Nắm được các đặc điểm về cấu trúc đa dạng loài cây, chúng ta có thể xây dựng cấu trúc tối đa, là cơ sở để xây dựng các biện pháp lâm sinh hợp lý “dẫn dắt rừng” theo ý muốn của con người
Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng
Cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Còn trên quan điểm sản lượng: cấu trúc là sự phân bố kích thước của loài và cá thể trên diện tích rừng
Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ, cấu trúc tuổi, cấu trúc mật độ, cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang… nhìn chung, nghiên cứu cấu trúc đã chuyển từ mô tả định tính sang phân tích định lượng dưới dạng mô hình toán học để khái quát hóa các quy luật của tự nhiên; trong đó, các quy luật phân bố, tương quan của một số nhân tố điều tra được quan tâm nghiên cứu
Trên thế giới
1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc tổ thành là sự tham gia của những loài cây trong lâm phần, hay nói cách khác là sự phong phú của các loài cây trong quần thụ thực vật Theo Richards, P.W (1952), trong rừng mưa nhiệt đới có ít nhất 40 loài cây gỗ trên mỗi 1 ha, và cũng có trường hợp còn lên trên 100 loài Tác giả đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại: (i) rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp; và (ii) rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt, rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây
Theo Evans, J (1984), khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục (về sinh thái), tác giả đã xác định có tới 70 - 100 loài cây gỗ trên 1 ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài (dẫn theo tài liệu)
Baur, G.N (1979) khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên sông Amazôn, trên một ô tiêu chuẩn diện tích khoảng 2 ha đã thống kê được 36 họ thực vật và trên mỗi ô tiêu chuẩn diện tích > 4 ha ở phía Bắc New South Wales cũng đã ghi nhận được sự hiện diện của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh
Tóm lại, các nghiên cứu từ trước đến nay của các tác giả đi trước cho thấy, lâm phần rừng tự nhiên nói chung rất đa dạng về thành phần loài thực vật Nhìn chung, có tới hàng trăm loài cây gỗ trong diện tích 1 ha, tuy nhiên lại rất ít loài chiếm hơn 10% tổ thành loài
1.2.1.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 )
Là quy luật sắp xếp tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm phần Hầu hết các tác giả đều sử dụng hàm toán học để mô phỏng cho quy luật phân bố này Có thể điểm qua một số công trình tiêu biểu như sau:
Meyer (1934), sử dụng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục để mô tả phân bố số cây theo cỡ đường kính, về sau gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer, (dẫn theo Hoàng Thị Phương Lan, 2004)
Trong đó: Yi và xi là giá trị số giữa và số cây của cỡ đường kính thứ i, α và β là các tham số
Richard P.W (1968) trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính Ông coi dạng phân bố là một dạng đặc trưng của rừng tự nhiên
Rollet (1985) đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính Roollet (1971) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995), đã mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa bằng các phẫu đồ, biểu diễn các mối tương quan giữa đường kính ngang ngực và chiều cao vút ngọn tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực bằng các năm hồi quy
Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố Bally (1973) sử dụng hàm Weibull Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba Prodan.M và Patatscase (1964), Bill và Kem K.A (1964) đã tiếp nhận phân bố này bằng phương trình logarit chính thái (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995)
Như vậy, từ việc nghiên cứu về tầng thứ, hầu hết các nhà nghiên cứu, các tác giả đều đưa ra những nhận xét mang tính định tính, chưa thực sự phản ánh được sự phức tạp về cấu trúc của rừng tự nhiên nhiệt đới
1.2.1.3 Tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (H VN - D 1.3)
Qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ đường kính cho trước luôn tăng theo tuổi Trong mỗi cỡ kính xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ Hvn/D1.3 tăng theo tuổi từ đó đường cong chiều cao quan hệ giữa H và D có thể thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên
Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao,
1995) [ nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi
Naslund.M (1929); Assmann.E (1936); Hohennadl W (1936); Prodan.M (1944); Krenn K (1946); Meyer H.A (1952) [12]…đã đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả tương quan H/D:
Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây có thể sử dụng nhiều dạng phương trình khác nhau, tùy theo từng đối tượng cụ thể mà lựa chọn phương trình cho thích hợp
Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biodiversity) xuất hiện đầu tiên trong bài viết của Lovejoy (1980), Norse và McManus (1980), lúc này đa dạng sinh học được hiểu tổng số các loài sinh vật đang tồn tại Sau đó, thuật ngữ này còn tiếp tục được nhắc đến và bàn luận nhiều trên các diễn đàn khoa học, như trong công trình của Wilson (1982), chương trình môi trường của Liên Hợp Quốc (1987),…cho tói khi Hội nghị thượng đỉnh thế giới về môi trường và phát triển bền vững ở Rio De Janero Brazin diễn ra thì khái niệm hoàn chỉnh về đa dạng sinh học mới được đưa ra
Theo khái niệm này, đa dạng sinh học được hiểu là “Sự phong phú của mọi cơthế sống có từ tất cả các nguồn trong các hệ sinh thái trên cạn, dưới nước, ở biển và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên Đa dạng sinh học bao gồm 3 cấp độ:
+ Đa dạng di truyền (Genetic diversity): là sự phong phú những biến dị trong cấu trúc di truyền của các cá thể bên trong loài hoặc giữa các loài, những biến dị di truyền bên trong hoặc giữa các quần thể
Ở Việt Nam
1.3.1 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
Loestchau (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 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 -
Thái Văn Trừng (1978) đứng 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, Thái Văn Trừng đưa ra 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) 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), Trần Cẩm Tú (1998), Nguyễn Thành Mến (2005) 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)
1.3.2 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.3.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc tổ thành
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội cho thấy số loài ghi được là 79 loài trong đó trạng thái rừng IIIA1 có số lượng loài là 55 loài, trạng thái rừng IIB có số lượng loài là 40 loài Hầu hết các cây tham gia vào công thức tổ thành cả 2 trạng thái trên chủ yếu là cây gỗ tạp và loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh
Nguyễn Tuấn Bình (2014) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh thuộc rừng kín thường xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy rừng thứ sinh có 6 loài cây gỗ ưu thế và đồng ưu thế đó là Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu,Trường, Cầy và Bằng lăng ổi Mật độ trung bình của quần thụ là 737 cây/ha trong đó 6 loài cây ưu thế và đồng ưu thế đóng góp 294 cây/ha còn lại
Nguyễn Thị Thu Hiền, Trần Thị Thu Hà (2014) khi nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Vườn quốc gia Vũ Quang –Hà Tĩnh cho thấy tổng giá trị về chỉ số quan trọng (IV%) của tổ hợp loài ưu thế ở 6 ô tiêu chuẩn định vị có biến động rất lớn từ 11,9% đến 48,4% Chỉ số IV% của các loài ưu thế chưa cao
Võ Đại Hải (2014) khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy tổ thành rừng tự nhiên trạng thái IIA tại khu vực nghiên cứu khá đa dạng với nhiều loài cây khác nhau, dao động từ 28 đến 45 loài, trong đó chỉ có từ 4 – 7 loài tham gia vào công thức tổ thành; loài Dóc nước là loài ưu thế chính của tầng cây cao
1.3.2.2 Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D 1.3 )
Tác giả Đồng Sĩ Hiền (1974) đã chọn hàm Pearson với 7 họ đường cong khác nhau để biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng tự nhiên
Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) sử dụng hàm Meyer và hàm phân bố khoảng cách biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh
Nguyễn Văn Trương (1983) sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu mô phỏng quy luật cấu trúc đường kính thân cây rừng cho đối tượng rừng hỗn giao khác tuổi
Phạm Ngọc Giao (1995) khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thiết ứng của hàm Weibull và xây dựng mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thông đuôi ngựa
Lê Sáu (1996) đã dùng phân bố Weibull để mô phỏng cho hầu hết các phân bố thực nghiệm như phân bố N/D1.3 ở các ô tiêu chuẩn cho kết quả tố Nguyễn Văn Hồng (2010) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hương Sơn, Hà Tĩnh đưa ra kết luận Hàm Weibull mô phỏng tốt quy luật phân bố N/D
Lê Hồng Việt (2012) khi nghiên cứu về cấu trúc của ba trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy: phân bố số cây theo đường kính N/D của cả ba trạng thái rừng đều có dạng phân bố giảm và có thể biểu diễn bằng mô hình N = a*exp(-b*D) + k
Võ Đại Hải (2014) khi nghiên cứu về cấu trúc của trạng thái rừng IIA tại khu vực rừng phòng hộ Yên Lập, tỉnh Quảng Ninh cho thấy: quy luật phân bố số cây theo đường kính có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách
Phạm Quý Vân (2018), khi nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc cho trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cho thấy: có thể dùng phân bố Weibull để mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D1.3
Nhìn chung, khi xây dựng mô hình cấu trúc N/D1.3, với rừng trồng thuần loài đều tuổi, các tác giả thường sử dụng hàm Weibull còn với rừng tự nhiên hỗn giao
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1 Mục tiêu tổng quát Đề tài nghiên cứu nhằm xác định được một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh và đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
- Xác định được một số đặc điểm cấu trúc lâm phần cho một số trạng thái rừng ở huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
- Xác định được một số chỉ số đa dạng loài cây của một số trạng thái rừng ở huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
- Xác định được một số đặc điểm tái sinh rừng
- Đề xuất được một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quả lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng theo hướng bền vững tại khu vực nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi, giới hạn nghiên cứu
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu Đề tài nghiên cứu tập trung cho một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây cho ba trạng thái rừng của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
- Về không gian: Huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang
2.2.3 Giới hạn Đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và nghiên cứu mức độ đa dạng loài cho tầng cây cao và cây tái sinh cho một số trạng thái rừng.
Nội dung nghiên cứu
Căn cứ vào đặc điểm của đối tượng nghiên cứu, mục tiêu, phạm vi và giới hạn của đề tài, nội dung nghiên cứu được xác định:
2.3.1 Một số nhân tố điều tra lâm phần
2.3.2 Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần
- Tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây (N%)
- Tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng (IV%)
2.3.2.2 Quy luật kết cấu lâm phần
- Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1.3)
- Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (HVN – D1.3)
- Mức độ phong phú loài
2.3.4 Đặc điểm tái sinh rừng
- Tổ thành cây tái sinh theo phần trăm số cây (N%)
- Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh triển vọng
- Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
- Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất
2.3.5 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận
Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt đới của Thái Văn Trừng (1978): Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một cách trung thành nhất, mà lại tổng hợp được các điều kiện của hoàn cảnh tự nhiên, đã thông qua sinh vật để hình thành nên những quần thể thực vật Quá trình hình thành, sinh trưởng và phát triển của hệ sinh thái rừng diễn ra lâu dài và liên tục, không thể theo dõi thường xuyên được Do vậy vận dụng phương pháp dãy phát triển tự nhiên, lấy không gian thay thế thời gian để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Đề tài vận dụng phương pháp tổng hợp: kết hợp nghiên cứu những cái mới, kế thừa kết quả đã có và tổng kết thực tiễn sản xuất tại địa phương để đề xuất kỹ thuật có hiệu quả và có tính khả thi
Kế thừa những tư liệu về điều kiện tự nhiên: địa hình, khí hậu, thủy văn, đất đai, tài nguyên rừng; điều kiện kinh tế xã hội: dân số, lao động, thành phần dân tộc
Trên cở sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, tôi tiến hành xác định tuyến điều tra, khảo sát sơ bộ khu vực nghiêncứu, lập ô tiêu chuẩn (OTC)
Trên mỗi trạng thái rừng lập 02 OTC, diện tích mỗi ô là 2000 m 2 (25m x 40m)
Trong mỗi OTC tiến hành điều tra, thu thập số liệu như sau:
- Đánh dấu và đếm toàn bộ số cây có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên trong OTC
- Xác định thành phần loài, tên loài (những loài không biết tên hoặc không rõ thì ký hiệu là sp)
- Đo đường kính D1.3 của tất cả các cây có đường kính ≥ 6cm bằng thước kẹp kính
- Đo chiều cao vút ngọn cho 25 cây được chọn ngẫu nhiên, chiều cao được đo bằng thước đo cao Blumeleiss
- Đo đường kính tán bằng thước dây
- Kết quả điều tra được ghi vào biểu 2.1:
Biểu 2.1: ĐIỀU TRA CÂY GỖ
OTC số: Hướng dốc: Độ che phủ:
Vị trí: Độ dốc: Ngày tra: Địa danh: Độ tàn che: Người điều tra: Độ cao: Tọa độ địa lý: Trạng thái rừng:
STT Tên loài D1.3 Hvn Dt
* Điều tra cây tái sinh
- Cây tái sinh là những cây gỗ còn non, có D1.3 < 6cm
- Trong mỗi ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bảng (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa), mỗi ô dạng bảng có diện tích là 25m² (5m x 5m) Trong mỗi ô dạng bảng điều tra các chỉ tiêu sau:
+ Xác định thành phần loài, tên loài cây tái sinh
+ Đo chiều cao cây tái sinh và chia theo ba cấp chiều cao < 1m, 1 – 3 m,
Kết quả điều tra được ghi vào biểu 02:
Biểu 02: ĐIỀU TRA CÂY TÁI SINH
STT Tên loài Cấp chiều cao
- Điều tra cây bụi thảm tươi
- Cây bụi là những cây không có tán chính rõ rệt, phân cành thấp, chiều cao thông thường không vượt quá 8m
- Thảm tươi gồm những loại che phủ lên bề mặt đất như cỏ, dương xỉ, Điều tra cây bụi thảm tươi được tiến hành trong các ô dạng bảng cùng với điều tra cây tái sinh Điều tra cây bụi, thảm tươi về các chỉ tiêu: Loài cây, chiều cao trung bình, tình hình sinh trưởng, độ che phủ
2.4.4.1 Một số nhân tố điều tra lâm phần và phân loại trạng thái rừng
Các nhân tố điều tra lâm phần bao gồm mật độ (N), đường kính bình quân ( D 1.3), chiều cao bình quân 𝐻̅ 𝑉𝑁 ) tổng tiết diện ngang (G), và trữ lượng (M)
Giá trị trữ lượng thực tế được tính thông qua thể tích của từng cây trong mỗi ODD theo công thức của GS.TS Vũ Tiến Hinh (2012) như sau:
Sử dụng hệ thống phân loại rừng theo trạng thái của Loetschau (1960), sau đó được Viện Điều tra, Quy hoạch rừng bổ sung phát triển thành bảng phân loại các trạng thái rừng được quy định tạm thời thành văn bản pháp quy tại Quy phạm thiết kế kinh doanh rừng (QPN6-84) [33]
Kiểu II A : Rừng phục hồi sau nương rẫy, đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa sáng, mọc nhanh, đều tuổi, một tầng Đất trảng cây bụi có nhiều cây gỗ tái sinh tự nhiên, mật độ cây gỗ tái sinh > 1000 cây/ha với độ tàn che
Kiểu II B : Rừng phục hồi sau khai thác kiệt, phần lớn kiểu này bao gồm những quần thụ non với những loài cây tương đối ưa sáng, thành phần loài phức tạp đều tuổi, độ ưu thế không rõ ràng Vượt lên khỏi tán rừng kiểu này có thể còn sót lại một số cây của quần thụ cũ nhưng trữ lượng không đáng kể Chỉ được xếp vào kiểu này những quần thụ mà đường kính phổ biến không vượt quá 20 cm Rừng non phục hồi trên trảng cây bụi, mật độ cây gỗ > 1000 cây/ha, với đường kính > 10 cm
Kiểu III A : Được đặc trưng bởi những quần thụ đã bị khai thác nhiều, khả năng khai thác hiện tại bị hạn chế Cấu trúc ổn định của rừng bị phá vỡ hoàn toàn hoặc thay thế cơ bản Kiểu này được chia ra các kiểu phụ:
- Kiểu phụ III A1 : Rừng đã bị khai thác kiệt quệ, tán rừng bị phá vỡ từng mảng lớn Tầng trên có thể còn sót lại một số cây cao nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn
- Kiểu phụ III A2 : Rừng đã bị khai thác quá mức nhưng đã có thời gian phục hồi tốt Đặc trưng cho kiểu này là đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế sinh thái với lớp cây đại bộ phận có đường kính 20 - 30 cm Rừng có hai tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây của tầng giữa trước đây, rải rác còn một số cây to khỏe vượt tán của tầng rừng cũ để lại
- Kiểu phụ III A3 : Rừng đã bị khai thác vừa phải hoặc phát triển từ III A2 lên Quần thụ tương đối khép kín với 2 hoặc nhiều tầng Đặc trưng của kiểu này khác với III A2 ở chỗ số lượng cây nhiều hơn và đã có một số cây có đường kính lớn (trên 35 cm) có thể khai thác sử dụng gỗ lớn
Kiểu III B : Rừng tự nhiên bị tác động ở mức trung bình, còn có kết cấu
3 tầng cây, với trữ lượng gỗ: 250 – 350 m 3 /ha
Kiểu III C : Rừng tự nhiên bị tác động ít, rừng có cấu trúc 3 tầng cây, các dấu vết rừng bị tàn phá không còn thể hiện rõ, có trữ lượng gỗ: 350 - 450 m 3 /ha
2.4.4.2 Xác định công thức tổ thành tầng cây cao
- Xác định công thức tổ thành theo phần trăm số cây số cây (N%):
Bước 1: Tập hợp số liệu tầng cây cao ở tất cả các ô tiêu chuẩn theo loài trong từng trạng thái và số cá thể mỗi loài
Bước 2: Xác định tổng số loài cây và tổng số cá thể trong các ô tiêu chuẩn của từng trạng thái
Bước 3: Tính tổng số các thể trung bình của 1 loài theo công thức
X là số lượng cá thể trung bình của mỗi loài i n là tổng số cá thể của các loài i m là tổng số loài
Bước 4: Xác định số loài, tên loài tham gia vào công thức tổ thành Những loài nào có số cây ≥ X thì tham gia vào công thức tổ thành Bước 5: Xác định hệ số tổ thành của từng loài theo công thức :
Ni% là phần trăm số cây của loài i
Xi là số lượng cá thể của tất cả các loài n là tổng số cá thể của tất cả các loài
Bước 6: Viết công thức tổ thành
Loài nào có N% > 5% thì ghi vào công thức tổ thành Loài nào có Ni% lớn viết trước, nhỏ viết sau
- Xác định công thức tổ thànℎ theo chỉ số tầm quan trọng IV% (Important Value)
IV% là chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã
N% là mật độ tương đối ( 𝑁% = 𝑁𝑖
𝑁) G% là tiết diện ngang thân cây tương đối (𝐺% = 𝐺𝑖 𝐺 )
Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i
Dựa vào kết quả IV% ta có:
Nếu loài có IV% ≤ 5% thì loài đó có ý nghĩa sinh thái trong quần xã Nếu nhóm có dưới 10 loài có ∑IV% ≥ 40% sẽ là nhóm loài ưu thế và được sử dụng nhóm loài đó đặt tên quần xã
2.4.4.3 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
Trong nghiên cứu này, quy luật kết cấu lâm phần là quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính N/D Quy luật này được mô phỏng dưới dạng phân bố thực nghiệm
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu
Huyện Lâm Bình nằm ở phía bắc của tỉnh Tuyên Quang, có diện tích tự nhiên 78.152,17 ha Dân số năm 2013 là 31.468 người Phía đông giáp huyện
Nà Hang (Tuyên Quang); phía đông bắc giáp huyện Bắc Mê ( Hà Giang) phía tây và tây bắc giáp huyện Vị Xuyên và huyện Bắc Quang (Hà Giang); phía nam giáp huyện Chiêm Hóa (Tuyên Quang), huyện Lâm Bình cách TP Hà Nội khoảng 280km; cách thành phố Tuyên Quang khoảng 120km; cách cao nguyên đá Hà Giang khoảng 150km; cách hồ Ba Bể, huyện Pắc Nặm, tỉnh Bắc Kạn khoảng 130km và cách hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên 180km
Lâm Bình có địa hình hiểm trở, có nhiều núi đá vôi, thấp dần từ Bắc xuống Nam; bị chia cắt lớn, nhiều vùng gần như biệt lập, sự gắn kết giữa các vùng dân cư, các điểm kinh tế - xã hội hạn chế Nằm trong vòng cung sống Gâm, Lâm Bình có nhiều dãy núi lớn Núi đất và núi đá xen kẽ lẫn nhau, tạo thành nhiều thung lũng lớn, nhỏ Huyện có nhiều đỉnh núi cao trên 1.000m, tập trung chủ yếu ở các xã Lăng Can, Xuân Lập, Phúc Yên, dãy núi có đỉnh cao nhất là núi Phia Chóong( thuộc địa phận xã Bình An, cao 1.229m) Đây cũng là nơi có địa hình hiểm trở, bị chia cắt mạnh, giao thông khó khăn, độ che phủ của rừng còn khá lớn, đó cũng là vùng giàu tài nguyên nhất của huyện
3.1.3 Địa chất và thổ nhưỡng
Tổng diện tích đất tự nhiên của huyện là 78.495,51 ha; trong đó: Đất nông nghiệp: 71.214,65 ha, chiếm 90,72%, trong đó đất lâm nghiệp: 68.969,78 ha, chiếm 87,86%; đất sản xuất nông nghiệp 2.180,47 ha, chiếm 2,78%; Các loại đất khác: 7.280,86 ha, chiếm 9,28% Diện tích đất nông nghiệp của huyện không lớn, thích hợp với việc phát triển chăn nuôi đại gia súc Đất đai, khí hậu một vài nơi cho phép trồng các loại cây ăn quả ôn đới và phát triển nghề rừng
Do ảnh hưởng của địa hình, khí hậu của Lâm Bình phụ thuộc vào độ cao và đặc điểm của núi Vùng cao trên 800m mang sắc thái khí hậu á nhiệt đới, nhiệt độ cao nhất trong năm khoảng trên 30 0 Vùng thấp dưới 800m mang sắc thái khía hậu á nhiệt đới, nóng, ẩm Khí hậu trong năm chia làm 4 mùa rõ rệt, nhiệt độ trung bình trong năm là 22 0 Độ ẩm không khí khoảng 85%, lượng mưa trung bình 1.800mm
Nằm sâu trong nội địa, được che chắn bởi nhiều dãy núi cao, Lâm Bình thường hay có gió xoay, gió lốc thất thường, không theo chu kỳ Mùa lạnh nhiều sương, đầu mùa hè hay có mưa đá, mùa mưa thường có các trận lũ ngắn đôt ngột
Sông, suối có tốc độ dòng chảy lớn, nhiều thác ghềnh, thường lũ trong mùa mưa; tuy nhiên có gây một số khó khăn trong phát triển KT-XK, song cũng có những tiền năng kinh tế Đặc biệt, huyện có diện tích mặt nước lòng hồ thủy điện Tuyên Quang trên 3.500ha, ngoài cung cấp nước phục vụ đời sống, sản xuất, sông suối còn có nguồn thủy hải sản khá phong phú với nhiều loại cá ngon và thuận lợi trong phát triển du lịch, là đường giao thông quang trọng giữa các vùng, đồng thời có thể phát triển thủy điện nhỏ và các công trình thủy điện lớn Nhiều thác nước tạo nên những thắng cảnh hấp dẫn
3.1.6 Tài nguyên rừng, đất rừng và các hoạt động về nông lâm nghiệp
Rừng Lâm Bình có nhiều loại gỗ, dược thảo và muông thú quý hiếm; đó là thế mạnh kinh tế cơ bản của huyện Nằm ở thượng nguồn sông Gâm, rừng có tác dụng rất lớn trong việc bảo vệ nguồn nước, hạn chế tác dụng của lũ lụt đối với vùng hạ lưu
Diện tích đất sản xuất nông nghiệp 2.180,47 ha, các cánh đồng phần lớn nhỏ, hẹp, phân tán dọc các triền đồi, một số cánh đồng rộng nằm ở các xã: Thượng Lâm, Thổ Bình…Diện tích đất sản xuất nông nghiệp của huyện tuy không lớn song mầu mỡ, thích hợp với việc phát triển cây lương thực, cây công nghiệp, phát triển chăn nuôi gia súc, trồng các loại cây ăn quả ôn đới
Toàn huyện có 68.969,78 ha đất lâm nghiệp Rừng có nhiều loại gỗ, thảo dược và muông thú quý hiếm
Song song và khái thác, huyện thực hiện việc trồng, khoanh nuôi, tái sinh rừng, tập trung vào các loại cây chủ yếu: Quế, lát, mỡ, keo…Sau khi thực hiện giao đất, giao rừng, toàn huyện có 68,985 ha rừng Độ che phủ rừng đạt trên 70%
3.1.6.3 Nông lâm nghiệp thủy sản Điều kiện tự nhiên của huyện thuận lợi cho việc phát triển các loại cây công nghiệp như: Bông, chè Shan, lạc Điều kiện tự nhiên của huyện thuận lợi cho việc phát triển các loại cây công nghiệp như: Bông, chè Shan, lạc Chăn nuôi đại gia súc như: Trâu, bò, ngựa, dê Các loại cá có giá trị kinh tế cao như: Dầm xanh, Anh vũ, cá lăng, cá Chiên; nuôi cá Tầm trên khu vực lòng hồ thủy điện Tuyên Quang Độ che phủ rừng đạt trên 70%, có nhiều loài cây quý hiếm như: Đinh hương, nghiến, trai, sến Đàn trâu có 8.312 con, đàn bò 1.345 con, đàn lợn có 23.476 con Thực hiện Dự án ương nuôi cá giống thả hồ chứa nước thủy điện Tuyên Quang Đang triển khai những vật nuôi mới như: Cá tấm, cá lăng, cá rô phi đơn tính, phát triển 56 lồng cá trên hồ thủy điện, tổng sản lượng nuôi trồng, khai thác thủy sản năm 2013 đạt 331 tấn.
Tình hình xã hội khu vực nghiên cứu
3.2.1 Dân số Đến 2019, huyện có 6.990 hộ, với 31.468 nhân khẩu Trong đó, nam 15.855 người; nữ 15.613 người Dân số nông thôn: 31.468 người
Cư dân sinh sống trên địa bàn huyện gồm 14 dân tộc, trong đó: Tày 19.354 người, Dao 8.438 người, Kinh 1.016 người, H Mông 2.135 người, Pà Thẻn 419 người còn lại là các dân tộc khác
3.2.2 Lao động và tập quán
Các dân tộc sinh sống trên địa bàn huyện cơ bản còn giữ nguyên vẹn được những nét văn hóa truyền thống, đa dạng, đậm đà bản sắc của mỗi dân tộc, như: tiếng nói, phong tục cưới, hỏi, ma chay; kiến trúc nhà ở (nhà sàn của người Tày, nhà đất của người Dao, Pà Thẻn, nhà trình tường của người Mông…); trang phục, lễ hội (Lễ hội Lồng Tông, xuống đồng của người Tày, lễ cấp sắc của người Dao, lễ hội Nhảy lửa của người Pà Thẻn); các làn điệu dân ca: hát Then, hát Páo dung, hát cọi, múa khèn,…Đây là điều kiện thuận lợi để phát triển du lịch cộng đồng
Năm học 2013-2014 : Toàn huyện có 26 trường học, trong đó,Mầm non:
8 trường, THCS: 8 trường, THPT: 2 trường
Số lớp học của từng cấp học: Mầm non: 120 nhóm lớp với 2.280 học sinh, Tiểu học 178 lớp với 2.548 học sinh, Trung học cơ sở 62 lớp với 1.790 học sinh, THPT: 21 lớp, với 837 học sinh
Giáo viên: Mầm non: 199 (cán bộ quản lý: 21, giáo viên: 170, nhân viên: 8); Tiểu học: 251 (cán bộ quản lý: 22, giáo viên: 220, nhân viên: 9); THCS:
155 (cán bộ quản lý: 16, giáo viên: 128, nhân viên: 11); THPT: 53 (cán bộ quản lý: 4, giáo viên: 47, nhân viên: 2)
Năm 2014, huyện có 1 bệnh viện đa khoa, với 50 giường bệnh và 8 trạm y tế xã với 40 giường bệnh
Huyện có 12 bác sỹ; 52 Y sĩ ; 23 điều dưỡng, nữ hộ sinh; 5 dược sỹ
Huyện có 2 Bưu cục cấp III:
- Bưu cục Lăng Can phụ trách quản lý mạng bưu chính trên toàn huyện
Với 5 điểm bưu điện văn hoá xã gồm: Khuôn Hà, Xuân Lập, Bình An, Thổ Bình, Hồng Quang Đường thư vận chuyển đi Tỉnh lỵ mỗi ngày 1 chuyến Duy trì phát công văn, thư báo đến 100% các xã, các cơ quan, đơn vị trong huyện hàng ngày
Huyện có 1 Đài truyền thanh - Truyền hình, 1 trạm thu phát sóng truyền hình ở xã Thượng Lâm Đã lắp đặt và đưa vào sử dụng các trạm truyền thanh không dây ở 8/8 xã
3.2.4 Tình hình giao thông và cơ sở hạ tầng
Từ tỉnh lỵ Tuyên Quang đến trung tâm huyện đi theo hai tuyến:
- Tuyến 1: Dài 150 km, từ tỉnh lỵ Tuyên Quang đi theo Quốc Lộ 2A (Tuyên Quang – Hà Giang) đến km 31 rẽ phải theo đường tỉnh 190 qua thị trấn Vĩnh Lộc( Huyện Chiêm Hóa) đến huyện Na Hang; đi tiếp 40km đường Na Hang-Lăng Can Tuyến 2: Dài 123 km, từ tỉnh lỵ Tuyên Quang đi theo Quốc lộ 2A (Tuyên Quang - Hà Giang) đến km 31 rẽ phải theo đường tỉnh 190 qua thị trấn Vĩnh Lộc (huyện Chiêm Hoá) theo đường tỉnh 188, đi tiếp 55km đường Chiêm Hóa- Lăng Can Giao thông đường bộ: Quốc Lộ 279; Đường tỉnh 185; Đường tỉnh 188; Thượng Lâm đến Bến Thủy (ĐH 01); Thượng Lâm - Phúc Yên (ĐH 02); Nà Nghè – Thượng Minh, xã Hồng Quang (ĐH 03).
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Phân chia trạng thái rừng
Từ số liệu thu thập được ở 6 ô tiêu chuẩn (OTC), tiến hành tính toán xác định các đại lượng về mật độ N (cây/ha), đường kính bình quân ( D 1.3), chiều cao bình quân ( H VN), tổng tiết diện ngang (∑G/ha), và trữ lượng (M/ha)
Kết quả tính toán một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần được tổng hợp tại bảng 4.1 sau:
Bảng 4.1 Kết quả thống kê một số chỉ tiêu về một số nhân tố điều tra lâm phần
Mật độ cây trên các OTC dao động từ 545 cây/ha cây đến 1.090 cây/ha Đường kính trung bình dao động từ 13,4 cm đến 15,2cm, chiều cao trung bình nằm trong khoảng từ 13,2m đến 17,8m, tổng tiết diện ngang lâm phần từ 12,4 m 2 /ha đến 26,8 m 2 /ha và trữ lượng của 3 trạng thái rừng biến động từ 119,6 m 3 /ha đến 281,2 m 3 /ha Theo Thông tư số 33/2018/TT-BNNPTNT thì các OTC thuộc 3 đối tượng là rừng trung bình (trạng thái IIIA2) và rừng giàu (trạng thái IIIA3 và trạng thái IIIB)
Trạng thái này rừng đã bị khai thác quá mức nhưng đã có thời gian phục hồi tốt Đặc trưng cho kiểu này là đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế sinh thái Rừng có hai tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục được hình thành chủ yếu từ những cây của tầng giữa trước đây, rải rác còn một số cây to khỏe vượt tán của tầng rừng cũ để lại Trạng thái IIIA2 với những loài cây tiên phong ưa sáng có giá trinh kinh tế đang chiếm tỷ lệ lớn, bên cạnh đó các loài chịu bóng cũng bắt đầu phát triển tham gia vào nhóm cây gỗ nhưng thường tầng dưới so với những cây tiên phong (ở trạng thái này ít nhất có 2 tầng tán trở lên)
Trạng thái này có tổng số 1.150 cây/02 OTC và số cây trên từng ô tiêu chuẩn là OTC1 có 610 cây, OTC 2 có 545 cây, ở đây không sự chênh lệch nhiều về số lượng cây giữa 02 OTC Đường kính bình quân dao động trong các ô tiêu chuẩn ở đây từ 13,4 cm đến 14,9 cm, chiều cao bình quân từ 15,0 m đến 16,8 m, tổng tiết diện ngang từ 12,4 m 2 /ha đến 12,9 m 2 /ha Tổng trữ lượng của mỗi OTC từ 119,6 m 3 /ha đến 146,7 m 3 /ha
Trạng thái này có tổng số 1.805 cây/02 OTC và số cây trên từng ô tiêu chuẩn là OTC 1 có 1.060 cây, OTC 2 có 745cây, ở đây có sự chênh lệch nhiều về số lượng cây giữa 2 OTC Đường kính bình quân dao động trong các ô tiêu chuẩn ở đây từ 14,4 cm đến 15,2 cm, chiều cao bình quân từ 13,2 m đến 14,3 m, tổng tiết diện ngang từ 19,7 m 2 /ha đến 20,7 m 2 /ha Tổng trữ lượng OTC từ 202,1 m 3 /ha đến 247,4 m 3 /ha
* Kểu phụ III B Đặc trưng của kiểu này khác với IIIA2 ở chỗ số lượng cây nhiều hơn và đã có một số cây có đường kính lớn (trên 35 cm) có thể khai thác sử dụng gỗ lớn Trạng thái IIIB đã có thời gian phục hồi, quần thụ tương đối khép kín, các loài cây tiên phong ưa sáng ít có giá trị kinh tế và ý nghĩa sinh thái giảm nhiều so với trạng thái IIIA2 Trạng thái IIIB xuất hiện các loài cây bản địa cả chịu bóng, cả ưa sáng (Trâm, Chânchim, Gội, …) và vẫn còn một số loài cây tiên phong ưa sáng (như Hoắcquang, Dẻ, Ràng rang, …).
Trạng thái này có tổng số 2.140 cây/02 OTC và số cây trên từng ô tiêu chuẩn là OTC 1 có 1.050 cây/ha, OTC 2 có 1.090 cây/ha, ở đây không có sự chênh lệch nhiều về số lượng cây giữa các OTC Đường kính bình quân dao động trong các ô tiêu chuẩn ở đây từ 13,9 cm đến 14,6 cm, chiều cao bình quân từ 15,6 m đến 17,8 m, tổng tiết diện ngang từ 25,4 m 2 /ha đến 26,8 m 2 /ha Tổng trữ lượng của mỗi OTC biến động từ 266,3 m 3 /ha đến 281,2 m 3 /ha.
Cấu trúc tổ thành tầng cây cao
4.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây N%
Chỉ tiêu biểu thị mức độ tham gia của từng loài cây trong lâm phần được gọi là hệ số tổ thành Tập hợp hệ số tổ thành của các loài cây tương ứng gọi là công thức tổ thành Về bản chất, công thức tổ thành có ý nghĩa sinh học sâu sắc, phản ánh mối quan hệ qua lại giữa các loài cây trong một quần xã thực vật và mối quan hệ giữa quần xã thực vật với điều kiện ngoại cảnh Trong phạm vi luận văn này, để xác định tổ thành cho các trạng thái rừng đề tài sử dụng hệ số tổ thành theo phần trăm số cây Ni% và hệ số tổ thành theo chỉ số quan trọng IV%
Từ số liệu tôi tiến hành viết công thức tổ thành theo loài cây Cấu trúc tổ thành tầng cây cao được tổng hợp tại bảng sau:
Bảng 4.2 Công thức tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây N%
Trạng thái OTC Số loài Mật độ
( cây/ha) Công thức tổ thành
Ghi chú: Các chữ viết tắt biểu thị tên các loài cây trong bảng 4.2 được hiểu là:
Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu
Màng tang Mt Lim Xẹt Lx Ràng ràng Rr
Sp2 Chay Ch Trâm Trm Muồng đỏ Mđ Bứa B
Dẻ De Bồ đề Bđ
Loài khác Lk Trám Tr
Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu
Gội Go Hu đay Hđ Sp1 Sp1
Sp2 Sp2 Trường kẹn Tk
Kết quả tại bảng 4.2 cho thấy:
* Đối với trạng thái rừng III A2 :
Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ 28 đến 32 loài, tuy nhiên số loài tham gia vào công thức tổ thành chỉ có từ 2 đến 6 loài Mật độ của toàn lâm phần rừng từ 545 cây/ha đến 610 cây/ha, trung bình là 578 cây/ha
Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là: Màng tang, Sp2, Muồng đỏ, Dẻ, Lim xẹt, Chay Ở trạng thái này này đã có mặt một số loài cây có giá trị kinh tế như Trâm, Kháo, Dẻ, Gội, Chò, Xoan mộc, … Tuy nhiên, chỉ có loài Dẻ tham gia vào công thức tổ thành, còn các loài như Kháo, Trâm, Gội, Chò, Xoan mộc, … chiếm tỷ lệ nhỏ và không tham gia vào công thức tổ thành Vai trò ưu thế thuộc về các loài như Màng tang, Sp2, Muồng đỏ, Dẻ, Lim xẹt, Chay Ở kiểu rừng này có 1 loài xuất hiện trong công thức tổ thành ở cả 2 OTC là Dẻ, loài chỉ xuất hiện trong công thức tổ thành ở 1 OTC là: Màng tang, Muồng đỏ, Lim Xẹt, Chay, Sp3
Như vậy, trạng thái và tổ thành rừng ở đây phản ánh đặc tính sinh thái của rừng tự nhiên nhiệt đới, đó là số lượng loài cây đa dạng và phong phú Đó là kết quả của trạng thái rừng tự nhiên IIIA2, rừng đã bị khai thác kiệt quệ, tán rừng bị phá vỡ từng mảng lớn Tầng trên có thể còn sót lại một số cây cao to nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn Tổ thành loài cây cũng như các loài đặc trưng cho trạng thái này không rõ ràng Tầng cao chủ yếu là những loài có giá trị kinh tế thấp, với các loài từ nhóm gỗ 6 - 8 cần được áp dụng các biện pháp kỹ thuật để nâng cao giá trị trên một đơn vị diện tích đáp ứng cho từng mục đích kinh doanh
* Đối với trạng thái rừng III A3 :
Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ 21 đến 31 loài, số loài tham gia vào công thức tổ thành là 6 đến 8 loài Mật độ của toàn lâm phần rừng từ 757 cây/ha đến 1.060 cây/ha, trung bình là 903 cây/ha
Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là Dẻ, Ràng Ràng, Trâm, Bứa, Bồ đề, Lim Xẹt Ở trạng thái này này đã có mặt một số loài cây có giá trị kinh tế như Trâm, Dẻ, Gội, Chò, Giổi, Thị rừng, Săng, … Tuy nhiên, chỉ có loài Trâm, Dẻ, tham gia vào công thức tổ thành, các loài cây khác như Gội, Chò, Thị rừng, Săng, … chiếm tỷ lệ nhỏ và không tham gia vào công thức tổ thành Vai trò ưu thế thuộc về các loài như Dẻ, Ràng Ràng, Trâm, Bứa, Bồ đề, Lim Xẹt Ở kiểu rừng này có 4 loài xuất hiện trong công thức tổ thành ở cả 2 OTC là Dẻ, Ràng ràng, Trâm, Bồ đề; có 2 loài chỉ xuất hiện trong công thức tổ thành ở 1 OTC là: Trám, Bứa
Tổ thành trạng thái này chủ yếu là những các loài cây ưa sáng mọc nhanh giá trị kinh tế thấp điển hình các loài: Dẻ, Trâm, và đã xuất hiện một số loài cây chịu bóng như: Côm, Gội, Re, Những loài đặc trưng của trạng thái này như Dẻ, Trâm hầu hết có mặt trong các OTC nghiên cứu
* Đối với trạng thái rừng III B :
Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ 34 đến 52 loài, và số loài tham gia vào công thức tổ thành cũng chỉ có 7 loài Mật độ của toàn lâm phần rừng từ 1.050 cây/ha đến 1.090 cây/ha, trung bình là 1.070 cây/ha
Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là: Dẻ, Ràng ràng, Bứa, Sp2, Trâm, Gội, Sp3, Sp1, Hu đay, Trám, Trường Kẹn Ở trạng thái này này đã có mặt một số loài cây có giá trị kinh tế như Trâm, Dẻ, Chò đen, Giổi, Gội, Dẻ,
… Tuy nhiên, chỉ có loài Trâm, Dẻ, Gội, tham gia vào công thức tổ thành, các loài cây như Chò đen, Kháo, Giổi, Thị rừng, Săng đen, Săng máu, … chiếm tỷ lệ nhỏ và không tham gia vào công thức tổ thành Vai trò ưu thế thuộc về các loài như Dẻ, Ràng ràng, Bứa, Sp2, Trâm, Gội, Sp3, Sp1, Hu đay, Trám, Trường Kẹn Ở kiểu rừng này có 1 loài xuất hiện trong công thức tổ thành ở cả 2 OTC là Sp2; có 9 loài chỉ xuất hiện trong công thức tổ thành ở 1 OTC là: Dẻ, Ràng ràng, Bứa, Trâm, Gội, Sp3 ,Sp1, Hu đay, Trám, Trường Kẹn
Trong trạng thái này thành phần cây tầng cao chủ yếu có khác nhau ở từng OTC, cây có phẩm chất thấp, những cây còn được chừa lại sau nhiều lần khai thác chọn của nguời dân, hay nói khác đó là những cây không còn sử dụng được cho mục đích của nguời dân điển hình: Trâm, Bứa vàng, Máu chó Hầu hết các loài cây tham gia vào CTTT đều là những loài cây ít có giá trị kinh tế chủ yếu là những cây đa tác dụng có thể cho khai thác lâm sản ngoài gỗ như Trâm và Gội
4.2.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số IV%
Tổ thành tầng cây cao là chỉ tiêu quan trọng đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, bền vững của hệ sinh thái rừng Tổ thành càng phức tạp thì rừng càng thống nhất, cân bằng và ổn định Cấu trúc tổ thành ảnh hưởng lớn đến định hướng kinh doanh, đặc biệt ảnh hưởng đến khả năng tái sinh rừng và loài cây tái sinh Daniel Marmillod đã xác định trong rừng nhiệt đới loài nào có tỉ lệ tổ thành IV% ≥ 5% là loài có ý nghĩa về mặt sinh thái, tức là được tham gia vào công thức tổ thành Kết quả xác đinh công thức tổ thành tầng cây cao theo chỉ số quan trọng cho từng trạng thái rừng được tổng hợp vào bảng 4.3 dưới đây
Bảng 4.3 Công thức tổ thành tầng cây cao theo chỉ số IV%
Trạng thái OTC Loài cây G N G% N% IV% Công thức tổ thành
Tổng IV% của các loài trong CTTT
Dẻ 0,24 14 9,35 12,84 11,10 Sp3 0,16 16 6,11 14,68 10,40 Chay 0,32 7 12,37 6,42 9,40 Kháo 0,21 4 8,27 3,67 5,97 Loài khác 0,77 45 29,94 41,28 35,61
31,6De + 19,8Rr + 6,6Tr + 6,1B + 5,7Bđ + 5,7Trm + 4,2Lx + 20,3Lk
Trám 0,22 14 3,97 6,60 5,29 Bứa 0,24 13 4,24 6,13 5,19 Lim xẹt 0,32 9 5,86 4,25 5,05 Loài khác 0,67 43 12,17 20,28 16,23
14,8Tr + 14,1Bđ + 12,1Rr + 10,7Trm + 7,4De + 40,9Lk
Bồ đề 0,86 21 19,78 14,09 16,94 Trám 0,18 22 4,17 14,77 9,47 Ràng ràng 0,20 18 4,55 12,08 8,32 Trâm 0,19 16 4,36 10,74 7,55
Dẻ 0,28 11 6,51 7,38 6,94 Lồm côm 0,34 4 7,75 2,68 5,22 Loài khác 0,79 55 18,12 36,91 27,51
9,5Rr + 9,5B + 8,1Sp2 + 6,2Trm + 5,2Go + 27,6Lk
Sp2 1,63 17 17,42 8,10 12,76 Ràng ràng 1,18 20 12,58 9,52 11,05 Bứa 0,45 20 4,79 9,52 7,16 Trâm 0,59 13 6,34 6,19 6,27 Loài khác 2,50 69 26,75 32,86 29,80
Trạng thái OTC Loài cây G N G% N% IV% Công thức tổ thành
Tổng IV% của các loài trong CTTT
Hu đay 0,18 14 3,64 6,42 6,85 Thừng mực 0,15 10 3,02 4,59 5,32 Loài khác 1,63 89 32,17 40,83 59,59
Ghi chú: Các chữ viết tắt biểu thị tên các loài cây trong bảng 4.3 được hiểu là :
Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu
Màng tang Mt Lim Xẹt Lx Ràng ràng Rr Sp2 Chay Ch Trâm Trm Muồng đỏ Mđ Bứa B
Dẻ De Bồ đề Bđ Loài khác Lk Trám Tr Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu
Gội Go Hu đay Hđ Sp1 Sp1 Sp2 Sp2 Trường kẹn Tk
Kết quả tại bảng 4.3 cho thấy: Ở các trạng thái rừng khác nhau thì công thức tổng số loài cây xuất hiện cũng rất khác nhau, trong đó số loài tham gia vào công thức tổ thành và hình thành nên ưu hợp thực vật ở các trạng thái rừng khác nhau
Số loài thực vật ở tầng cây cao trạng thái IIIA2 biến động từ 28 loài ở OTC 2 đến 32 loài ở OTC 1, nhưng chỉ có có từ 4 đến 6 loài tham gia vào công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng, tính gộp cho 2 OTC thì có 6 loài tham gia vào công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng, các loài còn lại không tham gia chính vào công thức tổ thành Cả 2 OTC ở trạng thái IIIA2 đều có tổng IV% của các loài trong công thức tổ thành lớn hơn 50%, cụ thể, tổng IV% của OTC 1 là 52,5; OTC 2 là 55%, đây chính là những loài có vị trí ưu thế trong quần xã
Số loài ở tầng cây cao trạng thái IIIA3 biến động nhiều từ 21 loài ở OTC3 đến 31 loài ở OTC4; số loài tham gia vào công thức tổ thành theo IV% của cả
Một số quy luật kết cấu lâm phần
4.3.1 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 ) Đường kính là một nhân tố được đánh giá rất quan trọng, là chỉ tiêu cơ bản dùng để xác định thể tích của cây, trữ lượng, sản lượng lâm phần Mặt khác, phân bố số cây theo cỡ đường kính là một phân bố tổng quát nhất khi nghiên cứu cấu trúc rừng Phân bố số cây theo đường kính ngang ngực (N/D1.3) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của quy luật kết cấu lâm phần Phân bố N/D1.3 thể hiện quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian Từ số liệu điều tra thực tế về số cây trên các ô tiêu chuẩn và đường kính tương ứng, thông qua kết quả tính toán các tham số theo các hàm phân bố lý thuyết như phân bố Weibull, Meyer và khoảng cách để mô tả quy luật cấu trúc N/D1.3 Kết quả đã lựa chọn được dạng phân bố phù hợp đó là phân bố Weibull ba tham số và kết quả được tổng hợp trong bảng 4.4
Bảng 4.4 Kết quả mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D cho 3 trạng thái ừng III A2, III A3, III B theo hàm Weibull ba tham số
Trạng thỏi rừng OTC γ à D p- value α Kết luận
Kết quả bảng 4.4 cho thấy: phân bố thực nghiệm N/D1.3 có thể mô tả bằng phân bố Weibull ba tham số Bảng trên cho thấy cả 6/6 OTC có giá trị p- value > giá trí mức ý nghĩa 0.05, điều này có nghĩa là phân bố Weibull ba tham số mô phỏng tốt cho phân bố thực nghiệm N/D của ba trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết và phân bố thực nghiệm theo hàm Weibull ba tham số được minh họa trong Hình 4.1 sau đây
Kết quả Hình 4.1 cho thấy, hình dạng phân bố N/D1.3 ở các ODD khá giống nhau và số lượng cây đạt cực đại tại cỡ kính nhỏ nhất (D1.3 = 8 cm) và giảm dần khi cỡ đường kính tăng lên, điều này cho thấy phân bố N/D1.3 tại khu vực nghiên cứu theo quy luật phân bố giảm đặc trưng cho rừng tự nhiên hỗn loài khác tuổi Cây có đường kính trên 70 cm chỉ có ở OTC 4 (trạng thái IIIA3) và OTC 5 (trạng thái IIIB)
Các cây gỗ lớn (đường kính ngang ngực ≥70 cm) đóng vai trò quan trọng trong lưu trữ carbon trong các khu rừng nhiệt đới và có mối liên quan nhiều với điều kiện thời tiết và khí hậu (Clark và Clark 1996) Tuy nhiên, có rất ít cây gỗ lớn trong các khu rừng nhiệt đới ở Đông Nam Á Trong nghiên cứu này cho thấy mật độ cây gỗ lớn ở cả hai OTC 4 và OTC 5 chỉ có 1 cây/ha chiếm tỷ lệ phần trăm rất thấp (< 1%) Tỷ lệ cây lớn trong nghiên cứu này thấp hơn nhiều so với các nghiên cứu khác như nghiên cứu ở rừng nhiệt đới vùng thấp Neotropical, tỷ lệ cây gỗ lớn chiếm 2% tổng số cây (Clark và Clark 1996), hay tỷ lệ cây gỗ lớn chiếm 4,5% tổng số thân cây trong rừng nhiệt đới Tanzania (Huang và cộng sự, 2003) OTC 1 (trạng thái IIIA2) OTC 2 (trạng thái IIIA2)
OTC3 (trạng thái IIIA3) OTC4 (trạng thái IIIA3)
OTC 5 ( trạng thái IIIB) OTC 6 ( trạng thái IIIB)
D1.3(cm) fi(tt) fi(lt)
D1.3(cm) fi(tt) fi(lt)
8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 fi d1.3(cm) fi(lt) fi(tt)
D1.3 (cm) fi (tt) flt (lt)
D1.3 (cm) fi(tt) fi(lt)
D1.3 (cm) fi(tt) fi(lt)
Hình 4.1 Phân bố N/D 1.3 của đối tượng nghiên cứu theo hàm Weibull ba tham số
4.3.2 Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực (H vn – D 1.3 )
Nghiên cứu quy luật tương quan của các đại lượng cần đo đếm của các cây trong lâm phần là cần thiết Thông qua đại lượng dễ đo đếm, xác định các đại lượng khó đo hoặc điều tra phức tạp hơn Trong đó chiều cao và đường kính thân cây là những nhân tố cáu thành nên thể tích thân cây Đề tài đã thử nghiệm 6 hàm gồm hàm tuyến tính một lớp, logarith, bậc
2, bậc 3, Compound, và Power để nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực, kết quả như sau:
Bảng 4.5 Kết quả thử nghiệm mối tương quan H vn - D 1.3 cho 3 trạng thái rừng theo 6 phương trình
R 2 Tuyến tính Logarith Bậc 2 Bậc 3 Compound Power
Nhận xét: Qua bảng 4.5 nhận thấy rằng tương quan H - D trong các OTC của cả ba trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIB tồn tại từ tương đối chặt đến chặt (R 2 từ 0,490 đến 0,926)
Nhìn chung, phương trình bậc bậc 2 và bậc 3 có hệ số xác định cao nhất, tuy nhiên, khi kiểm tra sự tồn tại của các tham số trong phương trình bậc 2 và bậc 3, tham số đi với biến D 2 và D 3 hầu như không tồn tại nên phương trình này không được chọn Tương tự, kiểm tra sự tồn tại của các tham số trong phương trình logarithm, Power và Compound thấy rằng tất cả các tham số đều tồn tại ở cả 3 trạng thái rừng Vì vậy, đề tài chọn phương trình logarithm, Power và Compund để mô tả quan hệ HVN - D1.3 Kết quả tính toán các tham số của phương trình được lựa chọn để mô tả mối quan hệ giữa chiều cao vút ngọn với đường kính ngang ngực được tổng hợp ở bảng 4.6 sau
Bảng 4.6 Kết quả lập phương trình tương quan H vn - D 1.3 cho 6 OTC của
3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu Trạng thái rừng
Dạng phương trình a b Sig.(a) Sig.(b)
6 0,784 Logarithm -17,907 12,365 0,002 0,000 Bảng 4.6 cho thấy các tham số trong phương trình logarithm, Power và Compund đều tồn tại (Sig.(a), Sig.(b) < 0,05) Vậy phương trình cụ thể để biểu diễn mối quan hệ HVN - D1.3 cho từng OTC ở ba trạng thái rừng như sau:
Kết quả mối tương quan H – D được minh họa trong hình 4.2
OTC1 trạng thái IIIA2 OTC 2 trạng thái IIIA2
OTC 3 trạng thái IIIA3 OTC 4 trạng thái IIIA3
OTC 5 trạng thái IIIB OTC 6 trạng thái IIIB
Hình 4.2 Tương quan H VN - D 1.3 của 6 OTC ở ba trạng thái rừng theo các phương trình đã chọn
D1.3(cm) hvn(tt) hvn(lt)
Hvn_goc Log (Hvn_goc)
Hvn_goc Log (Hvn_goc)
Đa dạng loài tầng cây cao
Đa dạng loài là sự phong phú đa dạng về loài trong một quần thể hay trong một tập hợp cá thể sống Bởi vậy, ta có thể thấy rừng tự nhiên thường có tính đa dạng loài cao hơn so với các loại rừng trồng Tuy quần xã sinh vật có nhiều loài nhưng số lượng (hoặc sinh khối của các loài là không giống nhau Những loài có số lượng hoặc sinh khối lớn được gọi là loài ưu thế và những loài này thường đóng vai trò quyết định đối với xu thế biến đổi của quần xã Để đánh giá mức độ đa dạng loài tầng cây cao đề tài sử dụng 4 chỉ số đa dạng là số loài ∆SC , mức độ phong phú của loài, chỉ số đa dạng Shannon – Weiner và Simpson
Hàm số liên kết Shannon - Wiener: Hàm số này được hai tác giả Shannon và Wiener đưa ra năm 1949 và dùng để đánh giá mức độ đa dạng loài của một quần xã Theo Shannon - Wiener, giá trị tính toán của H càng lớn thì mức độ đa dạng loài càng cao Khi H = 0, quần xã chỉ có một loài duy nhất, mức độ đa dạng thấp nhất Khi Hmax = C.logn, quần xã có số lượng loài nhiều nhất và mỗi loài chỉ có một cá thể, mức độ đa dạng cao nhất
Chỉ số Simpson (1949): đã được nhiều nhà sinh thái ứng dụng vào nghiên cứu, đánh giá mức độ đa dạng loài ở một quần xã Chỉ số này được đánh giá thông qua giá trị D Giá trị D nằm trong khoảng từ 0 ÷ 1 Khi D = 0, quần xã có một loài duy nhất, mức độ đa dạng thấp nhất Khi D = 1 quần xã có số loài nhiều nhất và mỗi loài chỉ có một cá thể, mức độ đồng đều cao nhất Giá trị D càng lớn thì số lượng loài của quần xã càng nhiều, mức độ đa dạng càng cao
Kết quả tính toán một số chỉ số đa dạng được tổng hợp ở bảng 4.7 dưới đây
Bảng 4.7 Tổng hợp kết quả tính toán chỉ số đa dạng của 3 trạng thái rừng
Trạng thái OTC Số loài
Mức độ phong phú loài (R)
Từ bảng trên ta thấy:
Trên cùng một trạng thái rừng, số lượng loài cây và chỉ số phong phú loài giữa các OTC đã có sự sai khác nhau
Số loài cây trung bình tầng cây cao của 3 trạng thái rừng nằm trong khoảng từ 37 đến 77 loài Chỉ số số loài dao động từ 37 đến 77 loài và có sự khác nhau ở 3 trạng thái, trong đó trạng thái rừng IIIB có chỉ số phong phú cao nhất là 77 loài, tiếp đến là trạng thái IIIA2 là 54 loài và thấp nhất là trạng thái IIIA3 là 37 loài
Chỉ số mức độ phong phú loài (R) dao động trung bình từ 2,0 đến 3,72 và có sự khác nhau ở 3 trạng thái, trong đó trạng thái rừng IIIB có chỉ số phong phú cao nhất là 3,72 tiếp đến là trạng thái IIIA2 (R = 3,55) và thấp nhất là trạng thái IIIA3 (R = 2,0)
Tính đa dạng về số loài cây tầng cây cao theo chỉ số Shannon-Wiener của 3 trạng thái rừng có sự sai khác không rõ rệt, trong đó đa dạng nhất là trạng thái IIIB (H = 3,46), thấp nhất là trạng thái IIIA3 (Htb = 2,69)
Chỉ số Simpson (D): Kết quả tính chỉ số đa dạng theo chỉ số Simpson cho thấy, ở trạng thái IIIA2 và IIIB đa dạng hơn trạng thái IIIA3 vì có chỉ số Dtb
= 0,940; trạng thái IIIA3 có giá trị Dtb = 0,890 - thấp hơn so với hai trạng thái
IIIA2 và IIIB, do khi D càng gần với 1 quần xã có số loài nhiều nhất và mỗi loài chỉ có một cá thể, mức độ đồng đều cao nhất Đánh giá chung:
Với 4 chỉ số vừa được nghiên cứu ở trên cho thấy: Mức độ phong phú cũng như mức độ đa dạng về “Loài cây của rừng tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh tại huyện Lâm Bình, tỉnh Tuyên Quang” là tương đối cao Khi xét trên cùng địa điểm thì mức độ phong phú và mức độ đa dạng về loài có xu hướng biến động theo các trạng thái rừng Mặc dù, các trạng thái rừng phân bố ở gần với khu vực sinh sống của đồng bào dân tộc, dẫn tới những tác động tới rừng mạnh hơn so với các trạng thái xa khu dân cư là điều không thể tránh khỏi Nhưng từ hiện trạng rừng cho thấy: Người dân khai thác các loài cây gỗ quý hiếm, có giá trị kinh tế cao và nguồn cây thuốc là chủ yếu Quá trình khai thác đã diễn ra từ nhiều năm trước và được tiến hành từ dưới chân cho đến đỉnh các ngọn núi, nên tình trạng mất các loài cây quý hiếm, có giá trị diễn ra khá đồng nhất ở cả 3 trạng thái rừng Bởi vậy, trong quá trình điều tra đã thấy: Tỷ lệ cây quý hiếm, có giá trị cao còn lại rất ít, các loài cây gỗ còn lại chủ yếu có giá trị kinh tế thấp.
Một số đặc điểm cấu trúc của cây tái sinh
Tái sinh rừng là một trong những quá trình quan trọng nhất của động thái rừng Biểu hiện tái sinh rừng là sự xuất hiện lớp cây non dưới tán rừng hoặc trên đất còn mang tính chất đất rừng
Rừng tái sinh theo những quy luật nhất định, chúng phụ thuộc vào đặc điểm sinh vật học, sinh thái học loài cây, điều kiện địa lý và tiểu hoàn cảnh rừng Tái sinh rừng thúc đẩy cân bằng sinh học trong rừng, đảm bảo cho rừng tồn tại liên tục, đảm bảo kinh doanh rừng bền vững Vì vậy, nghiên cứu các đặc điểm tái sinh là rất cần thiết, vừa có ý nghĩa lý luận vừa là cơ sở khoa học cho việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật nhằm súc tiến tái sinh rừng theo hướng sử dụng bền vững
4.5.1 Công thức tổ thành theo số cây tái sinh
Nghiên cứu tổ thành mật độ cây tái sinh ở trạng thái thảm thực vật cho thấy mật độ cây tái sinh có xu hướng tăng dần theo thời gian phục hồi rừng Tuy nhiên, đến một thời điểm nào đó khi rừng đạt đến sự ổn định tương đối thì mật độ có xu hướng giảm và dừng lại khi đạt được trạng thái rừng cao đỉnh khí hậu Qua quá trình phục hồi tự nhiên, khi thảm thực vật đạt tới một giai đoạn thành thục thành phần loài và số lượng cây gỗ trên một diện tích nhất định có xu hướng giảm dần, đơn giản hoá Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình phục hồi của thảm thực vật quy luật này chưa rõ ràng và có thể có những xáo trộn, nhiều loài ưa sáng bị mất đi Điều đó hoàn toàn phù hợp với quy luật chọn lọc tự nhiên những cá thể của loài không thích hợp ở giai đoạn rừng non (dẫn theo
Lê Trọng Cúc, Phạm Hồng Ban, 1996)
Từ số liệu thu thập được trạng thái thảm thực vật phục hồi tự nhiên tại khu vực nghiên cứu, đề tài đã xác định được tổ thành cây tái sinh như sau:
Bảng 4.8 Cấu trúc tổ thành, mật độ lớp cây tái sinh của 3 trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu Trạng thái OTC Loài Cây Ni (cây/otc) N% N (cây/ha)
Từ Bảng 4.8 ta có công thức tổ thành cho tầng cây tái sinh trong từng OTC như sau:
OTC 4: 25Tr + 13,9Tđ + 11,1Rx + 11,1Tb + 8,3N + 8,8Va + 22,2Lk Trạng thái IIIB:
OTC 6: 17,07Trm + 14,63Rr + 12,20Lx + 9,76B + 9,76K + 9,76SP + 9,76Sp1 +17,1Lk
Ghi chú: Các chữ viết tắt biểu thị tên các loài cây trong bảng 4.8 được hiểu là:
Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu Tên loài Ký hiệu
Ba bét Bb Trâm trắng Tt Re xanh Rx
Bời lời Bl Sp3 Sp3 Cọc rào
Trâm Trm Trẩn Tr Ràng ràng Rr
Kháo K Trọng đũa Tđ Bứa B
Lim xẹt Lx Thôi ba Tb Kháo K
Vàng anh Va Loài khác Lk Sp1 Sp1
Kết quả bảng 4.8 cũng cho thấy:
OTC 1 có 2 loài xuất hiện trong CTTT là Ba bét và Bời lời, trong đó Ba bét là loài có tổ thành lớn nhất chiếm 72,5% với mật độ đạt 7.900 cây/ha; Bời lời là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ hai chiếm 14,7% với mật độ là 1.600 cây/ha
OTC 2 có 4 loài xuất hiện trong CTTT là Trâm Kháo Lim xẹt Trám, trong đó Trâm là loài có tổ thành lớn nhất chiếm 25% với mật độ 1.000cây/ha; Kháo là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ 2 chiếm 12,5% với mật độ là 1.000 cây/ha; tiếp đến là Lim xẹt và Trám cùng có tổ thành là 12,5 và mật độ đạt 500 cây/ha
OTC 3 có 2 loài xuất hiện trong CTTT là Trâm trắng và Sp3, trong đó Trâm trắng là loài có tổ thành lớn nhất chiếm 40,7% với mật độ đạt 2.400 cây/ha; Sp3 là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ hai chiếm 30,5% với mật độ đạt 1.800 cây/ha
OTC 4 trong trạng thái này có 6 loài xuất hiện trong CTTT là Trẩn Trọng đũa Re xanh Thôi ba Nhọc Vàng anh, trong đó Trẩn là loài có tổ thành lớn nhất chiếm 25,0% với mật độ đạt 900 cây/ha; Trọng đũa là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ 2 chiếm 13,9% với mật độ đạt 500 cây/ha; tiếp đến là Re xanh và Thôi ba cùng có tổ thành là 11,1% và mật độ đạt 400 cây/ha; cuối cùng là Nhọc và Vàng anh cùng có tổ thành là 8,3% và mật độ đạt 300 cây/ha
OTC 5 có duy nhất một loài xuất hiện trong CTTT là Cọc rào chiếm 62,9% với mật độ đạt 7300 cây/ha
OTC 6 có 7 loài xuất hiện trong CTTT là Trâm, Ràng ràng, Lim xẹt, Bứa, Kháo, Sp, Sp1, trong đó Trâm là loài có tổ thành lớn nhất chiếm 17,07% với mật độ đạt 700 cây/ha; Ràng ràng là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ 2 chiếm
15,63% với mật độ đạt 600 cây/ha; Lim xẹt là loài có tỷ lệ tổ thành lớn thứ 3 chiếm 12,20% với mật độ đạt 600 cây/ha; tiếp đến là Kháo, Sp, Sp1 có cùng tổ thành chiếm 9,76% với mật độ đạt 400 cây/ha
Mật độ cây tái sinh giữa các trạng thái có sự khác biệt lớn: Trạng thái IIIA3 có số lượng cây tái sinh cao nhất với 11.600 cây/ha; trạng thái IIIB có số lượng cây tái sinh cao thứ 2 là 4.100 cây/ha; trạng thái IIIA2 có số lượng cây tái sinh thấp nhất với 3.600 cây/ha
Với mật độ này, sự cạnh tranh về không gian sinh trưởng rất cao giữa các cây tái sinh; kiểu rừng nghiên cứu đang bước vào giai đoạn cạnh tranh khốc liệt để giành môi trường sống Do có số lượng và thành phần loài cây gỗ tầng cao ở trạng thái IIIA3 là ít nhất trong 3 trạng thái nên số loài cây tái sinh ở trạng thái này cũng là ít nhất Tuy nhiên mật độ cây tái sinh ở trạng thái này lại lớn nhất
Tổ thành loài cây cao và cây tái sinh của các trạng thái rừng nghiên cứu tương đối phức tạp, đại đa số là cây ưa sáng mọc nhanh Cây tái sinh có sự biến đổi về loài, nhưng ít đa dạng loài hơn so với tầng cây cao Số cây triển vọng để thoát khỏi tầng cây tái sinh là rất nhiều
4.5.2 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng
Bảng 4.9 Mật độ cây tái sinh và cây tái sinh có triển vọng
Trạng thái OTC Mật độ tái sinh (cây/ha)
Mật độ cây tái sinh có triển vọng (cây/ha)
Tỷ lệ tái sinh có triển vọng (%)
Kết quả ở bảng 4.9 và hình 4.3 cho thấy tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng biến động từ 23,3% đến 74,3% Ở các OTC 2, OTC 3, OTC 5 có tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng nhỏ hơn 50%, như vậy tỷ lệ này là ở mức thấp Do vậy, cần có biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao số lượng cũng như chất lượng cây tái sinh
Hình 4.3 Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng của 6 OTC tại khu vực nghiên cứu
4.5.3 Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng
* Đối với trạng thái III A2 (rừng trung bình): Phương pháp và đối tượng chặt nuôi dưỡng là giữ nguyên mật độ cây tầng cao, chỉ chặt điều chỉnh cấu trúc rừng với đối tượng chặt là những cây phẩm chất xấu, cây cong queo sâu bệnh, cây phi mục đích… kết hợp vệ sinh rừng, luỗng phát dây leo, bụi rậm, tỉa thưa cây tái sinh có chất lượng, giá trị thấp ở những nơi có mật độ dày, tận dụng cây tái sinh có giá trị phòng hộ, giá trị đa dạng sinh học cao tham gia vào tầng cây nuôi dưỡng, kế cận cho các luân kỳ tiếp theo Điều chỉnh độ tàn che tạo điều kiện cho cây tái sinh sinh trưởng phát triển tốt, điều tiết tổ thành cây tái sinh thông qua việc xúc tiến tái sinh, nuôi dưỡng những loài cây mục đích, loại bỏ những loài cây ít giá trị, phẩm chất kém Tạo điều kiện cho cây tái sinh có không gian dinh dưỡng để sinh trưởng Song việc điều tiết phải bảo đảm yêu cầu mật độ cây tái sinh có triển vọng, có giá trị đạt trên 1000 cây/ha
- Tiếp tục theo dõi cấu trúc và tái sinh rừng phục hồi trong khu vực để có những giải pháp phù hợp Các giải pháp phải mang tính đồng bộ và hài hòa về mặt kỹ thuật - kinh tế và xã hội
* Đối với trạng thái rừng III A3 :
- Thực hiện nuôi dưỡng rừng, vệ sinh rừng
- Phương pháp và đối tượng chặt nuôi dưỡng là giữ nguyên mật độ cây tầng cao, chỉ chặt điều chỉnh cấu trúc rừng với đối tượng chặt là những cây phẩm chất xấu, cây cong queo sâu bệnh… kết hợp vệ sinh rừng, luỗng phát dây leo, bụi rậm, tỉa thưa cây tái sinh có chất lượng ở những nơi có mật độ dày, tận dụng cây tái sinh có giá trị phòng hộ, giá trị đa dạng sinh học cao tham gia vào tầng cây nuôi dưỡng, kế cận cho các luân kỳ tiếp theo Điều chỉnh độ tàn che tạo điều kiện cho cây tái sinh sinh trưởng phát triển tốt, điều tiết tổ thành cây tái sinh thông qua việc xúc tiến tái sinh, nuôi dưỡng những loài cây mục đích, loại bỏ những cây phẩm chất kém, cây sâu bệnh Tạo điều kiện cho cây tái sinh có không gian dinh dưỡng để sinh trưởng Song việc điều tiết phải bảo đảm yêu cầu mật độ cây tái sinh có triển vọng, có giá trị đạt trên 1000 cây/ha
- Tiếp tục theo dõi cấu trúc và tái sinh rừng phục hồi trong khu vực để có những giải pháp phù hợp theo từng giai đoạn, từng thời điểm
* Đối với trạng thái rừngIII B : Thực hiện biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt, bảo tồn để duy trì diễn thế tự nhiên đối với thảm thực vật rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ít bị tác động IIIB Đây là kiểu rừng có cấu trúc hướng tới ổn định, tổ thành loài cây phong phú, có nhiều loài cây có giá trị bảo tồn
Mặc dù trữ lượng rừng khá cao, nhưng theo quy định hiện nay của Luật Lâm Nghiệp rừng đặc dụng, phòng hộ là rừng tự nhiên không được thực hiện khai thác chính, chỉ được phép tận thu gỗ là những cây, lóng, khúc, bìa bắp gỗ đã khô mục, lóc lõi, gỗ cháy; cành, ngọn, gốc, rễ gỗ và khai thác bền vững các loại lâm sản ngoài gỗ; khai thác tận dụng gỗ và lâm sản ngoài gỗ trên diện tích giải phóng mặt bằng để xây dựng các công trình hoặc sử dụng vào mục đích khác ở những đối tượng rừng tự nhiên là rừng giàu và rừng trung bình Vì vậy đối tượng rừng giàu không phù hợp để khai thác gỗ mà thực hiện quản lý, bảo vệ để duy trì và phát triển vốn rừng với mục tiêu phòng hộ
Các biện pháp quản lý, bảo vệ rừng tự nhiên trạng thái giàu thực hiện theo Luật Lâm nghiệp, Quyết định số 17/2015/QĐ-TTg ngày 09/06/2015 của Thủ tướng Chính phủ Ban hành quy chế quản lý rừng phòng hộ, 28/2018/TT-BNNPTNT ngày 16 tháng 11 năm 2018 quy định về quản lý rừng bền vững, các quy trình, quy định có liên quan khác
Nguồn vốn để bảo vệ diện tích rừng tự nhiên hiện đã có trên địa bàn từ thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng; tiền khoán bảo vệ rừng, bình quân mỗi hộ gia đình nhận giao khoán quản lý, bảo vệ rừng được hỗ trợ từ 300 - 400 nghìn đồng/ha/năm
Cần tiếp tục theo dõi cấu trúc và tái sinh rừng phục hồi trong khu vực để có những giải pháp phù hợp Các giải pháp phải mang tính đồng bộ và hài hòa về mặt kỹ thuật - kinh tế và xã hội
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1 Kết luận a) Phân chia trạng thái rừng khu vực nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rừng gỗ tự nhiên lá rộng thường xanh trạng thái IIIA với kiểu phụ IIIA2, kiểu phụ IIIA3, kiểu phụ IIIB Theo Thông tư số 33/2018/TT-BNNPTNT thì các OTC thuộc 3 đối tượng là rừng trung bình (trạng thái IIIA2) và rừng giàu (trạng thái IIIA3 và IIIB) b) Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao
- Với dạng công thức tổ thành theo phần trăm số cây N%:
Trạng thái IIIA2: Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ
28 đến 32 loài, tuy nhiên số loài tham gia vào công thức tổ thành chỉ có từ 2 đến 6 loài Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là: Màng tang, Sp2, Muồng đỏ, dẻ , Lim xẹt, Chay
Trạng thái IIIA3: Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ
21 đến 31 loài, số loài tham gia vào công thức tổ thành là 6 đến 8 loài Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là Dẻ, Ràng Ràng, Trâm, Bứa, Bồ đề, Lim Xẹt
Trạng thái IIIB: Số loài cây gỗ xuất hiện ở 2 ô tiêu chuẩn biến động từ 34 đến 52 loài, và số loài tham gia vào công thức tổ thành cũng chỉ có 7 loài
Các loài tham gia vào công thức tổ thành chủ yếu là: Dẻ, Ràng ràng, Bứa, Sp2, Trâm, Gội, Sp3 ,Sp1, Hu đay, Trám, Trường Kẹn
- Với dạng công thức tổ thành theo chỉ số IV%:
Thành phần thực vật tham gia tổ thành ở cả 3 trạng thái khá phong phú, ở hai trạng thái IIIA2 và IIIB có từ 4 đến 7 loài tham gia vào CTTT, ở trạng thái IIIA3 phong phú hơn với số lượng 7 loài thực vật tham gia vào CTTT c) Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần
Về phân bố số cây theo cỡ đường kính: phân bố Weibull ba tham số mô phỏng tốt cho phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính N/D của ba trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu
Về tương quan lâm phần: Phương trình Compound, Power và phương trình Logarith được chọn để mô tả quan hệ HVN - D1.3cho các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu với hệ số xác định R 2 dao động từ 0,490 đến 0,926 Phương trình cụ thể để biểu diễn mối quan hệ HVN - D1.3 cho từng OTC như sau:
OTC 6: HVN = -17,907 + 12,365 ln(D1.3) d) Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao