Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng tự nhiên tại khu bảo tồn thiên nhiên mường nhé, điện biên

Roollet 1971 đã biểu diễn các mối tương quan giữa đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn, giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực bằng các năm hồi quy, đồng thời mô tả cấu trúc

LÝ THỊ HƯỚNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA QUẦN XÃ THỰC VẬT RỪNG TỰ NHIÊN TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN MƯỜNG NHÉ, ĐIỆN BIÊN

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC

MÃ SỐ: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS PHẠM XUÂN HOÀN

Hà Nội, năm 2016

LỜI CAM ĐOAN

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

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học

Hà Nội, ngày 3 tháng 10 năm 2016

Người cam đoan

Lý Thị Hướng

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập tại Trường Đại học Lâm nghiệp, Khóa học Cao học K22B Lâm học (2014 – 2016) đã bước vào giai đoạn kết thúc Được sự nhất trí của nhà trường, Khoa đào tạo Sau đại học, tôi tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài:

“Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé, Điện Biên” Sau thời gian thực hiện, đến

nay luận văn cơ bản đã hoàn thành

Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thầy giáo PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, người đã trực tiếp tận tình hướng dẫn, dìu dắt và giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường đại học Lâm nghiệp, Khoa Sau Đại học cùng tập thể quý Thầy, Cô giáo và tập thể Cán bộ viên chức trong nhà trường Đồng thời tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban giám đốc và toàn thể Cán bộ viên chức của khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé - Điện Biên, phòng kỹ thuật lâm nghiệp - Sở Nông nghiệp Điện Biên, Ban giám hiệu Trường cao đẳng nghề Điện Biên, Khoa Lâm nông nghiệp và anh chị em, bạn bè đồng nghiệp, các học trò đã tạo điều kiện về thời gian, thu thập số liệu và tham gia nhiều ý kiến quý báu góp phần đáng kể cho đề tài này

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Bố, mẹ, chồng, anh chị em

và người thân trong gia đình, đó là những người luôn sát cánh và động viên giúp đỡ tôi về mọi mặt trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Mặc dù, tôi đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện, nhưng do kiến thức của tôi còn nhiều hạn chế, thời gian và tư liệu tham khảo cũng có hạn nên luận văn của tôi chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót Tôi kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu, bổ sung của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Điện Biên, tháng 10 năm 2016

Tác giả

Lý Thị Hướng

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 3

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 5

1.2 Ở trong nước 7

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 7

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng 13

1.3 Thảo luận 18

Chương 2 MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 19

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 19

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 19

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 19

2.3 Nội dung nghiên cứu 20

2.3.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 20

2.3.2 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần 20

2.3.3 Nghiên cứu tái sinh rừng 20

2.3.4 Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng 20

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Kế thừa tài liệu 20

2.4.2 Điều tra ngoại nghiệp 21

2.4.3 Nội nghiệp 23

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 29

3.1 Điều kiện tự nhiên 29

3.1.1 Vị trí địa lý 29

3.1.2 Địa hình 29

3.1.3 Đất đai 30

3.1.4 Khí hậu, thủy văn 31

3.2 Đặc điểm tài nguyên rừng 32

3.2.1 Tài nguyên thực vật rừng 32

3.2.2 Tài nguyên động vật rừng 33

3.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 34

3.3.1 Thành phần dân tộc, dân số, lao động 34

3.3.2 Phát triển kinh tế 35

3.3.3 Giao thông, thủy lợi, điện sinh hoạt 36

3.3.4 Y tế, giáo dục 37

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Đặc điểm cấu trúc rừng 38

4.1.1 Cấu trúc mật độ, tổ thành và vai trò quan trọng của loài cây trong quần xã 38

4.1.2 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che 42

4.2 Một số quy luật kết cấu lâm phần 48

4.2.1 Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính N/D 48

4.2.2 Quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao N/H 59

4.3 Một số đặc điểm tái sinh rừng tại khu vực nghiên cứu 68

4.3.1.Tổ thành và mật độ cây tái sinh 68

4.3.2 Chất lượng cây tái sinh 70

4.3.3 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao 71

4.3.4 Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất 73

4.3.5 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên 74

4.4 Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng 77

4.4.1 Giải pháp về quản lý bảo vệ 77

4.4.2 Một số giải pháp lâm sinh 78

Chương 5 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 80

5.1 Kết luận 80

5.1.1 Cấu trúc tầng cây cao 80

5.1.2 Một số quy luật kết cấu lâm phần 80

5.1.3 Đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng 81

5.1.4 Một số đề xuất 81

5.2 Tồn tại 82

5.3 Kiến nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC BẢNG

4.1 Đặc trƣng mật độ, tổ thành của trạng thái rừng IIA 38 4.2 Đặc trƣng mật độ, tổ thành của trạng thái rừng IIB 39 4.3 Đặc trƣng mật độ, tổ thành của trạng thái rừng IIIA1 41 4.4 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của trạng thái rừng IIA 43 4.5 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của trạng thái rừng IIB 45 4.6 Cấu trúc tầng thứ và độ tàn che của trạng thái rừng IIIA1 47

4.8 Một số đặc trƣng mẫu của phân bố N/D1.3 trạng thái rừng IIA 49

4.9 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/D1.3

4.11 Một số đặc trƣng mẫu của phân bố N/D1.3 của trạng thái rừng

4.12 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/D1.3

4.14 Một số đặc trƣng mẫu của phân bố N/D1.3 của trạng thái rừng

4.15 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/D1.3

4 17 Một số đặc trƣng mẫu của phân bố N/Hvn trạng thái rừng IIA 60

4.18 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/Hvn

4.20 Một số đặc trƣng mẫu của phân bố N/Hvn trạng thái rừng IIB 63

4.21 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/Hvn

4.23 Một số đặc trƣng mẫu phân bố N/Hvn của trạng thái rừng IIIA1 66

4.24 Kết quả mô phỏng và kiểm tra giả thuyết về phân bố N/Hvn

4.25 Tổ thành và mật độ cây tái sinh ba trạng thái rừng 69 4.26 Chất lƣợng cây tái sinh của ba trạng thái rừng 70 4.27 Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của ba trạng thái rừng 72

4.28 Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất của ba trạng thái

DANH MỤC CÁC HÌNH

4.1 Biểu đồ mô tả cấu trúc tầng thứ trạng thái rừng IIA 43 4.2 Biểu đồ mô tả cấu trúc tầng thứ trạng thái rừng IIB 44 4.3 Biểu đồ mô tả cấu trúc tầng thứ trạng thái rừng IIIA1 46 4.4 Phân bố N/D1.3 thực nghiệm của trạng thái rừng IIA 49

4.5 Phân bố N/D1.3 lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.6 Phân bố N/D1.3 thực nghiệm của trạng thái rừng IIB 52

4.7 Phân bố N/D1.3 lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.8 Phân bố N/D1.3 thực nghiệm của trạng thái rừng IIIA1 56

4.9 Phân bố N/D1.3 lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.10 Phân bố N/Hvn thực nghiệm của trạng thái rừng IIA 59

4.11 Phân bố N/Hvn lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.12 Phân bố N/Hvn thực nghiệm của trạng thái rừng IIB 62

4.13 Phân bố N/Hvn lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.14 Phân bố N/Hvn thực nghiệm của trạng thái rừng IIIA1 65

4.15 Phân bố N/Hvn lý thuyết và thực nghiệm của trạng thái

4.16 Biểu đồ chất lƣợng cây tái sinh của 3 trạng thái rừng 71 4.17 Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 3 trạng

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

∆ Độ chính xác của ước lượng tương ứng với độ tin cậy 95%

G Tiết diện ngang thân cây

G% Tiết diện ngang thân cây tương đối

Hmax Chiều cao vút ngọn lớn nhất

Hmin Chiều cao vút ngọn nhỏ nhất

Htb Chiều cao trung bình

Hvn Chiều cao vút ngọn

Hvntb Chiều cao vút ngọn trung bình

IV% Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã

R (m) Phạm vi biến động (R = Xmax - Xmin)

S ̅ Sai số của số trung bình mẫu

S% Hệ số biến động (là chỉ tiêu biểu thị mức độ biến động bình

quân tương đối của dãy trị số quan sát)

S2 Phương sai mẫu

Sk Độ lệch của phân bố

V% Thể tích tương đối

χ t 2 Tiêu chuẩn Khi bình phương tính toán được

χ 05 2 Tiêu chuẩn Khi bình phương tra bảng CBTT Cây bụi thảm tươi

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là tài nguyên vô cùng quý giá Rừng không chỉ cung cấp các sản phẩm

gỗ và lâm sản ngoài gỗ mà còn có vai trò to lớn trong việc điều hoà khí hậu, bảo vệ đất và điều tiết nguồn nước Rừng càng có ý nghĩa to lớn hơn đối với các tỉnh miền núi phía Bắc Điện Biên là một trong những tỉnh nằm ở khu vực Tây Bắc với tổng

diện tích đất tự nhiên là 956.290 ha (Nguồn: Cổng thông tin điện tử tỉnh Điện Biên,

2016), trong đó chủ yếu là đất đồi núi, do địa hình chia cắt phức tạp vì vậy mà rừng

đặc biệt là rừng tự nhiên càng có vai trò quan trọng hơn

Ban quản lý khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé (sau đây gọi tắt là KBT) được Ủy ban nhân dân tỉnh Điện Biên thành lập tại Quyết định số 1019/QĐ- UBND ngày 03/10/2005, nhằm bảo tồn 45.581 ha rừng nằm trên địa bàn năm xã biên giới của huyện Mường Nhé bao gồm: Sín Thầu, Leng Su Sìn, Chung Chải, Nậm Kè và Mường Nhé KBT nằm ở phía thượng nguồn của Sông Đà tiếp giáp với đường biên giới quốc gia với chức năng duy trì và phát triển hệ động, thực vật rất phong phú, đa dạng trong vùng KBT là kho lưu giữ nhiều nguồn gen quý hiếm, có tầm ảnh hưởng lớn đến môi trường sinh thái, phát triển kinh tế xã hội khu vực và có

ý nghĩa quan trọng về mặt an ninh quốc phòng Hệ sinh thái rừng ở đây mang nhiều nét đặc trưng cho hệ sinh thái rừng vùng núi cao Tây Bắc với hai kiểu chính đó là kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và kiểu rừng kín thường xanh mưa

ẩm á nhiệt đới núi thấp Tuy nhiên, rừng nguyên sinh còn lại rất ít mà chủ yếu là thảm thực vật thứ sinh với các trạng thái IA, IB, IC, IIA, IIB, IIIA1, IIIA2, IIIA3 Cho đến nay, do khai thác thiếu kiểm soát, đặc biệt do những hạn chế của công tác quản lý bảo vệ rừng đã làm cho rừng giảm mạnh về trữ lượng, diện tích, chất lượng đặc biệt là tầng cây gỗ bị phá hoại; mặt khác nạn đốt nương làm rẫy và lấn chiếm làm nương rẫy, đất thổ cư, đất vườn, mở đường ô tô vào các bản trong xã càng làm gia tăng tốc độ phá rừng Vì vậy, để phục hồi và phát triển rừng tại KBT một cách bền vững hơn nhất thiết phải có những nghiên cứu đầy đủ về đặc điểm lâm học của

hệ sinh thái rừng, từ đó đề xuất những biện pháp kỹ thuật và quản lý hợp lý Tuy

nhiên, cho đến nay chưa có một công trình nghiên cứu nào được thực hiện để tìm hiểu về hệ sinh thái rừng nơi đây Do đó, việc đi sâu nghiên cứu một cách có hệ thống về đặc trưng lâm học của các quần xã thực vật tại KBT là thực sự cần thiết

Xuất phát từ thực trạng trên, đề tài: “Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé, Điện Biên” được đặt ra nhằm cung cấp những hiểu biết về đặc điểm lâm học của

quần xã thực vật rừng đồng thời là căn cứ khoa học cho việc đề xuất các giải pháp

kỹ thuật nhằm phục hồi và phát triển bền vững tài nguyên rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé, Điện Biên

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

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp, tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986) [22] Cấu trúc rừng là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng Hệ sinh thái rừng, đặc biệt là các hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới là những hệ sinh thái có cấu trúc phức tạp nhất Bởi vậy, những nghiên cứu về cấu trúc rừng này luôn là con đường đầy chông gai đối với các nhà khoa học

Baur G.N (1979) [1], đã nghiên cứu về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa, tác giả đã đi sâu vào nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các biện pháp

kỹ thuật lâm sinh được áp dụng vào từng rừng mưa tự nhiên

- Mô tả hình thái cấu trúc rừng

Hiện tượng thành tầng là một trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần xã thực vật rừng và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ David và P.W.Risa (1933-1934) đã đề xướng và sử dụng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng trong nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng Cho đến nay, phương pháp này vẫn có hiệu quả, tuy nhiên nhược điểm của nó là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn Cusen (1951) đã khắc phục nhược điểm trên bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau

và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều David và Richards (1933-1934)

đã đề xuất phương pháp biểu đồ trắc diện khi nghiên cứu cấu trúc rừng nhiệt đới theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng (Dẫn theo Nguyễn Thị Thoa, 2003) [33]

Catinot R (1965) [3] đã nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả, phân loại theo các khái niệm, dạng sống, tầng phiến Ngoài ra, tác giả còn biểu diễn cấu trúc hình thái rừng mưa bằng những phẫu đồ rừng

Meyer (1952) đã mô tả phân bố N/D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay gọi là hàm Meyer

Richards P.W (1952) [28] cũng đã đề cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính Tác giả coi dạng phân bố này là một dạng đặc trưng của rừng tự nhiên

Roollet (1971) đã biểu diễn các mối tương quan giữa đường kính ngang ngực

và chiều cao vút ngọn, giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực bằng các năm hồi quy, đồng thời mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa bằng các phẫu đồ (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [10]

Bally (1973) đã sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba khi nghiên cứu về quy luật N/D (dẫn theo

Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao, 1997) [15]

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về mô tả hình thái cấu trúc rừng trên thế giới, các tác giả đều đưa ra những nhận xét mang tính định tính, chưa mang tính định lượng nên chưa thực sự phản ánh được sự phức tạp về cấu trúc của rừng tự nhiên nhiệt đới

- Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng

Để khắc phục nhược điểm của các công trình nghiên cứu về mô tả hình thái cấu trúc rừng, cùng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học giúp cho việc nghiên cứu cấu trúc rừng chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng Nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng

Raunkiaer (1934) đã tìm ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn theo tỷ

lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực Từ đó, tác giả đã xây dựng công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã

xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinik (1964)…

Khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần thì các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng càng phát triển mạnh mẽ hơn Nhiều tác giả đã tập trung nghiên cứu cấu trúc rừng theo không gian và thời gian, tiêu biểu như Rollet B L (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác suất, Belly (1973) sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây loài Thông…(Dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [6]

Andel S (1981) [43] đã chứng minh cấu trúc rừng có ảnh hưởng tới tái sinh rừng thông qua việc xác định độ đầy tối ưu cho sự phát triển bình thường cây gỗ là 0,6 – 0,7 Tác giả cho rằng độ khép tán của rừng có quan hệ với mật độ và sức sống của cây con

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới còn rất ít nên cơ sở khoa học cho việc

đề xuất các giải pháp kỹ thuật cho rừng tự nhiên nhiệt đới vẫn còn nhiều vấn đề chưa được làm sáng tỏ

1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ Hiểu theo nghĩa rộng tái sinh rừng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng Nó có biểu hiện là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng, dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy… Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi Do đó, tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây tái sinh và đặc điểm phân bố

Lowdermilk (1927), đã xây dựng phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên Tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống, với ô đo đếm điều tra tái sinh

có diện tích từ 1 – 4 m2 Do diện tích điều tra nhỏ nên việc đo đếm có nhiều thuận lợi nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng Cho đến nay, nhiều tác giả đã sử dụng phương pháp này khi điều tra tái sinh tự nhiên Barnard (1950), đã đề nghị một phương pháp

“ điều tra chuẩn đoán” để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên Theo tác giả kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau (dẫn theo Nguyễn Văn Hồng, 2010) [17]

Richards (1952) [28], đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Tác giả đã đưa ra nhận xét: trong các ô dạng bản

có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1,5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson

Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới châu Á như Bara (1954), Budowski (1956) có nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo

vệ lớp cây tái sinh này là cần thiết (Dẫn theo Nguyễn Thị Thoa, 2003) [33] Nhờ những nghiên cứu này nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể

Van Steenis (1956) [44] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán – liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh

mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh – một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ,

cây bụi, thảm tươi được đề cập thường xuyên Baur G.N (1979) [1] cho rằng trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường không rõ ràng Ngoài ra, các tác giả nhận định, thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh Mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích thường lớn nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và

có những biện pháp tác động phù hợp

Tóm lại, kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết về các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững

1.2 Ở trong nước

1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Rừng tự nhiên Việt Nam thuộc kiểu rừng nhiệt đới và á nhiệt đới núi thấp, rất phong phú và đa dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc Trước năm 1945, vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng ở các nước Đông Dương, chủ yếu là do người Pháp thực hiện Sau đó, trong những năm đầu của thế kỷ 20, các nhà khoa học trong nước mới tiến hành nghiên cứu về cấu trúc rừng Trong những năm gần đây, cấu trúc rừng ở nước ta đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu làm cơ sở cho việc định hướng phát triển rừng và đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý

Trần Ngũ Phương và cộng tác viên (1970) [26] đã nghiên cứu nhân tố cấu trúc đầu tiên là tổ thành và thông qua đó phát hiện một số quy luật phát triển của các

hệ sinh thái rừng và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất Trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền bắc Việt Nam từ 1961 – 1965, tác giả đã chỉ ra

những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam Rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp thay thế trong mỗi chuỗi diễn thế tự nhiên như vậy, số lần thay thế tối đa cũng chỉ là 3,

vì rừng nhiều tầng tối đa cũng chỉ có thể có 3 tầng cây gỗ

Đồng Sỹ Hiền (1974) 12 khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam, đã nghiên cứu nhiều lâm phần trên các địa phương khác nhau và đưa đến kết luận chung là: phân bố N-D là dạng phân bố giảm, nhưng trong quá trình khai thác chọn thô không theo quy chuẩn, đường phân bố thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa Với kiểu phân bố thực nghiệm như vậy, tác giả đã dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính cây rừng

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) cũng dùng hàm Poisson để

mô tả quy luật phân bố số cây theo cỡ kính với kiểu rừng kín thường xanh có kết cấu phức tạp của rừng Thông ba lá ở Lâm Đồng như: thảm thực vật có cấu trúc về loài phong phú và phân bố nhiều tầng Ngoài hai hay ba tầng cây gỗ lớn còn có những tầng cây bụi thấp, gồm những cây mọc rải rác, trong đó có những cây con, cây mạ và cả những loài mọc trong bóng râm dưới tán rừng (theo Ninh Văn Tứ, 2013) [41]

Nguyễn Văn Trương (1983) 35] khi nghiên cứu về “Quy luật cấu trúc rừng hỗn loài” đã sử dụng các OTC có diện tích từ 0,25 – 1 ha, trong đó các cây D1cm trở lên được đo đếm về D, Hvn, Dt, cự ly cấp kính là 4cm, chiều cao là 2m, cấp tiết diện ngang là 0,025 m2 Tác giả dùng phương pháp toán học để tiếp cận vấn đề

và định lượng hóa quy luật phân bố bằng các mô hình toán học cụ thể sau đó xây dựng rừng có cấu trúc chuẩn Tác giả đã nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng, tập trung làm rõ những vấn đề về thành phần loài cây, tìm hiểu cấu trúc từng loài như: cấu trúc đứng, cấu trúc đường kính của rừng, phân bố số cây và tổng tiết diện ngang thân cây trên mặt đất rừng, tái sinh và diễn thế các thế hệ của rừng, từ đó đưa ra những kết luận hợp lý và đề xuất các biện pháp xử lý rừng có hiệu quả, vừa cung cấp gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng, là cơ sở khoa học góp phần giải quyết chiến lược nghề rừng nước ta

Nguyễn Văn Trương (1986) [36] khi nghiên cứu về rừng tự nhiên, đã sử dụng phân bố Poisson để nghiên cứu mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng cho đối tượng rừng hỗn giao khác tuổi

Nguyễn Hải Tuất (1986) 38 đã biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh bằng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách và vận dụng Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng

Nghiên cứu của Vũ Nhâm (1988) [24] cho rằng để biểu thị phân bố N/D cho những lâm phần thuần loài, đều tuổi như Thông đuôi ngựa, Mỡ, Bồ đề… có thể dùng hàm Weibull với hai tham số

Nguyễn Duy Chuyên (1988) [4] đã khái quát hoá đặc điểm những loài có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng hàm lý thuyết khi nghiên cứu cấu trúc rừng, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài cho ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái, Lạng Sơn) Từ đó làm cơ sở định hướng giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu

Trần Văn Con (1991) [5] đã mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính của rừng khộp bằng hàm Weibull và cho rằng khi rừng còn non thì có dạng phân bố giảm, khi rừng càng lớn thì có xu hướng chuyển sang phân bố một đỉnh và lệch dần

từ trái sang phải Đó là sự biến thiên về lập địa có lợi hay không có lợi cho quá trình tái sinh

Phạm Ngọc Giao (1994) [9] khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thích ứng của hàm Weibull và xây dựng

mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thông đuôi ngựa

Lê Sáu (1996) [29] đã mô phỏng cho hầu hết các phân bố thực nghiệm như phân bố N/D1.3, N/H ở các ô tiêu chuẩn bằng hàm Weibull và cho kết quả tốt

Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [12] phân bố số cây theo chiều cao (N-H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn Thái Văn Trừng (1978) [34] trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV Bảo Huy (1993) [19], Đào Công Khanh (1996) [21]…đã nghiên cứu

phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều nhận xét chung là phân bố N-H có dạng đường cong một đỉnh và nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, mô tả bằng hàm Weibull là thích hợp hơn cả

Phùng Văn Phê (2006) [25] khi nghiên cứu về kiểu rừng kín lá rộng thường xanh mưa á nhiệt đới núi thấp ở rừng đặc dụng Yên Tử, Quảng Ninh cho thấy cấu trúc rừng gồm 4 tầng:

Tầng ưu thế sinh thái (A2) là tầng chính của rừng có chiều cao trung bình từ

10 – 15 m, đường kính từ 20 – 30 cm, những cây gỗ có đường kính trên 40 cm không đáng kể, độ khép tán ngang cao Thành phần các loài thực vật cơ bản là Vối thuốc, Dẻ cau lá bạc, Giổi lá bạc, Rè, Re, Súm Ngoài ra còn có Thông tre lá ngắn, Sến mật, là những loài thực vật quý hiếm của Việt Nam

Tầng dưới tán (A3) gồm các loài cây gỗ nhỏ như Mai vòng, Cồng núi, Đa quả nhỏ, Vú bò

Tầng cây bụi thường thưa thớt, sức sinh trưởng của cây bụi không đồng đều,

ở những nơi có độ khép tán thấp cây bụi phát triển khá hơn

Tầng thảm tươi nằm sát mặt đất gồm các loài cỏ, Cẩu tích, Mua đất, Bảy lá một hoa, Trầu tiên, Cốt cắn…

Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) [39] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội cho thấy số loài ghi được là

79 loài trong đó trạng thái rừng IIIA1 có số lượng loài là 55 loài, trạng thái rừng IIB

có số lượng loài là 40 loài Hầu hết các cây tham gia vào công thức tổ thành cả 2 trạng thái trên chủ yếu là cây gỗ tạp và loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh

Khi nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần thì kết quả cho thấy hàm Weibull mô phỏng tốt quy luật N/D1.3, N/H Tất cả các ô tiêu chuẩn không phù hợp với phân bố Meyer Phân bố số loài theo cỡ kính nhìn chung số lượng loài giảm khi đường kính tăng

Nguyễn Văn Hồng (2010) [17] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hương Sơn, Hà Tĩnh đưa ra kết luận ở các trạng thái IIIA1 mật

độ tương đối thưa (480 cây/ha), phân bố không đều, độ tàn che đạt 0,53 Trạng thái

IIB độ tàn che 0,41, mật độ thấp 390 cây/ha chủ yếu là cây ưa sáng Hàm Weibull

mô phỏng tốt quy luật phân bố N/D, N/H Tất cả các ô tiêu chuẩn đều không phù hợp với hàm Meyer

Bùi Thị Diệp (2012) [7] khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên – văn hoá Đồng Nai cho thấy tổ thành và số lượng loài cây trong khu vực nghiên cứu phong phú, phân bố số cây theo đường kính tuân theo quy luật phân

bố khoảng cách, đỉnh phân bố tương ứng với cỡ kính 12cm Phân bố số cây theo chiều cao tuân theo quy luật phân bố của hàm Meyer và giá trị α biến động từ 2,4 đến 2,8; phân bố số cây theo chiều cao có dạng phân bố một đỉnh lệch trái

Lê Hồng Việt (2012) [42] khi nghiên cứu về cấu trúc của ba trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy: phân

bố số cây theo đường kính N/D của cả ba trạng thái rừng đều có dạng phân bố giảm

và có thể biểu diễn bằng mô hình N = a*exp(-b*D) + k; phân bố số cây theo chiều cao N/H có dạng phân bố nhiều đỉnh

Nguyễn Tuấn Bình (2014) [2] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh thuộc rừng kín thường xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy rừng thứ sinh có 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế đó là Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu, Trường, Cầy và Bằng lăng ổi Mật độ trung bình của quần thụ là 737 cây/ha trong

đó 6 loài cây ưu thế và đồng ưu thế đóng góp 294 cây/ha còn lại 142 loài cây gỗ khác Tiết diện ngang trung bình là 15,1m2/ha trong đó 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng

ưu thế đóng góp 7,1 m2/ha Trữ lượng trung bình là 106,6 m3/ha, trong đó 6 loài ưu thế và đồng ưu thế là 53 m3/ha Tổ thành trung bình của 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế là 45,5% cao nhất là Dầu song nàng (16,3%), thấp nhất là Bằng lăng ổi (3,6%) Rừng có độ tàn che trung bình 0,8

Phùng Văn Khang (2014) [20] khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy phân

bố N/D của ba trạng thái nghiên cứu IIB, IIIA2 và IIIA3 đều có dạng phân bố giảm, phân bố N/H đều dạng một đỉnh lệch trái, phân bố liên tục

Nguyễn Thị Thu Hiền, Trần Thị Thu Hà (2014) [13] khi nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Vườn quốc gia Vũ Quang –

Hà Tĩnh cho thấy tổng giá trị về chỉ số quan trọng (IV%) của tổ hợp loài ưu thế ở 6

ô tiêu chuẩn định vị có biến động rất lớn từ 11,9% đến 48,4% Chỉ số IV% của các loài ưu thế chưa cao Phân bố N/D được mô phỏng tốt bằng hàm khoảng cách, đường cong phân bố số cây theo cỡ đường kính có dạng giảm

Võ Đại Hải (2014) [11] khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy tổ thành rừng tự nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu khá đa dạng với nhiều loài cây khác nhau, dao động từ 28 đến 45 loài, trong đó chỉ có từ 4 – 7 loài tham gia vào công thức tổ thành; loài Dóc nước là loài ưu thế chính của tầng cây cao Các lâm phần rừng tự nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu đều có 2 tầng tán là tầng tán chính và tầng dưới tán, độ tàn che thấp từ 0,3 – 0,5 Quy luật phân bố số cây theo đường kính

và quy luật phân bố số cây theo chiều cao có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách

Đoàn Thị Hoa (2015) [16] khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA, IIB, IIIA2 tại Khu di tích lịch sử và cảnh quan môi trường Mường Phăng, Điện Biên cho thấy tổ thành tầng cây cao tương đối đa dạng Ở trạng thái IIA và IIB có tổ thành tầng cây cao tương đối giống nhau những loài cây có ý nghĩa sinh thái trong quần xã bao gồm các loài cây Vối thuốc – Ba soi – Dẻ gai đỏ - Dẻ gai Ấn độ… Phần lớn là những loài cây ưa sáng, có ý nghĩa lập quần cao Cụ thể, trạng thái rừng IIA bao gồm 10 loài với mật độ trung bình 291 cây/ha, tiết diện ngang trung bình 5,51 m2/ha và trữ lượng trung bình 27,29 m3/ha Trạng thái rừng IIB bao gồm 13 loài với mật độ trung bình 303 cây/ha, tiết diện ngang trung bình 12,46 m2/ha và trữ lượng trung bình 66,59 m3/ha Trạng thái rừng IIIA2 bao gồm 18 loài với mật độ trung bình 209 cây/ha, tiết diện ngang trung bình 14,28 m2/ha và trữ lượng trung bình 103,14 m3/ha Trạng thái rừng IIA có 2 tầng là tầng tán chính A2 với chiều cao trung bình dao động từ 12,77 – 13,04m; và tầng dưới tán A3 với chiều cao trung bình dao động từ 10,16 – 10,30m; độ tàn che trung bình của rừng 0,45 Trạng thái rừng

IIB có 3 tầng tán đó là tầng vượt tán A1 có chiều cao trung bình dao động từ 15,70 – 16,25m; tầng tán chính A2 có chiều cao trung bình dao động từ 12,33 – 12,65m; tầng dưới tán A3 có chiều cao trung bình dao động từ 7,65 – 8,80m; độ tàn che trung bình của rừng là 0,52 Trạng thái rừng IIIA2 có 3 tầng rõ rệt đó là tầng vượt tán A1 có chiều cao trung bình dao động từ 21,25 – 21,50m; tầng tán chính A2 có chiều cao trung bình dao động từ 17,00 – 17,42m; tầng dưới tán A3 có chiều cao trung bình dao động từ 10,50 – 12,29m; độ tàn che trung bình của rừng là 0,61 Phân bố số cây theo đường kính N/D1.3 của 3 trạng thái rừng có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách, đều có dạng đường cong một đỉnh Phân bố số cây theo chiều cao N/Hvn của trạng thái rừng IIA có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách; trạng thái rừng IIB và IIIA2 có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull; các phân bố đều có dạng đường cong một đỉnh

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần Việc mô hình hóa quy luật phân bố số cây theo đường kính và chiều cao đã được các tác giả quan tâm nhiều hơn, đây được coi là quy luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần Biết được các quy luật phân bố, có thể xác định được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm cơ sở xác định trữ lượng lâm phần Biết được quy luật cấu trúc cơ bản lâm phần và kết cấu mật độ tầng thứ để tác động phù hợp vào rừng nhằm điều chỉnh cấu trúc rừng, dẫn dắt rừng đến cấu trúc có thể đáp ứng các mục tiêu mong muốn

1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Tái sinh rừng nước ta mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên những quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng nhưng tổng kết thành quy luật tái sinh cho từng loại rừng thì còn rất ít Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học và một phần công bố trên các tạp chí

Vũ Đình Huề (1969) [18] khi nghiên cứu về tái sinh rừng đã phân chia khả năng tái sinh thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là: trên 12000 cây/ha, 8000 – 12000 cây/ha, 4000 – 8000 cây/ha, 2000 –

4000 cây/ha và dưới 2000 cây/ha Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng từ kết quả trên, tác giả đã tổng kết và rút ra nhận xét: tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên

sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng Với những kết quả đó, tác giả

đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tượng rừng lá rộng ở miền Bắc nước ta

Thái Văn Trừng (1978) [34] khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam

đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh

tự nhiên trong thảm thực vật rừng Nếu các điều kiện khác của môi trường như đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây tái sinh không có sự biến đổi lớn và cũng không diễn thế một cách tuần hoàn trong không gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái sinh có quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường

Phạm Đình Tam (1987) [30] đã nghiên cứu hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh Tác giả cho thấy số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều

và hơn hẳn những nơi tán kín Từ đó, tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tượng rừng khu vực này

Vũ Tiến Hinh (1991) [14] nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận xét: hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy

Khi nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loại vùng Quỳ Châu - Nghệ An Nguyễn Duy Chuyên (1995) đã nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố tổ thành cây tái sinh, số lượng cây tái sinh Trên cơ sở phân tích toán học về phân bố cây tái sinh cho toàn lâm phần tác giả cho rằng loại rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm (Dẫn theo Bùi Thế Đồi, 2001) [8]

Đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp (1995) [32] nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về lượng, chất lượng của tái sinh tự nhiên và rừng phục hồi Qua đó, tác giả kết luận: Rừng phục hồi vùng Đông Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện có, lớn nhất so với các vùng khác Khả năng phục hồi hình thành các rừng vườn, trang trại rừng đang phát triển ở các tỉnh trong vùng Vùng Tây Bắc phần lớn diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu và nhóm cây lá kim rất khó tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ

Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau khai thác chọn tại lâm trường Hương Sơn – Hà Tĩnh, Trần Cẩm Tú (1998) [37] đã rút ra kết luận: áp dụng phương thức xúc tiến tái sinh tự nhiên có thể đảm bảo khôi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững Tuy nhiên, các biện pháp tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng, phải chú trọng điều tiết tầng tán của rừng, đảm bảo cây tái sinh phân bố đều trên toàn bộ diện tích rừng, trước khi khai thác cần thực hiện các biện pháp mở tán rừng, chặt cây gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng

Trần Ngũ Phương (2000) [27] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế, trường hợp chỉ có một tầng thì khi nó già

cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng

có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau lớp dưới thảm thực vật trung gian này sẽ xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”

Phạm Xuân Hoàn và Trương Quang Bích (2009) đã nghiên cứu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh tại Cúc Phương và đưa ra kết luận cả số lượng loài và mật độ cây tái sinh đều tăng lên sau thời gian bỏ hoá (trên các ô định vị I, III,

IV, số lượng loài và mật độ cây tái sinh tăng từ 15 lên 17; từ 29 lên 35, từ 23 lên 34

và mật độ tăng lên từ 1600 lên 1800 cây/ha, từ 1360 lên 6840 cây/ha và từ 2760 lên 17.360 cây/ha sau 5 năm bỏ hoá (Dẫn theo Hoàng Thị Tuyết, 2010) [40]

Khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn - Mỹ Đức - Hà Nội, Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) [39] đưa ra kết luận: tổ thành cây tái sinh ở các trạng thái như sau: Trạng thái IIB mật độ cây tái sinh dao động

4400 – 6320 cây/ha, số loài tham gia vào công thức tổ thành là 35 loài trong đó có

21 loài có hệ số tổ thành lớn hơn 0,5 Trạng thái IIIA1: Mật độ cây tái sinh dao động

từ 5440 – 5920 cây/ha, số loài tham gia vào công thức tổ thành là 37 loài trong đó

21 loài có hệ số tổ thành lớn hơn 0,5 Số cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao từ 0,5 – 1,5m sau đó giảm dần khi cỡ chiều cao tăng lên Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng từ 20 – 37,8% chiếm tỷ lệ tương đối thấp

Khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hương Sơn,

Hà Tĩnh, Nguyễn Văn Hồng (2010) [17] đưa ra kết luận: cây tái sinh chủ yếu là cây

ưa sáng trong giai đoạn đầu, hầu hết các loài cây sinh trưởng trung bình, mật độ tái sinh ở trạng thái IIB là 5680 cây/ha, IIIA1 là 5360 cây/ha, phần lớn có nguồn gốc từ hạt 78,1 %, phẩm chất tái sinh trung bình Cây tái sinh thưa thớt trên sườn và đỉnh núi đặc biệt là cây tái sinh có triển vọng do lớp thực vật quá dày ảnh hưởng đến số lượng cũng như chất lượng cây tái sinh Cây tái sinh chủ yếu tập trung ở cỡ chiều cao 0,5 – 1,5 m sau đó giảm dần khi cỡ chiều cao tăng lên

Khi nghiên cứu về tái sinh rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên – văn hoá Đồng Nai, Bùi Thị Diệp (2012) [7] đưa ra kết luận: tổ thành cây tái sinh kém đa

dạng hơn tổ thành tầng cây cao, phần lớn là các loài cây ưa sáng và giai đoạn còn non có khả năng chịu bóng Mật độ cây tái sinh biến động lớn, mật độ cây tái sinh

và tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng phụ thuộc vào độ tàn che và tầng cây bụi thảm tươi Phần lớn cây tái sinh có dạng phân bố cụm, một số ít là phân bố ngẫu nhiên, không có khu vực nào có phân bố đều

Khi nghiên cứu về tái sinh của ba trạng thái rừng: rừng giàu, rừng trung bình

và rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai, Lê Hồng Việt (2012) [42] cho thấy tái sinh dưới tán rừng ở đây diễn ra rất tốt, mật độ cây tái sinh trung bình dao động

từ 24.000 cây/ha (trạng thái rừng giàu) đến 28.500 cây/ha (trạng thái rừng nghèo)

Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh thuộc rừng kín thường xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai, Nguyễn Tuấn Bình (2014) [2] đã đưa ra kết luận: có 84 loài cây gỗ bắt gặp tái sinh dưới tán rừng Mật độ tái sinh là 2800 cây/ha trong đó 4 loài cây đồng ưu thế (Trâm, Cầy, Chòi nòi, Bình linh) có mật độ

536 cây/ha chiếm 19,1%, trung bình 4,8%/loài Những loài cây gỗ khác (80 loài) đóng góp 2264 cây/ha hay 80,9% tổ thành Hệ số tương đồng giữa thành phần loài cây tái sinh và cây mẹ là 72,4% Điều đó chứng tỏ tổ thành loài cây gỗ ở rừng thứ sinh có thể thay đổi ít nhiều trong quá trình hình thành rừng

Khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới

ở khu vực mã Đà tỉnh Đồng Nai, Phùng Văn Khang (2014) [20] cho thấy mật độ cây tái sinh dưới tán ba trạng thái rừng IIB, IIIA2 và IIIA3 tương ứng là 11.700, 11.100 và 9.400 cây/ha; đa phần cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt và sinh trưởng tốt

Sự tương đồng giữa thành phần cây ở tầng trên với thành phần cây tái sinh ở tầng dưới có hệ số tương đồng thấp, điều đó cho thấy cây tái sinh có thể thay thế không hoàn toàn thành phần cây mẹ ở tầng trên

Đoàn Thị Hoa (2015) [16] khi nghiên cứu tái sinh của trạng thái rừng IIA, IIB, IIIA2 tại Khu di tích lịch sử và cảnh quan môi trường Mường Phăng, Điện Biên cho thấy tái sinh tự nhiên dưới tán rừng thiếu cả về số lượng và kém về chất lượng

Tổ thành cây tái sinh gần giống với tổ thành tầng cây cao, vì vậy trong tương lai tổ thành rừng chưa có sự thay đổi rõ rệt về thành phần loài cây Mật độ cây tái sinh dao

động từ 828 cây/ha (trạng thái rừng IIA) đến 995 cây/ha (trạng thái rừng IIIA2) Tỷ

lệ cây tái sinh có chất lượng tốt vẫn ở mức thấp Cây tái sinh chủ yếu ở cấp chiều cao nhỏ hơn 0,5m Phân bố cây tái sinh trên mặt đất chủ yếu phân bố cụm (chỉ có ô tiêu chuẩn số 2 của hai trạng thái IIA và trạng thái IIB là phân bố đều); do đó có thể đánh giá là tình hình tái sinh tự nhiên ở các trạng thái rừng đều chưa ổn định

Thực tế đã chứng minh rằng, nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, phù hợp với điều kiện thực tế thì cần phải có những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng Nó càng cần thiết hơn với điều kiện ở nước ta hiện nay vì nhiều khu vực vẫn phải trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trong quy mô hạn chế Các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ việc nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng

1.3 Thảo luận

Nhìn chung, trong thời gian qua đã có rất nhiều các đề tài, công trình nghiên cứu về những đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên ở Việt Nam Phần lớn các công trình nghiên cứu đều tập trung làm rõ điều kiện hình thành rừng như: Khí hậu, thuỷ văn, địa hình, đất, khu hệ thực vật, tổ thành rừng, kết cấu, cấu trúc rừng, diễn thế rừng và tình trạng tái sinh rừng Các công trình nghiên cứu trên đều có giá trị về mặt

lý luận và thực tiễn, góp phần làm cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm bảo vệ và phát triển rừng bền vững Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có công trình hay đề tài nào nghiên cứu về đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé, Điện Biên Vì vậy, để đóng góp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp nhằm phục hồi, bảo tồn và phát triển rừng tại Khu bảo tồn thì việc nghiên cứu đặc điểm lâm học của quần xã thực vật rừng tự nhiên tại KBT là thực sự cần thiết

Chương 2 MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được đặc điểm lâm học cơ bản của một số quần xã thực vật rừng

tự nhiên đặc trưng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé, Điện Biên

- Đề xuất các giải pháp nhằm phục hồi và phát triển tài nguyên rừng tại KBT một cách bền vững

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đề tài tiến hành nghiên cứu đặc điểm lâm học của 03 trạng thái rừng: IIA, IIB

và IIIA1 theo hệ thống phân loại của Loetschau

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu

2.2.2.1 Về nội dung

- Nghiên cứu cấu trúc rừng:

Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng, phức tạp do vậy đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: Tổ thành, mật độ, tầng thứ, độ tàn che

- Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần: phân bố N/D, phân bố N/H

- Nghiên cứu tái sinh rừng: Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây mạ và cây con dưới tán rừng thông qua các chỉ tiêu: tổ thành, mật độ, chất lượng, tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng, phân

bố cây tái sinh theo chiều cao Đồng thời đề tài nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân

tố cấu trúc như: độ tàn che của cây cao, độ che phủ của cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên của 3 trạng thái rừng lựa chọn

2.2.2.2 Về không gian

Đề tài chỉ tiến hành ở phân khu phục hồi sinh thái tại ba tiểu khu: 83, 84, 95 thuộc địa bàn hai xã Leng Su Sìn và Chung Chải, huyện Mường Nhé

2.2.2.3 Về thời gian

Tiến hành thu thập số liệu ngoại nghiệp từ tháng 05/2016 đến tháng 07/2016 sau đó xử lý số liệu nội nghiệp và viết đề tài

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng

- Nghiên cứu tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng (IV%)

- Nghiên cứu mật độ

- Nghiên cứu độ tàn che

- Nghiên cứu tầng thứ

2.3.2 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần

- Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo đường kính N/D

- Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo chiều cao N/H

2.3.3 Nghiên cứu tái sinh rừng

- Tổ thành cây tái sinh theo số cây

- Mật độ cây tái sinh

- Chất lượng cây tái sinh

- Phân bố cây tái sinh

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

+ Ảnh hưởng của độ tàn che

+ Ảnh hưởng của cây bụi, thảm tươi

2.3.4 Đề xuất một số giải pháp phục hồi và phát triển rừng

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Kế thừa tài liệu

Kế thừa những tư liệu về điều kiện tự nhiên: địa hình, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, tài nguyên rừng; điều kiện kinh tế; điều kiện xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc

Kế thừa báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng và công tác quản lý bảo vệ rừng của Ban quản lý rừng khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé năm 2015

2.4.2 Điều tra ngoại nghiệp

2.4.2.1 Điều tra sơ thám

Điều tra sơ thám toàn bộ khu vực nghiên cứu để nắm được một cách tổng quát tình hình chung của đối tượng nghiên cứu về địa hình, địa vật, đặc điểm tài nguyên rừng để chọn các vị trí lập OTC và có những định hướng cho công tác điều tra tỉ mỉ

2.4.2.2 Điều tra tỉ mỉ

a Lập ô tiêu chuẩn:

Tiến hành lập ô tiêu chuẩn theo phương pháp ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình, tạm thời Ô tiêu chuẩn phải đại diện cho lâm phần nghiên cứu về điều kiện sinh thái, cấu trúc quần xã

Trên mỗi trạng thái rừng lập 03 OTC, diện tích mỗi ô là 2.500 m2 (50 x 50 m) Với 03 trạng thái rừng nghiên cứu thì tổng số OTC cần lập là 9 ô Tiến hành điều tra thu thập số liệu trên các OTC (IIA, IIB và IIIA1)

b Điều tra cấu trúc rừng

Trong mỗi OTC đã lập tiến hành điều tra tầng cây cao về các chỉ tiêu sau:

- Đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong ô tiêu chuẩn

- Xác định thành phần loài, tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ tên thì ghi kí hiệu là sp)

- Đo đường kính D1.3 của tất cả các cây có đường kính lớn hơn hoặc bằng 6cm: dùng thước kẹp kính độ chính xác 0,5 cm

- Đo chiều cao vút ngọn: Dùng thước Blumeleiss với độ chính xác 0,5 m

- Đo đường kính tán: Dùng thước dây đo hình chiếu tán lá trên mặt đất theo 2 chiều vuông góc nhau Đông – Tây, Nam – Bắc

- Điều tra độ tàn che:

Độ tàn che được xác định bằng phương pháp cho điểm Trong mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành lập các tuyến song song cách đều 5m một tuyến Trên mỗi tuyến điều tra các điểm, mỗi điểm cách nhau 5m, tổng số điểm điều tra 100 điểm Tại mỗi điểm điều tra dùng giấy cuộn lại với đường kính 3 cm, ngắm thẳng lên tán rừng, nếu

thấy tán lá che kín thì ghi là 1, không thấy tán lá thì ghi 0, nếu tán lá che 1/2 ống nhòm thì ghi 0,5

- Xác định vị trí của các cây trong ô tiêu chuẩn để vẽ trắc đồ đứng theo phương pháp của Richards P.W 1956 với tỷ lệ 1/200 trên giấy kẻ ly

Toàn bộ các số liệu đo đếm tầng cây cao được ghi chép theo mẫu biểu 2.1 sau:

Mẫu biểu 2.1: Biểu điều tra tầng cây cao

Địa điểm Độ cao Ngày điều tra

Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra

c Điều tra cây tái sinh

Cây tái sinh là những cây gỗ còn non, sống dưới tán rừng từ giai đoạn cây mạ đến khi chúng bắt đầu tham gia vào tán rừng, là những cây có D1.3  6cm

Cây tái sinh được điều tra trong từng OTC Trong mỗi OTC tiến hành lập 09

ô dạng bản (ODB) với 3 ô ở nơi có độ TC cao (ĐTC = 1), 3 ô ở nơi có độ TC trung bình (ĐTC = 0,5), 3 ô ở nơi không có tán cây (ĐTC = 0), mỗi ODB có diện tích 25

m2 (5x5m) Trong mỗi ODB điều tra các chỉ tiêu sau:

- Xác định thành phần loài, tên loài cây tái sinh

- Đo chiều cao cây tái sinh bằng sào và phân cấp với cỡ chiều cao 0,5m

- Xác định phẩm chất cây tái sinh theo 03 mức: Tốt, trung bình, xấu

Toàn bộ số liệu điều tra cây tái sinh được thu thập theo mẫu biểu 2.2 sau:

Mẫu biểu 2.2: Biểu điều tra cây tái sinh

Địa điểm Độ cao Ngày điều tra

Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra

OTC số Hướng dốc

ODB Loài cây Số cây theo cấp chiều cao (m)

Phẩm chất cây tái sinh Tổng số

< 0,5 0,5-1 1 - 2 >2

1

d Điều tra cây bụi, thảm tươi

Cây bụi là những cây không có tán chính rõ rệt, phân cành thấp, chiều cao thông thường không vượt quá 8 m

Thảm tươi bao gồm những loài che phủ lên bề mặt đất như cỏ, dương xỉ… Cây bụi, thảm tươi được điều tra trong các ODB đã lập ở phần điều tra cây tái sinh Trong mỗi ODB điều tra cây bụi, thảm tươi về các chỉ tiêu sau:

- Xác định thành phần loài cây bụi, thảm tươi

- Chiều cao trung bình

- Tình hình sinh trưởng và độ che phủ

Toàn bộ số liệu điều tra CBTT được thu thập theo mẫu biểu 2.3 sau:

Mẫu biểu 2.3: Biểu điều tra cây bụi, thảm tươi

Địa điểm Độ cao Ngày điều tra

Trạng thái rừng Độ dốc Người điều tra

Tình hình sinh trưởng

Độ che phủ Ghi chú

2

3

2.4.3 Nội nghiệp

2.4.3.1 Phương pháp nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

a Xác định tổ thành và vai trò của các loài cây trong quần xã

Xác định tổ thành theo chỉ số quan trọng IV% (Important Value)

Trong đó:

IV%: Chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã

N% là mật độ tương đối (N%=100*Ni/N)

G% là tiết diện ngang thân cây tương đối (G%=100*Gi/G)

Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i

Dựa vào kết quả IV% ở trên:

+ Nếu loài nào có IV% ≥ 5% thì loài đó có ý nghĩa về mặt sinh thái trong quần xã;

+ Nếu nhóm có dưới 10 loài có ΣIV% ≥40% sẽ là nhóm loài ưu thế và được

sử dụng nhóm loài đó đặt tên cho quần xã

Trong đó: n: Là số lượng cá thể trong OTC (cây)

Sôtc: Là diện tích của OTC (m2)

c Độ tàn che

Độ tàn che được xác định theo công thức sau:

Trong đó: TC: Độ tàn che

∑ni: Tổng điểm của các điểm điều tra trong một trạng thái

N: Tổng số điểm điều tra trong một trạng thái

2.4.3.2 Phương pháp nghiên cứu quy luật kết cấu lâm phần

Những quy luật kết cấu lâm phần đề tài nghiên cứu đó là quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính N/D, quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao N/H Cách làm như sau:

- Tính toán các giá trị: giá trị trung bình ( ), Mode (Mo), trung vị (Me), giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phương sai (S2

), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình (S ̅), hệ số biến động (S%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ex)

- Kiểm định tính phù hợp của những phân bố lý thuyết với số liệu thực nghiệm

+ Phân chia D và H thành các cấp Cấp D được phân chia từ 2 – 4 cm tùy theo phạm vi phân bố đường kính của mỗi trạng thái rừng Chiều cao thân cây được phân chia theo các cấp, mỗi cấp 2m

+ Mô tả phân bố N/D và N/H bằng những mô hình lý thuyết thích hợp như

mô hình phân bố mũ (Meyer), phân bố khoảng cách và phân bố Weibull

 Phân bố mũ (Meyer): Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục, hàm toán học có dạng:

Trong đó:

a, b, k là những hệ số của mô hình

exp: là cơ số logarit Neper

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

( ) { ( ) ( ) (2.7) Trong đó:

b1, b2 là những hệ số của mô hình và được tính theo công thức sau:

( )

Với fo là tần số tương ứng với cỡ kính (cỡ chiều cao) đầu tiên (x = 0)

N là tổng số cây của các cỡ kính (cỡ chiều cao)

 Phân bố Weibull: Là phân bố ngẫu nhiên, liên tục với hàm mật độ và hàm phân phối có dạng:

Hàm mật độ:

P(X) = b1.b2.Xb2-1.exp(-b1.Xb2) (2.10) Hàm phân phối:

Trong đó:

b1, b2 là những hệ số của mô hình

exp: là cơ số logarit Neper

Mức độ phù hợp của các mô hình lý thuyết với số liệu thực nghiệm được đánh giá theo thống kê 2 Những phân bố phù hợp nhất với số liệu thực nghiệm được chọn theo hai tiêu chuẩn – đó là xác suất chấp nhận lớn nhất (Pmax) và tổng sai lệch bình phương nhỏ nhất, nghĩa là min∑(Flt – Ftn)2

với Flt và Ftn lần lượt là tần số lý thuyết và thực nghiệm Những phân bố phù hợp nhất được sử dụng để tính tần suất (Px), tần suất dồn hay tích lũy (Fx), tần số lý thuyết (Flt), tần số dồn hay tích lũy (Ftl), tỷ lệ dồn (%), tần số cây phân bố trong các cấp D và H bình quân, tần

số cây nằm trong khoảng , với X = D và H

2.4.3.3 Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng

Hướng xử lý số liệu tái sinh rừng nhằm đạt được các nội dung sau:

- Nghiên cứu tổ thành tái sinh rừng cho từng trạng thái

Những thành phần loài cây tái sinh dưới tán của từng trạng thái rừng được xác định qua công thức tổ thành theo số cây Cách làm như sau:

+ Bước 1: Tập hợp số liệu cây tái sinh ở tất cả các OTC theo loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài

+ Bước 2: Xác định tổng số loài cây và tổng số cá thể trong các OTC của từng trạng thái

+ Bước 3: Tính số cá thể trung bình của 1 loài theo công thức

= (2.1) Trong đó:

: Số lượng cá thể trung bình của mỗi loài

N: Tổng số lượng cá thể của các loài

m: Tổng số loài

+ Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành

Những loài nào có số cây ≥ thì tham gia vào công thức tổ thành

+ Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức:

- Mật độ cây tái sinh của từng trạng thái rừng

- Xác định những loài cây ưu thế sinh thái, những loài cây quý hiếm tái sinh dưới tán rừng

- Xem xét phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao N/H và cấp chất lượng

- Tìm hiểu sự thay đổi của trạng thái rừng có ảnh hưởng thế nào đến thành phần loài, mật độ và phân bố cây tái sinh, cấp chất lượng

Để giải quyết các vấn đề trên trình tự xử lý số liệu như sau:

- Thống kê thành phần loài cây tái sinh, xác định mật độ cây tái sinh bình quân theo ô dạng bản rồi quy đổi ra đơn vị 1 ha

- Phân chia cây tái sinh theo cấp chiều cao, cấp chất lượng Chiều cao cây tái sinh được phân chia theo cấp với mỗi cấp 0,5 m Chất lượng được phân chia theo 3 cấp tốt, trung bình, xấu

- Lập bảng và vẽ biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao, cấp chất lượng

- Phân tích ảnh hưởng của độ tàn che, cây bụi, thảm tươi đến tái sinh tự nhiên của rừng

- Đánh giá hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất bằng phân bố Poisson (phân bố cụm, phân bố đều hay phân bố ngẫu nhiên) cho từng trạng thái rừng Hướng xử lý số liệu như sau:

+ Tính số cây trung bình trong ô dạng bản:

Trong đó: N là tổng số cây tái sinh trong ô dạng bản

n là số ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn

Khi đó nếu: K > 1 : Phân bố cụm

K = 1 : Phân bố ngẫu nhiên

K < 1 : Phân bố đều

- Phân tích chiều hướng diễn thế hay khả năng phục hồi những thành phần loài cây ưu thế sinh thái của kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm á nhiệt đới núi thấp ở khu vực

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé nằm trên địa phận của 05 xã: Sín Thầu, Leng Su Sìn, Chung Chải, Nậm Kè và Mường Nhé, huyện Mường Nhé, tỉnh Điện Biên Có tọa độ địa lý:

Từ 1020

19’25” đến 102029’53” kinh độ Đông

Từ 21058’50” đến 22033’23” vĩ độ Bắc

- Phía Bắc giáp với nước Cộng hoà nhân dân Trung Hoa;

- Phía Tây giáp với nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào;

- Phía Đông giáp với huyện Mường Tè tỉnh Lai Châu;

- Phía Đông Nam giáp với xã Quảng Lâm, NaCoSa huyện Mường Nhé

3.1.2 Địa hình

Khu bảo tồn thiên nhiên Mường Nhé có địa hình chủ yếu là núi đất, xen kẽ là các dãy núi đá, có nền rắn được kết cấu bằng tập hợp các loại đá trầm tích biến chất Quá trình vận động của địa chất qua nhiều thế kỷ đã tạo nên những đặc điểm, kiểu địa hình chính sau:

- Kiểu địa hình núi cao: Phân bố ở độ cao trên 1.700m so với mực nước biển như: đỉnh Pu Pá Kun có độ cao 1.892m; đỉnh núi Pu San Hồ với độ cao 1.860 m; kiểu địa hình núi cao đều có độ dốc lớn trên 300, điều kiện canh tác rất khó khăn phần lớn là diện tích núi trọc;

- Kiểu địa hình núi trung bình: Gồm những dãy núi lớn có độ cao từ 700 m đến 1.700 m so với mực nước biển, chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, thấp dần từ Bắc xuống Nam, độ chia cắt mạnh, độ dốc lớn Phân bố rộng khắp trên địa bàn khu vực nghiên cứu;

- Kiểu hình núi thấp: Gồm các dãy núi nhỏ, có độ cao từ 400 m đến dưới 700

m so với mực nước biển, độ dốc trung bình 20 – 250, chủ yếu nằm ở đoạn cuối của