Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại vườn quốc gia tam đảo vĩnh phúc

Cấu trúc rừng biểu hiện quan hệ sinh thái giữa thực vật rừng với nhau và với các nhân tố môi trường xung quanh gồm: Cấu trúc sinh thái tạo thành loài cây, dạng sống, tầng phiến; cấu trúc

LỜI CAM ĐOAN

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

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Hà nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Xuân Hoài

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành quá trình đào tạo và đánh giá kết quả học tập, được sự cho phép của khoa Sau đại học, Trường đại học Lâm Nghiệp, tôi tiến hành thực hiện luận văn tốt nghiệp:

“Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo Vĩnh Phúc”

Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các cán bộ trong ban quản lý Vườn Quốc Gia Tam Đảo, các thầy cô giáo trong bộ môn Thực vật rừng, Điều tra quy hoạch rừng - Trường Đại học Lâm nghiệp Đặc biệt là Thầy giáo PGS -TS Phạm Xuân Hoàn đã trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Ngoài ra gia đình, bạn bè đồng nghiệp cũng đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra ngoại nghiệp, phân tích và thu thập số liệu nội nghiệp Với tình cảm chân thành của mình tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự động viên giúp đỡ nhiệt tình đó

Tuy có nhiều có gắng nhưng do kinh nghiệm bản thân còn nhiều hạn chế, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được nhiều

sự đóng góp của thầy cô giáo, các cán bộ quản lý vườn quốc gia và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014

Tác giả

Nguyễn Xuân Hoài

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các từ viết tắt vi

Danh mục các bảng vii

Danh mục các hình viii

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 phân bố các kiểu rừng trên thế giới 3

1.1.2 Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng 4

1.1.3 Nghiên cứu về rừng lùn 10

1.2 Tại Việt Nam 12

1.2.1 Nghiên cứu về phân bố của thảm thực vật rừng Việt Nam 12

1.2.2 Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của rừng lùn 15

1.2.3 Nghiên cứu vè rừng lùn 20

Chương 2 MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 22

2.2 Phạm vi và giới hạn của đề tài 22

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 22

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 22

2.2.3 Thời gian nghiên cứu 22

2.2.4 Giới hạn đề tài 22

2.3 Nội dung nghiên cứu 23

2.3.1 Mô tả đặc điểm phân bố của rừng lùn tại VQG Tam Đảo 23

2.3.2 Đặc điểm cấu trúc quần xã rừng lùn 23

2.3.3 Xác định đa dạng sinh học của rừng lùn 23

2.3.4 Đánh giá hiện trạng tái sinh dưới tán rừng của các quần xã rừng lùn 23

2.3.5 Nghiên cứu đặc điểm thảm mục và đất rừng 23

2.4 Phương pháp nghiên cứu 24

2.4.1 Quan điểm phương pháp luận 24

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu 24

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 35

3.1 Điều kiện tự nhiên 35

3.1.1 Vị trí địa lý 35

3.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng 36

3.1.3 Khí hậu thủy văn 36

3.1.4 Đa dạng sinh học 36

3.2 Đặc điểm Kinh tế - Xã hội 37

3.2.1 Dân số, dân tộc, lao động 37

3.2.2 Cơ sở hạ tầng 38

3.3 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội KVNC 41

3.3.1 Thuận lợi 41

3.3.2 Khó khăn 41

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

4.1.Mô tả đặc điểm phân bố của rừng lùn tại VQG Tam Đảo 42

4.1.1 Đặc điểm khí hậu khu vực rừng lùn 42

4.1.2 Đặc điểm phân bố theo đai độ cao 43

4.1.3 Phân bố theo độ dốc và hướng phơi 43

4.2 Đặc điểm cấu trúc quần xã rừng lùn 43

4.2.1 Cấu trúc ngoại mạo 43

4.2.2 Cấu trúc tổ thành rừng 45

4.2.3 Cấu trúc mật độ 47

4.2.4 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che 49

4.2.5 Một số quy luật kết cấu quần xã 53

4.3 Tính đa dạng sinh học của rừng lùn 57

4.3.1 Đa dạng loài thực vật 57

4.3.2.Đa dạng dạng sống 59

4.4 Đánh giá hiện trạng tái sinh dưới tán rừng của các quần xã rừng lùn 62

4.4.1 Tổ thành cây tái sinh 62

4.4.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 65

4.4.3 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất 66

4.4.4 Mật độ cây tái sinh 67

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

4.5 Nghiên cứu đặc điểm thảm mục và đất rừng 70

Chương 5 KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 73

5.1 Kết luận 73

5.1.1 Đặc điểm phân bố, cấu trúc ngoại mạo của rừng lùn tại VQG Tam Đảo 73

5.1.2 Đặc điểm tầng cây gỗ 73

5.1.3.Đặc điểm tái sinh tự nhiên 74

5.1.4 Đặc điểm tầng thảm mục 74

5.2 Tồn tại 74

5.3 Kiến nghị 75

DANH MỤC CÁC BẢNG

2.1 Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo Drude 27 4.1 Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 1100m 45 4.2 Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 1300m 46 4.3 Tổ thành cây gỗ rừng lùn tại đai cao 1500m 46

4.15 Tổng hợp số cây tái sinh theo mặt phẳng nằm ngang 67

4.17 Hình thái phẫu diện đất đặc trƣng ở các đai cao rừng 71

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.2 Trắc đồ rừng lùn ở đai độ cao 1100m 50 4.3 Trắc đồ rừng lùn ở đai độ cao 1300m 51 4.4 Trắc đồ rừng lùn ở đai độ cao 1500m 51

4.7 Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở các đai cao 66

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thực vật rừng nói riêng và rừng nói chung là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý giá của mỗi quốc gia.Việt Nam nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có một hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng bởi các kiểu rừng Năm 2012 diện tích rừng của Việt Nam khoảng hơn 13,86 triệu hecta, trong đó có khoảng 10,4 triệu hecta là rừng tự nhiên, độ che phủ là 40,7 % (theo Quyết định 1739-QĐ-BNN-TCLN năm 2013) Diện tích rừng tự nhiên hiện còn chủ yếu ở các vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên Tài nguyên thực vật rừng nước ta chỉ mới được nghiên cứu kể từ cuối thế kỷ thứ XIX nên còn thiếu nhiều cơ sở dữ liệu về rừng so với tiềm năng của rừng hiện có

Vườn quốc gia Tam Đảo được thành lập theo quyết định 136/TTg ngày 6/3/1996 của thủ tướng chính phủ phê duyệt Dự án khả thi xây dựng Vườn quốc gia Tam Đảo Quyết định 155/2002/ QĐ-TTg ngày 12/11/2002 của thủ tướng chính phủ về điều chỉnh ranh giới Vườn Quốc gia Tam Đảo Vườn có diện tích 34.995ha, trong đó có 26.163 ha rừng Với hệ thực vật phong phú, khí hậu rừng mưa nhiệt đới, sương mù che phủ quanh năm đã hình thành nên các kiểu rừng khác nhau như: rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp, rừng lùn trên đỉnh núi, rừng tre nứa, rừng phục hồi sau khai thác, rừng trồng, trảng cây bụi, trảng cỏ Nơi đây, đuợc đánh giá là một trong những trung tâm đa dạng sinh học của Việt Nam Trong đó, rừng lùn trên đỉnh núi chiếm khoảng 669 ha là kiểu phụ đặc trưng của hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới Đặc điểm của loại rừng này là mật độ cây/ha nhiều, đường kính nhỏ, chiều cao thấp Theo Ngô

Út, Nguyễn Phú Hùng (2003) thì rừng lùn trên đỉnh núi nói chung ở Việt Nam, đặc trưng với những loài cây gỗ thân cứng, lùn, lá dày chịu gió bảo tốt, phát triển trên các đỉnh núi cao thường xuyên có gió bảo lớn, hoặc trên lập địa xấu, đá lộ đầu, cây không có khả năng phát triển về đường kính chiều cao và

xếp trạng rừng V.(dẫn nguồn: tạp chí Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

- số 5 năm 2003) Việc sử dụng các chỉ tiêu định tính đã nêu trên thì các nhà điều tra sẽ rất khó xác định đúng loại trạng thái rừng Để hoạch định một chính sách đúng thì việc nghiên cứu rừng tự nhiên nói chung và rừng lùn nói riêng là cần thiết.Thông qua điều tra sẽ xác định đƣợc đặc điểm lâm học của rừng, nhằm phân loại chính xác trạng thái rừng Tuy nhiên, việc nghiên cứu, xác định đầy đủ thực trạng để xây dựng cơ sở dữ liệu về rừng này vẫn còn hạn

chế Xuất phát từ những lý do đó đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học rừng lùn tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo - Vĩnh Phúc” là thực sự cần thiết

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

1.1.1 Nghiên cứu về phân bố các kiểu rừng trên thế giới

Việc hình thành các kiểu rừng có liên quan chặt chẽ giữa sự hình thành các quần lạc thực vật tự nhiên với vùng địa lý và điều kiện khí hậu Trong mỗi quần lạc thực vật được hình thành thì khí hậu, đất đai và độ ẩm sẽ xác định thành phần cấu trúc và tiềm năng phát triển rừng Sự phân bố các quần lạc thực vật (associations of plants) là sự đồng nhất về sinh lý, sinh thái và được hiểu như là một đơn vị địa lý độc lập chúng kết hợp với nhau ít nhiều tạo thành vành đai theo vĩ độ và theo độ cao thành những đai rừng trên trái đất

Sự phân bố các đai rừng về cơ bản không chịu tác động của con người Sự phân chia các quần lạc chủ yếu dựa vào dạng ưu thế sinh thái Một số kiểu rừng trên thế giới là:

Rừng lá kim (rừng taiga) vùng ôn đới có thời gian sinh trưởng trong năm ngắn, năng suất thấp hơn vùng nhiệt đới Phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ, Châu Âu, Bắc Trung Quốc và một số vùng núi cao nhiệt đới Các loài cây chủ yếu là Thông, Vân sam, Lãnh sam

Rừng rụng lá ôn đới chủ yếu ở Đông Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Châu Âu, một phần Trung Quốc, Nhật Bản, Úc

Rừng mưa nhiệt đới có độ đa dạng sinh học cao nhất Phân bố chủ yếu

ở vùng xích đạo như lưu vực sông Amazôn (Nam Mỹ), sông Công Gô (châu Phi), Ấn Độ, Malaysia Trong đó, dải rừng Ấn Độ- Malaysia có sự đa dạng sinh học trên một diện tích cao nhất, có tới 2.500 -10.000 loài thực vật trong khu vực hẹp và có tới 7 tầng cây với các loài cây quý như lim, gụ, lát Do có

sự biến đổi phức tạp về chế độ mưa, gió và nhiệt, rừng nhiệt đới thường phức tạp cả về thành phần loài và cấu trúc của rừng

Các nghiên cứu về kiểu rừng điển hình như H.G Champion (1936) [24] khi nghiên cứu về các kiểu rừng ở Ấn Độ - Miến Điện đã phân chia 4 kiểu thảm thực vật lớn theo nhiệt độ đó là: nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới và núi cao (Dẫn theo Hoàng Thị Thanh Thủy 2009)

J Beard (1938) [19] đưa ra hệ thống phân loại gồm 3 cấp (quần hợp, quần hệ và loạt quần hệ) Ông cho rằng rừng nhiệt đới có 5 loạt quần hệ: loạt quần hệ rừng xanh từng mùa; loạt quần hệ khô thường xanh; loạt quần hệ miền núi; loạt quần hệ ngập từng mùa và loạt quần hệ ngập quanh năm (Dẫn theo Nguyễn thị Ngọc 2000)

Maurand (1943) nghiên cứu về thảm thực vật Đông Dương đã chia thảm thực vật Đông Dương thành 3 vùng: Bắc Đông Dương, Nam Đông Dương và vùng trung gian Đồng thời ông đã liệt kê 8 kiểu quần lạc trong các vùng đó [38]

1.1.2 Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của các quần xã thực vật rừng

1.1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp có tính quy luật của tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng trong không gian và thời gian Cấu trúc rừng biểu hiện quan hệ sinh thái giữa thực vật rừng với nhau và với các nhân

tố môi trường xung quanh gồm: Cấu trúc sinh thái tạo thành loài cây, dạng sống, tầng phiến; cấu trúc hình thái tầng tán rừng; cấu trúc đứng; cấu trúc theo mặt phẳng ngang (mật độ và dạng phân bố cây trong quần thể); cấu trúc theo thời gian (theo tuổi) Cấu trúc rừng phản ánh điều kiện sinh thái Cụ thể: Những nơi có điều kiện môi trường khắc nghiệt, cấu trúc rừng đơn giản chỉ gồm những loài cây chống chịu được môi trường đó Nơi có môi trường thuận lợi, cấu trúc rừng phức tạp và gồm nhiều loài cạnh tranh, có phần cộng sinh,

ký sinh (các loại rêu, địa y…) Vùng ôn đới, cấu trúc rừng thường là thuần loài, đều tuổi, một tầng, rụng lá Vùng nhiệt đới như Việt Nam, cấu trúc rừng

tự nhiên điển hình là rừng hỗn loài, nhiều tầng, thường xanh quanh năm

Ngay trong một khu vực nhất định như ở sườn đồi, đỉnh đồi và ven khe suối cạn cũng có những kiểu thảm thực vật khác nhau Thậm chí trong một kiểu thảm thực vật (cùng một trạng thái rừng) thì đặc điểm cấu trúc, khả năng tái sinh, mật độ cây rừng và phân bố số loài cây tại vị trí này cũng có thể hoàn toàn khác so với vị trí khác Điều đó đã nói lên cây rừng chịu ảnh hưởng sâu sắc của điều kiện sinh thái Luận điểm cơ bản của kinh doanh rừng, bảo vệ, bảo tồn rừng nhiệt đới là xây dựng cho được một cấu trúc hợp lý nhất có năng suất, chất lượng cao và ổn định nhất; nghiên cứu cấu trúc rừng là nhằm hiểu

rõ các quy luật tự nhiên quá trình diễn thế, sinh trưởng và phát triển rừng theo không gian và thời gian

Nghiên cứu cấu trúc rừng đã được các nhà lâm nghiệp trên thế giới nghiên cứu bằng nhiều phương pháp khác nhau để đáp ứng cho một mục tiêu nào đó Tuy nhiên, đúc kết lại có hai hướng chính để mô tả cấu trúc rừng là theo định tính và định lượng

a Nghiên cứu cấu trúc rừng định tính

Richards (1968) [23] cho rằng “quần xã thực vật gồm những loài cây

có hình dạng khác nhau, dạng sống khác nhau nhưng tạo ra một hoàn cảnh sinh thái nhất định và có một cấu trúc bên ngoài và được sắp xếp một cách tự nhiên và hợp lý trong không gian” Theo ông cách sắp xếp được xem xét theo hướng thẳng đứng và hướng nằm ngang Từ cách sắp xếp này có thể phân biệt các quần xã thực vật khác và có thể mô tả bằng các biểu đồ Phương pháp này

có thể nhận diện nhanh một kiểu rừng qua các biểu đồ mặt cắt Trên cơ sở này, các nhà lâm sinh có thể lựa chọn các biện pháp kỹ thuật để điều chỉnh mật độ cây rừng nhằm đưa rừng phát triển ổn định

Theo G Baur (1974) [1], rừng mưa là một quần xã kín tán, bao gồm những cây gỗ về căn bản là ưa ẩm, thường xanh, có lá rộng, với hai tầng cây

gỗ và cây bụi hoặc nhiều hơn nữa, cùng các tầng phiến có dạng sống khác

nhau-cây bò leo và thực vật phụ sinh Điều này nói lên rừng mưa nhiệt đới có những đặc trưng nhất định về loài cây gỗ chịu ẩm, nhiều tầng tán và các dạng sống khác rất phức tạp trong một kiểu rừng Điều này nói lên rừng mưa nhiệt đới có những đặc trưng nhất định về loài cây gỗ chịu ẩm, nhiều tầng tán và các dạng sống khác rất phức tạp trong một kiểu rừng Phân tích bản chất sinh thái của mỗi hệ thực vật, nhất là hệ thực vật của các vùng ôn đới, người ta vẫn dùng hệ thống của Raunkiaer (1934) [24] để sắp xếp các loài của hệ thực vật nghiên cứu vào một trong các dạng sống đó Cơ sở phân chia dạng sống của ông là sự khác nhau về khả năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm Từ tổ hợp các dấu hiệu thích nghi, Raunkiaer chỉ chọn một dấu hiệu là vị trí của chồi nằm ở đâu trên mặt đất trong suốt thời gian bất lợi trong năm Raunkiaer đã chia 5 nhóm dạng sống cơ bản:

1 Phanerophytes (Ph): nhóm cây có chồi trên mặt đất

2 Chamaetophytes (Ch): nhóm cây có chồi sát mặt đất

3 Hemicryptophytes (He): nhóm cây có chồi nửa ẩn

4 Cryptophytes (Cr): nhóm cây có chồi ẩn

5 Therophytes (Th): nhóm cây sống 1 năm

(Trích dẫn theo Hoàng Thị Thanh Thủy, 2009) Với kiểu phân chia dạng sống này có ý nghĩa quan trọng trong việc phân biệt được các kiểu thảm thực vật ở vùng ôn đới, đó là kết quả tác động tổng hợp của các yếu tố môi trường tạo nên Tuy nhiên đối với rừng nhiệt đới rất khó áp dụng

Theo Assmann (1968) [31] định nghĩa “một rừng cây là tổng thể các cây rừng sinh trưởng và phát triển trên một diện tích tạo thành một hoàn cảnh nhất định và có một cấu trúc bên ngoài cũng như bên trong, khác biệt với diện tích rừng khác (dẫn theo Nguyễn Đình Trưởng, 2012) Với cách nhìn nhận này thì một kiểu rừng phải có đầy đủ số lượng cây rừng nhất định để tạo ra tầng tán, diện mạo nhằm phân biệt với một rừng cây khác

b Nghiên cứu rừng định lượng

Với sự phát triển của khoa học công nghệ thông tin, tin học học đóng vai trò quan trọng và hỗ trợ nhiều cho các nhà nghiên cứu trong thống kê toán học và mô hình hóa cấu rừng; xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra rừng Các công trình nghiên cứu nhiều nhất là nghiên cứu cấu trúc về không gian và thời gian của rừng

Nghiên cứu quy luật phân bố theo Meryer đã xây dựng rừng chuẩn với phương trình hồi quy để tính toán cho chu kỳ khai thác ổn định số cây và cấp đường kính; Richards trong quyển “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề cập đến phân bố số cây theo cấp kính, ông cho đó là một phân bố đặc trưng của rừng

tự nhiên hỗn loại Trong quyển “Hệ sinh thái rừng nhiệt đới” mà FAO xuất bản gần đây tác giả cũng xét phân bố số cây theo các cấp đường kính Theo quan điểm của Richards, Wenk đã nghiên cứu thân cây theo kích cỡ và đồng hóa với một số dạng phân bố lý thuyết để sử dụng trong tính toán quy hoạch rừng, Rollet đã dành một chương quan trọng để xác lập phương trình hồi quy

số cây- đường kính (Dẫn theoNguyễn Văn Trương, 1983).[29]

Các tác giả này đã xây dựng được các phương trình hồi quy cho các kiểu rừng khác nhau (số cây theo đường kính) Từ các nhân tố điều tra có thể suy ra được các biến khác thông qua tương quan hồi quy Đây là cơ sở quan trọng để ứng dụng trong điều chế rừng góp phần tìm ra một số kết luận bổ ích cho công tác lâm sinh hướng vào mục tiêu xây dựng và nâng cao vốn rừng về lượng và chất

Theo Prodan (1952) nghiên cứu quy luật phân bố rừng, chủ yếu theo đường kính D1.3 có liên hệ với giai đoạn phát dục và các biện pháp kinh doanh Theo tác giả, sự phân bố số cây theo đường kính có giá trị đặc trưng nhất cho rừng, đặc biệt là rừng hỗn loại, nó phản ảnh các đặc điểm lâm sinh của rừng [31] (dẫn theo Nguyễn Đình Trưởng, 2012) Phân bố cây rừng tư

nhiên mà ông xác định đã được kiểm chứng ở rất nhiều nơi trên thế giới Đó

là phân bố số cây theo đường kính của rừng tự nhiên có một đỉnh lệch trái Số cây tập trung nhiều ở cấp đương kính nhỏ do có nhiều loài cây khác nhau và nhiều thế hệ cùng tồn tại trong kiểu rừng Nếu xét về một loài cây, do đặc tính sinh thái nên lớp cây kế cận (cây nhỏ) bao giờ cũng nhiều hơn các lớp cây lớn do quy luật cạnh tranh không gian dinh dưỡng và đào thải tự nhiên; những nơi thuận lợi trong rừng cây mới vươn lên để tồn tại và phát triển Còn phân bố số cây theo cấp chiều cao, rừng tự nhiên thường có quy luật nhiều đỉnh do có nhiều thế hệ cùng tồn tại và đặc tính di truyền của một số loài cây rừng chỉ lớn đến một kích cỡ nhất định nào đó sẽ không lớn nữa Đồng thời, việc phân bố nhiều đỉnh cũng là kết quả của việc khai thác chọn không đúng quy tắc để lại

1.1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh

Tái sinh rừng là một quá trính sinh học mang tính đặc thù và diễn ra liên tục của hệ sinh thái rừng Sự xuất hiện của cây con của các loài cây đang phát triển dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng sau khai thác chọn, sau phát nương làm rẫy Vai trò quan trọng của lớp tái sinh này là nguồn thay thế lớp cây đã già cỗi, là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng

Theo quan điểm của các nhà lâm học thì hiệu quả tái sinh rừng là xác định được mật độ tái sinh, chất lượng cây tái sinh (cây triển vọng), tổ thành loài và phân bố của cây tái sinh…Sự tương đồng hay khác biệt trong tổ thành của loài cây tái sinh với tổ thành loài cây gỗ đã được các nhà khoa học quan tâm (Richards (1933, 1939); Baur (1964) Do tính phức tạp của tổ thành loài cây, nên khi khảo sát người ta chỉ đo đếm, nghiên cứu các loài có giá trị thực tiễn và có ý nghĩa nhất định

Trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới”, P.W Richards [40] nêu lên ý kiến của nhiều tác giả cho rằng theo diễn thế tự nhiên thì sau khi cây tầng trên đỗ diễn thế xấu đi và sau đó có thể diễn thế lại đi lên vì cây gỗ tốt bao giờ cũng

mọc sau cây tiên phong ưa sáng Điều này chúng ta đã từng thấy khi khai thác tạo ra những lỗ trống thì cây tiên phong bao giờ cũng mọc lại rất nhanh chỉ trong vòng 1- 2 năm đầu Điều quan trọng mà chúng ta quan tâm là lớp tái sinh kế cận có đủ mật độ để diễn thế rừng đi lên hay không Đây là công việc chúng ta phải nghiên cứu, đánh giá

Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh theo vệt của các loài cây ưa sang [41]

Nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên cũng đã có rất nhiều công trình đề cập đến, đáng chú ý là công trình của Richards.P.W (1965), Bernard Roller (1974), tổng kết các công trình nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh nhận xét: trong các ô tiêu chuẩn kích thước nhỏ (1 x 1m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một só ít có phân bố poision Ở Châu Phi, trên cơ sở các số liệu thu thập Taylor (1954), Bernard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt, cần phải bổ sung bàng phương pháp trồn rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở nhiệt đới Châu Á như Bava (1954), Budowski (1956), Catinote (1965) lại nhận định dưới tán rừng mưa nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng [23]

Trong công trình nghiên cứu giữa cây con và quần thụ V.G Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất thuần nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tùy thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật Năm 1973 L.N Nakhteenko cho rằng sự trùng hợp cao của sự hấp thụ dinh dưỡng giữa hai loài có thể gây cho nhau kìm hãm sinh trưởng và làm tăng áp lực cạnh tranh giữa hai loài.(Dẫn theo Nguyễn Thị Kha, 2009)[14]

Cấu trúc quần thụ ảnh hưởng tới tái sinh đã được Andel.S (1981) chứng minh độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 -0,7 m Độ khép tán của quần thụ có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con Trong

sự cạnh tranh giữa thực vật về dinh dưỡng, khoáng, ánh sáng, độ ẩm tùy thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi của mỗi loài và điều kiện sinh thái của mỗi quần thể thực vật [35]

Tóm lại, cây rừng thường tái sinh khi gặp điều kiện thuận lợi của các yếu tố môi trường, hạt có khả năng nảy mần khi đủ điều kiện ánh sáng, hạt tiếp đất… Nắm bắt, hiểu rõ được những quy luật tái sinh là để xây dựng các biện pháp lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững

1.1.3 Nghiên cứu về rừng lùn

Thuật ngữ rừng lùn (Pygmy forest) bắt nguồn từ pygmy- tên bộ tộc người lùn ở châu Phi Rừng lùn được hình thành tại những khu vực có đặc điểm khác biệt về khí hậu và thổ nhưỡng Tại khu vực này, kích thước của những cây gỗ nhỏ hơn so với các khu rừng khác (Dẫn theo wikipedia.com) Rừng lùn xuất hiện

ở nhiều nơi trên thế giới và ở các loại rừng khác nhau như:

Rừng lùn ở vên biển miền Bắc California và Oregon (Hoa Kỳ), được hình thành do sự hạ xuống của mực nước biển cách đây khoảng 100.000 năm Điều kiện của khu vực khắc nghiệt cho sự sinh trưởng của thực vật Với thành phần đất sét nặng ở tầng đất dưới, sự thoát nước ở tầng đất mặt làm nên quần

xã thực vật phát triển còi cọc Do đặc điểm khắc nghiệt của khu vực, hai loài hạt trần đặc hữu chiếm ưu thế là Bishop và Bách Mendocino phân bố hẹp ở một số khu vực nhất định của california như rừng lùn ở Mendocino, Salt Point Park ở Sonoma rừng Del Molte ở bán đảo Monterey

Rừng lùn là kiểu rừng có cấu trúc đặc trưng và độc đáo, đã có một số nghiên cứu về kiểu rừng này, James A.Malachowski (1975) [37] nghiên cứu

về rừng lùn tại Macrolichens đã điều tra, thống kê và mô tả đặc điểm hình thái

của quần xã thực vật tại khu vực nghiên cứu Thông qua nghiên cứu James A.Malachowski đã thống kê và mô tả 53 loài thực vật Tác giả đã nghiên cứu các yếu tố hình thành rừng lùn với các yếu tố chủ đạo là lập địa, lập địa tại khu vực này có tầng đất mặt mỏng dễ thoát nước và tính axit cao

P.L Weaver, E Menida, D Pool, K Dugger, J Gonzales- lyboy and E Cuevas (1996) [42] nghiên cứu về mối quan hệ giữa lượng mưa, dòng chảy vào cao độ tại dãy núi Luquillo ở Puerto Rico và Venezuela Qua nghiên cứu cho thấy, tại khu vực có rừng lùn mặc dù có lượng mưa tương đương với những trạng thái rừng khác nhưng lượng bốc hơi và tốc độ bốc hơi cao hơn Như vậy, quần xã thực vật rừng lùn khu vực này có ảnh hưởng đến sự bốc hơi nước

Tiếp tục nghiên cứu về rừng lùn, P.L Weaver và cộng sự (2008) [43] nghiên cứu về hệ sinh thái rừng lùn mây mù tại dãy núi Luquillo ở Puerto Rico và Venezuela Khu vực nằm ở độ cao 900 với độ dốc lớn, địa hình có sự phân cắt mạnh vì vậy chịu ảnh hưởng rất lớn của gió bão, chính điều kiện trên

đã hình thành quần xã thực vật có cấu trúc và tổ thành đặc trưng với 05 loài chiếm 95% tổng số cây trong khu vực M.E Leal (2008) [39] nghiên cứu về

đa dạng sinh học của dãy núi Belinga, phía Tây Trung Phi Khu vực nghiên cứu có độ cao 500 đến trên 1000m với lượng mưa lớn, xói mòn cao, hàm lượng sắt trong đất cao đã hình thành nên quần xã thực vật đặc trưng với chiều cao hạn chế Khu vực nghiên cứu đã ghi nhận 113 loài với 36 loài đặc hữu trong đó có 18 loài đặc hữu hẹp

Như vậy, rừng lùn được hình hành do điều kiện ngoại cảnh đặc trưng ở nhiều khu vực khác nhau từ nhiệt đới cho đến ôn đới Khu vực này hình thành nên quần xã thực vật với số loài đặc hữu nhất định

1.2 Tại Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về phân bố của thảm thực vật rừng Việt Nam

Những công trình nghiên cứu về thảm thực vật Việt Nam đến nay còn

ít Chevalier (1918) là người đầu tiên đã đưa ra một bảng phân loại thảm thực vật rừng Bắc bộ Việt Nam (đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng nhiệt đới Châu Á đầu tiên trên thế giới) Theo bảng phân loại này rừng ở miền Bắc Việt Nam được chia thành 10 kiểu [36]

Năm 1953 ở miền Nam Việt Nam xuất hiện bảng phân loại thảm thực vật rừng miền Nam của Maurand khi ông tổng kết về các công trình nghiên cứu các quần thể rừng thưa của Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil

Bảng phân loại đầu tiên của ngành Lâm nghiệp Việt Nam về thảm thực vật rừng ở Việt Nam là bảng phân loại của Cục điều tra và quy hoạch rừng (1960) Theo bảng phân loại này rừng trên toàn lãnh thổ Việt Nam được chia làm 4 loại hình lớn:

Loại I: đất đai hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại này cần phải trồng rừng

Loại II: gồm những rừng non mới mọc, cần phải tra dặm thêm cây hoặc tỉa thưa

Loại III: gồm tất cả các loại hình rừng bị khai thác mạnh trở nên nghèo kiệt tuy còn có thể khai thác lấy gỗ, trụ mỏ, củi, nhưng cần phải xúc tiến tái sinh, tu bổ, cải tạo

Loại IV: gồm những rừng già nguyên sinh còn nhiều nguyên liệu, chưa

bị phá hoại, cần khai thác hợp lý

Thomasius (1965) đưa ra bảng phân loại các kiểu lập quần vùng Quảng Ninh dựa trên các điều kiện địa hình, đất đai, đá mẹ, khí hậu và các loài cây

ưu thế

Phan Nguyên Hồng (1970) [24], phân chia kiểu thảm thực vật ven bờ biển miền Bắc Việt Nam thành rừng ngập mặn, rừng gỗ ven biển và thực vật bãi cát trống

Trần Ngũ Phương (1970) [22] đưa ra bảng phân loại rừng ở miền Bắc Việt Nam, chia thành 3 đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa; đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao

Thái Văn Trừng (1970) [27] đã đưa ra 5 kiểu quần lạc lớn (quần lạc thân

gỗ kín tán; quần lạc thân gỗ thưa; quần lạc thân cỏ kín rậm; quần lạc thân cỏ thưa và những kiểu hoang mạc) và nguyên tắc đặt tên cho các thảm thực vật

Năm 1975, trên cơ sở các điều kiện lập địa trên toàn lãnh thổ Việt Nam, tại hội nghị thực vật học quốc tế lần thứ XII (Leningrat), ông đưa ra bảng phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam theo quan điểm sinh thái, đây được xem là bảng phân loại thảm thực vật rừng ở Việt Nam phù hợp nhất theo quan điểm sinh thái cho đến nay [26]

Phan Kế Lộc (1985) [17] dựa trên bảng phân loại của UNESCO 1973, cũng đã xây dựng thang phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam thành 5 lớp quần hệ, 15 dưới lớp, 32 nhóm quần hệ và 77 quần hệ khác nhau Nguyễn Nghĩa Thìn (1994-1996) cũng đã áp dụng cách phân loại này trong những nghiên cứu của ông

Nguyễn Hải Tuất (1991) [33] nghiên cứu một số đặc trưng chủ yếu về sinh thái của các quần thể thực vật tại vùng núi cao Ba Vì đã chia ra 3 kiểu rừng cơ bản: kiểu rừng hỗn giao ẩm á nhiệt đới; kiểu rừng kín hỗn giao ẩm á nhiệt đới núi cao; kiểu rừng kín hỗn giao cây hạt kín và hạt trần

Vũ Tự Lập và cộng sự (1995) [16] cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố các kiểu thực bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm Dựa vào mối quan hệ giữa hình thái thực bì và khí hậu chia ra 15 kiểu thực bì khác nhau: kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa rụng lá; kiểu rừng rậm nhiệt đới ẩm

thường xanh; kiểu rừng rậm nhiệt đới gió mùa nửa rụng lá; kiểu rừng khô nhiệt đới gió mùa khô rụng lá; kiểu rừng thưa nhiệt đới khô lá kim; kiểu sa van nhiệt đới khô; kiểu truông nhiệt đới khô; kiểu rừng nhiệt đới trên đất đá vôi; kiểu rừng nhiệt đới trên đất mặn; kiểu rừng nhiệt đới trên đất phèn; kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm lá rộng thường xanh; kiểu rừng rậm á nhiệt đới ẩm hỗn giao; kiểu rừng thưa á nhiệt đới hơi ẩm lá kín; kiểu rừng rêu á nhiệt đới mưa mùa; kiểu rừng lùn đỉnh cao

Thái Văn Trừng (1998) [28] khi nghiên cứu hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam đã kết hợp 2 hệ thống phân loại (hệ thống phân loại lấy đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thực vật dựa trên yếu

tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn) để phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5 kiểu thảm (5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (14 quần hệ) Bảng phân loại này của ông từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973)

Nguyễn Thế Hưng (2003) [11] cũng dựa trên nguyên tắc phân loại UNESCO (1973) đã xây dựng được 8 trạng thái thảm thực vật khác nhau đặc trưng cho loại hình thảm cây bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả (Quảng Ninh)

Lê Ngọc Công (2004) [3] cũng dựa theo khung phân loại của UNESCO (1973) đã phân chia thảm thực vật của tỉnh Thái Nguyên thành 4 lớp quần hệ: rừng rậm; rừng thưa; trảng cây bụi và trảng cỏ Ở đây, những trạng thái thứ sinh (được hình thành do tác động của con người như: khai thác gỗ, củi, chặt đốt rừng làm nương rẫy…) bao gồm: Trảng cỏ; trảng cây bụi và rừng thưa

Ngô Tiến Dũng (2004) [4] dựa theo phương pháp phân loại thảm thực vật của UNESCO (1973) đã phân chia thảm thực vật Vườn quốc gia Yok Don thành: kiểu rừng kín thường xanh; kiểu rừng thưa nửa rụng lá và kiểu rừng thưa cây lá rộng rụng lá gồm 6 quần xã khác nhau

1.2.2 Nghiên cứu về đặc điểm lâm học của rừng lùn

1.2.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Các trạng thái rừng ở nước ta vốn là nơi sinh sản ra nhiều thứ gỗ, lâm sản, đặc sản nổi tiếng quý giá, đặc hữu của thiên nhiên Việt Nam Nguồn tài nguyên ấy có giá trị lớn lao về môi sinh, góp phần làm nên sự giàu đẹp của đất nước Do đó, ở Việt Nam vấn đề nghiên cứu đặc điểm cấu trúc về rừng đã được các tác giả quan tâm từ đầu thế kỷ 20

Một số nhà khoa học nổi tiếng từng cộng tác tại Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã có những công trình nghiên cứu về thực vật rừng như: Thái Văn Trừng có tập sách “Thảm thực vật rừng Việt Nam” Đồng Sĩ Hiền về

“Lập biểu thể tích và độ thon cây đứng cho rừng Việt Nam”, Nguyễn Văn Trương về “Phương pháp thống kê cây đứng trong rừng hỗn loại”, Trần Ngũ Phương về “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam”, Nguyễn Đình Hưng về “Nghiên cứu cấu tạo giải phẫu gỗ một số loài cây gỗ ở Việt Nam để định loại theo các đặc điểm thô đại và hiển vi”…Ngoài ra, còn rất nhiều các công trình khác có giá trị về mặt khoa học, thiết thực trong và ngoài lĩnh vực lâm nghiệp Với nhiều công trình nghiên cứu nêu trên đã cung cấp một lượng lớn cơ sở dữ liệu cho ngành lâm nghiệp Việt Nam trong điều tra, quản lý, quy hoạch và kinh doanh rừng Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lưu ý

ở nước ta là của Nguyễn Văn Trương (1983) Trong quyển “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại”, xuất bản năm 1983, tác giả đã dày công nghiên cứu: cấu trúc đứng của rừng tự nhiên nhiệt đới, cấu trúc thân cây theo cấp đường kính, cấu trúc thân cây và tổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài cây gỗ,… từ đó đưa ra kết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng nhằm vừa cung cấp gỗ vừa nuôi dưỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền vững ở nước ta Nguyễn Văn Trương khi nghiên cứu cấu trúc đứng của rừng đã chia chiều cao cây rừng từ đỉnh cây cao nhất đến đỉnh cây thấp nhất

thành một số cấp chiều cao, tính số đỉnh tán cây trong từng cấp chiều cao Mô

tả phân bố, ông đi đến kết luận: Tuy diện tích tán cây lớp dưới thường nhỏ hơn lớp trên kế tiếp nhưng tổng tán thì rất nhiều đã làm cho diện tích tán lớp dưới cũng rất lớn đã làm cho ánh sáng năng lượng mặt trời xuống dưới thấp làm cho cây phát triển kém Để đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện đào thải thì số lượng cây lớp dưới phải nhiều hơn lớp trên Trong lớp cây dày đặc này cũng có cây già, riêng của nó và những cây trẻ đang sống tạm ở đó sẽ vươn lên Theo nghiên cứu của tác giả các nhà lâm sinh có thể điều tiết khéo léo trong khai thác, thực hiện các giải pháp lâm sinh để thay đổi cấu trúc rừng tự nhiên nhằm tiến tới cấu trúc của rừng chuẩn Ngoài ra, tác giả

đã sử dụng các chỉ tiêu D1,3, Hvn , Dt … chia cấp kính có cự ly 4 cm, chiều cao 2m Dùng mô hình toán học để định lượng hóa quy luật phân bố bằng các hàm tương quan cụ thể, sau đó xây dựng mô hình rừng có cấu trúc chuẩn Theo xu hướng hiện đại Nguyễn Văn Trương đã không dừng lại ở việc chỉ

mô tả định tính mà dùng phương pháp toán học để tiếp cận Thái Văn Trừng (1978) đến Forster, Rollet chỉ dừng lại ở dạng vẽ phẩu đồ Họ đã đưa ra mô hình đặc sắc của cấu trúc đứng, nhưng chưa làm rõ quy luật của nó Từ biểu diễn quy luật tự nhiên của rừng bằng định lượng theo mô hình tương quan toán học phù hợp với quy luật sinh trưởng phát triển của rừng Theo tác giả, lần đầu tiên ở nước ta có công trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loại bằng phương pháp toán sinh học, góp phần quan trọng và bổ ích trong nghiên cứu, quản lý tài nguyên rừng bền vững có hiệu quả ở nước ta

Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính (D1.3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) [15] dùng hàm Meyer và hệ 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 độ thon cây đứng ở Việt Nam

Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [32, 33] 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

Tiếp theo, Phùng Ngọc Lan (1986) [24] cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian cấu trúc rừng bao gồm cả về sinh thái lẫn hình thái quần thể thực vật (dẫn theo Hoàng Thị Thanh Thủy, 2009) Nghiên cứu cấu trúc rừng

là nội dung quan trọng để phục vụ cho việc áp dụng các giải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh rừng lâu dài

Vũ Đình Phương (1987) trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước

ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kỹ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian…) là cơ sở cho việc đề xuất biện pháp thâm canh rừng [24]

Phạm Minh Nguyệt (1994) [20] đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu trúc rừng cần được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ Cấu trúc thích hợp tức

là mọi tầng cây đều phát triển tốt Tầng cây trên cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng phát triển cân đối nhịp nhàng Tầng trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu Tầng cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện tái sinh lâu dài

Trần Văn Con (2001) [2] đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng Khộp và cho rằng khi rừng còn non thì phân

bố giảm, khi rừng càng lớn thì có xu hướng chuyển sang phân bố một đỉnh và lệch dần từ trái sang phải Đây là cơ sở để đề tài áp dụng hàm này trong việc nghiên cứu về quy luật phân bố cấu trúc rừng của khu vực nghiên cứu

Nhìn chung những nghiên cứu về cấu trúc rừng có rất nhiều nhưng mỗi tác giả đều đưa ra những tiêu chuẩn riêng để xây dựng một cấu trúc rừng thích hợp Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt Tuỳ từng giai đoạn mà cấu trúc rừng có thể thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố

1.2.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Trong thời gian từ 1962 – 1969 [34], Viện điều tra quy hoạch rừng đã điều tra điều tra tình hình 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 rừng ở sông Hiếu (1962 – 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết điều tra tái sinh rừng dưạ vào mật độ tái sinh, Vũ Đình Huế (1969) đã phân chia khả năng tái sinh của lâm phần thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu, rất xấu với mật tái sinh tương ứng 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 chỉ mới chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng

từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huế (1975)[10] đã tổng kết và rút nhận xét: Tái sinh tự nhiên ở rừng miềm Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh rừng của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh tổ thành tầng cây cao tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều cây gỗ mềm kém giá trị 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 tầng cây cao tại các quần xã thực vật 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) [27] 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 kể cả rừng nguyên sinh và thứ sinh

Nguyễn Hữu Hiến (1970) [5] đã đưa ra phương pháp đánh giá tổ thành tái sinh rừng nhiệt đới Tác giả cho rằng có nhiều loài cây cùng tham gia vào

tổ thành rừng,trên diện tích 01 hecta có hàng trăm loài và khó có thể kể hết được cùng một lúc Vì vậy ông khuyến cáo chỉ kể đến loài nào có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng (tính theo loài ưa thế) và đã đưa ra công thức tổ thành ( ≥ N/a, với là tri số bình quân số cá thể của một loài, N

là số cây điều tra và a là số loài điều tra) Một loài tham gia vào công thức tổ thành phải có số lượng cá thể bằng hoặc lớn Đây là cách đánh giá thuận tiện trong khi phân tích nghiên cứu phân bố loài, diễn thế và tổ thành các quần lạc thưc vật

Vũ Tiến Hinh (1991) [7] đã nghiên cứu đặc điểm tái sinh theo thời gian của cây rừng và ý nghĩa của nó trong điều tra cũng như trong kinh doanh rừng thông qua chặt hết cây gỗ ở 2 OTC (lâm phần Sau sau phục hồi trên đất rừng

tự nhiên sau khai thác kiệt và một ô thuộc trạng thái rừng IIIA3) Kết quả nghiên cứu cho thấy đối với rừng Sau sau phục hồi, phân bố số cây theo đường kính và theo tuổi theo phân bố giảm Điều này chứng tỏ Sau sau mặc

dù là loài cây ưa sáng mạnh, vẫn có đặc điểm tái sinh liên tục qua nhiều theo

hệ, càng về sau tốc độ tái sinh càng mạnh Đối với rừng tự nhiên thứ sinh hỗn loài thì phân bố số cây theo tuổi của cây cao và cây tái sinh liên tục và càng ở

độ tuổi nhỏ càng tăng Tác giả tính hệ số tổ thành theo tỷ lệ phần trăm số cây của tầng cây tái sinh và tầng cây cao có sự liên hệ chặt chẽ Đa số các loài có

hệ số tổ thành tầng cây cao lớn thì hệ số tổ thành tầng cây tái sinh cũng vậy

Do khó nhận biết tên cây của tầng cây tái sinh, nên có thể sử dụng quan hệ giữa hệ số tổ thành tầng cây tái sinh và tầng cây cao để xác định hệ số tổ thành tầng cây tái sinh Từ đó, nếu biết mật độ chung của những cây tái sinh

có triển vọng của lâm phần, sẽ xác định số lượng cây tái sinh của từng loài Trong điều chế rừng có thể sử dụng kết quả này để sơ bộ xem xét những loài cây mục đích nào chưa đủ số lượng tái sinh cần phải dặm hạt và những loài nào chỉ cần thông qua biện pháp xúc tiến tái sinh là đủ

Như vậy nghiên cứu về tái sinh tự nhiên là rất nhiều, các tác giả đều đi đến nhận định chung là: tái sinh rừng ở Việt Nam mang đặc điểm của tái sinh rừng nhiệt đới (tái sinh phân tán liên tục với tổ thành tương đối gần với tầng cây mẹ và tái sinh vệt với ưu thế của các loài cây ưu sáng)

1.2.3 Nghiên cứu vè rừng lùn

Điều kiện địa hình với nhiều vùng đồi núi cao và chia cắt mạnh cộng với ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới, giớ lớn đã hình thành nên rừng lùn tại nhiều khu vực khác nhau ở Việt Nam

Tại VQG Vũ Quang rừng lùn phân bố tại khu vực có độ cao 1900 m với quần xã thực vật rừng đặc trưng như: Đỗ Quyên, Long Não, Côm, Dẻ (http://www.monre.gov.vn)

Vũ Tự Lập và cộng sự (1995) [16] nghiên cứu về địa lý tự nhiên Việt Nam cho rằng khí hậu ảnh hưởng đến sự hình thành và phân bố các kiểu thực

bì thông qua nhiệt độ và độ ẩm trong đó có kiểu rừng lùn đỉnh núi

Cao Minh Hưng, Nguyễn Trung Thành (2011) [12] nghiên cứu về hiện trạng thảm thực vật khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống, Nghệ An cho rằng yếu

tố địa chất, địa lý quyết định, tại khu vự đỉnh dông, chỏm núi chịu ảnh hưởng của gió thường xuyên đã hình thành lên rừng lùn

Tại VQG Bidoup – Núi Bà có một số nghiên cứu liên quan đến kiểu phụ rừng lùn như: Điều tra, khảo sát loài Bách Xanh tại Vườn quốc gia Bidoup –Núi Bà (Lê Cảnh Nam, 2008) [18] Điều tra loài và sinh cảnh có tầm quan trọng quốc tế (Lưu Hồng Trường, Lê Khắc Quyết,2010) [30] Đa dạng sinh học và đặc trưng sinh thái Vườn quốc gia Bidoup –Núi Bà (Nguyễn Đăng Hội, Kuznetsov A.N.,2011) [9] Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng cây thấp trên núi cao vùng giáp ranh giữa Vườn Quốc gia Bidoup- Núi

Bà tỉnh Lâm Đồng và Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên lâm sản tỉnh Khánh Hòa (Nguyễn Đình Trưởng, 2012) [31] và Nghiên cứu một số đặc

điểm lâm học rừng lùn tại VQG Bidoup - Núi Bà (Lê Quang Minh, 2012) [21] Các công trình nghiên cứu đã có một số khảo sát nhất địnhvề rừng lùn ở VQG Núi Bà

Tại VQG Tam Đảo rừng lùn trên các đỉnh và dông núi điển hình cho rừng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp được tạo nên ở sườn núi dốc hay các dông và đỉnh núi trên đất nghèo, gió to và thường có mây bao phủ, thực

vật nhỏ và thấp, chủ yếu là các loài cây như Michelia foveolata họ Mộc lan (Magnoliaceae), Illicium grifithii họ Hồi (Illiaceae), Vacccinnyum chunny họ

Đỗ quyên (Ericaceae) thực vật khu vực này phủ đầy rêu và địa y (http://www.vinhphuc.org.vn ) Tuy nhiên tại đây chưa có công trình nghiên cứu nào về đặc điểm lâm học của trạng thái rừng lùn

Chương 2 MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Cung cấp và bổ sung thông tin về đặc điểm phân bố, đặc điểm cấu trúc, tính đa dạng sinh học rừng lùn làm cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý bảo tồn rừng lùn tại VQG Tam Đảo

2.2 Phạm vi và giới hạn của đề tài

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Quần xã thực vật rừng lùn phân bố tại độ cao từ 1100 - 1500m tại VQG Tam Đảo

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

Về nội dung, đề tài tập trung nghiên cứu các đặc điểm lâm học cơ bản của quần xã thực vật rừng lùn tại VQG Tam Đảo như, đặc điểm phân bố, các quy luật cấu trúc, dạng sống, tái sinh của thực vật rừng lùn và một số đặc điểm thảm mục, thổ nhưỡng dưới tán rừng lùn Các đặc trưng về sản lượng, tăng trưởng rừng không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài

2.2.3 Thời gian nghiên cứu

Đề tài tiến hành từ 01/03/2014 đến ngày 01/10/2014

2.2.4 Giới hạn đề tài

Đặc trưng lâm học của rừng tự nhiên rất đa dạng phong phú và phức tạp, đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: tổ thành loài, mật độ, tầng thứ, phân bố số cây theo cỡ đường kính, chiều cao, độ tàn che, dạng sống và đặc điểm của lớp thảm mục, thổ nhưỡng dưới rừng Về tái sinh, đề tài tập trung nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây mạ: tổ thành, mật độ, chất lượng, nguồn gốc, tỷ lệ cây triển vọng, phân bố cây tái sinh theo

chiều cao, phân bố tái sinh trên mặt đất Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái (độ tàn che của tầng cây cao, độ che phủ của cây bụi thảm tươi, thảm mục, địa hình, tác động của con người) đến tái sinh tự nhiên dưới tán rừng

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Mô tả đặc điểm phân bố của rừng lùn tại VQG Tam Đảo

-Đặc điểm khí hậu khu vực rừng lùn

-Đặc điểm phân bố theo đai độ cao

-Phân bố theo độ dốc và hướng phơi

2.3.2 Đặc điểm cấu trúc quần xã rừng lùn

-Xác định cấu trúc ngoại mạo, tổ thành, mật độ, tầng thứ, độ tàn che

- Xác định một số quy luật kết cấu quần xã

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

+ Quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/HVN)

+Sinh trưởng đường kính tán lá (Dt)

+Sinh trưởng chiều cao dưới cành (Hdc)

2.3.3 Xác định đa dạng sinh học của rừng lùn

+Đa dạng loài thực vật

+Đa dạng dạng sống

2.3.4 Đánh giá hiện trạng tái sinh dưới tán rừng của các quần xã rừng lùn

- Tổ thành cây tái sinh

- Phân bố số cây theo cấp chiều cao

- Mật độ cây tái sinh

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

2.3.5 Nghiên cứu đặc điểm thảm mục và đất rừng

-Mô tả hình thái phẫu diện đất

-Thành phần thảm mục rừng

-Bề dày thảm mục rừng

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Quan điểm phương pháp luận

Dựa vào nguyên lý sinh thái phát sinh thảm thực vật của Thái Văn Trừng, trong đề tài này xem rừng lùn tại khu vực nghiên cứu là thảm thực vật chịu sự chi phối của nguyên lý này Nhân tố sinh thái đã đóng vai trò quyết định đối với quá trình phát sinh và phát triển của những loại hình quần xã trong thảm thực vật, nghĩa là nhân tố sinh thái có “mối quan hệ nhân quả” với thảm thực vật Do đó, khi tiến hành nghiên cứu tiếp cận đối với quần thể rừng

và cá thể trong quần xã là nhằm phát hiện những đặc trưng về: tổ thành loài, thành phần loài, sự đa dạng sinh học, quy luật phân bố của một số nhân tố sinh trưởng và đặc điểm tái sinh…mà qua đó còn thu thập, quan sát các điều kiện địa lý tự nhiên (địa hình, khí hậu, đất, địa chất) hình thành nên kiểu rừng

đó, với các phương pháp cụ thể

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

2.4.2.1 Ngoại nghiệp

a Phương pháp thu thập tài liệu cơ bản

Trước hết, thu thập số liệu, bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng IVc tại Vườn Quốc Gia Tam Đảo (theo các hồ sơ dự án có liên quan, kết quả kiểm kê tài nguyên rừng năm 1999, hồ sơ giao khoán quản lý bảo vệ rừng của các chủ

rừng ) đã được cấp thẩm quyền thẩm định, phê duyệt

Thu thập số liệu về khí hậu - thủy văn, tình hình dân sinh kinh tế - xã

hội và những hoạt động lâm sinh khác của KVNC

b Điều tra thực tế

-Lập ô tiêu chuẩn (OTC)

Do cấu trúc rừng lùn khá thuần nhất và điều kiện địa hình phức tạp nên

đề tài tiến hành lập các OTC điển hình, tạm thời có diện tích là 500m2

theo các phương pháp điều tra lâm học hiện hành Tổng số OTC là 9 ô, các ô tiêu

chuẩn được phân bố dải đều trong khu vực có rừng lùn phân bố từ độ cao 1000- 1600m (độ cao 1100m: 3 ô, 1300m: 3 ô, 1500m: 3 ô) Các OTC được định vị bằng máy định vị GPS lưới chiếu VN2000 Căn cứ khoa học của sự phân chia đai cao này dựa trên cơ sở phân chia của Thái Văn Trừng (1978) là

ở miền Bắc từ độ cao 700m trở lên có sự xuất hiện của quy luật giảm nhiệt độ

từ 0,5 -10 C khi độ cao tăng lên 100m Do đó rừng lùn ở miền Bắc phân bố từ

độ cao khoảng 900m trở lên và để đơn giản hóa khi lập các OTC, trong nghiên cứu này đã xác định khoảng cách giữa các đai cao là 200m

-Điều tra tầng cây cao

Trong các OTC mô tả các chỉ tiêu như vị trí, độ dốc, hướng phơi, độ cao sau đó xác định tên loài, các chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao

+Tên loài cây được ghi chép, chụp hình một số loài chưa biết để đối chiếu, tra cứu

+Đo đường kính ngang ngực (D1.3, cm) từ 3 cm trở lên đối với tầng cây cao Tiêu chuẩn đường kính 6 cm trở lên có thể gây kết quả sai lệch với thực

tế do cấu trúc rừng lùn một số cây dưới 6 cm không phải là cây tái sinh nhưng

bị ức chế sinh trường.(Dẫn theo Lê Quang Minh) [21] D1.3 được đo bằng thước kẹp kính với độ chính xác đến mm, theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc sau đó tính trị số bình quân

+ Chiều cao thân cây vút ngọn (HVN, m) và chiều cao dưới cảnh (HDC, m) được đo bằng thước đo cao chuyên dùng đo cao với độ chính xác dến 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 tầng tạo tán của cây rừng

+Đường kính tán (DT, m) được đo bằng thước dây có độ chính xác đến

dm, đo hình chiếu tán trên mặt phẳng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân, kết quả được thống kê vào phiếu điều tra tầng cây cao

-Xác định độ tàn che

Dùng phương pháp vẽ trắc đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis (1934), biểu diễn trên giấy kẻ ô ly với dải rừng có diện tích 100 m2 (5 x

25 m) tỷ lệ 1/200, sau đó tính diện tích tàn che trên giấy kẻ ly

-Điều tra cây tái sinh

+ Trong mỗi ô đo đếm (500 m2), tiến hành đặt 5 ô dạng bản 25 m2 (5m

x 5m), 01 ô ở trung tâm và 04 ô ở 4 góc, thống kê tất cả cây tái sinh vào phiếu điều tra theo các chỉ tiêu:

+ Xác định tên loài cây tái sinh, loài nào chưa rõ thu thập tiêu bản để giám định

+Đo chiều cao cây tái sinh bằng thước sào chia thành 4 cấp: H1 < 0,2m, H2: từ 0,21 – 0,5 m, H3 : từ 0,51 -1 m, H4 > 1,0 m

+ Điều tra số lượng cây tái sinh qua đó xác định mật độ cây tái sinh + Thành phần loài cây tái sinh

+Chất lượng cây tái sinh: Được chia theo chất lượng là tốt, trung bình

và xấu hoặc có triển vọng hay không có triển vọng Cây tốt là cây có thân thẳng, lá mượt, không sâu bệnh Cây xấu là cây thân cong queo, lá, ngọn phát triển cằn cỗi

+Nguồn gốc cây tái sinh: nguồn gốc từ hạt hay từ chồi

+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 dây với độ chính xác đến cm Đo 30 khoảng cách kết quả ghi vào phiếu điều tra khoảng cách cây tái sinh

-Điều tra tầng cây bụi thảm tươi và nhóm thực bì ngoại tầng (dây leo, thực vật phụ sinh, ký sinh, rêu, địa y (tại các ODB điều tra tái sinh)

+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

+Điều tra thảm tươi (ground cover vegatation) 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 Để xác định độ che phủ của tầng cây bụi, thảm tươi đề tài dùng phương pháp dùng thước dây đo theo 2 đường chéo ODB, đo từng đường chéo một và tính trên thước dây những đoạn bị tán của cây bụi hoặc thảm tươi che kín, chia đoạn này cho tổng độ dài đường chéo thì

sẽ ra độ che phủ trung bình của một ODB Ngoài ra để xác định độ nhiều đề tài sử dụng cách xác định độ nhiều của Drude

Bảng 2.1: Ký hiệu độ nhiều của thực bì theo Drude

Soc Thực vật mọc rộng khắp che phủ 75 - 100% diện tích Cop 3 Thực vật mọc rất nhiều che phủ 50 – 75% diện tích

Cop 2 Thực vật mọc nhiều che phủ 25 – 50% diện tích

Cop 1 Thực vật mọc tương đối nhiều, che phủ 5 – 25% diện tích

SP Thực vật mọc ít, che phủ 5% trở xuống

Sol Thực vật mọc rải rác phân tán

Un Một vài cây cá biệt

Gr Thực vật phân bố không đều, mọc từng khóm

+Nhóm thực bì ngoại tầng được quan sát, mô tả và chụp hình

-Phương pháp điều tra dạng sống của thực vật

+Tiến hành thống kê tất cả các loài thực vật trên các OTC của KVNC +Thống kê nhóm TV bậc thấp (rêu/ địa y) và các TV ngoại tầng

-Điều tra đất tại mỗi đai độ cao, đào 1 phẫu diện đất tại trung tâm OTC

+Mô tả phẫu diện, đặc trưng hình thái phẫu diện đất theo bảng mô tả phẫu diện đất bộ môn khoa học đất – trường đại học Lâm nghiệp

+ Xác định độ dày lớp thảm mục, tình hình phân giải

+Xác định thành phần cơ giới bằng phương pháp xoe con giun

+Xác định tỷ lệ đá lẫn bằng phương pháp ước lượng tỷ lệ % theo tiết diện hoặc theo % thể tích

+Xác định độ dày tầng đất bằng thước dây, chính xác đến cm

+Xác định độ chặt bằng dao nhọn chuyên dùng

2.4.2.2 Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp

Số liệu đo đếm trước khi đưa vào phân tích được kiểm tra lại nhằm loại

bỏ các số liệu nghi ngờ, không hợp lý do sai sót trong quá trình đo đếm Sau

đó nhập số liệu vào máy tính để phân tích và tính toán dựa chủ yếu vào phần mền Excel

a Mô tả đặc điểm phân bố thảm thực vật rừng lùn

Từ kết quả đo đếm của cây rừng tổng hợp, xử lý và tính toán được các chỉ tiêu sinh trưởng cây rừng: đường kính bình quân, chiều cao bình quân, mật độ rừng bình quân, tiết diện ngang bình quân, trữ lượng bình quân của quần thụ rừng Kết hợp các yếu tố điều kiện địa lý tự nhiên (khí hậu, địa hình, loại đất, chế độ nhiệt…) và số liệu mô tả ở các ô đo đếm để phân tích, đánh giá và mô tả các đặc điểm phân bố của thảm thực vật rừng lùn tại VQG Tam Đảo

b Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

* Tổ thành tầng cây gỗ

+ Xác định tổ thành là một trong những chỉ tiêu cấu trúc loài quan trọng Đề tài sử dụng phương pháp tính tổ thành bằng chỉ số IVI % (Chỉ số về giá trị quan trọng của loài) theo phương pháp của Curtis Mc Intosh, 1951 (Dẫn theo Đào Công khanh, 1996) [15]

Công thức: IVI % = (N % + G % +F %)/3 (2-1)

Trong đó:

IVI % là chỉ số giá trị quan trọng loài

N % độ phong phú tương đối của loài: được tính bằng cách lấy số cá thể của loài thứ i chia cho tổng số cá thể của tất cả các loài rồi nhân với 100%

G % là độ ưu thế tương đối của loài thứ i: được tính bằng cách lấy tổng tiết diện ngang ở độ cao 1.3 m của các cây thuộc loài thứ i chia cho tổng tiết diện ngang ở độ cao 1.3 m của tất cả các cây đã điều tra rồi nhân với 100 %

F % là tần số xuất hiện tương đối của loài thứ i: được tính bằng cách đếm tần số xuất hiện của loài thứ i trong OTC đã điều tra

Những loài cây có IVI % ≥ 5 % mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó > 50 % tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi

là loài ưu thế Cần tính tổng IVI % của những loài có trị số này lớn hơn 5 %, xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khi tổng IVI% đạt 50 %

* Đánh giá đa dạng sinh học

Đề tài sử dụng 03 chỉ số để tính toán mức độ đa dạng sinh học của rừng lùn như sau:

- Chỉ số đa dạng sinh học Shannon-Weiner: Hi = (2-2)

Trong đó: S = Số lượng loài; N = Tổng cá thể trong toàn bộ mẫu; ni =

Số lượng cá thể loài I; ni/N: Tỉ lệ cá thể của loài i so với lượng cá thể toàn bộ mẫu

- Chỉ số Simpson D (Simpson Index)

D= 2 (2 -3) (với 0 ≤ D ≤ 1, D càng nhỏ thì đa dạng sinh học càng cao)

- Chỉ số phong phú loài

Chỉ số phong phú loài được đánh giá thông qua tiêu chí định lượng Chỉ

số này được Magurran (Jayaraman k, 2000) lượng hóa qua công thức:

R = m/√N, (2-4) Trong đó: m: Tổng số loài trong khu vực nghiên cứu, N: Tổng số cá thể của tất các loài

S: là diện tích OTC (m2)

* Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của các trạng thái rừng

Cấu trúc tầng thứ là chỉ tiêu cấu trúc hình thái thể hiện sự sắp xếp không giân phân bố của thực vật theo chiều thẳng đứng Nghiên cứu cấu trúc được tiến hành thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards

và Davis (1934)

Xác định độ tàn che: kết hợp với quan trắc và phẫu đồ ngang để xác định tỉ lệ che phủ hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng, độ tàn che tính theo trị số phần 10

* Nghiên cứu các quy luật phân bố của các chỉ tiêu sinh trưởng

Tính các đặ trưng mẫu theo chương trình thống kê mô tả, chia tổ ghép nhóm các trị số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere

m= 5.log n; K = (2-6) Với n là tổng số cá thể quan sát, m là số tổ, K là cự ly tổ

Căn cứ vào phân bố thực nghiệm, tiến hành mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số theo những phân bố lý thuyết khác nhau

-Phân bố giảm (phân bố mũ)

Trong lâm nghiệp thường dùng phân bố giảm dạng hàm Meyer để mô phỏng quy luật cấu trúc tần số số cây theo đường kính (N/D1.3), số cây theo cấp chiều cao (N/HVN), ở những lâm phần hỗn giao, khác tuổi qua khai thác chọn, không quy tác nhiều làm hàm Meyer có dạng

Ft = α.e-βx

(2-7) Trong đó ft là tần số quan sát, x là cỡ kính hoặc cỡ chiều cao

α, β là hai tham số của hàm Meyer

-Phân bố Weibull: là phân bố xác xuất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0,+∞), hàm mật độ có dạng:

f(x) =α.ƛ xα-1.e-ƛ x^α (2-8) Trong đó α và ƛ là hai tham số của phân bố weibull Tham số α biểu thị cho độ lệch của phân bố, ƛ đặc trưng cho độ nhọn của phân bố

Nếu α = 1 phân bố có dạng giảm

α = 3 phân bố có dạng đối xứng

α > 3 phân bố có dạng lệch phải

α <3 phân bố có dạng lệch trái

-Phân bố khoảng cách: là phân bố xác xuất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm toán học có dạng:

*Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố

Cho giả thuyết H0: Fx(x) = F0(x), trong đó F0(x) là một hàm phân bố hoàn toàn xác định, đẻ kiểm tra giả thuyết H0, người ta dùng tiêu chuẩn phù hợp khi bình phương của Pearson:

χ2 = (2-10) Trong đó ft là trị số thực nghiệm

flt là trị số lý thuyết

Nếu χ2

tính ≤ χ052 tra bảng với bậc tự do k = m – r -1 (r là tham số của phân bố lý thuyết cần ước lượng, m là số tổ sau khi gộp) thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm (H0+