Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phòng hộ hồ phượng hoàng, xã cù vân, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

Để hoạch định một chính sách đúng thì việc nghiên cứu đặc điểm cấutrúc rừng tự nhiên nhằm nhận biết được những đặc điểm của rừng là cần thiết.Thông qua việc điều tra sẽ xác định được các

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kếtquả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai công bố trongmột số công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Thu Hương

LỜI CẢM ƠN

Đào tạo nâng cao trình độ học vấn là cần thiết với mỗi con người nói chung

và đào tạo trình độ thạc sỹ lâm nghiệp của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyênnói riêng nhằm giúp học viên bổ sung, cập nhật và nâng cao kiến thức ngành,chuyên ngành; tăng cường kiến thức liên ngành; có kiến thức chuyên sâu trongmột lĩnh vực khoa học chuyên ngành hoặc kỹ năng vận dụng kiến thức đó vàohoạt động thực tiễn nghề nghiệp, có khả năng làm việc độc lập, tư duy sáng tạo và

có năng lực phát hiện, giải quyết những vấn đề thuộc ngành, chuyên ngànhđược đào tạo Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường ĐH Nông LâmThái Nguyên đến nay tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Để hoàn thành luận văn thạc sỹ khoa học Lâm Nghiệp, tôi xin chân thành cảm

ơn Ban giám đốc Đại học Thái Nguyên; Ban giám hiệu nhà trường, Phòng sau Đạihọc cùng toàn thể các thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt thờigian theo học ở trường Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS Đặng Kim Vui -Đại học Thái Nguyên; TS Đỗ Hoàng Chung - Khoa Lâm Nghiệp, Trường ĐH NôngLâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Tôn xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ vô cùng quý báu của Đảng ủy, HĐND UBND cùng các ban, ngành đoàn thể của xã Cù Vân - huyện Đại Từ - tỉnh TháiNguyên, cán bộ Trạm quản lý hồ chứa nước Phượng Hoàng và nhân dân trong xóm12

Cù Vân Đại Từ Thái Nguyên đã giúp đỡ, cung cấp thông tin trong suốt thời gian tôi nghiên cứu đề tài

Một lần nữa tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới những

sự giúp đỡ quý báu đó

Tác giả

Nguyễn Thị Thu Hương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới 5

1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng theo định tính 5

1.1.2 Cấu trúc rừng theo định lượng 6

1.2 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam 9

1.2.1 Nghiên cứu phân bố cây rừng 9

1.2.2 Nghiên cứu tái sinh 12

1.2.3 Nghiên cứu các chỉ số về cấu trúc rừng 14

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 17

1.3.1 Các yếu tố về kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội vực nghiên cứu 17

1.3.2 Thực trạng cơ sở hạ tầng 21

1.3.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của xã 22

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng, giới hạn và phạm vi nghiên cứu 25

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 25

2.2 Nội dung nghiên cứu 25

2.3 Phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu ngoài thực địa 27

2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu nội nghiệp 31

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ 36

3.1.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ 36

3.1.2 Cấu trúc tầng thứ 37

3.1.3 Thành phần loài cây 38

3.1.4 Đặc điểm phân bố N/D của lâm phần 41

3.1.5 Đặc điểm phân bố N/H của lâm phần 42

3.1.6 Đa dạng sinh học thực vật thân gỗ 43

3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh tự nhiên 44

3.2.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành cây tái sinh 44

3.2.2 Đặc điểm cấu trúc mật độ và tỷ lệ cây tái sinh triển vọng 46

3.2.3 Đánh giá đa dạng sinh học tầng cây tái sinh 47

3.3 Nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh 49

3.4 Ảnh hưởng của một số nhân tố đến tái sinh tự nhiên 50

3.4.1 Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi đến cây tái sinh 51

3.4.2 Ảnh hưởng của yếu tố địa hình đến tái sinh rừng 53

3.4.3 Ảnh hưởng của yếu tố con người đến tái sinh rừng 54

3.5 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho khu vực phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 56

3.5.1 Giải pháp về khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung 60

3.5.2 Giải pháp về kỹ thuật và công tác quản lý bảo vệ rừng và bảo tồn thiên thiên61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

1 Kết luận 64

2 Tồn tại 65

3 Kiến nghị 66

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi (theo Drude) 35

Bảng 3.1 Một số đặc điểm rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàng 36

Bảng 3.2 Một số thông số tính công thức tổ thành rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàng 37

Bảng 3.3 Đặc điểm cấu trúc tầng thứ 38

Bảng 3.4 Thành phần loài cây gỗ 39

Bảng 3.5 Phân bố số cây theo cấp kính 41

Bảng 3.6 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 42

Bảng 3.7 Tính đa dạng thực vật tại khu vực nghiên cứu 44

Bảng 3.8 Công thức tổ thành cây tái sinh rừng khu vực rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 45

Bảng 3.9 Mật độ cây tái sinh khu vực rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 46

Bảng 3.10 Chỉ số đa dạng sinh học lớp cây tái sinh 47

Bảng 3.11 Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh khu vực rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 48

Bảng 3.12 Phân bố loài cây tái sinh theo cấp chiều cao 49

Bảng 3.13 Cây bụi, thảm tươi rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 51

Bảng 3.14 Độ nhiều (hay độ rày rậm) của cây bụi thảm tươi khu vực rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng 52

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của yếu tố địa hình đến chất lượng tái sinh rừng 53

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hình dạng, kích thước OTC và sơ đồ bố trí ô thứ cấp 28

Hình 3.1 Biểu đồ phân số cây theo đường kính 42

Hình 3.2 Biểu đồ phân cấp số cây theo chiều cao 43

Hình 3.3 Biểu đồ mật độ cây tái sinh và tỷ lệ cây triển vọng 47

Hình 3.4 Hình ảnh cây tái sinh 49

Hình 3.5 Biểu đồ phân bố loài cây, tỷ lệ số cây theo cấp chiều cao 50

Hình 3.6 Hình ảnh cây bụi và thảm tươi 52

Hình 3.7 Tỷ lệ chất lượng cây tái sinh 54

Hình 3.8 Người dân vào rừng lấy gỗ, củi và lâm sản từ rừng 55

Hình 3.9 Người dân chăn thả gia súc 55

UBND : Uỷ ban nhân dân

UBND : Uỷ ban nhân dân

VQG : Vườn quốc gia

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng nhiệt đới là hệ sinh thái đa dạng nhất, giàu có nhất, là kho dựtrữ nguồn tài nguyên thiên nhiên sống, là thư viện của ngân hàng gen các loài câytrên trái đất và là lá phổi khổng lồ đang hàng ngày, hàng giờ điều chỉnh cácnhân tố sinh thái trên hành tinh chúng ta

Để hoạch định một chính sách đúng thì việc nghiên cứu đặc điểm cấutrúc rừng tự nhiên nhằm nhận biết được những đặc điểm của rừng là cần thiết.Thông qua việc điều tra sẽ xác định được các chỉ tiêu cơ bản về cấu trúc của rừng.Các chỉ tiêu này không chỉ có ý nghĩa về lý luận mà có ý nghĩa thực tiễn to lớn choviệc xác định chính xác kiểu trạng thái rừng tại một khu vực hay vùng Từ đó giúpcho các nhà lâm nghiệp hoạch định trong quy hoạch và đề ra các giải pháp đểquản lý bảo vệ, bảo tồn phát triển rừng một cách hợp lý

Khu rừng phòng hộ Hồ Phượng Hoàng thuộc xã Cù Vân, huyện Đại Từ,tỉnh Thái Nguyên, có diện tích gần 210 ha, với trung tâm hồ Phượng Hoàng rộngkhoảng 30ha, phục vụ nước tưới cho khoảng 300ha đất nông nghiệp của xã CùVân và An Khánh, khu rừng này đã được giao cho UBND xã Cù Vân làm chủrừng Đã hơn 30 năm qua, hệ thực vật rừng nơi đây mặc dù đã được chínhquyền địa phương và người dân hết sức quan tâm đầu tư và khoanh nuôi, bảo

vệ rất tốt, nhưng vẫn còn đang gặp nhiều khó khăn Khó khăn lớn nhất gặpphải trong việc quản lý khu rừng phòng hộ là người dân sinh sống bên trong vùngđệm thuộc các xã lân cận đã tạo sức ép rất lớn Tài nguyên rừng là nguồn sống chủyếu của người dân sống gần rừng từ bao đời nay vì vậy những thói quen,phong tục tập quán phát nương làm rẫy, săn bắt động vật, khai thác gỗ tráiphép, lấy củi, thu lượm các sản phẩm từ rừng đã bị hạn chế và kiểm soát Trongkhi đó các sinh kế tạo nguồn thu nhập khác cho người dân địa phương chưa bùđắp được sự thiếu hụt này Cho nên đã gây ra những bất lợi cho khu rừng Do đó,việc tồn tại những tác động bất lợi của người dân vào tài nguyên rừng là điều tấtyếu

2Bên cạnh đó, hiện nay công tác quản lý bảo vệ trên địa bàn còn nhiều bất cập khi hiện tượng xâm lấn đất và khai thác lâm sản trái phép xảy ra ngày càng nhiều,

phát sinh nhiều mâu thuẫn trong việc sử dụng đất đai, tài nguyên rừng giữachủ rừng rừng phòng hộ với người dân địa phương Hoạt động này tác độngkhông nhỏ làm hủy hoại môi trường sinh thái, nơi cư trú của các loài động vật vàtính đa dạng sinh học trong khu vực, do đó cần kiên quyết ngăn chặn để trả lại

sự bình yên cho khu rừng

Nguyên nhân chính dẫn đến tồn tại như hiện nay một phần là vẫn chưathực sự tạo ra được cơ chế, chính sách để chia sẻ lợi ích và khuyến khích ngườidân địa phương tham gia vào công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng

Xuất phát từ tình hình thực tế tại khu rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàngđang đứng trước nguy cơ bị xâm hại thì rất cần có sự chung tay tham gia quản lýbảo vệ rừng của mọi cấp ngành và toàn xã hội, đặc biệt cộng đồng người dân địaphương sở tại

Chính vì vậy, để bảo vệ tốt hệ sinh thái rừng, điều tiết nguồn nước, hạnchế sự bồi lắng cát dưới lòng hồ thì vấn đề bảo vệ và phát triển rừng đầu nguồnđược coi là một trong những nhiệm vụ quan trọng Đồng thời, cũng tạo hànhlang pháp lý để bảo vệ và phát triển rừng, bảo vệ môi trường sinh thái, tạođiều kiện thuận lợi cho phát triển lĩnh vực du lịch của địa phương Đây đượcxem như là một chiến lược dài hạn có tầm quan trọng đặc biệt, là bộ phậncấu thành không thể tách rời trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội trên địabàn tỉnh

Vì vậy, để phát huy khả năng phòng hộ, đồng thời góp phần nâng cao giá

trị kinh tế, sinh thái và du lịch cho địa phương thì việc: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàng, xã Cù Vân, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” là hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay.

2 Mục tiêu của đề tài

- Phân tích được một số đặc điểm cấu trúc rừng; đặc điểm lớp cây táisinh dưới tán rừng; tính đa dạng của các quần xã rừng tại khu vực nghiên cứu

- Đánh giá được mức độ tác động của cộng đồng địa phương đối vớitài nguyên rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàng

- Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh và công tác quản lý bảo vệđối với tài nguyên rừng trong khu rừng phòng hộ hồ Phượng Hoàng

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Về mặt khoa học: Bổ sung các dẫn chứng khoa học cho các nhà quản lýđánh giá một cách tổng quát về các chỉ tiêu quản lý, bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ

- Về mặt thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần cho địa

phương tham khảo hoạch định các chính sách bảo vệ và quản lý rừng

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp có tính quy luật của tổ hợp các thành phầncấu tạo nên quần thể thực vật rừng trong không gian và thời gian Cấu trúc rừngbiểu hiện quan hệ sinh thái giữa thực vật rừng với nhau và với các nhân tố môitrường xung quanh gồm: Cấu trúc sinh thái tạo thành loài cây, dạng sống, tầngphiến; cấu trúc hình thái tầng tán rừng; cấu trúc đứng; cấu trúc theo mặt phẳngngang (mật độ và dạng phân bố cây trong quần thể); cấu trúc theo thời gian (theotuổi)

Cấu trúc rừng phản ánh điều kiện sinh thái Cụ thể: Những nơi có điều kiệnmôi trường khắc nghiệt, cấu trúc rừng đơn giản chỉ gồm những loài cây chống chịuđược môi trường đó Nơi có môi trường thuận lợi, cấu trúc rừng phức tạp vàgồm 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 Vùngnhiệt đới như Việt Nam, cấu trúc rừng tự nhiên điển hình là rừng hỗn loài, nhiềutầng, thường xanh quanh năm

Ngay trong một khu vực nhất định như ở sườn đồi, đỉnh đồi và ven khesuối cạn cũng có những kiểu thảm thực vật khác nhau Thậm chí trong một kiểuthảm 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 kiệnsinh thái Theo ITTO (tổ chức gỗ nhiệt đới quốc tế), Quản lý rừng bền vững làquá trình quản lý những lâm phần ổn định nhằm đạt được một hoặc nhiều hơnnhững mục tiêu quản lý rừng đã đề ra một cách rõ ràng, như đảm bảo sản xuấtliên tục những sản phẩm và dịch vụ mong muốn mà không làm giảm đáng kểnhững giá trị di truyền và năng suất tương lai của rừng và không gây ra nhữngtác động không mong muốn đối với môi trường tự nhiên và xã hội

Luận điểm cơ bản của kinh doanh rừng, bảo vệ, bảo tồn rừng nhiệt đới làxây 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 quátrình diễn thế, sinh trưởng và phát triển rừng theo không gian và thời gian.

1.1 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới

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

1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng theo định tính

Theo Nguyễn Văn Trương (1983) [14] thì từ P W Richards, Thái Văn Trừngđến M.Forster, B.Rollet việc nghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên nhiệt đớivẫn dừng lại ở dạng vẽ phẫu đồ đứng Qua phương pháp đó, các tác giả đã cốgắng đem lại cho người đọc một hình tượng đặc sắc của cấu trúc đứng Phươngpháp này tỏ ra hiệu quả, sử dụng rộng rải cho đến nay Nhưng phương pháp nàychưa làm sáng tỏ tính quy luật của nó

Cũng cùng quan điểm này P.W Richards (1952) [25] cho rằng “quần xã thựcvật 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 sắpxếp một cách tự nhiên và hợp lý trong không gian” Theo ông cách sắp xếp đượcxem xét theo hướng thẳng đứng và hướng nằm ngang Từ cách sắp xếp này cóthể 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 điềuchỉnh mật độ cây rừng nhằm đưa rừng phát triển ổn định

Theo G N Baur (1964) [20], rừng mưa là một quần xã kín tán, bao gồmnhững cây gỗ về căn bản là ưa ẩm, thường xanh, có lá rộng, với hai tầng cây gỗ vàcây bụi hoặc nhiều hơn nữa, cùng các tầng phiến có dạng sống khác nhau-cây bòleo và thực vật phụ sinh

Điều này nói lên rừng mưa nhiệt đới có những đặc trưng nhất định vềloài cây gỗ chịu ẩm, nhiều tầng tán và các dạng sống khác rất phức tạp trong một kiểurừng

E.P Odum (1971) [21] đã phân chia sinh thái học thực vật thành sinh tháihọc 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 năngthích

nghi với môi trường được đặc biệt chú ý Ngoài ra mối quan hệ giữa yếu tốsinh thái, sinh trưởng có thể định hướng bằng các phương pháp toán họcthường được mô phỏng, phản ánh các đặc điểm quy luật tương quan phức tạptrong tự nhiên.

Khi đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng G.Kraft (1884) [22] đã chia cây rừngtrong một lâm phần thành 5 cấp sinh trưởng hoặc cấp “ưu thế” và cấp “chènép” Các chỉ tiêu G.Kraft sử dụng là: Vị trí tán cây trong tán rừng (chiều cao), độlớn và hình dạng tán lá, khả năng ra hoa, tình trạng sinh lực…Mỗi chỉ tiêu có một

hệ thống tiêu chuẩn để nhận biết và đánh giá (Stephen và ctv, 1986) Phươngpháp này phản ánh được tình hình phân hóa cây rừng rõ ràng trong các lớpkhông gian, chiều cao của các cấp so với chiều cao trung bình Nhưng giải phápnày chỉ áp dụng cho rừng trồng đồng tuổi có sự cạnh tranh về không gian dinhdưỡng ở cùng loài cây, cùng tuổi Rừng tự nhiên có cấu trúc phức tạp có nhiềuthế hệ tuổi khác nhau nên khó áp dụng Như vậy, các nhà lâm học nêu trên khi

mô tả, nhận xét, đánh giá cấu trúc rừng đều mang tính định tính để nhận biết vềkiểu rừng Từ đó, khuyến cáo các nhà lâm học đều có biện pháp tác động thíchhợp để nâng cao năng xuất rừng

1.1.2 Cấu trúc rừng theo định lượng

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

1.1.2.1 Nghiên cứu quy luật phân bố

Theo Meryer đã xây dựng rừng chuẩn với phương trình hồi quy để tínhtoán cho chu kỳ khai thác ổn định số cây và cấp đường kính; P.W Richards [25]trong quyển “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề cập đến phân bố số cây theo cấpkính, ông cho đó là một phân bố đặc trưng của rừng tự nhiên hỗn loại Trongquyển “hệ sinh thái rừng nhiệt đới” mà FAO xuất bản gần đây tác giả cũng xétphân bố số cây theo các cấp đường kính Theo quan điểm của Richards, Wenk đãnghiên 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 quantrọng để xác lập phương trình hồi quy số cây - đường kính (Nguyễn Văn Trương,1983).

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

F X Schumarcher và Coil, T X (1960) [22] đã sử dụng hàm Weibull để môhình hoá cấu trúc đường kính loài Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm

mũ, Peason, Poisson cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúcrừng

Phân bố cây rừng tư nhiên mà ông xác định đã được kiểm chứng ở rấtnhiều 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 đường kính nhỏ do có nhiềuloài cây khác nhau và nhiều thế hệ cùng tồn tại trong kiểu rừng Nếu xét về mộtloài cây, do đặc tính sinh thái nên lớp cây kế cận (cây nhỏ) bao giờ cũng nhiều hơncác lớp cây lớn do quy luật cạnh tranh không gian dinh dưỡng và đào thải tựnhiên; 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 nhiềuđỉnh do có nhiều thế hệ cùng tồn tại và đặc tính di truyền của một số loài câyrừng chỉ lớn đến một kích cỡ nhất định nào đó sẽ không lớn nữa Đồng thời, việcphân bố nhiều đỉnh cũng là kết quả của việc khai thác chọn không đúng quy tắc đểlại

1.1.2.2 Nghiên cứu về khả năng tái sinh

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng đượcxác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểmphân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng cây gỗ

đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (P.W Richards, 1952; G.N Baur, 1964) [24];[20] Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây cógiá trị nên trong thực tiễn người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhấtđịnh

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ítđược quan tâm nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiệnrừng ít nhiều đã bị biến đổi J Van Steenis (1965) [27] đã nghiên cứu hai đặcđiểm 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 vệt của các loài cây ưa sáng.

G N Baur (1964) [20] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung

và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiêncứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên

Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng

Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấymẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) với diện tích ô đo đếm thôngthường từ 1 đến 4 m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng

số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Để giảm sai

số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp

“ điều tra chẩn đoán ” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theogiai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau

Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú

ý là công trình nghiên cứu của P.W Richards (1952) [25], Bernard Rollet (1974) tổngkết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: Trongcác ô có kích thước nhỏ (1 m x 1 m; 1 m x 1,5 m) cây tái sinh tự nhiên có dạngphân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệuthu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừngnhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, cáctác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski(1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung

có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề racần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng (dẫn theo NguyễnDuy Chuyên, 1995) [2]

Tác Lamprecht.H (1989) [23] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài câytrong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành cácnhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng Các tác giảnghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương phápnày và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúcrừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [21]

Odum E P (1971) [21] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới600m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầngriêng biệt nào cả.

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi quathu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt

đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán,đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kémnên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâmphần thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trongđiều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967;Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002) [15]

Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giảnghiên cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia vàVenezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầuđến rừng thành thục Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệcác loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh,thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vựcđó

Tóm lại, cây rừng thường tái sinh khi gặp điều kiện thuận lợi của các yếu tốmôi trường, hạt có khả năng nảy mần khi đủ điều kiện ánh sáng, hạt tiếp đất…

Nắm bắt, hiểu rõ và vận dụng những hiểu biết về quy luật tái sinh là để xâydựng các biện pháp lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững

1.2 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam

Rừng hỗn loại lá rộng 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 giảquan tâm từ đầu thế kỷ 20

1.2.1 Nghiên cứu phân bố cây rừng

Thảm thực rừng Việt Nam cũng hội tụ các luồng di cư thực vật từ nhiềuhướng Từ hướng Nam lên có luồng các nhân tố Malaysia-Indonesia Luồng di cư

từ phía Bắc xuống là luồng các nhân tố Vân Nam - Qúy Châu, hướng Tây và TâyNam là luồng các yếu tố ấn Độ - Miến Điện Trên nền tảng quan điểm sinh tháiphát sinh, Thái Văn Trừng (1971) [17] đã xây dựng hệ thống phân loại và lậpbản đồ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam Dưới đây tóm lược các kiểu thảmthực vật rừng chủ yếu:

1 Kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới phân bố ở Quảng Ninh,Lạng Sơn, Vĩnh Phú (cũ), Hà Giang, Thừa Thiên, Đà Nẵng

2 Kiểu rừng kín nửa rụng lá, ẩm nhiệt đới phân bố ở Ba Chẽ (Quảng Ninh),

an Châu, Biển Động (Bắc Giang), Bến Chuông (Thanh Hóa), Qùy Châu (Nghệ An)

3 Kiểu rừng kín rụng lá hơi ẩm nhiệt đới phân bố ở Nghệ An, Bắc Giang, Đăk Lăk, Đồng Nai

4 Kiểu rừng kín hơi khô nhiệt đới phân bố ở Đồng Tháp Mười, U Minh, Quảng Bình (trên các loại đất phèn và đất cát)

5 Kiểu rừng thưa cây lá rộng hơi khô nhiệt đới, phân bố ở Tây Nguyên,Mường Xén, Con Cuông, Cò Nòi Kiểu này hình thành trên điều kiện mùa khô kéodài, khắc nghiệt

6 Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô nhiệt đới phân bố ở Quảng Yên, Hoàng Mai, Bố Trạch

7 Kiểu trảng cây to, cây bụi, cỏ cao, khô nhiệt đới phân bố tập trung ở Phan Rang, Phan Thiết, Cheo Reo, Đăk Lăk, Mường Xén, An Châu, Tây Bắc

8 Truông bụi gai hạn nhiệt đới phân bố ở vùng khô kiệt Phan Rang, Phan Thiết

9 Rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp

10 Rừng kín hỗn hợp cây lá rộng lá kim ẩm á nhiệt đới núi thấp

11 Kiểu rừng kín cây lá kim ẩm ôn đới núi cao hơn 1800 m Điển hình là rừng kín Pơ Mu ở Fanxipan, Thông nàng, Thông ba lá ở Đà Lạt

12 Kiểu rừng thưa cây lá kim hơi khô á nhiệt đới núi thấp phân bố ở MộcChâu, Yên Châu, Đà Lạt

13 Kiểu quần hệ khô vùng cao Kiểu này gồm các rú cây nhỡ, rừng rụng lá, rừng lá cứng khô ròn và trảng cỏ cao, trảng cỏ thấp trên đất xấu nông cạn

14 Kiểu quần hệ lạnh vùng cao phân bố trên các đỉnh núi cao Fanxipan, Tây

Côn Lĩnh, Chư Yang Sin (Theo Tổng Cục Lâm nghiệp)

Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lưu ý ở nước ta là của NguyễnVăn Trương (1983) [14] Trong quyển “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loại”, xuấtbản năm 1983, tác giả đã dày công nghiên cứu: cấu trúc đứng của rừng tựnhiên nhiệt đới, cấu trúc thân cây theo cấp đường kính, cấu trúc thân cây vàtổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài cây gỗ…từ đó đưa rakết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng nhằm vừa cung cấp gỗ vừanuôi dưỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền vững ở nước ta.

Trong nghiên cứu cấu trúc đứng, Nguyễn Văn Trương đã chia chiều cao câyrừng 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 có nhận xét:tuy diện tích tán cây lớp dưới thường nhỏ hơn lớp trên kế tiếp nhưng tổng tán thìrất nhiều đã làm cho diện tích tán lớp dưới cũng rất lớn đã làm cho ánh sáng nănglượng mặt trời xuống dưới thấp làm cho cây phát triển kém Để đảm bảo chorừng phát triển liên tục trong điều kiện đào thải thì số lượng cây lớp dưới phảinhiều hơn lớp trên

Trong lớp cây dày đặc này cũng có cây già, riêng của nó và những cây trẻđang 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 đểthay 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 bốbằng các hàm tương quan cụ thể, sau đó xây dựng mô hình rừng có cấu trúcchuẩn

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) [15] đến Forster, Rollet chỉ dừng lại ở dạng vẽ phẫu đồ Họ đã đưa ra môhình đặc sắc của cấu trúc đứng, nhưng chưa làm rõ quy luật của nó Từ biểu diễnquy luật tự nhiên của rừng bằng định lượng theo mô hình tương quan toán họcphù 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.

Tiếp theo, Phùng Ngọc Lan (1996) [8] cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổhợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian vàthời gian cấu trúc rừng bao gồm cả về sinh thái lẫn hình thái quần thể thực vật.Nghiên cứu cấu trúc rừng là nội dung quan trọng để phục vụ cho việc áp dụng cácgiải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh rừng lâu dài.

Trần Văn Con (1991) [1] 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 từtrái sang phải Đây là cơ sở để đề tài áp dụng hàm này trong việc nghiên cứu vềquy luật phân bố cấu trúc rừng của khu vực nghiên cứu

Tương tự nhận định trên, Lê Cảnh Nam (2007) [10], khi tiến hành nghiên

cứu đặc điểm sinh học của loài thông hai lá dẹt (Pinus krempfii) tại lâm phần thuộc

quyền quản lý của VQG Bi doup - Núi Bà tỉnh Lâm Đồng như sau: phân bố số câytheo cấp kính cho thấy số cây tập trung nhiều nhất ở cấp kính từ 45 cm - 85 cm,

số cây ở cấp kính 15 cm là 50 cây và giảm xuống còn 37 cây ở cấp kính 35 cmtrong khi đó theo lý thuyết thì ở cấp kính 15 thì số lượng cá thể trong lâm phần

là 120 cây, điều này cho thấy thế hệ kế cận của loài là đang ở mức độ đáng longại nhưng không đến mức nguy cấp như các nhận định trước đây Ở rừng nhiệtđới nói chung khi bị tác động ở cấp kính càng nhỏ thì số lượng cá thể càng cao đểđảm bảo sự kế tục của các thế hệ cây rừng và bảo đảm sự ổn định quần thể thực vậtrừng theo thời gian

1.2.2 Nghiên cứu tái sinh

Rừng Việt Nam bị tác động rất khác nhau về cường độ như: Khai thác lấy gỗtrái phép, khai thác chọn không đúng quy trình, phát rừng làm nương rẫy… nênkhả năng tái sinh bị xáo trộn lớn Theo Thái Văn Trừng (1978) [17] khi nghiên cứu

về thảm thực vật rừng Việt Nam đã kết luận ánh sáng là nhân tố sinh thái khốngchế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng Nếu cácđiều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, ẩm độ dưới tán rừng thayđổi thì tổ hợp của các cây tái sinh không có biến đổi lớn và cũng không diễn thếmột cách tuần hoàn trong không gian và theo thời gian mà diễn thế theophương thức tái sinh có quy luật nhân quả giữa thực vật và môi trường

Do đó, có thể nói rằng tái sinh rừng phụ thuộc nhiều vào nhân tố sinh thái

là ánh sáng chiếu xuống tán rừng Các nhân tố nhiệt độ, ẩm độ không ảnh hưởngnhiều nhưng nó cũng là nguyên nhân để cây tái sinh phát triển: Nơi ẩm, đất tốtthì cây tái sinh phát triển tốt Nhưng cách thức tái sinh liên tục dưới tán rừngkhông phải là cách tái sinh duy nhất và cách thức đó chỉ thích hợp với các loàicây chịu bóng Trong rừng mưa nhiệt đới còn có một cách tái sinh nữa cũng rấtphổ biến đó là cách tái sinh từng vệt Trong rừng nguyên sinh già, nhiều cá thể câyquá già cỗi tàn rụi và chết đi, đã để lại nhiều lỗ trống lớn trong rừng Như cơnbão năm 1986, đã làm đổ gãy ở rừng Cúc Phương hàng trăm cây cổ thụ Nhữngloài cây mọc lên tiên phong trong các lỗ trống này không chỉ có những loài câysẵn có trong thành phần của xã hợp cũ Một số loài cây không hề có cây mạ, câycon dưới tán rừng có thể xuất hiện những lỗ trống được mở ra do cây gẫy đổ đúngvào mùa quả, hạt hoặc do hạt giống được lưu tồn, nhưng đặc biệt là thấy xuấthiện mà không phải ít những cây ưa sáng mọc nhanh, gỗ trắng mềm, đời sốngngắn, không có mặt ở các tầng trên Có những chim chóc, côn trùng, một tác nhântruyền giống nào đó đã đưa hạt giống từ xa đến chiếm lĩnh vị trí, rồi mãi về sau

có sự che bóng của những cây tiên phong này thì cây mạ và những cây con củanhững loài cây lớn sống ở tầng trên mới tái sinh dần dần Khi vượt khỏi tán củacác cành cây tiên phong thì những cây mọc sau này sẽ tiêu diệt những cây tiênphong bằng cách khống chế ánh sáng ở tầng trên làm cho những cây tiên phongtàn rụi, kết thúc đời sống ngắn ngủi, tạo điều kiện thuận lợi cho cây con củanhiều loài cây đã tái sinh chỉ chờ cơ hội để vươn lên

Vì vậy, ánh sáng, ẩm độ nhiệt độ ảnh hưởng đến mật độ tái sinh và khảnăng phát triển của cây tái sinh Những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiêncho từng đối tượng rừng cụ thể là hết sức quan trọng để đề xuất biện pháp kỹthuật kịp thời, đúng đắn nhằm duy trì phát triển rừng cho tương lai

Lương Thị Thanh Huyền (2009) [5] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và táisinh tự nhiên trong một số trạng thái thảm thực vật thứ sinh tại vùng đầu nguồn

Hồ Thác Bà, tỉnh Yên Bái xác định mật độ cây tái sinh ở thảm thực vật phục hồisau nương rẫy đều chủ yếu tập trung nhiều (2.135-2.985 cây/ha) ở cấp chiều cao I(0-20 cm) và giảm dần ở các cấp chiều cao cao hơn Mật độ cây tái sinh thấpnhất (612- 875 cây/ha) ở cấp chiều cao V (101 - 130 cm)

Phân bố số cây tái sinh trong rừng tự nhiên tuân theo quy luật phân bốngẫu nhiên và giảm dần khi chiều cao tăng lên.

Tái sinh rừng là một quá trình phức tạp, nghiên cứu nó là cần thiết, vừa có

ý nghĩa cả về lý luận và cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuậtlâm sinh nhằm xúc tiến tái sinh rừng theo hướng sử dụng rừng bền vững

1.2.3 Nghiên cứu các chỉ số về cấu trúc rừng

1.2.3.1 Cấu trúc tổ thành loài

Theo Daniel Marmillod tổ thành loài cây sử dụng công thức: IV%= (N% + G

%)/2 (trong đó: N% là tỷ lệ phần trăm về mật độ, G% là tỷ lệ phần trăm tiết diệnngang của một loài nào đó) Cũng theo Daniel Marmillod, những loài cây có IV ≥5% mới có ý nghĩa thực sự về mặt sinh thái trong lâm phần Thái Văn Trừng (1978)thì trong một lâm phần nhóm loài cây nào đó được coi là ưu thế, cần tính VIcủa những loài có trị số này lớn hơn 5% xếp từ cao xuống thấp và dừng lại khitổng VI đạt 50% Với Công thức này dễ sử dụng và đã được nhiều nhà nghiên cứulâm học dùng để tính tổ thành loài

Việc nghiên cứu tổ thành loài cây cũng là cơ sở để phân chia các quần xã,

ưu hợp thực vật thân gỗ gồm hai cách phân chia như sau:

+ Phân chia các ưu hợp rừng Sarukhan (1978) đã sử dụng chỉ số IVI, chỉ sốnày đã được Curtis và McIntosh (1950) đề xuất và được gọi là chỉ số mức độ quantrọng (Importance Value Index = I.V.) Những loài cây có chỉ số IVI > 5% là nhữngloài có ý nghĩa về mặt sinh thái Lấy từ 1-5 loài hay nhóm loài cây ưu thế có I.V.lớn nhất (xếp thứ tự từ lớn đến nhỏ) có tổng I.V chiếm 50% trở lên để đặt têncho các ưu hợp thực vật rừng Chỉ số này áp dụng tốt cho việc nghiên cứu rừngnhiều tầng, cây gỗ có đường kính lớn

+ Phân chia quần hợp, ưu hợp theo Thái Văn Trừng (1970) [17]: Lấy tổthành loài cây N% hay chi ưu thế để phân chia các chỉ tiêu: Quần hợp: Có độ ưuthế tuyệt đối số cá thể 1-2 loài (hoặc chi) chiếm trên 90% số các thể của loài trongtầng lập quần (tầng A) trên đơn vị diện tích điều tra Ưu hợp: số cá thể của dưới

10 loài (hoặc chi) chiếm từ 40-50% trở lên tổng số cá thể của lập quần (tầng A)trên đơn vị diện tích điều tra (cá thể mỗi loài chiếm chiếm 4-5%) Cách phân chianày áp dụng cho rừng có đường kính nhỏ, trên một diện tích hẹp

Theo Lê quốc Huy (2005) [3] chỉ số giá trị quan trọng (Importance ValueIndex - IVI) được các tác giả Curtis & Mclntosh (1950); Phillips (1959); Mishra(1968) áp dụng để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa cácloài trong một quần thể thực vật Chỉ số IVI biểu thị tốt hơn, toàn diện hơn chocác tính chất tương đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật

độ, tần xuất, độ ưu thế, Chỉ số IVI của mỗi loài được tính bằng một trong 2 côngthức sau đây:

1 IVI = RD + RF + RC (Rastogi, 1999 và Sharma, 2003)

2 IVI = RD + RF + RBA (Mishra, 1968)

Trong đó: RD là mật độ tương đối, RF là tần xuất xuất hiện tương đối, RC là

độ tàn che tương đối và RBA là tổng tiết diện thân tương đối của mỗi loài Chỉ sốIVI của một loài đạt giá trị tối đa là 300 khi hiện trường nghiên cứu chỉ có duy nhấtloài cây đó

1.2.3.2 Nghiên cứu đa dạng thực vật thân gỗ

Tính đa dạng sinh học của một hệ sinh thái tiêu biểu hay một vùng lãnhthổ nào đó đều được biểu hiện trong các phạm trù khác nhau Trước hết là sự đadạng Các taxon (ngành, lớp, họ chi, loài,…); sau đó là sự đa dạng trong cấu trúccủa hệ sinh thái, mối quan hệ tương hỗ giữa các quần hệ, quần xã tạo nên sự cânbằng sinh thái bền vững, tồn tại một các tự nhiên

Khi nghiên cứu về thảm thực vật một số tác giả đã tiến hành phân tíchđịnh lượng các chỉ số đa dạng sinh học Cụ thể, khi nghiên cứu đa dạng sinh họcrừng Cần Giờ- thành phố Hồ Chí Minh Viên Ngọc Nam (2008) đã dùng các chỉ số:chỉ số phong phú Margalef - d; chỉ số đồng đều Piejoue- J’; chỉ số ưu thế Simpson -D; chỉ số đa dạng Shannon - H’ và chỉ số Caswell (V)… để đánh giá

Các chỉ số này đã cung cấp một lượng lớn thông tin về thành phần loài, loàihiếm, loài phổ biến và khả năng thích nghi Định lượng theo cách này là hết sứcquan trọng cho công tác bảo vệ rừng hiện nay

Đánh giá đa dạng sinh học thực vật rừng đặc dụng Hương Sơn Vùng nghiêncứu, đã tiến hành điều tra 28 ô tiêu chuẩn phân bố ngẫu nhiên, mỗi ô diệntích 500m2 Tiến hành đo đếm các thông tin sau: loài, số lượng loài thực vật cho

cây gỗ, cây bụi và cây thân thảo; số lượng cá thể của mỗi loài; đường kính củamỗi cá thể;

độ tàn che của tổng số các cá thể tính riêng cho mỗi loài trong mỗi ô tiêu chuẩn (Hoàng Việt Anh và ctv, 2008).

Theo Viên Ngọc Nam và ctv (2014) [11] để đánh giá đa dạng sinh học loàigiữa các khu vực, dùng các chỉ số:

+ Đa dạng sinh học alpha : Liên quan đến thông tin thành phần số lượng loài

của một khu vực, hiện trường nghiên cứu cụ thể, chẳng hạn như một ô tiêu chuẩn

là 20m x50m (quadrat)

+ Đa dạng sinh học beta: mô tả cho biết sự khác nhau về thành phầnloài giữa 2 hiện trường nghiên cứu gần kề dọc theo một lát cắt; chỉ số betathấp khi thành phần loài của 2 hiện truờng nghiên cứu có tính tương đồng cao vàngược lại Giá trị này đạt tối đa khi giữa 2 hiện trường nghiên cứu không hề cóchung một loài xuất hiện (tương đồng là zero)

+ Đa dạng sinh học gamma: được định nghĩa là mức độ gặp một loài bổxung khi thay đổi địa lý trong các khu vực khác nhau của một kiểu cư trú Đadạng này cho biết sự khác nhau về thành phần loài và các chỉ số đa dạng sinh họccủa 2 khu hệ sinh sống/cư trú lớn cách xa/ gần kề nhau

Như vậy, đa dạng sinh học rừng bao gồm không chỉ là cây mà còn vô số loàithực vật, động vật và vi sinh vật sống trong các khu vực có rừng và sự đa dạng ditruyền có liên quan của chúng

Nhận xét chung về tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu cấu trúc rừng của các kiểu rừng là công việc hết sức phức tạp Ởnước ta nghiên cứu về cấu trúc rừng mới được chú trọng từ thế kỷ 20 ThờiPháp thuộc Việc Nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu do các nhà lâm học ngườiPháp

Từ các công trình đã đề cập ở trên là cơ sở và định hướng cho côngtác nghiên cứu về lâm nghiệp của Việt Nam sau này Từ sau năm 1960 nước ta

đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài đã để lại một nguồn

dữ liệu vô cùng quý giá cho đọc giả trong sản xuất lâm nghiệp, quản lý sử dụngrừng Các tác giả tiêu biểu như: Đồng Sĩ Hiền (1974), Thái Văn Trừng (1978) [17],Nguyễn Văn Trương (1983) [13]…

Cùng với phát triển của khoa học công nghệ thông tin, nhiều tác giả đãtiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quy luật tương quan, mô hình hóa các phân

bố thực

nghiệm để tìm ra một phương trình phù hợp nhất cho từng kiểu rừng và đãđịnh lượng được tương đối chính xác một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừngnghiên cứu Đồng thời, các tác giả đã nghiên cứu và đưa ra hệ thống phân chiakiểu rừng nhằm hiểu biết, nhận thức đầy đủ về bản chất của một kiểu rừngthuộc một khu vực hay một lãnh thổ nhằm tối ưu hóa các điều kiện hình thànhrừng bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh (trồng rừng, nuôi dưỡng, sử dụngrừng, phục hồi, bảo vệ, bảo tồn…) để nâng cao hiệu quả, chất lượng của rừng.

Về lĩnh vực lâm nghiệp, quan trọng nhất là các công trình nghiên cứu củaThái Văn Trừng (1963, 1973) [17] và Nguyễn Văn Trương (1983) [13]

Trên cơ sở phân chia trạng thái rừng của Loschau, năm 1984 Bộ Lâm nghiệp(nay là Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn) đã cải tiến, mở rộng và banhành hệ thống phân loại (gọi tắt QPN 6- 84) để áp dụng rộng rải trên toàn quốc

và sử dụng cho đến nay

Với nhu cầu kinh doanh rừng ngày càng cao hơn, việc phân chia nhỏ cáckiểu rừng cần phải có độ chính xác Nhiệm vụ của đề tài được đặt ra là ngoài việcxác định các định tính, phải nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc rừng như: cấu trúcloài, sự đa dạng loài, khả năng thích nghi của rừng qua nghiên cứu các quy luậtphân bố và tình hình tái sinh dưới tán rừng… Từ đó phát hiện, cung cấp dữ liệutối ưu về định tính, định lượng của các chỉ tiêu sinh trưởng làm cơ sở đề xuấtcải tiến, xây dựng các giải pháp quản lý bảo vệ, kinh doanh, bảo tồn rừng có hiệuquả

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.3.1 Các yếu tố về kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội vực nghiên cứu

1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên

a) Vị trí địa lý

Xã Cù Vân là một xã miền núi, nằm về phía Đông Nam của huyện Đại Từ,cách trung tâm huyện khoảng 10 km, có vị trí địa lý tiếp giáp với các xã sau:

+ Phía Đông giáp xã Cổ Lũng - huyện Phú Lương

+ Phía Tây giáp xã Hà Thượng và xã Tân Thái huyện Đại Từ

+ Phía Nam giáp xã An Khánh - huyện Đại Từ và xã Phúc Xuân - TP Thái Nguyên

+ Phía Bắc giáp xã Phục Linh - huyện Đại Từ và TT Giang Tiên - huyệnPhú Lương.

b) Diện tích tự nhiên

Tổng diện tích tự nhiên của xã 1.568,0ha, trong đó diện tích đất nôngnghiệp 1.264,07ha, diện tích đất trồng lúa 274,34ha, diện tích đất lâm nghiệp716,14ha

c) Địa hình, khí hậu, thủy văn

* Địa hình: Xã Cù Vân chủ yếu là đất bằng và đồi núi bát úp, dân cư xen kẽ

* Khí hậu: Cù Vân mang đặc điểm chung của khí hậu vùng miền núi phíaBắc hằng năm chia hai mùa rõ rệt

- Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm và mưa nhiều

- Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, gió đông Bắc chiếm ưuthế, lượng mưa ít, thời tiết hanh và khô

- Đặc trưng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thể hiện rõ qua các chỉ số: Nhiệt

độ trung bình hằng năm khoảng 22,80C Lượng mưa phân bố không đều có chênhlệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô Về mùa mưa lượng mưa lớn, chiếm tới gần70% tổng lượng mưa trong năm Độ ẩm trung bình cả năm là 85%, ẩm độ caonhất vào tháng 6, 7, 8 Độ ẩm thấp nhất vào tháng 11, 12 hàng năm

* Thuỷ văn

Mặt nước: Đất có mặt nước chuyên dùng, sông suối, ao hồ 78,18 ha.Diện tích có khả năng nuôi trồng thuỷ sản trên địa bàn xã với tổng diện tích60.09ha, diện tích đang sử dụng nuôi trồng thủy sản 15 ha

Trên địa bàn xã có 01 hồ Phượng Hoàng và 5 hồ đầm (Gồm: Đầm Đồng Đa;Đầm Đá Giàn; Đầm Nhà Thờ; Đầm Bãi Chè; Đầm Bãi Nha) Các hồ đầm trên địabàn cơ bản đã đáp ứng yêu cầu tưới, tiêu cho sản xuất và cấp nước sinh hoạt,phòng chống bão lũ

1.3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

a) Dân số

Xã Cù Vân có 1.920 hộ và 6.329 khẩu được phân bổ thành 13 xóm, trong đó

có dân tộc 5 anh em sinh sống gồm: Kinh, Tày, Nùng, Dao, Sán Dìu Người dân trong

xã chủ yếu làm nông nghiệp, dân số trong độ tuổi lao động khoảng: 3.584 người,chiếm khoảng 56.62% dân số xã Trong đó (Nam 1.881 người; nữ 1.703 người)

- Cơ cấu lao động:

+ Nông, lâm, ngư nghiêp 76%

+ Dịch vụ, thương mại 10,5%

+ Công nghiệp, xây dựng, giao thông 13,5%

- Số lao động đi làm việc ngoài xã 226 người, số lao động đang làm việc ởnước ngoài 74 người chiếm tỷ lệ 2,06% Còn lại làm việc tại địa phương và các cơquan đơn vị hành chính và doanh nghiệp trên địa bàn

- Tỷ lệ lao động có việc làm thường xuyên ổn định trên 93,8%

1.3.1.3 Kinh tế nông nghiệp

Trong sản xuất nông, lâm nghiệp, xã xác định trồng cây lúa nước và trồngrừng sản xuất là trọng tâm để phát triển kinh tế, trong những năm qua sảnxuất nông, lâm nghiệp thủy sản xã Cù Vân có những bước phát triển khá toàndiện; năm 2016 giá trị sản xuất trên 01 ha đất trồng trọt đạt 65 triệu đồng/01

ha, sản lượng lương thực đạt 2.940,5 tấn, sản lượng chè búp tươi đạt 511,77 tấn

* Sản xuất lúa: Tổng diện tích gieo cấy hằng năm 488,4 ha năng suất 56,05tạ/ha, sản lượng 2737,2 tấn

* Các loại cây màu: Ngô 47,5 ha, năng suất đạt 42,8 tạ/ha, sản lượngđạt 203,3 tấn; khoai lang 38 ha, năng suất 75,1 tạ/ha, sản lượng 285,4 tấn; lạc

17 ha, năng suất 15,9 tạ/ha; sản lượng 27,1 tấn; đậu các loại 4 ha, năng suất 13,0tạ/ha, sản lượng 5,2 tấn; rau 63,4 ha năng suất 119,8 tạ/ha, sản lượng 759,7

* Cây chè: Diện tích chè tương đối ổn định qua các năm, trong nhữngnăm qua đã tập trung triển khai đưa các giống chè mới, có năng suất chất lượngcao vào sản xuất; cải tạo giống bằng cách trồng thay thế các giống chè trung dubằng các giống chè mới; do chỉ đạo, đầu tư đúng hướng, năng suất, sản lượngchè hằng năm tăng nhanh Năm 2016 diện tích chè đạt 55,03 ha, sản lượng511,77 tấn trong đó diện tích chè giống mới 4,33 ha

* Lâm nghiệp: Tổng diện tích rừng toàn xã hiện nay 718,79 ha Trong đórừng phòng hộ là 330,78 ha, rừng sản xuất 388,01 ha Năm 2016 diện tích trồngcây phân tán, trồng rừng tập trung 30,8 ha, công tác quản lý bảo vệ rừng đượctriển khai thực hiện tốt, hàng năm cán bộ kiểm lâm địa bàn thuộc hạt Kiểm lâmhuyện Đại Từ đã tham mưu cho lãnh đạo UBND xã làm tốt công tác quản lý, tuyêntruyền bảo vệ rừng, không để xảy ra cháy rừng, các vụ vi pham lâm luật hàng nămđều giảm.

* Thủy sản: Diện tích nuôi trồng thủy sản trên địa bàn xã với tổng diện tích

15 ha, chủ yếu là các ao đầm nhỏ nằm xen kẽ, rải rác tại các xóm trên địa bàn

xã, sản lượng thủy sản năm 2015 đạt 24 tấn

* Chăn nuôi: Theo thống kê năm 2015, đàn trâu có 472 con, đàn bò có

20 con, đàn lợn có 2.438 con, đàn gia cầm có 42.121 con Số hộ chăn nuôi theoquy mô trang trại tăng, nhiều giống vật nuôi mới được đưa vào sản xuất, như lợnhướng nạc

1.3.1.4 Tài nguyên

a) Tài nguyên đất:

Xã Cù Vân có tổng diện tích tự nhiên là 1.568,0ha, trong đó:

+ Đất nông nghiệp: 1.264,07ha chiếm 80.62%

+ Đất phi nông nghiệp: 228,55ha chiếm 14,58%

+ Đất chưa sử dụng: 11,29ha chiếm 0.72%

+ Đất ở nông thôn: 64,09ha chiếm 4.09%

b) Tài nguyên rừng: Tổng diện tích rừng toàn xã 716,14 ha (chiếm 45,7%diện tích đất tự nhiên), trong đó: Diện tích quy hoạch cho rừng phòng hộ 330,78

ha, loài cây chủ yếu là các loài Giẻ, Trám, Trâm, Ràng Ràng , đây là hệ sinh tháirừng nhiệt đới tự nhiên rất đa dạng, phong phú và có giá trị cao về công tác bảotồn và phòng hộ, có tầm quan trọng tạo nguồn sinh thuỷ cho hồ Phượng Hoàng;rừng sản xuất là 385,36 ha, diện tích rừng chủ yếu hiện nay là rừng trồng với câytrồng chính là keo và một số các loại cây gỗ khác

c) Tài nguyên nước: Đất có mặt nước chuyên dùng, sông suối, ao hồ 78,18

ha Diện tích có khả năng nuôi trồng thuỷ sản trên địa bàn xã với tổng diện tích60.09ha, diện tích đang sử dụng nuôi trồng thủy sản 15 ha

d) Tài nguyên khoáng sản: Trên địa bàn có các loại khoáng sản gồm: Than;Sắt; Thiếc; Đá Cát kết Tuy nhiên các loại khoáng sản trữ lượng không lớn Hiện

một số loại khoáng sản đã được đưa vào khai thác (mỏ đá cát kết DT: 72,5ha, Than Suối Huyền DT: 3,04ha; Mỏ sắt xóm 10 DT: 20,6ha).

đ) Đánh giá sơ bộ về tiềm năng phát triển rừng, tài nguyên đất, nước vớisản xuất nông nghiệp, công nghiệp và phục vụ dân sinh: Xã Cù Vân có diện tíchrừng tương đối lớn trong đó có rừng tự nhiên 330,78ha và rừng trồng 385,36ha.Đất đai tương đối bằng phẳng, màu mỡ, nguồn nước dồi dào phong phú, tàinguyên khoáng sản là những yếu tố rất thuận lợi cho Cù Vân phát triển nông lâmnghiệp, phát triển tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ thương mại, phát triển du lịchtrong tương lai

1.3.2 Thực trạng cơ sở hạ tầng

1.3.2.1 Giao thông

* Đường bộ: Tổng số đường giao thông của xã dài 46,59km, có đường quốc

lộ 37 chạy qua trung tâm xã, có các tuyến đường nối với các xã liền kề Hệ thốnggiao thông trên địa bàn xã đã tạo điều kiện thuận lợi nhu cầu vận chuyển và đilại của nhân dân trên địa bàn Tuy nhiên mới có một số đoạn đã được cứnghóa, các tuyến đường vẫn chủ yếu là đường đất, mặt đường nhỏ hẹp gây khó khăncho việc vận chuyển và đi lại của nhân dân

* Đường giao thông nội đồng: Hiện trên địa bàn xã có 8 tuyến đườngnội đồng với tổng chiều dài 5,53km, toàn bộ là đường đất

* Cầu, cống giao thông: Tổng số cầu trên địa bàn xã gồm 12 cầu: Trong đó:

Cầu nằm trên tuyến đường QL 37 gồm 4 cầu (Cầu Tây; cầu Rùm, cầu Chảy,cầu Khe lạnh

Cầu nằm trên tuyến đường liên xã gồm 5 cầu: Cầu Thanh Trà, cầu Đát Ma,cầu Thông, cầu ông Lực, cầu Suối Huyền

Cầu nằm trên tuyến đường liên xóm gồm 3 cầu: cầu Đạng Nội, cầu xómKhuyến, cầu Đồng Kê

* Đường sắt: Tuyến đường từ Mỏ than Núi Hồng về Ga Quán Triều chạy quađịa bàn xã Cù Vân với tổng chiều dài 3km

1.3.2.2 Thủy lợi

Trên địa bàn xã có 01 hồ Phượng Hoàng và 5 hồ đầm (Gồm: Đầm Đồng Đa;Đầm Đá Giàn; Đầm Nhà Thờ; Đầm Bãi Chè; Đầm Bãi Nha

Hiện trạng kênh mương nội đồng xã quản lý.

+ Số km kênh mương hiện có: 37,0 km

+ Trong đó đã kiên cố hoá: 22,4km, tỷ lệ 60,54%

+ Số km mương cần kiên cố hoá: 14,6km

- Hồ Phượng Hoàng do trạm khai thác Thủy lợi huyện quản lý, 5 hồ đầm dohợp tác dịch vụ nông nghiệp quản lý Hệ thống kênh mương nội đồng đượcgiao cho các xóm trực tiếp quản lý Công tác duy tu, bảo dưỡng và vận hành cáccông trình thủy lợi, quản lý môi trường nguồn nước được đảm bảo, không đểxảy ra ô nhiễm nguồn nước

1.3.2.3 Y tế

- Tỷ lệ người dân tham gia các hình thức BHYT 75.6%.

- Trạm Y tế xã gồm 01 nhà 2 tầng với diện tích 1.477m2, 12 phòng, 05giường bệnh, được xây dựng năm 2009 Trạm Y tế xã được Bộ Y tế công nhận đạtchuẩn Quốc gia

- Công tác vệ sinh an toàn thực phẩm trên địa bàn xã được triển khai,kiểm tra, giám sát chặt chẽ chưa có trường hợp nào bị ngộ độc thực phẩm

1.3.2.4 Văn hóa

- Phong trào “Toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa ở khu dân

cư” luôn được cấp ủy, chính quyền phối hợp với UBMTTQ xã thường xuyên phátđộng, phong trào luôn được nhân dân hưởng ứng tham gia đồng tình ủng hộ Năm

2016 có

1.258 hộ gia đình đạt GĐVH, 9 khu dân cư đạt khu dân cư tiên tiến

- Toàn xã có tổng 13 xóm, trong đó có 7 xóm đạt tiêu chuẩn Làng văn hóa

(Xóm 2, xóm 4, xóm 6, xóm 5, xóm 7, xóm 12, xóm 14) đạt 53,8%

1.3.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của xã

1.3.3.1 Những tiềm năng, lợi thế

a) Tiềm năng phát triển nông lâm nghiệp thủy sản

Xét về điều kiện tự nhiên địa hình, khí hậu, thời tiết, thổ nhưỡng vànguồn nước, xã Cù Vân rất thuận lợi cho phát triển nông, lâm nghiệp, đặc biệt làphát triển trồng lúa, trồng rừng, phát triển chăn nuôi thuỷ sản, kết hợp với pháttriển du lịch cộng đồng, du lịch sinh thái

b) Tiềm năng phát triển công nghiệp

Trên cơ sở các điều kiện cho thấy, xã Cù Vân hội tụ nhiều điều kiện cho pháttriển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp Trên địa bàn xã đang triển khai dự án

để khai thác Than tại khu vực xóm 11, với quy mô diện tích để khai thác là 3,04ha

Mỏ đá Cát Kết tại khu vực xóm 7 với quy mô diện tích để khai thác là 72,5ha MỏSắt tại khu vực xóm 10, với quy mô diện tích để khai thác là 20,6 ha Mỏ Thiếcđông núi pháo gồm 3 khu vực với tổng diện tích 83ha thuộc xóm 12, xóm 13 vớiquy mô diện tích để khai thác là 83ha Đây là những khu vực có trữ lượng khoángsản tương đối lớn, đang được nhà nước quan tâm và đầu tư trong giai đoạn tới.c) Tiềm năng phát triển khu dân cư

Cù vân là xã nằm giữa hai cụm công nghiệp lớn đó là khu khai thác chế biếnkhoáng sản Núi Pháo và cụm công nghiệp An Khánh Ngoài ra theo Nghị Quyết củaĐảng bộ tỉnh Thái Nguyên năm 2016 xã Cù Vân được nâng cấp trở thành Thị trấn

Cù Vân do vậy sẽ có một bộ phận cư dân chuyển đến sinh sống trên địa bàn xã.d) Tiềm năng phát triển du lịch và dịch vụ

- Tiềm năng về du lịch: Xã Cù Vân có điều kiện rất thuận lợi về mặt phát triển

du lịch, có hồ Phượng Hoàng diện tích khoảng 31,8ha nằm giữa rừng phòng hộ.Đây là điểm phát triển du lịch khá lý tưởng để phục vụ nhân dân trong xã và các dukhách thập phương Ngoài ra trên địa bàn còn có các khu di tích lịch sử văn hóa

đã được UBND tỉnh Thái Nguyên xếp hạng như Đền Bãi Chè và Đình xóm Đình,khu di tích Đình - Chùa Trung Đài, nơi Đội Cấn hy sinh trong cuộc khởi nghĩaThái Nguyên Là những điểm phát triển du lịch tín ngưỡng, tôn giáo

- Tiềm năng về dịch vụ: Xã có trục đường quốc lộ 37 chạy qua thuận tiên choviệc trao đổi hàng hóa, dịch vụ

1.3.3.2 Thuận lợi và khó khăn

Qua điều tra tình hình thực tế xủa xã chúng tôi nhận thấy xã có một số những thuận lợi và khó khăn sau:

a) Thuận lợi

Dưới sự nỗ lực cố gắng chung của cả hệ thống chính trị và các tầng lớp nhândân, kinh tế xã hội của xã có nhiều đổi mới Bộ mặt nông thôn mới đã có nhiều thay