Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu đặc điểm lâm học của cây đinh mật (fernandoa brillettii (dop ) steenv) tại xã vũ chấn

Ý nghĩa trong thực tiễn Việc nghiên cứu và đánh giá đặc điểm sinh thái, tình trạng phân bố của Loài cây Đinh mật nhằm đề xuất một số giải pháp bảo tồn... Trong đó cây Đinh mật là loài g

KIÊN KIÊN HỪ

“NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA CÂY ĐINH MẬT

(FERNANDOA BRILLETTII (DOP.) STEENV) TẠI XÃ VŨ CHẤN,

NGHINH TƯỜNG, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên nghành : Lâm nghiệp

Thái Nguyên, năm 2019

KIÊN KIÊN HỪ

“NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CỦA CÂY ĐINH MẬT

(FERNANDOA BRILLETTII (DOP.) STEEN) TẠI XÃ VŨ CHẤN,

NGHINH TƯỜNG, HUYỆN VÕ NHAI, TỈNH THÁI NGUYÊN”

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên nghành : Lâm nghiệp

Giảng viên hướng dẫn : TS Lê Sỹ Hồng

Thái Nguyên, năm 2019

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 là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai xót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên ngày……tháng……năm 2019

Xác nhận của GVHD Người viết cam đoan

Đồng ý cho bảo vệ kết quả

Trước Hội đồng khoa học! Kiên Kiên Hừ

XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

Xác nhận sinh viên đã sửa theo yêu cầu của Hội đồng chấm Khóa luận Tốt Nghiệp

( ký, ghi rõ họ và tên )

LỜI CẢM ƠN

Để đánh giá kết quả học tập và rèn luyện của bản thân trong toàn khóa học, thục hiện phương châm “học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn” Thực tập tốt nghiệp là khâu cực kỳ quan trọng đối với mỗi sinh viên, giúp cho mỗi sinh viên có điều kiện củng cố lại kiến thức đã học tập trong nhà trường để ứng dụng vào thực tế nhằm chuẩn bị hành trang cho công việc sau này Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân, được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên và sự nhất trí của ban chủ nhiệm

Khoa Lâm Nghiệp tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm

lâm học của cây Đinh mật ( Fernandoa brilletii (Dop) Steen) tại xã Vũ

Chấn, Nghinh Tường, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên” Sau thời gian

thực tập đến nay tôi đã hoàn thành khóa luận tôt nghiệp Có được kết quả như ngày hôm nay ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân tôi còn được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo trong khoa và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS Lê Sỹ Hồng Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của các thầy giáo, cô giáo trong khoa và sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ công chức, viên chức tại hai xã Vũ Chấn, Nghinh Tường và bà con nhân dân hai xã

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này Mặc dù bản thân đã có nhiều

cố gắng, nhưng thời gian và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự đóng góp của các thầy giáo cô giáo và các bạn để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2019

Sinh viên

Kiên Kiên Hừ

MỤC LỤC

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 2

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

2.1 Cơ sở khoa học 3

2.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 4

2.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 5

2.2.3 Nghiên cứu về tái sinh rừng 7

2.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 16

2.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 16

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

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 20

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu: 20

3.3 Nội dung nghiên cứu 20

3.3.1 Đặc điểm phân bố của loài Đinh mật 20

3.3.2 Đặc điểm nổi bật về hình thái của loài Đinh mật 20

3.3.3 Một số đặc điểm sinh thái của loài Đinh mật 20

3.4 Phương pháp nghiên cứu 21

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu 21

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 30

4.1 Đặc điểm phân bố của loài 30

4.1.1 Kết quả đặc điểm phân bố trong các trạng thái rừng 30

4.1.2 Đặc điểm phân bố theo tuyến điều tra 31

4.1.3 Đặc điểm phân bố Đinh mật trên khu vực nghiên cứu 32

4.2 Đặc điểm hình thái rễ, thân, cành, lá, hoa và quả 32

4.2.1 Hình thái Gốc rễ, thân 32

4.2.2 Hình thái lá 33

4.3.3 Hình thái hoa, quả 34

4.3 Một số đặc điểm sinh thái học của loài Đinh mật 35

4.3.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ 35

4.3.2 Tổ thành cây tái sinh nơi có đinh mật phân bố 37

4.3.2.1 Tổ thành cây tái sinh Đinh mật phân bố 37

Tổ thành cây tái sinh nơi có Đinh mật phân bố, sau khi phân tích được tổng hợp vào bảng 4.9 37

4.3.3 Cây tái sinh triển vọng của loài Đinh mật 44

4.4 Đặc điểm đất nơi loài cây nghiên cứu phân bố 47

4.5 Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và phát triển loài 49

4.5.1 Đề xuất biện pháp bảo tồn 49

4.5.2 Đề xuất biện pháp phát triển loài 50

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51

5.1 Kết luận 51

5.2 Kiến nghị 52

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Các thông số được phân tích mẫu đất 26

Bảng 4.1: Bảng phân bố của loài Đinh mật trong các trạng thái rừng 30

Bảng 4.2: Bảng phân bố của loài Đinh mật theo tuyến đi điều tra 31

Bảng 4.3: Bảng phân bố của loài Đinh mật theo độ cao 32

Bảng 4.4: Kết quả đo đếm đường kính trung bình của 33

thân cây Đinh mật 33

Bảng 4.5: Kết quả đo đếm kích thước trung bình của lá Đinh mật 34

Bảng 4.6: Kết quả đo đếm chiều dài và đường kính 35

Bảng 4.7: Tổng hợp công thức tổ thành tầng cây gỗ 36

Bảng 4.8: Tổng hợp độ tàn che của các OTC có Đinh mật phân bố 37

Bảng 4.9: Tổng hợp công thức tổ thành tái sinh 38

Bảng 4.10: Nguồn gốc tái sinh của loài Đinh mật 39

Bảng 4.11: Chất lượng tái sinh của loài Đinh mật quanh gốc cây mẹ 40

Bảng 4.12: Tổng hợp tái sinh quanh gốc cây mẹ 43

Bảng 4.13: Mật độ tái sinh của loài Đinh mật ở 7OTC 44

Bảng 4.14 Bảng cây tái sinh triển vọng của loài Đinh mật 44

Bảng 4.15: Tổng hợp cây tái sinh triển vọng quanh gốc cây mẹ 45

Bảng 4.16: Tổng hợp độ che phủ trung bình của cây bụi nơi có loài Đinh mật phân bố 45

Bảng 4.17: Bảng tổng hợp độ che phủ trung bình của lớp dây leo và thảm tươi nơi có loài Đinh mật phân bố 46

Bảng 4.18: Kết quả phẫu diện đất nơi có Đinh mật phân bố 47

Bảng 4.19: Kết quả phân tích đất nơi có Đinh mật phân bố 48

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1: Sơ đồ bố trí tuyến điều tra 23

Hình 4.1: Thân cây Đinh mật 32

Hình 4.2: Lá chét cây Đinh mật 33

Hình 4.3: Lá kép cây Đinh mật 33

Hình 4.4: Hoa của cây Đinh mật 34

Hình 4.5: Qủa của cây Đinh mật 34

Hình 4.6: Cây Đinh mật tái sinh 39

10 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Rừng tự nhiên đang ngày càng bị thu hẹp diện tích, giảm chất lượng, trữ lượng Rừng nghèo, đất trống đồi núi trọc tăng lên do hoạt động khai thác chặt phá, đốt nương làm rẫy, sử dụng rừng không hơp lí Gỗ và các tài nguyên khác ngoài gỗ đang dần bị cạn kiệt, các loài cây gỗ có giá trị đã và đang bị khai thác một cách triệt để, khả năng tái sinh tự nhiên của chúng luôn luôn bị

đe dọa, có loài không còn cây mẹ để gieo giống và mất dần khả năng tái sinh

tự nhiên

Trước thực tế mất rừng và các nhu cầu về gỗ ngày càng tăng, cũng như vấn đề phòng hộ môi trường đang ngày càng trở nên cấp thiết, trong nhiều năm qua Nhà nước ta với sự trợ giúp của các tổ chức nước ngoài đã đầu tư khá lớn vật tư, tiền vốn để trồng, phục hồi và phát triển rừng Trong công tác trồng rừng, người ta chú trọng nhiều đến các loại Bạch đàn – những cây còn đang gây nhiều tranh cãi trong vấn đề bảo vệ môi trường, các loài cây bản địa chưa được chú ý đúng mức, chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong trồng rừng

Mặc dù đã có nhiều hội thảo về cơ cấu cây trồng cho các vùng kinh tế lâm nghiệp và hệ thống cơ cấu cây trồng lâm nghiệp đã được Bộ Lâm nghiệp ban hành theo quyết định QĐ 680 QD/LN năm 1986, gần 100 loài cây được quy định, trong số 54 loài cây được xếp vào nhóm khẳng định Tập đoàn cây lâm nghiệp cho các vùng đã xác định để gây tạo, trồng phục hồi rừng, nhưng nhiều diện tích trồng không thành rừng, trong đó có nguyên nhân kỹ thuật cần được xem xét Những năm gần đây trong công cuộc trồng rừng của nước ta đang có xu hướng bổ sung cơ cấu cây trồng bằng các loài cây địa phương

Đinh mật (Fernandoa brilletii), họ Chùm ớt (Đinh), bộ Hoa môi (Lamiales)

Đinh mật thuộc loại cây gỗ lớn, cao 25 - 30m, thân cây thẳng, chất gỗ trắc

càng già càng có chun, vân thớ đẹp có thể nói vân chun đẹp nhất trong các loại gỗ, mùi gỗ hắc, có thể làm thủ công mĩ nghệ đồ dùng gia đình Cây mọc chậm phân bố mọc rải rác trong các rừng kín lá rộng thường xanh ở miền bắc

Là loại gỗ quý hiếm, gỗ có chất lượng tốt nên cây Đinh mật đã bị khai thác kiệt với số lượng rất lớn, nên hiện chỉ còn rất ít ở một số vùng rừng trên 2 núi

đá vôi, chủ yếu tập trung ở các khu bảo tồn thiên nhiên như Hữu Liên, Ba Bể, Phượng Hoàng v.v và hiện đang là đối tượng cần được nuôi dưỡng, bảo vệ

và phát triển Việc nghiên cứu đặc điểm sinh vật học cây Đinh mật là một yêu cầu bức thiết, cả về lý luận và thực tiễn, làm cơ sở cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh, nhằm bảo vệ và phát triển loài cây quý hiêm này nên

tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học cây Đinh

mật (Fernandoa brillettii (Dop.) steen) tại xã Vũ Chấn, Nghinh Tường, Huyện Võ Nhai, Tỉnh Thái Nguyên”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Xác định được thực trạng phân bố và một số đặc điểm lâm học của cây Đinh mật tại khu vực nghiên cứu

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Giúp tôi hiểu thêm sự phân bố và sinh trưởng của cây Đinh mật

- Ứng dụng những kiến thức đã học vào trong thực tiễn

- Biết được tầm quan trọng của công tác bảo tồn loài thực vật quý hiếm nói chung và cây đinh mật nói riêng trong sự nghiệp bảo vệ và phát triển rừng hiện nay

- Kết quả nghiên cứu của khoá luận sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu khác

về loài cây Đinh mật

1.3.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

Việc nghiên cứu và đánh giá đặc điểm sinh thái, tình trạng phân bố của Loài cây Đinh mật nhằm đề xuất một số giải pháp bảo tồn

PHẦN 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở khoa học

Cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội thì vấn đề bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng Quá trình đô thị hóa, ô nhiễm môi trường, chặt phá rừng là những nguyên nhân gây suy giảm diện tích rừng, suy giảm đa dạng sinh học, nhiều loài động thực vật quý đứng trước nguy cơ tuyệt chủng Vì vậy cần có những hành động cụ thể của cộng đồng đó là các chương trình, dự án để bảo tồn một cách kịp thời Trong đó cây Đinh mật là loài gỗ quý có giá trị kinh tế cao, đã và đang bị khai thác mạnh dẫn đến nguy cơ tuyệt chủng chính trong tương lai gần vì thế chúng ta cần có những nghiên cứu cụ thể về đặc tính sinh học của loài này từ đó đề xuất các biện pháp bảo tồn

Về cơ sở sinh học

Công việc nghiên cứu đối với bất kỳ loài cây rừng nào chúng ta cũng cần phải nắm rõ đặc điểm sinh học của từng loài Việc hiểu rõ hơn về đặc tính sinh học của loài giúp chúng ta có những biện pháp tác động phù hợp, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên một cách hợp lý và bảo vệ hệ động thực vật quý hiếm, từ đó giúp cho chúng ta hiểu rõ hơn về thiên nhiên sinh vật

Về cơ sở bảo tồn

Biến đổi khí hậu, chặt phá rừng làm cho nhiều loài động, thực vật đứng trước nguy cơ tuyệt chủng chính vì vậy công tác bảo tồn loài, bảo tồn đa dạng sinh học ngày càng được quan tâm và chú trọng

Dựa trên các tiêu chuẩn đánh giá tình trạng các loài của IUCN, chính phủ Việt Nam cũng công bố Sách đỏ Việt Nam để hướng dẫn, thúc đẩy công tác bảo vệ tài nguyên sinh vật thiên nhiên

Căn cứ vào phân cấp bảo tồn loài và ĐDSH có rất nhiều loài động thực vật được xếp vào cấp bảo tồn CR, EN và VU cần được bảo tồn, nhằm gìn giữ nguồn gen quý giá cho thành phần đa dạng sinh học ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung Cây Đinh mật tuy có khu phân bố rộng, nhưng bị khai thác rất mạnh (trước đây để lấy gỗ dùng trong xây dựng và đóng đồ dùng trong gia đình như làm cửa, sàn nhà, bàn ghế, tủ) Số cá thể trưởng thành đã bị chặt phá

> 50% Tuy có ở các Vườn quốc gia: Ba Bể, Vườn quốc gia Phia Đén – Phia oắc, Vườn quốc gia Xuân Sơn, Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng,… và các Khu bảo tồn thiên nhiên Pà Cò - Hang Kia, Hữu Liên, Na Hang, Bắc Mê, Bát Đại Sơn, Phong Quang, Tây Côn Lĩnh, Kim Hỷ, Nam Xuân Lạc, Thần Sa- Phượng Hoàng,… nhưng tại những nơi đó vẫn bị khai thác trộm Loài đang đứng trước nguy cơ bị tuyệt chủng cao ngoài thiên nhiên Đây là cơ sở khoa học giúp tôi tiến hành khoá luận tốt nghiệp này

2.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Cây Đinh mật có tên khoa học: Fernandoa brilletii (Dop) Steenis

Tên khác: Hexaneurocarpon brilletii Dop, trong chi Đinh Fernandoa (tên đồng nghĩa Ferdinandia, Ferdinandoa, Fernandia, Haplophragma), họ

Chùm ớt (Đinh) - Bignoliaceae, bộ Hoa môi (Lamiales) Cây được Steen mô

tả khoa học năm 1976 theo cây Đinh mật [20] Loài Đinh mật có kích thước thuộc loại cây gỗ lớn, cao 25- 30m, thân cây thẳng, gốc có bạnh nhỏ, cành rậm, vỏ thân màu xám trắng hay xám tro, nhạt rạn nứt dọc hay bong mảng Chi Đinh trên thế giới có 15 - 17 loài:

-Fernandoa abbreviata Bidgood, 1994

-Fernandoa adenophylla (Wall ex G.Don) Steenis, 1976 - Đinh lá

tuyến, ngọt nai

-Fernandoa adolfi-fridericii (Gilg & Mildbr.) Heine, 1964

-Fernandoa bracteata (P.Dop) Steenis, 1976 - Đinh lá hoa, đinh vàng

-Fernandoa brilletii (P.Dop) Steenis, 1976 - Đinh mật

-Fernandoa coccinea (Scott-Elliot) A.H.Gentry, 1975

-Fernandoa collignonii (P.Dop) Steenis, 1976 - Đinh, đinh vàng, đinh

collignon

-Fernandoa ferdinandi (Welw.) Milne-Redh., 1948

-Fernandoa guangxiensis D.D.Tao, 1986

-Fernandoa lutea (Verdc.) Bidgood, 1994

-Fernandoa macrantha (Baker) A.H.Gentry, 1975

-Fernandoa macroloba (Miq.) Steenis, 1976

-Fernandoa madagascariensis (Baker) A.H.Gentry, 1975

-Fernandoa magnifica Seem., 1870

-Fernandoa mortehanii (De Wild.) Heine, 1964

-Fernandoa serrata (P.Dop) Steenis, 1976 - Đinh vàng, kẹn, sò đo

-Fernandoa superba Welw ex Seem., 1865

2.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể cùng sinh sống hoà thuận trong một khoảng không gian nhất định trong một giai đoạn phát triển của rừng Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện các mối quan hệ đấu tranh sinh tồn và thích ứng lẫn nhau giữa các thành phần trong hệ sinh thái với nhau và với môi trường sinh thái Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards, P W (1952)[28], Baur, G N (1964) [29], Odum, E P (1971) [32] tiến hành Những nghiên cứu này đã nêu lên quan điểm, các khái niệm và mô

tả định tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng

Baur, G N (1964) [29] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng nói riêng, trong đó đi

sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Từ đó tác giả đưa ra các nguyên lý tác động sử lý lâm sinh cải thiện rừng

Odum, P (1971) [32] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (Ecosystem) của Tansley (1935) Khái niệm sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học

Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot,R (1965) [25], Plaudy, J (1987) [27] đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến

Richards, P W (1959, 1968, 1970) [28] đã phân biệt tổ thành rừng mưa nhiệt đới làm hai loại là rừng mưa hỗn hợp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản Cũng theo tác giả thì rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân thảo còn có nhiều loại dây leo cùng nhiều loài thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây

Schumarcher, F X và Coil, T X (1960) [34] đã sử dụng hàm Weibull

để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài Bên cạnh đó các hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson cũng đã được nhiều tác giả sử dụng để

mô hình hoá cấu trúc rừng

Một vấn đề nữa có liên quan đến cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái Cơ sở phân loại theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng Đại diện cho hướng phân loại này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949) Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo

của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng theo ngoại mạo sinh thái

Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu

mô tả rừng ở trạng thái tĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động, Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh phát triển của rừng

Việc định lượng các đặc điểm cấu trúc rừng đã được tác giả trên thế giới

sử dụng trong quá trình nghiên cứu các hệ sinh thái rừng tự nhiên, kể cả các

hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng nhiệt đới (Weidelt 1968, Brun 1969, Lamprecht H., 1969) [31]

Phương pháp phân tích lâm sinh đã được Lamprecht, H (1969) [31] mô

tả chi tiết Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lượng mới cho phân tích cấu trúc rừng tự nhiên như Kammesheidt (1994) [30]

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng

2.2.3 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, 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 như: Dưới tán rừng, lỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây tái sinh là thay thế thế hệ cây già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng được 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 con và tầng cây gỗ đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1952; Baur G.N, 1964; Rollet, 1969) [29] Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài cây 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 tự nhiên vô cùng phức tạp và còn ít được quan tâm nghiên cứu Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mưa chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện rừng ít nhiều đã bị biến đổi Van Steenis, J (1956) [35] 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 ưu sáng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu qủa các cách sử 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 Walton, A B Bernard, R C - Wyatt Smith (1950) [38] với phương thức rừng đồng tuổi ở Mã Lai; Taylor (1954) [36], Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán rừng ở Nijêria và Gana Nội dung hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur,

G N (1976) [24] tổng kết trong tác phẩm cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng

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) [36], 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, 1995) [3]

Lamprecht, H (1969) [31] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong suốt quá trình sinh sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành các nhóm cây ưa sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng

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 Tác giả Baur,G N (1976) [24] 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 và 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

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) [15]

Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nương rẫy được một số tác giả nghiên cứu Saldarriaga (1991) [33] 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]

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]

Tóm lại, 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 hợp lý nhằm quản lý tài nguyên rừng một cách bền vững

2.2.4 Nghiên cứu ở Việt Nam

2.2.4.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Đã có nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các kiểu rừng tự nhiên, rừng trồng nhằm phục vụ cho việc kinh doanh rừng lâu dài và ổn định, nhiều tác giả đã đi sâu vào mô phỏng các cấu trúc rừng từ đơn giản đến phức tạp bằng các mô hình

Trần Ngũ Phương (1970) [12] đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đó rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng

Ngày nay, hệ thống phân loại thảm thực vật UNESCO (1973) [37] được coi là khung phân loại chung cho TTV trên trái đất Hệ thống phân loại này dựa vào cấu trúc ngoại mạo với sự bổ sung của các thông tin chung về sinh thái, địa lý Thảm thực vật chia thành 5 lớp quần hệ: 1 Lớp quần hệ rừng kín; 2 Lớp quần hệ rừng thưa; 3 Lớp quần hệ cây bụi; 4 Lớp quần hệ cây 10 bụi lùn và các quần xã gần gũi; 5 Lớp quần hệ cây thảo Trong lớp quần hệ cây bụi chia ra thành 2 phân lớp: phân lớp quần hệ cây bụi chủ yếu thường xanh và phân lớp quần hệ cây bụi chủ yếu rụng lá Trong mỗi phân lớp này được chia thành nhiều nhóm quần hệ và quần hệ thảm cây bụi

Thái Văn Trừng (1978) [20] 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

Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000) [21] 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 GS Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973) [37]

Khi nghiên cứu cấu trúc, việc mô hình hoá quy luật phân bố số cây theo đường kính và theo chiều cao được chú ý nhiều hơn Đây là quy luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần Biết được quy luật phân bố, có thể xác định được số cây tương ứng từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao, làm

cơ sở xác định trữ lượng lâm phần

Nguyễn Văn Trương (1983) [19] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài

đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1987) đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây

Nguyễn Anh Dũng (2000) [5] 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 Thế Đồi (2001) [6] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại ba địa phương ở miền Bắc Việt Nam

Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh (2001) [14] 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) [7] 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

Trần Văn Con (1991) [4] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đăklăk

Theo Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [17], 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 thuộc 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) [22], 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 - 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 (Misaceae) 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

Như vậy, có nhiều tác giả trong nước cũng như nước ngoài 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

2.2.4.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng

Vấn đề tái sinh đã được Viện điều tra quy hoạch rừng tiến hành nghiên cứu từ những năm 60 (thế kỷ XX) tại địa bàn một số tỉnh Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An, Hà Tĩnh (Hương Sơn, Hương Khê), Quảng Bình các kết quả nghiên cứu bước đầu đã được Nguyễn Vạn Thường (1991) [18] tổng kết và kết luận về tình hình tái sinh tự nhiên của một số khu rừng miền Bắc Việt Nam, hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các loài cây gỗ đã tiếp diễn liên

tục, không mang tính chất chu kỳ Sự phân bố số cây tái sinh không đồng đều,

số cây mạ có h < 20cm chiếm ưu thế rõ rệt so với lớp cây ở các cấp kích thước khác Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng, mọc nhanh có khuynh hướng phát triển mạnh và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh Những loài cây gỗ cứng sinh trưởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản mạn, thậm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên

Trần Ngũ Phương (1970) [12] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dưới tác động của con người khai thác hoặc làm nương rẫy lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc Nếu chúng ta để thảm thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây bụi, trảng cỏ sẽ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dưới dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”

Phùng Ngọc Lan (1986) [9] khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm

Trong một công trình nghiên cứu về cấu trúc, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài ở ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái và Lạng Sơn) Nguyễn Duy Chuyên (1988) [2] đã khái quát đặc điểm phân bố của nhiều loài cây có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng các hàm lý thuyết Từ đó làm cơ sở định hướng các giải pháp lâm sinh cho các vùng sản xuất nguyên liệu

Vũ Tiến Hinh (1991) [8] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã nhận thấy rằng, hệ

số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên quan

chặt chẽ với nhau Các loài có hệ số tổ thành ở tầng cây cao càng lớn thì hệ số

tổ thành ở tầng tái sinh cũng vậy

Nguyễn Ngọc Lung (1993) [10] và cộng sự khi nghiên cứu về khoanh nuôi và phục hồi rừng đã cho rằng, nghiên cứu quá trình tái sinh phải nắm chắc các yếu tố môi trường và các quy luật tự nhiên tác động lên thảm thực vật Qua đó xác định các điều kiện cần và đủ để tác động của con người đi đúng hướng, quá trình này được gọi là xúc tiến tái sinh tự nhiên

Để đánh giá vai trò tái sinh và phục hồi rừng tự nhiên ở các vùng miền Bắc, Trần Xuân Thiệp (1995) [16] nghiên cứu tập trung vào sự biến đổi về lượng, chất lượng của tái sinh tự nhiên và rừng phục hồi Qua đó, tác giả kết luận: rừng phục hồi vùng Đông Bắc chiếm trên 30% diện tích rừng hiện có, lớn nhất so với các vùng khác Khả năng phục hồi hình thành các rừng vườn, trang trại rừng đang phát triển ở các tỉnh trong vùng Rừng Tây Bắc phần lớn diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy, diễn thế rừng ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng chịu hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu và nhóm cây lá kim rất khó tái sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ

Khi nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loại vùng Quỳ Châu Nghệ An Nguyễn Duy Chuyên (1995) [3] đã nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao, phân bố tổ thành cây tái sinh, số lượng cây tái sinh Trên cơ sở phân tích toán học về phân bố cây tái sinh cho toàn lâm phần, tác giả cho rằng loại rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm

Thái Văn Trừng (2000) [20] khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng Nếu các điều kiện khác của môi trường như: đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dưới tán rừng chưa thay đổi thì

tổ hợp các loài cây tái sinh không có những biến đổi lớn và cũng không diễn

thế một cách tuần hoàn trong không gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phương thức tái sinh có qui luật nhân quả giữa sinh vật và môi trường Trần Ngũ Phương (2000) [31] khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế; trường hợp nếu chỉ có một tầng thì trong khi nó già cỗi một lớp cây con tái sinh xuất hiện và

sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này

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

2.3 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

2.3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

2.3.1.1 Vị trí địa lý:

Võ Nhai là một huyện miền núi phía đông bắc của tỉnh Thái Nguyên có giới hạn địa lí 105017 - 106017 đông, 21036 - 212056 vĩ bắc có diện tích 845,10Km2 và là huyện lớn nhất nhưng dân số ít nhất trong tỉnh Thái Nguyên mật độ dân số 76 người /km² Võ Nhai giáp các huyện Chợ Mới và Na

Rì (tỉnh Bắc Kan) về phía bắc; giáp huyện Đồng Hỷ về phía tây; giáp huyện Yên Thế (tỉnh Bắc Giang) về phía nam và giáp tỉnh Lạng Sơn về phía đông (các huyện Bình Gia, Bắc Sơn và Hữu Lũng) Có các dân tộc Tày, Nùng, H mông, Sán Chay, Hoa

2.3.1.2 Điều kiện địa hình:

Địa hình Võ Nhai khá phức tạp, chủ yếu là đồi núi, hình thành 3 vùng:

- Vùng núi cao, gồm 6 xã: Nghinh Tường, Sảng Mộc, Thượng Nung, Cúc Đường, Thần Sa, Vũ Chấn, có đất rừng đa dạng với tập đoàn cây, con phong phú, tạo nên cảnh đẹp tự nhiên Nơi đây có khối núi đá vôi Thượng Nung đồ

sộ nhất tỉnh Thái Nguyên, rộng tới 300 km2,độ cao từ 500 đến 600 mét,

kéodài từ Thần Sa qua Nghinh Tường, đến Liêm Thuỷ (huyện Na Rì, tỉnh Bắc Cạn) - Vùng thấp, gồm 3 xã La Hiên, Lâu Thượng, Phú Thượng và thị trấn Đình Cả, có địa hình tưương đối bằng phẳng, được tạo nên bởi những thung lũng chạy dọc theo Quốc lộ 1B, hai bên là hai dãy núi cao có độ dốc lớn

- Vùng gò đồi, gồm 5 xã : Tràng Xá, Liên Minh, Dân Tiến, Bình Long và Phương Giao, có nhiều đồi đất hình bát úp, bị chia cắt bởi các dòng sông, khe suối và xen lẫn núi đá vôi

2.3.1.3 Điều kiện khí hậu thời tiết:

Khí hậu Võ Nhai mang đặc điểm chung của khí hậu miền núi Bắc

Bộ, nhưng có phần khắc nghiệt hơn Võ Nhai nằm trong vùng lạnh của tỉnh Thái Nguyên Nhiệt độ trung bình hằng năm 22,9oC từ Thượng tuần tháng 5 đến hạ tuần tháng 9 là những tháng có nhiệt độ cao, nóng nhất là tháng 6, tháng 7, khoảng 27,9o C Nhiệt độ cao tuyệt đối khoảng 3905 C (tháng 6), thấp tuyệt đối là 30C (tháng 1) Vào mùa lạnh (từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau), tiết trời giá rét, nhiều khi có sương muối Chịu ảnh hưởng chế độ mưa vùng núi Bắc Bộ, mùa ma ở Võ Nhai thường diễn ra từ tháng 4 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Lượng mưa trung bình hằng năm 1.941,5 mm và phân bổ không đều, chủ yếu tập trung vào các tháng mùa

ma, khoảng 1.765 mm (chiếm 91% tổng lượng mưa cả năm) Lượng mưa lớn nhất thường diễn ra vào tháng 8, trung bình khoảng 372,2 mm

2.3.1.4 Về đất đai thổ nhưỡng:

Võ Nhai có các loại đất phù sa (1.816 ha, chiếm 2,15% diện tích); đất

đen (935 ha chiếm 1,11% diện tích); đất xám bạc màu (63.917,7 ha chiếm 75,63% diện tích); các loại đất khác (11.070,4 ha chiếm 16,65% diện tích)

Nhìn chung Võ Nhai có nhiều loại đất canh tác phù hợp với nhiệu loại cây trồng, nhất là cây công nghiệp, cây ăn quả và trồng rừng, song chủ yếu là đất đồi núi; những diện tích đất bằng phẳng phục vụ cho canh tác nông nghiệp rất thấp, đất ruộng lúa chỉ còn 2.916,81 ha

2.3.1.5 Về tài nguyên - khoáng sản:

a) Tài nguyên rừng: Do diện tích đất lâm nghiệp lớn, lại là huyện vùng

cao khí hậu nhiệt đới nên hệ thực vật có nhiều gỗ quý từ nhóm II đến nhóm VIII, song đến nay trữ lượng không còn nhiều Rừng già và rừng trung bình chiếm tỷ lệ thấp, chủ yếu là ở các vùng sâu, vùng xa Ngoài rừng gỗ còn có rừng tre, nứa, vầu

b) Tài nguyên khoáng sản:

Võ Nhai là huyện vùng cao của tỉnh Thái Nguyên, là vùng đất có nhiều khoáng sản quý: chì, kẽm, vàng, và các loại khoáng sản vật liệu xây dựng: Cát sỏi, đá xây dựng, sét ximăng Võ Nhai có chì, kẽm ở Thần Sa với quy mô trữ lượng nhỏ không tập trung; vàng sa khoáng ở Thần Sa, Sảng Mộc, Liên Minh; mỏ phốt pho ở La Hiên (trữ lượng khoảng 60.000 tấn); đá xây dựng, cát, sỏi, sét xi măng ở La Hiên, Cúc Đường

2.3.1.6: Nguồn nhân lực:

- Dân số cuối năm 2002 toàn huyện có 14.110 hộ với 62.744 người,

nữ chiếm 50,08% dân số Trong đó:

Nhân khẩu nông nghiệp: 59.830 người

Nhân khẩu phi nông nghiệp: 2.914 người

Mật độ dân số trung bình: 73 người/km2

, phân bố không đều giữa các vùng, đông nhất ở trung tâm huyện lỵ và dọc Quốc lộ 1B, ở các xã vùng sâu, vùng xa mật độ thấp 22 - 25 người/km2

- Dân tộc: toàn huyện có 8 dân tộc anh em là: Kinh 38% chiếm dân số; Tày, Nùng chiếm 21%; các dân tộc Dao, H’Mông, Cao Lan, Sán Chí, Hoa chiếm 41%

- Lao động: Toàn huyện có 29.703 lao động nông nghiệp chiếm 47,34% dân số, trong đó lao động nữ chiếm 57,5% Hầu hết dân số sống ở nông thôn (khoảng 90%), chủ yếu là sản xuất nông - lâm nghiệp

2.3.2 Những lợi thế để phát triển kinh tế xã hội:

- Võ Nhai có các loại đất phù sa (1.816 ha, chiếm 2,15% diện tích); đất đen (935 ha chiếm 1,11% diện tích); đất xám bạc màu (63.917,7 ha chiếm 75,63% diện tích); các loại đất khác (11.070,4 ha chiếm 16,65% diện tích)

Đất đai ở Võ Nhai phù hợp với nhiệu loại cây trồng như: ngô, đỗ tương, thuốc lá, mía, lạc, chè…

Trên địa bàn Võ Nhai có sông Nghinh Tường, sông Dong và nhiều khe, suối nhỏ chảy qua

Võ Nhai có những thắng cảnh nổi tiếng như: quần thể hang động Phượng Hoàng, suối Mỏ Gà, hang Nà Kháo, hang Huyền Ngoài ra, Võ Nhai còn có những di tích lịch sử, văn hoá như Mái Đá Ngườm, rừng Khuôn

Mánh, Hang Huyền, có nhiều nhũ đá tạo nên cảnh quan đẹp Mái Đá Ngườm ở xã Thần Sa là cái nôi ra đời sớm nhất của người Âu Lạc Rừng Khuôn Mánh xã Tràng Xá là nơi thành lập đội cứu quốc quân II và nhiều hang động, di tích khác đã đi vào lịch sử của dân tộc

Do hệ thống giao thông đang từng bước hoàn chỉnh nên tiềm năng du lịch của huyện đang được phát huy cùng với hệ thống du lịch trong toàn tỉnh

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

3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Loài Đinh mật có tên khoa học(Fernandoa

brillettii (Dop) steen

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu một số đặc điểm lâm học của loài cây Đinh mật, làm cơ sở đề xuất các biện pháp bảo tồn và phát triển loài

3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu:

- Đề tài được tiến hành từ tháng 1/2019 đến tháng 5/2019

- Địa điểm nghiên cứu: Tại xã Vũ Chấn, Nghinh tường, huyện Võ Nhai

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu, khóa luận nghiên cứu các nội dung chính sau:

3.3.1 Đặc điểm phân bố của loài Đinh mật

+ Phân bố theo tuyến

+ Phân bố theo độ cao

3.3.2 Đặc điểm nổi bật về hình thái của loài Đinh mật

- Hình thái thân cây, rễ, lá, hoa, quả

3.3.3 Một số đặc điểm sinh thái của loài Đinh mật

- Đặc điểm tầng cây gỗ nơi có loài Đinh mật phân bố (Công thức tổ

thành sinh thái tầng cây gỗ)

- Đặc điểm về ánh sáng nơi loài Đinh mật phân bố

- Đặc điểm về tái sinh của loài (chất lượng, mât độ, cây tái sinh triển vọng )

- Đặc điểm cây bụi và thảm tươi nơi có loài Đinh mật phân bố

- Đặc điểm đất nơi loài cây Đinh mật phân bố

+ Đặc điểm lý tính

+ Đặc điểm hóa tính

3.3.4.Đề xuất một số biện pháp bảo tồn và phát triển cây Đinh mật

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1.1 Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu

Trong quá trình thực hiện, đề tài đã kế thừa các số liệu, tài liệu sau:

- Các tài liệu, công trình nghiên cứu về đặc điểm sinh thái, hình thái, tái sinh, giá trị sử dụng,…của loài Đinh mật được thực hiện ở trong

và ngoài nước

- Các số liệu, tài liệu, bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tại huyện Võ Nhai - tỉnh Thái Nguyên

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

3.4.1.2 Phương pháp nghiên cứu phân loại học

Để xác định, làm quen và nhận rõ loài khi triển khai nghiên cứu thực địa thì việc nghiên cứu phân loại loài rất quan trọng Nghiên cứu này thực hiện tốt giúp nhà nghiên cứu không nhầm lẫn đối tượng nghiên cứu Ngoài ra,

nó cũng chỉ rõ vi trí phân loại của loài trong các hệ thống phân loại

Để thực hiện được nội dung này, đề tài đã tiến hành nghiên cứu các tài liệu liên quan về hệ thống học của chi và họ Đay trên thế giới và trong nước, đồng thời tiến hành kiểm tra và được thầy giáo La Quang Độ giảng viên trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên hướng dẫn cách nhận biết cây Đinh mật ngoài thực địa để không bị nhầm lẫn với các cây khác Các đặc điểm hình thái của loài cũng được nghi chép để phục vụ nghiên cứu hình thái loài

3.4.1.3 Điều tra sơ thám

Sau khi đã có những thông tin sơ bộ về hình thái và phân bố của loài, đề tài tiến hành xác định trên bản đồ khu vực cần điều tra Điều tra

3.4.1.4 Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoài hiện trường

a) Phương pháp nghiên cứu đặc điểm hình thái

Sử dụng phương pháp quan sát mô tả trực tiếp đối tượng lựa chọn đại diện kết hợp với phương pháp đối chiếu, so sánh với các tài liệu đã có Đây là phương pháp thông dụng được dùng trong nghiên cứu thực vật học (Nguyễn hoàng Nghĩa 2001) Cụ thể như sau:

- Quan sát mô tả hình thái và xác định kích thước của các bộ phận: thân cây, vỏ cây, sự phân cành, lá, hoa và hạt của cây Đinh mật, đối với thân cây ta dùng thước dây để xác định chu vi tại vị trí D1.3 , đo lá và quả bằng cách chọn những lá và quả sinh trưởng bình thường không bị sâu bệnh hay biến dạng dùng thước kẻ hoặc thước dây đo chiều dài và rộng rồi ghi lại các thông số đã

đo vào bảng, ngoài ra chúng ta có thể dùng thước kẹp để đo kích thước quả rất tiện lợi và có độ chính xác cao

- Lấy mẫu tiêu bản không những của loài nghiên cứu mà lấy của các loài khác trong quần xã phục vu cho việc định danh loài Các mẫu vật thu được cần

so sánh với các tiêu bản trước đây hoặc nhứng loài cây có hình thái tương tự nhằm xác định tính chính xác của loài (Nguyễn hoàng Nghĩa 2001)

- Đo đếm gía trị trung bình cuả lá và quả cây Đinh mật Thu hái 100 mẫu lá, quả ở 3 vị trí trên tán cây (Dưới tán, giữa tán và đỉnh tán)

- Dụng cụ thiết bị hỗ trợ: Máy ảnh, thước dây ống nhòm, thước đo

độ cao, GPS,…

b) Điều tra theo tuyến ngẫu nhiên

Xác định dung lượng quan sát: Do chưa biết được biến động số lượng trữ lượng, phân bố, tái sinh… của loài cây Đinh mật, nên trước mắt xác định dung lượng mẫu điều tra là 5% tổng diện tích rừng tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên Khu vực nghiên cứu thuộc xã Vũ Chấn, Nghinh tường, huyện Võ Nhai Có diện tích rừng tự nhiên:

Tổng tuyến điều tra: Ta có tổng diện tích rừng tự nhiên của hai xã Vũ chấn, Nghinh tường lần lượt là 47,7 và 83,9 ki-lô-mét-vuông vậy tổng diện tích rừng tự nhiên của hai xã là: 131,7 ki-lô-mét-vuông Diện tích mẫu điều

tra: 13170ha * 5 =65,850ha=658,500 mét-vuông, bề dải rộng là 20m suy ra tổng chiều dài của tuyến điều tra là 33km

Các tuyến điều tra chỉ xác định trên các trạng thái rừng tự nhiên Trên các tuyến điều tra, tiến hành phát hiện các cá thể cây Đinh mật bằng cách quan sát bằng mắt thông qua đặc điểm nhận dạng của chúng Cây Đinh mật phát hiện được tiến hành đo đếm các chỉ tiêu: D1.3; Hvn; Hdc; Dt và thống kê vào biểu mẫu

- Dựa trên bản đồ địa hình và bản đồ hiện trạng TNR tiến hành

sơ thám khu vực nghiên cứu, tham khảo các tài liệu liên quan và các cán bộ, người dân quen biết thông thạo địa hình để lập kế hoạch cho công tác điều tra ngoại nghiệp

- Tuyến điều tra được xác định trên bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng trước khi tiến hành công tác ngoại nghiệp, các tuyến phải luôn luôn song song và cách đều nhau, tuyến cách tuyến 400m Số liệu thu thập được ghi vào bảng 3.1 ((phụ lục 1) Sơ đồ bố trí tuyến điều tra được minh họa ở hình 1:

(có tổng diện tích các OTC =1000m2) Số lượng OTC 5 OTC/khu vực điều tra Trong OTC xác định các nhân tố điều tra sau:

- Đối với tầng cây cao: Các chỉ tiêu thu thập gồm: tên loài cây, Hvn, Hdc,

D1,3, Dt của tất cả các loài cây có D1.3 ≥ 6cm trong OTC

+ Tên loài xác định tên địa phương tại hiện trường, sau đó tra tên khoa học, cây chưa biết tên lấy mẫu tiêu bản để giám định theo phương pháp chuyên gia

+ Chiều cao vút ngọn và chiều cao dưới cành đo bằng thước Blum - Leiss + Đường kính đo tại vị trí 1,3m bằng thước kẹp kính có khắc vạch đến mm + Đường kính tán đo bằng thước dây theo 2 chiều Đông Tây - Nam Bắc

và lấy trị số trung bình theo phương pháp trung bình cộng số liệu thu thập được ghi vào bảng 3.2 (phụ lục 1)

- Đối với tầng cây tái sinh

Do đây là nội dung điều tra lâm học nên tầng cây tái sinh được xác định toàn bộ cây tái sinh của loài Đinh mật Trong mỗi OTC điển hình tạm thời Tiến hành điều tra tái sinh Đinh mật xung quanh các gốc cây mẹ Đinh mật có cây con tái sinh theo các cự ly khoảng cách tính từ gốc cây mẹ: 2, 4, 6, 8 m… đến khi không còn cây tái sinh Đinh mật xuất hiện Các chỉ tiêu đo đếm bao gồm: chiều cao vút ngọn (Hvn), tình hình sinh trưởng, phẩm chất cây con (tốt, trung bình, xấu) , nguồn gốc tái sinh (Chồi, hạt), số lượng cây, tỷ lệ cây triển vọng… của những cây có D1.3 < 6cm Cây Đinh mật tái sinh triển vọng là cây sinh trưởng tốt,

có chiều cao lớn hơn lớp cây bụi thảm tươi tại khu vực đó (≥2m)

Thống kê tất cả cây tái sinh theo các tiêu chí:

- Chiều cao cây tái sinh theo các cấp khác nhau

- Xác định chất lượng cây tái sinh:

+ Cây tốt là cây thân thẳng, không cụt ngọn, sinh trưởng phát triển tốt, không sâu bệnh

+ Cây xấu là những cây cong queo, cụt ngọn, sinh trưởng phát triển kém, sâu bệnh

+ Còn lại là cây có chất lượng trung bình

- Xác định nguồn gốc cây tái sinh: hạt hay chồi

Khi điều tra tái sinh, chúng tôi đồng thời xác định các chỉ tiêu: độ tàn che, độ che phủ bình quân và độ dốc mặt đất tại vi trí cây mẹ

Kết quả điều tra cây tái sinh được ghi vào mẫu bảng 3.3 (phụ lục 1)

- Xác định cây tái sinh có triển vọng: Cây tái sinh có triển vọng là những cây ≥2m, sinh trưởng tốt có khả năng tham gia vào tầng cây cao

- Phương pháp điều tra cây tái sinh trên ODB

Trên mỗi ô tiêu chuẩn điều tra tầng cây gỗ lớn, tiến hành lập 5 ô dạng bản có kích thước 25 mét-vuông (5x5m) Trong đó 4 góc ở ô tiêu chuẩn

và 1 ô ở trung tâm ô tiêu chuẩn với từng ô dạng bản đã thiết lập, thực hiện các nội dung điều tra sau:

+ Xác định nguồn gốc (chồi, hạt)

+ Chất lượng cây tái sinh (tốt, trung bình, xấu)

+ Đo chiều cao cây tái sinh

+ Xác định độ tàn che cho ô dạng bản Tổng số ô dạng bản là 35 ô dạng bản

- Phương pháp điều tra cây bụi, thảm tươi

Trên 5 ODB đã lập, tiến hành đo đếm đồng thời các cây bụi và thảm tươi trên toàn bộ diện tích Mỗi ô dạng bản có diện tích là 25 mét-vuông, suy

ra diện tích của 5 ô dạng bản sẽ là 125 mét-vuông và kích thước của mỗi ô dạng bản là (5x5m) Các ô dạng bản phân bố trong ô tiêu chuẩn

Điều tra cây bụi theo chỉ tiêu: Tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ODB, kết quả ghi vào phiếu điều tra cây bụi bảng 3.4 (phụ lục 1)

Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: Loài chủ yếu, chiều cao bình quân,

độ che phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ODB Để xác định độ che phủ của tầng cây bụi, thảm tươi chúng tôi thực hiện như sau: dùng thước dây có chia vạch theo 2 đường kính vuông góc với nhau của ODB, trên mỗi đường đã vạch tính tổng chiều dài của những đoạn bị tán của cây bụi và thảm tươi che lấp, độ dài bị che lấp này chia cho chiều dài