Nghiên cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu rừng khộp ở tây nguyên

Các quá trình động thái diễn ra trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: i tăng trưởng của cây dẫn đến sự chuyển cấp trong tầng cây cao; ii quá trình tái sinh bổ sung; và iii quá t

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC MẠNH

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƯỜNG KÍNH

CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG

RỤNG LÁ THEO MÙA ƯU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)

Ở TÂY NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2010

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

TRẦN ĐỨC MẠNH

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƯỜNG KÍNH

CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG

RỤNG LÁ THEO MÙA ƯU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)

THÁI NGUYÊN - 2010

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

1.1 Khái quát về động thái rừng 7

1.2 Nghiên cứu ngoài nước 7

1.1.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 7

1.1.2 Các nghiên cứu về sinh trưởng rừng 12

1.1.3 Các nghiên cứu về rừng khộp 14

1.3 Nghiên cứu trong nước 16

1.3.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 16

1.3.2 Các nghiên cứu về tăng trưởng rừng 18

1.3.3 Các nghiên cứu về rừng Khộp 21

1.4 Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu 24

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, GIỚI HẠN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Mục tiêu 30

2.1.1 Mục tiêu lý luận 30

2.1.2 Mục tiêu thực tiễn 30

2.2 Nội dung và giới hạn nghiên cứu 30

2.2.1 Nội dung nghiên cứu 30

2.2.2 Giới hạn nghiên cứu 30

2.3 Phương pháp nghiên cứu 30

2.3.1 Phương pháp tiếp cận chung 30

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu 31

2.3.3 Các phương pháp xử lý thông tin và công cụ sử dụng 37

Chương 3

GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 40

3.1 Điều kiện tự nhiên 40

3.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 40

3.1.2 Khí hậu 40

3.1.3 Đất đai 41

3.1.4 Hệ thực vật 41

Chương 4 KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 43

4.1 Bảng cấu trúc lâm phần của các ô tiêu chuẩn 43

4.1.1 Bảng cấu trúc N-D 43

4.1.2 Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài 53

4.2 Các quá trình động thái rừng khộp 56

4.2.1 Động thái tái sinh tự nhiên 59

4.2.2 Động thái sinh trưởng và chuyển cỡ kính 61

4.2.3 Quá trình chết tự nhiên hoặc/và khai thác 64

4.3 Xây dựng mô hình dự đoán cấu trúc rừng khộp 67

4.4 Một số đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu 74

Chương 5 KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 81

5.1.Kết luận 81

5.2 Tồn tại 83

5.3 Khuyến nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

PHỤ LỤC LUẬN VĂN 89

MỞ ĐẦU

Rừng là tài nguyên quý giá có khả năng tái tạo, rừng không những là cơ sở

của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái rất quan trọng Song nó là

một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp khác

nhau trong không gian và thời gian 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 thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về

bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng (HSTR), trong đó có quy luật sinh

trưởng và các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của rừng Nghiên cứu

động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất khó khăn nhưng cần thiết để nắm

bắt được các qui luật phát triển của rừng để có các quyết định điều chỉnh hợp lý và

kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng Các quá trình động thái diễn ra

trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: (i) tăng trưởng của cây dẫn đến sự

chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; và (iii) quá trình chết

tự nhiên trong các cỡ kính, hai quá trình sau làm thay đổi tổ thành loài và cấu trúc

của lâm phần Các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng tự nhiên đã được

các nhà khoa học lâm nghiệp quan tâm từ lâu, và có rất nhiều công trình đã được

công bố, nhiều kiến thức và kinh nghiệm đã được tích luỹ làm cơ sở cho các biện

pháp kỹ thuật trong quản lý và sử dụng rừng Tuy nhiên để có cơ sở xây dựng được

mô hình rừng "mục đích" và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm dẫn dắt rừng đạt

được sự bền vững cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung để có những hiểu biết sâu

hơn về các quy luật cấu trúc và động thái của rừng Ở Việt Nam, các nghiên cứu

định vị còn rất hạn chế Trong chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bắt

đầu từ chu kỳ 2 (1985-1990), Viện Điều tra quy hoạch rừng đã thiết lập khoảng 100

ô định vị nghiên cứu sinh thái và đã thu thập được một nguồn dữ liệu rất phong phú,

tuy nhiên việc phân tích đánh giá nguồn số liệu này để nghiên cứu các vấn đề sinh

thái rừng và lâm học còn rất hạn chế do nhiều nguyên nhân rất khác nhau Trong

khuôn khổ đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một số HSTR chủ yếu ở

Việt Nam” của Viện Khoa học Lâm nghiệp giai đoạn I từ năm 2006-2010, đã thiết

lập thêm 54 ô tiêu chuẩn định vị cho 4 kiểu rừng khác nhau trên các vùng sinh thái

của toàn quốc, trong đó có 6 ô tiêu chuẩn đƣợc lập cho kiểu thƣa rụng lá ƣu hợp họ

Dầu (rừng khộp) ở Tây Nguyên Hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV) này là cơ

sở cho các nghiên cứu sâu hơn về các quá trình động trong các HSTR khác nhau ở

Việt Nam

Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên

cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng

rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu(rừng khộp) ở Tây Nguyên " Đây là một trong

những nội dung nghiên cứu thuộc đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một

số HSTR chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của PGS.TS Trần Văn Con,

Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Khái quát về động thái rừng

Động thái rừng là một khái niệm rất rộng và bao gồm nhiều quá trình rất

phức tạp Nghiên cứu động thái rừng là một công việc hết sức khó khăn và càng đặc

biệt khó khăn hơn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới bởi tính phức hợp của nó Các

công trình nghiên cứu về động thái rừng tự nhiên nhiệt đới ở trên thế giới và ở Việt

Nam đã được công bố cho đến nay là không kể được Sau đây chỉ cập nhật một số

công trình nghiên cứu quan trọng nhất liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài

luận văn, đặc biệt là các công trình nghiên cứu các quá trình động thái của quần thụ

cây gỗ trên 3 vấn đề chính: tái sinh, diễn thế và tăng trưởng

1.2 Nghiên cứu ngoài nước

1.1.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng

Có rất nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu quá trình diễn thế

rừng, phương pháp được sử dụng nhiều nhất là mô hình hóa các quy luật biến đổi

tầng cây cao và tầng cây bụi thảm tươi dưới các tác động thay đổi điều kiện môi

trường

Hiện tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau trong nghiên cứu về lý thuyết

diễn thế của các hệ sinh thái, trong đó có thể chia thành hai trường phái cơ bản:

(i) Các lý thuyết về diễn thế dựa trên phản ứng của các cá thể sinh vật và quan niệm

diễn thế là kết quả của các chiến lược thích nghi của các cá thể đối với môi trường

(ii) Các lý thuyết diễn thế dựa trên phản ứng của toàn bộ HSTR (Shugart,

H.H.1984) [52] Diễn thế dưới quan điểm của nhiều nhà sinh thái học, bao gồm sự

biến đổi của các hệ tự nhiên và hiểu biết về nguyên nhân cũng như xu hướng của

các biến đổi đó Trong kho tàng tài liệu về sinh thái học, đã có quá nhiều các công

trình viết về diễn thế đến nỗi rất khó cho ai đó muốn tổng quan để đưa đến một sự

phân loại hay tổng hợp về các lý thuyết, trường phái về diễn thế cũng như các mô

hình toán đã được ứng dụng để nghiên cứu về diễn thế Shugart H.H (1984) [52] đã

sử dụng một loạt các mô hình máy tính về diễn thế rừng (gọi là mô hình lỗ trống) để

nghiên cứu phản ứng động thái lâu dài của HSTR Các nghiên cứu này tập trung

vào việc ứng dụng các mô hình để phát triển lý thuyết và giải quyết các vấn đề

trong hiểu biết của chúng ta về diễn thế Một loạt các mô hình động thái rừng dựa

trên cây cá thể đã được thảo luận trong công trình này như: mô hình cho rừng đồng

loài đều tuổi, mô hình cho rừng hỗn loài đều tuổi, mô hình cho rừng đồng loài khác

tuổi và mô hình cho rừng khác loài khác tuổi Các mô hình này lại được chia theo

cách tiếp cận có chú ý đến không gian và không chú ý đến không gian

Ngoài các phương pháp tiếp cận nghiên cứu diễn thế bằng mô hình hóa toán

học, các phương pháp nghiên cứu mô tả trên cơ sở nghiên cứu định vị lâu dài (thông

qua hệ thống ô tiêu chuẩn sinh thái định vị) hoặc thông qua một hệ thống các ô

nghiên cứu với các giai đoạn diễn thế khác nhau tồn tại cùng một thời điểm trên các

địa điểm không gian khác nhau (phương pháp lấy không gian thay thế thời gian)

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của HSTR, biểu hiện

của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn

hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng

sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi Vì vậy

tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ

yếu là tầng cây gỗ

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được xác định

bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Sự

tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều

nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard,

1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969,

dẫn theo [5]) Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá

trị nên trong thực tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít được

nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa thường chỉ

tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến

đổi Van steenis (1959)[54] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng

mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của

các loài cây ưa sáng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách

thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng

Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương thức chặt tái sinh

Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961) dẫn theo [2] với phương

thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux

(1951, 1954) dẫn theo [2] với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954),

Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji

(1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann Nội dung chi tiết các

bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1962) [2] tổng

kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa

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 A.Obrevin đã khái quát hoá các

hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh,

nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế chưa đưa ra được những đề xuất

cụ thể Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản

xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra

Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946),

Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của

A.Obrevin Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài

cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài

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

ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết

các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có

kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít

có phân bố Poisson Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard

(1955) xác định số lượng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ

sung bằng trồng rừng nhân tạo Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

rừng nhiệt đới Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận

định dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế,

do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn

dưới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [5]

Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng

(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm

tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến

nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này Baur G.N

(1962)[2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của cây con

còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này thường

không rõ ràng Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây tái sinh

Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn

có ảnh hưởng đến cây tái sinh Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ

cây tái sinh thường khá lớn Nhưng số lượng loài cây có giá trị kinh tế thường

không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thường ít

được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau

nương rẫy

H Lamprecht (1989)[46] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong

suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa sáng, nhóm cây

bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hưởng

đến tái sinh rừng I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ưu cho sự phát

triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7

Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây

con Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ,

V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh

dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua

lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của

quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)[29]

Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua

thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh

hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ Những quần thụ kín tán, đất khô và

nghèo dinh dưỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng

của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng

đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ Trong điều kiện này

chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973)

(dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)[29]

Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ

việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Đó là cơ sở để xây dựng các phương

thức lâm sinh hợp lý

Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên

cứu Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận

xét: Sau khi bỏ hoá, số lượng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục

Thành phần của các loài cây trưởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà

nó được sống sót từ thời gian đầu của quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau

phụ thuộc vào mức độ, tần số canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban,

2000 [1]) Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambert et al (1989), Warner (1991),

Rouw (1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nương rẫy như sau: đầu tiên đám

nương rẫy được các loài cỏ xâm chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiên phong

được gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ,

tạo ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con Những loài cây gỗ

tiên phong chết đi sau 5-10 năm và được thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc

chậm, ước tính cần phải mất hàng trăm năm thì nương rẫy cũ mới chuyển thành loại

hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu

Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy từ 1-20

năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng

loài rất thấp Chỉ số loài ưu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và

giảm dần theo thời gian bỏ hoá Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng

thực vật ở hệ sinh thái nương rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận

xét: tại Baka khi nương rẫy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật

Bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000)[1]

Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho

chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một

số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện

pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững

1.1.2 Các nghiên cứu về sinh trưởng rừng

Người ta đã dùng nhiều cách để mô tả sinh trưởng của cây và sản lượng lâm

phần Cách truyền thống mà các nhà lâm học cổ điển thường dùng là bảng sản

lượng Từ những năm 1960 trở lại đây ngày càng xuất hiện nhiều công trình dùng

mô hình toán để nghiên cứu quá trình sinh trưởng của cây rừng Ngày nay đã có

hàng loạt các hàm sinh trưởng có thể diễn tả chính xác đường cong sinh trưởng của

cây rừng phụ thuộc vào thời gian Backman (1962)[38]đã chỉ ra rằng: Suất tăng

trưởng của một lâm phần là một hàm phụ thuộc vào tuổi, loài cây, lập địa và mật

độ Clutter (1963) [42] đã dùng phương trình vi phân để dự báo năng suất của rừng

thuần loài đều tuổi, còn Moser và Hau (1962 dẫn theo [55]) thì dùng phương pháp

này để nghiên cứu rừng lá rộng khác tuổi Các nghiên cứu về sau đã bổ sung thêm

nhiều yếu tố mới Moser đã định lượng ba thành phần chủ yếu của quá trình sinh

trưởng: Tái sinh (ingrowth); chết (mortality); tăng trưởng cây sống (Survior

growth), ông đã phát triển một mô hình gồm các hệ phương trình phi tuyến để dự

báo sinh trưởng của rừng cho các cấp đất và cỡ đường kính khác nhau Leary (1970)

cũng tiến hành những nghiên cứu tương tự, ông đã thảo luận sâu hơn về các luận

điểm lý thuyết của các mô hình mô phỏng sinh trưỏng và đưa ra những nguyên tắc,

để ước lượng các tham số Ek (1974) đã dùng hệ phương trình phi tuyến để nghiên

cứu nhiều lâm phần rừng lá rộng khác tuổi (dẫn theo Trần Văn Con (1991)[6]

Người ta cũng có thể dùng các quá trình ngẫu nhiên để mô tả sinh trưởng của

lâm phần Burner và Moser (1973) đã dùng quá trình Markov để mô phỏng sự

chuyển hoá cấp kính theo thời gian Stephen và Waggoner (1970) cho rằng có thể

dùng mô hình Markov để mô phỏng sự biến đổi thành phần loài của một lâm phần

trong vòng 40 năm Suzuki và Umemura (1974) Kouba, J (1976) đã dùng chuỗi

Markov để dự báo phân bố số cây theo cấp kính trong tương lai và quá trình thay

đổi cấu trúc tuổi trong khi điều chế, dẫn theo Trần Văn Con (1991)[5]

Bên cạnh mô hình lâm phần người ta cũng có thể xây dựng các mô hình trên

cơ sở của từng cây cá thể Về phương pháp luận thì cách làm này dễ và chính xác

hơn phương pháp mô tả chung cho lâm phần; tuy nhiên nó đòi hỏi một khối lượng

thông tin và tính toán lớn hơn nhiều Ưu điểm nổi bật của mô hình từng cây là có

thể dễ dàng kết hợp với quá trình đào thải (tự nhiên, nhân tạo) hoặc sự tái sinh

thêm; và cũng thích hợp hơn để mô tả rừng hỗn loài Do đó xu hướng sử dụng mô

hình từng cây đang tăng lên

Người ta còn phân biệt mô hình phụ thuộc khoảng cách và mô hình không

phụ thuộc khoảng cách, ở loại mô hình phụ thuộc khoảng cách người ta đưa thêm

chỉ số cạnh tranh để đánh giá mức độ phụ thuộc giữa các các thể với nhau

Cho dù sử dụng phương pháp nghiên cứu mô tả thực nghiệm, phương pháp

biểu đồ hay phương pháp mô hình hoá toán học thì điều quan trong nhất vẫn phụ

thuộc vào phương pháp thu thập số liệu Phương pháp thu thập số liệu chính xác

nhất là thiết lập một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi lâu dài các nhân tố

tạo thành cấu trúc của rừng Tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi phải có thời gian

nghiên cứu lâu dài và tốn nhiều công sức để theo dõi định kỳ Trong một số trường

hợp, người nghiên cứu cần phải rút ngắn thời gian nghiên cứu để đưa ra những cơ

sở khoa học đáp ứng ngay yêu cầu sản xuất và người ta đã sử dụng hệ thống các ô

tiêu chuẩn tạm thời được thiết lập theo các cách rút mẫu khác nhau tuỳ theo mục

tiêu nghiên cứu Cách cách rút mẫu chủ yếu là: hệ thống, ngẫu nhiên, điển hình

hoặc phối hợp giữa các phương pháp rút mẫu với nhau

Tóm lại, việc mô hình hoá quá trình sinh trưởng của cây rừng được tiến hành

bằng nhiều hướng khác nhau, nhưng có thể xếp thành hai xu hướng chính Xu

hướng thứ nhất tập trung mô tả sinh trưởng chung của lâm phần có chú ý đến các

đặc trưng động thái như quá trình sinh trưởng, tái sinh và quá trình chết tự nhiên,

hướng này về sau đã chi tiết đến các cấp kích thước và nhóm loài Xu hướng thứ

hai là mô hình từng cây, là những mô hình rất chi tiết với một khối lượng tính toán

lớn, phức tạp, tuy nhiên nó đã trở thành hiện thực thông qua các tiến bộ của kỹ thuật

máy tính điện tử

1.1.3 Các nghiên cứu về rừng khộp

Rừng Khộp là tên gọi chung cho các loại rừng thưa ưu hợp họ dầu, rụng lá

mùa khô (tiếng Pháp gọi là Forets Claires Dipterocarpacees; tiếng Anh là dry open

dipterocarps forest) Đây là một HSTR đặc trưng chỉ phân bố tự nhiên ở những lập

địa khô vùng Đông nam Châu Á như: Việt Nam, Lào, Căm Pu Chia, Thái Lan,

Mianmar và một phần nhỏ ở đông bắc Ấn Độ Rừng Khộp được hình thành dưới

những điều kiện sinh thái cực kỳ khắc nghiệt: chúng ta có thể bắt gặp rừng Khộp ở

những nơi có khí hậu gió mùa với mùa khô kéo dài từ 5-6 tháng và tổng lượng mưa

năm không quá 1500mm, nằm trên độ cao từ 150-1300m, nhưng nhìn chung rừng

khộp thường phân bố ở độ cao không quá 1000m, tập trung trên các đai địa hình cao

nguyên tương đối bằng phẳng và trên các bình nguyên bị bào mòn với độ dốc không

quá 10 độ Rừng Khộp có thành phần thực vật tương đối đơn giản và được đặc

trưng bởi 4 loài cây chính: Cà chắc (Shorea obtusa Wall), Cẩm liên (Shorea

siamensis, Miq.), Dầu trà beng (Dipterocarpus obtusifolius Teysm) và Dầu đồng

(Dipterocarpus tuberculatus Roxb) So với các kiểu rừng khác như rừng lá rộng

thường xanh, rừng thông… thì các nghiên cứu trước đây về rừng khộp còn rất ít,

nhất là những nghiên cứu trên địa bàn Tây Nguyên Ngược dòng thời gian có thể kể

đến các nghiên cứu của Kurs (1897) ở Mianmar, Ryan và Keen (1911) ở bắc Thái

Lan, Champion (1936), Edward (1950) ở Ấn Độ và Mianmar, Maurand, Rollet

(1952), Vidal (1958) ở Đông dương (dẫn theo Vũ Biệt Linh và cộng sự (1998) [14]

Bunyavejchevin B (1983) [40] nghiên cứu cấu trúc quần thụ của rừng khộp ở miền

Bắc, Tây Bắc và miền Tây Thái Lan đã chia thành 5 kiểu ưu hợp dựa vào các loài

ưu thế chính:

1 Ưu hợp Cẩm liên, được chia thành hai kiểu phụ: kiểu phụ dạng cây bụi và kiểu

phụ dạng cây vừa Kiểu dạng cây bụi có mật độ cao nhưng tổng tiết diện ngang

thấp, trong khi kiểu dạng cây vừa thì mật độ thấp hơn, cây cao hơn và tổng tiết

diện ngang lớn hơn Kiểu ưu hợp này phân bố ở các lập địa thấp nhất trên đất sét

cát chưa hàm lượng calcium cao và hàm lượng chất hữu cơ và nitơ vừa phải

2 Ưu hợp cà chít chiếm ưu thế trên các lập địa dốc nhẹ đến dốc vừa ở nơi cao hơn

ưu hợp Cẩm liên Đất dưới kiểu ưu hợp này biến động từ đất sét cát đến đất thịt

cát, hàm lượng chất hữu cơ và nitơ thấp Ưu hợp này cũng chia thành hai kiểu

phụ: kiểu cây bụi và kiểu cây vừa

3 Ưu hợp Trà beng-Cà chít chiếm lĩnh các sườn dốc ở cùng một độ cao với ưu hợp

Cà chít, một vài lâm phần có thể ởp độ cao cao hơn Kiểu ưu hợp này có thành

phần loài phong phú hơn và thường ở trên đất sét với hàm lượng chất hữu cơ và

nitơ cao và tỷ trọng hạt thấp

4 Ưu hợp Dầu đồng-Cà chít phân bố cao hơn, ở độ cao thấp hơn trên các lập địa

chứa hydro cũng là môi trường thích hợp cho kiểu ưu hợp này Cây trong kiểu

ưu hợp này lớn hơn các kiểu ưu hợp khác Đất thường là sét hàm lượng calcium

cao nhưng chất hữu cơ và nitơ thấp

5 Ưu hợp Thông-Cây họ dầu cấu tạo bằng các cây vừa đến lớn phân bố từ độ cao

vừa đến cao Đất cát với hàm lượng calcium cao ở tầng mặt Kiểu ưu hợp này có thể

chia thành 4 kiểu phụ: Kiểu ưu hợp phụ Dầu đông-Cà chít-Thông nhựa ở độ cao

vừa, dốc mạnh; kiểu ưu hợp phụ Dầu đồng-Thông nhựa phân bố ở độ cao cao hơn

dốc nhẹ, đây là kiểu rừng có năng suất cao nhất Ở độ cao cao nhất phổ biên kiểu ưu

hợp phụ Dầu Trà beng-Thông nhựa và Dầu trà beng-Thông ba lá Cả hai kiểu phụ

này cùng trên một độ cao nhưng kiểu ưu hợp Dầu trà beng-Thông nhựa thường tốt

hơn ở địa hình bằng hoặc lượn sóng, trong khi kiểu ưu hợp Dầu trà beng-Thông ba

lá thường chiếm lĩnh nơi dốc Các nghiên cứu của Khermark (1972)[43],

Kostermann (1985)[44], Kutintata (1975), Perset Sornsathapornkul (2002) [48] về

cấu trúc rừng khộp cũng cho các kết quả tương tự

1.3 Nghiên cứu trong nước

1.3.1 Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng

Tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của HSTR, mà biểu hiện

là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ Hiểu theo nghĩa hẹp, tái

sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ

Hay nói cách khác tái sinh rừng là quá trình sinh học quan trọng nhất trong đời sống

của rừng

Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi có nghĩa là lợi dụng tái sinh tự nhiên kết

hợp với tác động hợp lý của con người tạo ra một thế hệ mới có thành phần loài cây

đáp ứng mục đích kinh doanh và phù hợp với điều kiện tự nhiên, tạo ra HSTR ổn

định bền vững

Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm phân tán liên tục, ngoài ra còn có

tái sinh theo vệt Rừng nhiệt đới Việt Nam thích hợp với cả hai kiểu tái sinh trên,

ngoài ra còn có hiện tượng nảy mầm đồng thời tạo ra một thế hệ rừng tiên phong

thuần loài, như rừng Sau Sau (Hữu Lũng - Lạng Sơn), rừng Bồ Đề (Phú Thọ)

Tái sinh tự nhiên là qúa trình chủ yếu để phục hồi rừng qua các pha diến thế

Có hai phương thức tái sinh tự nhiên:

1 Tái sinh liên lục dưới tán kín rậm của những loài chịu bóng thường thưa

thớt và yếu ớt vì thiếu áng sáng nên chỉ có một số ít cây thoát khỏi giai đoạn nguy

hiểm, ức chế kéo dài để chờ cơ hội vươn lên tầng cao cho thích hợp với nhu cầu

sinh thái;

2 Tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong tán rừng do cây già đổ

rụi hay gió bão làm đổ gãy Trên lỗ trống đó, trước hết sẽ mọc lên các loài cây tiên

phong ưa sáng, mọc nhanh Dưới tán của các cây tiên phong, các loài cây định vị

trong thành phần quần thụ cũ thường đòi hỏi che bóng trong 1-2 năm đầu, sẽ mọc

sau và dần dần vươn lên thay thế những loài tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn

Quá trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan

trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới Mỗi sự phá hoại rừng nguyên sinh

đều dẫn đến quá trình diễn thế theo xu hướng trở lại trạng thái ban đầu Sự thay đổi

như vậy thường được gọi là quá trính diễn thế thứ sinh, đây là một quá trình hết sức

phức tạp vì các hình thức, mức độ và thời kỳ phá hoại quần thể thực vật cũng như

sự thoái hoá của đất rừng cũng hết sức phức tạp Theo Thái Văn Trừng (1970) [34],

(1978) [33], (1986) [32] thì có thể phân ra hai loại trong quá trình diễn thế thứ sinh:

(i) Trên đất rừng nguyên trạng; (ii) Trên đất rừng thoái hoá

Trên đất rừng nguyên trạng, nếu thảm thực vật chỉ bị phá hoại một lần thì các

kiểu thảm thực vật sẽ phục hồi gần giống như các quần thể nguyên hay thứ sinh tự

nhiên ở một số khu vực nhất định Nếu bị tác động nhiều lần trong quá trình diễn

thế thứ sinh thì tuỳ loại hình quần thụ nhưng thường là không biến đổi mấy về hình

dạng, còn về cấu trúc sẽ đơn giản và thành phần cây tái sinh gồm chủ yếu là những

loài cây tiên phong tạm cư hay tiên phong định cư và có rất nhiều loài định vị nên

không thể đạt độ ưu thế tương đối của rừng nguyên sinh Trên loại đất rừng thoái

hoá, môi trường đã biến đổi, nhiều khi thảm thực vật rừng không phục hồi nguyên

trạng được nên sẽ phát sinh những kiểu thảm thực vật ở bậc thấp hơn kiểu khí hậu,

hay kiểu khí hậu thổ nhưỡng Đây là loại diễn thế đi xuống, muốn rừng trở lại

nguyên trạng thì phải chờ thời gian dài để cải thiện chất lượng về mặt thổ nhưỡng

Nghiên cứu tái sinh 9 loài cây gỗ có giá trị kinh tế (Táu mật, Dẻ, Re, Lim xanh, Cà

ổi, Sến, Xoay, Vàng tâm, Giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với rừng giàu

chưa bị tác động nhận thấy số lượng cây tái sinh giảm rõ rệt: ở rừng nguyên sinh,

tổng số cây tái sinh mục đích đạt 2594 cây/ha, trong khi đó rừng IIIA2 số lượng

giảm xuống còn 1481 cây/ha, ở rừng IIIA1 chỉ còn là 750 cây/ha; trong đó có một

số loài hầu như rất ít gặp như Lim xanh, Re, Vàng tâm, Xoay, Sến Tỷ lệ % so với

tổng số các loài cây tái sinh cũng giảm rõ rệt Tuy nhiên, rừng ở Kon Hà Nừng còn

có trữ lượng cao và khai thác chọn mới được diễn ra trong vòng 10 năm thì sự thay

đổi trong tái sinh chưa xẩy ra mạnh

Hoàng Văn Tuấn (2007) [30], khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và động thái tái

sinh của HSTR lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự tích luỹ

số loài ở các lớp cây có kích thước lớn hơn so với các lớp cây dưới đó Thực tế này

phản ánh kết quả của sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng của các loài cây tái sinh và

tuỳ vào kích thước của lỗ trống được tạo ra trong tán rừng làm tiền đề cho quá trình

tái sinh Trần Văn Con và cộng sự (2006) [7] đã chỉ ra rằng, động thái rừng có thể

được nghiên cứu bằng theo dõi các ô định vị qua nhiều năm Kết quả phân tích tài

liệu thu thập được trong 3 năm từ các ô tiêu chuẩn định vị ở Kon Hà Nừng đã cho

thấy qui luật động thái của rừng Biến động về số cây ở lớp cây tái sinh rất lớn, tỷ lệ

chết và tỷ lệ tái sinh vào cấp kính nhỏ nhất khá cao Tỷ lệ chết cao nhất là ở lớp cây

tái sinh có D1,3 từ 1 đến 10cm (64%) chứng tỏ có một sự cạnh tranh rất lớn trong lớp

cây tái sinh này Trong thời gian quan sát 3 năm, số cây chết trong tầng cây cao là

25 cây (chiếm 6%), trong đó chết chủ yếu ở cấp kính từ 10 - 20cm Số cây từ lớp

cây tái sinh chuyển lên tầng cây cao là 28 cây Số cây trong tầng cây cao chuyển lên

các cỡ kính cao hơn là 56 cây

1.3.2 Các nghiên cứu về tăng trưởng rừng

Ở Việt Nam, nghiên cứu tăng trưởng rừng mới được bắt đầu từ những năm

đầu thập niên 50 của thế kỷ trước Từ 1958-1960, các chuyên gia của Đức đã tiến

hành giải tích và nghiên cứu sinh trưởng cho một số loài cây rừng tự nhiên phục vụ

công tác điều tra và phân loại rừng một số vùng trọng điểm: Thanh Hoá, Thái

Nguyên, Bắc Giang, Quảng Ninh Từ 1960 – 1965, các chuyên gia Trung Quốc và

cán bộ điều tra rừng Việt Nam phối hợp nghiên cứu tăng trưởng và sinh trưởng trên

20 loài cây phổ biến ở vùng Sông Hiếu, Nghệ An bằng phương pháp giải tích thân

cây tiêu chuẩn để phục vụ nhiệm vụ quy hoạch vùng trọng điểm phát triển Lâm

nghiệp của miền Bắc Từ 1965 – 1975, vấn đề điều tra tăng trưởng được quan tâm

nhằm phục vụ công tác quy hoạch rừng, luận chứng kinh tế kỹ thuật, phát triển

trồng rừng và đào tạo cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp ở miền Bắc Việt Nam Bộ môn

Điều tra tăng trưởng được thành lập và bước đầu hoạt động nghiên cứu phục vụ sản

xuất có hiệu quả (Viện ĐTQH rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp, Trường ĐHLN)

Đặc biệt phải kể đến công trình nghiên cứu tăng trưởng khá toàn diện cho đối tượng

rừng Mỡ trồng và Bồ đề tái sinh sau nương rẫy ở vùng trung tâm miền Bắc của Vũ

Đình Phương, Viêm Ngọc Hùng (1980) [20] Giai đoạn sau năm 1975 đã bắt đầu có

các nghiên cứu tăng trưởng ở các loài cây trồng rừng nguyên liệu giấy, rừng gỗ trụ

mỏ như Thông, Mỡ, Bồ đề, Bạch đàn, Keo và các loài cây rừng tự nhiên Ngoài

tính toán tăng trưởng cây cá lẻ và lâm phần thuần loài theo từng vùng sinh thái, một

số nghiên cứu đã cố gắng xác định tăng trưởng lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao

khác tuổi Phương pháp thu thập tài liệu vẫn áp dụng các phương pháp truyền thống

như lập ô mẫu cố định để đo đếm định kỳ nhằm xác định tăng trưởng lâm phần, giải

tích cây (cưa thớt, khoan tăng trưởng, đẽo vát ), xác định tuổi và tăng trưởng cây

cá lẻ và tính toán tăng trưởng cho toàn bộ lâm phần Phương pháp xử lý tính toán đã

tiến dần từ việc tính tăng trưởng bình quân từ một số cây mẫu bằng phương pháp

mô phỏng tăng trưởng theo các hàm toán học Phương pháp này tránh được các sai

số do phân cấp thời gian, nắn tròn số lẻ, hoặc các sai số do sử dụng công thức gần

đúng Hiện nay đã có biểu tăng trưởng cho khoảng 100 loài cây trồng rừng phổ biến

và loài cây rừng tự nhiên Có thể nêu một số công trình nghiên cứu tiêu biểu sau

(Dẫn theo Cẩm nang Lâm nghiệp, chương Tăng trưởng rừng - Cục Lâm nghiệp và

GTZ (2006) [3]

Giai đoạn 1981-1985: Trịnh Khắc Mười (1993) [17] đã nghiên cứu qui luật tăng

trưởng làm cơ sở cho việc tỉa thưa, nuôi dưỡng rừng Thông nhựa vùng Thanh Nghệ

Tĩnh và vùng Đông Bắc trên cơ sở đo đếm 187 ô định vị và tạm thời, 481 cây giải

tích và khoan tăng trưởng

Năm 1985: Vũ Đình Phương và cộng sự Viện Khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp (nay

là Viện Nghiên cứu lâm nghiệp) đã nhiên cứu qui luật tăng trưởng của lâm phần

thuần loài và hỗn loài năng suất cao để làm cơ sở đưa ra các phương pháp kinh

doanh rừng hợp lý (đề tài 04010102a - Chương trình 04.01) Tài liệu nghiên cứu từ

50 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích từ 0,25-1ha ở các khu rừng giàu tại Kon Hà

Nừng và lưu vực Sông Hiếu

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1990) [16] nghiên cứu tăng trưởng và sản

lượng rừng trồng Thông ba lá dựa trên tài liệu thu thập từ 142 ô định vị và bán định

vị, 350 ô tiêu chuẩn tạm thời, 420 cây tiêu chuẩn theo cỡ kính, giải tích 242 cây

ngả, đo 548 bộ tán lá về diện tích và đường kính hình chiếu tán, đo đếm sinh khối

thân, cành, lá, rễ của 60 cây, sử dụng tài liệu 572 ô tròn, chặt trắng 4 ô tiêu chuẩn

100 x100m

Năm 1998: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên

cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc

Trung bộ dựa trên 587 cây giải tích của 27 loài ưu thế (dẫn theo [3])

Năm 2000: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên

cứu phân tích đánh giá tăng trưởng rừng thường xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc

Trung bộ dựa trên 1187 cây giải tích của 43 loài ưu thế (dẫn theo [3])

Cũng năm 2000, Vũ Tiến Hinh và cộng sự thuộc trường Đại học Lâm nghiệp đã lập

biểu sinh trưởng và sản lượng cho 3 loài cây: sa mộc, mỡ và thông đuôi ngựa ở các

tỉnh phía Bắc và Đông Bắc Việt Nam [11]

Năm 2001: Đào Công Khanh và cộng sự thông qua đề tài nghiên cứu cấp Bộ, đã lập

biểu quá trình sinh trưởng và sản lượng cho rừng trồng các loài cây Bạch đàn

urophylla (Eucalyptus urophylla), Tếch (Techtona grangdis), Keo tai tượng (Acacia

mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii), và kiểm tra biểu sản lượng các loài Đước

(Rhyzophora apiculata) và Tràm (Melaleuca leucadendra)

Năm 2004: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên

cứu xây dựng một số chỉ tiêu tăng trưởng một số trạng thái rừng tự nhiên vùng

Đông Nam Bộ và Tây nguyên dựa trên 631 cây giải tích của 26 loài ưu thế của vùng

Đông Nam Bộ và 587 cây giải tích của 27 loài ưu thế của vùng Tây nguyên [3]

Giai đoạn 2001-2004: Đỗ xuân Lân (Viện Điều tra quy hoạch rừng) đã nghiên cứu

tăng trưởng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh đã qua tác động Đây là đề tài nghiên

cứu cấp Bộ

Năm 2001-2005, nhóm đề tài do Đỗ Đình Sâm chủ trì đã xây được 1 số dạng

phương trình tăng trưởng đường kính lâm phần ở các vùng sinh thái và tính được

tăng trưởng rừng cho một số ô tiêu chuẩn trên các trạng thái rừng phổ biến hiện nay

Trên cơ sở đó đã xác định đường kính thành thục để có thể khai thác của các loài

cây gỗ kinh doanh tuỳ thuộc tốc độ sinh trưởng và đặc tính sinh học của từng loài

trên các vùng sinh thái với hơn 60 loài ở Bắc Trung bộ, 22 loài ở Tây Nguyên và 18

loài ở Duyên Hải Nam trung bộ Sắp xếp các loài cây theo tốc độ sinh trưởng

(chậm, trung bình, nhanh ) và kết hợp theo nhóm gỗ (Đỗ Đình Sâm và cộng sự

.,2007)[27]

Năm 2004-2006, nhóm nghiên cứu do Trần Văn Con chủ trì đã nghiên cứu bổ sung

qui luật sinh trưởng của chiều cao 20 loài cây thường được khai thác ở Tây Nguyên

cho phép phân thành ba nhóm theo đặc điểm sinh trưởng: (i): Các loài cây ưa bóng

giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao trong 10 năm đầu rất chậm sau đó tăng dần lên

khi vượt lên được tầng cây cao để trở thành tầng trội Đó là các loài: Xoay, Chò,

Cồng, Thạch đảm, Giẻ và Hoàng đàn (ii) Các loài cây chịu bóng nhẹ (trung tính)

giai đoạn đầu, sinh trưởng chiều cao ở 10 năm đầu trung bình và tăng lên ở giai

đoạn sau đạt tầng cây cao ở tuổi thành thục Đó là các loài: Re, Vạng, Vàng tâm,

Trám, Sến, Gội, Giổi và Cóc đá (iii) Các loài cây ưa sáng, sinh trưởng chiều cao

giai đoạn đầu rất nhanh sau đó chậm lại và dừng lại rồi dừng lại ở tầng giữa của

rừng ổn định Đó là các loài: Bời lời, Chân chim, Bứa, Côm, Gáo, và Trâm Nghiên

cứu qui luật sinh trưởng đường kính đã xác định được đường kính tại đó tăng

trưởng đạt tối đa để làm căn cứ khoa học cho việc xác định đường kính khai thác tối

thiểu (Trần Văn Con và cộng sự., 2006) [7]

1.3.3 Các nghiên cứu về rừng Khộp

Ở Việt Nam, có các nghiên cứu của Schmid (1962) ở Buôn Ma Thuột, Rollet

(1952) ở Lang Hanh và của Nguyễn Tiến Hiệp (1960) ở Trảng Bom (dẫn theo Vũ

Biệt Linh và cộng sự., 1998) [14] Nhìn chung các nghiên cứu này chủ yếu nặng về

phân loại rừng, mô tả thảm thực vật một cách định tính Sau ngày miền Nam được

giải phóng (1975), do ý nghĩa quan trọng về kinh tế-xã hội và sinh thái, rừng Khộp

ở Tây Nguyên đã trở thành đối tượng của nhiều nhà nghiên cứu khoa học thuộc các

lĩnh vực khác nhau Viện điều tra qui hoạch rừng (1983) đã công bố một loạt các kết

quả điều tra, nghiên cứu về tài nguyên rừng khộp ở Tây Nguyên Về hệ thực vật

trong rừng khộp đã có các nghiên cứu của Phan Kế Lộc, Nguyễn Tiến Hiệp (1987)

[15], Nguyễn Bội Quỳnh, Trần Hợp, Đoàn Sỹ Hiên (1988) [23], Ngô Tiến Dũng

(2000) [9], 2004 [10] Về đất, có các nghiên cứu của Tôn Thất Chiểu (1976),

Nguyễn Văn Thái (1981, dẫn theo Vũ Biệt Linh và cộng sự., 1998) [14]), Viện qui

hoạch thiết kế bộ Nông nghiệp (1985 [18]) và đặc biệt là nghiên cứu của Nguyễn

Công Pho (1984) [19] về đất rừng khộp ở Easup Về lập địa có các nghiên cứu của

Đỗ Đình Sâm (1986) [26], Hoàng Xuân Tý (1988) [35] Về lâm học, có các nghiên

cứu của Nguyễn Hồng Quân, Trương Hồ Tố, Hồ Viết Sắc (1981) [22], Hồ Viết Sắc

(1984) [24]… Tuy vậy, các nghiên cứu này vẫn còn rất tản mạn và chưa đáp ứng

yêu cầu cung cấp đủ cơ sở khoa học vững chắc để đề ra các biện pháp kinh doanh

tổng hợp rừng Khộp Vì vậy, trong chương trình Tây Nguyên II, đã tiến hành một

đề tài “Nghiên cứu các cơ sở khoa học kỹ thuật để kinh doanh tổng hợp rừng khộp

Tây Nguyên” (Vũ Biệt Linh và cộng sự 1988) [14]) Cùng với báo cáo khoa học

tổng kết của đề tài này còn có một số luận án nghiên cứu sinh về đối tượng rừng

Khộp đã được công bố (Trần Văn Con, 1991) [6], Đinh Quang Diệp (1990) [8])

Nghiên cứu về cấu trúc

Trần Văn Con (1991) [6] nghiên cứu về cấu trúc tổ thành rừng Khộp ở Tây

Nguyên đã dùng phương pháp mô phỏng cấu trúc tổ thành loài rừng khộp bằng

phương trình entropie có dạng:

h = H’(1-exp(-ks))

của Stocker/Bergmann (1977) và đã phân biệt được 5 kiểu ưu hợp chính dựa theo

các loài ưu thế chính có tầm quan trọng nhất(>30%) và 16 kiểu ưu hợp phụ dựa theo

các loài ưu thế phụ (>10-30%)

- Cấu trúc N/D: So với các kiểu rừng khác như rừng lá kim và rừng thường xanh,

các nghiên cứu về cấu trúc N/D của rừng Khộp chưa có nhiều Theo Hồ Viết Sắc

(1984) [24] thì phân bố số cây theo cấp kính của rừng Khộp tuân theo qui luật giảm,

đặc trưng của rừng hỗn loài khác tuổi Bằng số liệu của 40 ô tiêu chuẩn (mỗi ô 1 ha)

đại diện cho các vùng rừng Khộp đặc trưng ở Tây Nguyên, Trần Văn Con (1991)

[6] chỉ ra rằng phân bố N/D của rừng khộp có thể mô phỏng tốt bằng hàm Weibull

với hai tham số  và  Mỗi một cặp ( , ) đặc trưng cho một dạng phân bố N/D

Tham số  biểu thị mức tập trung hay phân tán của phân bố nếu  nhỏ thì phân bố

bẹt và phân tán, nếu  lớn thì phân bố nhọn và tập trung Tham số  biểu thị dạng

của phân bố: nếu  = 1 thì phân bố có dạng phân bố mũ (phân bố giảm, nếu  < 3,6

phân bố có dạng một đỉnh lệch trái, nếu  > 3,6 phân bố có dạng một đỉnh lệch

phải, trong trường hợp  = 3,6 thì phân bố có dạng chuẩn Như vậy, cặp tham số (

, ) cấu trúc nội tại của lâm phần Qua số liệu thực nghiệm, dựa vào giá trị của tham

số , cho thấy trong rừng khộp có thể tồn tại 3 dạng cấu trúc N/D:

(I) Phân bố giảm (giá trị 0,75 <  < 1,25) qui về =1, đặc trưng cho rừng khác

tuổi có lớp tái sinh liên tục và đủ lớn Loại rừng này có thể kinh doanh bằng

phương thức chặt chọn theo cấp kính

(II) Phân bố một đỉnh lệch trái (giá trị 1,25 <  < 1,75) qui về =1,5, đặc trưng

cho rừng khác tuổi có lớp cây tái sinh liên tục nhưng không đủ số lượng Số

cây có cấp kính từ 15-19 cm chiếm đa số

(III) Phân bố Rayleich, một đỉnh lệch trái ít hơn, đặc trưng cho rừng gần như

đồng tuổi (có thể coi là gần chuẩn, giá trị 1,25 <  < 2,5 qui về =2) Quá

trình tái sinh trong dạng cấu trúc này bị gián đoạn nhiều kỳ, số lượng tái sinh

ít, rừng có thể kinh doanh theo phương thức chặt trắng theo đám nhỏ

Dựa vào tham số  có thể chia rừng thành 3 cấp:

(1) Giá trị  nằm từ 1-2,5, nghĩa là đường kính bình quân của lâm phần >20cm, đặc

trưng cho loại rừng non hoặc rừng gỗ nhỏ

(2) Giá trị  nằm từ 2,5-4, nghĩa là đường kính bình quân của lâm phần nằm trong

khoảng 20-30cm, đặc trưng cho rừng trung niên hoặc gổ nhỡ

(3) Giá trị  lớn hơn 4, nghĩa là đường kính bình quân lâm phần lớn hơn 30 cm, đặc

trưng cho rừng thành thục và gỗ lớn

Đại đa số các ô quan sát có cấu trúc N/D theo dạng II, nghĩa là phân bố một đỉnh

lệch trái Do giữa  và  có tương quan tỷ lệ thuận, nên hầu hết các ô có dạng phân

bố I đều nằm ở cấp 1, các ô có dạng phân bố II nằm ở cấp 2 và các ô có dạng phân

bố III nằm ở cấp 2 hoặc cấp 3

Nghiên cứu về động thái:

Động thái sinh trưởng của rừng Khộp đã được Trần Văn Con (1991) [6],

Nguyễn Thanh Tân (1997) [28] nghiên cứu Trần Văn Con [6] đã sử dụng phương

pháp mô phỏng riêng cho từng nhân tố H, D, V và G và phân thành 4 cấp năng suất

dựa vào tương quan H/A Nếu chúng ta so sánh chiều cao đạt được ở tuổi 50 và tuổi

100 (H50/H100) ở các cấp năng suất S18, S14, S12 và S9 thì ta có các tỷ số tương

đương là: 0,82; 0,78; 0,74 và 0,69 Điều này có nghĩa là: ở cấp năng suất cao (S18)

tại tuổi 50 chiều cao đã đạt được 82% chiều cao mà cây sẽ đạt được ở tuổi 100,

trong khi đó ở cấp năng suất thấp (S9) thì chỉ đạt 69% Vậy, cấp năng suất càng cao

thì ở giai đoạn non chiều cao phát triển càng nhanh và do đó Zh đạt cực đại sớm

hơn so với cấp năng suất thấp Nghiên cứu tương quan H/D cũng đưa đến nhận xét

như vậy Động thái sinh trưởng chiều cao phản ánh một tập tính của cây rừng Khộp

đã được hình thành nhằm thích ứng với điều kiện lửa rừng xẩy ra thường xuyên Đó

là sự phát triển rất nhanh về chiều cao trong giai đoạn đầu (để vượt tầm nguy hiểm

của lửa) sau đó giảm dần, trong khi sinh trưởng của đường kính tăng lên ở giai đoạn

sau Zd đạt cực đại ở cấp kính nào là phụ thuộc vào cấp năng suất, cụ thể ở cấp

năng suất S18, Zd cực đại tại D=43 cm, S14 tại D=38,7, S12 tại D=30,6 và S9 tại

D=25,1 cm Đây là cơ sở để qui định đường kính khai thác hợp lý cho từng cấp

năng suất Biểu đồ mô phỏng động thái tăng trưởng của thể tích theo tuổi và theo

đường kính trên cùng một trục tọa độ có thể dùng để ước lượng tuổi cây khi khi biết

đường kính và cấp năng suất

Biểu đồ mô phỏng tương quan tổng tiết diện ngang G với số cây N/ha và cấp

kính Dg của rừng có thể dùng để xác định mật độ tối ưu và tối đa của rừng khộp

Phân tích biểu đồ này Trần Văn Con (1991) [6] nhận xét rằng, hiện trạng mật độ

rừng Khộp đã nghiên cứu ở Tây Nguyên thưa hơn nhiều so với mật độ tối ưu, độ

đầy của rừng hiện tại chỉ đạt khoảng 0,3- 0,7 so với rừng chuẩn

1.4 Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu về quá trình động thái của rừng tự nhiên là hết sức phức tạp nhưng lại

có vai trò vô cùng quan trọng trong việc xác định các phương pháp hiệu quả để dự

báo tà nguyên rừng Các phương pháp mô hình hoá các quá trình động còn có khả

năng thăm dò các lựa chọn về quản lý và phương án kỹ thuật lâm sinh Chẵng hạn,

các nhà lâm học muốn biết hiệu quả lâu dài của một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cụ

thể như việc thay đổi cường độ khai thác rừng và khả năng khai thác trong tương

lai Với một mô hình sinh trưởng, nhà nghiên cứu có thể kiểm tra đầu ra của các

phương án (kịch bản) khai thác khác nhau để lựa chọn được phương án tối ưu nhất

Quá trình xây dựng một mô hình sinh trưởng còn khó khả năng tìm hiểu sâu hơn về

các kiến thức động thái của lâm phần rừng Đã có quá nhiều các công trình nghiên

cứu mô hình hoá sinh trưởng của rừng thuần loài đều tuổi, đặc biệt là cho rừng

trồng Tuy nhiên, các HSTR trồng thường rất đơn giản và phương pháp tiếp cận để

xây dựng mô hình cho chúng không thể áp dụng được đối với rừng hỗn loài, khác

tuổi Rừng hỗn loài nhiệt đới ẩm với sự tồn tại hàng trăm loài cây khác nhau ở các

cấp tuổi (cấp kích thước) và kiểu sinh trưởng rất đa dạng là một thách thức lớn đối

với việc xây dựng các quá trình động thái

Các nhà quản lý lâm nghiệp cần các thông tin về hiện trạng tài nguyên rừng ( ví dụ

số cây theo loài, theo cỡ kính, …) các dự báo về xu thế phát triển của rừng, lượng

khai thác và thời gian có thể khai thác trong tương lai… Các thông tin này có thể

được sưu tập từ ba nguồn sau đây: (i) xác định diện tích rừng hiện có; (ii) số liệu

kiểm kê cấp lâm phần rừng hiện tại; và (iii) các mô hình sinh trưởng và khai thác

dựa trên dữ liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng Vai trò và mối quan hệ tương

tác giữa 3 nguồn số liệu này được thể hiện ở hình 1.1 Kiểm kê tỉnh (static

inventory) là việc kiểm kê trạng thái rừng ở một thời điểm nhất định và thường sử

dụng hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời Kiểm kê động (dynamic inventory) là việc

kiểm kê định kỳ bằng hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi diễn biến động thái

rừng Một mô hình sinh trưởng là sự tổng hợp dữ liệu của kiểm kê động để biểu thị

sinh trưởng và diễn biến của rừng Các mô hình sinh trưởng có thể có vai trò rất lớn

trong quản lý rừng và thể hiện các chính sách lâm nghiệp Tận dụng được các ưu

thế của mô hình sinh trưởng và kết hợp với các nguồn dữ liệu khác về tài nguyên và

môi trường, mô hình sinh trưởng có thể được áp dụng để dự báo và trình bày các

quy định, các hướng dẫn về chính sách lâm nghiệp

Hình 1.1 Vai trò của mô hình sinh trưởng và dữ liệu bổ sung trong cung cấp thông

tin cho quản lý rừng (Vanclay, J.K., 1994 [55]) Hiện tại có quá nhiều mô hình sinh trưởng vì vậy không một ai có khả năng kiểm

tra tất cả các phương pháp đã sử dụng để xây dựng các mô hình sinh trưởng Do đó,

cần thiết phải có một sự phân loại các mô hình theo các tiêu chí nhất định Dựa trên

tính chi tiết của mô hình sinh rưởng có thể phân thành 3 nhóm mô hình: (i) Mô hình

lâm phần; (ii) Mô hình theo cỡ kính và (iii) Mô hình cây cá thể

Mô hình lâm phần thường là những mô hình đơn gian, mang tính khái quát nhưng

không toàn diện như các cách tiếp cận khác Cách tiếp cận này dùng các tham số

bình quân chung của lâm phần như mật độ, tổng tiết diện ngang và thể tích cây

đứng để dự báo sinh trưởng và sản lượng của rừng Không tính toán chi tiết cho

từng cây

Mô hình theo cỡ kính cung cấp các thông tin liên quan đến cấu trúc của lâm phần

Có rất nhiều kỹ thuật có thể sử dụng để mô hình hoá cấu trúc lâm phân, nhưng

phương pháp được sử dụng rộng rải nhất là mô hình phân bố số cây theo cỡ kính

Kiểm kê tĩnh

Diện tích rừng

Hiện trạng tài nguyên rừng

Mô hình sinh trưởng

Lâm phần tương lai

Diện tích rừng

Dự báo tài nguyên rừng

CÁC GIẢ ĐỊNH

Kiểm kê

động

Cách tiếp cận này là một sự dung hoà giữa tiếp cận toàn lâm phần và tiếp cận theo

từng cây Khi khoảng cách cỡ kính lớn và toàn lâm phần chỉ có một cỡ kính thì

chúng ta có mô hình cho toàn lâm phần và khi khoảng cách cỡ kính nhỏ để mỗi cây

cá thể được coi là một cỡ kính thì ta có mô hình cây cá thể

Mô hình cây cá thể là mô hình chi tiết nhất trong đó sử dụng đơn vị cây cá thể

làm cơ sở cho mô hình hoá Số liệu đầu vào tối thiểu là một danh sách đặc trưng

kích thước của tất cả các cây cá thể

Dựa trên đặc tính của mô hình, người ta cũng có thể chia thành hai nhóm (i) mô

hình quá trình nhằm mô phỏng quá trình sinh trưởng của rừng phụ thuộc vào các

nhân tố như ánh sáng, độ ẩm liên quan đến quá trình quan hợp và hô hấp của cây

rừng và (ii) mô hình diễn thế nhằm mô phỏng sự thay thế lẫn nhau của các loài

trong các giai đoạn diễn thế khác nhau, tuy nhiên nhóm mô hình này không cung

cấp các thông tin về sản lượng của rừng

Dựa trên chức năng của mô hình thì có thể phân thành (i) mô hình để hiểu (tức là

các mô hình mô phỏng bản chất của các quá trình động thái) và (ii) mô hình để dự

báo (tức là các mô hình có thể tính toán dự báo được sự thay đổi của lâm phần trong

tương lai dựa trên các thông vào thời điểm hiện tại và các tương quan về xu thế

phát triển của chúng

Và cuối cùng căn cứ vào tính chất toán học mà không phụ thuộc vào chi tiết của

chúng các mô hình có thể phân thành hai nhóm: (i) mô hình xác định (deterministic)

và (ii) mô hình xác suất (stochachastic)

Như đã tổng quan ở trên đây, sự thay đổi (động thái) của một lâm phần rừng tự

nhiên phụ thuộc vào 3 quá trình cơ bản đó là: Tăng trưởng, Chết, và Tái sinh bổ

sung Do đó, một mô hình động thái của rừng cũng có thể bao gồm 3 thành phần

chủ yếu như biểu diễn ở hình 1.2 dưới đây

Trong rất nhiều các công trình nghiên cứu về tăng trưởng ở Việt Nam đã

tổng quan ở trên, các tác giả mới tập trung nghiên cứu thành phần tăng trưởng và

dựa chủ yếu vào phương pháp giải tích thân cây và rất ít các nghiên cứu đề cập đến

thành phần Chết và tái sinh bổ sung, do thiếu các nghiên cứu định vị

Tuy nhiên, các nghiên cứu về tăng trưởng cho đến hiện nay cũng rất hạn chế về độ

tin cậy vào tính chính xác của các kết quả do sự tạo thành vòng năm của cây rừng

nhiệt đới không có quy luật, hoặc ít nhất là chưa có kiến thức chắc chắn về quy luật

Chỉ có rất ít loài có vòng năm rõ ràng, còn phần lớn rất khó xác định vòng năm

Hơn nữa, chưa ai dám chắc trong một năm cây rừng chỉ tạo ra một vòng năm Các

nghiên cứu lâm học về rừng Khộp trước đây ở Việt Nam chỉ dựa vào điều tra một

lần trên các ô tiêu chuẩn tạm thời và kết hợp với giải tích cây để nghiên cứu tăng

trưởng cho nên độ tin cậy của các kết quả chưa cao Do đó, cần phải có những

nghiên cứu dự trên số liệu thu thập nhiều lần trên hệ thống ô tiêu chuẩn định vị Đề

tài này luận văn của chúng tôi sẽ dựa trên số liệu thu thập được ở 6 ô tiêu chuẩn

định vị do Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam thiết lập và đo lần đầu vào năm

2006 và đo lại vào năm 2009 để bước đầu nghiên cứu các quá trình động thái của

rừng rừng Khộp ở Vườn Quốc gia Yok Đôn

Tăng trưởng

Chết

Tái sinh bổ sung

Lâm phần tương lai

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

2.1 Mục tiêu

2.1.1 Mục tiêu lý luận

Góp phần hoàn thiện các phương pháp xây dựng mô hình động thái cấu trúc

của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng rụng lá ưu hợp họ dầu (rừng Khộp) ở

Tây Nguyên

2.1.2 Mục tiêu thực tiễn

Xây dựng được các mô hình dự đoán cấu trúc đường kính của rừng lá rộng

rụng lá theo mùa, ưu hợp họ dầu ở Đắc Lắc làm cơ sở cho việc quản lý rừng theo

hướng bền vững

2.2 Nội dung và giới hạn nghiên cứu

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

+ Thiết lập bảng cấu trúc lâm phần rừng hỗn loài khác tuổi theo cỡ kính và

loài/nhóm loài cho hai thời điểm điều tra trên ô tiêu chuẩn định vị

+ Nghiên cứu các quá trình động thái trong bảng cấu trúc lâm phần (quá trình

tăng trưởng, quá trình chuyển cấp, quá trình tái sinh vào cấp kính đầu tiên, quá

trình chết/hoặc khai thác)

+ Nghiên cứu thiết lập các mô hình dự đoán cấu trúc cấp kính (mô hình bảng

tính dựa trên tăng trưởng ở các cấp kính, mô hình chuyển đổi trạng thái trên cơ

sở ma trận tham số, mô hình mô phỏng

2.2.2 Giới hạn nghiên cứu

Giới hạn nghiên cứu của đề tài là rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn hoài lá rộng ưu

hợp họ dầu tại Vườn Quốc gia Yok Đôn thuộc địa phận xã Krông Na, huyện Buôn

Đôn, tỉnh Đắc Lắc

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp tiếp cận chung

Trong đề tài này sẽ tiếp cận phương pháp nghiên cứu định vị trên cơ sở kế

thừa hệ thống 6 ô tiêu chuẩn định vị được thiết lập trong khuôn khổ của đề tài

“Nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc và động thái của một số kiểu rừng chủ yếu ở

Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của PGS.TS Trần Văn Con, Viện Khoa học lâm

nghiệp Việt Nam thực hiện Đề tài sẽ kế thừa số liệu đo đếm năm 2006 và tham gia

thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn năm 2009 để làm cơ sở cho các nghiên cứu

của đề tài

Trong tiếp cận xây dựng mô hình, do thời gian có hạn, đề tài lựa chọn

phương pháp tiếp cận mô hình toàn lâm phần và theo cỡ kính, chưa thực hiện

phương pháp tiếp cận chi tiết theo từng cây, mặc dù dữ liệu có thể cho phép mô

hình hoá theo từng cây, nhưng việc phân tích là rất phức tạp và tốn nhiều thời gian,

trong khi đó phần mềm phân tích do nhóm đề tài xây dựng chưa hoàn chỉnh

2.3.2 Phương pháp thu thập số liệu

Các phương pháp thiết lập và thu thập số liệu đã được đề tài của PGS.TS Trần Văn

Con quy trình hoá một cách chi tiết, sau đây chỉ tóm tắt các nội dung chính của

phương pháp thiết lập và thu thập số liệu cho hệ thống ô tiêu chuẩn định vị

1 THIẾT LẬP Ô TIÊU CHUẨN:

ÔTCĐV được thiết kế là một hình vuông có cạnh là 100 m và được chia thành ba

cấp (compartments) như ở hình 2.1

* Ô cấp A có diện tích 1 ha để đo các cây tầng cao có D 1,3 ≥ 10 cm, được chia

thành 25 ô vuông nhỏ có cạnh 20m x 20m, như hình 2.2 sau đây; ở mỗi góc của ô

vuông này đánh dấu bằng một cọc gỗ (hoặc tre) sao cho có thể nhận biết được ở lần

đo sau

* Ô cấp B dùng để đo các cây có các cây có D1,3, từ 1 cm đến 9,9 cm, được xác

định bằng một hình tròn có tâm chính là tâm của ô cấp A với bán kính vòn tròn là

15 m Ranh giới của ô cấp B được xác định bằng cách đánh dấu một vạch dọc sơn

đỏ vào tất cả các cây có đường D1,3 >10cm nằm bên ngoài ô B (vạch sơn hướng vào

tâm ô)

* Ô cấp C dùng để đo đếm cây tái sinh có D1,3 từ dưới 1 cm trở xuống, đó là một

hệ thống 12 ô dạng bản (2x2m) được thiết lập trên hai đường kính vuông góc nhau

(theo hướng N-B, Đ-T) của ô cấp B và cách đều nhau

* Giữa tâm ô đào một phẫu diện để điều tra đất: phẫu diện rộng 1m, dài 2m và sâu

4 Địa hình Dạng địa hình Vị trí địa hình Độ cao Độ dốc

5 Mô tả rừng Kiểu rừng Trạng thái Loài ưu thế

* Đánh số cây và lập bản đồ vị trị cây: tất cả các cây đo đếm trong ô cấp A đều

được ghi số cho từng cây và lạp bản đồ vị trí của chúng trong ÔTCĐV

*Xác định tên cây: tất cả các cây điều tra ở cả 3 cấp: tái sinh, lớp cây nhỏ và lớp cây

lớn đều được xác định tên loài Việc xác định tên loài được chia thành 2 bước như

sau: (i) Xác định sơ bộ tên địa phương, tên thường gọi được thực hiện ngay ở lần

điều tra đầu tiên Đối với những loài chưa chắc chắn thì ghi chú ở cột chú thích ở

mẫu điều tra để kiểm định lại ở bước sau Các loài không biết tên cây cần phải lấy

mẫu (lá, hoa quả,…) và ghi vào biểu điều tra bằng ký hiệu sp1, sp2,… để nhờ giám

định (ii) tất cả các cây điều tra trong ô tiêu chuẩn được thẩm định lại tên cây nhờ

một nhóm chuyên gia thụ mộc học; các cây được ghi chú là chưa chắc chắn, các cây

chưa biết tên và có mẫu được mang đi giám định Danh sách tên cây của ÔTCĐV sẽ

được hoàn thiện tại lần điều tra thứ hai Khi danh sách tên cây trong ÔTCĐV đã

được khẳng định, thiết lập một danh sách tên cây bao gồm tên Việt nam, tên khoa

học và ghi chú các tên gọi khác và số hiệu của loài Danh sách tên cây này được lưu

trong túi hồ sơ của ÔTCĐV

* Đo đường kính ngang ngực (D1,3): Đường kính ngang ngực được đo cho hai cấp:

lớn cây nhỏ (ô cấp B) và lớp cây lớn (ô cấp A), lớp cây tái sinh (ô cấp C) không đo

đường kính Dụng cụ đo đường kính được thống nhất là thước đo vanh có độ chia

đến mm Đơn vị đo đường kính (chu vi) thân cây là cm, lấy chính xác đến mm tức

là sau dấu phẩy một số thập phân; ví dụ: 245,4 cm, 86,2 cm…

* Đo chiều cao: chiều cao được đo cho cả 3 lớp cây: tái sinh, cây nhỏ và cây cao

Đối với tầng cây cao chiều cao thường được chia thành hai loại: Chiều cao vút ngọn

(Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) Đơn vị đo chiều cao của cây là m lấy chính

xác đến dm (đối với lớp cây tầng cao) và đến cm (đối với lớp cây tái sinh)

có

1 cm ≤D1,3<10cm

Ô cấp C gồm 12 ô dạng bản hình vuông 2m x 2m (=48m2) để điều tra các cây tái sinh cho đến cây

có D1,3 <1cm

Hình 2.1 Thiết kế ÔTCĐV

Hình 2.2 Sơ đồ chia ô tiêu chuẩn thành các ô vuông để điều tra cây tầng cao

* Đo đường kính tán: trong rừng rậm nhiệt đới hỗn loài thường rất khó khăn

Đường kính tán được đo bằng 4 bán kính từ tâm cây đo ra 4 hướng B-N- Đ-T Để

đo được các bán kính tán này cần một nhóm ít nhất 3 người Một người đứng ở một

khoảng cách nhất định từ cây đo để có một tầm nhìn rõ nhất cạnh tiếp tuyến với tán

cây nhằm xác định được điểm tiếp tuyến của hình chiếu tán cây trên mặt đất; người

thứ hai cầm đầu dây đứng ở điểm tâm cây đo và người thứ ba cầm cuộn dây di

chuyển trên trục Bắc- Nam cho đến khi người thứ nhất xác định được đó là điểm

tiếp tuyến với hình chiếu tán cây về phía Bắc (đọc được bán kính tán theo hướng B)

các bán kính hướng khác cũng đo tương tự

* Đánh giá chất lượng cây: Chất lượng cây được đánh giá theo 3 cấp và ký hiệu là

A, B, C Tiêu chí để đánh giá chất lượng cây gỗ lớn có D1,3 ≥10cm là:

+ Loại A: Thân cây thẳng, tròn đều, chiều cao dưới cành chiếm lớn hơn

50% chiều cao vút ngọn; không lỗi gỗ (cành mấu to, sâu bệnh, …), hình

thái lá từ loại 4 trở lên

+ Loại B: Thân không được thẳng đều như loại A, nhưng chiều cao dưới

cành lớn hơn 50% chiều cao vút ngọn, ít lỗi gỗ Hình thái tán từ loại 3

trở lên

+ Loại C: thân cong queo, chiều cao dưới cành thấp hơn 50% chiều cao

vút ngọn Có nhiều lỗi gỗ

Tiêu chí để đánh giá chất lượngcây gỗ nhỏ có 1cm ≤ D1,3 <10 cm là:

+ Loại A: cây thẳng đẹp, có sinh lực tốt, có khả năng sinh trưởng để vươn

lên tầng cao hơn (vị thế tầng tán từ loại 3 trở lên)

+ Loại B: Cây có thân hình tương đối đẹp, vẫn còn có khả năng phát

triển, vị thế tầng tán từ cấp 2 trở lên

+ Loại C: Cây có thân hình xấu, còn sống nhưng khả năng sinh trưởng

kém vị thế tầng tán từ loại 2 đến 1

Tiêu chí để đánh giá chất lượng cây tái sinh là:

+ Loại A: Cây tái có hình dáng đẹp, sinh lực tốt

+ Loại B: Cây có hình dạng vừa, sinh lực tương đối tốt

+ Loại C: cây tái sinh có hình dáng xấu và sinh lực yếu

* Đo đếm và đánh giá tái sinh tự nhiên: Cây tái sinh được đo đếm trong hệ thống ô

dạng bản được thiết kế ở hình 2.1 trên đây Hệ thống ô dạng bản này được đánh dấu

(định vị) cho các lần đo sau để bảo đảm sự thống nhất vị trí đo đếm cây tái sinh Đo

chiều cao cây tái sinh có thể thực hiện tương đối chính xác bằng thước khắc đến cm

Chiều cao của cây tái sinh được đo đến điểm cao nhất của cây mà không dựng thẳng

cây lên vì đỉnh của cây tái sinh thường có khuynh hướng nghiêng về một bên chứ

không đứng thẳng Nguồn gốc cây được xác định bằng việc xem xét xem cây con

tái sinh được hình thành từ hạt hay chồi Cây có nguồn gốc từ hạt là cây mới hình

thành từ cây mầm được nẩy ra từ hạt giống; khác với cây chồi được nẩy ra từ gốc

(hoặc rễ) cây mẹ còn sống hoặc đã bị chặt

3.GHI CHÉP, QUẢN LÝ SỐ LIỆU

Ghi số liệu ngoài hiện trường nên dùng bút chì để tránh nhoè và dễ tẩy

xoá/sửa chữa khi có nhầm lẫn Dữ liệu thu thập được từ ÔTCĐV được nhập vào

máy tính tạo cơ sở dữ liệu cho việc lưu trữ và xử lý vào các mục đích nghiên cứu

khác nhau trong đó chủ yếu là nghiên cứu các đặc trưng cấu trúc và động thái của

rừng; tiến tới thiết lập các mô hình mô phỏng quá trình sinh trưởng của rừng tự

nhiên hỗn loài nhiệt đới

2.3.3 Các phương pháp xử lý thông tin và công cụ sử dụng

Tất cả số liệu thu thập được từ các ô tiêu chuẩn được tổng hợp lại, tiến hành

chỉnh lý, phân tích, xử lý và tích toán bằng phầm mềm Excel, SPSS các chỉ tiêu cần

thiết phục vụ cho nội dung nghiên cứu của đề tài Khung lô gíc về nhập và xử lý số

liệu được mô tả ở hình 2.6

(1) Phương pháp phân tích tổ thành và sự thay đổi cấu trúc tổ thành

Tổ thành cây được xác định dựa trên các thông số:

 Tổng số loài S, Tổng số cây N

 Tổng số loài có độ nhiều tương đối >5%: S2 và tổng số cây của các loài S2 là

N2

 Hệ số hỗn loài: HL1=S/N và HL2=S2/N; tỷ lệ hỗn loài được biểu thị dưới

dạng 1/n (trong đó n là một số nguyên) có nghĩa là cứ n cây cá thể thì có 1

loài Do đó, ta có n=N/S (và chỉ lấy tròn số nguyên)

Hệ số đa dạng Shannon-Wiener H’:được tính bằng công thức:

H’=-∑(pi)(lnpi) với i=1,2,…,s

với pi =Ni/N

Công thức tổ thành: được xác định bằng: Trị số IV% của Daniel Marmillod

%G

%N

%

IV i i i





Trong đó:

IVi% là tỷ lệ tổ thành (chỉ số quan trọng: Important Value) của loài i

Ni% là % theo số cây của loài i trong QXTV rừng

Gi% là tỷ lệ theo tổng tiết diện ngang của loài i trong QXTV rừng

(2) Trữ lượng và chất lượng

Là thể tích của loài trong từng cỡ kính Vi = Gi*Hi*Fi

Cách tính toán cho nhóm loài và tổng của cả ô tiêu chuẩn cũng tương tự với đầu vào

(3) Động thái: Động thái rừng được xác định thông qua các chỉ số:

* Tỷ lệ chết, chuyển vào và tăng trưởng

Tăng trưởng quần thể ∂ = (lnNt-lnNo)t

t= khoảng thời gian

No và Nt = số cây ở thời điểm 0 và t; St số cây sống ở thời điểm t; Do, Dt đường

kính ở thời điểm 0 và t

Hình 2.6 Khung lô gíc về nhập, kiểm tra và quản lý dữ liệu ÔTCĐV

(1) Về cấu trúc rừng

a Tổ thành loài

NHẬP SỐ LIỆU

Thiết kế cơ sở dữ liệu

Kiểu tra dữ liệu Quản lý File

TÀI LIỆU HOÁ Liệt kê số liệu ÔTCĐV

Vẽ sơ đồ vị trí cây

GỘP VÀ CHUẨN HOÁ SỐ

Kiểm tra dữ liệu đã gộp

Chuẩn hoá và thay đổi đơn vị đo

Các đặc trƣng thống kê của ÔTCĐV Tính toán chỉ số cạnh tranh

Tạo File đầu ra

Chương 3 GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

Ranh giới phía Bắc và phía Đông là sông Srepok (bờ Bắc), phía Tây là biên

giới Việt Nam - Campuchia, phía Nam là ranh giới giữa hai huyện Dakmin và

Easup, cách thành phố Buôn Ma Thuật khoảng 48 km theo đường chim bay

Về địa hình: toàn bộ bờ trái sông Srepok là vùng đồng bằng bóc mòn và bồi

tụ ít, chính vì vậy kiểu địa hình chung cho cả vùng điều tra là kiểu địa hình đồng

bằng bóc mòn với dạng các đồi thấp hơn sông theo các dòng chảy và vừa thuộc

chân các vùng đồi còn sót lại, vừa có bờ dốc đứng nơi ven sông Độ cao tuyệt đối

trung bình của khu vực điều tra nằm dưới 200m với độ dốc trung bình từ 3  80,

thấp dần từ Đông sang Tây và từ Nam lên Bắc Nhìn chung đây là khu vực tương

đối bằng phẳng với các dải đồi thấp xen kẽ với các suối nông, đôi chỗ có hơi trũng,

tụ nước vào mùa mưa, hoặc vùng bằng phẳng thấp là nơi canh tác của đồng bào, độ

cao tương đối trung bình của khu vực chỉ là 20  25m, do đó cảnh quan rừng và đất

rừng ở đây liền một dải rộng, khu vực nghiên cứu có hoàn cảnh sống gần giống

nhau

3.1.2 Khí hậu

Khí hậu theo mùa ở đây đóng một vai trò rất lớn trong quá trình sinh trưởng

và phát triển của các loài cây thân gỗ Khí hậu Vườn Quốc gia Yokdon mang tính

chất khí hậu nhiệt đới khô, có tổng nhiệt độ năm khoảng 93000

C , nhiệt độ trung bình năm 25260C, biên độ giao động nhiệt ngày đêm khá lớn Chế độ mưa phân

hoá theo mùa rõ rệt với lượng mưa trung bình năm 1.400  1.500mm, phân bố phần

lớn từ tháng 4 đến tháng 9, lớn nhất vào tháng 7 và 8 với 284  382mm/tháng, còn

lại chỉ khoảng 6  7% lượng mưa cả năm rơi vào tháng 12 tới tháng 3 năm sau Như