Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng làm cơ sở bảo vệ và phát triển rừng tại khu bảo tồn

Để có thể có biện pháp quản lý, bảo vệ và tác động cho lâm phần phát triển theo hướng có lợi thì việc tìm hiểu cácđặc trưng cấu trúc của lâm phần là quan trọng nhất, nếu đã nắm được các

LuËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Phạm Ngọc Giao

Hµ T©y, năm 2007

Hµ T©y, n¨m 2007

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng là yếu tố của môi trường, giữ vai trò quan trọng không gì thay thếđược đối với việc phòng hộ, duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ tính đa dạngsinh học, bảo tồn nguồn gen, bảo vệ môi trường sống, cung cấp nhiều loại lâmsản phục vụ các nhu cầu của con người

Nước ta là một nước giàu tài nguyên rừng, thành phần động, thực vậtrừng cũng rất đa dạng, phong phú Rừng tự nhiên nước ta đã thể hiện nhữngđặc trưng của rừng mưa nhiệt đới, phần lớn là rừng thường xanh, kín tán,nhiều tầng, hỗn giao nhiều loài cây với các loài cây gỗ chiếm ưu thế, sinhtrưởng và tái sinh liên tục Song do sức ép của sự tăng dân số, nhu cầu củacuộc sống… nên sức ép vào rừng ngày càng tăng, Chính vì vậy, diện tích córừng của toàn cầu nói chung và của nước ta hiện nay càng bị suy giảm Nếunhư trước năm 1945 độ che phủ rừng chiếm 43% diện tích đất đai, đến năm

2005 diện tích rừng cả nước hiện có là 12.616.700 ha, độ che phủ đạt 37%(Quyết định số 1970/QĐ/BNN-KL, ngày 06/7/2006 của Bộ Nông nghiệp vàPTNT, Về việc công bố hiện trạng rừng toàn quốc năm 2005)

Trong hơn 60 năm qua, xu thế mất rừng đã diễn ra liên tục trên phạm vi

cả nước ta với mức độ khác nhau Đặc biệt ở hai tỉnh Sơn La, Lai Châu độche phủ của rừng có lúc chỉ còn 8-9% (Lâm nghiệp Việt Nam 1945-2000)Diện tích rừng bị mất làm cho chất lượng rừng bị suy giảm cả về tổthành các loài cây quý hiếm có giá trị cũng như tổng trữ lượng gỗ của rừng.Ngoài ra, nạn mất rừng diễn ra liên tục trong nhiều thập kỷ qua đã làm chonhiều khu rừng lớn bị chia cắt thành từng mảnh rừng nhỏ hoặc bị khai thácquá mức làm mất cấu trúc rừng, hoặc cấu trúc của rừng đã biến đổi theo chiềuhướng xấu Việc mất rừng không chỉ làm cho diện tích đất trống đồi núi trọc

tăng lên, làm suy giảm tính đa dạng sinh học, mà còn ảnh hưởng nghiêmtrọng đến cuộc sống của người dân trên mọi miền đất nước như: Thiếu nướcsản xuất, khí hậu biến đổi, hạn hán, lũ lụt thường xuyên xảy ra Việc phá rừnglàm nương rẫy đã làm cho một số loài thực vật, động vật có nguy cơ bị tuyệtchủng Trước tình hình đó Đảng và Nhà nước ta đã và đang thực hiện một sốchủ trương, chính sách và biện pháp nhằm bảo vệ và phát triển rừng vì lợi íchcủa cộng đồng Ngày 03 tháng 12 năm 2004, tại kỳ họp thứ 6, Quốc hội nướcCộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa XI đã thông qua Luật bảo vệ vàphát triển rừng, với 8 chương, 88 điều Trước đó, Thủ tướng Chính phủ đãban hành Quyết định số 245/1998/QĐ-TTg, ngày 21/12/1998 về thực hiệntrách nhiệm quản lý Nhà nước của các cấp về rừng và đất lâm nghiệp; Quyếtđịnh số 186/2006/QĐ-TTg, ngày 14 tháng 8 năm 2006 của Thủ tướng Chínhphủ về việc ban hành Quy chế quản lý rừng; Quyết định số 192/2003/QĐ-TTg ngày 17/9/2003 về việc phê duyệt chiến lược hệ thống quản lý Khu bảotồn thiên nhiên Việt Nam đến năm 2010, với mục tiêu bảo tồn đa dạng sinhhọc và bảo tồn nguồn gen của các loài động vật, thực vật quý hiếm trước nguy

cơ bị tuyệt chủng Một vấn đề đặt ra làm thế nào để quản lý được các khu bảotồn thiên nhiên đó một cách tốt nhất Để có thể có biện pháp quản lý, bảo vệ

và tác động cho lâm phần phát triển theo hướng có lợi thì việc tìm hiểu cácđặc trưng cấu trúc của lâm phần là quan trọng nhất, nếu đã nắm được các quyluật về cấu trúc lâm phần thì việc đề ra các biện pháp quản lý, bảo vệ và tácđộng là có cơ sở và kịp thời, hợp lý, đảm bảo sự phát triển của lâm phần, phục

vụ cho con người và cho nghiên cứu khoa học một cách hiệu quả

Việc định lượng các quy luật cấu trúc rừng để từ đó làm cơ sở xây dựngcấu trúc tối ưu, đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng là việc làmquan trọng và cấp bách “Tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa có

sự kết hợp hài hòa giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một quần thể rừng có

sản lượng, tính ổn định, chức năng phòng hộ cao nhất nhằm đáp ứng đượcmục tiêu kinh doanh” (Phùng Ngọc Lan, 1986).

Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên thuộc huyện Văn Bàn tỉnh Lào Cai,được thành lập theo Quyết định số 702/QĐ-UBND, ngày 27/3/2007 của UBNDtỉnh Lào Cai, với nhiệm vụ chính: Quản lý bảo vệ tài nguyên thiên nhiên trongkhu bảo tồn; khôi phục và bảo tồn nguyên vẹn các hệ sinh thái, bảo tồn tính đadạng sinh học, các mẫu chuẩn hệ sinh thái trên núi cao, nguồn gen động, thực vậtrừng đặc hữu và quý hiếm; Tổ chức nghiên cứu và phục vụ cho công tác nghiêncứu khoa học khu hệ thực vật rừng, khu hệ động vật rừng… Khu bảo tồn thiênnhiên Hoàng Liên - Văn Bàn có diện tích tự nhiên là 25.669 ha Diện tích đất córừng: 23.476,89 ha, chiếm 91,5% diện tích Khu bảo tồn Trong đó: diện tíchrừng tự nhiên là 23.321,99 ha, chiếm 90,9% diện tích Khu bảo tồn

Nghiên cứu những đặc điểm của tài nguyên thực vật rừng để có cơ sởkhoa học xây dựng các chương trình, quản lý, bảo vệ, phát triển tài nguyênrừng là công việc cần thiết phải tiến hành

Xuất phát từ thực tế đó, kết hợp với kiến thức đã học tập ở nhà trường vàvới sự giúp đỡ của các Thầy, Cô giáo, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiêncứu một số đặc điểm cấu trúc lâm phần làm cơ sở bảo vệ và phát triển rừng tạiKhu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn, tỉnh Lào Cai” Kết quảnghiên cứu sẽ là cơ sở đề xuất các biện pháp nhằm bảo vệ và phát triển bềnvững tài nguyên rừng tại Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên, huyện VănBàn, tỉnh Lào Cai

Chương 1

TỔNG QUAN VẾN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Ở Việt Nam cũng như trên thế giới, ngay từ những năm đầu của thế kỷ

XX, các nhà khoa học đã cố gắng khắc phục những khó khăn để đi sâu nghiêncứu, tìm hiểu cấu trúc rừng nhằm phục vụ cho sản xuất kinh doanh và đờisống của con người Đặc biệt trong những năm gần đây vấn đề này được cácnhà khoa học quan tâm, nhằm xây dựng cơ sở khoa học cho việc quản lý kinhdoanh rừng đạt hiệu quả về kinh tế lẫn môi trường Những nghiên cứu về cấutrúc rừng đã phát triển từ thấp đến cao, từ chỗ nghiên cứu chủ yếu là mô tả,định tính dần phát triển sang những nghiên cứu định lượng đã mở ra hướngphát triển mới trong nghiên cứu lâm sinh học hiện đại Nhiều công trìnhnghiên cứu của nhiều tác giả với các mục đích khác nhau đã khái quát các quyluật kết cấu rừng dưới dạng mô hình đã cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa cácthành phần bên trong và bên ngoài hệ sinh thái Tuy nhiên với sự phức tạp,phong phú của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới ẩm của Việt Nam, trong đó córừng thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn, thì vấn đề nghiêncứu cấu trúc vẫn còn đang gặp nhiều khó khăn

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Về cơ sở sinh thái, hình thái của cấu trúc rừng mưa

1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái cấu trúc rừng mưa

Rất nhiều nhà khoa học đã dày công nghiên cứu về sinh thái, hình thái cấutrúc rừng và kết qủa đã mang lại nhiều công trình có giá trị, mà tiêu biểu là BaurG.N (1964): Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa, đã nghiên cứu cácvấn đề kinh doanh rừng mưa, phục hồi và quản lý rừng mưa nhiệt đới Baur G.N

và Odum E.P (1971): Cơ sở sinh thái học, đã nghiên cứu các vấn đề sinh thái nói

chung và sinh thái trong rừng mưa làm cơ sở khoa học cho nghiên cứu cấu trúcrừng Qua đó làm sáng tỏ khái niệm về hệ sinh thái rừng, đây là cơ sở để xem xétcác nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học.

2.1.1.2 Về hình thái cấu trúc rừng mưa

Rừng nhiệt đới rất phức tạp, phong phú và đa dạng Catinot R.(1965),Plaudy J Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu đồngang và đứng Các nhân tố cấu trúc được mô tả theo các khái niệm: dạngsống, tầng phiến Richards P.W (1952) đã phân biệt tổ thành thực vật của hailoại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây rất phức tạp và rừng mưa đơn ưu

có tổ thành loài cây đơn giản Trong những lập địa đặc biệt thì rừng mưa đơn

ưu chỉ bao gồm một vài loài cây Những nghiên cứu về các lĩnh vực trên đãđặt nền móng cho các nghiên cứu ứng dụng sau này, tuy nhiên các kết quảtrên vẫn nặng về mô tả định tính

1.1.1.3 Về nghiên cứu đa dạng loài thực vật

Về nghiên cứu thực vật thì ngay từ năm 1735, Coroius Linmaeus đã xuấtbản sách phân loại động thực vật, ông đã đưa ra trật tự phân loại theo giống,

họ, bộ, ngành và giới Ngoài ra còn có những công trình có giá trị khi nghiêncứu về hệ thực vật như các cuốn Thực vật chí: HonKong (1861), Australia(1866), ấn Độ (1872-1897), Hải Nam (1972-1977), Vân Nam (1977)

1.1.1.4 Về nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng

Lịch sử nghiên cứu cấu trúc rừng và các hệ thực vật trên thế giới đã có từlâu Những nghiên cứu về cấu trúc làm cơ sở hoàn thiện các giải pháp lâmsinh, phục vụ cho yêu cầu kinh doanh rừng vào đầu thế kỷ 20 đã được chú ýnhiều và phương pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang địnhlượng cùng với sự phát triển của thống kê toán học và tin học Rollet (1971)

đã vẽ hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, đồng thời nghiêncứu tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính ngang ngực (D1,3), tương

quan giữa đường kính tán (Dt) và đường kính ngang ngực (D1,3) và mô tảchúng bằng các hàm hồi quy Việc nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng đượcnhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Trong đó việc mô hình hóa cấu trúcđường kính ngang ngực được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễntheo các dạng phân bố xác suất khác nhau Có tác giả sử dụng hàm Weibull

để mô hình hóa cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumacher

và Coile Các dạng hàm khác như Pearson, Meyer, Hyperbol, hàm mũ,Poisson, Logarit… cũng được nhiều tác giả sử dụng trong nghiên cứu địnhlượng cấu trúc rừng Vấn đề nghiên cứu định lượng quy luật phân bố số câytheo đường kính D1,3, phân bố số cây theo chiều cao, phân chia tầng thứ đượcnhiều tác giả thực hiện có hiệu quả Ngoài việc phản ánh cấu trúc nội tại củalâm phần làm căn cứ đề xuất các biện pháp kỹ thuật, còn làm cơ sở để xâydựng các phương pháp điều tra và thống kê tài nguyên rừng

* Về cấu trúc tầng thứ

Nghiên cứu cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên có nhiều ý kiến khác nhau, cótác giả cho rằng, ở kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi Ngược lại, cónhiều tác giả lại cho rằng, rừng lá rộng thường xanh thường có từ 3 đến 5 tầng.Richards (1939) phân rừng ở Nigeria thành 5-6 tầng Tuy nhiên, hầu hết các tácgiả khi nghiên cứu tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến sự phân tầng nhưngmới 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, chứ chưaphản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

* Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N-D1,3)

Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu của lâm phần vàđược các nhà lâm học, điều tra rừng quan tâm Meyer (1934) đã mô tả phân

bố N-D1,3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục vàđược gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer Tiếp đó, nhiều tác giả dùng

phương pháp giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố Balley(1973) sử dụng hàm Weibull, Schiffel biểu thị đường cong cộng dồn phầntrăm số cây bằng đa thức bậc ba Prodan M và Patatscase (1964), Bill vàKem K.A (1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phương trình logarit chínhthái Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma biểu thị phân bố số cây theođường kính lâm phần Thông ôn đới Đặc biệt để tăng tính mềm dẻo một số tácgiả hay dùng các hàm khác, như Loetsch (1973) dùng hàm Beta để nắn cácphân bố thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992) trong khinghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo Brazin

đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N-D Nhiều tác giả khác dùng hàmHyperbol, hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, hàm Pearson, hàm Weibull

* Về phân bố số cây theo chiều cao (N-Hvn):

Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳngđứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao Phương pháp kinh điểnnghiên cứu cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kíchthước khác nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ đã mang lại hìnhảnh khái quát về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng Từ

đó rút ra các nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế Phương pháp này đượcnhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng mà điển hình là các công trìnhcủa các tác giả P.W.Richards (1952), Rollet (1979)

1.1.1.5 Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính thân câyQua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi

cỡ đường kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sựsinh trưởng Trong mỗi cỡ kính xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừngthuộc cấp sinh trưởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tănglên, dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi Từ đó, đường cong quan hệ giữa H và D

có thể thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng

lên Tiurin D.V (1927) đã phát hiện hiện tượng này khi ông xác lập đườngcong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau Prodan (1965) và Dittmar.O chorằng độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên.Curtis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao (H) với đường kính (D) vàtuổi (A) theo dạng phương trình:

Tiếp theo, nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích toán học tìm ranhững phương trình Naslund.M (1929); Assmann.E (1936); Hohenadl.W(1936), Michailov.F (1934,1952); Prodan.M (1944); Krenn.K (1946);Meyer.H.A (1952) đã đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để

mô tả quan hệ H/D

Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây

có thể sử dụng nhiều dạng phương trình, việc sử dụng phương trình nào thíchhợp nhất cho từng đối tượng, thì chưa được nghiên cứu đầy đủ Nói chung, đểbiểu thị đường cong chiều cao, phương trình parabol và phương trình logaritđược sử dụng nhiều hơn cả

Khi đối tượng nghiên cứu là những lâm phần chưa được tạo lập và dẫndắt bằng một hệ thống kỹ thuật thống nhất, thì phương pháp tìm hàm toán học

để mô phỏng sự phụ thuộc của chiều cao vào đường kính và tuổi sẽ khôngthích hợp Khi đó nên dùng phương pháp mà Kennel gợi ý, nghĩa là tìm mộtdạng phương trình biểu thị mối quan hệ giữa chiều cao với đường kính, sau

đó nghiên cứu xác lập mối quan hệ của các tham số phương trình trực tiếphoặc gián tiếp theo tuổi lâm phần

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Về phân loại rừng phục vụ kinh doanh

Về phân loại rừng, trước hết phải kể đến Loeschau (1966) đã đưa ra hệ thốngphân chia trạng thái cho kinh doanh rừng hỗn giao thường xanh lá rộng nhiệt đới.Đây là hệ thống phân loại được sử dụng trong thời gian dài và phổ biến ở nước ta.Tiếp theo là Thái Văn Trừng (1978) trên quan điểm sinh thái phát sinh

đã phân chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật, nhưng các đơn vịcấp thấp phục vụ cho kinh doanh lợi dụng rừng chưa được nghiên cứu đầy đủ.Các tác giả khác như Nguyễn Hồng Quân, Trương Hồ Tố, Hồ Viết Sắc(1981), Vũ Đình Huề (1980), Vũ Biệt Linh (1984) đã phân chia trạng tháirừng phục vụ công tác kinh doanh và căn cứ vào trạng thái hiện tại như: mức

độ tác động, cấp năng suất, khả năng tái sinh, tình trạng đất đai

Vũ Đình Phương (1985-1988) đã đưa ra phương pháp phân chia rừng nhằmphục vụ công tác điều chế với đơn vị phân chia là lô dựa trên 5 nhân tố: nhómsinh thái tự nhiên, giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạorừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, đặc điểm thổ nhưỡng.Phùng Ngọc Lan (1986) đã nêu lên mô hình cấu trúc mẫu là mô hình cókhả năng tận dụng tối đa tiềm năng của điều kiện lập địa, có sự phối hợp hàihòa giữa các nhân tố cấu trúc để tạo ra một quần thể rừng có sản lượng ổnđịnh và chức năng ổn định, nhằm đáp ứng các mục tiêu kinh doanh nhất định.Bảo Huy (1993), Đào Công Khanh (1996), Trần Xuân Thiệp (1995), Lê Sáu(1996) đã căn cứ vào tổ thành các loài cây mục đích để phân loại rừng phục

vụ cho việc xác định các biện pháp lâm sinh

1.2.2 Về nghiên cứu quy luật cấu trúc rừng

Bất kỳ một kiểu rừng nào cũng là tập hợp của các loài cây trong lâm phần.Mặc dù hiện nay còn có những cách hiểu khác nhau về khái niệm lâm phầnnhưng đều thống nhất coi bộ phận cây gỗ trong lâm phần là quan trọng hơn cả

Tập hợp cây rừng sinh trưởng và phát triển trên một cấp đất, hình thànhmột mật độ, một tàn che, tức là tạo nên một hoàn cảnh rừng, một đơn vị sinhvật học hoàn chỉnh Trong quá trình vận động phát triển giữa các cây gỗ vớinhau và giữa chúng với hoàn cảnh luôn có một mối quan hệ hữu cơ Trongđiều kiện xác định nào đó, sự liện hệ này tạo nên những quy luật gọi là cấutrúc rừng Theo Bertram Husch cấu trúc rừng là sự sắp đặt các loài cây vàkích thước của chúng trên một diện tích rừng nào đó Nhìn nhận sự sắp xếpcây rừng theo không gian thẳng đứng sẽ thấy cấu trúc tầng thứ của lâm phần,nếu xét theo không gian nằm ngang sẽ được cấu trúc mật độ hay hình tháiphân bố cây rừng trong lâm phần.

Phân bố số cây theo đường kính, phân chia tầng thứ và phân bố số câytheo chiều cao Những đặc trưng này thường được mô tả theo đơn vị lâm phầncủa Đồng Sĩ Hiền (1974) Theo tác giả, đó là “Tổng thể những cây hình thànhmột khoảnh rừng thuần nhất nhiều hay ít Vì thế trong thực tiễn, rừng tự nhiênnhiệt đới nước ta, chỉ cần có những cây, dù khác loài, khác tuổi, mọc thànhrừng, nghĩa là cùng nhau sinh trưởng trên một diện tích nào đó với một mật

độ nhất định, hình thành một tán che, thì có thể tạo thành hoàn cảnh rừng vàkhoảnh rừng ấy hình thành một đơn vị sinh vật học, một lâm phần có quy luậtxác định” Luận điểm này đã được các nhà nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiênnước ta vận dụng trong các công trình khoa học của mình

1.2.2.1 Về cấu trúc tầng thứ

Ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) đã phân chia rừng nhiệt đới nước tathành 5 tầng: tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụithấp, trảng cỏ và có chỉ ra độ cao giới hạn cho các tầng nhưng cũng chỉ mangtính chất định tính Nguyễn Văn Trương (1973, 1983, 1984) khi nghiên cứucấu trúc rừng hỗn loài cũng xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng Tácgiả đã phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới

1.2.2.2 Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N-D1,3)

Với rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi, từ kết quả nghiên cứu của Đồng SĩHiền (1974) cho thấy, dạng tổng quát của phân bố N-D là phân bố giảm,nhưng do quá trình khai thác chọn thô không theo quy tắc, nên đường thựcnghiệm thường có dạng hình răng cưa và ông đã chọn hàm Mayer để môphỏng quy luât cấu trúc đường kính cây rừng, Nguyễn Hải Tuất (1986) sửdụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngaysát cỡ đường kính bắt đầu đo, Bảo Huy (1993) cho rằng phân bố khoảng cáchthích hợp hơn các dạng phân bố khác, Trần Văn Con (1991), Lê Minh Trung(1991), Trần Xuân Thiệp (1995), Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999) lại chorằng hàm Weibull thích hợp hơn cả, Đào Công Khanh (1996) thì cho rằngdạng tần số luỹ tích thích hợp, vì biến động của đường thực nghiệm này nhỏhơn rất nhiều so với biến động số cây hay % số cây ở các cỡ kính Qua thamkhảo các tài liệu liên quan cho thấy, việc nghiên cứu phân bố N-D trong thờigian gần đây không chỉ dừng lại ở mục đích phục vụ công tác điều tra như xácđịnh tổng diện ngang, trữ lượng mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giảipháp lâm sinh trong nuôi dưỡng rừng, làm giàu rừng

1.2.2.3 Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-Hvn)

Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số câytheo chiều cao (N-Hvn) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng loài câythường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn TháiVăn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiêncứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV Vũ Đình Phương (1985) đã xácđịnh phân bố N-Hvn rừng lá rộng thường xanh Kon Hà Nừng về cơ bản (14/22

ô nghiên cứu) theo kiểu Ii & IV của họ đường cong Pearson, nghĩa là có dạngđường cong một đỉnh hơi lệch Tuy nhiên tác giả cũng cho rằng khó có thểphân thành các tầng tách biệt rõ rệt Nhìn chung tán cây thường lấp kín ở

khoảng độ cao từ 10 đến 18 m, từ 20 m trở lên tán cây thưa dần và rất hiếmxuất hiện từ độ cao  30 m theo mặt cắt thẳng đứng của rừng Bảo Huy(1993), Đào Công Khanh (1996), Lê Sáu (1996), Trần Cẩm Tú (1999), đãnghiên cứu phân bố N-Hvn để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đếnnhận xét chung là, phân bố N-Hvn có dạng một đỉnh hoặc nhiều đỉnh phụ hìnhrăng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.

1.2.2.4 Tương quan giữa chiều cao với đường kính (H/D1,3)

Giữa chiều cao với đường kính những cây trong lâm phần tồn tại mốiliên hệ chặt chẽ Mối liên hệ này không chỉ giới hạn trong một lâm phần màtồn tại trong tập hợp nhiều lâm phần và khi nghiên cứu nó không cần xét đếntác động của hoàn cảnh (cấp đất) và tuổi Nếu sắp xếp các cây trong lâm phầnđồng thời vào các cỡ đường kính và chiều cao, sẽ được một bảng gọi là bảngtương quan H/D Nếu biểu thị tương quan này lên biểu đồ, trục hoành ghi các

cỡ kính, trục tung ghi chiều cao bình quân tương ứng, sẽ được một đườngdích dắc, đó là cơ sở để nắn đường cong chiều cao lâm phần

Thực tiễn điều tra rừng cho thấy, có thể dựa vào quan hệ H/D xác định chiềucao tương ứng cho từng cỡ kính, mà không cần thiết đo cao toàn bộ Tuy nhiên, vềphương trình toán học cụ thể biểu thị quan hệ này lại phong phú và đa dạng

Đồng Sỹ Hiền (1974) đã sử dụng phương trình Logarit hai chiều hoặchàm mũ để mô tả quan hệ H/D đồng thời cho thấy khả năng sử dụng mộtphương trình chung cho cả nhóm loài cây có tương quan H/D thuần nhất vớinhau Viện Điều tra quy hoạch rừng (1996) đã xác lập & công bố phươngtrình tương quan dạng lnh = a + blnd cho hàng trăm loài cây rừng tự nhiênthuộc nhiều vùng sinh thái trong cả nước

Vũ Đình Phương (1975) cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao lâmphần Bồ đề tự nhiên từ phương trình Parabol bậc 2 mà không cần phân biệtcấp đất và tuổi

Vũ Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1995) dùng phương trình Logaritmột chiều xác lập quan hệ H/D cho các lâm phần Thông đuôi ngựa.

Bảo Huy (1993), khi nghiên cứu tương quan Hvn/D của một số loài cây

ưu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lákhu vực Tây Nguyên, đã thử nghiệm bốn phương trình:

Với rừng phục hồi dùng dạng phương trình nào để nghiên cứu, xem xétkhả năng xác lập phương trình bình quân chung mô tả quan hệ H/D và nghiêncứu sự biến đổi của mối quan hệ này theo thời gian thì chưa được đề cập tớimột cách cụ thể Vì vậy, việc nghiên cứu vấn đề này cần được đặt ra

1.2.2.5 Tương quan giữa đường kính tán với đường kính ngang ngực (Dt/D1,3)

Vũ Đình Phương (1985) nghiên cứu quan hệ đường kính tán (Dt) vớiđường kính ngang ngực (D1,3) cho rừng lá rộng thường xanh Kon Hà Nừng đãkết luận: Phương trình đường thẳng bậc nhất đã mô phỏng tốt mối quan hệnày với hệ số tương quan 0,7 và tác giả đã xác lập phương trình cụ thể cho 4loài cây: Ràng ràng, vạng, lim xanh, chò chỉ tương ứng với 3 cấp đất đượcphân chia nhanh cho đối tượng nghiên cứu

1.3 Thảo luận

Tất cả các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên trên thế giới và trongnước rất đa dạng và phong phú Tất cả các công trình nghiên cứu đều có giátrị lý luận và thực tiễn ở những mức độ khác nhau và đều nhằm phục vụ chokinh doanh, lợi dụng rừng có hiệu quả và lâu bền Trên đây mới chỉ nêu một

số nghiên cứu về phân chia trạng thái rừng, cấu trúc rừng có liên quan đến đềtài Những vấn đề này, đặc biệt là về cấu trúc được các tác giả trong nướcquan tâm nhiều hơn Xu hướng nghiên cứu cũng ngày càng chuyển dần từđịnh tính sang định lượng, thiên về lý thuyết sang ứng dụng thực tế Cũngchính từ việc đề cao ứng dụng thực tiễn mà những nghiên cứu đó đã đề cậpđến nhiều khía cạnh phong phú như cấu trúc tổ thành, cấu trúc theo đườngkính thân cây, cấu trúc theo chiều thẳng đứng, cấu trúc theo chiều nằm ngang.Đối tượng nghiên cứu cấu trúc của các tác giả thường chọn là các lâmphần ít bị tác động (trạng thái từ IIIb trở lên) do vậy việc định lượng hoá bằngcác hàm toán học tương đối thuận tiện, với kiểu rừng thứ sinh đã bị tác độngmạnh hoặc mới phục hồi (trạng thái từ IIa đến IIIa3) các quy luật dễ bị rối ren

và kết quả còn nhiều khác biệt nhau giữa các tác giả là điều khó tránh khỏi.Trong trường hợp này cần thiết phải nghiên cứu đặc điểm cấu trúc cho mỗiđơn vị cụ thể mới tạo khả năng ứng dụng trong thực tiễn cho một đối tượngkinh doanh nào đó

Phần lớn các tác giả đã chú ý đến việc lựa chọn mô hình lý thuyết thíchhợp để mô tả các đặc điểm của cấu trúc rừng như đã nêu ở trên Trong đó cấutrúc N-D1,3 được quan tâm hàng đầu và sau đó đến cấu trúc N-Hvn Từ môhình lý thuyết thích hợp, các tác giả bằng cách này hay cách khác đã xây dựng

mô hình cấu trúc mẫu làm cơ sở cho việc đề xuất biện pháp lâm sinh phù hợpvới từng điều kiện và mục tiêu kinh doanh cụ thể Cấu trúc N-Hvnlà một trongnhững cơ sở xác định tầng tích tụ tán, từ đó có biện pháp điều tiết hợp lý

Mặc dù đối tượng nghiên cứu phong phú và đa dạng, nhưng những côngtrình đề cập ở trên sẽ là những định hướng quan trọng cho việc giải quyết cácnội dung nghiên cứu của đề tài Qua đó, tác giả mong muốn có phần đóng gópcủa mình về mặt cơ sở lý luận cũng như thực tiễn để giải quyết một số vấn đềtrong việc bảo vệ rừng mang tính bền vững, bảo tồn nguồn gen, bảo vệ môitrường sinh thái.

Chương 2

ĐẶC ĐIỂM, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

2.1.1 Tọa độ địa lý:

Khu Bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên, Văn Bàn có toạ độ địa lý:

Khoảng từ 21025’ 00’’ đến 22045’ 00’’ vĩ độ BắcKhoảng từ 103040’ 00’’ đến 104012’ 40’’ kinh độ ĐôngRanh giới:

- Phía Đông giáp các xã: Nậm Chày, Dần Thàng, Minh Lương, DươngQuỳ thuộc huyện Văn Bàn, tỉnh Lào Cai

Phía Tây giáp huyện Than Uyên tỉnh Lai Châu và huyện Mù Căng Chải Yên Bái

Phía Nam giáp huyện Mù Căng Chải tỉnh Yên Bái

- Phía Bắc giáp xã Bản Hồ, xã Nậm Cang huyện Sa Pa tỉnh Lào Cai.Khu vực nghiên cứu nằm trong địa phận hai xã Nậm Xé, Nậm Xây vàmột phần nhỏ của xã Liêm Phú Huyện Văn Bàn, (xem bản đồ 2-1)

Hình 2-1: Bản đồ quy hoạch khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Văn Bàn

2.1.2 Địa hình

Toàn bộ khu điều tra tài nguyên thực vật có địa hình núi cao, đại bộphận cao trên 700 m so với mặt biển Đỉnh Lang Cung (2.913m) là đỉnh núicao nhất của khu vực nằm trên ranh giới xã Nậm Xây của huyện Văn Bàn với

xã Nậm Có của Huyện Mù Cang Chải

Khu nghiên cứu là sườn Đông của dãy núi Hoàng Liên kéo dài, bắt đầu

từ đỉnh Nam Kang Ho Tao ở phía Bắc, chạy theo hướng Nam đến đỉnh PhuMang Pang rồi ngoặt về hướng Đông qua đỉnh đỉnh Lang Cung Địa hình bịchia cắt mạnh bởi các dông núi phụ với các khe suối dốc, chạy từ trên cácđỉnh dông cao phía Tây xuống Trong khu nghiên cứu có xen kẽ một số đỉnhnúi cao đơn lẻ, khá hiểm trở có độ cao dưới 2000 m Do độ chênh cao lớn nênkhu nghiên cứu có độ dốc trung bình 300-350, nhiều núi có độ đốc lớn hơn 350rất khó đi lại Nhìn chung địa hình khu nghiên cứu thuộc loại trung và đại địahình vùng núi cao, có độ chênh cao trên 1000 m Độ cao, địa hình phức tạp và

bị chia cắt là yếu tố quan trọng tạo nên sự đa dạng về thực vật và hoàn cảnhcho thực vật còn tồn tại đến ngày nay mà không bị người dân phá hết

2.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

+ Nền địa chất khu nghiên cứu có lịch sử nguồn gốc kiến tạo cuối kỷPalacosoic, đầu kỷ Mesozoic và chịu ảnh hưởng nhiều của hoạt động tạo sảnIndexin ở kỷ thứ ba, có tuổi địa chất nhỏ nên dãy núi Hoàng Liên được xem làdãy núi trẻ, đỉnh núi nhọn nhiều khe rãnh sâu vì quá trình bào mòn địa chất tựnhiên còn chưa lâu

+ Đá mẹ: Trong khu nghiên cứu đá mẹ thuộc 2 nhóm chính: Đá macmaaxit (Macma silic và đá biến chất với các loại chính như: Granit, Gnai,Amphibolit, Filit, Đá vôi, Sa thạch, Đá Diệp Thạch Sự đa dạng về đá mẹ đãtạo ra nhiều loại đất với nhiều chủng loại khác nhau

+ Các loại đất chính trong khu vực như:

Đất mùn thô màu xám trên núi cao, thành phần cơ giới nhẹ phân bốthường ở độ cao trên 2.500m

Đất mùn Alit màu vàng nhạt, màu xám vàng trên núi cao, thành phần cơgiới nhẹ thường có ở độ cao 1.700 m - 2.800 m

Đất Feralit mùn vàng đỏ núi cao phát triển trên đá axít, đá biến chất, đáDiệp Thạch, Đá phiến lẫn Sa thạch, thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bìnhthường phân bố ở độ cao 700 m - 1.700 m

Đất Feralit màu vàng đỏ phát triển trên đá Axit hoặc đá biến chất, thànhphần cơ giới trung bình ở độ cao 600 m - 700 m

Đất Feralit màu vàng đỏ phát triển trên đá phiến - Sa thạch, thành phần

cơ giới trung bình thường ở độ cao 600 m - 700 m

Đất Feralit màu xám biến đổi do trồng lúa, có thành phần cơ giới trungbình, phân bố quanh làng bản và trên các sườn núi có nguồn nước

Nhìn chung đất trong khu vực là cát pha tới sét nhẹ, có thành phần cơ giới

từ nhẹ đến trung bình, kết cấu viên nhỏ và có độ mùn từ trung bình đến khá, tơi,xốp, có độ ẩm cao còn tính chất đất rừng, rất thuận lợi cho quá trình phát triển vàphục hồi rừng, xem bản đồ 2-2

Hình 2-2: Bản đồ lập địa khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên Văn Bàn

- Nhiệt độ bình quân năm 22,90C

- Nhiệt độ tối cao 330C, nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 1- 20C

- Nhiệt độ thấp từ tháng 12 đến tháng 2 năm sau, trên các đỉnh cao nhiềukhi có tuyết rơi

+ Độ ẩm

Độ ẩm tương đối bình quân năm 87%, Độ ẩm tương đối tối cao bìnhquân năm 97%, Độ ẩm tương đối tối thấp bình quân năm 71%, Độ ẩm tươngđối tối thấp tuyệt đối 5%

+ Lượng mưa

Lượng mưa bình quân năm 3.000 - 3.500 mm

+ Lượng bốc hơi nước trung bình năm 865,5 mm

+ Sương mù: bình quân có 160,8 ngày có sương mù trong năm

+ Sương muối: bình quân 6 ngày có sương muối trong năm nhưng đôikhi có đợt kéo dài 3 đến 5 ngày cao nhất tới 11 ngày

+ Gió: Hướng gió thịnh hành của khu nghiên cứu là Đông Bắc, TâyBắc đôi khi có gió mùa Tây Nam, gió nhẹ 2,7 m/s, Hàng năm vào các tháng 3,

4 đôi khi có gió Tây khô nóng xuất hiện

+ Tuyết, mưa đá: Những ngày rét đậm trong mùa đông, nhiệt độ xuốngthấp trên các đỉnh cao lớn hơn 2.500 m có tuyết phủ, đôi khi tuyết phủ xuốngtới độ cao 2.000m

Trong các tháng 4,5 đôi khi có mưa đá, đường kính hạt đá trung bình1cm và gây nhiều thiệt hại cho rau, màu, hoa cảnh.

Tóm lại: Khí hậu khu nghiên cứu là mát vào mùa hè, lạnh về mùa đông,riêng mùa đông có nhiệt độ thấp, lại có sương mù, sương muối nên ít nhiềugây cản trở tới các hoạt động sản xuất lâm nghiệp đặc biệt là khâu gieo ươmcây con Từ độ cao 1.500 m trở lên khí hậu mát mẻ và thời tiết rất thích hợpcho nhiều loài cây á nhiệt đới sinh trưởng và phát triển

2.1.5 Thuỷ văn

Trong khu nghiên cứu không có sông lớn Đáng chú ý có 2 hệ thống cácsuối đón nước từ dãy Hoàng Liên kéo dài ở ranh giới phía Tây đổ về ngòiNậm Chan rồi chảy ra Sông Hồng

Hệ thống các suối Nậm Qua, Nậm Xi Tan, Nậm Mu đón nước từ địaphận xã Nậm Xé chảy suôi theo hướng Đông Nam hợp lại với suối Nậm Xây

+ Rừng tự nhiên: 23.321,99 ha chiếm 90,9% diện tích Khu bảo tồn+ Rừng trồng: 154,90 ha

Trữ lượng các loại rừng: 2.469.348,28 m3 gỗ và 938.400 cây Vầu

Khu hệ thực vật ở đây có 891 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 530chi của 167 họ, trong 6 ngành thực vật: Khuyết lá thông (Psilotophyta);Thông đất (Lycopodiophyta); Mộc tặc (Equisetophyta); Dương xỉ(Polypodiophyta); Hạt trần (Pinophyta); Hạt kín (Magnoliophyta); Lớp hai lámầm (Magnoliopsida); Lớp một lá mầm (Liliopsida).

Có nhiều họ thực vật điển hình cho khu hệ thực vật nhiệt đới núi thấpmiền Bắc Việt Nam có nguồn gốc tại chỗ như: Họ Dầu (Dipterocarpaceae),Dâu tằm (Moraceae), Họ Ba mảnh vỏ (Euphorbiaceae), Họ Cà phê(Rubiaceae), Họ Đậu (Fabaceae), Họ Vang (Caesalpinơiaceae), Họ Cơm vàng(Proteaceae), Họ Xoan (Meliaceae), Họ Ráy (Arecaceae), Họ Lan(Orchidaceae) các loài điển hình cho thực vật nhiệt đới như: Chò nâu, Chòchỉ, Đa, Sanh, Mít rừng, Sui, Dâu da, Mạ sa, Lim sẹt, Ráy dại, Củ nưa Nhiều họ thực vật điển hình có nguồn gốc từ hệ thực vật á nhiệt đới, từHymalaya, Hoa Nam, Quý Châu di cư xuống, định cư ở Việt Nam như cáchọ: Họ Re (Lauraceae), Trúc đào (Apocynaceae), Đỗ quyên (Ericaceae), Chè(Theaceae), Họ ngọc lan (Magnoliaceae), Họ Hồ đào (Juglandaceae), Sồi Dẻ(Fagaceae), Thích (Aceraceae), Cáng lò (Betulaceae) các loài điển hìnhnhư: Dẻ gai Trung quốc, Dẻ lá rụng, Dẻ cau, Tô hạp, Giổi găng, Giổi bà,Thích lá xẻ, Tống quá sủ, Chắp tay, Đỗ quyên, Sặt gai, Chè rừng

Có nhiều họ thực vật có phân bố rộng ở nhiệt đới và á nhiệt đới như cácloài trong các họ Cỏ (Poaceae), Cúc (Asteraceae), Đậu, Vang, Trinh nữ(Mimosaceae), Khoai lang (Covolvulaceae), Nhân sâm (Araliaceae), Cau dừa(Arecaceae), Chè (Theaceae) Nhiều họ thực vật lá kim có phân bố ở vùng ánhiệt đới núi vừa và cao có trong khu vực mà đại diện là các loài Pơ mu(Fokienia hodginsii) (Cupresaceae), Thông tre (Podocarpus neriifolius),Thông nàng (Dacrycarpus imbricatus) (Podocaroaceae), Cha Câu(Taxodiaceae), Chè, Súm (Theaceae), Dây gắm (Gretaceae)

Hình 2-3: Bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng khu

2.1.6.2 Hệ động vật

Cũng như tình trạng chung của các Vườn quốc gia và các khu Bảo tồnthiên nhiên khác trong cả nước, tài nguyên động vật khu vực rất đa dạng vềthành phần loài, song mật độ, trữ lượng hầu hết của các loài đều thấp, đặc biệt

là các loài có kích thước lớn, các loài quý hiếm Hầu hết các loài quý hiếmnhững loài có giá trị cao đều thuộc cấp ít hoặc hiếm như: vượn đen, các loàikhỉ, voọc xám, rái cá, các loài sóc bay, báo hoa mai, lợn rừng, hoẵng, sơndương, hồng hoàng, gà lôi trắng, gà tiền và các loài bò sát lưỡng cư có giá trịcao như: rắn hổ chúa, hổ mang, ếch gai, ếch vạch v.v

a Tài nguyên thú

Kết quả điều tra trong luận chứng kinh tế kỹ thuật đã ghi nhận 60 loài

từ quan sát thực địa, tuy nhiên trong số này có 3 loài: Báo gấm, Báo lửa và Tê

tê vàng có thể chúng đã bị tuyệt chủng cục bộ tại đây

Đặc biệt loài Vượn đen tuyền một loài Linh trưởng quý hiếm bị đe doạtuyệt chủng toàn cầu, Sách Đỏ IUCN cấp EN, Sách Đỏ Việt Nam 1992 xếpcấp E Động vật nhóm IB Nghị định số 32/2006/NĐ-CP ngày 30/3/2006 củaChính phủ Loài này có vùng phân bố hẹp ở Nam Trung Quốc và bắc ViệtNam Tại Việt Nam hiện nay, loài này chỉ còn ở một số vùng rừng giữa sôngHồng và sông Đà, thuộc các tỉnh Yên Bái (Mù Căng Chải), Sơn La (MườngLa), Lào Cai (Văn Bàn) Khỉ vàng và khỉ mặt đỏ còn mật độ khá Ngoài raphổ biến dấu vết của Lợn rừng, Hoẵng, Gấu

b Tài nguyên chim

Dựa trên số liệu trong luận cứng kinh tế kỹ thuật dự án khu bảo tồn thiênnhien Hoàng Liên, 2007, và “Báo cáo kỹ thuật số 1- Dự án Bảo tồn hệ sinhthái vùng núi Hoàng Liên Sơn dựa vào sự tham gia của cộng đồng” củaSteven R.Swan & Sheelagh M.G O’ Reilly, 2004; Tordoff và cộng sự (2002).Cho đến nay đã ghi nhận được 310 loài chim tại khu vực Văn Bàn

Nhìn chung khu hệ chim Văn Bàn mang nét đặc trưng của khu hệ chimbắc Việt Nam, bao gồm phần lớn (trên 80%) số loài là các loài phân bố rộng,phổ biến ở nhiều địa phương khác vùng Đông Nam á, hoặc ở bắc Việt Nam.Trong số này có thể kể: Chuối tiêu, Khướu đuôi cụt, Hoét đuôi cụt xanh, Hoétđuôi cụt mày trắng, Oanh đuôi cụt mày trắng, Oanh đuôi cụt bụng vàng,Chích choè nước đốm trắng.

Một số loài thuộc khu hệ chim Trung Quốc- Hymalaya như Gõ kiến nhỏgáy vàng, Đớp ruồi đầu xanh Khu hệ gồm nhiều loài chim “Hẹp sinh cảnh”,khoảng 10% số loài phân bố hẹp trong phạm vi quần xã rừng ôn đới TrungQuốc- Hymalaya, như Giẻ cùi mỏ vàng Urocissa flavirosstris và Trèo câyHymalaya Sitta hymalayaensis Những loài này đặc trưng cho khu hệ chim ởrừng núi cao, rừng lùn đỉnh núi và giông núi Khoảng 25% số loài có phân bốhẹp trong quần xã sinh vật rừng á nhiệt đới núi thấp, ví dụ Chim xanh hôngvàng Chloropsis hardwickii, Tử anh Oriolus traillii, Kim oanh mỏ đỏLeiothrix lutea, Kim oanh tai bạc Leiothrix argentauris

Hai trong bốn loài chim phân bố hẹp được xác định cho Vùng chim đặchữu Fansipan (EBA-Stattersfield et al, 1998) có mặt tại Văn Bàn là Trèo cây

mỏ vàng Sitta solangiae và Chim chích mỏ rộng Tickellia Rất có thể VănBàn còn là nơi cư trú của hai loài chim phân bố hẹp khác của sinh cảnh rừngthứ sinh Fansipan là Khướu cánh đỏ Garrulax formosus và Nuốc đuôi hồngHarpactes wardi

c Tài nguyên bò sát và lưỡng cư

Có thể nói cũng như các nhóm động vật khác, Bò sát- Lưỡng cư ở VănBàn chưa được nghiên cứu đầy đủ “Báo cáo kỹ thuật số 1- Dự án Bảo tồn hệsinh thái vùng núi Hoàng Liên Sản dựa vào sự tham gia của cộng đồng” củaSteven R.Swan & Sheelagh M.G O’ Reilly, 2004; Tordoff và cộng sự, 2002, đãghi nhận tại Văn Bàn có 28 loài Bò sát và 40 loài lưỡng cư Sự đa dạng và phong

phú của khu hệ Bò sát, Lưỡng cư của Văn Bàn rất cao so với các khu bảo tồnthiên nhiên khác trong cả nước Yếu tố “Vùng thấp” có ý nghĩa đặc biệt quantrọng với Bò sát, Lưỡng cư - nhóm động vật biến nhiệt và ưa ẩm Điều này giảithích lý do một số loài có mặt ở Văn Bàn nhưng lại không có ở nơi khác Theotài liệu của IUCN-SSC & CI- CABS, có 7 loài Lưỡng cư ghi nhận được ở VănBàn không thấy xuất hiện ở nhiều nơi thuộc dãy Hoàng Liên Sơn.

2.1.7 Tình hình dân sinh kinh tế

Tình hình dân sinh các thôn bản bên trong Khu bảo tồn cũng giống tìnhhình các thôn bản của các xã trong huyện, nhưng vị trí khu dân cư nằm sâuhơn và cách xa đường quốc lộ hơn Do vậy việc giao thông đi lại và vậnchuyển khó khăn hơn do đường sá chưa được mở mang phương tiện cơ giớikhông phù hợp Trình độ canh tác thấp, đất canh tác chủ yếu là nương rẫy vàruộng bậc thang

Khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên có 2 xã với 12 thôn bản, 391 hộ,2.884 nhân khẩu có 2 dân tộc cùng chung sinh sống Dao; Mông (Báo cáohoạt động của tổ chức FFI tại huyện Văn Bàn)

Nhìn chung dân số sinh sống trong Khu bảo tồn với mật độ thấp 8người/km2 Do mật độ dân số thưa nên ảnh hưởng từ những tác động củangười dân đối với Khu bảo tồn còn ít, các hoạt động chủ yếu ảnh hưởng đếnKhu bảo tồn là việc chặt phá rừng làm nương rẫy; khai thác lâm sản; săn bắtđộng vật hoang dã và lấn chiếm đất rừng để trồng cây quế và cây Thảo quả(Amomum aromaticum) dưới tán rừng

Hoạt động sản xuất nương rẫy ảnh hưởng mạnh mẽ tới thảm thực vậtrừng và tính đa dạng sinh học của rừng nếu phát triển quá mức không kiểmsoát được Khai thác gỗ lậu của một số loài cây có giá trị kinh tế cao như Pơ

mu (Fokienia hodginsii); Bách tán Đài Loan (Tawania cryptermoides); Giổi(Talauma michelia hypolampra); Táu mật (Vatica odorata var

tonkinensis) đang là mối đe dọa tính đa dạng sinh học của rừng trong Khubảo tồn Việc săn bắn động vật hoang dã ở đây chủ yếu là để giải quyết thựcphẩm tại chỗ nên ít bị ảnh hưởng tới hệ động vật trong vùng Đối tượng sănbắn gồm các loại thú như Hươu; Nai; Gấu; Lợn rừng; Vượn đen; các loài Khỉ;Rắn các loại; Rùa; Niệc cổ hung Do giá cả quả Thảo quả (Amomumaromaticum) luôn ổn định và được giá trên thị trường, nên việc mở rộng diệntích trồng cây Thảo quả dưới tán rừng nhất là các khu rừng tự nhiên trong khuvực bảo tồn đã làm mất dần cây tái sinh, cây con, cây non, phá vỡ tầng táncây rừng, mất tính đa dạng sinh học của rừng đang là mối đe dọa hệ thực vậttrong Khu bảo tồn.

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Phân khu Bảo tồn nguyên vẹn (Bảo vệ nghiêm ngặt)

Tổng diện tích là: 21.629,40 ha; Chiếm 84,3% diện tích Khu BTTNDiện tích phân khu bảo tồn nguyên vẹn phân theo trạng thái rừng:

Diện tích đất có rừng: 19.943,20 ha, chiếm 92,2% diện tích đất củaphân khu bảo tồn nguyên vẹn (BTNV)

+ Rừng tự nhiên: 19.943,20 ha; chiếm 85,5% diện tích rừng tự nhiêncủa Khu BTTN và chiếm 92,2% diện tích đất của phân khu BTNV

+ Phân khu Bảo tồn nguyên vẹn: 2.167.572,65 m3 gỗ (chiếm khoảng87,8% Trữ lượng gỗ) và 898.800 cây Vầu (chiếm 95,8% Trữ lượng Vầu) củaKhu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn.

2.3 Phạm vi nghiên cứu

2.3.1 Địa điểm nghiên cứu

Đề tài chỉ triển khai trong phạm vi Phân khu Bảo tồn nguyên vẹn (Bảo

vệ nghiêm ngặt) khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn tỉnh Lào Cai,trên hai xã, tại các tiểu khu 447, 462, 500, 506, 510, 518 và 528 (xã NậmXé); tiểu khu: 522, 526, 527, 528, 532, 533, 534, 535 và 537 (xã Nậm Xây)

2.3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là những trạng thái rừng tự nhiên hiện

có trong khu vực điều tra nghiên cứu Cụ thể là các trạng thái: rừng giàu(IIIa3); rừng trung bình (IIIa2); rừng nghèo (IIIa1) và rừng phục hồi IIb tạiphân khu bảo vệ nghiêm ngặt, khu bảo tồn thiên nhiên Hoàng Liên - Văn Bàn,tỉnh Lào Cai

2.3.3 Giới hạn vấn đề nghiên cứu

Cấu trúc rừng nói chung, cấu trúc rừng tự nhiên nói riêng vô cùng phongphú và hấp dẫn, việc đi sâu tìm hiểu một cách sâu sắc và trọn vẹn các quy luậtcấu trúc rừng là vấn đề phức tạp, khó khăn trong thời gian và điều kiện nghiệnnghiên cứu không cho phép Do vậy, trong nghiên cứu này, chỉ đi sâu nghiêncứu một số đặc điểm cấu trúc thông qua một số quy luật hết sức cơ bản làm

cơ sở đề xuất các biện pháp quản lý bảo vệ rừng tại khu bảo tồn thiên nhiênHoàng Liên - Văn Bàn, Lào Cai

Chương 3

MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài nhằm giải quyết được các mục tiêu cơ bản sau:

3.1.1 Về mặt lý luận

Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận trong việc ứng dụng các phương phápđịnh lượng để nghiên cứu các đặc điểm cấu trúc lâm phần, tái sinh rừng và đadạng sinh học loài

3.1.2 Về mặt thực tiễn

Dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu sẽ đề xuất một số giải pháp điều tra,thống kê nhằm bảo vệ và phát triển tầng cây gỗ, nâng cao tính ổn định của hệsinh thái rừng tự nhiên và bảo tồn nguồn gen tại Khu bảo tồn thiên nhiênHoàng Liên - Văn Bàn

3.2 Nội dung nghiên cứu

Căn cứ vào mục tiêu nghiên cứu, phạm vi và giới hạn của đề tài cũngnhư căn cứ vào đặc điểm của đối tượng nghiên cứu Đề tài xác định một sốnội dung nghiên cứu chính như sau:

3.2.1 Phân loại trạng thái rừng

3.2.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành lâm phần

3.2.3 Nghiên cứu các quy luật kết cấu

3.2.3.1 Các quy luật phân bố

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

- Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn)

3.2.3.2 Các quy luật tương quan giữa các nhân tố điều tra lâm phần

- Tương quan giữa Hvn và D1,3

- Tương quan giữa Dtvà D1,3

- Tương quan giữa Hvn và Hdc

3.2.4 Nghiên cứu đánh giá tình hình tái sinh rừng

- Cấu trúc tổ thành cây tái sinh

- Quy luật phân bố số cây tái sinh theo chiều cao (N-H)

- Quy luật phân bố số cây tái sinh theo mặt phẳmg nằm ngang

3.2.5 Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật cơ bản cho nghiên cứu, bảo vệ và phát triển rừng, bảo tồn nguồn gen

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của đề tài, trong nghiên cứu này chúng tôi vậndụng tổng hợp 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, phântích, tổng hợp tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác trong nghiên cứukhoa học

3.3.1 Phương pháp thu thập số liệu

Gồm 3 bước cơ bản:

- Công tác chuẩn bị

- Điều tra ngoại nghiệp

- Tính toán nội nghiệp

3.3.1.1 Thu thập tài liệu cơ bản của khu vực nghiên cứu

Tài liệu thu thập bao gồm:

+ Kế thừa các số liệu đã có sẵn về điều kiện tự nhiên và dân sinh kinh tếtrong khu vực nghiên cứu;

+ Số liệu, hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu đã được theo dõi hàng nămthông qua chương trình điều tra, theo dõi diễn biến rừng và đất lâm nghiệp;

+ Các loại bản đồ chuyên ngành của khu vực nghiên cứu;

+ Các tài liệu tham khảo về lĩnh vực nghiên cứu của các tác giả trong vàngoài nước;

+ Kế thừa các kết quả của các tác giả đi trước làm cơ sở lựa chọn nhữnghàm toán học đơn giản phù hợp với đối tượng nghiên cứu

3.3.1.2 Phân loại trạng thái

Viện Điều tra quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại củaLoeschau, cải tiến cho phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên nước ta Đến nay

hệ thống này vẫn được áp dụng vào việc phân loại trạng thái rừng hiện tạiphục vụ công tác quy hoạch thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên Tiêu chuẩnphân loại như sau:

+ Loại rừng trạng thái IIa: là rừng phục hồi gồm những cây tiên phong

ưa sáng, chưa ổn định, đường kính < 10cm, chưa có trữ lượng;

+ Loại rừng trạng thái IIb: là rừng phục hồi có D1,3 > 10cm, tổng G/ha <10m2/ha, rừng đã có trữ lượng;

+ Loại rừng trạng thái IIIa1: là rừng bị khai thác kiệt, độ tàn che bị phá

vỡ và nhỏ hơn 0,3, kết cấu rừng không hợp lý, nhiều dây leo, bụi rậm, tổngG/ha < 10m2/ha, M/ha < 100m3/ha;

+ Loại rừng trạng thái IIIa2: là rừng bị khai thác quá mức, nhưng đã cóthời gian phục hồi và có triển vọng, độ tàn che từ 0,3-0,5, tổng G/ha từ 10-16m2, M/ha từ 100-135m3/ha;

+ Rừng giầu: Bao gồm các trạng thái rừng có trữ lượng gỗ > 100m3/ha

- Trạng thái IIIa3: Rừng đã phục hồi sau khai thác kiệt nhiều năm, dâyleo ít, không còn khoảng trống lớn trong rừng, cây chính có giá trị tái sinh tốt,

có nhiều cây D1,3 > 30cm

3.3.1.3 Thu thập số liệu trên ô tiêu chuẩn phục vụ cho đề tài

Trên mỗi trạng thái rừng, dùng địa bàn cầm tay, máy định vị vệ tinh GPS,dùng thước dây để xác định chiều dài cạnh của ô tiêu chuẩn song song với

đường đồng mức, lập 2 ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời, diện tích ô tiêu chuẩnđiển hình 1000 m2 (kích thước ô 25m x 40m), trên tuyến song song cách đều,Nơi đặt ô điển hình ở các cấp độ cao < 700 m; 700 - 1700 m và > 1700 m Trênmỗi ô tiêu chuẩn mô tả đầy đủ tình hình sinh thái cũng như tình hình sinhtrưởng và được thống kê vào phần đầu của phiếu điều tra ô tiêu chuẩn.

Tiến hành xác định toàn diện tên loài cây gỗ, đo đếm đường kính ở vị tríngang ngực 1,3 m, của tất cả các cây có đường kính D1,3 lớn hơn 6 cm, bằngthức kẹp kính, đo theo 2 chiều Đông - Tây, Nam - Bắc và lấy trị số trung bình,

đo đường kính tán (Dt) bằng thước dây, đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiềucao dưới cành (Hdc) bằng thước Blume-leiss, khi đo xong thì đánh dấu sơn đểtránh đo lặp lại hoặc bỏ sót cây và ghi rõ phẩm chất cây đứng, vẽ phẫu đồ đứng

và ngang của tầng rừng (diện tích vẽ 400 m2) Kết quả đo đếm được thống kê

vào phần nội dung của phiếu điều tra ô tiêu chuẩn biểu 9-1, phụ biểu 9.

Điều tra cây tái sinh

Trong mỗi ô tiêu chuẩn điển hình tạm thời chúng tôi lập 5 ô dạng bảnhình vuông mỗi ô có diện tích 25 m2 (5m x 5m) ở 4 góc và ở giữa của ô tiêuchuẩn, trong mỗi ô dạng bản đo đếm tất cả cây tái sinh và phân theo cấp chiềucao (h > 1m và h < 1m) và theo cấp chất lượng (tốt, xấu, trung bình)

Về chất lượng cây tái sinh: Căn cứ vào hình thái chia thành 3 cấp:

+ Cây tốt là những cây có tán lá phát triển đều đặn, tròn, xanh biếc, cótrục chính rõ ràng

+ Cây trung bình là những cây có tán lá thưa, số lá ít, tăng trưởng chiềucao ít hơn hoặc bằng so với chồi bên

+ Cây xấu là những cây có tán lá kém phát triển, chồi ngọn gần như khôngphát triển, lá gần như tập trung ở ngọn, cây mảnh, cong queo, bị sâu bệnh

Kết quả điều tra cây tái sinh trong mỗi ô dạng bản được ghi vào biểu 9-2, phụ biểu 9.

Điều tra khoảng cách cây tái sinh

Trong mỗi ô dạng bản chọn cây tái sinh bất kỳ, đo khoảng cách đến cây

tái sinh gần nhất Mỗi ô dạng bản đo 08 khoảng cách, kết quả ghi vào biểu

9-3, phụ biểu 9

3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu

Tài liệu đo đếm từ các ô tiêu chuẩn được xem xét trước khi đưa vào xử

lý, nhằm loại bỏ các số nghi ngờ không hợp lý trong quá trình đo đếm Cáchloại bỏ sai số được thực hiện bằng phương pháp của Rumski Sau khi loại bỏsai sót, các số liệu được sắp xếp theo tổ, với cự ly tổ theo công thức thựcnghiệm (Nguyễn Hải Tuất, 1982)

(3.2)Trong đó Xmax, Xmin là trị số lớn nhất và nhỏ nhất của chỉ tiêu điều tra đãquan sát được Kết quả chia tổ, ghép nhóm theo từng nhân tố điều tra đối vớimỗi ô tiêu chuẩn được thực hiện theo phương pháp kiểm phiếu bầu cử và ghi

vào biểu 9-4, phụ biểu 9.

3.3.2.1 Phương pháp phân loại trạng thái rừng

Số liệu sau khi thu thập và chỉnh lý, trên cơ sở phân chia trạng thái rừngtheo tài liệu gốc của khu vực nghiên cứu chúng tôi tiến hành xác định trạngthái và kiểm tra sự thuần nhất giữa các ô điều tra và giữa các trạng thái đểxem xét độ chính xác của sự phân chia

Phương pháp kiểm tra dựa vào tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn và tiêuchuẩn2

của Kruskal và Wallis

a Tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn

Trong trường hợp kiểu phân bố lý thuyết đặc trưng cho 2 Kết quả nghiêncứu chưa biết thì yêu cầu dung lượng quan sát của hai mẫu phải đủ lớn (n1 >

30 và n2 > 30) Khi đó giả thuyết H0: 1 = 2 và H1 1  2 được kiểm trabằng tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn ở mức ý nghĩa như sau:

2 1

2 1 2 2 2 1

n n

x x U

và22  S22

, tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn tiêu chuẩn được

viết như sau:

2 1

2 1 2 2 2 1

n n

x x U

b Tiêu chuẩn2

của Kruskal và WallisTiêu chuẩn này dùng để kiểm tra thuần nhất của các mẫu độc lập Trướctiên đem tất cả các trị số quan sát ở các mẫu xếp hạng chung từ nhỏ đến lớn

và tính tổng hạng cho mỗi mẫu Nếu có r mẫu cần so sánh thì tổng hạng đóđược ký hiệu lần lượt là R1, R2, R3… Rn

)1(

(3.5)

Người ta chứng minh rằng nếu dung lượng quan sát n đủ lớn và giảthuyết H0 rằng các mẫu quan sát là thuần nhất thì biến ngẫu nhiên có phân bố

2

với r -1 bậc tự do

) 1 ( 3 )

1 (

n H

r

in

Giải thuyết H0 bị bác bỏ nếu H > 2

05 với r - 1 bậc tự do tra ở bảng 2

.Trường hợp nếu có số hạng trùng nhau thì công thức của H phải được điềuchỉnh, với

(3.7)Trong đó t là tần số lặp lại của một trị số nào đó

3.3.2.2 Phương pháp nghiên cứu cấu trúc tổ thành thực vật thân gỗ

Tổ thành rừng là tỷ lệ hay tỷ trọng của loài cây hay nhóm loài cây chiếmtrong lâm phần Các lâm phần có tổ thành khác nhau thì biện pháp kinhdoanh, quản lý bảo vệ cũng như giá trị của lâm phần về kinh tế, về chức năngbảo vệ nguồn gen, bảo vệ môi trường… cũng khác nhau Để nghiên cứu cấutrúc tổ thành thường xác định hệ số tổ thành, để đơn giản khi nghiên cứu cóthể sử dụng hệ số tổ thành theo tiết diện ngang cho lâm phần, đây là cách biểuthị thông dụng trong điều tra rừng và khi đó phải chấp nhận gỉa thiết là hìnhcao giữa các loài không có sự chênh lệch lớn Công thức biểu thị hệ số tổthành của các loài cây trong lâm phần được gọi là công thức tổ thành Đề tàinghiên cứu cấu trúc tổ thành nhằm xây dựng công thức tổ thành cho từngtrạng thái rừng và trên cơ sở đó xác định loài theo mục đích bảo tồn

3.3.2.3 Phương pháp nghiên cứu các quy luật phân bố

Sau khi chỉnh lý số liệu, căn cứ vào phân bố thực nghiệm tiến hành môhình hóa theo những hàm toán học khác nhau, để lựa chọn hàm lý thuyết phùhợp Việc tính toán và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học với

n T H

1

sự giúp đỡ của máy tính điện tử Các quy luật phân bố được quan tâm nghiêncứu trong đề tài này bao gồm quy luật phân bố của một số cây theo đườngkính (N-D1,3) và quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N-Hvn) Để nghiêncứu các quy luật này sẽ vận dụng tổng hợp các phương pháp sau:

- Phương pháp biểu đồ: Thông qua việc xác định phẫu đồ dọc và phẫu đồngang

- Phương pháp giải tích toán học thông qua việc:

+ Tính toán các đặc trưng mẫu

+ Mô phỏng quy luật phân bố của các nhân tố điều tra bằng các hàm toánhọc, kiểm tra sự phù hợp theo các tiêu chuẩn thống kê

a Phân bố mũ (Phân bố giảm)

Mô phỏng cho quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1,3) củanhững lâm phần hỗn giao, nhiều loài, khác tuổi, qua khai thác chọn khôngquy tắc nhiều lần, số cây có đường kính lớn có số lượng ít, ngược lại số cây

có đường kính nhỏ chiếm số lượng nhiều

Hàm Meyer có dạng Px(x) = ft=  

Trong đó: ftlà số cây (tần số quan sát)

x là cỡ đường kính, chiều cao

 và  hai tham số của hàm Meyer

Khi xác định các tham số của phương trình Meyer dùng phương phápbình phương bé nhất, đầu tiên phải logarit hóa hai vế của phương trình ta được

lgft= lg - bxlgeĐặt lgft= y; vì lg = a do đó  = 10a

Nắn phân bố theo hàm Meyer (xem bảng 9-5, phụ biểu 9)

0 x Víi α

α 1 γ 1

γ x

Trong đó: = f0/n

f0là tần số quan sát tương ứng với tổ đầu tiên

n là dung lượng mẫu; x = (xi- x1)/k với k là cự ly tổ

xilà cỡ đường kính thứ i

x1là cỡ đường kính của tổ thứ nhấtPhân bố khoảng cách thường có một đỉnh ở cỡ thứ 2 và sau đó tần số giảmdần khi x tăng lên

Khi 1 - =  thì phân bố khoảng cách trở về dạng phân bố hình học

P(x)= (1-).x

(Với x 0) (3.10)Ước lượng các tham số bằng phương pháp hàm tối đa hợp lý có thể xácđịnh được các tham số của phân bố khoảng cách như sau