Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái NguyênNghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái Nguyên

NGUYỄN HUY HOÀNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI

SAU KHAI THÁC TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN

THẦN SA – PHƯỢNG HOÀNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Hệ đào tao : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng

Khóa học : 2014 – 2018

Thái Nguyên, năm 2018

NGUYỄN HUY HOÀNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI

SAU KHAI THÁC TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN

THẦN SA – PHƯỢNG HOÀNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng

Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Văn Phúc

Thái Nguyên, năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, khách quán

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 05 năm 2018

Xác nhận giáo viên hướng dẫn Người viết cam đoan

LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập của mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lại hệ thống những kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, bước đầu làm quen với kiến thức khoa học Qua đó, sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phương pháp làm việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc sau này

Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và Ban Chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên”

Trong suốt quá trình thực tập, em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy

cô giáo và anh chị nơi em thực tập tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp và các thầy, cô giáo bộ môn

đặc biệt là cô giáo TS Lê Văn Phúc người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn

thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin cám ơn Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng và người dân địa phương nơi em thực hiện đề tài đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em học hỏi kinh nghiệm, giúp đỡ em trong quá trình thực tập tại khu bảo tồn

Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song bài khóa luận của em không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến chỉ bảo của các thầy cô giáo, ý kiến đóng góp của bạn bè để bài khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018

Sinh viên

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Một số đặc điểm cơ bản của các ô điều tra 30

Bảng 4.2 Tổ thành và mật độ cây gỗ 31

Bảng 4.3 Phân bố số cây theo cấp đường kính 32

Bảng 4.4 Phân bố số loài theo cấp đường kính 34

Bảng 4.5 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 36

Bảng 4.6 Phân bố số loài theo cấp chiều cao 38

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn 23 Hình 4.1 Ảnh điều tra đường kính tâng cây gỗ 33 Hình 4.2 Đo chiều cao vút ngọn của tầng cây gỗ 36

H` : Chỉ số đa dạng sinh học IVI% : Chỉ số tổ thành sinh thái tầng cây gỗ N/ha : Số cây trên ha

Ni : Số lượng cá thể loài thứ i N% : Tỉ lệ phần trăm cây OTC : Ô tiêu chuẩn

Ths : Thạc sĩ T.S : Tiến sĩ TTV : Thảm thựcvật Nxb : Nhà xuất bản KBT : Khu bảo tồn ODM : Ô dạng bản

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

DANH MỤC CÁC TỪ CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT v

MỤC LỤC vi

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 3

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu 3

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 4

2.2 Những nghiên cứu trên thế giới 5

2.3 Những nghiên cứu ở Việt Nam 7

a Những nghiên cứu về trúc rừng 7

b Phân bố cây theo đường kính, chiều cao 10

c Nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính 10

2.4 Nghiên cứu Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng 11

2.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 12

2.4.1 Điều kiện tự nhiên 12

2.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 15

2.4.3 Nhận xét chung 20

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 21

3.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp 21

3.4.2 Phương chuyên gia 22

3.4.3 Phương pháp thu thập số liệu 22

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 30

4.1 Một số đặc điểm trên otc nghiên cứu 30

4.2 Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độ cây gỗ 30

4.3 Đặc điểm cấu trúc ngang 32

4.3.1 Phân bố số cây theo cấp đường kính 32

4.3.2 Phân bố loài cây theo cấp đường kính 34

4.4 Đặc điểm cấu trúc đứng 35

4.4.1 Phân bố số cây theo cấp chiều cao 35

4.4.2 Phân bố loài cây theo cấp chiều cao 37

4.5 Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần 39

4.5.1 Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính( N/D1,3) 39

4.5.2 Quy luật tương quan Hvn/D1,3 40

4.6 Đề xuất một số giải pháp 41

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.1.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 42

5.1.2 Đặc điểm cấu trúc ngang 42

5.1.3 Đặc điểm cấu trúc đứng 43

5.1.4 Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần 43

5.2 Đề nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Quản lý bảo vệ và phát triển rừng được coi là một trong những nhiệm vụ quan trọng hàng đầu đối với ngành lâm nghiệp ở nước ta hiện nay và đã đạt được một số kết quả có ý nghĩa nhất định, góp phần vào phát triển kinh tế của đất nước Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn còn những bất cấp trong công tác của ngành lâm nghiệp do sự phát triển nhanh chóng của kinh tế xã hội cùng với sự quản lý tài nguyên rừng còn yếu kém dẫn đến việc giảm diện tích, chất lượng rừng và đa dạng sinh học bị suy thoái ngày càng nghiêm trọng Sự mất mát tài nguyên rừng hiện nay là đáng lo ngại, nhiều loài động thực vật bị đe dọa và nguy cơ tuyệt chủng mà nguyên nhân chủ yếu là do con người sử dụng tài nguyên không hợp lý Trước trực trạng đang diễn ra như thế đặt ra cho các nhà làm công tác lâm nghiệp một nhiệm vụ cấp bách là khôi phục và phát triển rừng, đáp ứng nhu cầu sống của con người, bảo vệ môi trường sinh thái, duy trì

đa dạng sinh học, các loài động thực vật quý hiếm Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp nhất với mục đích quản lý, nhằm đáp ứng được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thỏa đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng Do đó nghiên cứu cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng nhất, giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh rừng lâu bền

Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa-Phượng Hoàng nằm trong địa giới hành chính của 7 xã và một thị trấn thuộc huyện Võ Nhai gồm: Thị trấn Đình Cả, xã

Phú Thượng, xã Sảng Mộc, xã Thần Sa, xã Thượng Nung, xã Nghinh Tường,

xã Vũ Chấn, xã Cúc Đường Với tổng diện tích đất quy hoạch khu rừng đặc dụng là 19.913,54 ha

Ở nước ta các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu tập trung vào đối tượng là rừng trồng, rừng tự nhiên tái sinh trong điều kiện thuận lợi các công trình nghiên cứu về cấu trúc của thảm thực vật rừng tự nhiên tại khu bảo tồn còn ít Hơn nữa cấu trúc rừng còn liên quan đến hiện trạng sử dụng đất, điều kiện tự nhiên, nguồn tài nguyên rừng Trước những yêu cầu cấp thiết đó , chúng

tôi tiến hành thực hiện khóa luận: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên” làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về diễn thế và trữ lượng Từ

đó đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng, tăng sinh khối, tăng trữ lượng rừng trồng để nâng cao đời sống người dân sống trong khu vực, và tăng vai trò sinh thái của rừng

1.2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên, nhằm làm cơ sở khoa học

để đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và phát triển rừng tại KBT thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên

- Xác định một số quy luật phân bố lâm phần của tầng cây gỗ tự nhiên tại khu bảo tồn

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu

Góp phần củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên Giúp sinh viên vận dụng những kiến thức đã học trong trường vào thực địa trong công tác nghiên cứu khoa học về cấu trúc rừng

Đúc rút được những kinh nghiệm trong điều tra rừng, vận dụng vào công việc sau này khi ra trường

1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn

Việc nghiên cứu sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm cấu trúc rừng

và có cơ sở để đưa ra các biện pháp lâm sinh làm giàu rừng mang lại hiểu quả hơn cho cuộc sống người dân cũng như việc cải tạo môi trường, tăng mức độ

đa dạng sinh học

Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu

Khái niệm về rừng là quần xã sinh vật trong đó cây rừng là thành phần chủ yếu Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn Giữa quần xã sinh vật và môi trường, các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật thiết để đảm bảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác

Cấu trúc rừng: 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

Cấu trúc tổ thành: Tổ thành là nhân tố diễn tả số loài thamg gia và số cá thể của từng loài trong thành phần cây gỗ của rừng Hiểu một cách khác, tổ thành cho biết sự tổ hợp và mức độ tham gia của các loài cây khác nhau trên cùng đơn vị thể tích

Trong một khu rừng nếu một loài cây nào đó chiếm trên 95% thì rừng đó được coi là rừng thuần loài, còn rừng có từ 2 loài cây trở lên với tỷ lệ sấp xỉ nhau thì là rừng hỗn loài

Cấu trúc tầng thứ: Sự phân bố theo không gian của tầng cây gỗ theo chiều thẳng đứng, phụ thuộc vào đặc tính sinh thái học, nhu cầu ánh sáng của các loài tham gia tổ thành Cấu trúc tầng thứ của các hệ sinh thái rừng nhiệt đới nhiều tầng thứ hơn các hệ sinh thái rừng ôn đới

Một số cách phân chia tầng tán:

Tầng vượt tán: Các loài cây vươn cao trội hẳn lên, không có tính liên tục Tầng tán chính (tầng ưu thế sinh thái): Cấu tạo nên tầng rừng chính, có tính liên tục

Tầng dưới tán: Gồm những cây tái sinh và những cây gỗ chịu bóng Tầng thảm tươi: Chủ yếu là các loài thảm tươi

Thực vật ngoại tầng: Chủ yếu là các loài thân dây leo

Cấu trúc mật độ: Cấu trúc mật độ phản ánh số cây trên một đơn vị diện tích Phản ảnh 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 thì mật độ luôn thay đổi

Loài ưu thế: Là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần

xã, quyết định số lượng, kích thước, năng suất và các thông số của chúng Loài

ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, vào quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh Chính vì vậy, nó có ảnh hưởng đến môi trường, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã

2.2 Những nghiên cứu trên thế giới

Trên thế giới, việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được tiến hành từ lâu nhằm xác định cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện kỹ thuật tác động vào rừng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường của rừng

Baur G.N.(1976) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó

đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh

áp dụng cho rừng mưa tự nhiên

Odum E.P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) 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

Phương pháp phân tích lâm sinh đã được H Lamprecht (1969) mô tả chi tiết, tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lựợng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên

Bên cạnh đó các công trình của các tác giả Baur (1976) , Odum (1971) [19], Richards (1952) , Van Stennis (1956) , đựợc coi là nền tảng cho những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Phân bố cây theo đường kính, chiều cao: Phân bố cây theo đường kính

là quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần đã được nhiều nhà khoa học quan tâm Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer, ông đã mô tả số cây theo đường kính bằng mô hình toán học mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục Phương trình này gọi là phương trình Meyer Một số tác giả khác cũng dùng phương pháp giải tích để tìm ra phương trình đường cong phân bố.Van Steenis J (1956) , trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây ở rừng

ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D Nhìn chung các tác giả đều biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính dưới dạng phân bố xác suất, các hàm thường hay sử dụng là hàm Weibull, hàm mũ, hàm chuẩn, hàm logarit,

Ngoài việc sử dụng các hàm toán học để biểu thị cấu trúc lâm phần, đối với rừng tự nhiên, quy luật phân bố cây theo chiều cao còn được thể hiện thông qua phương pháp trắc đồ rừng Vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu Các trắc đồ này đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng, từ đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng trên thực tế, điển hình cho hướng nghiên cứu này là công trình của P.W Richards (1952)

Qua nhiều nghiên cứu của các tác giả đi trước cho thấy mỗi tương quan giữa đường kính và chiều cao là một tương quan chặt chẽ Theo quy luật sinh trưởng của cây rừng, khi tuổi cây tăng lên thì đường kính và chiều cao cũng tăng lên Tuy nhiên quy luật này chỉ tồn tại trong một giới hạn cho phép của cây rừng trong quá trình sinh trưởng Trong lâm phần, khi tuổi cây tăng thì tỉ lệ H/D cũng tăng Từ đó đường cong biểu thị quan hệ H/D có thể bị thay đổi

Đường cong luôn chuyển dịch lên phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên Phương trình toán học cụ thể biểu thị mỗi quan hệ này rất phong phú và đa dạng Hohenadl, Krenn, Michailof, Naslund, Anoutchia, Echer đã sử dụng các phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D:

Sinh thái về cấu trúc: Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lưu ý

ở nước ta là của Nguyễn Văn Trương (1983) , trong quyển “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn loài”, xuất bản năm 1983, tác giả đã dày công nghiên cứu: Cấu trúc đứng của rừng tự nhiên nhiệt đới, cấu trúc thân cây theo cấp đường kính, cấu trúc thân cây và tổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài cây gỗ…Từ đó đưa ra kết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng nhằm vừa cung cấp gỗ vừa nuôi dưỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền vững ở nước ta Trong nghiên cứu cấu trúc đứng, Nguyễn Văn Trương đã chia chiều cao cây rừng từ đỉnh cây cao nhất đến đỉnh cây thấp nhất thành một số cấp chiều cao, tính số đỉnh tán cây trong từng cấp chiều cao Mô tả phân bố,

ông có nhận xét: Tuy diện tích tán cây lớp dưới thường nhỏ hơn lớp trên kế tiếp nhưng tổng tán thì rất nhiều đã làm cho diện tích tán lớp dưới cũng rất lớn đã làm cho ánh sáng năng lượng mặt trời xuống dưới thấp làm cho cây phát triển kém Để đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện đào thải thì số lượng cây lớp dưới phải nhiều hơn lớp trên Trong lớp cây dày đặc này cũng có cây già, riêng của nó và những cây trẻ đang sống tạm ở đó sẽ vươn lên Theo nghiên cứu của tác giả các nhà lâm sinh có thể điều tiết khéo léo trong khai thác, thực hiện các giải pháp lâm sinh để thay đổi cấu trúc rừng tự nhiên nhằm tiến tới cấu trúc của rừng chuẩn

Trần Ngũ Phương (1970) đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đó rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng Thái Văn Trừng (1971) khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra

mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết và cũng theo ông thì thảm thực vật rừng của nước ta rất phong phú, trong đó có 50% thành phần thực vật đặc hữu thuộc khu hệ thực vật

đệ tam Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa, đồng thời thảm thực rừng Việt Nam cũng hội tụ các luồng di cư thực vật từ nhiều hướng Từ hướng Nam lên có luồng các nhân tố Malaysia-Indonesia Vũ Đình Phương (1987) đã đưa ra phương pháp phân chia rừng phục vụ cho công tác điều chế với phân chia theo

lô và dựa vào 5 nhân tố: Nhóm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, thổ nhưỡng với một bảng mã hiệu dùng để tra trong quá trình phân chia

Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000), dựa vào sự ghép nối của 2 hệ thống phân loại: hệ thống phân loại đặc điểm cấu trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên yếu

tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5

nhóm kiểu thảm (gọi là 5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (gọi là 14 quần hệ) Mặc dù còn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ sung thêm nhưng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam của Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973) Nguyễn Anh Dũng (2000) đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường sông Đà - Hoà Bình Bùi Văn Chúc (1996) đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Lâm trường sông

Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làm cơ sở cho việc lựa chọn loài cây

Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) , thống kê thành phần loài của Vườn Quốc gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có ích ở Tam Đảo thuộc 478 chi, 213 họ của 3 ngành Dương xỉ, ngành Hạt trần và ngành Hạt kín Các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau Trong các loài trên có 42 loài đặc hữu và 64 loài quý hiếm cần được bảo tồn như: Hoàng thảo tam đảo (Dendrobium daoensis), Trà hoa dài (Camellia longicaudata), Trà hoa vàng tam đảo (Camellia petelotii), Hoa tiên (Asarum petelotii), Trọng lâu kim tiền (Paris delavayi),…

Đặng Kim Vui (2002) , nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ở huyện Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên, đã kết luận đối với giai đoạn phục hồi từ 1 đến 2 tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài thuộc 36 họ và họ Hoà thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất (10 loài), sau đó đến họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae) mỗi họ có 4 loài Bốn họ có 3 loài là họ Long não (Lauraceae), họ Cam (Rutaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae) và họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) Ngoài ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này có số cá thể trong ô tiêu

chuẩn cao nhất nhưng lại có cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp nhất

75 - 80%, chủ yếu tập trung vào các loài cây bụi

b Phân bố cây theo đường kính, chiều cao

Tác giả Đào Công Khanh (2001) thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loại thường xanh ở Kon Hà Nừng - Gia Lai cho rằng đa số loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính(D1,3) được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo

cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng

ở Việt Nam

Nguyễn Hải Tuất (1982) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.Trần Văn Con (1991) đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đắc lắk

Vũ Tiến Hinh (1986) , đã thử nghiệm một số phân bố lí thuyết để nắn phân

bố số cây theo đường kính và phân bố số cây theo chiều cao cho rừng trồng một

số loài và đi đến kết luận: “Phân bố Weibbull là phân bố thích hợp nhất”

c Nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính

Đồng Sĩ Hiền (1974) , đã thử nghiệm nhiều dạng phương trình để mô tả quan hệ H/D và khẳng định các dạng dưới đây có mức độ thích hợp cao:

Hvn = a 0+ a 1.𝐷1.3+ a 2.𝐷1.32 (1.5)

Hvn = a + b.log(D1,3) (1.6)

log(Hvn) = a + b.log(D1,3) (1.7)

Tuy nhiên với mỗi loài cây khác nhau thì phương trình lựa chọn cũng khác nhau

Vũ Đình Phương (1975), khẳng định đường kính tán và đường kính ngang ngực luôn tồn tại tương quan chặt theo dạng đường thẳng

Như vậy, các tác giả đều cho rằng việc phân chia loại hình rừng ở Việt Nam

là rất cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong sản xuất Nhưng tùy từng mục tiêu đề ra mà xây dựng các phương pháp phân chia khác nhau Nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các đặc điểm của đối tượng cần quan tâm

Như vậy, từ những nghiên cứu trên cho thấy trên thế giới và ở Việt Nam những nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng đã được tiến hành nhưng những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên núi đá vôi còn hết sức hạn chế, chính vì vậy

cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho rừng này còn nhiều lỗ hổng đòi hỏi phải có nghiên cứu để bổ sung

2.4 Nghiên cứu Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng

Theo Trần Xuân Sinh (2004), Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng huyện Võ Nhai (Thái Nguyên) là khu rừng đặc dụng, diện tích rừng tự nhiên là 11.220ha, có mục đích bảo tồn các hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi và bảo tồn các nguồn gen động thực vật, đặc biệt các loài quý hiếm và đặc hữu Ưu thế là các loài Nghiến, Trai, Đinh, Chò chỉ, Mạy tèo, Ô rô, nổi bật là ưu hợp Nghiến

+ Ô rô

Theo Ngô Xuân Hải và cs (2010), đã phân loại thảm thực vật Thần Sa thành 5 kiểu theo phương pháp phân loại của Thái Văn Trừng Về thành phần thực vật có 1086 loài, thuộc 645 chi và 160 họ của 5 ngành thực vật Có 44 loài

có tên trong Sách đỏ Việt Nam và 22 loài có tên trong Nghị định số 32/2006/NĐ-CP Số loài thực vật rừng trong khu hệ thực vật diễn biến theo chiều hướng giảm về số lượng và chất lượng, đặc biệt một số cá thể quý hiếm đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng

Nguyễn Duy Tùng (2014), đã nghiên cứu hiện trạng các loài thực vật nguy cấp, quý hiếm và đề xuất một số giải pháp bảo tồn tại khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa-Phượng Hoàng huyện Võ Nhai – tỉnh Thái Nguyên, kết quả đã thống kê trong khu bảo tồn có 60 loài thực vật quý hiếm thuộc 38 họ, trong đó đã thống kê được số loài quý hiếm phân bố theo tuyến, và theo trạng thái rừng

Nguyễn Thị Thoa (2014), nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ ở Khu BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng và đã xác định được 611 loài, 344 chi, 107 họ thuộc 2 ngành thực vật thuộc 10 quần hệ và 9 phân quần hệ của 4 lớp thảm thực vật Đã xác định được 49 loài thực vật thân gỗ quý hiếm Đã sử dụng chỉ số Shannon - Wiener (H), chỉ số mức độ chiếm ưu thế (Cd), chỉ số tương đồng (SI), chỉ số entropy Rẽnyi (Ha) để phân tích tính đa dạng của hệ thực vật ở đây Ngoài

ra tác giả còn nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên, một số yếu tố tác động đến tính đa dạng sinh học của khu bảo tồn và đề xuất giải pháp nhằm bảo tồn hệ thực vật nói riêng và thực vật thân gỗ nói chung

2.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

2.4.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng thuộc địa giới hành chính huyện

Võ Nhai, cách thành phố Thái Nguyên khoảng 40km về phía Bắc, có tọa độ địa lý: 105051’05’’ đến 106008’38’’ kinh độ Đông 21045’12’’ đến 21056’30’’ vĩ độ Bắc

 Phía Bắc giáp huyện Na Rì, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn

 Phía Đông giáp huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn

 Phía Tây giáp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

 Phía Nam giáp với huyện Võ Nhai và tỉnh Thái Nguyên

Phạm vi quy hoạch Khu bảo tồn nằm trong địa giới hành chính của 7 xã

và một thị trấn thuộc huyện Võ Nhai gồm: Thị trấn Đình Cả, xã Phú Thượng,

xã Sảng Mộc, xã Thần Sa, xã Thượng Nung, xã Nghinh Tường, xã Vũ Chấn,

xã Cúc Đường Với tổng diện tích đất quy hoạch khu rừng đặc dụng là 19.913,54 ha

b Địa hình, địa thế

Nhìn chung, địa hình Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng bị chia cắt khá mạnh, do lịch sử kiến tạo địa chất và tạo sơn hình thành Chúng có đặc điểm chung là: núi đá có dốc lớn, bị chia cắt sâu Có 3 kiểu địa hình chính như sau:

+ Nhóm kiểu địa hình đồi núi thấp: Nhóm này chiếm điện tích khá lớn,

có độ cao dưới 800 m, là nơi hoạt động sản xuất lâm nghiệp vùng đệm của Khu bảo tồn

+ Kiểu địa hình núi đá vôi: Nhóm này chiếm hầu hết diện tích của Khu bảo tồn, chúng có kiểu kiến trúc dễ nhận biết, độ cao trung bình trên 800 m

+ Nhóm kiểu địa hình trũng nằm xen kẽ giữa núi đá vôi và núi đồi đất: Nhóm này có địa hình thấp, bằng phằng, ở giữa những dãy núi thường xuất hiện những con sông, suối và những cánh đồng lúa hoặc hoa màu của dân chúng thuộc vùng đệm Khu bảo tồn

c Khí hậu, thủy văn

Một năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ không khí trung bình năm 22,30C; nhiệt

độ không khí tối thấp trung bình năm 19,30C, nhiệt độ không khí tối cao trung bình năm 26,90C Lượng mưa trung bình năm từ 1.400 mm đến 1.600 mm

 Thủy văn

Đặc điểm nổi bật của hệ thống thuỷ văn trong Khu BTTN là: Mật độ dòng chảy bề mặt thấp do điều kiện địa hình núi đá vôi, nhiều hang động Các-xtơ và suối ngầm Dòng chảy tương đối hẹp, độ dốc dòng chảy tương đối lớn

Có suối ngầm, có sự xuất hiện đột ngột dòng chảy trên bề mặt tạo nên cảnh quan đẹp trong Khu BTTN Điều kiện khí hậu cùng với đặc điểm địa hình địa mạo tạo nên những vùng có tài nguyên động, thực vật rừng phong phú, đặc hữu

và quý hiếm

d Địa chất, thổ nhưỡng

Khu bảo tồn gồm 2 loại đất chính:

- Nhóm đất màu nâu đỏ trên núi đá vôi và những nơi dốc tụ chân núi đá: Loại đất này thường nằm kẹp giữa những dãy núi đá vôi, trên đất thường xuyên xuất hiện nhiều đá lộ đầu, nhưng đất có độ phì cao nên thường bị đồng bào phát nương làm rẫy Đất có thành phần cơ giới nặng, hơi chua, tầng B phát triển mạnh và có mầu đỏ tươi rất dễ nhận biết Xen kẽ đất đỏ có loại đất xám trên đá vôi với diện tích không lớn, nhưng độ phì cao hơn, hàm lượng mùn và tầng mùn lớn hơn, đất có kết hạt

- Loại đất đỏ vàng hoặc vàng xám trên phiến thạch sét và đá biến chất: Đây là loại đất chiếm diện tích khá lớn, tầng đất từ mỏng đến trung bình và dày Phân bố chủ yếu ở các vùng đồi núi đất có độ cao dưới 300 - 600m, loại đất này có thành phần cơ giới biến động khá mạnh nằm trong giới hạn từ cát pha đến thịt nặng, trên các loại đá biến chất có thành phần cơ giới nhẹ hơn so với trên đá phiến thạch sét, đất thuộc loại chua, kết cấu kém hơn loại đất trên Trong khu vực điều tra có độ cao trên 600-700m vùng núi đất cũng xuất hiện loại đất này, nhưng loại đất này ở vùng cao, còn rừng già nên có lượng mùn nhiều, tầng

A1 phát triển hơn và mầu sẫm hơn, tầng B có hàm lượng mùn khá lớn, có nơi

có cả tầng AB Độ dày tầng đất thuộc loại trung bình, nhiều nơi có đá lẫn với hàm lượng khá lớn, đất thuộc loại chua

ở 5 ngành thực vật khác nhau

Hệ động vật trong Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng thuộc khu hệ động vật vùng Đông Bắc Việt Nam Đây là hệ động vật đặc trưng cho hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi Đa số các loài động vật ở đây có ưu thế là thích nghi với điều kiện địa hình hiểm trở, có khả năng vận động kiếm ăn tốt nơi địa hình phức tạp Tổng số loài động vật thống kê được 295 loài trong 93 họ, 30 bộ, 5 lớp động vật có xương sống cho Khu BTTN này

2.4.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

a Dân tộc

Trong khu vực có 6 dân tộc sinh sống là Tày, Dao, Nùng, Kinh, H’Mông,

Cao Lan Dân tộc Tày có số dân đông nhất (với 8.717 người, chiếm 41,72 %),

sau đó đến dân tộc Dao (4.414 người, chiếm 21,12%) Mỗi dân tộc có những nét văn hóa, phong tục tập quán sinh hoạt khác nhau, tập quán canh tác khác nhau Nhưng nhìn chung các dân tộc trên đều có tập quán canh tác lạc hậu, có đời sống còn phụ thuộc vào tài nguyên rừng, đây chính là vấn đề khó khăn trong việc quản lý và bảo vệ rừng ở nơi đây

b Dân số và lao động

Dân số nằm trong vùng đệm và vùng lõi KBT có 4.929 hộ với 20.592 nhân khẩu Mật độ đông nhất là thị trấn Đình Cả (358 người/km2), thấp nhất là

xã Thần Sa (23 người/km2) Số lượng nhân khẩu tập trung đông nhất ở 5 khu

vực là Phú Thượng, thị trấn Đình Cả, Nghinh Tường, Vũ Chấn, Sảng Mộc chiếm 77,68% tổng số dân Xã có số dân ít nhất là Thượng Nung với 2.193 khẩu chiếm 10,65% Tuy vậy, sức ép của người dân từ xã này lên rừng cũng không hề nhỏ vì họ sống hoàn toàn trong khu bảo tồn Tính trung bình mỗi hộ gia đình có từ 5 đến 6 người Hiện tượng này đặc biệt phổ biến trong cộng đồng người dân tộc H’mông và thường dẫn tới thiếu lương thực 3 tháng mỗi năm

Sự gia tăng dân số đã làm giảm diện tích rừng tự nhiên và suy giảm tính ĐDSH

do nhu cầu về khai thác gỗ làm nhà, củi đun, mở rộng đất canh tác và làm nhà ở,… nhiều diện tích rừng có những cây gỗ quý và những cánh rừng nguyên sinh đã bị mất đi và việc phục hồi lại cần một thời gian dài hoặc không có khả năng phục hồi chúng

Đói nghèo là nguyên nhân sâu xa gây suy giảm nghiêm trọng tài nguyên rừng của Khu bảo tồn, người dân sống tại các xã thuộc khu bảo tồn chiếm trên 95% là sản xuất nông nghiệp Cuộc sống khó khăn, kết cấu hạ tầng kém, canh tác lạc hậu, phục thuộc nhiều vào thiên nhiên

c Thực trạng kinh tế và tình hình sản xuất kinh doanh

Theo kết quả điều tra dân sinh kinh tế xã hội, đời sống của nhân dân trong khu vực còn ở mức thấp Tổng sản lượng lương thực bình quân năm đạt: 9.208,8 tấn Trung bình đạt 451kg/người/năm Thu nhập bình quân đạt 3,5 triệu đồng/người/năm Số hộ nghèo trong khu vực là 1.921 hộ, chiếm 39% tổng số

hộ Do cuộc sống khó khăn, người dân thường xuyên vào rừng kiếm củi, khai thác gỗ, LSNG, để kiếm sống đã tác động xấu đến rừng

Kết quả điều tra có tới trên 80% lực lượng lao động trong khu vực tham gia vào sản xuất nông nghiệp (trống lúa nước, ngô, thuốc lá, chè và các nông sản khác), chăn nuôi gia súc, gia cầm và tham gia trồng rừng theo dự án 661 (trồng cây keo và cây lấy củi) Một số đi rừng lấy gỗ, củi và các LSNG khác vào những lúc nông nhàn Do đặc thù là các xã vùng cao nên một số xã chỉ canh tác lúa 1 vụ/năm vì thiếu nguồn nước sản xuất như xã Thượng Nung, Thần Sa,

Vũ Chấn, Sảng Mộc Ngoài ra phát triển cây thuốc lá như các xã Phú Thượng, thị trấn Đình Cả, họ trồng một vụ lúa, một vụ trồng cây thuốc lá Hơn nữa diện tích đất canh tác nông nghiệp trên đầu người thấp, trung bình khoảng 0,33ha

Ở đây thường dư thừa lao động, vì vậy cũng đang là sức ép lớn đến nguồn tài nguyên rừng vì cuộc sống mưu sinh Đây là một trong những nguyên nhân chính làm suy giảm giá trị của rừng cả về diện tích và chất lượng

* Sản xuất nông nghiệp:

Trồng trọt: Diện tích đất sản xuất nông nghiệp của các xã trong vùng

chiếm tỷ lệ nhỏ so với tổng diện tích tự nhiên: chiếm 14,6%

Đất lúa và lúa màu tập trung ở các thung lũng lớn và tương đối bằng phẳng, nhiều nhất ở các xã Phú Thượng, Vũ Chấn, Thượng Nung, chiếm 48,74% tổng quỹ đất nông nghiệp Diện tích đất nông nghiệp còn lại là đất nương rẫy cố định, nương rẫy luân canh và diện tích đất vườn tạp Tình trạng

sử dụng đất theo phương pháp cổ truyền, canh tác quảng canh còn khá phổ biến

ở nhiều hộ gia đình Diện tích đất nương rẫy bị thoái hóa chiếm tỷ lệ khá cao Việc phát triển kinh tế vườn và xây dựng mô hình nông lâm kết hợp, kinh tế trang trại còn nhiều hạn chế

Các loài cây trồng chủ yếu là Lúa nước, Lúa nương, Ngô, Sắn Năng suất bình quân cho các loại cây trồng chính khá cao, năng suất lúa 1 vụ đạt 3,7 tấn/ha, Lúa 2 vụ: 4,5 tấn/ha, Ngô: 3,3 tấn/ha, Sắn: 3,1 tấn/ha Tổng sản lượng

lương thực quy thóc của vùng 8.136,3 tấn, bình quân lương thực đạt 399 kg/người/năm

Chăn nuôi: Tổng số lượng gia súc các loại trong khu vực là 21.759 con,

gia cầm các loại là 107.783 con Phần lớn các loài gia súc gia cầm được chăn thả tự do Việc phòng chống dịch bệnh hàng năm chưa được chú ý Mô hình trang trại trong chăn nuôi chưa phát triển, chủ yếu vẫn là quy mô hộ gia đình

và mang tính tự cung tự cấp, chưa có đầu tư vốn và khoa học kỹ thuật để nâng cao năng suất, đưa sản phẩm chăn nuôi trở thành hàng hoá

* Sản xuất lâm nghiệp

Kết quả đến tháng 12/2012, công tác rà soát thống kê diện tích rừng

và đất lâm nghiệp theo chủ quản lý gồm:

Công ty Trách nhiệm hữu hạn một thành viên lâm nghiệp Võ Nhai quản lý: 321,0 ha; UBND 6 xã phía bắc của huyện quản lý: 16.164,92 ha; 3.030

hộ trên địa bàn 6 xã phía bắc của huyện quản lý 23.803,18 ha Như vậy, so tổng

số hộ dân trong khu bảo tồn là 4.929 hộ thì tỷ lệ hộ có rừng chiếm khoảng 61,5% Bình quân diện tích đất lâm nghiệp trên đầu người tương đối cao (1,85ha/người), song người dân chưa chưa thực sự quan tâm đến phát triển lâm nghiệp, chưa coi sản xuất lâm nghiệp là một nghề mang lại nguồn thu nhập Chính vì vậy họ chỉ sản xuất khi có chương trình dự án hoặc nhận khoán khoanh nuôi bảo vệ nhưng với mức hỗ trợ thấp, còn lại thì vào rừng để khai thác các loại lâm sản và LSNG trong khu bảo tồn Đây được cho là cách tính rẻ nhất mang lại nguồn thu nhanh nhất mà không phải bỏ công sức đầu tư, gây trồng

d Thực trạng cơ sở hạ tầng

Giao thông: Toàn bộ hệ thống giao thông chỉ có gần 150 km đường ô tô

Trong đó có khoảng 59 km đường bê tông, rải nhựa, đường cấp phối khoảng gần 20km, còn lại là đường đất Tất cả các xã trong vùng đều đã có đường ô tô đến được trung tâm xã Tuy nhiên chất lượng đường rất xấu nên việc đi lại rất

khó khăn, đặc biệt là trong mùa mưa lũ Ngoài ra còn hàng trăm km đường mòn dân sinh trong các xã, thôn bản, mặt đường nhỏ hẹp, chất lượng xấu

Thủy lợi: Hệ thống kênh mương đã xây dựng được 17.610m, trong đó có

9.110m kênh mương cứng và 8.500m kênh mương đất Hiện nay, một số đoạn kênh mương đã xuống cấp và hiệu suất sử dụng các công trình này chưa cao

Vì vậy chưa đáp ứng được yêu cầu của sản xuất

Điện nước sinh hoạt: Tất cả các xã trong khu vực đã có hệ thống điện

lưới quốc gia Tuy nhiên, đường điện mới chỉ được kéo đến các trung tâm xã

và một số thôn bản nằm ven đường giao thông chính của xã Các bản nằm xa trục đường chính vẫn chưa được sử dụng điện Hiện tại, một số hộ sử dụng máy thủy điện nhỏ và máy nổ để phát điện sử dụng trong gia đình

Do điều kiện địa hình núi đá rất phức tạp nên chương trình nước sinh hoạt nông thôn đã được đầu tư xây dựng nhưng vẫn ở phạm vi hẹp Nhiều hộ gia đình vẫn phải tìm nguồn nước tự nhiên từ trong núi để phục vụ sinh hoạt hàng ngày

Y tế, giáo dục, văn hóa xã hội:

- Y tế: Các xã trong khu vực đều đã xây dựng trạm y tế đặt ở trung tâm

xã Tại các trạm y tế các xã có 10 bác sỹ, 23 y tá, điều dưỡng hoạt động khám chữa bệnh cho nhân dân trong vùng Ngoài ra còn có 66 cộng tác viên tham gia

y tế cộng đồng, 9 y sỹ hoạt động y tế học đường Song do đội ngũ cán bộ y tế chưa đồng đều, trình độ chuyên môn chưa cao, cơ sở vật chất và thuốc men còn thiếu nên công tác chăm sóc sức khỏe cho nhân dân cũng như công tác tuyên truyền phòng chống dịch bệnh trong nhân dân còn hạn chế

- Giáo dục: Có 25 trường, 274 lớp với 3 cấp học: mầm non, tiểu học và

trung học cơ sở với 4324 học sinh và 543 giáo viên Các trường ở thị trấn và ở trung tâm các xã được xây dựng khá khang trang, nhưng một số trường ở các thôn bản, nhất là các lớp tiểu học chưa được xây dựng kiên cố, cơ sở vật chất rất thiếu

thốn Việc dạy và học của giáo viên và học sinh còn gặp nhiều khó khăn

b Khó khăn

- Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa_tỉnh Thái Nguyên nằm ở miền Bắc, với vùng tiểu khí hậu, khí hậu khắc nghiệt, nắng nóng, gió lào Do đó rừng là nguồn sống quan trọng đối với người dân nên tình trạng xâm lấn, khai thác trái phép rừng vẫn còn xảy ra không những ở những khu phục hồi sinh thái, mà cả

ở những khu bảo vệ nghiêm ngặt vẫn còn diễn ra Đây là khu vực có việc quản

lý bảo vệ gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là công tác phòng cháy, chữa cháy rừng, phong tục tập quán thả rông gia súc của người dân vẫn còn là tình trạng phổ biến ở các thôn bản, xã thuộc KBT Thiên Nhiên Thần Sa-Phượng Hoàng

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là các kiểu rừng tự nhiên trong KBT thiên nhiên Thân Sa - Phượng Hoàng

- Phạm vi nghiên cứu: Cấu trúc rừng tự nhiên rất đa dạng, phức tạp, đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: Tổ thành, mật độ, tầng thứ, phân bố số cây theo chiều cao, theo cỡ đường kính, độ tàn che, dạng sống

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: KBT thiên nhiên Thần Sa-Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên

- Thời gian: Từ tháng 8 năm 2017 đến tháng 1 năm 2018

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Đặc điểm của một số otc nghiên cứu

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần rừng tự nhiên tại khu

bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng

- Nghiên cứu một số quy luật phân bố của lâm phần

- Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và phát triển rừng tự nhiên

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp

- Kế thừa số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội ở các xã nghiên

cứu trong Khu bảo tồn để phân tích

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan của các nhà khoa học trong và ngoài nước đã nghiên cứu tại Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng để hệ thống hoá các thông tin đã có liên quan đến nội dung của

đề tài

3.4.2 Phương pháp chuyên gia

Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978) Đã sử dụng phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn đại diện ở khu vực nghiên cứu, số liệu đảm bảo tính đại diện, khách quan và chính xác

3.4.3 Phương pháp thu thập số liệu

3.4.3.1 Phương pháp kế thừa đề tài có một số tư liệu:

- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thủy văn

- Tư liệu về điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội

3.4.3.2 Xác định địa điểm và tuyến thu mẫu

Do không thể điều tra được toàn bộ diện tích trong khu vực nghiên cứu, nên để điều tra được một cách đầy đủ và đại diện, trên cơ sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, bản đồ địa hình,

đề tài tiến hành lập các tuyến điều tra, nhằm xác định phân bố của các đối tượng nghiên cứu, dự kiến địa điểm bố trí ô tiêu chuẩn Tuyến điều tra được xác định đại diện cho khu vực nghiên cứu, đảm bảo bao quát toàn bộ các dạng địa hình

và các quần xã thực vật rừng ở khu vực nghiên cứu Để điều tra đặc điển cấu trúc rừng hướng tuyến được lập vuông góc với đường đồng mức Trên tuyến, tiến hành ghi chép đặc điểm lâm phần của các cây gỗ, thống kê các loài cây gỗ

đã gặp và các tác động tự nhiên hay do con người lên rừng tự nhiên Trên các tuyến nếu gặp những điểm đặc trưng nhất thì tiến hành thống kê, lập các ô tiêu chuẩn

3.4.3.3 Phương pháp điều tra

*Điều tra thực địa:

Để có thể điều tra về cấu trúc rừng tự nhiên, về đề tài lập 9 ô tiêu chuẩn (OTC) trên 9 tuyến nằm ở phía bắc khu bảo tồn (xã Thượng Nung đã lập 3

tuyến, xã Sảng mộc 1 tuyến, xã Ngọc Sơn II đã lập 3 tuyến, xã Ngọc Sơn I vs

Xã Nghing Tường lập 1 tuyến)

Việc lập ô tiêu chuẩn điều tra trên núi đá vôi là một việc làm hết sức khó khăn, chính vì vậy đề tài tiến hành lập ô tiêu chuẩn có kích thước 1000𝑚2, OTC

đc lập ở vị trí khác nhau (chân, sườn, đỉnh ) Các OTC được đánh dấu ngoài hiện trường thông qua hệ thống cột mốc gồm 4 cột đặt ở 4 góc của ô Phần trên mặt đất 0.5𝑚2ghi rõ số hiệu OTC và hướng xác định các góc còn lại

Hình 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn

* Điều tra nhóm cây gỗ trên ô tiêu chuẩn

- Đo đường kính:

Trong OTC đo chu vi thân cây tại độ cao 1,3 m cho những cây gỗ sau đó dùng phần mềm trong chương trình Excel và công thức chuyển đổi để tính đường kính theo công thức:

𝐷 =𝑃

𝜋 (3.1)

Trong đó: D là đường kính thân cây (cm); P là chu vi thân cây(cm); π = 3,14

5

5 5 5 5 5 5

5

- Xác định tên loài cây đó và đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng thước sào có chia vạch cho mỗi cây đã đo đường kính

- Xác định phẩm chất cây gỗ cho từng cây gỗ đã đo đường kính:

+ Cây phẩm chất tốt: Cây gỗ khỏe mạnh, thân thẳng, đều, tán cân đối, không sâu bệnh hoặc rỗng ruột

+ Cây phẩm chất trung bình: Cây có một số đặc điểm như thân hơi cong, tán lệch, có thể có u bướu hoặc một số khuyết tật nhỏ nhưng vẫn có khả năng sinh trưởng và phát triển đạt đến độ trưởng thành hoặc cây đã trưởng thành, có một số khuyết tật nhỏ nhưng không ảnh hưởng nhiều đến khả năng sinh trưởng hoặc lợi dụng gỗ

+ Cây phẩm chất xấu: Cây phẩm chất xấu là những cây đã trưởng thành,

bị khuyết tật nặng (sâu bệnh, cong queo, rỗng ruột, cụt ngọn ) hầu như không

có khả năng lợi dụng gỗ; hoặc những cây chưa trưởng thành nhưng có nhiều khiếm khuyết (cây cong queo, sâu bệnh, rỗng ruột, cụt ngọn hoặc sinh trưởng không bình thường), khó có khả năng tiếp tục sinh trưởng và phát triển đạt đến

a Cấu trúc tổ thành sinh thái tầng cây gỗ:

Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạo thành rừng, tuỳ thuộc vào số lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần hoài hay hỗn loài, các lâm phần rừng có tổ thành

loài khác nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái và tính đa dạng sinh học cũng khác nhau

Để đánh giá đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ số mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức 3.1

𝐼𝑉𝐼𝑖(%) = 𝑁𝑖%+𝐺𝑖%2 (3.2) Trong đó:

• IVIi là chỉ số mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i

• Ni là độ phong phú tương đối của loài thứ i

𝑁𝑖(%) = 𝑁𝑖

∑𝑠𝑖=1𝑁𝑖× 100% (3.2.1) Trong đó:

Ni là số cá thể của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

• Di là độ ưu thế tương đối của loài thứ i:

𝐺𝑖(%) = ∑ 𝐺𝑖

𝐺𝑖 𝑠 𝑖=1 × 100% (3.2.2) Trong đó:

Gi là tiết diện thân của loài thứ i; s là số loài trong quần hợp

𝐺𝑖(𝑐𝑚2) = ∑ 𝜋𝑥 (𝐷𝑖

2)2

𝑠 𝑖=1 (3.2.3) Trong đó: Di là đường kính 1.3 m (D1.3) của cây thứ i

s là số loài trong quần hợp

Theo đó, những loài cây có chỉ số IVI ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế

b Mật độ:

Công thức xác định mật độ như sau:

𝑁 = 𝑛𝑆𝑥10.000 (𝑐â𝑦/ℎ𝑎) ( 3.3) Trong đó:

- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC (cây)

- S: Tổng diện tích các OTC (ha)

c Đánh giá đặc điểm cấu trúc tầng thứ và độ tàn che

Sự phân bố theo không gian của tầng cây gỗ theo chiều thẳng đứng, phụ thuộc vào đặc tính sinh thái học, nhu cầu ánh sáng của các loài tham gia tổ thành Một số cách phân chia tầng tán:

- Tầng vượt tán: Các loài cây vươn cao trội hẳn lên, không có tính liên tục

- Tầng tán chính (tầng ưu thế sinh thái): Cấu tạo nên tầng rừng chính, có tính liên tục

- Tầng dưới tán: Gồm những cây tái sinh và những cây gỗ ưa bóng

- Tầng thảm tươi: Chủ yếu là các loài thảm tươi

- Thực vật ngoại tầng: Chủ yếu là các loài thân dây leo

Dùng gương cầu để đo độ tàn che Ta lần lượt đo ở 5 vị trí khác nhau trong ÔTC Sau đó cộng vào và chia trung bình ta biết được độ tàn che của rừng

Áp dụng công thức tính độ tàn che:

ĐTC =𝑛×1,04

100 (3.5) Trong đó: n là số điểm bị tán che khuất

d Đánh giá quy luật phân bố lâm phần

Ta tiến hành chia tổ ghép nhóm các đại lượng Hvn và D1.3 theo công thức của Brook và Caruther như sau:

m = 5.log(N) (3.6)

Cự ly tổ được tính như sau:

k = 𝑥max −𝑥𝑚𝑖𝑛

𝑚 (3.7)