Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài sao lá to (hopea hainanensis merr et chun) ở VQG bến en, tỉnh thanh hóa

Để góp phần giải quyết những nhiệm vụ trên, trong khuôn khổ chương trình đào tạo cao học, chúng tôi thực hiện Đề tài Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiề

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cùng với sự phát triển của xã hội thì hiểu biết về rừng của con người ngày càng sâu sắc hơn, quan điểm, mục tiêu sử dụng ngày một đúng đắn, toàn diện hơn và các biện pháp tác động vào rừng cũng ngày càng hoàn thiện hơn Tuy nhiên, những đổi mới và tiến bộ chưa kịp thời và chưa đủ sức ngăn chặn suy thoái tài nguyên rừng gây ra từ những nguyên nhân mang tính xã hội, dẫn đến tình trạng phá vỡ cân bằng sinh thái, giảm đa dạng sinh học, gây tổn hại tới môi trường sống, đe dọa đến tính mạng và tài sản con người Yêu cầu bức thiết đặt ra hiện nay cho chúng ta là phải sử dụng nguồn tài nguyên rừng một cách bền vững, trong đó nhiệm vụ quan trọng nhất là tiếp tục nghiên cứu và khôi phục lại các hệ sinh thái rừng nhiệt đới để duy trì khả năng cung cấp của rừng

Rừng Việt Nam là kho tài nguyên quí báu, là môi trường sống của các loài sinh vật, là nguồn sống của nhân dân các dân tộc Việt Nam Theo nhà nghiên cứu Pháp P.Maurand (1943), năm 1943 diện tích có rừng chiếm là 43% (13,5 triệu ha) đến nay là 39,5%, ước tính có khoảng trên dưới 100.000

ha rừng mất đi mỗi năm (Bộ NN&PTNT, 2010) Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa được thiên nhiên ưu đãi về đa dạng sinh học, đa dạng gen, đa dạng loài Theo kết quả thống kê cho thấy, thực vật Việt Nam có khoảng 12.000 loài có mạch, thuộc 224 chi, 378 họ và 7 ngành, 275 loài thú, 800 loài chim, 180 loài bò sát, 80 loài lưỡng cư, 2.470 loài cá và 5.500 loài côn trùng, trong đó có khoảng 40% số loài thực vật thuộc loại đặc hữu không tìm thấy nơi nào khác ngoài Việt Nam (Thin 2000) Tuy nhiên, nhiều loài đang có nguy cơ bị tuyệt chủng đặc biệt là các loài cây đặc hữu quí hiếm có giá trị kinh tế cao

Nguyên nhân của các biểu hiện trên là sự can thiệp vô ý thức của con người, sự chặt phá rừng bừa bãi, đốt rừng làm rẫy đã dẫn đến những tác hại

vô cùng to lớn đến hệ sinh thái rừng, đến cuộc sống của các loài động thực vật Mặt khác, do chiến tranh, tăng dân số quá nhanh cũng là nguyên nhân làm cho nguồn tài nguyên rừng dần cạn kiệt

Đứng trước tình hình đó, Nhà nước đã sớm nhận thức được những giá trị

to lớn của đa dạng sinh học đối với sự phát triển hiện tại và tương lai của đất nước và của cả loài người, nên đã có những chính sách, chiến lược nhằm bảo

vệ và phát triển tài nguyên rừng Biểu hiện cụ thể của sự quan tâm đó là sự ra đời của hệ thống các VQG và KBTTN, xây dựng các chương trình hành động nhằm bảo tồn các hệ sinh thái, bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng

Trong nhiệm vụ bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững của các VQG, việc bảo tồn các loài động thực vật quý hiếm và có nguy cơ bị đe dọa giữ một vị trí quan trọng đặc biệt không chỉ về mặt khoa học mà còn liên quan toàn diện, lâu dài đến sự phát triển kinh tế, xã hội và môi trường Sự tồn tại, phát triển của các KBTTở Việt Nam và trên thế giới là sự duy trì và xây dựng một bảo tàng các loài sinh vật sống cho thế hệ mai sau

VQG Bến En được thành lập năm 1992, với nhiệm vụ chính là bảo tồn thiên nhiên, bảo tồn nguồn gen các loài động, thực vật quí hiếm Kết quả điều tra cơ bản khu hệ thực vật rừng VQG Bến En tính đến tháng 10 năm 2004 và được bổ sung qua những công trình nghiên cứu của các nhà khoa học, đã phát hiện được 1.389 loài thực vật bậc cao thuộc 92 chi của 160 họ thực vật, trong

đó có 33 loài cây quí hiếm như; Lim xanh, Sao lá to, Chò chỉ, Trai lý, Trường sâng Kết quả điều tra cơ bản này chỉ mới đưa ra danh lục các loài thực vật quí hiếm Đối với quần thể Sao lá to tự nhiên ở VQG Bến En còn lại là rất ít, nhưng cho đến nay mới chỉ có một vài nghiên cứu về đặc điểm về sinh vật học

và khả năng nhân giống Việc xác định các thông tin khoa học về đặc điểm hình thái, sinh thái, phân bố… của loài tại khu vực VQG Bến En còn rất hạn chế Vì vậy, chưa có các giải pháp bảo tồn cụ thể và công tác bảo tồn loài cây

này chưa được chú trọng ưu tiên Sao lá to hiện đang được xếp vào nhóm IIA

và ở mức đe dọa (Cấp V)[5]

Vì vậy, việc nghiên cứu các đặc tính sinh thái loài, cũng như xây dựng được vùng phân bố các loài thực vật quý hiếm ở VQG Bến En là việc làm cần thiết, nhằm định hướng cho việc bảo tồn và phát triển những loài có nguồn gen quí hiếm ở khu vực

Để góp phần giải quyết những nhiệm vụ trên, trong khuôn khổ chương

trình đào tạo cao học, chúng tôi thực hiện Đề tài Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa Sao

lá to thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae) phân bố tự nhiên ở Bến En, là

loài cây gỗ lớn, gỗ được sử dụng trong việc đóng đồ cao cấp và xây dựng Việc nghiên cứu thành công đề tài này sẽ cung cấp những thông tin khoa học về loài Sao lá to ở Bến En góp phần hiểu biết sâu hơn về loài cây này làm cơ sở đề xuất biện pháp bảo vệ và phát triển loài cây ở VQG Bến En cũng như sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng của Việt Nam nói chung

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

1.1.1 Nghiên cứu sinh thái rừng

Các chuyên gia sinh thái học đã khẳng định rằng: Rừng là một hệ sinh thái, thực vật rừng có sự biến động cả về chất và lượng khi yếu tố ngoại cảnh thay đổi, rừng cây và con người có quan hệ mật thiết với nhau Chính vì lẽ đó, cây rừng được con người quan sát, xem xét Như vậy sinh thái rừng là sinh thái quần xã, nhưng không tách rời sinh thái cá thể, bởi vì chỉ có trên cơ sở nắm chắc sinh thái cá thể thì mới có điều kiện để nghiên cứu sinh thái quần thể Sinh thái cá thể cũng như sinh thái quần thể gắn liền chặt chẽ với môi trường E.P.Odum (1975)[37] đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó, chu kỳ sống và tập tính cũng như khả năng thích nghi với môi trường được đặc biệt chú ý Ngoài ra mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, sinh trưởng có thể định lượng bằng các phương pháp toán học thường được gọi là mô phỏng, phản ảnh các đặc điểm, quy luật tương quan phức tạp trong

tự nhiên Trong lâm nghiệp, nhiều tác giả đã đi sâu nghiên cứu về sinh thái rừng làm cơ sở đề xuất biện pháp tác động hợp lý và xây dựng thành các hệ thống kỹ thuật lâm sinh Một số công trình tiêu biểu như: Rừng mưa nhiệt đới Baur (1974) [1] Trên cơ sở nghiên cứu sinh thái rừng mưa, Geoge N Baur đã tổng kết các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng và phân loại các biện pháp theo mục đích nhằm đem lại rừng căn bản đều tuổi hoặc không đều tuổi, các phương pháp xử lý cải thiện

Đặc điểm hình thái của loài là đặc điểm về mối quan hệ của sinh trưởng

và phát triển của thực vật với điều kiện hoàn cảnh Đặc điểm sinh thái của loài thường được mô tả bằng những giới hạn trên, giới hạn dưới và giá trị tối thích

của các yếu tố sinh thái với sinh trưởng và phát triển của loài Trong điều kiện nghiên cứu phát triển thì đặc điểm sinh thái của loài có thể được mô tả bằng những biểu thức toán học phản ánh liên hệ định lượng của sinh trưởng, phát triển của loài với các tiêu chí sinh thái có thể sử dụng một số phương pháp khác nhau (Vương văn Quỳnh và Trần Tuyết Hằng, 1996) Mặc dù, các phương pháp nghiên cứu sinh thái rừng trên thế giới rất đa dạng, song có một

số phương pháp thường được áp dụng để nghiên cứu đặc tính sinh thái cây gỗ sau:

1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng

Khái niệm về hệ sinh thái rừng đã được làm sáng tỏ là cơ sở cho việc nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học

Baur G.N (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng Trong đó, tác giả 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 đều

có hai mục đích rõ rệt: “Mục tiêu thứ nhất là cải thiện rừng cây nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian sống thích hợp cho các loài 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” Từ đó, tác giả đã đưa ra tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý cải thiện rừng mưa

Catinot.R (1965) [6] đã nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái rừng thông qua việc mô tả, phân loại theo các khái niệm, dạng sống, tầng phiến…

Odum E.P (1971) [37] hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở

thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tasley A.P năm 1935 Khái niệm hệ sinh

thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

1.1.1.2 Nghiên cứu đặc điểm sinh thái – sinh trưởng của cây rừng

Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu ở các nước vùng nhiệt đới, tổ chức Nông lương Thế giới (FAO, 2004) đã chỉ ra rằng, khả năng sinh trưởng của rừng trồng, đặc biệt là rừng trồng nguyên liệu công nghiệp phụ thuộc rất

rõ vào 4 nhân tố chủ yếu có liên quan tới điều kiện lập địa là: Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì Điển hình là các công trình nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1974, 1992) [22,23], Pandey (1983) [43]

Theo Cajender (1962), việc phân loại đánh giá rừng bằng chỉ tiêu cấp đất (Site Index) do Huber thực hiện lần đầu tiên ở nước Đức năm 1824 Đến đầu thế

kỷ thứ 20, phương pháp này được phổ biến rộng rãi ở Châu Âu, lan truyền sang Bắc Mỹ

Các nhân tố sinh thái được sử dụng để phân chia, để đánh giá sức sản xuất hay đặc trưng hoàn cảnh rừng Có hai hướng nghiên cứu môi trường: nghiên cứu nhân tố (Factorial approach) và nghiên cứu tiểu hoàn cảnh (Holistic approach)

Nghiên cứu nhân tố: Lần đầu tiên do Haig áp dụng để nghiên cứu quan

hệ giữa chỉ số cấp đất với chỉ số hàm lượng limonset (silt plus clay) trong đất trồng rừng Thông đỏ (Red pine) trên nền đất rừng màu nâu ở Conecticut (theo Jones 1969 [41] Ngày nay trường phái này được nghiên cứu đa dạng khác, đặc biệt với các chỉ số lý hóa tính của đất với các công cụ toán học là phép phân tích hồi quy nhiều biến số Những công trình tiêu biểu trong lĩnh vực nàu là của tác giả: Caile (1935, 1955); Gysel và Arend (1963), Carmean (1963)

1.1.1.3 Nghiên cứu dạng sống và đa dạng sinh học

Raunkiaer (1934) (Dẫn theo Nguyễn Văn Sinh, 2007) 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 % giữa số lượng

cá thể của từng 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 công thức xác định chỉ số

đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964) … và để đánh giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tươi, Drude đã đưa ra khái niệm độ nhiều và cách xác định

Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng là việc phân loại rừng theo cấu trúc 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 số 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), Schimper (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 phân loại rừng theo ngoại mạo sinh thái

Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao Tuy nhiên, chưa tìm thấy một công trình nào nghiên về đặc tính sinh thái loài Sao lá to

1.1.2 Về phân bố

Trong khu phân bố của một loài thực vật thường có sự phân hóa nhất định của điều kiện sinh thái Phù hợp với nó là sự khác biệt của các hiện tượng sự vật Phân tích mối liên hệ của các hiện tượng ở thực vật ở điều kiện sinh thái sẽ cho những kết luận về ảnh hưởng của các điều kiện sinh thái đến loài và yêu cầu sinh

thái của loài Theo phương pháp này, điều kiện sinh thái ở trung tâm khu phân

bố thường được coi là điều kiện sinh thái tối thích của loài, giới hạn biến động của điều kiện sinh thái trong khu phân bố là giới hạn chịu đựng hay biên độ sinh thái loài

Phương pháp phân tích khu phân bố được áp dụng rộng rãi trong lâm nghiệp Nó có thể sử dụng cho cả những đối tượng có tuổi thọ dài, kích thước lớn như cây rừng trong điều kiện tự nhiên Khu phân bố của loài cây càng rộng, bản đồ phân bố hoàn cảnh sinh thái càng chi tiết, kết quả phân tích đặc điểm sinh thái loài càng chính xác Trong hoàn cảnh của nước ta, phương pháp này cũng gặp một số khó khăn nhất định

+ Các bản đồ mô tả hoàn cảnh sinh thái thường có độ chính xác không cao, trong khi đó quy luật phân hóa điều kiện sinh thái lại phức tạp Vì vậy, chính xác hóa hoàn cảnh sinh thái cho từng địa điểm của khu phân bố là việc làm rất khó khăn

+ Ảnh hưởng của điều kiện sinh thái đến thực vật là ảnh hưởng đồng thời của nhiều nhân tố như đất đai, khí hậu

+ Việc xác định ranh giới khu phân bố loài trong tự nhiên là phức tạp, đòi hỏi tốn nhiều công sức

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về sinh thái

1.2.1.1 Nghiên cứu các nhân tố sinh thái

Khi nghiên cứu xác định tiêu chuẩn phân chia lập địa cho rừng trồng công nghiệp tại một số vùng sinh thái của Việt Nam, TS Ngô Đình Quế và cộng sự (2001) đã nhận định là có 4 yếu tố cơ bản chủ đạo ảnh hưởng rõ rệt tới khả năng sinh trưởng của rừng trồng công nghiệp bao gồm: đá mẹ và loại đất; độ dày tầng đất, tỷ lệ đá lẫn; độ dốc; thảm thực bì

Về đặc điểm sinh thái của 04 loài cây họ Sao - Dầu: Dầu cát

(Dipterocarpus chartaceus), Sến cát (Shorea roxburghii), Chai lá cong (Shorea falcata), và Sao hình tim (Hopea cordata) đã được tác giả Nguyễn Hoàng Nghĩa,2005 [18] nghiên cứu trong công trình "Kết quả điều tra sinh thái - di truyền bốn loài cây họ Dầu trên vùng cát ven biển"

Nguyễn Ngọc Nhị và Nguyễn Văn Khánh (1982) đã phân vùng sinh trưởng cho toàn quốc trên cơ sở đặc trưng khí hậu thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật với hệ thống phân loại chi tiết với 6 cấp phân vị Các công trình nghiên cứu sinh trưởng rừng, trong giai đoạn đầu mới chỉ đưa ra những chỉ số trung bình theo các giai đoạn tuổi hay giai đoạn phát triển rừng ở chiều cao, đường kính, thể tích

Khi nghiên cứu phân chia điều kiện lập địa theo mức độ thích hợp cho

loài Giổi xanh (Michelia mediocris) tại thôn Đèo vai – Quảng Chu – Bắc Cạn,

Nguyễn Thị Hà (2005) đã đưa ra kết luận: Giổi xanh có thể sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở các điều kiện lập địa có đặc điểm sau: Nhiệt độ bình quân năm

12 250C, độ ẩm không khí > 80%, lượng mưa bình quân năm 1800 – 2500mm, độ cao < 700m, độ dốc < 350, thành phần cơ giới: thịt, trung bình và nặng

Trong rừng tự nhiên hỗn loài ở Việt Nam, hiếm khi chỉ có một loài ưu thế duy nhất tạo thành các quần hợp như vùng ôn đới Nguyễn Văn Tương (1983) [32], cho rằng trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên cũng có đến ba bốn chục loài trên một ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn

có thể vươn đến chiều cao 30 m chỉ từ 10-20 % Nguyễn Ngọc Lung (1991), qua điều tra các dạng rừng khí hậu ở Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác, cũng cho biết trên ô tiêu chuẩn diện tích một ha thường có từ 23-25 loài, với

số cây thấp nhất cũng đạt 317 cây và cao nhất đến 859 cây trên một ha

1.2.1.3 Nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ

Ở Việt Nam hầu hết các nhà khoa học đều thống nhất là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên

Thái Văn Trừng (1963,1978) đã phân rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam thành năm tầng: tầng vượt tán A1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới tán A3, tầng cây bụi thấp B và tầng cỏ quyết C

Trần Ngũ Phương (1970,1998,1999) [28] cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là năm, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi; nhưng không tán thành việc phân tầng theo các cấp chiều cao Thực tế nếu phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn cấp chiều cao, thì việc phân tầng ấy chỉ đơn thuần mang tích chất định tính

1.2.1.4 Nghiên cứu về mật độ

Nhằm xác định mật độ tối ưu cho lâm phần, Nguyễn Ngọc Lung (1987) (Dẫn theo Lê Phương Triều, 2003, Luận Văn Thạc sĩ) khi nghiên cứu trên đối tượng rừng thông ba lá Tây Nguyên, đó sử dụng ba phương trình kinh nghiệm biểu thị nhu cầu không gian dinh dưỡng, trong đó dạng phương trình GT = a + p.A (GT là diện tích hình chiếu thẳng tán lá, A là tuổi lâm phần, a và p là các tham số) được chọn là cơ sở để xây dựng mô hình mật độ hợp lý Phương

pháp này chỉ phù hợp cho đối tượng rừng thuần loài, khó áp dụng cho rừng hỗn loài khác tuổi

1.2.1.5 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Thái Văn Trừng (1963, 1978) [31] đó nêu hai cách TSTN của các xó hợp thực vật rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh liên tục dưới tán kín rậm của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các loài cây tiên phong Qua đó tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố sinh thái đó khống chế và điều khiển quá trình TSTN

Với công trình "Sinh thái, lâm học rừng cây họ Dầu vùng Đông Nam Bộ" (1997), 02 tác giả Nguyễn Duy Chiên và Ngô An (Dẫn theo Nguyễn Hồng

Ngát, 2010, luận văn thạc sĩ) cho rằng tùy theo các ưu hợp thực vật khác nhau, cây con tái sinh dưới tán rừng phụ thuộc chủ yếu vào cây mẹ gieo giống

Theo Vũ Tiến Hinh (1991) [9] trong rừng tự nhiên thứ sinh hỗn loài khác tuổi

ở lâm trường Hoành Bồ - Quảng Ninh, cây rừng tái sinh liên tục và càng ở tuổi nhỏ

số cây càng nhiều; hệ số tổ thành của tầng tái sinh và tầng cây cao có mối liên hệ chặt chẽ Vũ Văn Nhâm (1992) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ) qua nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở vùng Đồng Bắc thấy rằng trên các lâm phần có diễn thế rừng ổn định, hệ số tổ thành tầng cây cao và tầng cây tái sinh thống nhất, còn

ở lâm phần có diễn thế không ổn định thì có sự sai khác rõ rệt

Nghiên cứu về tái sinh, Thái Văn Trừng (1978)[31] và Lâm Xuân Sanh (1985) [25]cho rằng, kiểu tái sinh phổ biến cua cây gỗ rừng mưa là tái sinh theo vệt hay lỗ trống Lê Bá Toàn khi nghiên cứu về tái sinh của một số cây

họ Sao - Dầu[39] cũng kết luận, cây con các loài cây Sao - Dầu tái sinh thuộc nhiều loại khác nhau, trong đó cây tái sinh chồi là phổ biến

Trần Ngũ Phương (1970) [24] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả

cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ

sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”

1.2.1.6 Đặc điểm tương quan

Nhiều tác giả đã nghiên cứu tương quan Hvn-D1.3 cho đối tượng rừng tự nhiên hỗn loài và đều khẳng định là giữa chúng tồn tại mối liên hệ chặt chẽ

Qua nghiên cứu của tác giả Vũ Đình Phương (1987) đã khẳng định, giữa đường kính tán (Dt) và đường kính ngang ngực (D1.3) luôn luôn tồn tại mối quan

hệ đồng biến Trong các đại lượng sinh trưởng của lâm phần thì đường kính tán cây khó đo đếm và xác định trị số trong quá khứ Trong khi đó đường kính D1.3

dễ dàng điều tra và đo đếm, có thể biết được quy luật sinh trưởng từ khi xuất hiện cá thể đến thời điểm điều tra thông qua giải tích thân cây

1.2.2 Nghiên cứu về phân bố

Năm 2006, Phan Minh Xuân [37] nghiên cứu một số đặc tính lâm sinh học các loài cây họ Sao - Dầu trong rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới

và rừng kín thường xanh nửa rụng lá ẩm nhiệt đới vùng Đông Nam Bộ kết luận: Phân bố số cây theo cấp chiều cao có dạng một đỉnh lệch trái; phân bố

số cây theo cấp đường kính có dạng phân bố giảm hàm mayer; tái sinh cây họ Sao - Dầu có dạng phân bố cụm

Với phương pháp ô ngẫu nhiên hệ thống Lê Sáu (1996) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ lâm nghiệp) đã phát hiện nhiều kiểu phân bố khác nhau ở Kon Hà Nừng nhưng chủ yếu là dạng phân bố ngẫu nhiên và cách đều kể cả trường hợp cho các ưu hợp thực vật

Cũng bằng phương pháp ô ngẫu nhiên, Trần Cẩm Tú (1999) (Dẫn theo Phạm Thanh Loan, 2010, luận văn thạc sĩ lâm nghiệp) cũng có những kết luận

tương tự về hình thái phân bố cây rừng trên bề mặt, cho các trạng thái rừng IIIA2, IIIA3, IIIB và loại IV ở Hương Sơn Hà Tĩnh

Nguyễn Hải Tuất và Ngô Kim Khôi (1990 - 1994) đã sử dụng quá trình Poisson trong nghiên cứu cấu trúc quần thể đã quan niệm quá trình sinh trưởng và phát triển của quần thể cây rừng là một quá trình cạnh tranh không ngừng giữa chúng để điều tiết không gian dinh dưỡng Kết quả của sự cạnh tranh này là sự biến đổi hình thái phân bố số cây trên mặt phẳng, từ phân bố cụm đến phân bố ngẫu nhiên và cuối cùng là phân bố cách đều

Trong công trình nghiên cứu về Tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp, Đinh Quang Diệp (1994) mô tả kiểu phân bố thực vật và cho biết có 10/12 ô nghiên cứu là có phân bố cụm và coi phân bố cụm là phân bố đặc trưng cho cây tái sinh của rừng khộp Bảo Huy (1993) [12] trong công trình nghiên cứu TS của mình cũng đã chứng minh được rằng ở rừng rụng lá và nửa rụng lá với Bằng lăng ưu thế, hai kiểu phân bố cụm, ngẫu nhiên là chiếm đại bộ phận và lần đầu tiên đưa ra một công thức thực nghiệm để điều tiết khoảng cách hướng

đến phân bố cách đều là optnX12≥ trong đó nopt là mật độ mẫu trên 400m2

Lê Đình Phương (2008) [36] đã nghiên cứu bảo tồn nguồn gen một số loài quí hiếm đã mô tả được một số đặc điểm về mua ra hoa, quả và khả năng nhân giống bằng hạt đối với loài Sao lá to ở Vườn quốc gia Bến En - Thanh Hóa

1.3 Thảo luận

Từ tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung của đề tài cho thấy, các cây thuộc họ Dầu ( Dipterocarpaceae ) đã được nghiên cứu nhiều bao gồm; từ hình thái thực vật đến yêu cầu sinh thái, habitat, gây trồng, công dụng, giá trị và thị trường thương mại Riêng về

nghiên cứu sinh thái loài Sao lá to (Hopeahainanensis) chúng tôi chưa tìm

thấy công trình nào Đối với VQG Bến En, Sao lá to đã được nghiên cứu về

kỹ thuật nhân giống từ hạt, tổ thành loài mọc chung trong các quần xã thực vật Tuy nhiên, để bảo tồn và phát triển một loài cây có giá trị cao và có nguy

cơ tuyệt chủng ở VQG Bến En cũng như trong cả nước, thì các vấn đề sau còn cần được nghiên cứu làm rõ:

- Mối quan hệ giữa phân bố cây Sao lá to với các loài khác trong lâm phần, và mối quan hệ của loài với các nhân tố sinh thái xung quanh, từ đó tổng hợp, làm cơ sở quy hoạch vùng bảo tồn nội vi (In-situ) loài này

- Mối quan hệ giữa các yếu tố sinh thái, tiểu hoàn cảnh rừng đến khả năng tái sinh Sao lá to làm cơ sở bảo tồn nội vi (In-situ) và bảo tồn ngoại vi (Ex-situ)

- Xác định được vùng phân bố tiềm năng của loài ở VQG Bến En và nội suy cho các vùng lân cận, để từ đó xây dựng các chiến lược bảo tồn và phát triển loài một cách bền vững nhất

Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu các đặc điểm sinh thái loài từ đó xác định được vùng phân bố tiềm năng loài còn rất ít, bước đầu mới chỉ xác định được hiện trạng phân bố loài, chưa chú trọng nghiên cứu và cũng chưa có công trình nào đưa ra kết quả nghiên cứu này Vì vậy, việc dựa trên các đặc điểm sinh thái để xác định vùng phân bố cho loài là việc làm cấp thiết trong giai đoạn hiện nay, giúp cho các nhà bảo tồn tìm ra hướng quy hoạch và phát triển những loài có nguy cơ tuyệt chủng Do đó, cần có các nghiên cứu tiếp theo về nhiều mặt để bảo tồn cũng như phát triển cây Sao lá to, trước hết

là ngăn chặn đà diệt chủng của loài này, sau đó là cung cấp sản phẩm của nó cho đời sống nhiều mặt của con người Vì vậy, Đề tài:Nghiên cứu một số đặc tính sinh thái học và xác định vùng phân bố tiềm năng của loài Sao lá to

(Hopea hainanensis Merr.et Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa được tiến

hành với mong muốn góp thêm một phần cơ sở dữ liệu, thông tin khoa học về

một loài cây có giá trị ở Việt Nam

Chương 2 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

2.1.1 Điều kiện tự nhiên

2.1.1.1 Diện tích, vị trí địa lý, ranh giới

VQG Bến En cách Thành phố Thanh Hóa 46 km về phía Tây Nam, có tọa độ địa lý:

(Nguồn: http://www.vncreatures.net/map.php)

- Phía Bắc giáp các xã Hải Long, Xuân Khang - huyện Như Thanh

- Phía Nam giáp các xã Xuân Thái - huyện Như Thanh, Xuân Bình - huyện Như Xuân

- Phía đông giáp các xã Xuân Phúc, Hải Vân - huyện Như Thanh

- Phía Tây giáp các xã Hóa Quỳ, Xuân Quỳ, Bình Lương - huyện Như Xuân

2.1.1.2 Địa hình, địa mạo

VQG Bến En bao gồm các kiểu địa hình đồi, núi, sông, hồ xen kẽ nhau Trung tâm vườn là hồ sông Mực Có 3 kiểu địa hình sau:

- Kiểu địa hình đồi núi thấp: Kiểu địa hình này có diện tích nhỏ, phân

bố chủ yếu ở phía Tây Độ dốc trung bình 200 - 300

- Kiểu địa hình đồi thoải: Chiếm diện tích lớn nhất trong vườn, tập trung khu vực Bình Lương, Tân Bình, Xuân Thái, Điện Ngọc và các đảo nổi trên hồ, độ cao trung bình 150m, độ dốc từ 150 - 200

- Kiểu điạ hình hồ và thung lũng: Gồm hồ Bến En và các thung lũng xen cài giữa các khu đồi núi thấp, hồ có diện tích trung bình 2.281 ha, biến động từ 2.000 - 2.800 ha, trong lòng hồ có 21 hòn đảo và bán đảo

Nhìn chung, Bến En thuộc kiểu địa hình núi đất đai thấp, trong đó đồi núi đất chiếm tới 80%, còn lại địa hình núi đá vôi chiếm 20%

2.1.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng

* Địa chất

Chủ yếu là các loại đá trầm tích từ kỷ Jura - Creta như phiến thạch sét,

sa thạch, chúng phân bố ở Bình Lương, Xuân Bình, Xuân Thái

Trải qua quá trình hoạt động địa chất lâu dài, bồi tụ tạo nên các thung lũng phủ đầy phù sa màu mỡ nằm rãi rác trong Vườn

* Thổ nhưỡng

Khu vực này hình thành 4 loại đất chính như sau:

- Đất phù sa sông suối (đất vàng, nâu), phân bố rải rác theo các thung lũng Đồng Thổ (xã Xuân Thái), Điện Ngọc , Xuân Lý (xã Tân Bình – Như Xuân)

- Đất Feralit màu nâu vàng phát triển trên nhóm đá sét, phân bố chủ yếu vùng trung tâm và phía Bắc của Vườn

- Đất Feralit vàng nhạt phát triển trên nhóm đá cát, có khả năng giữ nước kém, chua, nghèo dinh dưỡng, khả năng phân giải chất hữu cơ mạnh, dễ

bị xói mòn rửa trôi

- Đất phong hóa trên núi đá vôi có diện tích khoảng 1.077 ha

Nhìn chung đất khu vực Bến En có độ phì tương đối cao, tầng đất mặt từ trung bình đến dày, đây là điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật sinh trưởng và phát triển

Hình 2.2: Bản đồ hiện trạng rừng VQG Bến En

2.1.1.4 Khí hậu thủy văn

* Khí hậu

VQG Bến En không xa biển, nên khí hậu ở đây ít nhiều chịu ảnh hưởng

khí hậu của biển và đai khí hậu lục địa Theo số liệu của trạm khí tượng Như

Xuân (Nằm ở sát VQG Bến En, nơi có loài Sao lá to phân bố, chi tiết tại phụ

Tổng lượng mưa cả năm 1.790 mm

Số ngày mưa hàng năm 124 ngày

Lượng mưa ngày lớn nhất 377 mm (tháng 9)

Số ngày mưa phùn hàng năm 35 ngày

Lượng nước bốc hơi hàng năm 885 mm

Độ ẩm trung bình hàng năm 85%

Độ ẩm cực tiểu trung bình 65%

Độ ẩm cực tiểu tuyệt đối 16 % (tháng 11)

Sương mù bình lưu 22 ngày

Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm ( 0 C)

Tổng năng lượng bức xạ 120 Kcal/cm2/năm

Tổng số giờ nắng hàng năm 1.600 - 1.800 giờ

Gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, gió Tây Nam từ

tháng 4 đến tháng 10 Đôi khi có đợt gió Lào khô nóng vào tháng 6 hoặc

tháng 7 khoảng 19 -22 ngày

Biên độ dao động nhiệt là 12,30C Nóng nhất là tháng 7 trung bình là

28,9 0C đôi khi lên đến 41,7 0C Lạnh nhất vào tháng giêng, trung bình 16,9

0C đôi khi xuống tới 3,1 0C ở vùng núi thường xuyên xuất hiện sương giá

Bảng 2.2: Lượng mưa trung bình hàng tháng và năm

26.7 25.8 41.3 56.5 139 175.9 201.3 278.3 436.7 268.8 108.3 31.4 1,790

(Nguồn: Số liệu của Trạm khí tượng huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa.)

Lượng mưa trong vùng khá cao và phân làm hai mùa rõ rệt: Mùa mưa

từ tháng 5 tới tháng 11 chiếm 90 % tổng lượng mưa trong năm thường gây

nên những trận lũ lớn Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm

10% tổng lượng mưa hàng năm nhưng thường có mưa phùn và bốc hơi từ hồ

Bến En nên giữ được độ ẩm cho cây cối trong vùng

* Thủy văn

Khu vực có hệ thống sông chính là sông Mực nằm trọn trong địa giới

VQG Bến En quản lý Toàn bộ thủy vực gồm 4 suối lớn: Suối Hận, suối Thổ,

suối Cốc, suối Tây Tọn;

- Suối Hận, dài khoảng 16 km, bắt nguồn từ núi Bao Cù và Bao trẻ;

- Suối Thổ dài 20 km, bắt nguồn từ Núi Cọ chảy qua Làng Quảng;

- Suối Cốc dài khoảng 11 km, bắt nguồn từ núi Voi qua Làng Cốc;

- Suối Tây Toọn dài 15 km, bắt nguồn từ dãy núi Tèo Heo, Roọc Khoan

chảy qua Bình Lương, Làng Yên

Nhìn chung hệ thống sông suối trong vùng tương đối đều khắp và có

nước quanh năm, lòng suối hẹp, khá sâu, tốc độ dòng chảy mạnh về mùa lũ

nhưng giảm nhiều về mùa khô

Hồ Bến En có dung tích nước biến động từ 250 - 400 triệu m3, là thủy vực của 4 suối nói trên Hồ có nước quanh năm, diện tích mặt hồ trung bình 2.281 ha, có khả năng tưới tiêu cho 12.000 ha đất nông nghiệp của 3 huyện Như Thanh, Nông Cống và Quảng Xương

2.1.2 Tài nguyên rừng và đất rừng

VQG Bến En có tổng diện tích tự nhiên là 14.735 ha, trong đó:

- Diện tích đất lâm nghiệp: 12.136 ha chiếm 82,7%

Đại diện cho thành phần thực vật bản địa là các loài trong họ Vang (Caesalpiniaceae), họ Ngọc lan (Magnoliaceae), họ Xoan (Meliaceae), họ Bồ hòn (Sapindaceae) họ Đơn nem (Menispemaceae), họ Nhài (Oleaceae)

Kết quả nghiên cứu năm 1997 – 2000 và nghiên cứu và điều tra bổ sung từ năm 2003 – 2009 đã thống kê được ở Bến En có 1.389 loài của 6 ngành thực vật thực vật bậc cao (có mạch) thuộc 902 chi, 196 họ Trong đó 29 loài có trong danh lục đỏ IUCN 2007, 42 loài có tên trong sách đỏ Việt Nam năm 2007

Có 3 loài thực vật mới của Việt nam được phát hiện ở Bến En là: Xâm

cánh Bến En (Glyptoetalum sclerocarpum (Kurz) M.A Lawson), Đậu khấu

Bến En (Myristica yunanensis Y.H Li) và Găng Bến En (Timonius arborea

Và được chia ra thành các nhóm thực vật có các công dụng khác nhau tạo nên đặc trưng cho khu hệ thực vật núi đất đai thấp như:

- Nhóm cây lấy gỗ

Đã thống kê được 314 loài cây lấy gỗ, chiếm 23,2% tổng số loài, thuộc

169 chi, 59 họ thực vật Phần lớn các cây gỗ thuộc lớp 2 lá mầm (Ngành hạt kín)

- Nhóm cây thuốc

Có 248 loài, 200 chi thuộc 94 họ cso thể làm thuốc ở mức độ khác nhau, chiếm tỉ lệ 17,9% tổng số loài thực vật đã biết trong vùng

- Nhóm cây có độc:

Đã thống kê được 23 loài cây có độc nằm trong 18 chi, 10 họ trong hệ thực vật, chiếm 1,7% số loài thực vật

- Nhóm cây làm rau

Có 52 loài cây làm rau, thuộc 39 chi, 31 họ thực vật chiếm 3,9% số loài ghi nhận Các loài người dân thường dùng như: Dền cơm, Dền xanh, Rau má, rau Tàu bay, Vông nem, Rau Sắng, Rau Dớn

- Nhóm cây dùng để uống

Tổng số có 13 loài (chiếm 1,0%) thuộc 12 chi, 11 họ thực vật, các loài cây này có thể dùng uống thay nước chè như Cam thảo đất, Ngấy hương, Chè vối, Chặc chìu, Rau má ngọ

- Nhóm cây làm phân xanh

Đã thống kê được 11 loài, chiếm 0,8% tổng số loài thực vật đã ghi nhận trong vùng, thuộc 9 chi và 4 họ Đa số cây phân xanh thuộc họ Đậu (Fabaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae)

Bến En đã thống kê được có 75 loài cây cảnh, chiếm 5,6% tổng số loài điều

tra, thuộc 62 chi, 40 họ Các loài thuộc các họ Dâu tằm, họ Lan, họ Long Não

- Nhóm cây làm gia vị

Có 29 loài, chiếm 2,2% tổng số loài đã phát hiện ở Bến En, thuộc 22 chi 12 họ các loài cây này có thể làm gia vị cho các món xào nấu hoặc ăn sống trong các bữa ăn gia đình quen thuộc như rau Thì là, rau Mùi, rau Răm,

đơn nem, Nghệ, Gừng ở Bến En có loại hạt của cây Giổi xanh (Michelia

rufibarbata Dandy) và hạt của cây Truống lá to (Zanthoxylum sp), là hai loại

gia vị rất được nhiều người ưa thích Người dân thường thu những hạt chín của các cây này đem về phơi khô, rang giòn, giã nhỏ làm gia vị có mùi thơm dịu rất hấp dẫn

- Nhóm cây cung cấp chất nhuộm màu

Đã thống kê được 06 loài, chiếm 0,5%, thuộc 06 chi, 06 họ đó là các loài cây có thể cung cấp chất nhuộm màu dùng trong công nghiệp thuộc da, vải sợi hay nhuộm màu thực phẩm

- Nhóm cây cho lá lợp nhà

VQG Bến En đã thống kê được 3 loài cho lá lợp nhà, chiếm 0,2%, thuộc 02 chi, 02 họ Các loài cây này chủ yếu nằm trong họ Trung quân và họ Cau dừa (Palmaceae) Trong đó các loài cọ trong họ Cau dừa là vật liệu lợp nhà truyền thống được nhân dân sử dụng rộng rãi từ lâu đời

- Nhóm cây cho sợi

Đã thống kê được 06 loài, chiếm 0,5%, thuộc 5 chi, 05 họ Các loài thuộc nhóm này gặp nhiều ở họ Bông (Malvaceae), họ Gai (Urticaceae), họ Đay

- Nhóm cây cung cấp tinh dầu

Nhóm cây cung cấp tinh dầu đã điều tra được 5 loài, chiếm 0,4% Đây

là nhóm loài cây mà trong thân, lá, hoa, quả của chúng có một hàm lượng tinh dầu đáng kể có thể chiết suất lấy tinh dầu nguyên chất sử dụng trong công nghiệp, y tế hoặc các mục đích khác Các loài cung cấp tinh dầu khá phổ biến

ở Bến En là Cọ , Dừa, Trẩu , Sở

- Nhóm Cây quý hiếm

Cũng như các khu rừng nhiệt đới khác trên khắp nước ta, VQG Bến En cũng có rất nhiều loài cây quý hiếm Kết quả đã thống kê được 33 loài, chiếm 2,5% trong 29 chi, 24 họ Đại diện cho các loài quý hiếm đó là; Trai lý

(Garcinia fagracoides), Sao lá to (Hopea hainanensis), Gụ lau (Sindora

tonkinensis), Vù hương (Cinamomum balansae), Re hương (Cinamomum parthenoxylon), Lát hoa (Chukrasia tabularis), Lim xanh (Erythrophlum fodii)

* Khu hệ động vật

Kết quả điều tra, thống kê khu hệ động vật VQG Bến En từ khi thành lập (1992) đến nay, đã thống kê được 91 loài thú, 261 loài chim, 54 loài bò sát, 31 loài ếch nhái, 68 loài cá và 499 loài côn trùng Có nhiều loài nằm trong sách đỏ Việt Nam, Danh lục IUCN, nghị định 32/CP như: Voi, Hổ, Báo hoa mai, Báo gấm, Vượn đen má trắng, Khỉ mặt đỏ, Bò Tót thành phần loài động vật ở Bến En trước đây được được tổng hợp ở bảng 2.4

Khu hệ động vật Bến En khá phong phú và đa dạng đặc trưng vùng địa

lý động vật Trường Sơn Bắc và Tây Bắc ở Bến En có nhiều loài động vật quí hiếm (93 loài) được ghi trong sách đỏ Việt Nam

* Hệ sinh thái

Do đặc điểm địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng, nên thảm thực vật rừng Bến En mang nét rất đặc trưng Theo phương pháp phân loại của Fao Rome

1989, kết hợp với hệ thống phân loại của Thái Văn Trừng, thảm thực vật Bến

En được phân thành các kiểu rừng chính sau:

1 Kiểu rừng kín thường xanh vùng thấp (<500m) nhiệt

2 Kiểu rừng kín thường xanh vùng thấp (<500m) nhiệt

đới ẩm, thứ sinh sau khai thác trên núi đất 6242 37,5

3 Kiểu rừng hỗn giao gỗ - tre nứa thứ sinh 1173 7,0

4 Kiểu rừng tre, nứa thứ sinh có cây gỗ rải rác 2659 16,0

6 Kiểu rừng quần lạc cây bụi có cây gỗ rải rác trên núi đá 39 0,3

7 Kiểu rừng quần lạc cây bụi có cây gỗ rải rác trên núi đất 3151 18,9

8 Các loại đất khác (hồ đập, ruộng, đất khác) 2956 17,8

Đỉnh núi cao nhất tại VQG Bến En là 497m so với mực nước biển, vì vậy theo tiêu chuẩn phân loại thảm thực vật thường được áp dụng trên thế giới cũng như tại Việt Nam thì thảm thực vật Bến En thuộc kiểu rừng nhiệt đới thường xanh đai thấp (UNESCO 1973; Trung 1978; Vidal 2000; Lan et al 2006; WCMC 2004)

* Tài nguyên du lịch

Cảnh quan VQG Bến En bao gồm cảnh quan hồ, các đảo trên hồ; rừng

và hang động ở các dãy núi đá vôi Hồ Bến En có diện tích gần 3.000 ha với

21 hòn đảo và bán đảo Với sự đa dạng của hệ sinh thái hồ nước ngọt nơi trú ngụ của các loài hải sản trong đó nổi tiếng là như tôm, cá mè, cá quả … Do

cấu trúc địa hình rừng, núi hồ nước nên khí hậu nơi đây mát mẻ quanh năm nên thích hợp cho việc tổ chức hoạt động tham quan du lịch Các dãy núi thuộc VQG Bến En và phụ cận là các dãy núi đá vôi, do đặc điểm điạ hình tạo nên các hang động như: hang Ngọc, hang Dơi, hang Suối Tiên đây là tiềm năng tài nguyên quan trọng để tổ chức các loại hình du lịch thám hiểm khám phá hang động và du lịch mạo hiểm

2.2 Tình hình kinh tế - xã hội vùng đệm VQG Bến En

2.2.1 Thực trạng đất sản xuất

Trong vùng đệm VQG Bến En có 41.000 khẩu thuộc 11 xã liên quan tới Vườn Với thành phần dân tộc gồm: Kinh (chiếm 54,2%), Thái (28,1%), Mường (11,8%), Thổ (8,9%)

+ Mật độ dân số bình quân vùng đệm là 80 người/km2, số dân trong Vườn mật độ dân cư 50 người /km2

- Bình quân diện tích lúa nước chỉ đạt 1121,5 m2/hộ Để đạt chỉ tiêu lương thực 330kg thóc/người/năm cho những năm sau, trong sản xuất nông nghiệp cần phải xây dựng các mô hình phát triển kinh tế trên phần đất hiện tại nhằm cân đối đủ lương thực cho nhân dân thuộc vùng đệm

- Phương thức canh tác lạc hậu, phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên nên năng suất thấp Vì vậy, cần phải chuyển đổi phương thức canh tác và áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất

- Quy mô sản xuất nhỏ lẻ, chủ yếu là tự cung tự cấp Các hoạt động dịch vụ cho sản xuất như khuyến nông, khuyến lâm còn yếu kém Sản xuất hàng hoá không đủ sức cạnh tranh trên thị trường

- Thu nhập bình quân 3.321.695 đồng/người/năm (276.807 đồng/người/tháng) Nguồn thu nhập chủ yếu từ sản xuất nông nghiệp (chiếm 62,54 %) và thu nhập từ các dịch vụ, ngành nghề khác (chiếm 27,6%) Bình quân lương thực có hạt đạt 247,26 kg/người/năm

2.2.2 Sản xuất nông nghiệp

Là ngành sản xuất chính chiếm tỷ trọng chủ yếu trong cơ cấu ngành nghề của người dân vùng lõi và vùng đệm, thu hút 90% lao động tham gia Sản xuất tự túc, tự cấp là chính

2.2.4 Nuôi trồng thuỷ sản

Diện tích nuôi trồng thuỷ sản là 343,39 ha Chủ yếu là nuôi để tự cung

tự cấp Nuôi trồng thuỷ sản chưa được đầu tư đúng mức

Diện tích hồ sông Mực biến động từ 2.000 - 3.000 ha Để khai thác bền vững, có hiệu quả nguồn lợi thuỷ sản, Vườn đã xây dựng đề án nuôi trồng thuỷ sản ở hồ sông Mực đề án thực hiện tạo công ăn việc làm cho 80 -100 lao động thuộc vùng đệm của Vườn với mức thu nhập bình quân từ 800.000 đến 1.000.000 đồng/người/tháng

2.2.5 Sản xuất lâm nghiệp

Theo kết quả điều tra diện tích đất lâm nghiệp của các xã vùng đệm (năm 2010) cho thấy: 7.669,44 ha, chiếm 61,49% diện tích tự nhiên Trong

đó đất có rừng là 5161,34 ha chiếm 66,91% diện tích đất lâm nghiệp, diện tích đất chưa có rừng là 2.538,1 ha chiếm 33,09% diện tích đất nông nghiệp

Thu nhập từ sản xuất lâm nghiệp rất thấp chỉ chiếm 9,84% tổng thu nhập Trong khi đó diện tích đất lâm nghiệp chiếm tới 61,49% Vì vậy để tăng thu nhập từ sản xuất lâm nghiệp cần bố trí cây trồng hợp lý và đầu tư đúng mức

2.2.6 Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ

- Công nghiệp: Trên địa bàn có 2 nhà máy: Nhà máy Sắn (huyện Như Xuân) và nhà máy Dứa (huyện Như Thanh) Hiện nay nhà máy Sắn đã đi vào hoạt động, nhưng người dân trong vùng chỉ tham gia được số lượng ít do không có chuyên môn Nhà máy Dứa sau khi xây dựng xong công nghệ đã lạc hậu, nguyên liệu không đáp ứng nên đã ngừng hoạt động, đời sống của người dân tham gia trồng Dứa đang gặp nhiều khó khăn do không tiêu thụ được sản phẩm

- Tiểu thủ công nghiệp: Sản xuất tiểu thủ công nghiệp gồm các ngành nghề như làm gạch ngói, khai thác đá (Xuân Khang, Hải Vân, Hoá Quỳ ), rèn đúc, làm mộc, đan lát Quy mô sản xuất còn nhỏ, phần lớn do tư nhân quản lý

Chương 3 MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

+ Xác định được một số đặc điểm sinh thái học của loài, từ đó làm cơ

sở cho công tác bảo tồn, phát triển loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et

Chun) tại VQG Bến En - Thanh Hóa

+ Thông qua các đặc tính sinh thái, xác định được vùng phân bố tiềm năng của Loài Sao lá to tại VQG Bến En và vùng Duyên Hải miền Trung

+ Đề xuất các giải pháp bảo tồn và phát triển loài Sao lá to ở khu vực nghiên cứu

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Loài Sao lá to (Hopea hainanensis Merr.et

Chun) ở VQG Bến En, tỉnh Thanh Hóa

- Về bảo tồn loài : Đề tài chỉ đề xuất một số giải pháp, biện pháp kỹ

thuật lâm sinh, một số các giải pháp kinh tế xã hội nhằm phục hồi và phát triển loài Sao lá to tại VQG Bến En

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu đề ra, đề tài nghiên cứu theo các nội dung sau:

3.3.1 Nghiên cứu đặc điểm phân bố và sinh cảnh

- Đặc điểm phân bố loài Sao lá to theo tuyến điều tra điển hình, phân bố theo đai

- Đặc điểm sinh cảnh của loài tại khu vực nghiên cứu: Địa hình, độ cao,

độ dốc, khí hậu

3.3.2 Nghiên đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng nơi có loài Sao lá to phân bố

- Đặc điểm tổ thành loài cây gỗ theo số cây

- Đặc điểm tổ thành theo chỉ số quan trọng %IV, theo tiết diện ngang Gi%

- Đặc điểm tương quan giữa các chỉ tiêu D1.3 với Hvn và D1.3 và Dt

- Nhóm loài ưu thế

- Xác định chỉ số đa dạng loài ở lâm phần có Sao lá to phân bố

- Đặc điểm tổ thành cây tái sinh

3.3.3 Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái học của loài

- Đặc điểm phân bố tự nhiên của loài:

+ Phân bố mức độ tập trung; nhiều, ít, trung bình

+ Phân bố theo đai cao, thung lũng, chân, sườn, đỉnh

+ Mạng hình phân bố số cây

- Đặc điểm tái sinh

+ Tái sinh trong tán và ngoài tán cây mẹ

+ Tái sinh trong rừng tự nhiên

- Một số đặc điểm đất đai nơi có loài phân bố

+ Đá mẹ

+ Thành phần cơ giới

+ Hàm lượng mùn và một số nguyên tố khác

+ Độ dầy tầng đất

3.3.4 Xác định vùng phân bố tiềm năng của loài

Xác định điều kiện lập địa, độ cao, lượng mưa, nhiệt độ, hiện trạng tài nguyên thực vật nơi có loài phân bố Từ đó xác định vùng phân bố tiềm năng của loài thông qua điều kiện sinh thái tương đồng

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp luận

* Quan điểm hệ thống: Là vận dụng quan điểm cơ bản của khoa học hệ

thống làm phương pháp luận trong việc giải quyết các vấn đề về nhận biết sự vật Quan điểm hệ thống yêu cầu coi đối tượng nghiên cứu như là một hệ thống, xuất phát từ chính thể hệ thống, trong quá trình khảo sát sự vật, cần quan sát kỹ lưỡng mối quan hệ qua lại, tính tổng hợp giữa cục bộ và chính thể, giữa bộ phận và bộ phận, giữa chính thể và môi trường bên ngoài, nghiên cứu đối tượng một cách tinh tế, với mục đích giải quyết vấn đề một cách tốt nhất

* Quan điểm sinh thái học: Trong thế giới tự nhiên hình thành nên quy luật

nội tại về tác dụng tương hỗ, nương tựa và hạn chế lẫn nhau giữa sinh vật và sinh vật, giữa sinh vật và môi trường, quy luật này có sẵn ý nghĩa chỉ đạo và phổ biến Hệ thống nông lâm nghiệp là một hệ thống phức tạp về sản xuất tự nhiên và sản xuất kinh tế, đồng thời cũng tuân theo quy luật cơ bản của giới

tự nhiên mới có thể phát triển bền vững

Đề tài đã đồng thời khảo sát, nghiên cứu ở các lâm phần khác nhau, kết hợp phương pháp điều tra tuyến và ô tiêu chuẩn điển hình, và kết hợp với

phương pháp kế thừa số liệu để rút ra các nhận xét và kết luận Sơ đồ tổng quát quá trình nghiên cứu như sau:

3.4.2 Phương pháp cụ thể

Sử dụng các phương pháp lâm học truyền thống trong nghiên cứu điều tra rừng để thu thập số liệu, các phương pháp trong thống kê toán học để xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác trong nghiên cứu khoa học

Kế thừa tài liệu có liên quan, phỏng vấn người dân địa phương về tình hình loài cây ngoài thực tế xác định ranh giới điều tra, căn cứ vào bản đồ hiện trạng, bản đồ địa hình VQG để lập các tuyến điều tra Tuyến điều tra đi qua các kiểu địa hình, các trạng thái rừng khác nhau:

- Kiểu địa hình: Đồi, núi đất, núi đá

- Vị trí điều tra: Chân, sườn, đỉnh, ven các khe suối, bìa rừng, làng bản

- Trạng thái rừng: Ic, IIa, IIb, IIIa1, IIIa2, IIIa1.

Số lượng, tọa độ các tuyến điều tra được tổng hợp tại biểu sau:

Bảng 3.1: Tổng hợp các tuyến điều tra

3.4.2.1 Phương pháp nghiên cứu sinh cảnh và sinh thái

Điều tra sơ thám nắm bắt tình hình cũng như phân bố của Sao lá to: Theo dạng địa hình, đai cao, kiểu rừng Sau đó xác định vị trí lập các OTC ngoài thực địa và đánh dấu trên bản đồ Các tuyến điều tra đi qua các dạng địa hình như: thung lũng, núi đất, núi đá và đi qua các trạng thái rừng Trên các tuyến điều tra, điều tra về bên phải tuyến với chiều rộng là 10m

Bảng 3.2 Tổng hợp các ô tiêu chuẩn điều tra

* Phương pháp điều tra thu thập số liệu sinh thái và tầng cây gỗ trong ÔTC

Trên các tuyến điều tra tiến hành quan sát và đánh dấu các loài Sao lá

to bắt gặp và được định vị bằng máy GPS

- Tại vị trí các loài Sao lá to bắt gặp, tiến hành điều tra mô tả các chỉ tiêu lâm học cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao, đất đai, không khí Sau đó, xác định thành phần loài, số lượng cây của tầng cây gỗ bằng cách đánh số thứ tự, định danh

- Điều tra cây tái sinh dưới tán cây mẹ: Áp dụng phương pháp điều tra

ô dạng bản (2x2m) theo 4 hướng Đông –Tây – Nam – Bắc, 4 ô dưới tán cây

mẹ, 4 ô cách gốc cây mẹ 1 lần Dtán, 4 ô cách gốc cây mẹ 2 lần Dtán, các chỉ tiêu điều tra ghi theo các nội dung thống nhất đã được thiết kế sẵn mẫu biểu (Phụ biểu 06 )

- Điều tra về điều kiện địa hình: Dựa vào bản đồ địa hình và máy GPS đề xác định

- Điều tra đất, đá mẹ: Tại những nơi có loài phân bố tiến hành đào phẫu diện kích thước 80 x 150 x 120, tiến hành mô tả các chỉ tiêu như: Độ dày tầng đất, độ xốp, độ ẩm, màu sắc, tỷ lệ đá lẫn, thành phần cơ giới, và lấy mẫu ở các

độ sâu khác nhau để phân tích

* Phương pháp điều tra thu thập số liệu cây tái sinh (D1.3 < 6cm)

- Cây tái sinh là những cây gỗ còn non, sống dưới tán rừng từ giai đoạn cây mạ cho đến khi chúng bắt đầu tham gia vào tán rừng

- Cây tái sinh được điều tra trong 5 ô thứ cấp dạng bản với diện tích mỗi ô là 25m2 (5m x 5m) tại vị trí 4 góc và 1 ô ở giữa ÔTC điển hình dạng dải Có 15ô dạng bản được điều tra, các chỉ tiêu điều tra ghi theo các nội dung thống nhất đã được thiết kế sẵn mẫu biểu (Phụ biểu 05)

- Cây tái sinh được xác định thành phần loài, số lượng cây bằng cách

đánh số thứ tự, định danh họ, chi và đến loài (nếu được) của tất cả cây tái sinh

có D1.3 < 6cm

- Đo chiều cao cây tái sinh bằng sào khắc vạch có độ chính xác đến 0,1m

- Phân cấp chất lượng cây theo 3 cấp:

+ Cây tốt (A): là cây có tán lá phát triển đều đặn, xanh biếc, thân tròn thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh

+ Cây trung bình (B): là những cây không lệch tán, phẩm chất cây trung bình, không có hoặc có ít khuyết tật

+ Cây sấu (C): là những cây cong queo, cụt ngọn hay tán lá lệch, sinh trưởng kém, khuyết tật nhiều, bị sâu bệnh

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh từ hạt hay chồi

Hình 3.1 Nhóm nghiên cứu lập ô tiêu chuẩn và dụng cụ đo đếm ở thực địa

3.4.2.2 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần xã nơi có loài phân bố

Số liệu thu thập được ở các tuyến điều tra là tần số bắt gặp và phân bố của loài nghiên cứu ở VQG Bến En

- Điều tra ÔTC: Căn cứ vào điều kiện địa hình và mục đích nghiên cứu, đề tài lập các ô tiêu chuẩn điển hình diện tích mỗi ÔTC là 2.000 m2 (40m x 50m)

+ ÔTC điển hình được lập bằng địa bàn cầm tay và thước dây với sai số khép kín là 1/200 và đo đếm toàn bộ những cây có đường kính D1,3 ≥ 6cm về các chỉ tiêu: D1,3 , HVN, HDC, DT

+ D1,3 đo bằng thước kẹp kính có khắc vạch tới mm Đo HVN, HDC bằng thước Blumenleiss ở các cây làm chuẩn rồi sau đó mục trắc các cây xung quanh, xác định chiều cao tới cm Đo DT bằng thước dây

+ Trong mỗi ÔTC bố trí 05 ô dạng bản, mỗi ô có diện tích 25 m2 ( 5 x5m), ô dạng bản được lập ở 04 góc và 01 ô ở giữa ÔTC Trên mỗi ô dạng bản xác định tên cây, chiều cao, chất lượng của cây tái sinh, cây tái sinh được chia thành 04 cấp chiều cao: < 20cm, 20 –25 cm, 50 – 100 cm, > 100cm, và những cây có H> 100cm được coi là những cây có triển vọng tham gia vào tổ thành của rừng

- Điều tra cấu trúc tầng tán: Dùng phương pháp vẽ phẫu đồ đứng và ngang của rừng ở các ô tiêu chuẩn theo giáo trình lâm sinh của Trường Đại học Lâm Nghiệp, ô vẽ có diện tích 400 m2 (40x10m)

- Điều tra tổ thành loài cây gỗ lớn: Trên ô tiêu chuẩn, đo đếm và xác định tên cây cho các cây có D1,3 ≥ 6cm và xác định công thức tổ thành theo %

số cá thể, tiết diện ngang (G%), thể tích (V%)

- Điều tra tổ thành cây tái sinh: Tổ thành cây tái sinh, hệ số tổ thành tính theo số cây Công thức biểu thị hệ số tổ thành của các loài cây trong lâm phần được gọi là công thức tổ thành ( Phụ biểu 06)

- Tổ thành nhóm loài cây mọc cùng và khoảng cách cây nhằm xác định khoảng cách trung bình giữa các cây trong rừng và thành phần cây khác sống cùng Đề tài chọn phương pháp điều tra ô 6 cây (Phụ biểu điều tra 07)

+ Cây được chọn là cây ở tâm có D1,3 ≥ 6cm

+ Từ cây ở tâm xác định 6 cá thể xung quanh gần nhất có D1,3 ≥ 6cm + Tiến hành định tên và đo cự ly từ cây đó đến cây quí hiếm

+ Đo đếm các chỉ tiêu D1,3 , HVN, DT. cho tất cả các cây trong ô tiêu chuẩn

* Thiết bị:

+ Dùng máy định vị tọa độ GPS để xác định tọa độ các loài cây quí hiếm

+ Địa bàn, thước blumeleiss để xác định tuyến điều tra, lập ô tiêu chuẩn và đo chiều cao của tầng cây gỗ

3.4.2.3 Xây dựng bản đồ phân bố tiềm năng của loài

Tổng hợp kết quả nghiên cứu ở thực địa và thông tin thu thập được (điều kiện đất đai, khí hậu, thảm thực vật ) xây dựng các lớp bản đồ phân bố tiềm năng của loài

3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu

3.4.3.1 Xác đinh tổ thành

Để xác định loài ưu thế, họ ưu thế sử dụng công thức NTB = N/m

NTB : Số cây trung bình của 1 họ hay 1 loài m: Số loài điều tra

N: Sổng số cây điều tra

Loài cây ưu thế chính là loài có số cây N  NTB và tổ thành cây được viết theo quy định của giáo trình lâm học Trường ĐHLN

3.4.3.2 Xác định các chỉ tiêu biểu thị tổ thành đối với thực vật

Tỉ lệ tổ thành được xác định theo phương pháp của Daniel Marmilod (Vũ Đình Huề-1984 và Đào Công Khanh-1996)

(3.1)

% 100

IVi%: Chỉ số quan trọng loài i ( Important value)

Ni: Tổng số cá thể ở tầng cây gỗ (D 1.3 ≥6cm) của loài i

N: Tổng số cây có trong ô t/c

Gi: Tổng tiết diện ngang của loài i

G: Tổng tiết diện ngang của các cây trong ô t/c

Những loài cây nào có IV%5% thì mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Mặt khác theo Thái Văn Trừng (1978) thì trong lâm phần nhóm loài cây nào chiếm  50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì được coi là nhóm loài ưu thế Cần tính tổng IV% của những loài có trị

số này 5% từ cao đến thấp đến khi nào  IV%  50%

Số liệu được điều tra, thu thập qua nhiều đợt nghiên cứu ở thực địa thông qua việc lập các ô tiêu chuẩn điển hình, tạm thời tại các vị trí nghiên cứu và điều tra các tuyến Số liệu thứ cấp được kế thừa các tài liệu, văn bản có liên quan

3.4.3.3 Cấu trúc và độ tàn che

- Cấu trúc tầng là chỉ tiêu cấu trúc hình thái thể hiện sự sắp xếp không gian 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 quan trắc và phẫu đồ ngang để xác định tỉ

lệ che phủ (%) hình chiếu tán cây rừng so với bề mặt đất rừng

3.4.3.4 Nghiên cứu đặc điểm cây tái sinh

- Tổ thành cây tái sinh

Xác định số cây trung bình theo loài dựa vào công thức:

m

ni n

m

1 i





 (3.4) Trong đó:n là số cây trung bình theo loài

m là tổng số cá thể điều tra

ni là số lượng cá thể loài i

Xác định tỷ lệ tổ thành và hệ số tổ thành của từng loài được tính theo công

ni: Số lượng cá thể loài i m: Tổng số cá thể điều tra

- Mật độ cây tái sinh

Là chỉ tiêu biểu thị số lượng cây tái sinh trên một đơn vị diện tích, được

xác định theo công thức sau:

S

n 10.000

(3.7) với S là tổng diện tích các ÔDB điều tra tái sinh (m2) và n là số lượng cây tái

sinh điều tra được

- Chất lượng cây tái sinh

Nghiên cứu tái sinh theo cấp chất lượng tốt, trung bình và xấu đồng thời

xác định tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng

Tính tỷ lệ % cây tái sinh tốt, trung bình, xấu theo công thức:

100

N

n N%   (3.8) Trong đó: N%: tỷ lệ phần trăm cây tốt, trung bình, xấu

n: tổng số cây tốt, trung bình, xấu

N: tổng số cây tái sinh

- Mô phỏng các kiểu cấu trúc của một số quần xã thực vật rừng nơi có loài

Sao lá to phân bố bằng một số phân bố lý thuyết