NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIB TẠI BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ ĐÔNG GIANG, HÀM THUẬN BẮC, BÌNH THUẬN

Khái niệm về cấu trúc rừng: Khái niệm cấu trúc rừng đã được các nhà khoa học Lâm nghiệp trên thế giới nghiên cứu sử dụng và được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau cho mục tiêu n

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 TRẠNG THÁI IIB TẠI BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ ĐÔNG GIANG, HÀM THUẬN BẮC, BÌNH THUẬN

Họ và tên sinh viên : NGUYỄN MINH CẢNH Chuyên ngành : QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG Niên khóa : 2005 - 2009

Tháng 07/2009

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIB TẠI BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ ĐÔNG GIANG, HÀM THUẬN BẮC, BÌNH THUẬN

Tác giả

NGUYỄN MINH CẢNH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu Cấp bằng Kỹ sư ngành lâm nghiệp Chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng

Giáo viên hướng dẫn:

KS Hồ Quý Thạch

Tháng 07 năm 2009

LỜI CẢM ƠN

Để có được thành quả như ngày hôm nay tôi xin cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, các Thầy Cô giáo Khoa Lâm nghiệp, gia đình đã giảng dạy, dìu dắt và giúp đỡ tôi trong thời gian qua

Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn tới:

Thầy Cô giáo Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, Thầy Cô giáo Khoa Lâm nghiệp và Thầy Cô giáo Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng đã giảng dạy

và truyền đạt kiến thức, để tôi thực hiện được ước mơ, hoài bão của mình

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Hồ Qúy Thạch, Thầy Nguyễn Minh Cảnh đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện khóa luận

Xin cảm ơn tập thể lớp DH05QR đã giúp đỡ và chia sẽ mọi buồn vui trong cuộc sống và trong suốt quá trình học tập tại Trường

Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ủng hộ và động viên tôi về mặt vật chất cũng như tinh thần trong những năm tháng học tập xa nhà

Do trình độ chuyên môn còn nhiều hạn chế, nên việc thực hiện khóa luận này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, rất mong sự góp ý chân thành của quý Thầy Cô giáo và các bạn bè có quan tâm để khóa luận được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 15/06/2009 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Cảnh

03 năm 2009 đến tháng 05 năm 2009

Giáo viên hướng dẫn: KS Hồ Quý Thạch

Phương pháp nghiên cứu: Áp dụng các quy trình điều tra trong công tác ngoại nghiệp Thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn tạm thời Sử dụng phần mền Excel 2003 hoặc Statgraphics Plus 3.0 để xử lý số liệu thu thập

Kết quả nghiên cứu bao gồm những nội dung chính sau:

1 Kết cấu tổ thành loài

Số loài thực vật thống kê được ở trạng thái rừng IIB tại khu vực nghiên cứu là

38 loài Loài chiếm tổ thành cao nhất lần lượt là Trường, Trâm, Thầu tấu, Cò ke, Thành ngạnh, Bằng lăng Công thức tổ thành: 0,1867 Gi + 0,1267 Tr + 0,0629 Bu + 0,0537 Bl + 0,0535 Trg + 0,0517 Sh + 0,4648 Lk

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

Phân bố cây theo cấp đường kính của lâm phần IIB là một phân bố giảm theo hàm Meyer Phương trình cụ thể: N% = (10.3524 – 2.77287*ln(D))^2 Số cây tập trung lớn nhất ở 5 cấp kính đầu tiên chiếm 76,7 % Đường kính bình quân lâm phần D= 12,893 cm

3 Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H)

Đường biểu diễn phân bố số cây theo cấp chiều cao có xu hướng lệch trái Phương trình cụ thể: N% = -627.07 + 200.687*H2 + 1.04837*H3 – 0.0178527*H4 Chiều cao bình quân lâm phần H = 10,684 m, hệ số biến động Cv = 20,66 %

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

Trữ lượng phân bố không đều ở các cấp đường kính, chủ yếu tập trung ở các cấp kính đầu tiên và ở giữa lâm phần Trữ lượng bình quân lâm phần tại khu vực nghiên cứu là: M = 84,84 m3/ha

5 Tương quan giữa chiều cao và đường kính (H/D1,3)

Giữa chiều cao và đường kính của rừng tự nhiên ở trạng thái IIB tại khu vực nghiên cứu có mối tương quan rất chặt (r = 0,975) Phương trình cụ thể:

H = exp(1.69281 + 0.189508*sqrt(D))

6 Phân bố của lớp cây tái sinh dưới tán rừng

Mật độ cây tái sinh là 4700 cây /ha, trong đó số cây có triển vọng là 3733 cây/ha chiếm 79,4 % Các loài cây tái sinh chủ yếu là Bằng lăng, Bình linh, Bứa, Chiết

MỤC LỤC

Trang Trang tựa

Lời cảm ơn i

Tóm tắt ii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các bảng vii

Danh sách các hình viii

Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Lý do nghiên cứu 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

2.1 Khái niệm về cấu trúc rừng 4

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

2.3 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam 8

2.4 Tình hình nghiên tái sinh rừng trên thế giới 9

2.5 Tình hình nghiên tái sinh rừng ở Việt Nam 11

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

3.1 Đặc điểm khu vực và đối tượng nghiên cứu 13

3.2 Nội dung nghiên cứu 17

3.3 Phương pháp nghiên cứu 17

3.3.1 Ngoại ngiệp 17

3.3.2 Nội nghiệp 20

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Cấu trúc tổ thành loài 25

4.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao (Hvn) 28

4.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính (D1,3) 30

4.4 Phân trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) 33

4.5 Quy luật tương quan giữa Hvn/D1,3 trạng thái IIB 35

4.6 Phân bố của lớp cây tái sinh 37

4.7 Xác định độ tàn che 39

4.8 Tần số tích lũy tán trong không gian 39

4.9 Đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh 41

Chương 5 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 43

5.1 Kết luận 43

5.2 Tồn tại 44

5.3 Kiến nghị 44

* Tài liệu tham khảo 46

* Trắc đồ David và Richards

* Phụ biểu

* Phiếu nhận xét của giáo viên hướng dẫn

* Phiếu nhận xét của giáo viên phản biện

H_tn Chiều cao thực nghiệm, m

H_lt Chiều cao lý thuyết, m

Log Logarit thập phân (cơ số 10)

Ln Logarit tự nhiên (cơ số e)

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Thống kê các loài thực vật điển hình tham gia kết cấu tầng cây gỗ tại

tiểu khu 212 thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang - 26

Bảng 4.2 Bảng phân bố % số cây theo cấp chiều cao trạng thái rừng IIB và các thông số thống kê - 29

Bảng 4.3 Bảng phân bố % số cây theo cấp đường kính trạng thái rừng IIB và các thông số thống kê - 31

Bảng 4.4 Bảng phân bố trữ lượng (M ) theo cấp đường kính ( D1,3) - 34

Bảng 4.5 Bảng quy luật tương quan giữa Hvn và D1,3 - 36

Bảng 4.6 Phân bố số cây tái sinh - 37

Bảng 4.7 Bảng số liệu tần số tích lũy tán - 40

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ tổ thành loài trạng thái IIB tại tiểu khu 212 thuộc Ban

quản lý rừng Đông Giang - 27

Hình 4.2 Biểu đồ phân bố % số cây theo cấp chiều cao Hvn - 29

Hình 4.3 Biểu đồ phân bố % số cây theo cấp đường kính D1,3 - 32

Hình 4.4 Biểu đồ phân bố trữ lượng theo cấp đường kính - 34

Hình 4.5 Biểu đồ tương quan giữa Hvn và D1,3 trạng thái rừng IIB thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang - 36

Hình 4.6 Biểu đồ phân bố cây tái sinh - 38

Hình 4.7.Biểu đồ biểu thị tần số tích lũy tán - 4

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Lý do nghiên cứu

Từ xưa cho tới nay rừng là một tài nguyên vô cùng quý giá, là một phần không thể thiếu của con người “Rừng là vàng”nếu ta biết bảo vệ và sử dụng một cách hợp

lý, và rừng còn được coi là lá phổi xanh của trái đất

Nước ta nằm hoàn toàn trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu Vị trí địa lí tự nhiên lại khá đặc biệt – vừa gắn liền với lục địa Châu Á, vừa có hơn 3260 km bờ biển thông với Thái Bình Dương, đã tạo điều kiện rất thuận lợi cho thế giới thực vật phát triển Chính điều này phần nào đã gieo vào ý nghĩ của nhiều người đó là rừng không bao giờ hết cả Vì thế ngày nay khi đất nước đang trên đà phát triển, đẩy mạnh thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì bên cạnh đó diện tích rừng bị suy giảm đáng kể Từ năm 1943 diện tích rừng của Việt Nam là 14 triệu ha, giảm xuống còn 10,6 triệu ha năm 1980, đến năm 1995 chỉ còn lại 9,302 triệu ha, như vậy tính từ giai đoạn 1943 tới 1995 mỗi năm rừng bị mất khoảng gần 91.000 ha rừng

Điều đáng quan tâm ở đây là việc mất rừng không phải do hiểm họa tự nhiên

mà do chính bàn tay của con người Con người đã tác động vào rừng một cách mạnh

mẽ để phục vụ cho nhu cầu lâm sản của mình và để làm nương rẫy, nhưng lại không chú trọng tới việc cân bằng hệ sinh thái rừng Theo kết quả kiểm kê năm 1996, hiện nay nước ta còn khoảng 9,4 triệu ha rừng tự nhiên, trong đó rừng tự nhiên là rừng giàu chiếm khoảng 30 %, rừng nghèo chiếm 35 %, còn lại là rừng đang phục hồi Chính từ những vấn đề này mà các nhà Lâm học đã chú ý nhiều hơn tới vấn đề cấu trúc rừng để khôi phục và phát triển các hệ sinh thái rừng

Cấu trúc rừng là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng được các nhà nghiên cứu quan tâm Việc hiểu biết cấu trúc rừng đem lại nhiều ý nghĩa khác nhau Trước hết, đó là thông tin cơ bản để so sánh và phân loại các quần xã thực vật với nhau Thứ hai, cấu trúc của quần xã thực vật rừng là kết quả phản ánh mối quan hệ qua lại phức tạp giữa thực vật và các dạng sống khác, cũng như thực vật và môi trường Thông qua nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật rừng, nhà Lâm học có thể hiểu được

tính chất phức tạp của hệ thực vật, các yếu tố và các quan hệ giữa các thành phần quần

xã thực vật rừng Vì vậy, muốn hiểu biết nhiều nhất về rừng, thì việc nghiên cứu về cấu trúc của chúng có ý nghĩa thiết thực nhất

Với nguyện vọng đóng góp một phần nhỏ công sức vào sự nghiệp chung của đất nước về nghiên cứu các biện pháp bảo vệ, duy trì và phát riển vốn rừng, làm cơ sở

lý luận cho việc xây dựng các biện pháp bảo vệ kinh doanh rừng lâu dài Trong khuôn khổ của một khóa luận tốt nghiệp cuối khóa, được sự đồng ý của Khoa Lâm nghiệp – Trường Đại Học Nông Lâm Tp.HCM và dưới sự hướng dẫn của thầy Hồ Quý Thạch, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIB tại Ban quản lý rừng phòng hộ Đông Giang – Hàm Thuận Bắc – Bình Thuận”

1.2 Mục Tiêu của đề tài

Bước đầu tìm hiểu một số đặc điểm cơ bản nhất về cấu trúc của kiểu rừng tự

nhiên trạng thái IIB ở Đông Giang - Hàm Thuận Bắc - Bình Thuận

Từ đó, góp phần đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm đưa rừng hiện tại về trạng thái có cấu trúc hợp lý hơn

1.3 Phạm vi nghiên cứu

Do điều kiện trình độ và thời gian có hạn nên đề tài chỉ đi vào một số đặc điểm

cơ bản cấu trúc rừng trạng thái IIB thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số nội dung sau: tổ thành loài; tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3); phân bố số cây theo cấp chiều cao (Hvn); phân bố số cây theo cấp đường kính (D1,3); phân bố cây tái sinh; phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (D1,3); độ tàn che; tần số tích lũy tán

Mặc dù đã rất cố gắng trong việc điều tra, khảo sát, tham khảo và kế thừa các tài liệu có liên quan để thực hiện đề tài Nhưng do những hạn chế nhất định, cùng sự

đa dạng và phức tạp của rừng nhiệt đới nên đây chỉ là những kết quả bước đầu nhằm đóng góp một phần nhỏ vào việc tìm hiểu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIB tại khu vực nghiên cứu

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Khái niệm về cấu trúc rừng:

Khái niệm cấu trúc rừng đã được các nhà khoa học Lâm nghiệp trên thế giới nghiên cứu sử dụng và được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau cho mục tiêu nghiên cứu nào đó:

Assmann định nghĩa: một lâm phần hay một rừng cây là tổng thể các cây cùng sinh trưởng và phát triển trên cùng một diện tích tạo thành cùng một điều kiện hoàn cảnh nhất định có cấu trúc bên ngoài cũng như bên trong khác biệt với diện tích rừng khác

Theo PW.Richards (1939) “cấu trúc”nghĩa là phân bố cây rừng theo chiều thẳng đứng Đến năm (1952) với tác phẩm “Rừng mưa nhiệt đới” mà điểm nổi bật ở đây là tuyệt đại bộ phận thực vật thân gỗ đều có lá rộng thường xanh, ưa ẩm, thân có bạnh vè, hoa quả, ngoài ra còn có một số thực vật của rừng ôn đới

Theo Meyer (1952); Turnbull (1963); Rollet (1969), “cấu trúc”dùng để chỉ rõ

sự phân bố của thành phần cây gỗ theo các cấp đường kính hoặc phân bố của tiết diện ngang thân cây theo cấp đường kính

Theo Golley và cộng tác viên (1969), “cấu trúc”là phân bố sinh khối theo gỗ, thân, lá, rễ,…

Theo T.A.Rabotnov (1978), “cấu trúc”quần xã thực vật đó là đặc điểm phân bố của các cơ quan thành phần tạo nên quần xã theo không gian và thời gian

Vì vậy, cấu trúc rừng là những quy luật thể hiện mối quan hệ giữa các nhân tố loài cây với trình tự sắp xếp theo tầng tán của chúng trong phạm vi không gian, chúng phản ánh mối quan hệ giữa các loài trong không gian

Cũng như các đặc điểm khác, cấu trúc rừng được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm và nghiên cứu vào đầu thế kỉ 20 với mục tiêu là tìm ra những mô hình cấu trúc rừng chuẩn phục vụ cho công tác kinh doanh rừng, đáp ứng được cả nhu cầu

kinh tế, cả môi trường và nghiên cứu Những nghiên cứu về cấu trúc ban đầu chỉ là định tính và ngày nay chuyển sang định lượng nhờ sự ứng dụng của toán học thống kê, nhờ đó đã giải quyết được những khó khăn, phức tạp, giải quyết được những vấn đề trong kinh doanh rừng đặc biệt là lập ra được biểu thể tích cây rừng cho từng vùng, chung cho cả nước, dự đoán sản lượng rừng để xây dựng, đề xuất các giải pháp lâm sinh trong kinh doanh rừng

2.2 Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới

Với bề dày lịch sử trong ngành Lâm nghiệp, cùng với các nghiên cứu về hệ sinh thái rừng các nhà Lâm học đã có nhiều công trình nghiên cứu to lớn Trong nghiên cứu

về cấu trúc rừng các nhà Lâm học chia thành 3 dạng cấu trúc đó là: cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian Cấu trúc rừng biểu hiện mối quan hệ qua lại giữa các loài thực vật rừng và giữa chúng với môi trường sống

Để mô tả cấu trúc rừng mưa nhiệt đới, tác giả Richards & David (1934) đã sử dụng bản vẽ trắc đồ đứng và ngang của quần xã thực vật Richards cho rằng, rừng mưa nhiệt đới có khả năng tự phục hồi lại liên tục, tái sinh rừng theo lỗ trống do sự suy vong của các thế hệ cây già cỗi là phổ biến

Prodan (1951) đã nghiên cứu quy luật phân bố, 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 đường kính có giá trị tiêu biểu nhất cho lâm phần, phản ánh được cấu trúc lâm sinh của lâm phần Những quy luật mà ông xác định được ở rừng tự nhiên được chấp nhận và kiểm chứng ở rất nhiều nơi trên thế giới Đó là phân bố đường kính của rừng tự nhiên có quy luật một đỉnh lệch trái, số cây tập trung rất nhiều

ở cấp kính nhỏ do bởi có nhiều loài cây, nhiều thế hệ cùng tồn tại Song ở các đường kính lớn, chỉ có một số loài nhất định do bởi đặc tính sinh học hay bởi vị trí thuận lợi trong rừng chúng có khả năng tồn tại và phát triển Về phân bố chiều cao, rừng tự nhiên thường có dạng nhiều đỉnh, rừng có nhiều thế hệ hay do bởi 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 phân bố nhiều đỉnh là phân bố giảm đặc trưng cho rừng chặt chọn không đều tuổi

Baur G.N (1964) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học, trong đó đã

đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về lâm sinh áp dụng cho

rừng mưa tự nhiên Theo Baur G.N: “Mục tiêu xử lý là nhằm cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách loại bỏ những cây quá thành thục và vô dụng để lại không gian thuận tiện cho cây còn lại sinh trưởng hoặc giải phóng những cây tái sinh đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây lấy ra khỏi rừng trong quá trình khai thác hoặc chăm sóc, nuôi dưỡng rừng” Từ đó tác giả kết

luận các nguyên lý xử lý lâm sinh cho từng đối tượng rừng (Richards P.W, 1968 Rừng

mưa nhiệt đới, Vương Tấn Nhị dịch)

Catinot (1965) nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua biểu diễn phẩu đồ rừng Nghiên cứu cấu trúc nhân tố sinh thái thông qua mô tả phân loại theo dạng sống, tầng phiến của rừng (Thái Văn Trừng và Nguyễn Văn Dưỡng dịch, tư liệu KHKT Viện KHKT Việt Nam, 1979)

Còn Odum E.P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái của Tansley A.P năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ

là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học (Nguyễn Phú Hoàng, 2006)

Rollet (1971) đã đưa ra hàng loạt phẩu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa: tương quan giữa H với D1,3, tương quan giữa DT với D1,3 và biểu diễn quan hệ giữa chúng bằng các hàm hồi quy

Theo Wenk (1995) nghiên cứu xác định cấu trúc của một loại hình nhằm mục đích không những đánh giá được nhiều hiện trạng và động thái sinh trưởng của rừng thông qua các quy luật phân bố số cây theo chiều cao vút ngọn (Hvn), đường kính tại vị trí 1,3m (D1,3), đường kính tán (DT),… mà còn xác định chính xác kích thước bình quân của lâm phần phục vụ cho công tác điều tra quy hoạch

Cũng theo Wenk, ở loại rừng trồng thuần loài 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 cho cấu trúc ngoại mạo và thành phần loài cây, sử dụng phương pháp

vẽ biểu đồ trắc diện của David và Richards Ở vùng nhiệt đới cho đến ngày nay, phương pháp vẽ biểu đồ trắc diện do David và Richards đề ra từ năm 1933 -1934 trong khi nghiên cứu thảm thực vật ở Moraballi của Guyana thuộc nước Anh (Tập san sinh thái, số 21, trang 350 - 384 và số 22, trang 406 - 455), là một phương pháp có giá trị

nhất về mặt nghiên cứu lý luận cũng như về mặt thực tiễn sản xuất Từ đó đến nay, nhiều tác giả như J.S.Beard (1944, 1945, 1946), B.Fanshauer (1952), Schulz (1960), Linderman và Moliner (1958), C.H.Holmes (1956) đã áp dụng phương pháp này có kết quả trong công tác nghiên cứu thảm thực vật rừng nhiệt đới với nhiều điểm bổ sung

Nhìn chung, khi nghiên cứu quy luật cấu trúc số cây theo cấp chiều cao hay đường kính, các tác giả trong và ngoài nước đã xác định bằng những hàm toán học khác nhau hoặc cũng như vậy theo các dạng biểu đồ phần trăm khác nhau hay trong biểu mẫu với giá trị cấu trúc cụ thể của chuỗi phân bố lý thuyết

Trong sự phụ thuộc chỉ vào đường kính trung bình của lâm phần (N.V.Jretiakov, năm 1952; A.V.Tiurin, năm 1956) hay từ những yếu tố liên quan khác nhau của cây rừng (AI Moskolev, năm 1974; B Rollet, năm 1974) và những nhà khoa học đã sử dụng những hàm toán học như sau:

Khi nghiên cứu quy luật cấu trúc N/D hàm Meyer (1953) thường được ứng dụng ở các nước trong vùng nhiệt đới

Hàm Poisson, Nguyễn Văn Trương (1983) đã nghiên cứu với rừng gỗ lá rộng thường xanh hỗn loài

Hàm Pearson, V.Smoisev (1971), Đồng Sĩ Hiền và B.Rollet(1974) đã nghiên cứu với rừng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới

Hàm Charlie (kiểu A) V.S Moisev (1971) Nguyễn Ngọc Lung (1987) đã sử dung đối với rừng Thông và rừng Vân sam non

Hàm Gamma, S.Nxvalov (1984) đã sử dụng để nghiên cứu rừng Thông ở Liên Bang Nga thuộc Liên Xô cũ

Hàm Weibull, OA Atrosenko (1980), Vũ Tiến Hinh (1985), Trần Văn Con (1990), Hoàng Sỹ Động (1986), đã sử dụng đối với rừng thông, rừng khộp và rừng lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam (dẫn theo Hoàng Sĩ Động 2002)

2.3 Tình hình nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam

Sau năm 1954, rừng nước ta được nhiều nhà nghiên cứu lâm nghiệp quan tâm, nhưng các công trình nghiên cứu rừng nhiệt đới còn nhiều hạn chế Ở Việt Nam, nhũng tác giả đã gắn liền những công trình nghiên cứu cấu trúc rừng như: Thái Văn Trừng, Lê Viết Lộc, Trần Ngũ Phương, Đồng Sĩ Hiền, Nguyễn Văn Trương…

Năm 1965, Trần Ngũ Phương và những người cộng tác đã thu thập được khá nhiều tài liệu trên những vùng địa lí khác nhau ở miền Bắc Việt Nam và đã cho công

bố tập “Bước đầu nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” Phần nghiên cứu về vùng Đông Bắc trong bản báo cáo đã được trình bày tại hội nghị khoa học Bắc Kinh năm

1964

Năm 1974, Đồng Sĩ Hiền khi “Lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng gỗ hỗn loài ở miền Bắc” nước ta, đã nghiên cứu phân bố đường kính, phân bố chiều cao và phân bố các hình dạng thân cây Qua các kết quả nghiên cứu, tác giả đã rút ra kết luận là quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên hỗn loài nước ta có dạng phân bố giảm theo đường kính và dạng phân bố nhiều đỉnh theo chiều cao và sự phân bố của các chỉ tiêu hình dạng f0,1 và f1,3 của các loài cây trong rừng tự nhiên hỗn loài có dạng phân bố tiệm cận với phân bố chuẩn và các quy luật này khác hẵn so rừng thuần loại đều tuổi

Năm 1978, Thái Văn Trừng với “Thảm thực vật rừng Việt Nam” có hai loại hình quần thể đó là quần hệ và xã hợp Các quần hệ thực vật được phân biệt với nhau dựa theo sự phân biệt về hình thái và cấu trúc Tiêu chuẩn để phân loại xã hợp là dựa vào thành phần loài

Năm 1984, Nguyễn Văn Trương khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân bố tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới

Năm 1987, Vũ Đình Phương với kết quả nghiên cứu trước đã nhận định việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lí và cần thiết nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân chia tầng rõ ràng (tức khi chúng đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây

Năm 1990, Nguyễn Văn Con đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) của rừng khộp và đã cho rằng khi rừng còn

non thì phân bố có dạng giảm, và khi rừng càng lớn thì càng có xu thế chuyển sang phân bố đỉnh và lệch từ trái sang phải Đó là sự biến thiên về lập địa có lợi hay không

có lợi cho quá trình tái sinh

Tiếp đó, các luận văn tốt nghiệp chuyên ngành lâm nghiệp thuộc Khoa Lâm nghiệp Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh có đề cập tới cấu trúc rừng như:

Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc của hai trạng thái rừng IIIA1 và IIIA2 tại vườn quốc gia Cát Tiên của Nguyễn Đức Trung (2005)

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phòng hộ đầu nguồn trạng thái IIA, IIB ở tiểu khu 347B xã Sông Phan - Hàm Tân - Bình Thuận của Nguyễn Trung Hiếu (2006)

2.4 Tình hình nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới

Trên thế giới tái sinh rừng đã được nghiên cứu từ hàng trăm năm trước, nhưng

từ năm 1930 mới bắt đầu nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới Do đặc điểm của rừng tự nhiên nhiệt đới là thành phần loài rất phức tạp, nên trong quá trình nghiên cứu các tác giả chỉ tập trung vào các loài cây gỗ có ý nghĩa nhất định Tái sinh là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng Theo nghĩa hẹp tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng chủ yếu là tầng cây gỗ Khái niệm tái sinh rừng còn được hiểu theo nghĩa rộng là tái sinh hệ sinh thái rừng (Nguyễn Văn Thêm, 2001)

Cây tái sinh có phân bố cụm, một số có dạng Poisson là kết quả quá trình nghiên cứu tái sinh của Richards P.W (1952)

DawKins (1958) đã nói: “dù cho kinh doanh được đưa vào như thế nào, điều phải suy xét đầu tiên về lâm sinh phải là tái sinh…” Như vậy có thể nói, vấn đề tái sinh đã được bàn đến rất nhiều, nhất là khi xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng Từ đó, các nhà lâm học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh

Baur (1962) cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng tới sự phát triển của cây con Nhưng đối với sự nảy mầm và sự sinh trưởng của cây con thì ảnh hưởng đó lại không rõ Điều này cho ta thấy các nhân tố: độ ẩm, ánh sáng, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng tới tái sinh rừng

Theo XanniKow (1967), Vipper (1973) trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta nhận thấy tầng cỏ và tầng cây bụi qua quá trình sinh trưởng thu nhận ánh sáng, các chất dinh dưỡng sẽ làm ảnh hưởng tới cây tái sinh Những lâm phần thưa, rừng đã bị khai thác nhiều tạo ra nhiều khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho thảm tươi và cây bụi phát triển mạnh Trong điều kiện đó chúng sẽ là nhân tố cản trở sự phát triển và sinh tồn của cây tái sinh Nếu lâm phần kín, đất khô, nghèo dinh dưỡng, cây bụi thảm tươi phát triển chậm sẽ tạo điều kiện cho cây tái sinh vươn lên (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)

Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm, ông gọi là hiện tượng “không bao giờ sinh con đẻ cái” của cây mẹ trong thành phần cây gỗ của rừng mưa Tổ thành loài cây mẹ ở tầng trên và cây con ở tầng dưới thường khác nhau rất nhiều, biến đổi không giống nhau giữa các vùng vì vậy tổ thành loài cây trong rừng mưa không ổn định trong không gian và thời gian Tác giả đưa ra bức khảm sinh thái nhưng phần lí giải các hiện tượng trong đó còn hạn chế, ít thuyết phục và chưa có tính thực tiễn, và nhất là khi muốn đưa ra biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều khiển tái sinh theo mục đích kinh doanh (Phùng Ngọc Lan và Hoàng Kim Ngũ)

Ở Châu Á Bava (1954), Budowski (1956), Atitnot (1965) nhận định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế cao

Qua những kết quả nghiên cứu về tái sinh rừng trên thế giới đã cho chúng ta hiểu thêm về quy luật tái sinh tự nhiên ở một số vùng, từ đó giúp ta đưa ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để quản lí rừng một cách bền vững

2.5 Tình hình nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam

Trong nghiên cứu tái sinh rừng việc xác định chính xác mục tiêu và đối tượng trong nghiên cứu là vấn đề quan trọng hàng đầu và nó cũng đóng góp lớn vào việc áp dụng các biện pháp lâm sinh cho từng đối tượng

Rừng tự nhiên nước ta tái sinh không theo quy tắc nên quy luật tái sinh cũng bị xáo trộn Do đó việc nghiên cứu tái sinh rừng nói chung và tái sinh rừng nhiệt đới nói

riêng rất phức tạp và gặp nhiều khó khăn Nhận thấy được vai trò quan trọng của tái sinh rừng nên có nhiều nghiên cứu đã đi sâu vào quá trình này

Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều Tra – Quy Hoạch rừng đã điều tra tái sinh ở một số tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh với sự trợ giúp của chuyên gia Trung Quốc Ô tiêu chuẩn được lập với diện tích từ 100 m2 đến 125 m2, kết hợp với điều tra theo tuyến Từ đó tiến hành phân chia trạng thái rừng và đánh giá tái sinh

Có một tác giả chia tái sinh rừng thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu để tiện cho công tác đánh giá tái sinh, đó là Vũ Đình Huề (1969), trong nghiên cứu này việc đánh giá tái sinh rừng mới chỉ dựa vào số lượng chứ chưa quan tâm tới chất lượng

Khi nghiên cứu thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã

có kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng

Đinh Quang Diệp (1993) nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở rừng khộp vùng Easup – Đăk Lăk đã có kết luận: độ tàn che, thảm mục, độ dày tầng mục, điều kiện lập địa… là những nhân tố ảnh hưởng tới số lượng cây con tái sinh dưới tán rừng Qua nghiên cứu tác giả cho thấy tái sinh trong khu vực có dạng phân bố cụm

Trần Xuân Thiệp (1995) đã định lượng cây tái sinh tự nhiên trong các trạng thái rừng khác nhau, theo tác giả số lượng cây tái sinh biến động từ 8000 đến 12000 cây, lớn hơn rừng nguyên sinh (dẫn theo Nguyễn Thị Ái Nhi, 2005)

Gần đây nhất có Trần Ngũ Phương (2000) khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Việt Nam đã nhấn mạnh rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế

Như vậy qua một số nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở trên thế giới và ở Việt Nam cho ta thấy được tái sinh tự nhiên rất đa dạng và phong phú về số lượng cũng như chất lượng của một số loai hình tái sinh Quá trình tái sinh bị chi phối bởi nhiều yếu tố: ánh sáng, thảm mục, vị trí địa lí, nguồn gốc hình thành rừng, tác động của con người… Chính vì thế tái sinh dù có những quy luật khách quan nhất định nhưng do các tác động trên làm cho chúng trở nên phức tạp Để bảo vệ và phát triển bền vững hệ sinh

thái rừng thì các công trình nghiên cứu về tái sinh là một việc không thể thiếu trong các nghiên cứu cấu trúc rừng

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đặc điểm khu vực và đối tượng nghiên cứu

− Nam giáp: thành phố Phan Thiết

− Đông giáp: huyện Bắc Bình

− Tây giáp: huyện Hàm Thuận Nam và huyện Tánh Linh Bao gồm diện tích các loại rừng:

Theo quyết định số 674/QĐ-UBND ngày 13/3/2007 của UBND tỉnh Bình Thuận, thì tổng diện tích ổn định 03 loại rừng đến năm 2010 trên địa bàn huyện Hàm Thuận Bắc là: 65022 ha (trong đó đối tượng rừng phòng hộ: 39672 ha, chiếm 61,15 %; rừng sản xuất: 25260 ha, chiếm 38,85 %) với 76 tiểu khu; được giao cho 05 đơn vị chủ rừng quản lý: Ban QLRPH Sông Quao, Ban QLRPH Đông Giang, Ban QLRPH Hàm Thuận - Đa Mi, Ban QLRPH Hồng Phú và xí nghiệp Lâm nghiệp Hàm Thuận Bắc (thuộc công ty lâm nghiệp Bình Thuận)

Ngoài ra còn có 250 ha cao su tại xã Đông Giang, La Dạ; 230 ha rừng trồng tre nứa, bạch đàn… của xí nghiệp lâm nghiệp Hàm Thuận Bắc và 5699 ha đất lâm nghiệp ngoài quy hoạch 3 loại rừng do các xã quản lý

Để tiến hành khảo sát lấy số liệu cho luận văn tôi tiến hành chọn tiểu khu 212 thuộc xã Đông Giang do Ban QLRPH Đông Giang quản lý

Xã Đông Giang nằm ở vị trí:

− Phía Bắc giáp: xã Đông Tiến

− Phía Nam giáp: huyện Hàm Thuận Nam

− Phía Đông giáp: xã Đông Tiến

− Phía Tây giáp: xã La Dạ Tổng diện tích tự nhiên trên địa bàn xã có 8852,60 ha (trong đó rừng và đất lâm nghiệp của xã có 7784,76 ha) Hiện tại trên địa bàn xã có 02 đơn vị chủ rừng đóng chân:

Ban quản lý rừng phòng hộ Sông Quao quản lý 04 tiểu khu/2174ha gồm các tiểu khu: 206a/267ha - đối tượng rừng phòng hộ; tiểu khu 201a/650ha; 205a/1075ha đối tượng rừng sản xuất

Ban quản lý rừng phòng hộ Đông Giang quản lý 05 tiểu khu/4936ha gồm các tiểu khu: 218a/910ha - đối tượng rừng phòng hộ; tiểu khu: 214a/883 ha; 212/1003 ha; 204/1122 ha đối tượng rừng sản xuất

Rừng và đất lâm nghiệp do xã quản lý là: 674,76 ha (trong đó phân theo hiện trạng Ia: 203,94 ha; Ib: 98,11 ha; Ic: 203,36 ha; IIa: 0,52 ha; IIb: 20,81 ha; IIIa1: 148,03 ha

3.1.2 Địa hình - Thổ nhưỡng

3.1.2.1 Địa hình

Lâm phần nằm trên địa hình khá đa dạng, thấp dần theo hướng Đông Bắc – Tây Nam Bao gồm dạng địa hình vùng đồi núi, vùng bán sơn địa, gồm nhiều đồi núi cao liên hoàn từ phía Bắc, đi qua vùng trung tâm đến phía Nam Vùng đồi núi phân bố về phía Tây đường sắt Bắc – Nam, gồm các xã vùng bán sơn địa kéo dài từ xã Hàm Hiệp tới các xã Hàm Trí, Hàm Phú, Thuận Hòa và các xã vùng cao Đông Giang, Đông Tiến, Thuận Minh, La Dạ Đây là vùng đất có tiềm năng khai thác khá lớn, hiện trạng sử dụng đất chủ yếu là rừng

Ở đây độ dốc cao thường lớn hơn 150 địa hình khá hiểm trở, thường bị chia cắt bởi các con sông, suối lớn nhỏ khác nhau Song đa số các con sông, suối đều cạn nước vào mùa khô nên không có khả năng ngăn cản khi xảy ra cháy rừng vào mùa khô Nơi cao nhất là 1200 m, nơi thấp nhất là 60 m (so với mặt nước biển) Diện tích đất bằng phẳng ít, tập trung ở các xã Hàm Liên, Hàm Thắng, Hàm Chính

3.1.2.2 Thổ nhưỡng

Gồm các loại đất chính sau:

¾ Đất phù sa bồi tụ: phân bố tập trung chủ yếu ở các vùng bằng phẳng ven sông, suối, tầng đất dày trên 100 cm, thành phần cơ giới từ cát pha tới thịt nhẹ, đất có khả năng trồng trọt tốt Một số nơi đất đai còn nghèo, xấu do con người canh tác xong rồi bỏ hoang nên đã hình thành nhiều trảng cỏ trong lòng các khu rừng

tự nhiên

¾ Đất feralit nâu vàng: phát triển trên đá mẹ granit, phân bố ở nơi có độ dốc dưới

250 Tầng đất dày trên 50 cm, thành phần cơ giới từ cát pha tới thịt trung bình

¾ Đất feralit núi màu vàng xám: tập trung tại các vùng núi cao, đất nghèo dinh dưỡng lẫn nhiều đá, thành phần từ thịt nhẹ tới thịt trung bình

3.1.3 Khí hậu – Thủy văn

3.1.3.2 Thủy văn

Khu vực có nhiều sông, suối lớn nhỏ song tập trung thành 3 sông chính: Sông

La Ngà: thuộc hệ thống sông Đồng Nai, có các sông, suối phụ như: sông Đan Sách, sông DaKroun, sông Saluon… là sông có nước chảy quanh năm

Sông Quao: là hợp lưu của các sông Bio, sông Ktach, sông Bieu… sông Quao hiện nay đã được ngăn dòng để làm công trình thủy lợi, ngăn và chuyển dòng chảy của

sông Đan Sách về thường xuyên cung cấp nước cho hồ chứa nước sông Quao Công trình thủy lợi này là công trình quan trọng nhằm phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt của đại bộ phận dân cư trong huyện và thành phố Phan Thiết

Sông Thăng: sông được bắt nguồn từ các con suối như: suối Đá, suối Sâu… sông thường xuyên cạn nước vào mùa nắng Là con sông có lưu lượng nước không ổn định, thường xuất hiện lũ cục bộ vào mùa mưa, gây thiệt hại cho các cụm dân cư mà

3.1.4.2 Đặc điểm động, thực vật rừng

Thực vật: Tại rừng Hàm Thuận Bắc tổ thành loài gồm các loài cây có giá trị kinh tế cao như: Sao, Dầu, Vên vên, Sến, Bằng lăng… và các loài cây có giá trị kinh tế thấp như: Cầy, Cám… Ngoài ra còn có các loài cây gỗ quý như: Giáng hương, Gõ, Trắc, Cẩm lai, nhưng số lượng còn rất ít Cần có biện pháp quản lý và bảo vệ các loài đang có nguy cơ tuyệt chủng nhằm mục đích giữ lại các nguồn gen quý hiếm

Động vật: tài nguyên động vật ở đây khá phong phú, đa dạng với nhiều loài quý hiếm như: Nai, Khỉ, Vượn, Chim… Nhưng hiện nay nguồn tài nguyên quý giá này vẫn chưa được quan tâm, bảo vệ đúng mức làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới số lượng và chất lượng loài

3.1.5 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Địa bàn toàn xã được chia thành 3 thôn, với tổng dân số là 540 hộ/2480 khẩu, gồm dân tộc K’ho, Rai, Kinh, Chăm, Nùng Nguồn thu nhập chính chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp và từ 157 ha cao su trồng trên diện tích nương rẫy ven rừng

Hiện nay tình hình dân số ở địa phương ngày càng tăng; một số trường hợp tách

hộ ở riêng… cho nên một số bộ phận công dân do nhận thức chưa đầy đủ đã lén lút vào rừng phá rừng làm rẫy, khai thác lâm sản về sử dụng hoặc bán lại để giải quyết

khó khăn trước mắt Thực trạng ở địa phương hiện nay nguồn lao động chính thường

bị thất nghiệp trong mùa khô, đây cũng là điều kiện thuận lợi để các phần tử xấu lôi cuốn, dụ dỗ các thành phần nhẹ dạ, thiếu nhận thức vào rừng khai thác gỗ trái phép bán lại nhằm phục vụ lợi ích riêng tư của chúng

3.2 Nội dung nghiên cứu

Dựa trên mục tiêu đã đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung sau đây:

™ Cấu trúc tổ thành loài

™ Xác định phân bố giữa số cây theo cấp đường kính (đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m)

™ Xác định phân bố giữa số cây theo cấp chiều cao (chiều cao vút ngọn)

™ Xác định tương quan giữa chiều cao và đường kính D1,3

™ Xác định phân bố trữ lượng theo cấp đường kính D1,3

™ Chất lượng và sự phân bố cây tái sinh

™ Độ tàn che của rừng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Ngoại nghiệp

Tiếp xúc với cán bộ phòng kỹ thuật Ban quản lý rừng Đông Giang để tìm hiểu

và có được những thông tin cần thiết liên quan đến đối tượng nghiên cứu

Tham khảo các tài liệu liên quan như: tổng kết thực hiện nghị quyết 04 của tỉnh

ủy giai đoạn 2002 – 2005 và phương hướng nhiệm vụ thời gian tới, phương án phòng cháy, chữa cháy xã Đông Giang …

Sơ thám thực địa qua các loại bản đồ: bản đồ thảm thực vật, bản đồ địa hình Trong nghiên cứu về cấu trúc rừng: Có nhiều phương pháp thực hiện thông qua

các hệ thống các loại ô điều tra:

+ Hệ thống ô điều tra định vị

+ Hệ thống ô điều tra tạm thời:

ƒ Ô điều tra với diện tích cố định: Loại ô này có ba dạng được quy định là: 2000 m2, 1000 m2, 500 m2 Việc lựa chọn hình dạng ô và kích thước tùy thuộc vào địa hình, địa thế cũng như kích thước của lô rừng cần tiến hành điều tra

ƒ Ô điều tra theo cự ly cây: Đây là ô điều tra tạm thời không có hình dạng

cố định thường được sử dụng để điều tra đo rừng, đặc biệt là các loại hình rừng trồng, rừng ngập mặn và rừng tự nhiên lá kim

ƒ Ô điều tra 6 cây của Prodan: Đây là loại ô điều tra rừng do Prodan đề xuất trên cơ sở kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của không gian sinh trưởng tới

sự sinh trưởng và phát triển của cây rừng

ƒ Ô điều tra tổng hợp Brunn: Đây là loại ô điều tra tổng hợp để trên cùng một diện tích rừng, cùng một thời điểm điều tra, người ta có thể đo đếm các chỉ tiêu cần thiết của các thế hệ cây rừng (phân chia theo kích thước) từ lớp cây dự trữ, kế cận cho tới lớp cây tạo thành tầng tán chính của rừng mà không cần thiết lập lại ô Diện tích của ô Brunn thường là 2500 m2

Tuy nhiên, trong đề tài này, tác giả đã căn cứ vào quy trình điều tra quy hoạch rừng ban hành năm 1998 và kết hợp thêm một số biện pháp kỹ thuật cho phù hợp với tình hình thực tế của rừng Điều tra lâm học đánh giá cấu trúc rừng, tình hình tái sinh

tự nhiên, tổ thành loài thực vật rừng căn cứ vào tình hình cụ thể của khu vực điều tra

Đồng thời áp dụng các quy trình điều tra trong công tác ngoại nghiệp (Giáo trình Điều

tra rừng của TS Giang Văn Thắng, Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, Khoa Lâm

nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh) Điều tra trên các ô mẫu điển hình với ô tiêu chẩn tạm thời có dạng hình chữ nhật diện tích 2000 m2 (40 m x 50 m) Số lượng ô mẫu cho trạng thái này là 3 ô Trong ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm các chỉ tiêu

Đo đếm các chỉ tiêu của lớp cây có D1,3 ≥ 6 cm (đây là những cây được xem là trưởng thành)

Đo đường kính D1,3 bằng thước đo chu vi (vanh)

Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng sào

Đo đường kính tán theo 2 chiều Đông - Tây và Nam - Bắc, sau đó lấy giá trị trung bình

Xác định tên loài

Xác định phẩm chất cây: chỉ tiêu này mang tính chất định tính nên phụ thuộc nhiều vào sự nhận định của người điều tra Để xác định phẩm chất cây, người ta căn cứ

vào các chỉ tiêu hình dạng thân cây, tình hình sâu bệnh, khả năng phát triển và tình hình vật hậu Trên cơ sở này, người ta phân cấp cây rừng thành 3 cấp phẩm chất sau:

Cây có thân thẳng, tán đều, phân cành cao, ít cành nhánh, không bị sâu bệnh, mối mọt, không bọng ruột, không bạnh vè xếp vào phẩm chất A

Cây có tán lệch, phân cành trung bình, có bạnh vè nhỏ, thân hơi nghiêng, không

bị sâu bệnh, mối mọt, không bọng ruột xếp vào phẩm chất B

Cây có tán lệch, thân nghiêng, bạnh vè lớn, bọng ruột, thân cong, cụt ngọn, phân cành thấp, bị sâu bệnh được xếp vào phẩm chất C

Để vẽ trắc đồ ngang và dọc theo phương pháp trắc đồ của David & Richards để

mô tả cấu trúc tán rừng và độ tàn che của rừng, lập ô trắc diện có diện tích 300 m2 (15

m x 20 m) Ô trắc diện được đặt ở những nơi đặc trưng, điển hình trong khu vực nghiên cứu

Điều tra cây tái sinh, lập 12 ô dạng bản có diện tích là 4 m2 (2 m x 2 m) và ở bốn góc trong các ô tiêu chuẩn Tiến hành đo các chỉ tiêu của những cây có D1,3 ≤ 6 cm

cụ thể như sau:

− Đo chiều cao cây tái sinh theo các cấp: H < 1 m; H: 1-3 m; và H > 3 m

− Xác định tên loài, mật độ tái sinh, phẩm chất cây tái sinh

Tất cả các kết quả điều tra đo đếm đựợc ghi vào phiếu điều tra

3.3.2 Nội Nghiệp

Áp dụng các phương pháp thống kê toán học để xử lí và tính toán các nội dung nghiên cứu trong đề tài dựa trên phần mềm Excel, phần mềm Statgraphics 3.0 và các công cụ hỗ trợ khác

Để tính toán xác định tổ thành loài, đề tài đã sử dụng công thức của Daniel Marmillod (Vũ Đình Huề - 1984):

Iv% = (N% + G%)/2 Trong đó:

• N%: là tỉ lệ phần trăm của loài cây

• G%: là tỉ lệ phần trăm của tiết diện ngang

• N% =Nloài*100/N

• G% =∑loài*100/∑G

Tính mật độ cây tái sinh theo công thức:

N =

S

000.10

n Trong đó:

• N: là mật độ cây/ha

• n: là mật độ cây/ô dạng bản

• S: là diện tích ô dạng bản

Chất lượng cây tái sinh:

Tính tỉ lệ % cây tái sinh có triển vọng theo công thức:

N% = n*100/N Trong đó:

• N%: tỷ lệ phần trăm cây tái sinh có triển vọng

• n: tổng số cây tái sinh có triển vọng

• N: tổng số cây tái sinh

Tính tiết diện ngang thân cây theo công thức:

∑

100 (Với fi là tần số xuất hiện ở mỗi tổ) Biểu đồ phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng (Hvn, D1,3) được lập dựa trên giá trị giữa tổ và tần suất của mỗi tổ

Tính toán các đặc trưng mẫu:

Trung bình mẫu: x =

n

1.∑m fi xi

1

2 2

−

−

n n

xi fi xi

Hệ số chính xác: P % =

n S%

Biên độ biến động: R = Xmax – Xmin

Áp dụng phương pháp phân tích hồi quy và tương quan trong thống kê để mô hình hóa một đường hồi quy thực nghiệm theo một hàm toán học nào đó Việc chọn một hàm toán học lý thuyết phù hợp ngoài việc căn cứ vào các tham số thống kê có được từ phương trình xây dựng, việc kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan, kiểm tra

sự tồn tại của hàm hồi quy, mà còn phải chú ý đến tính phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của rừng

Phương pháp chung để thiết lập một mô hình toán học:

• Xác định các dạng phương trình toán học phù hợp

• Tính các tham số của mô hình bằng phương pháp hồi quy

• Đánh giá mức độ phù hợp của phương trình qua các tham số

• Kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan (r)

Ttính > Tbảng ⇒ hệ số tương quan không tin cậy

Để kiểm tra mức ý nghĩa của hàm hồi quy bằng trắc nghiệm F qua việc so sánh trị số Ftính = MShồi quy/MSsai số với trị số Fbảng với hai bậc tự do df1=1 và df2= n-2

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

Để kiểm định tính phù hợp của việc lắp một phân bố thực nghiệm vào một phân

bố lý thuyết xác định trước, đề tài sử dụng phương pháp kiểm tra trắc nghiệm χ 2

2

χ = ∑ (fo−fe fe)2Trong đó: fo là tần số quan sát ; fe là tần số lý thuyết

So sánh χ tính với 2 χ tra bảng với 2 α= 0,05 và độ tự do df = m – p – 1 (với: m

là dung lượng mẫu quan sát; p là tham số của phân bố kiểm tra) để đi đến kết luận là chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết Ho (giả thuyết phân bố thực nghiệm phù hợp với phân

bố lý thuyết)

Nếu χ tính > 2 χ tra bảng thì giả thuyết H2 o bị bác bỏ

Ngược lại, nếu χ tính <2 χ tra bảng thì giả thuyết H2 o được chấp nhận

Tiêu chuẩn chung để lựa chọn một mô hình tối ưu là:

• Đường biểu diễn lý thuyết gần sát đường thực nghiệm

• Có hệ số tương quan (r) hay hệ số xác định (R2) là lớn nhất

• Sai số của phương trình là nhỏ nhất

• Phương trình phải phù hợp với quy luật sinh học

Các hàm toán học được chọn thử nghiệm trong đề tài:

- Hàm mũ : y = a*xb

™ Tương quan giữa chiều cao Hvn và đường kính D1,3

Thực tiễn điều tra rừng cho thấy có thể dựa vào quan hệ Hvn/D1,3 để xác định chiều cao cho từng cỡ kính mà không cần phải đo cao toàn bộ Phương pháp toán học cụ thể biểu thị mối quan hệ này hết sức phong phú và đa dạng, vì thế đề tài đã thử nghiệm một số dạng phương trình toán học nhằm chọn ra một hàm toán học phù hợp nhất Kết quả thử nghiệm cho thấy dạng hàm toán học: y = exp(a + b*sqrt(x)) là phù hợp nhất so với các dạng còn lại để mô phỏng mối tương quan này

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Cấu trúc tổ thành loài thực vật

Cấu trúc rừng là yếu tố quan trọng và là yếu tố hàng đầu của các nhà lâm học trong việc quản lý cũng như phát triển vốn rừng Vì cấu trúc rừng biểu thị quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Các nhà lâm học nghiên cứu cấu trúc rừng trong tự nhiên nhằm tìm ra cấu trúc rừng chuẩn, làm cho rừng tận dụng tối đa các điều kiện về lập địa cũng như không gian dinh dưỡng, tạo ra khu rừng có trữ lượng ổn định, phát huy được khả năng phòng

hộ cũng như khả năng cung cấp gỗ đáp ứng được mục tiêu của nhà quản lý, sử dụng rừng

Cấu trúc tổ thành đề cập tới sự tổ hợp và mức độ tham gia của các thành phần thực vật trong quần xã, đối tượng là loài cây Tổ thành là một trong những chỉ tiêu cấu trúc quan trọng, nó cho biết số loài cây và và tỉ lệ của mỗi loài hay một nhóm loài cây nào đó trong lâm phần Tổ thành còn là chỉ tiêu dùng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng, đồng thời nó cũng là cơ sở để

đề xuất các biện pháp lâm sinh tác động Tóm lại, kết cấu tổ thành của một lâm phần rừng nói lên toàn bộ giá trị của lâm phần

Nghiên cứu kết cấu tổ thành rừng là nghiên cứu về thành phần và tương quan số lượng đơn vị cá thể của loài so với chỉ tiêu tương ứng của tất cả các loài hình thành rừng, đơn vị tính theo phần mười hay phần trăm (%) Nghiên cứu kết cấu tổ thành rừng là công việc quan trọng nhằm lựa chọn các biện pháp lâm sinh phù hợp cho từng loại hình rừng Cấu trúc tổ thành loài khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các đặc trưng cấu trúc khác của rừng

Trong phần này đề tài đã sử dụng chỉ số Iv % (Important Value) để biểu thị công thức tổ thành loài tính cho tầng cây gỗ ở rừng tự nhiên trạng thái IIB tại tiểu khu

212 thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang – Hàm Thuận Bắc – Bình Thuận Những số

liệu thu thập được ở các ô tiêu chuẩn được tổng hợp và tính toán theo công thức đã

được nêu ở chương 3

Kết quả tính toán cụ thể về tổ thành các loài cây chủ yếu tại khu vực nghiên cứu

được sắp xếp theo thứ tự giảm dần cho cả khu vực được trình bày trong bảng 4.1 và

hình 4.1 dưới đây

Bảng 4.1 Thống kê các loài thực vật điển hình tham gia kết cấu tầng cây gỗ tại

tiểu khu 212 thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang

Trường Trâm Thầu tấu

Cò ke Thành ngạnh Bằng lăng Loài khác

Hình 4.1 Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ tổ thành loài trạng thái IIB tại tiểu khu 212 thuộc

Ban quản lý rừng Đông Giang

Iv = 13,57 % Chiếm tổ thành cao thứ ba trong lâm phần là loài Thầu tấu (Aporusa

serrata) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) với Iv = 8,36 %, có 67 cây Nằm trong

nhóm loài cây ưu thế còn có ba loài Cò ke (Grewia tomentosa) thuộc họ Đay (Tiliaceae) với Iv = 7,57 %, loài Thành ngạnh (Cratoxylon maingayi) thuộc họ Bứa (Clusiaceae) với Iv = 6,42 %, và loài cuối cùng là Bằng lăng (Lagerstroemia sp) thuộc

họ Tử vi (Lythraceae) với Iv = 5,09 %

Từ số liệu trên ta thấy được ở khu vực điều tra có 6 loài tham gia công thức tổ thành có cấp độ Iv quan trọng là rất cao, chiếm tỷ lệ 58,66 %

Đây là kết quả của những khu rừng đã bị tác động mạnh, một số loài cây to có giá trị kinh tế cao đã bị khai thác đi Nhìn chung những loài cây xuất hiện trong ô điều tra tại tiểu khu 212 đã tạo nên những ưu hợp thực vật đặc trưng cho khu vực này, đồng thời chúng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành kiểu trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu hiện tại Các loài chiếm số lượng ít chỉ giữ vai trò thứ yếu trong việc hình thành kiểu trạng thái rừng, nó chỉ làm tăng thêm sự phong phú về loài cho kiểu trạng thái rừng đó

4.2 Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H)

Trong nghiên cứu cấu trúc rừng thì chiều cao cây là một nhân tố rất quan trọng

vì chúng giúp ta làm sáng tỏ sự phân bố của các cơ quan thực vật và diện tích không gian mà chúng chiếm được, đồng thời nó cũng có vai trò quan trọng trong sản xuất và kinh doanh rừng Nó là một chỉ tiêu tổng hợp dung để đánh giá khả năng sản xuất của lập địa, tham gia vào việc tính toán trữ lượng, sản lượng rừng

Khi nghiên cứu cấu trúc rừng thông qua sự phân bố số cây theo cấp chiều cao thì các nhà lâm học chủ yếu đi sâu nghiên cứu sự phân bố tán cây trong không gian và tầng tán của chúng Bởi vì sự phân bố tán cây có ảnh hưởng tới mức độ thâm nhập của ánh sáng, nhiệt lượng của mặt trời, và đây là yếu tố ảnh hưởng tới khả năng tái sinh của cây con trong lâm phần Bên cạnh đó nó cũng làm hạn chế cũng như làm giảm cường độ của giọt nước rơi từ trên cao xuống dẫn tới ngăn chặn phần nào lũ lụt vào mùa mưa

Để mô tả sự phân bố số cây theo cấp chiều cao, bước đầu xử lý số liệu đã tập hợp số liệu ở các ô tiêu chuẩn sau đó tiến hành chia tổ, tính tần suất và các đặc trưng mẫu, mô tả chúng bằng biểu đồ thực nghiệm Tiếp theo sẽ dựa vào phần mềm Statgraphics 3.0 để lựa chọn các hàm toán học phù hợp, phương trình cụ thể thể hiện mối tương quan giữa số cây theo cấp chiều cao là

N% = - 627,07 + 200,687*H – 22,297*H2 + 1,04837*H3 – 0,0178527*H4

Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 4.2 và hình 4.2 dưới đây

Bảng 4.2 Bảng phân bố % số cây theo cấp chiều cao trạng thái rừng IIB

χ2 tính < χ2

bảng

χ2 tính = 9,674

χ2 bảng = 15,51

Hình 4.2 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao H vn

Nhận xét:

Từ số liệu ở bảng 4.1 và từ biểu đồ cho ta thấy được đường biểu diễn số cây theo cấp chiều cao ở tiểu khu 212 thuộc Ban quản lý rừng Đông Giang có xu hướng lệch trái Các cây tập trung chủ yếu ở chiều cao từ 9 tới 11m, số lượng cây từ 15 m trở lên chiếm số lượng rất ít, từ đó cho ta thấy được khu rừng bị tác động rất mạnh với hệ

số biến động cao

Ở cấp chiều cao từ 17 m trở lên chỉ có 8 cây, số lượng cây chiếm tỉ trọng rất thấp trong lâm phần, điều này cho thấy lâm phần trước đây đã có quá trình khai thác với cường độ mạnh và chưa tuân theo một biện pháp kỹ thuật cụ thể Khai thác những cây có giá trị kinh tế, chừa lại những cây kém giá trị kinh tế Lâm phần hiện tại đang dần được hồi phục, một số loài cây được chừa lại sau khai thác và khá nhiều cây tái sinh mọc nhanh có khả năng vươn lên và tham gia vào tầng tán chính của rừng trong tương lai

4.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính D 1,3

Đối với rừng tự nhiên hỗn loài thì phân bố số cây theo cấp đường kính là một chỉ tiêu rất quan trọng trong việc đánh giá thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo không gian và thời gian Đồng thời thông qua chỉ tiêu này ta có thể đánh giá được khả năng cung cấp không gian dinh dưỡng, khả năng sinh trưởng và khả năng cung

cấp gỗ của rừng

Phân bố số cây theo cấp đường kính là hiện trạng bị tác động nhiều nhất trong quá trình khai thác cũng như một số hoạt động doanh lợi dụng rừng khi những tác động đó phù hợp với quy luật khách quan thì có thể điều chỉnh cấu trúc một cách hợp

lý, tạo điều kiện thuận lợi cho rừng phát triển đúng hướng, phù hợp với mục tiêu kinh doanh lợi dụng rừng, phục vụ mục đích sử dụng rừng lâu bền

Do lâm phần luôn ở trạng thái vận động và phát triển, dẫn đến quy luật tương quan giũa số cây và đường kính cũng biến đổi theo thời gian và gọi là động thái phân

bố N theo D1,3 Về sinh thái học, phân tích N/D1,3 cho phép hiểu được tính phức tạp của quần xã thực vật thân gỗ, phân tích tiềm năng sinh học và quan hệ cạnh tranh giữa các loài, xác định tác động của môi trường đến cây rừng

Để nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính, từ những số liệu ở những ô tiêu chuẩn tiến hành chia tổ, ghép nhóm, tính tần suất và tính toán các đặc

trưng mẫu, mô tả chúng bằng biểu đồ thực nghiệm Sau đó chọn các hàm toán học phù hợp mô phỏng tốt nhất cho mối quan hệ trên Kết quả cho thấy, phương trình N% = (10.3524 - 2.77287*ln(D))2 là phù hợp nhất để mô tả mối tương quan này Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 4.3 và hình 4.3 dưới đây:

Bảng 4.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính D 1,3 trạng thái rừng IIB

STT Giới hạn lớp Trị số giữa tổ D1,3 N%_tn N%_lt Ghi chú

Hình 4.3 Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính D 1,3

Nhận xét:

Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 4.3 cho thấy, phân bố số cây theo cấp đường kính của lâm phần IIB, Ban quản lý rừng Đông Giang, là phân bố giảm và lệch trái, nghĩa là những cấp kính nhỏ có số cây lớn hơn những cấp kính lớn Kiểu phân bố này không chỉ đặc trưng cho cả quần xã thực vật rừng mà còn đặc trưng cho từng loài cây Đây cũng là dạng phân bố thường gặp khi nghiên cứu trong các quần thể rừng tự nhiên hỗn loài ở nước ta Từ hình 4.3 cho thấy đồ thị có dạng của một hàm phân bố giảm, đặc trưng cho kiểu rừng tự nhiên hỗn loài đang ở giai đoạn phục hồi Với hệ số tương quan lớn, và χ2