Xác định đặc điểm một số cấu trúc cơ bản của rừng tự nhiên tại khu bảo tồn thiên nhiên tây yên tử, huyện sơn động, tỉnh bắc giang

Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi đa dạng, phức tạp thuộc các vùng nhiệt đới là chưa đủ, đặc biệt là việc xác định cấu trúc tầng cây cao v

NGUYỄN VĂN HƯNG

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA RỪNG

TỰ NHIÊN TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN TÂY YÊN TỬ,

HUYỆN SƠN ĐỘNG, TỈNH BẮC GIANG

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn Thạc sỹ, tôi luôn nhận được sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình của Nhà trường, các cơ quan và bạn bè đồng nghiệp

Nhân dịp này, cho phép tôi gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Lâm nghiệp, Trường Cao đẳng Nông - Lâm, UBND huyện

Ba Vì, Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thu thập và xử lý số liệu Đặc biệt cho tôi bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Vũ Tiến Hinh, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, các bạn đồng nghiệp gần xa và những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, đề tài mới chỉ nghiên cứu được một số đặc điểm cấu trúc

cơ bản của rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử - Sơn Động

- Bắc Giang, do vậy, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, cùng bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Tôi xin cam đoan: số liệu điều tra, tính toán là đúng; công trình nghiên cứu này là sản phẩm khoa học của bản thân tôi

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 6 năm 2010

Tác giả

Nguyễn Văn Hưng

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng có vai trò quan trọng trong xã hội loài người và được thể hiện trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh quốc phòng, môi trường, du lịch sinh thái, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường, nhất là trong thời kỳ hội nhập, tình trạng lạm dụng tài nguyên rừng do sức ép dân số, lương thực, chất đốt, cũng như tình trạng du canh du cư và công tác quản lý chưa chặt chẽ, nên rừng bị tàn phá nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng

Theo số liệu công bố hiện trạng rừng toàn quốc của Bộ NN & PTNT thì diện tích rừng tự nhiên của nước ta tính đến thời điểm 31/12/2006 là 10,4 triệu ha Nhưng công bố của các tổ chức IUCN, UNDP và WWF (1993) [34] trung bình mỗi năm trên thế giới mất đi khoảng 20 triệu ha rừng (riêng Việt Nam tổng diện tích rừng bị mất đến tháng 5/2009 là 1.522,20 ha và ở tỉnh Bắc Giang là 29,67 ha) Ở Việt Nam, độ che phủ rừng giảm đáng kể so với trước đây: Năm 1943, diện tích rừng nước ta vào khoảng 14,3 triệu ha, tỷ lệ che phủ khoảng 43%, năm 1993 còn 28% [33] Đến năm 1999, theo số liệu thống kê chỉ còn 10,9 triệu ha, trong đó 9,4 triệu ha là rừng tự nhiên; 1,5 triệu ha là rừng trồng với độ che phủ tương ứng là 33,2 % Vì vậy, để duy trì nguồn tài nguyên này, việc tìm hiểu các quy luật cấu trúc cơ bản, cũng như đặc điểm của lớp cây tái sinh có ý nghĩa rất lớn đối với sự hình thành những khu rừng mới

có chất lượng tốt hơn cũng như đối với việc quản lý bền vững tài nguyên rừng Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử tỉnh Bắc Giang được thành lập theo Quyết định số 117/QĐ-UB ngày 22/7/2002 của Chủ tịch UBND tỉnh Bắc Giang Nằm trên địa phận của hai huyện Lục Nam và Sơn Động, tổng diện tích rừng tự nhiên 16.462 ha, độ che phủ đạt 73%, trong đó: phân khu bảo vệ nghiêm ngặt 6.716 ha; phục hồi sinh thái 9.724 ha và phân khu du lịch sinh

thái 22 ha Với nhiều kiểu rừng độc đáo như: Kiểu rừng kín lá rộng thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới còn mang tính nguyên sinh ít bị tác động phân bố trên núi đất, núi đá; Kiểu rừng kín hỗn hợp cây lá rộng, lá kim ít bị tác động phân

bố trên núi đất; Kiểu rừng thứ sinh nhiệt đới và á nhiệt đới Với một quần thể sinh vật phong phú và đa dạng, có tới 728 loài thực vật thuộc 189 chi của 86 họ; 51 loài thú và 102 loài chim Trong lưu vực Yên Tử tây, được bao bọc bởi dãy Yên Tử, có đỉnh cao nhất là 1068m, với nhiều vách đá dựng đứng và thấp dần từ hướng Đông nam sang Tây bắc, có độ dốc 300 Đây là nơi sinh sống của một số đồng bào dân tộc ít người như: Tày, Nùng, Sán dìu, Sán trắng, Hoa, Cao lan, Sán chí, trình độ dân trí còn thấp, thu nhập chủ yếu bằng trồng trọt, chăn nuôi, thu hái lâm sản ngoài gỗ Hiện nay, các công trình nghiên cứu

về rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử còn ít và phân tán, chưa đầy

đủ và mang tính hệ thống, dẫn tới những hiểu biết về rừng tự nhiên ở đây còn nhiều hạn chế Đồng thời để duy trì và phát triển rừng theo hướng bền vững cần có những hiểu biết sâu về cấu trúc rừng, làm cơ sở đề xuất các giải pháp

kỹ thuật trong quản lý rừng hợp lý, đồng bộ Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản của rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử - huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang”

Đề tài thực nhiện nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý rừng ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên

Tử -Sơn Động - Bắc Giang theo hướng sử dụng bền vững

Chương I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Các khu bảo tồn thiên nhiên có một hệ sinh thái rất đa dạng, phong phú

và phức tạp cả về cấu trúc và đặc điểm tái sinh Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo không gian

và theo thời gian [16] Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc thời gian Để sử dụng và quản lý bền vững các hệ sinh thái rừng tự nhiên, cần phải dựa trên sự hiểu biết về hai nhóm nhân tố cơ bản

Nhóm nhân tố thứ nhất là cơ sở quan trọng để xây dựng các biện pháp

kỹ thuật tác động nhằm sử dụng bền vững tài nguyên rừng và hiểu biết về nhóm nhân tố thứ hai giúp xây dựng các giải pháp kinh tế - xã hội thích hợp cho từng điều kiện sinh thái - nhân văn cụ thể

Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi đa dạng, phức tạp thuộc các vùng nhiệt đới là chưa đủ, đặc biệt là việc xác định cấu trúc tầng cây cao và tầng cây tái sinh của các vùng sinh thái khác nhau, làm cơ sở quản lý rừng bền vững và phục vụ công tác kinh doanh rừng hiệu quả, đáp ứng yêu cầu về kinh tế, xã hội, sinh thái còn chưa được đề cập nhiều

1.1 Ở nước ngoài

1.1.1 Phân loại trạng thái rừng

Phân loại rừng theo điều kiện tự nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như:

- Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu

G.F.Môrôdốp (1912) với tác phẩm: “ Học thuyết về kiểu lâm phần ” đã

đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh Ông đi sâu vào bản chất của rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành: Đặc tính sinh thái học của loài cây cao; Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, ); Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc

và quan hệ qua lại giữa chúng với khu hệ động vật rừng; Nhân tố lịch sử, địa chất; Tác động của con người

Xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa sinh vật rừng và hoàn cảnh, P.S Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra

- Trường phái Bắc Âu: có hai trường phái

+ Trường phái sinh thái học:

Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: độ ẩm và độ phì Độ ẩm chia làm 5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ

và thực vật thảm tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng

+ Trường phái Quần xã thực vật:

Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản [16]

1.1.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

1.1.2.1 Cấu trúc tổ thành

Richard P.W (1952) [26], cho rằng trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta luôn có hơn 40 loài cây gỗ, có trường hợp còn trên 100 loài Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn giao với nhau theo tỷ lệ khá đồng đều, nhưng cũng

có khi có một hoặc hai loài chiếm ưu thế Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây

gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân cây, cành cây “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phpng phú nhất về mặt loài cây”

Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, Catinot R (1974)[4] thống kê tới vài trăm loài thực vật, còn trong tổ thành thực vật của rừng nhiệt đới ẩm ở Đông Nam Á thường có một nhóm loài ưu thế chiếm đến 50% quần thụ (nhóm loài cây họ Dầu)

1.1.2.2 Về cấu trúc tầng thứ

Trong quần xã thực vật rừng sự phân tầng là một trong những đặc trưng nổi bật của rừng nhiệt đới, là kết quả của chọn lọc tự nhiên mà ở đó có sự chung sống giữa loài cây ưa sáng (tầng trên) và loài cây chịu bóng (tầng dưới), giữa chúng là những loài thực vật trung tính Do sự đa dạng, phức tạp trong cách thể hiện sự phân tầng thứ của rừng nên có nhiều ý kiến không đồng nhất trong việc phân chia, có tác giả cho rằng ở loại rừng này chỉ có một tầng cây gỗ Ngược lại, có nhiều tác giả lại cho rằng rừng lá rộng thường xanh

có từ 3 đến 5 tầng Richards (1939) phân chia rừng ở Nigieria thành 5 - 6 tầng Tuy nhiên, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhưng mới dừng lại ở mức nhận xét hoặc đưa ra những kết luận mang tính định tính; việc phân chia các tầng theo chiều cao cũng

mang tính chất cơ giới, chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng

tự nhiên nhiệt đới

1.1.2.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )

Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần và được các nhà Lâm học, điều tra rừng quan tâm nghiên cứu Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer (1934), ông đã mô phỏng phân

bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học (hàm Meyer), mà dạng của nó là đường cong giảm liên tục J.L.F Batista và H.T.Z Docuto (1992), khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo

- Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D [37]

1.1.2.4 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

Một trong những đặc trưng nổi bật nhất của cấu trúc rừng nhiệt đới là hiện tượng phân chia thành tầng Để nghiên cứu sự phân tầng trong rừng mưa

ở Guana, Davis và Richard P.W (1933 - 1934) [26] đã dùng phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng, phương pháp này được đánh giá có giá trị nhất

về mặt nghiên cứu lý luận cũng như thực tiễn sản xuất Kết quả đã phân rừng hỗn giao nguyên sinh ở sông Moraballi tại Guana thành năm tầng với ba tầng cây gỗ (A, B, C), tầng cây bụi (D) và tầng mặt đất (E)

Catinot R (1974) [4] cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự phân hóa mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt tán với những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới

Tóm lại, mặc dù có các ý kiến trái ngược về sự phân tầng và phương pháp thể hiện tầng tán trong rừng mưa nhiệt đới, nhưng quan điểm có sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học xác nhận

1.1.3 Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững

Ở Mỹ, Richard (1991) [26] đã nêu lên: “Rừng phải bền vững như thế nào” Vấn đề này ông đưa ra 8 câu trả lời:

- Chủ yếu là bền vững về sản phẩm

- Bền vững về xã hội

- Bền vững về lợi ích nhân loại

- Bền vững về thôn địa cầu

- Bền vững về khả năng tự duy trì hệ sinh thái

- Bền vững về loại hình sinh thái

- Bền vững về đảm bảo an toàn hệ sinh thái

- Bền vững hệ sinh thái hạt nhân và ông chỉ rõ phải có phương thức kinh doanh tổng hợp

Ở Ca Na Đa, tháng 8 năm 1990 Thứ trưởng Bộ Lâm nghiệp Canada,

Maini [5] đưa ra khái niệm “Phát triển lâm nghiệp bền vững” Ông định

nghĩa: Phát triển bền vững đất rừng và giá trị môi trường, bao gồm cả đảm bảo năng lực sản xuất của đất rừng, khả năng tái sinh, tính đa dạng loài và hệ sinh thái không tổn thất

Với định nghĩa “Quản lý rừng bền vững” là quá trình quản lý đất rừng

cố định để đạt được một hoặc nhiều mục tiêu được xác định rõ ràng của công tác quản lý trong vấn đề sản xuất liên tục các lâm sản và dịch vụ rừng mà không làm giảm đi đáng kể những giá trị vốn có và khả năng sản xuất sau này của rừng và không gây ra những ảnh hưởng tiêu cực thái quá đến môi trường

và xã hội” Tổ chức gỗ nhiệt đới (ITTO) đã xây dựng bảng tiêu chuẩn và chỉ thị (Criteria and Indicators - C&I) cho việc quản lý rừng tự nhiên, theo đó bên cạnh những vấn đề kỹ thuật như sản lượng, chất lượng bền vững, các vấn đề kinh tế xã hội, chính sách, thể chế được nhấn mạnh như là những điều kiện tiên quyết cho sự thành công của công tác quản lý rừng

Tháng 9/1998, các nước trong khu vực Đông Nam Á đã họp hội nghị lần thứ 18 tại Hà Nội để thoả thuận về đề nghị của Malaysia xây dựng bộ tiêu chí

và chỉ số vùng ASEAN về quản lý rừng bền vững (viết tắt là C&I ASEAN)

C&I của ASEAN bao gồm 7 tiêu chí và chia làm 2 cấp quản lý là cấp quốc gia và cấp đơn vị quản lý

1.1.4 Nghiên cứu về tái sinh rừng

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 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 Sứ mạng lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi Vì vậy, tái sinh rừng có thể được hiểu

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

Kết quả và quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh 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 (Richard, 1933; Aubreville, 1938; Baur, 1964; Rollet, 1969, ) 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 Vanstenis (1956) 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 bóng

Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả của 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, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở mã Lai; Nicholson

(1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hóa tầng trên ở Zaia; phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nigieria

và Ghana Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: “Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa”

Nhận xét:

Trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên rất phong phú và đa dạng Hầu hết các tác giả đã đi sâu vào việc tìm ra hàm toán học thích hợp mô phỏng các quy luật phân bố thực nghiệm và quy luật tương quan Những nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc đã phát triển từ thấp đến cao, từ chỗ nghiên cứu chỉ là định tính, mô tả, nay đã chuyển sang định lượng đã mở ra hướng phát triển mới trong nghiên cứu lâm sinh học hiện đại Đồng thời, công tác quản lý bền vững tài nguyên rừng đã được các tác giả cũng như nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm và đang trong giai đoạn những bước đi ban đầu Vì vậy, hướng nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng

tự nhiên đang rất đáng quan tâm của các nhà Lâm nghiệp

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng

Mục đích chủ yếu của phân loại rừng là nhằm xác định các đối tượng rừng với những đặc trưng cấu trúc cụ thể, từ đó lựa chọn, đề xuất các biện pháp lâm sinh thích hợp để điều khiển, dẫn dắt rừng đạt trạng thái chuẩn

Loeschau (1966) đã phân loại rừng theo trạng thái hiện tại trong công trình: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau đã sửa đổi, bổ sung và cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên của Việt Nam và cho đến nay vẫn áp dụng hệ thống phân loại này (QPN 6 - 84) [43]

Thái Văn Trừng (1978) [32] trên quan điểm sinh thái đã chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật Đây là công trình tổng quát, đáp ứng được yêu cầu về quy luật sinh thái Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, tác giả kết luận: Không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả kinh điển đã sử dụng ở vùng ôn đới Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại

Bảo Huy (1993) [12] đã xác định trạng thái hiện tại của các lâm phần Bằng Lăng ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại của Loeschau, đồng thời tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%

Lê Sáu (1996) [27], Trần Cẩm Tú (1999) [37], Nguyễn Thành Mến (2005) [19] khi phân loại trạng thái rừng tự nhiên tại Kon Hà Nừng - Tây Nguyên, Hương Sơn - Hà Tĩnh, Phú Yên đã dựa trên hệ thống phân loại rừng của Loeschau (1960) đã được Viện Điều tra Quy hoạch rừng Việt Nam bổ sung (QPN6 - 84) [43]

Gần đây, một số tác giả đã sử dụng mô hình toán học để phân loại trạng thái rừng, như: Ngô Út (2003), bước đầu định lượng hoá việc phân loại các trạng thái rừng thuộc kiểu rừng kín thường xanh và nửa rụng lá vùng Đông Nam Bộ; Nguyễn Văn Thêm (2003), ứng dụng hàm lập nhóm trong phân loại trạng thái rừng và đưa ra kết luận: Các trạng thái rừng theo hệ thống phân loại của Loeschau có thể được nhận biết chính xác thông qua các hàm phân loại tuyến tính được xây dựng dựa trên nhiều biến số định lượng Ngô Út, Nguyễn Phú Hùng (2003) đưa ra một số ý kiến về cải thiện hệ thống phân chia trạng thái rừng lá rộng thường xanh Việt Nam… Các tác giả này đã nghiên cứu và

đề xuất các ý kiến nhằm bổ sung cho hệ thống phân loại trạng thái rừng của Việt Nam, khả năng ứng dụng hàm toán học trong phân chia trạng thái rừng

Như vậy, các tác giả đều cho rằng: Việc phân loại trạng thái rừng ở

Việt Nam là rất cần thiết trong công tác nghiên cứu cũng như sản xuất kinh

doanh Tùy các mục tiêu cụ thể mà lựa chọn các phương pháp phân loại khác

nhau, nhưng đều nhằm làm rõ hơn các đặc điểm của đối tượng nghiên cứu

1.2.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

1.2.2.1 Cấu trúc tổ thành

Đây là nhân tố có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình

thái của rừng Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ

đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Cấu trúc

tổ thành đã được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình

nghiên cứu của mình

Bảo Huy (1993) [12], Đào Công Khanh (1995) [13] khi nghiên cứu tổ

thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đăk Lăk và Hương Sơn - Hà Tĩnh đều

xác định: Tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ

trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp khai thác

thích hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý

Lê Sáu (1996) [27], Trần Cẩm Tú (1999) [37] khi nghiên cứu cấu trúc

rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng - Tây Nguyên và Hương Sơn - Hà Tĩnh đã xác

định danh mục các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết

luận sự phân bố của số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo luật phân bố giảm

1.2.2.2 Về cấu trúc tầng thứ

Tầng thứ là nhân tố cấu trúc phản ánh sự phân bố cây rừng theo chiều

thẳng đứng Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [32] đã phân chia rừng

nhiệt đới nước ta thành 5 tầng: tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới

tán, tầng cây bụi thấp và trảng cỏ và có chỉ ra độ cao giới hạn cho các tầng

nhưng cũng chỉ mang tính định tính

Trần Ngũ Phương (1970,1998)[23] cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là 05 tầng, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi nhưng không tán thành việc phân tầng theo các cấp chiều cao Tuy nhiên, thực tế cho thấy nếu việc phân tầng mà không chỉ rõ giới hạn về cấp chiều cao thì việc phân tầng thứ chỉ mang tính chất định tính

Nguyễn Văn Trương (1973, 1983, 1984) [35] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài cũng xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng nhưng việc phân tầng theo cấp chiều cao lại được thực hiện một cách cơ giới

Vũ Đình Phương (1988) [22] xuất phát từ kết quả nghiên cứu của các tác giả trước đã nhận định rằng: việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng bằng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng thứ này chỉ có thể làm được khi có sự phân tầng rõ rệt, có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn định và theo tác giả thì rừng

lá rộng thường xanh ở miền Bắc nước ta ở giai đoạn ổn định thường có

3 tầng

Lê Minh Trung (1991) [31] đã phân các ưu hợp giổi xanh, ưu hợp bằng lăng thành 3 tầng và ưu hợp dầu đỏ thành 02 tầng với các giá trị đường giới hạn tầng khác nhau cho rừng ở Gia Nghĩa - Đắc Nông trên cơ sở phân cấp chiều cao với cự ly mỗi cấp là 2m

Sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới đã được các tác giả trên đề cập và giải quyết bằng các phương pháp khác nhau, nhưng đều chung một quan điểm

là có sự phân tầng trong rừng tự nhiên nhiệt đới và sự phân tầng này cần phải được định lượng hóa thông qua các trắc đồ và công cụ toán học

1.2.2.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )

Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho thấy: Phân bố N/D1.3 của tầng cây cao (D ≥ 6 cm) có 2 dạng chính:

- Dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa

mô tả Nguyễn Hải Tuất (1986) [38] đã sử dụng hàm Khoảng cách để mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo Kết quả mô tả phân bố N/D theo hàm Khoảng cách đã được Trần Cẩm Tú (1999) [37] kiểm nghiệm khi nghiên cứu đặc điểm rừng sau khai thác ở Hương Sơn –

Hà Tĩnh và cho kết quả tốt Trần Văn Con (1991) [5] đã thử nghiệm một số phân bố xác suất mô tả phân bố N/D và đưa ra nhận xét là phân bố Weibull thích hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắc Lăk

Lê Sáu (1996) [27] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại Kon Hà Nừng - Tây Nguyên đã kết luận: Hàm Weibull là thích hợp nhất khi mô tả phân bố N/D cho tất cả các trạng thái rừng tự nhiên, cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay một đỉnh

Gần đây, Nguyễn Thành Mến (2005) [19] đã khẳng định: Hàm Weibull

mô phỏng phân bố N/D trên các lâm phần sau khai thác tại tỉnh Phú Yên là tốt nhất

1.2.2.4 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn )

Những nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy: Phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài cây thường

có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn Gần đây, một số tác giả khác như: Bảo Huy (1993), Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999),

Nguyễn Thành Mến (2005),… đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đến nhận xét chung là: Phân bố N/H có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull [14]

1.2.3 Nghiên cứu về quản lý rừng bền vững

1.2.3.1 Cơ sở lâm học để quản lý rừng tự nhiên bền vững

Theo Trần Văn Con [5], cơ sở lâm học để quản lý rừng tự nhiên bền vững là: chúng ta phải xem xét hai nhóm đối tượng:

- Các nhân tố bên trong của hệ sinh thái

- Các nhân tố bên ngoài phụ thuộc vào cơ cấu thể chế xã hội

Do vậy, cơ sở để quản lý rừng bền vững chính là kiến thức về các nhân

tố bên trong của hệ sinh thái rừng (kiến thức lâm học)

Hiện nay, hệ thống quản lý rừng ở các nước tiên tiến đều dựa vào:

- Một định nghĩa về “Rừng chuẩn” (bằng một mô hình rừng có cấu trúc phù hợp nhất với các mục đích quản lý)

- Kiến thức về quá trình tái sinh và diễn thế của rừng

- Sự cần thiết phải bảo toàn độ phì của đất và đa dạng sinh học

- Kiến thức về năng suất lập địa và sinh trưởng của các loài cây kinh doanh

Cần thấy rằng, đối với rừng tự nhiên nhiệt đới không dễ dàng để xác định và đạt được các cơ sở nói trên Đây là một thách thức đã dẫn đến hai quan điểm cực đoan mà chúng ta cần tránh:

+ Thứ nhất, một số người cho rằng không thể đạt được kết quả khả quan trong các cố gắng quản lý rừng nhiệt đới bền vững khi mà sự hiểu biết

về nó còn quá ít ỏi

+ Thứ hai, một số khác cho rằng rừng nhiệt đới không phải là nguồn tài nguyên có khả năng tái tạo do đó không thể quản lý nó theo phương thức bền vững

Chúng ta có thể thấy rằng: Không thể sử dụng một khu rừng nhiệt đới

mà vẫn giữ được nguyên trạng tính đa dạng sinh học, sự hỗn giao và kích thước ban đầu của nó Tuy nhiên, các kỹ thuật lâm sinh và các biện pháp quản

lý dựa trên cơ sở khoa học đúng đắn có thể được phát triển để bảo đảm tương đối giá trị của tài nguyên rừng nhiệt đới

1.2.3.2 Những mục tiêu cơ bản của quản lý rừng bền vững

- Bền vững về môi trường: Đảm bảo hệ sinh thái ổn định, giữ gìn bảo toàn sản phẩm của rừng, đáp ứng khả năng phục hồi rừng trên quá trình

Ở Việt Nam cũng có nhiều công trình nghiên cứu phân tích những yếu

tố ảnh hưởng đến quản lý sử dụng tài nguyên rừng bền vững Một số đề tài nghiên cứu đã bước đầu đề xuất các giải pháp cụ thể áp dụng cho một số vùng như quản lý sử dụng tài nguyên rừng bền vững lưu vực sông Sê San của Phạm Đức Lân và Lê Huy Cường, quản lý bền vững rừng khộp ở Ea Súp - Đăc Lắc của Hồ Viết Sắc, du canh với vấn đề quản lý rừng bền vững ở Việt Nam của Đỗ Đình Sâm

Như vậy, quản lý rừng bền vững tức là điều khiển các hệ sinh thái rừng sao cho rừng vừa đảm bảo đáp ứng được các nhu cầu kinh tế vừa thoả mãn các lợi ích về môi trường - xã hội một cách liên tục, lâu dài và các giải pháp quản lý rừng về kỹ thuật, về kinh tế, xã hội phải được tiến hành một cách hợp

lý và đồng bộ

1.2.4 Nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

Bên cạnh các nghiên cứu về cấu trúc, tái sinh tự nhiên rừng ở Việt Nam

là vấn đề được sự quan tâm, nghiên cứu của nhiều tác giả

Thái Văn Trừng (1963, 1978) [32] đã nêu 2 phương thức tái sinh của các

xã hợp thực vật rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh tự nhiên liên tục dưới tán rậm của những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các loài cây tiên phong Qua đó, tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố sinh thái đã khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên

Gần đây, phương pháp định lượng cũng đã được nhiều tác giả áp dụng trong khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên, điển hình là các tác giả: Đinh Quang Diệp (1993) đã sử dụng phân bố khoảng cách để mô phỏng phân bố N/H của cây tái sinh rừng Khộp - Đắc Lăk Ngô Kim Khôi (1999) dùng tiêu chuẩn U của Clark và Evans để nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất rừng, chọn hàm Meyer để mô hình hóa quy luật cấu trúc tần số phân bố số cây, số loài tái sinh theo cấp chiều cao cho rừng vùng đệm khu bảo tồn thiên nhiên Pù Mát - Nghệ An

1.2.5 Một số công trình có liên quan đến khu vực nghiên cứu

Nguyễn Tuấn Dương (2009) [6], khi nghiên cứu về một số nguyên tắc

và giải pháp đồng quản lý rừng tại khu Bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử Bắc Giang cho thấy: Có 5 nhóm nguyên tắc đồng quản lý: nguyên tắc tự nguyện; pháp lý; bình đẳng; tài chính và nguyên tắc bền vững với các thành phần tham gia đồng quản lý tài nguyên rừng: Cộng đồng dân cư; hộ gia đình; chính quyền xã; BQL khu bảo tồn; kiểm lâm Bắc Giang; cơ quan du lịch và cơ quan khoa học, nhà đầu tư

1.3 Nhận xét:

Có thể thấy rằng: Nhiều công trình nghiên cứu về tài nguyên rừng ở Việt Nam đã được triển khai trên diện rộng khắp từ miền Bắc đến miền Nam Hiện trạng tài nguyên rừng của cả nước đã được thống kê, điều đó giúp chúng

ta có cái nhìn toàn diện về thực trạng tài nguyên rừng của đất nước, nhận thức

được những tiềm năng, lợi ích to lớn mà rừng mang lại, đồng thời thấy được những nguy cơ đã và đang phá hoại tài nguyên rừng của Việt Nam

Các nghiên cứu từ cấu trúc rừng đến việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật trong quản lý rừng tự nhiên tại các Khu bảo tồn thiên nhiên đa dạng và phong phú

Trong khi đó, những công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ, tầng cây tái sinh cho các trạng thái rừng tự nhiên ở khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử Bắc Giang còn ít và phân tán, chưa đầy đủ và có hệ thống

Do đó, nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc cơ bản của rừng tự nhiên ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử Bắc Giang là cần thiết và có ý nghĩa quan trọng trong công tác phân loại đối tượng phục vụ việc bảo tồn, phòng hộ và phát triển rừng bền vững

Chương II : ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Điều kiện tự nhiên

Phía Đông và phía Nam giáp tỉnh Quảng Ninh và Hải Dương

Phía Tây và Bắc giáp tỉnh Lạng Sơn và phần còn lại của các xã Thanh Sơn, Thanh Luận, An Lạc, Dương Hưu, Long Sơn, Lục Sơn

Trung tâm Khu bảo tồn đặt tại thôn Nòn, xã Thanh Sơn Cách thị trấn

An Châu, huyện Sơn Động 25 km về phía Đông Nam

- Tổng diện tích rừng tự nhiên của khu vực nghiên cứu 16.462 ha

2.1.2 Địa hình, địa thế

Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử nằm trong lưu vực Yên Tử Tây, được bao bọc bởi dẫy Yên Tử, có đỉnh Yên Tử cao nhất là 1068 m Địa thế thấp dần từ Đông Nam sang Tây Bắc Dãy Yên Tử có độ dốc 300 Địa hình cao dốc, chia cắt phức tạp với nhiều vách đá dựng đứng Khu vực giáp ranh tỉnh Quảng Ninh có độ dốc bình quân 35-400 Với địa hình phức tạp như vậy, nên khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử có những khu vực còn tương đối nguyên vẹn, với một quần thể sinh vật phong phú và đa dạng

2.1.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn

* Khí hậu, thời tiết:

Theo số liệu thu thập của trạm khí tượng thuỷ văn tỉnh Bắc Giang Khu vực khu bảo tồn Tây Yên Tử, thuộc 2 huyện Sơn Động và Lục Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều Nhiệt độ trung bình hàng năm là

230C (trung bình tháng cao nhất là 28,50, trung bình tháng thấp nhất là 15,80C) Lượng mưa trung bình năm là 1483,3mm (trung bình tháng cao nhất

là 291,9 mm, trung bình tháng thấp nhất là 31,2mm) Tổng số ngày mưa là

120 ngày, tập trung vào các tháng 5,6,7,8 Độ ẩm không khí bình quân hàng năm là 82% thấp nhất là 79% Lượng bốc hơi trung bình hàng năm là 1050mm, thường bốc hơi vào các tháng 5, 6, 7 nhìn chung lượng bốc hơi thấp hơn lượng mưa nên mùa khô ít bị hạn

* Thuỷ văn:

Khu bảo tồn Tây Yên Tử thuộc lưu vực Yên Tử Tây Lưu vực này có 7 con suối lớn là: Suối Đồng Rì, suối Bài, suối Nước Nóng, suối Nước Vàng, suối Đá Ngang, suối Khe Đin và suối Khe Rỗ Đây là những con suối thuộc thượng nguồn của sông Lục Nam Do lưu vực còn nhiều rừng nên 7 con suối trên có nước quanh năm Là nguồn cung cấp nước cho các xã Thanh Sơn,Thanh Luận, Lục Sơn và An Lạc Đảm bảo sinh hoạt và cho sản xuất cho nhân dân địa phương

2.1.4 Địa chất thổ nhưỡng

Đất thuộc các xã An Lạc, Thanh Sơn, Thanh Luận, Lục Sơn được hình thành trên phức hệ đất trầm tích, gồm các loại đá mẹ Sa thạch, Phiến thạch sét, Sa phiến thạch, Cuội kết và phù sa cổ

Khu bảo tồn Tây Yên Tử có 2 loại đất chính sau:

- Đất Feralít trên núi, phân bố ở độ cao 300m trở lên Hầu hết còn thực vật che phủ, tầng đất sâu ẩm Có lớp thảm mục khá dầy Đất giàu dinh dưỡng Trong loại đất này thấy xuất hiện các loại phụ sau:

+ Đất Feralít núi màu vàng

+ Đất Feralít núi màu vàng nâu

+ Đất Feralít núi bằng, tầng B không rõ

- Đất Feralít điển hình, phân bố ở độ cao 200 - 300m Tập trung chủ yếu ở khu Tây Bắc khu bảo tồn, hình thành trên đá mẹ phiến thạch, Sa thạch Tầng đất từ trung bình đến dầy còn tính chất đất rừng Nơi còn rừng thì tầng đất sâu ẩm, độ phì cao Nơi mất rừng thì đất bị thoái hoá mạnh, nghèo dinh dưỡng Có các loại phụ sau:

+ Đất Ferlít màu vàng, phát triển trên đá mẹ Sa thạch, tầng đất nông, nghèo dinh dưỡng

+ Đất Ferlít màu vàng đỏ, phát triển trên đá mẹ Phiến thạch sét, Sa phiến thạch tầng đất trung bình, chất dinh dưỡng trung bình

2.2 Những kết quả hoạt động chủ yếu

2.2.1 Công tác quản lý bảo vệ rừng

Ban quản lý khu bảo tồn đã khoán công tác BVR cho 5 tổ đội chuyên trách và nhóm hộ, hộ gia đình Khoanh nuôi phục hồi tái sinh trên 200 ha rừng từ năm 2002 Về công tác tuyên truyền BVR: Phối hợp với trung tâm giáo dục thiên nhiên năm 2008 mở 2 lớp tuyên truyền cho cộng đồng người dân sinh sống ở ven rừng, phối hợp với các trường PTCS tổ chức các cuộc thi tìm hiểu luật BV và phát triển rừng

2.2.2 Công tác Bảo tồn và nghiên cứu khoa học

Đã thử nghiệm nuôi nhốt thành công 2 loài động vật hoang dã: Lợn rừng và Nhím Sưu tập trồng thành vườn rừng các loài cây quý hiếm, đặc hữu với diện tích 10 ha Sưu tập trồng thành vườn cây thuốc nam với diện tích 2

ha Luôn có các tổ chức, cá nhân trong nước và nước ngoài nghiên cứu khoa học, điều tra động thực vật rừng trong khu bảo tồn, bước đầu đã tìm ra 02 loài đặc hữu là Cá cóc sần và Ếch đồng thông

2.2.3 Công tác hoạt động du lịch sinh thái và tuyên truyền giáo dục môi trường

Đã xây dựng các tuyến du lịch sinh thái trong khu bảo tồn Hàng năm,

có hàng ngàn lượt người trong và ngoài nước tham quan khu bảo tồn du lịch sinh thái Nhiều nhà đầu tư trong và ngoài tỉnh đã đến nghiên cứu và xây dựng dự án đầu tư du lịch song vẫn chưa được thực hiện do nhiều nguyên nhân khác nhau Hiện nay đã xây dựng khu nuôi nhốt cứu hộ động vật hoang

dã 1,3 ha

2.3 Hiện trạng tài nguyên rừng và đa dạng sinh học

- Thực vật đặc hữu và quý hiếm:

Theo kết quả điều tra sơ bộ, rừng Tây Yên Tử có tới 728 loài thực vật thuộc 189 chi của 86 họ Trong đó có hàng chục loài thực vật đặc hữu, quý hiếm như: Pơ mu, Thông tre, Đinh, Lim, Sến mật, Gụ, Lát hoa, Trầm hương,

Ba kích, Sa nhân

- Động vật đặc hữu và quý hiếm:

Theo kết quả điều tra sơ bộ, rừng Tây Yên Tử có 226 loài động vật rừng, thuộc 81 họ của 24 bộ Trong đó có hàng chục loài động vật đặc hữu, quý hiếm được xếp trong sách đỏ Việt Nam đang có nguy cơ tuyệt chủng, như: Cu li nhỏ

(Nycticebuspygmaeus), Voọc đen má trắng (Trchypithecusfrancoisi), Sói lửa (Cuon Alpinus), Gấu ngựa (Ursusthibetanus), Khỉ vàng (Macaca mulatta), Hươu vàng (Axis (Cervus) porcinus), Gà tiền mặt vàng (Polyplectronbicalcaratum), Gà lôi trắng (Lophuranycthemera), Rùa vàng (Indotesttudoelongata), Rắn hổ mang chúa (Ophiophagushannah) Gần đây qua nghiên cứu mới phát hiện thêm các loài động vật đặc biệt quý hiếm như: Cá cóc sần Việt Nam (Tylototritonvietnamensis), Ếch Yên Tử (Odorrnayentuensis)

+ Nhận xét:

- Khu vực nghiên cứu với diện tích 16.462 ha; có vị trí địa lý, điều kiện

tự nhiên, đất đai, khí hậu thủy văn thuận lợi cho việc phát triển sản xuất lâm nghiệp

- Dân cư trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là người dân tộc thiểu số, đây là nguồn lao động dồi dào tham gia cùng quản lý, bảo vệ và phát triển rừng cho khu bảo tồn

- Chủ yếu diện tích rừng tự nhiên trong khu vực nghiên cứu là rừng trong phân khu bảo vệ nghiêm ngặt và phục hồi sinh thái, do đó cần thiết phải nghiên cứu đầy đủ, có hệ thống hơn về cấu trúc rừng, làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, nhằm dẫn dắt rừng đến trạng thái ổn định, đáp ứng yêu cầu về bảo vệ nguồn gen, nghiên cứu khoa học và tăng cường khả năng phòng hộ của rừng

Chương III: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

3.1.1 Mục tiêu chung

Góp phần xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử - huyện Sơn Động - tỉnh Bắc Giang

3.1.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

- Xác định đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh

- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật cho công tác quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang

3.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các trạng thái rừng tự nhiên ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang

- Phạm vi nghiên cứu: Một số quy luật cấu trúc cơ bản của tầng cây cao, tầng cây tái sinh, làm cơ sở đề xuất một số biện pháp kỹ thuật trong quản

lý bền vững rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu

3.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đặt ra, đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung chính sau đây:

3.3.1 Phân loại trạng thái rừng

3.3.2 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây cao

3.3.2.1 Cấu trúc tổ thành

3.2.2.2 Hình thái phân bố tầng cây cao

3.3.2.3 Quy luật phân bố

- Quy luật phân bố số loài theo đường kính ở vị trí 1,3m (NL/D1.3), chiều cao vút ngọn (NL/Hvn)

- Quy luật phân bố số cây theo đường kính ở vị trí 1,3m (N/D1.3), chiều cao vút ngọn (N/Hvn)

3.3.3 Tái sinh rừng

- Tổ thành cây tái sinh

- Mật độ và hình thái phân bố cây tái sinh

- Chất lượng cây tái sinh theo cấp chiều cao

3.3.4 Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào đề xuất các biện pháp kỹ thuật quản lý bền vững rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp luận

Rừng và ngoại cảnh là một thể thống nhất luôn ảnh hưởng qua lại lẫn nhau và phát triển theo quy luật tự nhiên, được phản ánh trong đặc điểm cấu trúc quần thể tương ứng

Để đạt được mục tiêu và nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng các phương pháp truyền thống trong nghiên cứu điều tra rừng để thu thập số liệu, các phương pháp trong thống kê toán học để xử lý, phân tích, sàng lọc loại bỏ

số liệu thô, tổng hợp tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác cần thiết trong nghiên cứu khoa học Từ đó đề xuất một số giải pháp kỹ thuật trong quản lý rừng bền vững

3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu

- Phương pháp thu thập số liệu

Số liệu thu thập trên các ÔTC có diện tích 5.000 m2, các ÔTC được lựa chọn theo phương pháp điển hình, có tính đại diện cao cho khu vực nghiên

cứu và cho từng trạng thái rừng Phương pháp đo đếm, thống kê, ghi chép các chỉ tiêu theo quy trình hướng dẫn của Bộ môn Điều tra quy hoạch rừng và Bộ môn Lâm sinh trường Đại học Lâm nghiệp Trên mỗi ÔTC đo đếm các chỉ tiêu sau:

+ Điều tra tầng cây cao:

- Đo đường kính ngang ngực (D1.3): Đo bằng thước kẹp kính tại vị trí 1,3m tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên, đồng thời xác định tên loài

và đánh giá phẩm chất từng cây trong ô

- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn): Trong mỗi ÔTC, đo chiều cao vút ngọn

và chiều cao dưới cành của tất cả các cây (có đường kính từ 6 cm trở lên) bằng thước Blumeleiss

- Đo đường kính tán (Dt): Cùng với các cây đo chiều cao, đường kính tán được đo gián tiếp thông qua hình chiếu của nó theo 2 chiều vuông góc

Kết quả điều tra ghi vào mẫu biểu sau (phụ biểu 01)

+ Điều tra cây tái sinh:

- Cây tái sinh được điều tra trên hai dải vuông góc, xuất phát từ giữa các cạnh của ô tiêu chuẩn Dải có chiều rộng 2,5m, diện tích điều tra tái sinh/ô

là 368 m2) với ÔTC 5.000 m2

- Nội dung điều tra gồm: xác định tên cây, đo chiều cao, đánh giá chất

lượng, nguồn gốc từng cây tái sinh

Kết quả điều tra ghi vào mẫu biểu sau (phụ biểu 02)

3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu thu thập được xử lý trên máy tính với sự trợ giúp của phầm mềm Excel và phần mềm SPSS 13.0 [40, 41, 42]

3.4.3.1 Phân loại trạng thái rừng hiện tại

Đề tài sử dụng phương pháp phân loại của Loetschau (1960) được Viện Điều tra Quy hoạch rừng nghiên cứu, bổ sung và kết hợp với một số đặc

trưng tổng quát các trạng thái rừng Căn cứ vào tổng tiết diện ngang (G =

m2/ha), trữ lượng (M = m3/ha) và một số thông tin điều tra ngoài thực địa, tiến hành phân chia trạng thái cho từng ô đo đếm Cụ thể tiêu chuẩn phân chia các trạng thái rừng như sau:

+ Kiểu trạng thái II: Rừng non phục hồi sau nương rẫy hoặc khai thác trắng, kiểu rừng này là rừng cây gỗ có đường kính nhỏ, chủ yếu là những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng mọc nhanh, nó có thể chia thành 2 kiểu phụ:

- Kiểu phụ IIA: Rừng phục hồi còn non và đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thường đều tuổi và kết cấu một tầng, đường kính

D < 10 cm, G < 10m2/ha, rừng có trữ lượng nhỏ, thuộc đối tượng nuôi dưỡng

- Kiểu phụ IIB: Rừng cây tiên phong phục hồi phát triển đã lớn, đặc trưng tổ thành gồm những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, thành phần loài đã phức tạp, đã có sự phân hóa về tầng thứ

và tuổi Đường kính cây cao phổ biến bình quân D > 10 cm, G > 10m2/ha Thuộc đối tượng nuôi dưỡng

+ Kiểu trạng thái III: Trạng thái rừng đã qua khai thác chọn, là kiểu trạng thái đã bị tác động của con người ở nhiều mức độ khác nhau, làm cho kết cấu của rừng bị thay đổi Tùy theo mức độ tác động, khả năng tái sinh và cung cấp lâm sản mà có thể phân loại trạng thái rừng khác nhau:

- Dạng trạng thái rừng IIIA1: Rừng bị khai thác kiệt, cấu trúc bị phá vỡ hoàn toàn, tán rừng bị phá vỡ thành những mảng lớn Độ tàn che S < 0,3; G

< 10m2/ha, GD > 40 < 2 m2/ha, M < 80m3/ha

- Dạng trạng thái rừng IIIA2: Rừng bị khai thác kiệt, nhưng đã có thời gian phục hồi và có triển vọng Đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế với lớp cây đại bộ phận có đường kính từ 20 - 30cm, rừng có 2 tầng trở

lên Độ tàn che S = 0,3 - 0,5; G = 10 - 15m2/ha, GD > 40 < 2 m2/ha M = 80 120m3/ha

Dạng trạng thái rừng IIIA3: Rừng đã bị tàn phá nhẹ, cấu trúc đã bị tác động nhưng chưa bị phá vỡ Độ tàn che S = 0,7; G = 16 - 21 m2/ha, GD > 40 <

2 m2/ha, M > 120 m3/ha

- Kiểu phụ IIIB: Rừng chỉ bị tác động nhẹ, kết cấu rừng chưa bị phá vỡ,

có 2 tầng trở lên, quần tụ khép tán, rừng giàu có S > 0,7; G = 21 - 26m2/ha,

M > 230m3/ha

+ Kiểu trạng thái rừng IV: Rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh phục hồi, đã phát triển đến giai đoạn ổn định, trữ lượng và sản lượng cao, nhiều tầng, rừng giàu trữ lượng, có đủ các cấp kính, có độ tàn che S > 0,7; G > 25m2/ha,

GD > 40 > 5 m2/ha, M > 230 m3/ha

- Kiểu phụ IVA: Rừng nguyên sinh

- Kiểu phụ IVB: Rừng thứ sinh phục hồi đã phát triển đến giai đoạn

n N

1+ Tính số cá thể trung bình của 1 loài:

Nếu ni < x và N% < 5% thì loài cây đó có thể bỏ qua

+ Công thức tổ thành có dạng: N1A1 + N2A2 + … + NnAn

Trong đó: Ai là tên loài

Ni là hệ số được tính theo công thức:

100

IVi%: là chỉ số quan trọng của loài i (Important Value)

N% là phần trăm số cá thể ở tầng cây cao của loài nào đó so với tổng số cây trên ÔTC

G% là phần trăm tiết diện ngang của loài cây nào đó so với tổng tiết diện ngang của ÔTC

Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV% > 5% mới thực sự

có ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978) trong một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Đó là những chỉ dẫn làm cơ sở quan trọng xác định loài và nhóm loài ưu thế Tính tổng IV% của những loài có trị số này > 5% từ cao đến thấp và dừng lại khi

IV% đạt 50%

b Quy luật phân bố đường kính và chiều cao

Bao gồm quy luật phân bố số cây và số loài theo cỡ đường kính và chiều cao Phương pháp mô phỏng theo các bước: Thiết lập dãy phân bố thực nghiệm, từ đó xem xét kiểu dạng phân bố cụ thể để lựa chọn hàm phân bố lý

thuyết hợp lý để mô phỏng phân bố Các hàm phân bố lý thuyết được đề tài thử nghiệm:

- : Đặc trưng cho độ nhọn của phân bố

- : Đặc trưng cho độ lệch của phân bố ( < 3 phân bố có dạng lệch trái,  > 3 phân bố có dạng lệch phải,  = 3 phân bố có dạng đối xứng)

Giá trị  và  được ước lượng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 13.0

0 x víi ).

1 )(

1 (

)

Bằng phương pháp tối đa hợp lý có thể xác định được tham số của phân

bố khoảng cách như sau:

o

x f

f n

.

) ( 1

* Kiểm tra giả thuyết về luật phân bố:

Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm được đánh giá thông qua tiêu chuẩn 2 của Pearson, với giả thuyết:

- H0: Phân bố lý thuyết được chọn (Khoảng cách, Weibull) phù hợp với phân bố thực nghiệm

- H1: Phân bố lý thuyết được chọn (Khoảng cách, Weibull) không phù hợp với phân bố thực nghiệm

f

f f

1

2 2

 (3.10)

Trong đó:

- ft: Tần số thực nghiệm ở từng cỡ kính

- fl: Tần số lý thuyết; m là số tổ sau khi gộp

Tổ nào có fl < 5 thì ghép với fl tổ trên hoặc tổ dưới, sao cho fl sau khi gộp  5

c Xác định kiểu phân bố cây rừng trên mặt đất

Nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất thông qua khoảng cách từ một cây chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất, với dung lượng quan sát

đủ lớn, dùng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn để kiểm tra (theo Clark và Evans):

26136 0

5 0

r

U   

Trong đó: r là giá trị trung bình khoảng cách của cây ngẫu nhiên đến

gần nhất của n lần quan sát; n là số lần quan sát;  là mật độ cây/đơn vị diện

tích (cây/m2)

- Nếu /U/  1.96 thì tổng thể cây có phân bố ngẫu nhiên

- Nếu U > 1.96 thì tổng thể cây có phân bố cách đều

- Nếu U < -1.96 thì tổng thể cây có phân bố cụm

3.4.3.4 Đánh giá tái sinh của rừng

- Xác định mật độ (cây/ha), nguồn gốc cây tái sinh

- Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 05 cấp chiều cao: Cấp 1: h<1,0m;

cấp 2: h ≥1,0m; cấp 3: h ≥ 2,0m; cấp 4: h ≥ 3,0m; cấp 5: h ≥ 4,0m

- Xác định tổ thành cây tái sinh theo tỷ lệ số cây như công thức (3.2):

%   100

N N

N i

Chương IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Phân loại trạng thái rừng hiện tại

Phân loại trạng thái hiện tại của rừng nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho công tác nghiên cứu cấu trúc rừng và định hướng cho việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp

Đề tài sử dụng phương pháp phân loại trạng thái rừng của Loetschau (1966), phương pháp này đã được Viện Điều tra Quy hoạch rừng sửa đổi, bổ sung, cải tiến và áp dụng rộng rãi trong thời gian gần đây để phân chia trạng thái trong quá trình điều tra tài nguyên, phân chia lô kinh doanh Đồng thời căn cứ vào bản đồ hiện trạng, kết hợp với việc mô tả trực tiếp kiểu trạng thái trong quá trình điều tra thực địa như: tổ thành loài cây, nguồn gốc phát sinh, (∑G), điều kiện lập địa, độ dốc, ) để phân loại trạng thái rừng hiện tại ở Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang Kết quả phân loại được tổng hợp trong bảng 4.1

Bảng 4.1 Kết quả phân loại trạng thái rừng

(cm)

N/ha (cây)

∑G/ha (m 2 ) Trạng thái rừng

thuộc kiểu rừng kín thường xanh nhiệt đới trên núi đất Qua điều tra phân

loại thấy có các ưu hợp tiêu biểu sau:

- Ưu hợp cây tiên phong với các loài cây: Bứa, Sau sau, Táu muối, Dẻ

đỏ, Chẹo, Lim xanh; ưu hợp tre vầu thuần loài có gỗ rải rác; ưu hợp trảng cỏ, cây bụi, tre róc,

+ Mật độ biến động từ 684 đến 940 cây/ha, các cá thể sinh trưởng tốt, xuất hiện nhiều loài cây có giá trị kinh tế

+ Tổng tiết diện ngang (∑G/ha) dao động từ 12,190 m2 đến 13,911 m2

4.1.2 Trạng thái rừng IIIA 2

- Trạng thái rừng IIIA2 trước đây đã bị khai thác quá mức, cấu trúc bị phá vỡ, nhưng đã có thời gian phục hồi tự nhiên, hình thành một tầng cây tương lai; phân bố ở những nơi có địa hình dốc từ 25-350, ở độ cao 200 - 500m

và thuộc kiểu rừng lá rộng thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới núi đất Tại độ

cao này, các loài trong họ Dầu (Dipterocarpaceae) không còn xuất hiện, các

loài thực vật thường xanh mưa ẩm nhiệt đới chiếm tỷ lệ lớn như Dẻ, Bứa, Kháo vàng, Nhung nhựa, Côm trâu,

- Xác định được các ưu hợp sau: ưu hợp Lim xanh, ưu hợp Thông tre,

ưu hợp Sến táu và ưu hợp Dẻ

+ Mật độ biến động từ 666 đến 758 cây/ha, các cá thể ở tầng cao và tầng cây tái sinh phát triển tốt

+ Tổng tiết diện ngang (∑G/ha) dao động từ 15,100 m2 đến 15,626 m2

4.1.3 Trạng thái rừng IIIA 3

- Trạng thái rừng IIIA3 phân bố ở những nơi có địa hình dốc > 350 , ở

độ cao trên 500m, thuộc kiểu rừng lá rộng thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới

trên núi đá Tại độ cao này, tổ thành rừng gồm các loài cây có giá trị: Dẻ đỏ,

Kháo vàng, Chẩn, Rè đá, Trâm tía, , đặc biệt còn xuất hiện loài Vàng kiêng, Nanh vàng, Chò chỉ rất quý hiếm

- Mặt khác, do địa hình dốc đứng, đất đai kiệt nước nên phần lớn cây rừng có kích thước nhỏ hơn ở đai rừng nhiệt đới Tuy nhiên, cũng có thể bắt gặp những cá thể có đường kính trên 40 cm mọc ở những hốc đá có tầng đất dày

+ Mật độ biến động từ 666 đến 846 cây/ha Các lâm phần sinh trưởng, phát triển tốt

+ Tổng tiết diện ngang (∑G/ha) dao động từ 16,037 m2 đến 19,682 m2

- Loại rừng này ít bị tác động của con người, do nằm ở vùng rừng phòng hộ rất xung yếu, trên địa hình hiểm trở núi cao, dốc lớn, có những khu vực đi lại rất khó khăn, các lâm phần phát triển tốt trên địa hình cao dốc có nhiều vách đá dựng đứng, đá lộ đầu và núi đá

lâm sinh đều trực tiếp hoặc gián tiếp tác động vào cấu trúc rừng Đề tài lần lượt nghiên cứu các vấn đề sau:

4.2.1 Cấu trúc tổ thành loài cây

Tổ thành rừng là nhân tố cấu trúc quan trọng biểu thị mức độ tham gia của một loài hay nhóm loài cây trong lâm phần; là chỉ tiêu phản ánh mức độ

đa dạng sinh học, tính bền vững, tính ổn định của hệ sinh thái rừng Tổ thành rừng có ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng Do đó, cấu trúc tổ thành rừng có ảnh hưởng lớn đến các định hướng kinh doanh, lợi dụng rừng Trên cơ sở số liệu thu thập được, đề tài tiến hành nghiên cứu, xác định công thức tổ thành loài theo số cây N% và theo chỉ số IV%

4.2.1.1 Tổ thành loài theo phần trăm số cây (N%)

Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử có chức năng bảo vệ nguồn gen, các hệ sinh thái rừng, các giá trị khoa học về đa dạng sinh học, phòng hộ, cảnh quan, các loài động - thực vật hoang dã hiện đang tồn tại, làm cơ sở quản lý rừng bền vững Đề tài tiến hành xác định tổ thành loài theo tỷ lệ số cây của mỗi loài trong lâm phần để thấy rõ vai trò của các loài trong ưu hợp thực vật về mặt sinh thái và đa dạng sinh học Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng 4.2

Bảng 4.2: Công thức tổ thành của các trạng thái theo N%

+ Trạng thái rừng IIB:

- Tổ thành rừng khá phức tạp, có sự xuất hiện của 34 - 48 loài khác nhau, có 2 - 6 loài tham gia vào công thức tổ thành với N% từ 5,0% (Rè vàng) đến 10,90% (Dẻ đỏ) Đây là những loài có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu và đất đai ở khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử

- Trạng thái này có một số loài cây tham gia vào công thức tổ thành có giá trị kinh tế và khả năng phòng hộ tốt như: Dẻ đỏ, Kháo vàng, Rè đá, và những loài không đáp ứng mục đích kinh doanh gỗ, có tác dụng hỗ trợ như Hoa trứng, Vỏ mương, Bưởi bung,…

+ Trạng thái rừng IIIA 2 :

- Tổ thành loài cây gỗ rất phức tạp, trong tổng số 44 loài, có 4 - 5 loài tham gia vào công thức tổ thành với N% từ 5,0% (Lim xanh, Bứa) đến 11,11% (Dẻ đỏ)

- Trạng thái này có một số loài cây như: Kháo vàng, Tô hợp đỏ, Dẻ đỏ, Côm trâu, có giá trị kinh tế và giá trị phòng hộ tốt

- Bên cạnh đó vẫn còn xuất hiện các loài cây có giá trị kinh tế thấp như Hoa trứng, Mua, Phèn đen, Vì vậy, cần phải có những biện pháp khoanh nuôi, bảo vệ và phát triển những loài cây gỗ quý, hiếm hiện có trong khu vực, tránh tình trạng bị người dân khai thác và sử dụng những loài cây đó Đồng thời, cần cân nhắc trồng thêm các loài cây bản địa, loài cây đặc hữu núi đá (Trai lý, Lim xanh, Giổi, Chò chỉ, …) có giá trị, nhằm nâng cao tính đa dạng sinh học và giá trị sử dụng rừng

+ Trạng thái rừng IIIA 3 :

- Đây là trạng thái có tổ thành tầng cây gỗ rất phức tạp, nhiều tầng thứ

Số lượng loài cây gỗ ở tầng cao tương đối ổn định, cân bằng, biến động từ

27 - 29 loài, trong đó có từ 3 -7 loài tham gia vào công thức tổ thành với N%

từ 5,08% (Quếch) đến 9,09% (Nhung nhựa)

- Trong trạng thái này có các loài Nhung nhựa, Thị rừng, Dẻ đỏ, Côm trâu, Trâm tía có giá trị kinh tế và phòng hộ tốt, tuy nhiên các loài cây có giá trị kinh tế thấp và không tham gia vào công thức tổ thành còn khá nhiều

Tuy vậy, tổ thành tầng cây cao tính theo tỷ lệ số cây mới chỉ phản ánh vai trò sinh thái của các loài cây trong quần xã thực vật rừng, do đó để đánh giá đầy đủ hơn vai trò của các loài cây cả về ý nghĩa trong bảo tồn rừng Do vậy, đề tài đã tiến hành xác định tổ thành theo chỉ số IV%