng dốc: Tọa độ (GPS): Ngày điều tra: Người điều tra:
đó ghi 1, nếu không có gì che lấp, ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 1/2
* Với tầng cây tái sinh
Mỗi ÔTC đặt 5 ÔDB, mỗi ô diện tích 25m2, bố trí 5 ô 4 góc còn 1 ô ở giữa Trong ÔDB điều tra cây tái sinh như sau: Xác định tên loài cây tái sinh theo 7 cấp chiều cao (< 0,5m, 0,6 đến 1m, 1,1 đến 1,5m, 1,6 đến 2,0m, 2,1 đến 3,0m, 3,1 đến 5,0m, > 5,0m), các loài được phân theo chất lượng (khoẻ, yếu, trung bình), phân theo nguồn gốc (chồi, hạt) cho từng loài, ghi theo cách
bỏ phiếu, hàng tổng ghi bằng chữ số Ả rập Kết quả ghi vào phiếu điều tra theo mẫu (biểu 2.2)
Trang 26Biểu 2.2: Phiếu điều tra cây tái sinh
OTC số: .Diện tích OTC: Loại rừng: Địa hình: Độ dốc: Hướng dốc: Tòa độ (GPS): Ngày điều tra: Ngườiđiều tra:
Việc chỉnh lý tài liệu quan sát, lập các dãy phân bố thực nghiệm, biểu
đồ thực nghiệm, tính toán các đặc trưng mẫu… được xử lý đồng bộ trên máy tính bằng phần mềm Excel và phần mềm SPSS 19.0
2.4.3.1.Phân loại trạng thái rừng
Tính một số đại lượng
- Tiết diện ngang G (m2/ha): G = * (2.1)
- Trữ lượng M (m3/ha): M = * *h* với f=0,45 (2.2)
Để phân loại trạng thái rừng, đề tài sử dụng phương pháp phân loại của Loeschau (1960) được Viện Điều tra Quy hoạch rừng nghiên cứu và bổ sung
Căn cứ vào tổng tiết diện ngang ( G m ha
m
i
/
2 1
+ Kiểu trạng thái II: Rừng non phục hồi sau nương rẫy hoặc sau khai thác trắng, kiểu rừng này là rừng cây gỗ có đường kính nhỏ, chủ yếu là những
Trang 27cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng mọc nhanh, nó có thể chia thành 2 kiểu phụ:
Kiểu phụ IIA: Rừng phục hồi còn non và đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thường đều tuổi và kết cấu một tầng, đường kính
D < 10 cm, G < 10 m2/ha, rừng có trữ lượng nhỏ Thuộc đối tượng nuôi dưỡng
Kiểu phụ IIB: Rừng cây tiên phong phục hồi phát triển đã lớn, 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 > 10 cm, G > 10 m2/ha.Thuộc đối tượng nuôi dưỡng
+ Kiểu trạng thái III: Trạng thái rừng đã qua khai thác chọn, là kiểu trạng thái đã bị tác động của con người ở nhiều mức độ khác nhau, làm cho kết cấu rừng có sự thay đổi Tuỳ theo mức độ tác động, khả năng tái sinh và cung cấp lâm sản mà có thể phân loại trạng thái rừng khác nhau:
Kiểu phụ IIIA: Rừng thứ sinh qua khai thác chọn kiệt, đang phục hồi, khả năng khai thác bị hạn chế, cấu trúc rừng bị phá vỡ hoặc thay đổi cơ bản,trạng thái này có thể chia thành một số dạng trạng thái:
Trạng thái IIIA1: Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, cấu trúc rừng đã bị phá vỡ hoàn toàn, tán rừng bị phá vỡ thành từng mảng lớn, tầng trên còn sót lại một số cây cao nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn Độ tàn che S < 0,3, ∑G < 10 m2/ha, ∑GD > 40< 2 m2/ha, trữ lượng < 80
m3/ha Tuỳ thuộc vào mật độ tái sinh mà nó có thể chia nhỏ hơn nữa
Trạng thái 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
Trang 28những cây to khoẻ vượt tán Độ tàn che của rừng S = 0,3 – 0,5, ∑G = 10 – 15
m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ lượng từ 80 – 120 m3/ha Cũng tuỳ vào mật độ tái sinh có thể chia nhỏ hơn nữa
Trạng thái IIIA3: Rừng đã có quá trình phục hồi tốt (rừng trung bình, rừng có từ 2 tầng trở lên) Độ tàn che S = 0,5 - ,07, ∑G = 16 – 21 m2/ha, ∑GD
> 40 < 2 m2/ha, trữ lượng > 120 m3/ha
Kiểu phụ IIIB: Rừng bị tác động với mức độ thấp, trữ lượng rừng còn cao, cấu trúc rừng chưa bị phá vỡ, rừng còn giàu trữ lượng, có S > 0,7 , ∑G =
21 - 26 m2/ha, trữ lượng > 250 m3/ha
+ Kiểu trạng thái IV: Rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh phục hồi, đã phát triển đến giai đoạn ổn định, trữ lượng và sản lượng cao, có độ tàn che > 0,7,
∑G > 26 m2/ha, ∑GD > 40 > 5 m2/ha
Tuỳ theo nguồn gốc khác nhau của rừng được phân chia thành 2 kiểu phụ:
Kiểu phụ IVA: Rừng nguyên sinh
Kiểu phụ IVB: Rừng thứ sinh phục hồi đã phát triển đến giai đoạn ổn định
n N
1+ Tính số cá thể trung bình của 1 loài:
Trang 29Nếu ni<x thì loài cây đó có thể bỏ qua
+ Công thức tổ thành có dạng: k1A1 + k2A2 + … + knAn
Trong đó: Ai là tên loài
ki là hệ số được tính theo công thức:
100
N
n
k i
- Xác định theo chỉ số quan trọng (IV%):
Chỉ số IV% được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod (Vũ Đình Huề, (1984) và Đào Công Khanh, (1996)
Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV% > 5% mới thực sự
có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Đó là những chỉ dẫn làm cơ sở quan trọng xác định loài và nhóm loài ưu thế.Tính tổng IV% của những loài có trị số này > 5% từ cao đến thấp
2.4.3.3.Đặc trưng về mức độ phong phú và đa dạng loài
Mức độ phong phú và đa dạng loài được đánh giá thông qua các chỉ tiêu định lượng, việc tính toán được thực hiện nhờ phần mềm Excel 2010 và SPSS 19.0
Trang 30Trong đó: N là số cá thể của tất cả các loài
m là số loài trong quần xã
* Mức độ đa dạng loài
- Hàm số liên kết Shannon – Wiener:
Đây là chỉ số đa dạng sinh học thường được vận dụng Hàm số này được hai tác giả là Shannon và Weiner đưa ra năm 1949 dưới dạng:
H = 0 khi quần xã chỉ có một loài duy nhất, vì khi đó N.logN =
n log i n i Hmax = C.logN khi quần xã có số loài cao nhất và mỗi loài chỉ có
một cá thể H càng lớn thì tính đa dạng càng cao
Để so sánh mức độ đa dạng cây gỗ giữa hai quần xã, đề tài dùng công thức:
) ( )
2 1
H D H D
H H t
2 2 1
/ ) ( /
) (
) ( ) (
n H D n H D
H D H D k
Trang 31Trong đó: n1 và n2 là số cá thể ứng với khu vực 1 và 2 cần so sánh Còn phương sai của H được tính theo công thức:
2
2 2
2 1 )
ln (
) (ln )
(
n
m n
p p p
p H
1 1
m i
N
n N
n D
1 2
1
1
2.4.3.4.Mô phỏng các phân bố thực nghiệm
Số liệu sau khi chỉnh lý và lập bảng phân bố tần số thực nghiệm theo
tổ, tính toán các đặc trưng mẫu, đề tài lựa chọn một số hàm lý thuyết phù hợp
để mô phỏng các quy luật phân bố: N-D1.3, N–H, H-D
- Chia tổ ghép nhóm dùng công thức:
Trong đó: m : là tổ số
n: là dung lượng mẫu
- Cử li tổ được tính theo công thức:
Trang 32Lập bảng chỉnh lí theo mẫu
STT Phân bố Trị số giữa
tổ (X i )
Tần số ( f i ) (
2
i
X ) ( f X i i) ( f X i i2)
Phân bố giảm, dạng hàm Meyer
Trong Lâm nghiệp, phân bố mũ thường được dùng để mô phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1.3) của những lâm phần hỗn giao, khác tuổi, đã qua khai thác chọn nhiều lần Những cây có đường kính lớn chiếm tỷ lệ thấp, ngược lại những cây có đường kính nhỏ chiếm tỷ lệ cao, phân bố thực nghiệm N - D1.3 có dạng giảm Khi đó có thể dùng hàm Meyer
mô phỏng quy luật phân bố N -D1.3 của những lâm phần này
Hàm Meyer có dạng:
Trong đó:
y: là tần số quan sát
x: là giá trị của nhân tố điều tra (D1.3)
α, β là hai tham số của phương trình
Khi giá trị x tăng, β càng lớn thì đường cong lõm và giảm càng nhanh, ngược lại β càng bé thì đường cong giảm từ từ
Trang 33f n
.
) (
-với f0 là tần số quan sát cña tổ đầu tiên
n: dung lượng mẫu
K
D D
X i i
) ( min
Với K là cự ly tổ; Di: trị số giữa tổ thứ i, Dmin: trị số giữa tổ thứ nhất Phân bố khoảng cách dùng để nắn những phân bố thực nghiệm có dạng chữ J (đỉnh nằm ở cỡ thứ hai và sau đó tần số giảm dần khi x tăng)
F(x) = 1- e .x a (2.25)
Trong đó:
và là 2 tham số của phân bố Weibull
Trang 34Tham số đặc trưng cho độ nhọn phân bố
Tham số đặc trưng cho độ lệch của phân bố
Nếu: = 1 phân bố có dạng giảm theo hàm mũ
= 3 phân bố có dạng đối xứng
> 3 phân bố có dạng lệch phải
< 3 phân bố có dạng lệch trái
Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm
Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm, sử dụng tiêu chuẩn Khi bình phương (2)
Nếu 2tính ≤ 205 tra bảng, với bậc tự do k = m – r - 1 (m: là số tổ sau khi gộp; r: số tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng), thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm và ngược lại
Trong đó:
ft: Tần số thực nghiệm
fl: Tần số lý thuyết
Nếu tổ nào có fl < 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới, để sao cho fl ≥ 5
Lựa chọn phân bố lý thuyết thích hợp
Khi sử dụng các phân bố lý thuyết để mô phỏng phân bố thực nghiệm, thì phân bố nào có tỷ lệ chấp nhận cao hơn sẽ được chấp nhận
2.4.3.5 Nghiên cứu về tái sinh rừng tự nhiên
- Tổ thành cây tái sinh
Tổ thành loài cây tái sinh được xác định theo tỷ lệ % giữa số lượng cây của một loài nào đó với tổng số cây tái sinh điều tra (trong ÔTC)
1
2
) (
N Ni
Trang 35Trong đó:
Ki: hệ số tổ thành cây tái sinh c
Ni: số cây tái sinh c
N: tổng số cây tái sinh c
chuẩn
Nếu Ki% 5% thì loài
Nếu Ki% < 5% thì loài
- Quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh
Mối quan hệ giữ
tính toán theo phương pháp c
Trong đó: QS là h
A là số loài cây thu
B là số loài cây thu
C là số loài cây có cNếu chỉ số QS ≥ 0,7 có th
liên hệ chặt chẽ với tổ thành t
Nếu chỉ số QS 0,7 cây tái sinh tái sinh ng
- Mật độ cây tái sinh
Mật độ cây tái sinh đư
Trong đó:
N/ha: mật độ cây tái sinh
No: tổng số cây tái sinh trong các ô d
So: tổng diện tích
thành cây tái sinh của loài i;
cây tái sinh của loài i trên các ô dạng bản trong ô tiêu chucây tái sinh của các loài trên các ô dạng bả
5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ
u Ki% < 5% thì loài đó không tham gia vào công thức t
thành cây cao và cây tái sinh
ữa tổ thành cây cao và cây tái sinh đượtính toán theo phương pháp của Sorensen, theo đó:
Trong đó: QS là hệ số tương đồng
loài cây thuộc tầng cây cao trong một OTC loài cây thuộc lớp cây tái sinh dưới tán trong OTC loài cây có cả ở tầng cây cao và tầng cây tái sinh
≥ 0,7 có thể kết luận thành phần loài cây tái sinh có mthành tầng cây cao
0,7 cây tái sinh tái sinh ngẫu nhiên tại khu vự
cây tái sinh
cây tái sinh được xác định theo công thức:
ng cây tái sinh
n loài cây tái sinh có mối
ực nghiên cứu
(2.29)
Trang 36- Mật độ cây tái sinh có triển vọng
Mật độ cây tái sinh có triển vọng được xác định theo công thức:
Ntv/ha = (2.30)
Trong đó:
Ntv/ha: mật độ cây tái sinh có triển vọng
Ntv/o: tổng số cây tái sinh có triển vọng trên các ô dạng bản
So: tổng diện tích các ô dạng bản
- Xác định tỷ lệ cây tái sinh theo chất lượng
Tỷ lệ được xác định theo công thức:
Ni% = 100 (2.31)
Trong đó:
Ni%: tỷ lệ % của cấp chất lượng i;
Ni: tổng số cây tái sinh ở cấp chất lượng i;
N: tổng số cây tái sinh trong các ô
- Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao và cấp đường kính
Thống kê số lượng cây tái sinh theo 7 cấp chiều cao: < 0,5m; 0,5-1,0m; 1,1-2,0m; 2,1 – 3,0m; 3,1 – 4,0m; 4,1 – 5,0m và trên 5m Vẽ biểu đồ biểu diễn
số lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao Kết quả được đưa vào bảng 2.1 :
Bảng 2.1: Phân bố cây tái sinh theo cỡ chiều cao
N Ni
Trang 37Thống kê số lượng cây tái sinh theo đường kính gốc (Doo cm) theo các cấp: < 2,0cm, 2,0 – 4,0cm, 4,1 – 5,9cm Kết quả được thể hiện vào bảng 2.2
Bảng 2.4: Phân bố cây tái sinh theo cỡ đường kính
- Xác định hình thái cây tái sinh trên mặt đất
Dùng phương pháp dựa vào tỷ số phương sai và trung bình số cây trên mặt đất
S2: Phương sai số cây trên ÔTC
X : Số cây bình quân trên ÔTC
Đại lượng t ở công thức trên tuân theo luật phân bố t của Student
Nếu│t│< tα/2: Kết luận cây tái sinh phân bố ngẫu nhiên
Nếu t > tα/2 : Kết luận cây tái sinh phân bố cụm
Nếu t<- tα/2 Kết luận cây tái sinh phân bố đều
Giá trị tα/2 được tra với bậc tự do k=n-1
Trang 38Chương 3 ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN KHU VỰCNGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên
3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình
Vườn Quốc Gia NamPuy có tọa độ địa lý nằm trong khoảng 18 độ 13 phút đến 19 độ 02 phút vĩ độ Bắc, 101 độ 05 phút đến 101 độ 31 phút kinh độ Đông
- Phía Bắc giáp: Huyện Phiêng
- Phía Nam giáp: Huyện Thông Mi Say
- Phía Đông giáp: Huyện Phiêng và Huyện Pak Lai
- Phía Tây giáp: Thái Lan
Hình 3.1: Bản đồ VQG Nampuy
Trang 393.1.2 Khí hậu: Thời tiết trung bình 22 – 260C, lượng mưa trung bình năm 124,5 mm/tháng
3.1.3.Thuỷ văn : Trên địa bàn nghiên cứu bao gồm các hệ thống sông sau :
Sông Puy, Sông Phun, Sông Lai, Sông, Sông Soong, Sông Nham và Sông Loop
3.1.4 Địa chất - Thổ nhưỡng
Đất chủ yếu là đất mùn màu nâu đen có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, tầng đất rất mỏng, kết cấu phẫu diện khá đồng nhất, chủ yếu chỉ có hai tầng (đất còn trẻ), tỷ lệ đá lẫn 30%, đá nổi 40%, có nơi trên 90% Ngoài ra các thung lũng hoặc dưới chân lớp đất bồi tụ khá đầy, độ ẩm không khí tương đối bình quân 82 %
Độ pH của đất thường từ 6 đến 7
Qua điều tra khu vực nghiên cứu có những loại đất sau:
- Đất mùn trên núi
- Đất Feralit mùn màu xám
- Đất Feralit màu nâu đỏ vùng núi thấp (đất đỏ hung)
- Đất màu nâu xám trên vùng núi thấp
Với những đặc điểm về địa chất - thổ nhưỡng như trên, ở các địa phương nghiên cứu hình thành những kiểu phụ thổ nhưỡng có hình thái và cấu trúc nhất định Ngoài ra, do sự biến đổi thổ nhưỡng trên những diện tích hẹp, lớp đất xương xẩu có nhiều đá nổi, ở nhiều nơi hình thành những thảm thực vật thoái hoá, ít khả năng hồi nguyên Vì những lý do trên, ở các địa phương khác nhau hoặc ngay trong cùng một địa phương nhưng ở những điều kiện khác nhau, xuất hiện những trạng thái rừng thực vật khác nhau, các QXTV rừng khác nhau
Sự đa dạng và phong phú của thực vật nhiệt đới được giải thích là do thường xuyên có chu trình tuần hoàn dinh dưỡng khoáng và sau đó rừng sẽ
Trang 40đạt tới sự cân bằng ổn định Đó cũng là lý do tại sao khi khai thác rừng nhiệt đới hoặc phát rừng, thì đất bị thoái hoá rất nhanh và sự phục hồi lại rừng khí hậu (rừng cơ bản, rừng nguyên sinh) hầu như là không thể, trên khu đất đó sẽ xuất hiện rừng thứ sinh, trảng cây bụi hoặc trảng cỏ
3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội
Đề tài đã tổng hợp và đánh giá một số đặc điểm quan trọng về tình hình kinh tế - xã hội có ảnh hưởng đến công tác phục hồi và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu
3.2.1 Đặc điểm dân sinh, kinh tế
Khu vực đa dạng sinh học vườn quốc gia Nam Puy được thành lập từ năm 1993 theo Quyết định của Thủ tướng số 164/TTCP ngày 29/10/1993là một trong hệ thống 20 vườn quốc gia của CHDCND Lào Vườn quốc gia NamPuy nằm ở phía Tây và kéo dài đến giáp biên giới với Thái Lan, thuộc 3 huyện của tỉnh SayaBouRy, vườn quốc gia NamPuy có diện tích tổng 191.200
ha đạt 24% của diện tích tỉnh SayaBouRy Độ cao bắt đầu từ đồng bằng SayaBouRy đến đỉnh núi của những núi cao miền Bắc (có độ cao từ 250 m đến 1800 m) 64% nằm ở độ cao từ 500 đến 1.000 m, có 9% nằm ở dưới độ cao 500 m và 27% là ở độ cao trên 2.00 m Vườn quốc gia Nặm Puy đã được chia thành 3 vùng gồm: vùng bảo vệ nghiêm ngặt, vùng hành lang xanh, vùng đệm Vùng bảo vệ nghiêm ngặt là phần diện tích rừng tự nhiên đã tồn tại lâu năm Trong vùng này không có người sinh sống Các bản, làng thường được phân bố rải rác trong vùng hành lang xanh và vùng đệm
Có tất cả 30 bản nằm trong và xung quanh vườn quốc gia, có một số bản nằm cách vườn quốc gia NamPuy khoảng 5 km (mất nhiều tiếng đồng hồ
để đi bộ đến ranh giới của vườn quốc gia), có thể đi vào vườn quốc gia NamPuy bằng nhiều đường khác nhau đã được sửa chữa nâng cấp và là những con đường đã được người dân trong vùng và lân cận sử dụng thường xuyên