NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIIA TẠI RỪNG ĐẶC DỤNG ĐẮC UY HUYỆN ĐẮC HÀ TỈNH KON TUM 2

Xuất phát từ những vấn đề trên, trong giới hạn cho phép của một khóa luận tốt nghiệp cuối khóa, dưới sự hướng dẫn của thầy Mạc Văn Chăm, Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm Nghiệp,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN

HUYỆN ĐẮC HÀ - TỈNH KON TUM

Họ và tên: ĐỖ ĐĂNG KHÁNH Ngành: LÂM NGHIỆP

Niên khóa: 2007 - 2011

Tháng 6/ 2011

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG

THÁI III A2 TẠI RỪNG ĐẶC DỤNG ĐẮC UY HUYỆN ĐẮC HÀ - TỈNH KON TUM

Tác giả

ĐỖ ĐĂNG KHÁNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Lâm Nghiệp

Giáo viên hướng dẫn

ThS MẠC VĂN CHĂM

LỜI CẢM ƠN

Để đạt được những thành quả như ngày hôm nay tôi vô cùng biết ơn:

Công ơn sinh thành của bố mẹ, sự quan tâm lo lắng và động viên của các tất cả mọi người trong đại gia đình tôi đã tạo điều kiện cho tôi có được nghị lực để vươn lên học tập và có được kết quả như ngày nay

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo Khoa Lâm Nghiệp và quý thầy cô trong Trường Đại học Nông Lâm Tp HCM đã tận tình giúp đỡ và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian tôi theo học tại trường

đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt và giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này

tỉnh Kon Tum Đặc biệt là anh Nguyễn Xuân Quan đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện khóa luận

Cảm ơn các bạn học trong lớp DH07LN đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Tp HCM, tháng 06 năm 2011

Sinh viên: Đỗ Đăng Khánh

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng v

Danh sách các hình vi

Danh sách các chữ viết tắc vii

Tóm tắt viii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Giới hạn đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 3

2.1.1 Vị trí địa lý,diện tích và ranh giới 3

2.1.2 Địa hình - Thổ nhưỡng 3

2.1.3 Khí hậu – Thủy văn 4

2.1.4 Tài nguyên sinh vật 5

2.2 Đặc điểm Dân sinh - Kinh tế - Xã hội 7

2.3 Chương trình phục hồi sinh thái và tái tạo rừng 8

2.4 Cơ sở khoa học 8

2.4.1 Khái niệm về cấu trúc rừng 9

2.4.2 Tình hình nghiên cứu rừng trên thế giới 13

2.4.3 Những nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam 16

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19

3.1 Nội dung nghiên cứu 19

3.2 Phương pháp nghiên cứu 19

3.2.1 Phương pháp luận 19

3.2.3 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp 19

3.2.4 Phương pháp nội nghiệp 20

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

4.1.Tổ thành loài 26

4.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1,.3) 28

4.3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao vút ngọn ( N/Hvn) 30

4.4 Phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang (N/G) 32

4.5 Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) 34

4.6 Tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3) 36

4.7 Tình hình tái sinh dưới tán rừng 38

4.8 Độ tàn che của rừng (C) 40

4.9 Độ hỗn giao của rừng (K) 41

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.1.1 Về tổ thành loài 42

5.1.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) 42

5.1.3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao vút ngọn ( N/Hvn) 42

5.1.4 Phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang (N/G) 43

5.1.5 Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1.3) 43

5.1.6 Tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3) 43

5.1.7 Tình hình tái sinh dưới tán rừng 43

5.1.8 Độ tàn che của rừng (C) 43

5.1.9 Độ hỗn giao của rừng (K) 43

5.2 Kiến nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Tổ thành loài tại khu vực nghiên cứu 27

Bảng 4.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính 29

Bảng 4.3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 31

Bảng 4.4 Phân bố số cây theo cấp tiết diện 33

Bảng 4.5 Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính 35

Bảng 4.6 Tương quan giữa Hvn/D1,3 37

Bảng 4.7 Phân bố cây tái sinh theo phẩm chất và chiều cao 39

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.1 Biểu đồ thống kê tổ thành loài 27

Hình 4.2 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính 29

Hình 4.3 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao 31

Hình 4.4 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang 34

Hình 4.5 Biểu đồ biểu thị sự phân bố % trữ lượng theo cấp kính 35

Hình 4.6 Biểu đồ mô tả mối tương quan giữa D1,3 và Hvn 38

Hình 4.7 Biểu đồ phân bố cây tái sinh 39

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m

Vcây Thể tích thân cây

G Tiết diện ngang

TÓM TẮT

Đề tài : “ Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA2 tại rừng Đặc dụng Đắk Uy, huyện Đắk Hà, tỉnh Kon Tum” được tiến hành tại rừng Đặc dụng Đắk Uy, huyện Đắk Hà, tỉnh Kon Tum từ tháng 2 đến tháng 6 năm 2011

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận: Tìm hiểu một số đặc điểm cơ bản về cấu trúc rừng trạng thái IIIA2 tại rừng Đặc dụng Đắc Uy - huyện Đắc Hà - tỉnh Kon Tum

Để thực hiện mục tiêu nghiên cứu trên, khóa luận đã tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

- Xác định tổ thành loài thực vật

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính D1,3

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao Hvn

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang G1,3

- Xác lập quy luật phân bố trữ lượng M theo cấp đường kính D1,3

- Xác lập quy luật tương quan giữa chiều cao Hvn và đường kính D1,3

- Đánh giá tình hình tái sinh dưới tán rừng

- Xác định độ tàn che của rừng ( thông qua vẽ trắc đồ David và Richards)

- Dùng phần mềm Excel 2003 và Stargraphic 3.0 để tính toán và xử lý số liệu Kết quả thu được:

- Trong khu vực nghiên cứu điều tra được 77 loài cây gỗ thuộc 41 họ Trong đó

có những loài chiếm ưu thế lớn như: Trắc ( Dalbergia cochinchinensis) có chỉ số IV% = 14,07%, Hà nu ( Ixonanthes cochinchinensis) có chỉ số IV% = 11,67%, Sến cát

( Shorea cochinchinensis) chỉ số IV% = 9,47% và Sao xanh ( Hopea dealbata) có chỉ

số IV% = 5,87%

Exponential: N% = exp(3,81368 - 0,057329D) Đường kính bình quân

D1,3tb = 22,13 cm, hệ số biến động cao ( CV% = 67,89 %) và biên độ biến động

- Phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang có dạng phân bố giảm, tiết diện bình

quân G1,3tb= 0,0561 m2 phương trình toán học phù hợp cho phân bố này là: N% = 0,927814 - 0,455392/G + 0,111509/G2 - 0,0013084/G3

- Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính trong khu vực nghiên cứu là phân bố

không đồng đều giữa các cấp và có dạng phân bố nhiều đỉnh

- Tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3) được mô phỏng theo

phương trình: Hvn = 1/(0,0278937 + 0,716457/D1,3)

- Tình hình tái sinh dưới tán rừng: Qua điều tra số liệu thu thập được 33 loài cây

gỗ tái sinh với mật độ cây tái sinh là 8320cây/ha Cây tái sinh triển vọng chiếm

75,96% trong tổng số cây tái sinh

Richards) xác định được độ tàn che của khu vực nghiên cứu là 0,77

Tuy nhiên, ngày nay do nhu cầu kinh tế quá lớn, con người đã lạm dụng quá mức tài nguyên rừng, làm cho rừng bị tàn phá, hủy hoại nặng nề và ngày càng bị suy thoái nghiêm trọng Điều này đã đặt ra cho những nhà lâm nghiệp trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng một nhiệm vụ cấp thiết là làm thế nào để khôi phục rừng tự nhiên, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về kinh tế - xã hội nhưng vẫn duy trì được vai trò sinh thái bảo vệ môi trường của rừng Trong nhiệm vụ này, vấn

đề quan trọng là phải khai thác rừng sao cho hợp lý vì khai thác rừng là biện pháp

kỹ thuật lâm sinh quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến việc duy trì và phát triển vốn rừng Khai thác hợp lý sẽ thúc đẩy sinh trưởng của rừng và xúc tiến tái sinh tự nhiên, ngược lại nếu lạm dụng rừng, khai thác quá mức, thiếu kiểm soát sẽ phá vỡ cấu trúc rừng, dẫn đến mất rừng, ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

Rừng đặc dụng Đắk Uy – Kon Tum có giá trị to lớn cả về vai trò bảo vệ môi trường, bảo tồn tính đa dạng sinh học, bảo vệ nguồn gen, bảo vệ các loài cây, con quý hiếm; ở thực vật có các loài như trắc, giáng hương… về động vật có một số loài như gấu chó, sóc bay, gà lôi,…và đặc biệt là tạo ra một cảnh quan du lịch sinh thái nghỉ dưỡng Sự sống của tất cả các sinh vật trong hệ sinh thái rừng đặc dụng

Đắk Uy có mối quan hệ mật thiết với nhau Ở đó thể hiện sự đặc trưng về địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, khí hậu và thủy văn,… của vùng

phải có những hiểu biết sâu sắc về các đặc trưng cấu trúc của rừng nhằm lựa chọn được các biện pháp lâm sinh phù hợp để tác động đến rừng làm cho rừng ngày càng phát triển bền vững

Xuất phát từ những vấn đề trên, trong giới hạn cho phép của một khóa luận tốt nghiệp cuối khóa, dưới sự hướng dẫn của thầy Mạc Văn Chăm, Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí

Minh, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng trạng thái III A2 tại rừng Đặc dụng Đắc Uy - huyện Đắc Hà - tỉnh Kon Tum” 1.2 Mục tiêu

nghiên cứu

Tìm hiểu một số đặc điểm cơ bản về cấu trúc rừng trạng thái IIIA2 tại rừng Đặc dụng Đắc Uy - huyện Đắc Hà - tỉnh Kon Tum

1.3 Giới hạn đề tài

1.3.1 Giới hạn về nội dung

Đề tài giới hạn trong việc nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tổ thành loài, phân bố số cây theo đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao (Hvn), phân bố trữ lượng theo cấp đường kính, tương quan giữa D1,3và H1,3, tình hình tái sinh, độ tàn che của rừng

1.3.2 Giới hạn về khu vực nghiên cứu

Đề tài tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng thuộc trạng thái IIIA2 tại rừng Đặc dụng Đắc Uy - huyện Đắc Hà - tỉnh Kon Tum

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

2.1.1 Vị trí địa lý, diện tích và ranh giới

Khu rừng đặc dụng Đắk Uy nằm trong địa giới hành chính của hai xã Đắk

H’ring và Hà Mòn thuộc huyện Đắk Hà, tỉnh Kon Tum, có tọa độ địa lý và vị trí hành chính như sau:

+ Từ 14031’57” đến 14033’25” vĩ độ Bắc

+ Từ 107053’05” đến 107055’20 kinh độ Đông

- Vị trí hành chính, ranh giới:

+ Phía Bắc giáp Nông trường cao su Đắk H’ring

+ Phía Nam giáp Nông trường cà phê Đắk Uy IV

đường quốc lộ 14)

+ Phía Tây giáp Nông trường cà phê Đắk Uy IV

Theo quyết định của UBND tỉnh Kon Tum thì tổng diện tích tự nhiên của khu rừng đặc dụng là 690 ha Trong đó:

- Đất lâm nghiệp là 659,5 ha, chiếm 95,6 % tổng diện tích tự nhiên của khu rừng

- Đất nông nghiệp là 16 ha, chiếm 2,3% tổng diện tích tự nhiên của khu rừng,

- Các loại đất khác là 14,5 ha, chiếm 2,1% tổng diện tích tự nhiên của khu rừng

2.1.2 Địa hình - Thổ nhưỡng

Khu rừng đặc dụng Đắk Uy nằm trên địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc

bình quân từ 20 – 50, bề mặt địa hình hơi lượn sóng và thoải dần về phía Tây Nam Nói chung địa hình khu vực đơn giản, không có sự chia cắt, nó là kết quả của một quá trình tích tụ lâu đời ở những vùng trũng, ven suối trải qua biến đổi của lịch sử kiến tạo địa chất Độ cao trung bình của khu vực từ 640 m đến 662 so với mặt biển

Theo kết quả điều tra lập địa nền vật chất kiến tạo chủ yếu của khu rừng đặc

dụng Đắc Uy là nhóm đá mẹ sau:

một số loại đất sau:

- Đất Feralit vàng hay nâu xám phát triển trên đá Granit, tầng dày lơn hơn

100 cm, thành phần cơ giới nhẹ và tơi xốp

- Đất dốc tụ hay lầy thụt ven suối, vùng trũng ( Nguồn: Chi cục kiểm lâm tỉnh Kon Tum)

2.1.3 Khí hậu – Thủy văn

Khí hậu khu rừng đặc dụng Đắk Uy thuộc vùng khí hậu cao nguyên Tây Trường Sơn, một năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa bình quân năm đạt 1736 mm, cao nhất là 2172 mm, thấp nhất là 1300 mm, lượng mưa không đều, tập trung chủ yếu vào mùa mưa trong tháng 8 và tháng 9

Nhiệt độ bình quân năm 23,60c, cao nhất là 29,60c, thấp nhất là 18,40c Không có hiện tượng sương muối Biên độ nhiệt ngày và đêm biến đổi lớn ( từ 10 -

110c) Nhưng biên độ nhiệt biến đổi trong năm lại nhỏ hơn ( từ 3 - 60c) Khu rừng đặc dụng nằm trong vùng có nền nhiệt độ cao, thuộc loại hình khí hậu nhiệt đới, là yếu tố thích hợp cho thực vật sinh trưởng và phát triển

Trong khu rừng có hai hồ nước bán tự nhiên, với hệ thống tưới tiêu nhân tạo

từ đập Đắc Uy chạy ngang qua chiều dài của khu rừng, là điều kiện thuận lợi cho phục vụ việc tưới tiêu, chăm sóc các khu rừng trồng và trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng

Mật độ suối phân bố thấp, do mùa mưa kéo dài nên lượng nước thường dư thừa; ngược lại về mùa khô mưa rất ít gây nên hiện tượng thiếu nước nghiêm trọng, làm cho cây cối khô cằn, sinh trưởng và phát triển kém

Hướng gió thịnh hành là gió Tây Nam thổi từ tháng 5 đến tháng 8 Khi có gió mùa Tây Nam hoạt động thường làm cho khí hậu khô nóng, bóc hơi bề mặt lớn

Từ tháng 9 đến tháng 4 chủ yếu là gió mùa Tây Bắc và Đông Nam

2.1.4 Tài nguyên sinh vật

2.1.4.1 Tài nguyên thực vật

Khu rừng đặc dụng Đắk Uy trước đây được phủ kín bởi loại rừng lá rộng

thường xanh nhưng trải qua một quá trình lịch sử lâu dài do sự chặt phá bừa bãi, đốt

nương làm rẫy, khai thác lâm sản và sự tác động vô ý thức của con người gây ra đã

làm cho tài nguyên thực vật ở đây bị tàn phá nặng nề, làm cho nhiều khu hệ sinh

thái bị phá vỡ, thay vào đó là những phần đất trống đồi núi trọc, những khu dân cư,

vùng sản xuất nông nghiệp, vùng trồng cây công nghiệp Bên cạnh đó còn có một

khu rừng có giá trị được giữ lại đó là khu rừng có cây trắc phân bố tương đối tập

trung trong khu rừng đặc dụng Đắk Uy Tuy nhiên, nó đã bị tác động của con người

ở những mức độ khác nhau

thể hiện sự phong phú, đa dạng đủ đại diện cho kiểu rừng kín thường xanh nhiệt

đới Các họ thực vật chủ yếu ở đây là : họ Dầu ( Dipterocarpaceae), họ Giẻ ( Fagaceae), họ Re ( Lauraceae), họ Đậu ( Fabaceae), họ Ba mảnh vỏ ( Euphorbiaceae),… với các loài thực vật ưu thế như: Trắc ( Dalbergia

cochinchinensis Pierre in Lan), Giáng hương ( Pterocarpus pedatus), Bằng lăng

( Lagerstroemia calyculata), Re rừng ( Cinnamomum obtusifolium), Sao đen ( Hopea odorata), Giẻ đỏ ( Lithocarpus ducampii)…

a) Rừng kín thường xanh: Có diện tích 430,5 ha, chiếm 62,3 % tổng diện tích

đất có rừng Trữ lượng là 347,12 m3 Phân bố tập trung trên đất Feralit phát triển

trên đá mẹ Granit, ở vùng trung tâm của khu rừng đặc dụng Các họ thực vật chủ

yếu: họ Dầu ( Dipterocarpaceae), họ Giẻ ( Fagaceae), họ Re ( Lauraceae), họ Đậu

( Fabaceae), họ Ba mảnh vỏ ( Euphorbiaceae)…với một số loại cây ưu thế thường

gặp: các loại Giẻ ( Lithocarpus spp.), các loại Trâm ( Syzygium spp.), Thị rừng (

Diospyros sp.) Bứa núi ( Garcinia oliveri)…

Trong kiểu rừng kín thường xanh ngoài những loài cây đã nêu ở trên còn gặp

một số loài cây quí, có giá trị về kinh tế và khoa học như: Giáng hương

( Pterrocarpus pedatus), Sao xanh ( Hopea dealbata) , Bằng lăng ( Lagerstroemia

calyculata) và đặc biệt là loài Trắc ( Dalbergia cochinchinensis) tập trung thành

từng đám, tổ thành ưu thế chiếm tới 40%

đất có rừng Phân bố trên vùng bằng ở loại đất phong hóa từ Granit hay Sạn kết tạo

thành những đám liên tục Có các họ thực vật điển hình như: Họ Ban ( Guttiferea),

họ Đay ( Tiliaceae), họ Ba mảnh vỏ ( Euphorbiaceae), với các loại ưu thế: Cò ke

( Microcos paniculata), Thẩu tấu ( Aporosa microcalyx), Lành ngạnh ( Cratoxylon

ligustrinum)…

c) Trảng cỏ: Có diện tích 75,5 ha, chiếm 11,0% tổng diện tích của khu rừng

đặc dụng thường phân bố trên vùng bằng, trống trải, có khi rãi rác, nhưng nhiều nơi

thường phân bố thành những trảng thuần loài Loài ưu thế thường gặp là cỏ tranh

( Imperata cylindryca)

d) Rừng trồng: Ngoài các kiểu rừng trên, trong khu rừng còn có một số diện

tích rừng trồng chiếm tới 41,0 ha với 6,0% tổng diện tích của khu rừng Phân bố

chủ yếu ở phía bắc của khu rừng

Đối với hệ thực vật, trong phạm vi khu rừng đặc dụng đã thống kê được 85

loài với 66 chi và 41 họ khác nhau

Về họ thực vật có số lượng loài khá nhiều là: Họ ba mảnh vỏ

( Euphorbiaceae) có 6 loài, họ Re ( Lauraceae) có 6 loài, họ Sim ( Myrtaceae) có 4

loài, họ Giẻ ( Fagaceae) có 4 loài, họ Đậu ( Fabacea) có 3 loài, các họ còn lại có từ

1- 3 loài

2.1.4.2 Tài nguyên động vật

khá đông đúc, luôn luôn chịu sự tác động thường xuyên của con người Theo dòng

thời gian đã làm mất đi nhiều loài trong thành phần hệ động vật của khu rừng vốn

trước đây nó là một trong những nơi giàu có và phong phú của hệ động vật tây

Trường Sơn Hiện nay trong khu rừng đặc dụng Đắc Uy còn tồn tại một số loài,

nhưng trong đó có 5 loài cần được lưu ý bảo vệ và phát triển, đồng thời trong sách

đỏ chúng cũng được ghi nhận như: Sóc bay ( Hylopetes spadiecus), Cu li ( Nycticebus coucang), Rái cá ( Lutra lutra), Gấu chó ( Helaretos malayanus), Gà

Bên cạnh đó, khu rừng đặc dụng Đắk Uy còn để lại dấu vết của một số loài

thú lớn có giá trị kinh tế cao như: Hổ ( Panthera tigris), Báo ( Panthera pardus) và những loài khác phân bố rải rác trong rừng đặc dụng như Nai ( Cervus unicolor), Hoẵng ( Muntiacus muntijac), Tê tê ( Manis javanica), Lợn rừng ( Suc acrofa)

Ngoài ra, khu rừng còn là nơi trú ngụ của nhiều loài chim như: Cò trắng, Nhồng, Sáo,…và nhiều loài chim khác, làm tăng thêm sự phong phú của động vật trong khu rừng

2.2 Đặc điểm Dân sinh - Kinh tế - Xã hội

xã Hà Mòn Hiện nay, trong khu vực rừng đặc dụng không có dân cư của một bản làng hay một cơ quan xí nghiệp nào phân bố Đây là điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý bảo vệ rừng Tổng dân số vùng phụ cận trên 20.000, với chủ yếu là dân tộc Kinh Số lao động là 9780 người Trong đó:

- Nông trường cao su Đắk H’ring có 390 khẩu với 264 lao động

- Nông trường cà phê Đắk Uy III có 1.700 khẩu với 400 lao động

- Nông trường cà phê Đắk Uy IV có 2.100 khẩu với 475 lao động

Số còn lại là dân cư của các xã Đắk H’rinh, xã Hà Mòn, thị trấn Đắk Hà Người dân sống chủ yếu là nhờ vào sản xuất nông nghiệp như trồng lúa, ngô, đậu,… cuộc sống gia đình tương đối ổn định, thu nhập bình quân đầu người từ 200.000 đồng đến 250.000 đồng/tháng Cá biệt, có những hộ thu nhập đạt 50 triệu đồng/năm Ngược lại, những gia đình làm việc tự do thì thu nhập không ổn định, cuộc sống vẫn gặp nhiều khó khăn và thiếu thốn Mức sống và trình độ văn hóa chênh lệch nhau nhiều

Về mặt văn hóa, giáo dục thì khá phát triển, hầu hết con em trong độ tuổi đi học đều được đến trường, cơ sở hạ tầng được đầu tư và xây dựng khá tốt như: trường học, trạm xá Công trình phúc lợi đã được chú ý phát triển, điều đó thực sự mang lại cuộc sống ấm no cho các cộng đồng dân cư trong khu vực

Thành phố Kon Tum khoảng 25 km về phía Bắc Đường ở đây đã được trải nhựa, rất thuận tiện cho giao thông đi lại Bên cạnh đó, trong rừng đặc dụng đã xây dựng

mạng lưới đường lô, đường khoảnh rộng 4 m, chất lượng khá tốt, thuận tiện cho

việc kiểm tra bảo vệ rừng

2.3 Chương trình phục hồi sinh thái và tái tạo rừng

nạn lửa rừng hàng năm nên dẫn đến hậu quả là rừng và hệ sinh thái trong khu rừng

đặc dụng bị tàn phá nghiêm trọng Để bảo vệ, tái tạo và phục hồi vốn rừng, Ban

quản lý rừng đặc dụng đã tiến hành công tác phục hồi rừng tự nhiên và trồng lại

rừng trên các diện tích đất trống không có rừng

a) Công tác trồng rừng

* Trồng rừng tập trung:

- Đối tượng đất trồng rừng: là những diện tích đất trống đồi trọc, không có

rừng ( trạng thái IA và IB) thuộc phân khu phục hồi sinh thái và tái tạo rừng Theo

qui hoạch sử dụng đất thì diện tích đất trồng rừng tập trung là 127,5ha

- Phương thức trồng: trồng hỗn giao với mật độ 1.667 cây/ha ( cự ly 3m x 2m)

- Loại cây trồng: trồng các loại cây bản địa sẵn có của khu rừng như: trắc,

hương, cà te, giổi, sao đen, sao xanh,…với cây muồng đen phù trợ

- Phương pháp trồng: trồng bằng cây con có bầu

- Hình thức tổ chức: thuê khoán cho các hộ dân trồng rừng bên ngoài, Ban

quản lý rừng phụ trách về mặt kỹ thuật trồng và chăm sóc

b) Công tác phục hồi rừng tự nhiên

Cùng với các biện pháp lâm họckhác nhằm khôi phục và bảo tồn tự nhiên

các loại hình rừng ở đây, một biện pháp quan trọng là phải tiến hành quy hoạch,

khoanh nuôi một số diện tích rừng để phục hồi theo hướng tự nhiên Diện tích

khoanh nuôi phục hồi là 37,0 ha trong phân khu phục hồi sinh thái

2.4 Cơ sở khoa học

Nghiên cứu cấu trúc rừng là tìm ra các quy luật tự nhiên của của rừng, nhằm

giải quyết các vấn đề trong kinh doanh rừng, để từ đó việc kinh doanh rừng có hiệu

quả hơn Tùy theo các loại rừng khác nhau mà có những quy luật sinh trưởng và

phát triển khác nhau, từ đó rừng sẽ có những cấu trúc khác nhau

Nghiên cứu cấu trúc rừng đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới cũng như

ở Việt Nam tiến hành từ những năm đầu của thế kỷ XX bằng nhiều phương pháp khác nhau Ở Châu Âu, vào cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX, vấn đề nghiên cứu quy luật phân bố số cây ổn định theo tần số và tần suất ở các cấp tự nhiên về đường kính, chiều cao, thể tích,… đã được nhiều tác giả nghiên cứu Nhiều vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng trước đây còn nặng về nghiên cứu định tính, mô tả thì nay đã được nghiên cứu định lượng Nghiên cứu cấu trúc rừng đã được các nhà khoa học khái quát dưới dạng toán học từ đơn giản đến phức tạp nhằm định lượng các quy luật tự nhiên, nhờ đó đã giải quyết được các vấn đề kinh doanh rừng và xây dựng các biện pháp kinh doanh, nuôi dưỡng cho từng đối tượng rừng

2.4.1 Khái niệm về cấu trúc rừng

2.4.1.1 Khái niệm

Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp, tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Phân bố của thực vật trong không gian có thể biểu thị ở hai khía cạnh: theo chiều thẳng đứng ( tính thành tầng, tầng phiến) và theo chiều nằm ngang của rừng ( trạng thái khảm) Sự tổ hợp đó có nguyên nhân, nghĩa là có sự chọn lọc mang tính quy luật của chúng trong tự nhiên Cấu trúc là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng về hình thái quần thể sinh vật

Giữa cấu trúc và sinh thái rừng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Bất kì một quy luật cấu trúc quần thể nào cùng đều có nội dung sinh thái học bên trong nó Cần phải hiểu rõ mọi quy luật sinh thái mới có cơ sở khoa học để giải thích các quy luật cấu trúc của quần thể thực vật

- Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: tổ thành thực vật, dạng sống, tầng phiến

thành tầng) và cấu trúc mặt phẳng ngang ( mật độ và phân bố cây trong quần thể)

- Cấu trúc thời gian của quần thể được đặc trưng bằng nhân tố cấu trúc tuổi

2.4.1.2 Đặc điểm về cấu trúc rừng

Tổ thành thực vật phong phú là đặc điểm quan trọng và độc đáo của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới Do những điều kiện thuận lợi về khí hậu, đất đai và tính chất cổ xưa của khu hệ thực vật, đã tạo nên sự phong phú và đa dạng về thành phần loài cây cho các hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới Tuy nhiên do điều kiện lập địa và tính giàu có của khu hệ thực vật trong từng địa phương khác nhau nên tính phong phú về tổ thành loài cây của hệ sinh thái rừng rừng mưa cũng có sự biến động lớn

Tầng phiến ( Synusia) là thuật ngữ được Rubel sử dụng lần đầu tiên vào năm 1904 để phân tích quần xã thực vật Nhưng đến năm 1918 thuật ngữ này mới chính thức được các nhà sinh thái thực vật sử dụng rộng rãi Theo Gams (1918), tầng phiến có thể hiểu theo ba nghĩa sau:

Tầng phiến là tập hợp các cá thể của cùng một loài nằm trong giới hạn một vùng nhất định, tương tự như quần thể loài

Tầng phiến là tập hợp các loài cây khác nhau thuộc cùng một nhóm dạng sống và gần gũi với nhau về nhịp điệu sinh trưởng theo mùa

Tầng phiến là tập hợp các loài cây khác nhau, nhưng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và cùng sinh sống trong cùng môi trường nhất định

* Tầng và hiện tượng phân tầng

V.N Sucasốp ( 1961) đã định nghĩa “ tầng là khái niệm sinh thái học, khái niệm thực vật quần lạc học và cũng là khái niệm địa quần lạc học, nó bao gồm nhiều thực vật có hình thức sinh trưởng và đặc tính sinh thái học giống nhau”

Theo Thái Văn Trừng ( 1970, 1978) sự sắp xếp các cây gỗ rừng mưa nhiệt đới theo chiều thẳng đứng thành 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ lớn một tầng cây

gỗ bụi, một tầng cỏ và tầng dương xỉ Đặc điểm các tầng như sau:

- Tầng vượt tán ( A1): Đây là tầng hình thành những cây gỗ cao đến 40 m

- Tầng ưu thế sinh thái ( A2): Tầng này có chiều cao trung bình từ 20 -

30 m, phân bố liên tục cả hướng đứng và hướng ngang Những loài cây gỗ hình

thành tầng này thường có đặc điểm thân thẳng, tán lá hình tròn và hẹp, lá thường

xanh

rải rác, cao trung bình từ 8 – 15 m, thuộc họ Bứa ( Clusiaceae), họ Máu chó ( Mirisstiaceae),… Ngoài ra, cấu tạo tầng này còn bao gồm những cây con, cây nhỡ

của các loại thuộc tầng trên

- Tầng cây bụi thấp ( B): Tầng này cao từ 2 – 8 m, được hình thành từ những

loài cây bụi thuộc họ Cà phê ( Rubiaceae), họ Na ( Annonaceae)… Ngoài ra, tầng

này gồm nhiều cây họ Dừa ( Palmaceae), họ phụ Tre nứa (Bambusoideae) Các loài

cây thuộc tầng này có đặc điểm: chịu bóng cao, sinh trưởng rất chậm, thân nhỏ bé,

đôi khi chỉ có một thân độc nhất với chỉ một chùm lá trên ngọn

dưới 2 m, thuộc họ Ôrô ( Acanthaceae), họ Gai ( Uticaeae), họ Gừng

(Zinziberaceae).…

Trải qua một quá trình tiến hóa, chọn lọc tự nhiên lâu dài, nhiều loài cây

khác nhau rất xa trong hệ thống phân loại, nhưng khi cùng chung sống với nhau

trong cùng một hoàn cảnh sinh thái nhất định, để bảo tồn giống nòi đòi hỏi phải có

tính thích ứng cao với các nhân tố bên ngoài Tính thích ứng đó biểu hiện bởi sự

biến đổi cấu tạo giải phẫu, chức năng sinh lý,… nhằm duy trì khả năng tồn tại của

chúng trong một sinh thái cảnh nhất định Qua nhiều thế hệ, những biến đổi đó được

lập đi lập lại và trở thành đặc tính sinh vật học tương đối ổn định duy trì từ đời này

sang đời khác

Dựa trên cơ sở đó, các nhà khoa học đã đưa ra khái niệm về dạng sống:

“Dạng sống là một đơn vị phân loại sinh thái, nó bao gồm nhiều loại thực vật có thể

khác nhau rất xa trong hệ thống phân loại tự nhiên nhưng cùng giống nhau về biện

pháp và con đường thích nghi với cùng một hoàn cảnh sinh thái”

Các dạng sống trong rừng mưa:

- Dạng sống các loại cây thắt nghẹt

- Dạng sống khác: phụ sinh, ký sinh, bán ký sinh và hoại sinh

Cấu trúc mật độ phản ánh số cây trên một đơn vị diện tích Phản ánh mức

độ tác động giữa các cá thể trong lâm phần Mật độ ảnh hưởng đến tiểu hoàn cảnh rừng, khả năng sản xuất của rừng Theo thời gian, cấp tuổi của rừng thay đổi thì mật

độ luôn thay đổi Đây chính là cơ sở của việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng

* Cấu trúc tuổi:

Cấu trúc về thời gian, đó là trạng thái tuổi của các loài cây tham gia vào hệ sinh thái rừng, sự phân bố này có mối liên hệ chặt chẽ với cấu trúc về không gian của rừng

Trong nghiên cứu và kinh doanh rừng, người ta phân tuổi rừng theo cấp tuổi, thường là 5 năm, nhiều khi là 10; 15 hay 20 năm tùy theo đối tượng rừng và mục đích kinh doanh rừng

Rừng mưa nhiệt đới rất dễ gây ra cho những người lần đầu tiên tiếp xúc ấn tượng mạnh, vì nó có một số đặc điểm nhất định về ngoại mạo thường ít hoặc không bao giờ thấy ở quần thể thực vật khác Mặt dù tất cả những cây gỗ lớn rừng mưa đều có nhiều đặc tính về hình thái chung với nhau, nhưng với mỗi tầng trong rừng lại có những nét đặc rưng về ngoại mạo:

- Tập tính cây gỗ lớn: Phần lớn trong các tầng rừng, thân các cây gỗ lớn mọc trong rừng mưa thường có hình cột thẳng và thường thon, mảnh hơn nhiều so với chính những loài cây đó mọc ở những quần lạc khác nhau

- Tập tính cây bụi: Duriezt ( 1931) gọi là “cây gỗ lùn” hay “cây tí hon”, đa số đều chia cành ngay từ mặt đất và cách mặt đất không bao nhiêu

- Các dây leo

- Thực vật phụ sinh: là nhóm thực vật bám trên thân và cành các cây gỗ lớn, cây bụi và dây leo trong rừng, một số còn mọc trên đá hay cả lá tươi

- Thực vật ký sinh hay thực vật hoại sinh

2.4.2 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới

Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Có nhiều nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới như:

thẳng đứng

Theo Meyer ( 1952), Tirnbull ( 1963) và Rollet ( 1969) cấu trúc dùng để chỉ

rõ sự phân bố cây gỗ theo các cấp kính hoặc phân bố tiết diện ngang thân cây theo cấp kính

Theo Golley và cộng tác viên ( 1969), cấu trúc là phân bố sinh khối gỗ, thân,

lá, rễ,…

Catinot ( 1965) đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẩu đồ rừng khi nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến,…

Asman ( 1968) định nghĩa “ Một lâm phần hay rừng cây là tổng thể các cây cùng sinh trưởng và phát triển trên cùng một diện tích, tạo thành một điều kiện hoàn cảnh nhất định và có cấu trúc bên ngoài cũng như bên trong khác biệt với diện tích rừng khác…” Như vậy, một rừng cây hay một lâm phần trên một diện tích đất sẽ hình thành khi nó có đủ số lượng cá thể cây, tạo nên một tầng tán cũng như một mật

độ tàn che và những điều kiện hoàn cảnh nhất định nào đó

của các cơ quan, các thành phần tạo nên quần xã trong không gian và thời gian

Tùy theo mục đích mà các tác giả nghiên cứu các quy luật cấu trúc lâm phần theo các phương pháp khác nhau

- Schiffel là tác giả đầu tiên nghiên cứu số cây theo cấp đường kính trung bình trong lâm phần rừng cây lá rộng và kết quả là biểu hiện của chúng theo phân

bố giảm của số cây và theo cấp độ dày

Giáo sư A.V.Tiurin ( 1945) đưa ra tương quan số cây theo phân cấp đường kính từ nhỏ đến lớn và cũng chỉ ra được sự phân bố đó là ổn định trong lâm phần và ông còn chỉ ra rằng, nó không phụ thuộc vào loại cây, cấp lập địa và độ dày của lâm phần Phân bố số cây theo độ dày như vậy chỉ phụ thuộc vào đường kính trung bình của lâm phần

Giáo sư N.V.Tretiakov đã đi đến kết luận, quy luật cấu trúc của những phần

tử rừng thường xuyên mang những đặc điểm đặc trưng hiện tại, không phụ thuộc vào tuổi rừng, loài cây, điều kiện sinh trưởng và thậm chí điều này cũng đúng đối với lâm phần phức hợp và hỗn loài

Prodan ( 1951) đã nghiên cứu quy luật phân bố và cho thấy chủ yếu là phân

bố đường kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của lâm phần và biện pháp kinh doanh Theo Prodan, sự phân bố số cây theo cấp kính có giá trị tiêu biểu nhất cho lâm phần, phản ánh được cấu trúc lâm sinh của lâm phần Những quy luật ông xác định ở rừng tự nhiên được chấp nhận và được kiểm chứng nhiều nơi trên thế giới

Đó là, quy luật phân bố đường kính của rừng tự nhiên có dạng 1 đỉnh lệch trái, số cây rất nhiều ở các cấp đường kính nhỏ do bởi có nhiều loại cây, có nhiều thế hệ tồn tại Song, các cỡ kính lớn chỉ có một vài loài nhất định do bởi đặc tính sinh học hay

do bởi vị trị thuận lợi trong rừng nên chúng có khả năng tồn tại và phát triển Về phân bố chiều cao, rừng tự nhiên có phân bố dạng nhiều đỉnh, rừng có nhiều thế hệ hay do các biện pháp chặt chọn không quy tắc nên phân bố chiều cao của rừng thường có nhiều đỉnh và giới hạn của đường cong nhiều đỉnh là phân bố giảm đặc trưng cho rừng chặt chọn không đều tuổi

Theo Wenk ( 1995), nghiên cứu xác định cấu trúc của một loại hình rừng nhằm mục đích không những đánh giá được nhiều hiện trạng rừng qua các quy luật phân bố số cây theo chiều cao vót ngọn Hvn ( cấu trúc đứng), theo đường kính D1,3, theo tổng diện ngang G ( cấu trúc ngang),… mà còn có thể xác định chính xác kích thước bình quân lâm phần phục vụ cho công tác điều tra quy hoạch rừng

Cũng theo Wenk ( 1995), ở rừng trồng thuần loại đều tuổi, phân bố số cây theo D1,3, Hvn,… khi mới trồng thường có quy luật chính thái, sau đó lệch trái khi bước vào giai đoạn khép tán và dần chuyển sang lệch phải khi rừng lớn tuổi

Để mô tả cấu trúc ngoại mạo và thành phần loài cây, sử dụng phương pháp biểu đồ trắc diện của P.W.Richards Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng

do Richards và David đề ra từ năm 1933 – 1934 khi nghiên cứu thảm thực vật ở Moraballi của Guyana thuộc nước Anh đến nay vẫn là phương pháp hiệu quả khi nghiên cứu cấu trúc tầng rừng Nhược điểm của phương pháp này là chỉ minh họa được sự sắp xếp theo chiều thẳng đứng của các loài cây gỗ trong một diện tích nhất định

Cusen ( 1951) đã khắc phục nhược điểm trên bằng cách vẽ một số giải kề bên nhau và đưa lại về hình tượng không gian ba chiều

thời gian công tác ở Trung Quốc ( 1957 – 1958) là dùng ô nghiên cứu loại nhỏ 10m

x 10m, khi sở thám ngoài thực địa và những khu tiêu chuẩn 20m x 20m; 33m x 33m; 70m x 70m cho đến 1ha trong khi điều tra chi tiết, tùy theo thành phần đơn giản hay phức tạp của quần thể thực vật rừng Tuy nhiên, kiểu rừng nhiệt đới rất phức tạp nên phương pháp điều tra lâm phần của V.N.Xucasov đã trở nên khó áp dụng, đặc biệt là rất khó phân biệt được rõ ràng những quần hợp thực vật trong rừng nhiệt đới ẩm

và Castro ( 1960) trên nhiều khu tiêu chuẩn cũng gặp khó khăn trong khi áp dụng vào rừng nhiệt đới ở Việt Nam Đó là khó khăn lớn nhất trong việc chọn những khu tiêu chuẩn rộng 2 ha, bởi vì với diện tích lớn như vậy thì không có sự đồng nhất về địa hình, thổ nhưỡng và thảm thực vật

Nghiên cứu quá trình tái sinh là một vấn đề đặc biệt quan tâm trong quá trình nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng

- Theo Richards ( 1952), các cây tái sinh tự nhiên có một thời gian ức chế kéo dài, ảnh hưởng đến sinh trưởng của chúng, nếu đạt tới chiều cao 2 m thì có khả năng tồn tại và tham gia vào quần thể rừng

Khi nghiên cứu tái sinh của rừng tự nhiên nhiệt đới, G.Van Steenis ( 1956) cũng đã nhận định: tái sinh của rừng mưa nhiệt đới là gần như quanh năm, còn các nhà nghiên cứu khác như I.T.Haig và M.A.Huber ( 1956) thì cho rằng tái sinh tự nhiên được xem là căn bản nhất trong quá trình cải thiện tình hình rừng

2.4.3 Những nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam

Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên được nhiều tác giả trong và ngoài nước đề cập tới từ những năm đầu của thế kỉ XX nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp Trên lĩnh vực này, đã có nhiều đóng góp của nhiều nhà khoa học nghiên cứu về điều tra rừng như: Thái Văn Trừng, Lê Viết Lộc, Trần Ngũ Phương, Đồng Sỉ Hiền, Nguyễn Ngọc Lung, Trần Văn Con…và một số tác giả khác

Theo Thái Văn Trừng ( 1970 - 1978), trước năm 1954, hầu như chỉ có người Pháp thực hiện các nghiên cứu về rừng ở Đông Dương Trong đó đáng kể nhất là những nghiên cứu của Paul Maurand ( 1943) - tác giả cuốn “ Lâm nghiệp Đông Dương”; Rollet, Lý Văn Hội, Neang Sam Oil ( 1952) - tác giả cuốn “Những quần thể thực vật thưa Nam Đông Dương” Sau năm 1954, rừng nước ta được nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước hết sức quan tâm, nhưng những công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên nhiệt đới còn ít

Thái Văn Trừng ( 1963, 1970, 1978), khi nghiên cứu về kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta, đã đưa ra cấu trúc tầng như tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết Tác giả vận dụng

và có sự bổ sung cải tiến phương pháp biểu đồ mặt cắt của Davis Richards, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được phóng với tỉ lệ lớn hơn Ngoài ra tác giả còn dựa vào bốn tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là: dạng sống ưu thế của những thực vật tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng thái của tán lá Dựa vào đó tác giả chia thực vật Việt Nam thành 14 kiểu

Năm 1964, Lê Viết Lộc trong cuốn “Bước đầu điều tra thảm thực vật trong khu rừng nguyên sinh Cúc Phương”, ông cùng các cộng tác viên nghiên cứu sơ bộ trong khi điều tra các loại hình ưu thế, trong loại hình này, ông đã dùng một số chỉ tiêu khác ngoài số lượng cá thể cây để tính “sinh khối” trên diện tích điều tra như chiều cao, tiết diện ngang… để tính độ ưu thế loài Ông là người đề ra một số tiêu chuẩn và chỉ tiêu để phân biệt “loại hình ưu thế” trong kiểu rừng kín thường xanh mưa nhiệt đới ở rừng quốc gia Cúc Phương

Trần Ngũ Phương ( 1965, 1970) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền bắc Việt Nam từ năm 1961- 1965, nhân tố cấu trúc đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là tổ thành loài và thông qua đó một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng đã được phát hiện và ứng dụng và thực tiễn sản xuất

Đồng Sỉ Hiền ( 1968), trong công trình nghiên cứu “Lập biểu thể tích và biểu

độ thon cây đứng rừng Việt Nam”, tác giả đã đi sâu vào các quy luật phân bố số cây theo chiều cao ( Hvn) và đường kính ( D1,3), là cơ sở cho việc xây dựng biểu thể tích ( V) một, hai hoặc ba nhân tố Kết quả nghiên cứu rừng của ông cũng rất phù hợp với kết quả nghiên cứu của Prodan ( 1952), đó là cấu trúc đứng của rừng tự nhiên Việt Nam đặc trưng bởi phân bố nhiều đỉnh về chiều cao và phân bố giảm một đỉnh lệch trái về đường kính

Năm 1983 – 1986, Nguyễn Ngọc Lung và Trương Hồ Tố đã nghiên cứu cấu trúc rừng thông ba lá ở Lâm Đồng, tác giả đã tổng kết các quy luật khí hậu vùng thông ba lá và đã xây dựng bảng phân hạng đất trồng rừng Về mặt cấu trúc rừng thông ba lá, tác giả đã sơ kết trên những cơ sở tài liệu lớn, đo đạc trên những ô tiêu chuẩn có kích thước khác nhau đều thấy sự phân bố số cây theo cỡ kính, chiều cao, theo tuổi và trong không gian, đồng thời xây dựng được các phân bố đỉnh cho số cây theo cấp cỡ kính Quy luật chỉ tồn tại một tầng phiến, tiêu chuẩn cho những lâm phần đều tuổi Quy luật phân bố theo đám trên mặt đất theo mọc cách Đặc điểm này có liên quan đến các quy luật khai thác, tái sinh lại và điều chỉnh lại mật độ trong nuôi dưỡng nhằm nâng cao năng suất trong tương lai

Trần Văn Con ( 1990), đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính ( N/D1,3) của rừng khộp và cho rằng khi rừng còn non thì phân bố có dạng giảm và khi rừng càng lớn thì càng có xu thế chuyển sang xu thế đỉnh và lệch dần từ trái sang phải Đó là sự biến thiên có lợi hay không có lợi cho quá trình tái sinh

Ngoài ra, còn có các đề tài tiến sĩ, thạc sĩ, kỹ sư chuyên ngành lâm nghiệp của Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu và có đề cập đến cấu trúc rừng như:

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái phục hồi tại lâm trường Ba Tô tỉnh Quảng Ngãi làm cơ sở đề xuất một số biện pháp quản lý và kinh doanh rừng của Nguyễn Văn Việt ( 2007)

- Cấu trúc kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới và kiểu rừng kín nửa rụng lá ẩm nhiệt đới tại Vườn Quốc Gia Cát Tiên của Nguyễn Khoa Thảo (2002)

- Tìm hiểu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA2 tại tiểu khu

213 thuộc Ban Quản Lý rừng phòng hộ Đông Giang, Hàm Thuận Bắc, Bình Thuận của Đinh Tuấn Anh ( 2009)

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

Những nội dung nghiên cứu trong khóa luận bao gồm:

- Xác định tổ thành loài thực vật

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính D1.3

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp chiều cao Hvn

- Xác lập quy luật phân bố số cây theo cấp tiết diện ngang G1.3

- Xác lập quy luật phân bố trữ lượng M theo cấp đường kính D1.3

- Xác lập quy luật tương quan giữa chiều cao Hvn và đường kính D1.3

- Đánh giá tình hình tái sinh dưới tán rừng

- Xác định độ tàn che của rừng (qua vẽ trắc đồ David và Richards)

- Độ hỗn giao của rừng (K)

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp luận

Các phương pháp luận được sử dụng để thực hiện đề tài:

- Kế thừa tài liệu thứ cấp

- Điều tra, đo đếm ngoài hiện trường

- So sánh, phân tích, tổng hợp

3.2.2 Thu thập dữ liệu liên quan

- Thu thập các thông tin, kiến thức liên quan đến cấu trúc rừng và đề tài

nghiên cứu về cấu trúc từ các thư viện, nhà sách,…

- Thu thập bản đồ địa hình, bản đồ hành chính, bản đồ hiện trạng rừng, bản

đồ thảm thực vật, các báo cáo hoạt động bảo vệ rừng và các dữ liệu có liên quan khác đến khu vực nghiên cứu

3.2.3 Phương pháp điều tra ngoại nghiệp

- Sử dụng bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ thảm thực vật và khảo sát thực địa để xác định kiểu rừng, ranh giới, vị trí và diện tích các ô đo đếm

- Sử dụng la bàn cầm tay lập 5 ô tiêu chuẩn có diện tích mỗi ô là 1500m2 tại khu vực nghiên cứu

- Áp dụng các quy trình điều tra trong công tác ngoại nghiệp Cụ thể:

+ Đo đường kính D1,3 toàn bộ các cây gỗ có D1,3 ≥ 8 cm; đo chiều cao bằng sào kết hợp mục trắc chiều cao Hvn của các cây đo đếm; xác định tên loài cây, phẩm chất ( a, b, c) của các cây đã đo đếm …( Chất lượng cây được xác định theo 3 loại:

a, b, c, Trong đó: loại a là những cây thân thẳng phát triển tốt, phân cành cao, ít cành nhánh, tán cân đối, không có hiện tượng sam bọng, sâu bệnh, cụt ngọn; Loại b

là những cây thân cong phát triển trung bình, tán mất cân đối, không có hiện tượng mối mọt, sâu bệnh; Loại c là những cây thân cong queo phát triển kém, cụt ngọn, có

từ hai thân trở lên, có hiện tượng sam bọng, sâu bệnh, phân cành thấp) Nên đưa vào hình vẽ ô dạng bản

+ Lập 4 ô dạng bản 25 m2 ( 5 m x 5 m), được thiết kế tại 4 góc của ô 1500 m2

và đo đếm cây tái sinh theo các cấp chiều cao: Hvn < 1 m; 1 ≤ Hvn < 2 m; Hvn ≥ 2

m và phân cấp cây tái sinh theo phẩm chất: khỏe/yếu ( AK: cây tái sinh ở cấp chiều cao Hvn < 1 m có phẩm chất cây khỏe, AY: cây tái sinh ở cấp chiều cao Hvn < 1 m

có phẩm chất cây yếu, BK: cây tái sinh ở cấp chiều cao 1 ≤ Hvn < 2 m có phẩm chất cây khỏe, BY: cây tái sinh ở cấp chiều cao 1 ≤ Hvn < 2 m có phẩm chất cây yếu, CK: cây tái sinh ở cấp chiều cao Hvn ≥ 2 m có phẩm cây khỏe, CY: cây tái sinh ở cấp chiều cao Hvn ≥ 2 m có phẩm chất cây yếu)

qua đó xác định độ tàn che của rừng Diện tích trắc đồ là 150 m2 ( 30 m x 5

m)

3.2.4 Phương pháp nội nghiệp

Việc xử lý, tính toán các số liệu thu thập được trong quá trình điều tra ngoại

Statgraphics

* Tính tổ thành loài ( IV%):

Sử dụng công thức Daniel Marmillod ( Vũ Đình Huề - 1984)

IV%=(N% + G%)/2

Trong đó:

N% : Tỉ lệ phần trăm của loài cây;

G% : Tỉ lệ phần trăm tiết diện ngang

n là tổng số cá thể trong ô tiêu chuẩn;

S là diện tích ô tiêu chuẩn ( m2)

* Xác định độ tàn che:

Kết hợp quan trắc và phẫu đồ ngang để xác định tỉ lệ che phủ, hình chiếu tán cây rừng so với mặt đất rừng thông qua các phẫu đồ rừng theo phương pháp của David và Richards ( 1934)

Để nghiên cứu qui luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu D1,3, Hvn, G,…khóa luận sử dụng công thức tham khảo của Brooks & Caruther và tập hợp số liệu theo hình thức chia tổ sau:

Số tổ: m = 5 * log(n) hay m = 3,3 * log(n) + 1

Dựa vào đường phân bố thực nghiệm lựa chọn các hàm toán học mô tả cho phù hợp để mô phỏng các quy luật phân bố

Việc mô hình hóa các quy luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu D1,3, Hvntrong thực tiễn và nghiên cứu lâm nghiệp có ý nghĩa không những nó cho biết các quy luật phân bố vốn tồn tại khách quan trong tổng thể, mà các quy luật phân bố này có thể biểu thị một cách gần đúng bằng các biểu thức toán học cho phép xác định tần số tương ứng với mỗi tổ của đại lượng điều tra nào đó Ngoài ra việc nghiên cứu các quy luật phân bố còn tạo tiền đề để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp với từng loại rừng của từng khu vực

* Một số hàm toán học được sử dụng để lựa chọn trong khóa luận:

* Kiểm tra về qui luật phân bố:

Cho giả thiết H0 : F(x) = F0(x), trong đó F0 (x) là một hàm toán học hoàn toàn xác định Để kiểm tra giả thiết H0, người ta cho dùng tiêu chuẩn ( χ2) của Pearson:

- Nếu χ2tính ≤ χ20,05 tra bảng thì phân bố lý thuyết phù hợp với phân bố thực nghiệm ( H0+)

- Nếu χ2tính ≥ χ20,05 tra bảng thì phân bố lý thuyết không phù hợp với phân bố thực nghiệm ( H0-)

Sau khi thử nghiệm trên phần mềm Stargraphic đối với các hàm lý thuyết nêu trên ta tìm ra hàm toán học phù hợp với tương quan phân bố thực nghiêm các thành phần nêu trên

* Phương pháp đánh giá tương quan hồi quy:

Áp dụng phương pháp phân tích tương quan hồi quy để mô hình hóa một đường hồi quy thực nghiệm theo một hàm toán học nào đó Việc chọn một hàm thích hợp nhất ngoài việc căn cứ vào các tham số thống kê có được từ các phương trình triển khai, kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan, kiểm tra sự tồn tại của hàm hồi quy ( logic toán học), còn phải căn cứ vào việc phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng ( quy luật sinh học)

Phương pháp chung để thực hiện:

- Xác định các dạng phương trình toán học sao cho phù hợp

- Tính các tham số của từng phương trình bằng phương pháp hồi quy

- Đánh giá các mức độ của phương trình bằng tham số

- Kiểm tra sự tồn tại của hàm số bằng hệ số tương quan r

Chỉ tiêu r có thể dương ( +) hoặc âm ( -) biểu thị mối quan hệ giữa hai nhân

tố điều tra ( X và Y) là đồng biến hay nghịch biến Gía trị r được đánh giá như sau:

r = 0: không có tương quan;

0 < / r / ≤ 0,3: tương quan yếu;

0,3 < / r / ≤ 0,5: tương quan vừa;

0,5 < / r / ≤ 0,7: tương quan tương đối chặt;

0,7 < / r / ≤ 0,9: tương quan rất chặt;

/ r / = 1: tương quan hàm số

Kiểm tra hệ số tương quan để khẳng định các phương trình thực nghiệm có thực sự tồn tại trong tổng thể rừng hay không Sau khi kiểm tra, loại ra những phương trình có hệ số tương quan không phù hợp

- Để kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan, dùng trắc nghiệm T ( trắc nghiệm Student) với bậc tự do df = n - 2 ở mức ý nghĩa α = 0,05 so sánh với giá trị

Trong đó : r là hệ số tương quan;

n dung lượng mẫu

Nếu Ttính > T α: hệ số tương quan đáng tin cậy,

Nếu Ttính < T α: hệ số tương quan không đáng tin cậy

Nếu hệ số tương quan đáng tin cậy, ta kết luận giữa phương trình và thực nghiệm tồn tại mối tương quan

- Kiểm tra mức ý nghĩa của hàm hồi quy bằng trắc nghiệm F ( phân bố Fisher) qua việc so sánh trị số Ftính với giá trị Fbảng với hai bậc tự do df1 = 1, df2 =

n - 2

Nếu Ftính < Fbảng thì giả thuyết H0 bị bác bỏ ( giả thuyết H0 là giả thuyết không tồn tại hàm hồi quy) Ngược lại Ftính > Fbảng thì giả thuyết H0 được chấp nhận, nghĩa là hàm hồi quy không tồn tại

- Kiểm tra giả thuyết về dạng liên hệ ( chọn phương trình phù hợp) dựa vào trắc nghiệm χ2 Nếu χ2tính < χ2bảng ( ứng với xác xuất p > 0,05) thì hàm lý thuyết được chọn là phù hợp

* Đánh giá tình hình tái sinh dưới tán rừng

S là tổng diện tích các ô dạng bản điều tra tái sinh (m2);

n là số lượng cây tái sinh được điều tra

- Chất lượng cây tái sinh:

N% =

N

n *100

Trong đó:

N% là tỉ lệ phần trăm cây tái sinh khỏe (hoặc yếu);

n là tổng số cây tái sinh khỏe (hoặc yếu);

N là tổng số cây tái sinh điều tra

- Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao:

Thống kê số lượng cây tái sinh theo 3 cấp: Hvn < 1 m; 1 ≤ Hvn < 2 m và

Hvn ≥ 2 m Vẽ biểu đồ biểu diễn phân bố phần trăm số cây theo cấp chiều cao

* Tiết diện ngang thân cây:

G1,3 = л/4 * D1,32

Trong đó:

D1,3 là đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m;

G1,3 là tiết diện ngang thân cây tại vị trí 1,3 m

Khi X = N ÆK = 1: rừng thuần loại,

Khi X < N Æ0 < K < 1: rừng hỗn loại có độ hỗn giao,

0 < K ≤ 0,5: rừng hỗn loại có độ hỗn giao cao, 0,5 < K < 1: rừng hỗn loại có độ hỗn giao thấp

Chương 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1.Tổ thành loài

trình nghiên cứu cấu trúc rừng Nhằm mục đích xác định các loài cây đang tồn tại,

sự phân bố của chúng trong không gian và giá trị kinh tế của các loài trong quần xã

Tổ thành thực vật tầng cây gỗ chỉ thành phần và tương quan số lượng đơn vị cá thể

( hoặc thể tích thân cây, tiết diện ngang thân cây) của loài so với chỉ tiêu tương ứng

với tất cả các loại hình rừng Đơn vị tính là phần mười hoặc phần trăm

Căn cứ vào tổ thành thực vật có thể biết được sự thích ứng của các loài cây

nào đó với điều kiện lập địa, môi trường sống Ngoài ra, thành phần loài cây và

tương quan số lượng giữa chúng còn giúp cho việc phân biệt rừng hỗn loài ( hỗn giao, hỗn loài) và rừng thuần loài ( thuần loài, đơn giản) Rừng hỗn loài là

rừng được hình thành từ hai loài cây gỗ trở lên, còn rừng thuần loài là rừng chỉ

được hình thành từ một loài cây gỗ

Thành phần hệ thực vật ( số lượng loài cây trong hệ thực vật) trong các khu

rừng tự nhiên nhiệt đới rất phong phú, đa dạng và phức tạp Trên cùng một khoảng

không gian nhất định chúng ta có thể thấy sự xuất hiện của một loài, hai hoặc ba

loài, đôi khi có thể lên hàng chục, hàng trăm loài cây gỗ, bụi và thảm cỏ cùng định

cư sinh sống

Người ta dùng chỉ số IV% để đánh giá về kết cấu tổ thành thực vật của loài

cây Chỉ số IV% càng cao càng thể hiện mức độ ưu thế của loài trong hệ sinh thái

rừng

Qua quá trình điều tra, thu thập và xử lý số liệu chúng tôi có kết quả như sau:

- Mật độ rừng trạng thái IIIA2 tại rừng Đặc dụng Đắc Uy là 505cây/ha ( cây

có đường kính D1,3 ≥ 8 cm)

- Trong khu vực có 77 loài thực vật thuộc 41 họ( được trình bày ở phụ lục3)

Như vậy khu rừng này có cấu trúc tổ thành loài rất phong phú và đa dạng

Bảng 4.1 Tổ thành loài tại khu vực nghiên cứu

7 Ươi Scaphium lynchnophorum 17 3,43 0,49 1,74 2,59

Hà nu Sao xanh Chò xót Sồi ghè Sến cát ươi Sao đen Lành ngạnh Hoa thơm Bời lời vàng Bình linh Vên vên Cách núi Cầy Loài khác

Hình 4.1 Biểu đồ tổ thành loài tại khu vực nghiên cứu

cochinchinensis) có IV% = 14,07%, kế đến là Hà nu ( Ixonanthes cochinchinensis)

có IV% = 11,67 %, Sến cát ( Shorea cochinchinensis) có IV% = 9,47 %, Sao xanh ( Hopea dealbata) có IV% = 5,87 % Điều này cũng thường gặp ở các vùng rừng

nhiệt đới với sự chiếm ưu thế của một vài loài trong quần xã

Ngoài ra, tại khu vực nghiên cứu có một số loài cây quý hiếm có giá trị lớn

như: Giáng hương ( Pterocarpus pedatus), Sến cát ( Shorea cochinchinensis) có IV% = 9,47 %, Sao xanh ( Hopea dealbata), Sao đen ( Hopea odorata), Giổi ( Michelia sp.), Ươi ( Scaphium lynchnophorum), Vên vên ( Anisoptera costata), Hà

nu ( Ixonanthes cochinchinensis), Huỳnh đường ( Dixolium cauliflorum),…Đặc biệt

là cây Trắc ( Dalbergia cochinchinensis) thuộc họ Đậu ( Fabaceae) là một trong

những loài cây quý hiếm, đặc hữu của ba nước Đông Dương Hiện tại loài Trắc vẫn đang là loài chiếm ưu thế nhất trong khu vực, nhưng so với trước đây thì số lượng

cá thể Trắc giảm đi đáng kể Chính vì vậy, cần có biện pháp khoanh nuôi và bảo vệ tốt hơn để bảo tồn các loài cây quý hiếm, có giá trị cao nhằm bảo tồn được nguồn gen phục vụ cho học tập, công tác nghiên cứu khoa học.…

4.2 Phân bố số cây theo cấp đường kính ( N/D 1,3 )

Đường kính ngang ngực ( D1,3) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất trong việc đánh giá khả năng sinh trưởng của cây rừng cũng như của rừng Thông qua việc điều tra đường kính, ta xác định thể tích cây đứng và tính toán trữ lượng rừng, đồng thời phản ánh khả năng sản xuất của lập địa và các điều kiện khí hậu

Việc nghiên cứu số cây theo cấp đường kính ( N/D1,3) hay sự sắp xếp của của các cá thể cây rừng theo độ lớn của kích thước thân cây có ý nghĩa lớn về mặt sinh thái học và lâm học Về sinh thái học, cho biết tính phức tạp của quần xã thực vật thân gỗ, quan hệ cạnh tranh giữa các loài, mức độ ảnh hưởng của môi trường đến cây rừng Về lâm học, việc nghiên cứu số cây theo cấp đường kính cho ta biết được cần phải tính toán, áp dụng các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng và khai thác rừng trong kinh doanh Đối với rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi, cấu trúc N/D1,3 là

cơ sở để phân chia tiềm năng sinh học và tiềm năng kinh tế của các loài cây

Đề tài chia đường kính D1,3 thành 14 cấp, với cự ly mỗi cấp là 6 cm, qua thực hiện thử nghiệm một số phương trình toán học, cho kết quả là hàm phân bố

Phương trình cụ thể như sau:

Ntn (%)

Hình 4.2 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính

D 1.3 (cm)

Nhận xét:

phân bốExponential Đây là kiểu phân bố đặc trưng của các quần xã rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới, phương trình này cũng đã được nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên trước đây sử dụng để mô tả sự phân bố số cây theo cấp đường kính

Kết quả trong bảng 4.2 và hình 4.2 cho thấy phân bố số cây theo cấp đường kính có dạng phân bố giảm có đỉnh lệch trái, với đường kính bình quân là

D1,3tb = 22,13 cm và hệ số biến động ( CV% = 67,89 %) Số cây tập trung nhiều ở cấp đường kính nhỏ ( 168 cây/ha, 125 cây/ha, 80 cây/ha, 44 cây/ha tương ứng với các cấp kính ở các tổ 1, 2, 3,4 ), và thấp ở các cấp đường kính lớn ( 4 cây/ha, 5 cây/ha, 1 cây/ha, 3 cây/ha tương ứng với các cấp kính ở các tổ 11, 12, 13,14) Nguyên nhân giảm của sự phân bố số cây theo cấp đường kính là do cá thể cùng loài trong khu vực có tuổi khác nhau dẫn đến sinh trưởng và phát triển khác nhau, nên có đường kính khác nhau, cũng là kết quả của sự đào thải tự nhiên, do sự cạnh tranh mạnh mẽ về không gian sinh trưởng của các cây rừng, đồng thời cũng do đặc điểm về hình thái và kích thước của các loài khác nhau

4.3 Phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn ( N/H vn )

Chỉ tiêu chiều cao cũng là một chỉ tiêu rất quan trọng, cần được điều tra và nghiên cứu Vì chiều cao vừa được sử dụng để đánh giá sự thích hợp và khả năng sinh trưởng của cây rừng trên một dạng lập địa cụ thể, kiểu khí hậu tại vùng, vừa là chỉ tiêu quan trọng trong điều tra, kiểm kê rừng, đánh giá trữ lượng rừng

Hầu hết trong rừng tự nhiên hỗn loài, chiều cao của các cây gỗ không đều nhau Điều này có thể do một số nguyên nhân: một là thành phần loài trong rừng tự nhiên đa dạng với các dạng sống và tuổi khác nhau; hai là sự thích ứng sinh thái khác nhau giữa các loài; ba là sự thay đổi môi trường theo không gian và thời gian dẫn đến hình thành những tổ hợp dạng sống

Để nghiên cứu phân bố số cây theo cấp chiều cao, đề tài đã chia chiều cao thành 12 cấp, cự li mỗi cấp là 2 m Qua thử nghiệm một số phương trình toán học,

đã nhận thấy phương trình: Y = a + b/X + c/X2 + d/X3 + e/X4 mô phỏng phù hợp