(Luận văn thạc sĩ) một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại vườn quốc gia phia oắc phia đén, huyện nguyên bình, tỉnh cao bằng​

Tuy nhiên, những nghiên cứu về đặc trưng cấu trúc và đa dạng loài ở một số trạng thái rừng tự nhiên nơi đây còn hạn chế, chưa phản ánh hết được tính đa dạng sinh học, quy luật sống của h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGUYỄN THÚY HỒNG

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG

LOÀI CÂY CỦA RỪNG KÍN THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI NÚI ĐẤT TẠI VƯỜN QUỐC GIA PHIA OẮC

- PHIA ĐÉN, HUYỆN NGUYÊN BÌNH, TỈNH CAO BẰNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ công trình nghiên cứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết luận đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học

Hà Nội, tháng 10 năm 2019

Người cam đoan

Nguyễn Thúy Hồng

LỜI CẢM ƠN

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

Nhân dịp này, cho phép tôi gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Lâm nghiệp, Chi cục Kiểm lâm Hải Phòng nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp

Đặc biệt cho tôi bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS.Cao Thị Thu Hiền, người đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, chỉ bảo, động viên tôi trong

suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

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

Mặc dù đã rất cố gắng trong việc thực hiện luận văn Tuy nhiên, trong khuôn khổ thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, luận văn mới thực hiện nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng Trong quá trình thực hiện, luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 10 năm 2019

Tác giả

Nguyễn Thúy Hồng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 3

1.1.2 Cấu trúc tổ thành 3

1.1.3 Cấu trúc phân bố số cây theo cỡ đường kính 4

1.1.4 Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H) 5

1.1.5 Nghiên cứu đa dạng loài cây 6

1.1.6 Tái sinh rừng 6

1.2 Ở Việt Nam 8

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng 8

1.2.2 Cấu trúc tổ thành 10

1.2.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3) 12

1.2.4 Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H vn ) 15

1.2.5 Nghiên cứu về đa dạng loài cây gỗ 16

1.2.6 Tái sinh rừng 16

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.2.1 Phạm vi về nội dung nghiên cứu 21

2.2.2 Phạm vi về không gian 21

2.2.3 Phạm vi về thời gian 21

2.3 Mục tiêu nghiên cứu 21

2.4 Nội dung nghiên cứu 22

2.4.1 Một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần 22

2.4.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao 22

2.4.3 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần 22

2.4.4 Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao 22

2.4.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 22

2.4.6 Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 22

2.5 Phương pháp nghiên cứu 22

2.5.1 Phương pháp kế thừa số liệu 22

2.5.2 Phương pháp ngoại nghiệp 23

2.5.3 Phương pháp chuyên gia 26

2.5.4 Phương pháp xử lý, phân tích số liệu 26

Chương 3: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 37

3.1 Điều kiện tự nhiên 37

3.1.1 Vị trí địa lý 37

3.1.2 Địa hình, đất đai 37

3.1.3 Khí hậu 38

3.1.4 Thủy văn 39

3.1.5 Đánh giá chung 39

3.2 Hiện trạng rừng và các hệ sinh thái tự nhiên 39

3.2.1 Hiện trạng rừng và các loại đất đai 39

3.2.2 Thảm thực vật và các hệ sinh thái 42

3.3 Các giá trị về đa dạng sinh học, nguồn gen sinh vật 44

3.3.1 Đa dạng sinh học 44

3.4 Điều kiện dân sinh 44

3.4.1 Dân số, dân tộc và phân bố dân cư 44

3.4.2 Lao động việc làm 45

3.4.3 Khái quát điều kiện kinh tế - xã hội 45

3.4.4 Hiện trạng kết cấu hạ tầng 46

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47

4.1 Một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần 47

4.2 Kết quả nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao 48

4.2.1 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây 49

4.2.2 Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số độ quan trọng IV% 53

4.2.3 Đánh giá mức độ đồng nhất giữa tổ thành theo phần trăm số cây và theo chỉ số độ quan trọng 56

4.2.4 Phân loại loài theo trạng thái rừng 56

4.3 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần 57

4.3.1 Kết quả các đặc trưng thống kê cơ bản của D 1.3 57

4.3.2 uy uật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D 1.3 ) 60

4.3.3 Kết quả các đặc trưng thống kê cơ bản của H VN 63

4.4 Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao 68

4.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu 70

4.5.1 Cấu trúc tổ thành, mật độ cây tái sinh 70

4.5.2 Chất ượng cây tái sinh 73

4.5.3 Nguồn gốc cây tái sinh 74

4.5.4 Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao 75

4.5.5 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất 77

4.5.6 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên 78

4.6 Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 80

4.6.1 Nhóm giải pháp về quản lý 80

4.6.2.Nhóm giải pháp về đầu tư 83

4.6.3.Nhóm giải pháp lâm sinh 83

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ BIỂU

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 CÁC KÝ HIỆU

D1.3 Đường kính thân cây tại vị trí 1.3m tính từ cổ rễ

∑G/ha Tổng tiết diện ngang thân cây/hec ta

IV% Chỉ số quan trọng (Important Value- IV)

N/D1.3 Phân bố số cây theo cỡ đường kính

N/Hvn Phân bố số cây theo chiều cao

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Bảng 3.1 Hiện trạng rừng và đất rừng VQG Phia Oắc - Phia Đén 40

Bảng 3.2 Hiện trạng trữ lượng rừng VQG Phia Oắc – Phia Đén 41

Bảng 3.3 Thành phần thực vật VQG Phia Oắc - Phia Đén 44

Bảng 4.1 Kết quả thống kê một số chỉ tiêu về một số nhân tố điều tra lâm phần47 Bảng 4.2 Công thức tổ thành tâng cây cao theo phần trăm số cây Ni% của ba trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIBtạiVườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén 50

Bảng 4.3 Tổ thành loài tầng cây cao theo chỉ số IV% của ba trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIBtại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén……….53

Bảng 4.4 Phân loại loài cây theo các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu 57

Bảng 4.5 Một số đặc trưng mẫu của phân bố N/D1.3 trạng thái rừng IIIA1 58

Bảng 4.6 Một số đặc trưng mẫu của phân bố N/D1.3 trạng thái rừng IIIA3 58

Bảng 4.7 Một số đặc trưng mẫu của phân bố N/D1.3 trạng thái rừng IIIB 59

Bảng 4.8 Kết quả mô phỏng phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull ba tham số của trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIBtại khu vực nghiên cứu 60

Bảng 4.9 Một số đặc trưng mẫu của phân bố N/Hvn trạng thái rừng IIIA2 63

Bảng 4.10 Một số đặc trưng mẫu củaphân bố N/Hvn trạng thái rừng IIIA3 64

Bảng 4.11 Một số đặc trưng mẫu của phân bố N/Hvn trạng thái rừng IIIB 65

Bảng 4.12 Kết quả mô phỏng phân bố thực nghiệm N/H cho 3 trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIBtheo hàm Weibull ba tham số 66

Bảng 4.13 Đa dạng loài cây của ba trạng thái rừng IIIA2, IIIA3 và IIIBtại khu vực nghiên cứu 68

Bảng 4.14 Danh sách họ và tần suất xuất hiện của họ tại khu vực nghiên cứu 70

Bảng 4.15 Tổ thành và mật độ cây tái sinh của ba trạng thái rừng 72

Bảng 4.16 Chất lượng cây tái sinh của ba trạng thái rừng 73

Bảng 4.17 Mật độ cây tái sinh theo nguồn gốc 74

Bảng 4.18 Mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 76

Bảng 4.19 Phân bố cây tái sinh trên mặt đất của ba trạng thái rừng 78

Bảng 4.20 Ảnh hưởng của độ tàn che, cây bụi, thảm tươi đến tái sinh của 3 trạng thái rừng 79

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 4.1 Phân bố N/D1.3 của đối tượng nghiên cứu theo hàm Weibull ba tham số… …62 Hình 4.2 Phân bố N/HVN của đối tượng nghiên cứu theo hàm Weibull ba tham số ft, flt lần lượt là số cây theo phân bố thực nghiệm và phân bố lý thuyết… 67 Hình 4.3 Biểu đồ tỷ lệ chất lượng cây tái sinh của 3 trạng thái rừng 74 Hình 4.4 Biểu đồ tỷ lệ cây tái sinh theo nguồn gốc của 3 trạng thái rừng 75 Hình 4.5 Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 3 trạng thái rừng… 77

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thực vật rừng nói riêng và rừng nói chung là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý giá của mỗi quốc gia và đặc biệt quan trọng đối với sự sinh tồn của sinh vật trên thế giới Bên cạnh vai trò là nơi cung cấp nơi sinh tồn cho các loài động thực vật, tạo sinh kế cho người dân bản địa, rừng còn góp phần

to lớn trong việc bảo vệ nguồn nước, ngăn chặn xói mòn đất và giảm thiểu sự biến đổi khí hậu Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra hệ sinh thái rừng nhiệt đới vô cùng phong phú đa dạng và rất phức tạp gồm rất nhiều thành phần được sắp xếp theo không gian và thời gian với các quy luật khác nhau Rừng

tự nhiên sẽ mang tính ổn định cao nếu không có tác động của con người, nhưng một khi con người đã tác động vào thì rừng sẽ dần mất đi tính ổn định vốn có Do đó, để duy trì được tính ổn định của hệ sinh thái rừng cần có sự hiểu biết sâu về lĩnh vực này mà các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng là những cơ sở để xây dựng nên những biện pháp tác động phù hợp

Việt Nam có diện tích tự nhiên hơn 331.698km2 (chưa kể diện tích biển

và hải đảo) trải dài trên nhiều vĩ tuyến và đai cao Với địa hình rất đa dạng, hơn 2/3 lãnh thổ là đồi núi, tạo nên sự đa dạng về hệ sinh thái tự nhiên với nhiều như: Các trạng thái rừng như các trạng thái rừng khô lạnh vùng cao, các trạng thái rừng mưa ẩm vùng thấp, các trạng thái rừng khô hạn ven biển, các trạng thái rừng ngập mặn, rừng ngập nước ngọt vv…Những năm 40 của thế kỉ

XX, độ che phủ của rừng của nước ta là 43% Sau chiến tranh, giai đoạn 1979

- 1982, diện tích rừng chỉ còn khoảng 7,8 triệu ha tương đương độ che phủ 24% Từ những năm 90 trở lại đây, diện tích từng đã tăng đáng kể, đưa độ che phủ của rừng từ 24% lên 28% năm 1995, 33% năm 1999 và 41,19% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Quyết định số 1819/QĐ-BNN-TCLN ngày 16/5/2017 công bố hiện trạng rừng toàn quốc) Mặc dầu diện tích rừng thời gian qua đã tăng lên hàng năm thông qua các nỗ lực trồng rừng, phục hồi rừng; nhưng chất lượng tài nguyên rừng Việt Nam vẫn bị giảm sút do nhiều nguyên nhân khác nhau, kéo theo đó là suy giảm về đa dạng sinh học đối với các hệ sinh thái rừng nhất là đối với rừng tự nhiên

Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén có tổng diện tích là: 10.593,5

ha, nằm trên địa bàn 05 xã và thị trấn thuộc huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng: xã Thành Công, Quang Thành, Phan Thanh, Hưng Đạo và thị trấn Tĩnh Túc Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén nằm trên dãy núi chạy dài từ Tây sang Đông, nổi tiếng với đỉnh Phia Oắc, có độ cao 1.935m, từ đây phát triển thành một dãy núi lớn khác chạy xuống phía nam Vườn quốc gia được chia thành 03 phân khu chính là phân khu bảo vệ nghiêm ngặt; phân khu phục hồi sinh thái; phân khu dịch vụ hành chính Trong đó, phân khu bảo vệ nghiêm ngặt có diện tích 4.035,5 ha tại đây có hệ sinh thái rừng kín thường xanh mưa

ẩm nhiệt đới và á nhiệt đới; hệ sinh thái rừng lùn hay còn gọi là “rừng rêu”, một trạng thái rừng của khí hậu ôn đới đặc trưng của miền Bắc ở Việt Nam Tính đa dạng của các hệ sinh thái trên một vùng lãnh thổ không lớn với sự đa dạng về thành phần loài động vật có nhiều loài quý hiếm, đặc hữu rất cần được bảo tồn, bảo vệ

Tuy nhiên, những nghiên cứu về đặc trưng cấu trúc và đa dạng loài ở một số trạng thái rừng tự nhiên nơi đây còn hạn chế, chưa phản ánh hết được tính đa dạng sinh học, quy luật sống của hệ sinh thái rừng nơi đây - một trong những cơ sở quan trọng trong việc xây dựng các giải pháp để quản lý rừng bền vững

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn về công tác bảo tồn và phát triển tài

nguyên rừng của Vườn quốc gia, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng” Đề tài được thực hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu

biết mới về cấu trúc và đa dạng loài cây của quần xã thực vật rừng, hướng phát triển bền vững hệ sinh thái rừng kín lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại huyện Nguyên Bình

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là hình thức thể hiện bên ngoài của những mối quan hệ bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ bên trong của quần xã, từ

đó có sơ sở đề xuất biện pháp tác động phù hợp Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, người ta chia thành ba dạng cấu trúc là cấu trúc hình thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian

1.1.2 Cấu trúc tổ thành

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 [71] 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 [71]

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 [9])

Theo Tolmachop, A.L (1974) ở vùng nhiệt đới thành phần thực vật rất

đa dạng thể hiện ở chỗ rất ít họ chiếm tỷ lệ 10% tổng số loài của hệ thực vật

đó và tổng tỷ lệ phần trăm của 10 họ có số loài lớn nhất chỉ đạt 40 - 50% tổng

số loài Trong rừng hỗn giao, nhiều loài cây gỗ lớn phân bố theo tỷ lệ khá cân bằng, tuy nhiên phần lớn trong một quần thụ thường có 1 - 2 loài chiếm ưu thế (dẫn theo tài liệu [21])

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 [1]

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

1.1.3 Cấu trúc phân bố số cây theo cỡ đường kính

Mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra trong lâm phần là những quy luật

cơ bản trong nghiên cứu kết cấu rừng được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Ngày nay, bên cạnh những nghiên cứu mang tính chất định tính, các nghiên cứu cấu trúc rừng trong các thập niên gần đây có xu hướng chuyển dần từ mô tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của phần mềm thống kê toán học và công nghệ tin học, trong đó việc mô hình hóa cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất

Để nghiên cứu quy luật, hầu hết các tác giả đã dùng phương pháp giải tích, tìm các phương trình toán học dưới dạng nhiều phân bố xác suất khác nhau Phải kể đến các công trình như sau:

Đầu tiên là công trình nghiên cứu của Meyer, H A (1952) đã mô tả phân bố N/D bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục Phương trình này được gọi là phương trình Meyer [65]

Richards P.W (1952) 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 [71]

Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương trình giải tích để tìm phương trình của đường cong phân bố như Balley (1973) mô hình hóa cấu trúc phân bố số cây theo cỡ kính (N-D) bằng hàm Weibull [54] Prodan, M và Patatscase (1964), Bill và Kem, K A (1964) đã tiếp cận phân bố cấu trúc N/D bằng phương trình hàm Logarit (dẫn theo tài liệu [9])

Burkhart H (1974) và Strub U (1972) sử dụng hàm Beta mô phỏng phân bố cấu trúc N/D (dẫn theo tài liệu [12])

Đặc biệt, để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả hay dùng các hàm khác như Loetschau (1973) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1997) dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm Batista J.L.F và Docouto H.T.Z (1992) trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây của rừng nhiệt đới ở Maranhoo, Brazin đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D1.3 [54] Nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, hàm Poisson, hàm Logarith và hàm Pearson

Roemisch, K (1975), nghiên cứu khả năng dùng hàm Gamma mô phỏng sự biến đổi theo tuổi của phân bố số cây theo đường kính cây rừng, xác lập quan hệ của tham số β với tuổi, đường kính trung bình và chiều cao tầng trội đã khẳng định quan hệ giữa tham số β với chiều cao tầng trội là chặt chẽ nhất (dẫn theo tài liệu [12])

Nhìn chung, việc sử dụng hàm này hay hàm khác để biểu thị qui luật cấu trúc là tùy thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, cũng như các loài cây sinh trưởng khác nhau và số liệu đo đạc ngoài thực tế Do đường kính cây không ngừng tăng lên theo tuổi, nên phân bố đường kính của lâm phần cũng không ngừng thay đổi theo tuổi Chính vì thế, từ các mô hình toán học đã xác định được, các nhà khoa học đã nghiên cứu sự biến đổi của quy luật phân bố

số cây theo tuổi (gọi là động thái cấu trúc rừng)

1.1.4 Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H)

Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng đã dựa vào phân bố số cây theo cỡ chiều cao Phương pháp nghiên cứu

cấu trúc đứng của rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu Các phẫu đồ mang lại hình ảnh 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 được nhiều nhà nghiên cứu ứng dụng như Rollet (1979), Meyer (1952) [65], Richards P.W (1952) [70]

Như vậy, từ các nghiên cứu định lượng cấu trúc phân bố N/D cho thấy, các nghiên cứu về phân bố số cây theo đường kính và ứng dụng của nó thường dựa vào dãy tần số lý thuyết Các hàm toán học được các tác giả sử dụng để mô phỏng rất đa dạng và phong phú Nhìn chung, các tác giả đều biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính dưới dạng phân bố xác suất, các hàm thường sử dụng như hàm Weibull, hàm mũ, hàm chuẩn, hàm Logarit, hàm Beta, hàm Gama

1.1.5 Nghiên cứu đa dạng loài cây

Raunkiaer (1934) [69] đã đưa ra công thức xác định phổ dạng sống chuẩn cho hàng nghìn loài cây khác nhau Theo đó công thức phổ dạng sống chuẩn được xác định theo tỷ lệ phần trăm giữa số lượng cá thể của từng dạng sống so với tổng số cá thể trong một khu vực Để biểu thị tính đa dạng về loài, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định chỉ số đa dạng loài như Simpson (1949) [74], Margalef (1958) [dẫn theo tài liệu 49]

1.1.6 Tái sinh rừng

Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng như dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi, vì vậy tái sinh rừng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ

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

xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc điểm phân bố Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm như Richards, 1933, 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Schultz, 1960; Baur 1964; Rollet, 1969

Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài

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

Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) [64], với diện tích ô đo đếm thông thường từ 1 m2

đến 4 m2 Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng, để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “điều tra chẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau

Richards (1952) [70] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới

Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Bara (1954), Budowski (1956) có nhận định dưới tái sinh rừn nhiệt đới nói chung có đủ lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái sinh là cần thiết Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể (dẫn theo Nguyễn Văn Hồng, 2010 [19])

Van Steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán - liên tục và tái sinh vệt Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự

nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi thảm tươi được đề cập thường xuyên Baur G.N (1952, 1964) cho rằng, trong rừng nhiệt đới nếu thiếu ánh sáng thì sẽ ảnh hưởng đến

sự phát triển của cây con, sự nảy mầm và phát triển của cây nảy mầm thì ảnh hưởng là không rõ ràng

Ngoài ra, các tác giả nhận định: Thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh Mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và vây bụi kém phát trển nhưng chúng vẫn ảnh hưởng đến cây tái sinh Đối với rừng nhiệt đới số lượng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật

độ tái sinh thường khá lớn Số lượng loài cây có giá trị về kinh tế không nhiều

và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng Vì vậy, khi nghiên cứu lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có biện pháp tác động thích hợp

Như vậy, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các tác động lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về phân loại trạng thái rừng

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

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 - 84) [33]

Thái Văn Trừng (1978) [36] 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) [22] 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) [34], Trần Cẩm Tú (1998) [39], 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) [33]

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

trạng thái rừng của Việt Nam, khả năng ứng dụng hàm toán học trong phân chia trạng thái rừng

1.2.2 Cấu trúc tổ thành

Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác của rừng Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ đa dạng sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng Rất nhiều công trình khoa học của nhiều tác giả đã tập trung vào các đặc điểm cấu trúc của các trạng thái rừng tự nhiên nhằm phục vụ việc bảo tồn, phát triển và kinh doanh lâu dài

Cấu trúc tổ thành thực chất là sự tham gia của các thành phần loài cây trong quần thể rừng Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam, trên quan điểm hệ sinh thái, Thái Văn Trừng (1978, 1999) đã dựa trên số lượng và sinh khối nhóm loài ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Nam để phân định các ưu hợp và phức hợp Nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp không quá 10 loài, tỉ lệ

cá thể của mỗi loài ưu thế chiếm khoảng 5% và tổng số cá thể của 10 loài ưu thế đó phải chiếm 40 - 50% tổng số cá thể của các tầng lập quần trong quần thể trên đơn vị diện tích điều tra Trường hợp độ ưu thế các loài cây không rõ ràng gọi là các phức hợp [36], [37]

Do đặc trưng khí hậu và thổ nhưỡng thuận lợi cho nhiều loài cây cùng phát triển, cho nên trong rừng tự nhiên hỗn loài nhiệt đới hiếm khi chỉ có một loài ưu thế duy nhất tạo thành các quần hợp như vùng ôn đới Theo Nguyễn Hồng Quân (1983), trong rừng loại IB ở Kon Hà Nừng, trên diện tích 01 ha có khoảng 60 loài, nhưng các loài có tổ hợp lớn nhất cũng không vượt quá 10% [32]

Nguyễn Văn Trương (1983) cho rằng, trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái rừng sào trở lên cũng có đến 30 - 40 loài/1 ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn có thể vươn đến lớp không gian cao 30 m chỉ

từ 10 -20% [38]

Nguyễn Ngọc Lung (1991) qua điều tra các dạng rừng khí hậu ở Hương

Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác cũng cho biết: trên ô tiêu chuẩn diện tích 1 ha thường có từ 23 - 25 loài, với số cây thấp nhất cũng đạt

317 cây và cao nhất 859 cây/1 ha (dẫn theo tài liệu [10])

Bảo Huy (1993) [22], Đào Công Khanh (1996) [24] khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đắc Lăk và Hương Sơn - Hà Tĩnh đều xác định: Tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm loài cây phi mục đích cụ thể, từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý

Lê Sáu (1996) [34], Trần Cẩm Tú (1998) [39] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng - Tây Nguyên và Hương Sơn - Hà Tĩnh đã xác định danh mục các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết luận sự phân bố của số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo luật phân bố giảm

So sánh với khu vực khác trên thế giới, Phạm Hoàng Hộ (1999) cho biết: nếu ở rừng Amazon, trung bình có khoảng 90 loài/1 ha thì ở Đông Nam

Á đến 160 loài/1 ha (dẫn theo tài liệu [12])

Để đánh giá tổ thành rừng, nhiều tác giả đã sử dụng công thức tổ thành trên tỉ lệ phần 10 theo số cây, tiết diện ngang hoặc chỉ số IV% ; trong đó phương pháp tỉ lệ tổ thành (IV%) theo phương pháp của Daniel Marmil lod thường được các nhà khoa học vận dụng trong những công trình nghiên cứu cấu trúc rừng (dẫn theo tài liệu [24])

Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) [44] 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) [4] 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

Võ Đại Hải (2014) [14] 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

Võ Hiền Tuân (2017) [39] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của trạng thái IIIA1, IIIA2 và IIIB tại khu vực miền Trung Việt Nam đã cho thấy trạng thái rừng IIIA1 có số lượng loài là 61 loài, trạng thái rừng IIIA2 có số lượng loài là 96 loài và trạng thái rừng IIIB có 81 loài Số loài cây tham gia vào công thức tổ thành cả 3 trạng thái trên chỉ có 7 loài và chủ yếu là những loài cây ít có giá trị về mặt kinh tế nhưng lại có khả năng phòng hộ tốt

Phạm Quý Vân (2018) [49], khi nghiên cứu về cấu trúc tổ thành tầng cây cao cho trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cũng cho thấy trạng thái IIIA1 có số loài cây biến động từ 49 đến 51 loài và số loài tham gia vào công thức tổ thành chỉ có từ 3 - 6 loài, còn trạng thái IIIA2

có số loài nằm trong khoảng từ 51 đến 56 loài và số loài tham gia vào công thức tổ thành biến động trong phạm vi 5 - 6 loài

1.2.3 Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)

Mô hình hoá cấu trúc đường kính D1.3trong nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng được nhiều người quan tâm nghiên cứu và biểu diễn theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, các công trình tiêu biểu của các tác giả như:

Đồng Sỹ Hiền (1974), khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam đã nghiên cứu nhiều lâm phần trên các địa phương khác nhau và đi đến kết luận chung là: Do quá trình khai thác chọn thô không theo

quy tắc, nên phân bố N/D là đường phân bố có dạng răng cưa Với kiểu phân

bố này tác giả đã chọn hàm Meyer và họ đường cong Pearson để mô tả [16]

Nguyễn Hải Tuất (1982) đã sử dụng phân bố giảm, phân bố khoảng cách

để biểu diễn cấu trúc đường kính, cấu trúc chiều cao của rừng thứ sinh, đồng thời áp dụng phương trình Pearson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể [42]

Nguyễn Duy Chuyên (1988) [7] khi nghiên cứu cấu trúc rừng, tăng trưởng trữ lượng và tái sinh tự nhiên rừng thường xanh lá rộng hỗn loài cho

ba vùng kinh tế (Sông Hiếu, Yên Bái, Lạng Sơn) đã khái quát hoá đặc điểm những loài có giá trị kinh doanh và biểu diễn bằng hàm lý thuyết

Trần Văn Con (1991), đã dùng phân bố Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng Khộp ở Tây Nguyên [9]

Lê Minh Trung (1991) qua thử nghiệm mô phỏng phân bố N/D rừng tự nhiên ở Gia Nghĩa - Đắc Nông bằng 4 dạng hàm: Poisson, Weibull, Hyperbol

và Meyer, đã có kết luận: hàm Weibull có khả năng tiếp cận được phân bố thực nghiệm của đường kính rất tốt [35] Tuy nhiên, việc xác định hai tham số của phương trình rất phức tạp vì thế đã sử dụng hàm Meyer để tính toán

Nghiên cứu của Vũ Tiến Hinh (1991) [17] cho thấy có thể dùng hàm Weibull với hai tham số để biểu thị phân bố N/D cho một số trạng thái rừng

tự nhiên

Trần Văn Con (1991) [9] sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc số cây theo cấp đường kính của rừng Khộp và cho rằng: khi rừng còn non thì có dạng phân bố giảm, khi rừng càng lớn sẽ có xu hướng chuyển sang phân bố một đỉnh và lệch dần từ trái sang phải Đó là sự biến thiên về lập địa

có lợi hay không có lợi cho quá trình tái sinh

Lê Sáu (1996), khẳng định phân bố Weibull thích hợp nhất để mô tả phân bố N/D cho tất cả các trạng thái rừng tự nhiên, cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay một đỉnh [34]

Trong khi nhiều tác giả có xu hướng sử dụng hàm Weibull để mô

phỏng cấu trúc đường kính rừng tự nhiên hỗn loài Đào Công Khanh (1996)

đã dùng hàm Schumacher để mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D cho rừng hỗn loài ở Hương Sơn - Hà Tĩnh, với kết quả khả quan hơn hẳn so với phân

bố Weibull [24]

Phạm Thanh Loan (2012) [27] khi nghiên cứu cấu trúc rừng trên núi

đá vôi tại Vườn quốc gia Xuân Sơn - Phú Thọ đã kết luận khoảng cách mô phỏng quy luật phân bố N/D là thích hợp nhất cho rừng trên núi đá vôi tại khu vực nghiên cứu

Lê Hồng Việt (2012) [48] 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 03 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) [14] 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

Phùng Văn Khang (2014) [23] khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực mã Đà tỉnh Đồng Nai cho thấy: phân bố N/D của ba trạng thái nghiên cứu IIB, IIIA2 và IIIA3 đều có dạng phân bố giảm

Phạm Quý Vân (2018) [48], 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

Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho kết quả: Phân bố N/D1.3 của tầng cây cao (D ≥ 6 cm) có 2 dạng chính: (i) Dạng giảm liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và (ii) Dạng một đỉnh hình chữ J

Với mỗi dạng cụ thể, các tác giả đã chọn những mô hình toán học thích hợp để mô phỏng

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

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

có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt chọn Thái Văn Trừng (1978), trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV

Lê Sáu (1996) [34] cũng đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng phân bố quy luật phân bố N/Hvn ở rừng tự nhiên Kon Hà Nừng - Tây Nguyên và cho thấy nó rất phù hợp để mô phỏng phân bố thực nghiệm

Trần Cẩm Tú (1999) [40] khi nghiên cứu quy luật phân bố N/Hvn đã sử dụng phương pháp vẽ phẫu diện đồ đứng của rừng kết hợp với việc sử dụng hàm Weibull để nắn phân bố N/Hvn, kết quả cho thấy hàm Weibull mô phỏng rất tốt cho quy luật cấu trúc N/Hvn ở đây

Nguyễn Thành Mến (2005) sử dụng các hàm Weibull, Meyer và phân

bố Khoảng cách để mô phỏng quy luật phân bố N/Hvn ở các khu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở Phú Yên, kết quả cho thấy: hàm Meyer và phân bố khoảng cách tỏ ra không phù hợp riêng hàm Weibull với độ mềm dẻo hơn đã mô phỏng tốt cho quy luật phân bố N/Hvn

Lê Hồng Việt (2012) [48] khi nghiên cứu về cấu trúc của 03 trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy: phân bố số cây theo chiều cao N/H có dạng phân bố nhiều đỉnh

Võ Đại Hải (2014) [14] 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 chiều cao có thể mô phỏng tốt bằng phân bố Weibull và phân bố khoảng cách

Phùng Văn Khang (2014) [23] khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà tỉnh Đồng Nai cho thấy ba trạng thái nghiên cứu IIB, IIIA2 và IIIA3 đều có dạng phân bố N/H đều dạng một đỉnh lệch trái, phân bố liên tục

Phạm Quý Vân (2018) [49], khi nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc cho trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cũng kết luận phân bố thực nghiệm N/H có thể mô tả bằng phân bố Weibull

1.2.5 Nghiên cứu về đa dạng loài cây gỗ

Phùng Đình Trung (2007), khi so sánh tính đa dạng loài của khu vực phíaBắc và phía Nam đèo Hải Vân đã dựa trên cơ sở các chỉ số đa dạng: Chỉ

số mức độ phong phú của Kjayaraman, chỉ số Shannon - Weiner, chỉ số Simpson, chỉ số đa dạng bằng lý thuyết thông tin, chỉ số hợp lý và tác giả đưa

ra một số nhận định: Mức độ phong phú của loài cũng như mức độ đa dạng loài tầng cây gỗ và sự đồng đều về số lượng cá thể trong một loài ở các khu rừng phía Bắc cao hơn ở phía Nam đèo Hải Vân

Võ Hiền Tuân (2017) [41] khi so sánh một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài tầng cây cao của trạng thái IIIA1, IIIA2 và IIIB tại khu vực miền Trung cũng sử dụng chỉ số đa dạng để so sánh đa dạng loài giữa các trạng thái rừng với nhau, kết quả cho thấy số loài biến động trong 6 ô đo đếm từ 62 đến 102 loài Mức độ đa dạng loài cây tầng cây gỗ ở các trạng thái rừng khác nhau cũng có sự khác biệt, mức độ đa dạng của trạng thái IIIB là lớn nhất, tiếp theo là trạng thái IIIA2 và thấp nhất là trạng thái IIIA1

Phạm Quý Vân (2018) [49], khi nghiên cứu về một số đặc điểm cấu trúc cho trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cũng

sử dụng các chỉ số đa dạng và hồ sơ đa dạng để so sánh đa dạng loài cây gỗ của các trạng thái rừng IIIA, kết quả cho thấy trạng thái IIIA2đa dạng về loài cây nhất, trạng IIIA1 và IIIA3 lại không khác nhau nhiều về chỉ số đa dạng loài nhưng thành phần loài có sự khác nhau rõ rệt

rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962 - 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969) [20] đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là trên 12.000 cây/ha, 8.000 - 12.000 cây/ha, 4.000 - 8.000 cây/ha; 2.000 - 4.000 cây/ha và dưới 2.000 cây/ha Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh Cũng

từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1969) [20] đã tổng kết và rút ra nhận xét, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới

Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [36] đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh Theo tác giả, ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh lẫn rừng thứ sinh

Nguyễn Văn Trương (1983) [38] đã đề cập mối quan hệ giữa cấu trúc QXTV rừng với tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài Điều này sẽ được đề tài vận dụng trong nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, đặc biệt là độ tàn che của tán rừng

Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) đưa ra: số lượng cây tái sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán

Trần Cẩm Tú (1998) [39] tiến hành nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau khai thác chọn ở Hương Sơn, Hà Tĩnh và đã rút ra kết luận: áp dụng phương thức xúc tiến tái sinh tự nhiên có thể đảm bảo khôi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững

Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) [44] khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của rừng đặc dụng tại Hương Sơn - Mỹ Đức - Hà Nội cho thấy tổ thành

cây tái sinh ở các trạng thái như sau: Trạng thái IIB mật độ cây tái sinh dao động 4.400 - 6.320 cây/ha, số loài tham gia vào công thức tổ thành là 35 loài trong đó có 21 loài có hệ số tổ thành lớn hơn 0,5 Trạng thái IIIA1: Mật độ cây tái sinh dao động từ 5.440 – 5.920 cây/ha số loài tham gia vào công thức tổ thành là 37 loài trong đó 21 loài có hệ số tô thành lớn hơn 0,5 Số cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cấp chiều cao từ 0,5 - 1,5m sau đó giảm dần khi cỡ chiều cao tăng lên Tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng từ 20 - 37,8% chiếm tỷ lệ tương đối thấp

Nguyễn Văn Hồng (2010) [19] khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên tại BQL rừng đặc dụng Hương Sơn, Hà Tĩnh cho thấy tái sinh chủ yếu là cây ưa sáng trong giai đoạn đầu, hầu hết các loài cây sinh trưởng trung bình, mật độ tái sinh ở trạng thái IIB là 5.680 cây/ha, IIIA1 5.360 cây/ha, phần lớn có nguồn gốc từ hạt 78,1%, phẩm chất tái sinh trung bình Cây tái sinh thưa thớt trên sườn và đỉnh núi đặc biệt là cây tái sinh có triển vọng do lớp thực vật quá dày ảnh hưởng đến số lượng cũng như chất lượng cây tái sinh Cây tái sinh chủ yếu tập trung ở cỡ chiều cao 0,5 - 1,5 m sau đó giảm dần khi cỡ chiều cao tăng lên

Lê Hồng Việt (2012) [48] khi nghiên cứu về tái sinh của ba trạng thái rừng, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy tái sinh dưới tán rừng ở đây diễn ra rất tốt, mật độ cây tái sinh trung bình dao động từ 24.000 cây/ha (trạng thái rừng giàu) đến 28.500 cây/ha (trạng thái rừng nghèo)

Phùng Văn Khang (2014) [23] khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín thường xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực mã Đà tỉnh Đồng Nai cho thấy mật độ cây tái sinh dưới tán ba trạng thái rừng IIB, IIIA3 và IIIA3 tương ứng là 11.700, 11.100 và 9.400 cây/ha; đa phần cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt và sinh trưởng tốt

Võ Hiền Tuân (2017) [41] khi nghiên cứu về tái sinh của trạng thái IIIA1, IIIA2 và IIIB tại khu vực miền Trung Việt Nam cho thấy trạng thái IIIA1

có 10 -16 loài, trong đó có 5 - 7 loài tham gia vào công thức tổ thành Các con

số này tương ứng ở hai trạng thái IIIA2 và IIIB là 36 - 41 loài, 5 - 7 loài; 38 -

44 loài, 6 loài Mật độ cây tái sinh của ba trạng thái rừng này là 1.200 cây/ha

- 1.508 cây/ha, 7.446 cây/ha - 8.246 cây/ha và 7.569 cây/ha - 8.246 cây/ha Phần lớn các cây tái sinh có phẩm chất tốt (chiếm từ 70,9% đến 92,3%), trung bình chiếm từ 2,6% đến 22,8% và tỷ lệ cây có phẩm chất xấu thấp (chiếm từ 0% đến 6,3%)

Phạm Quý Vân (2018) [49], khi nghiên cứu về tái sinh cho trạng thái rừng tự nhiên IIIA tại huyện An Lão, tỉnh Bình Định cho thấy ở 3 trạng thái rừng không có sự sai biệt nhiều về số lượng cây tham gia vào tổ thành, dao động 5 - 6 loài Số lượng loài cây tái sinh ở trạng thái IIIA2 là lớn nhất với 33 loài, trạng thái IIIA1 và trạng thái IIIA3 có 29 loài Về mật độ cây tái sinh thì trạng thái IIIA3 có số lượng cây tái sinh cao nhất với 9.216 cây/ha; trạng thái IIIA1 có số lượng cây tái sinh cao thứ 2 là 8.800 cây/ha; trạng thái IIIA2 có số lượng cây tái sinh thấp nhất 4.904 cây/ha Ở cả ba trạng thái thì tái sinh tự nhiên có nguồn gốc từ hạt chiếm 79,76%, có nguồn gốc từ chồi chiếm 25,38% Trong đó tỷ lệ chất lượng cây tốt đạt 54,55%, trung bình 32,36%, xấu 13,09%

1.3 Thảo luận chung

Điểm lại các nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng tự nhiên trên thế giới và Việt Nam cho thấy, các nghiên cứu về cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng tự nhiên hiện nay tuy đã được nghiên cứu nhiều nhưng vẫn còn một số tồn tại:

- Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài cây của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất còn ít Đây chính là vấn đề cần nghiên cứu bổ sung

- Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính, chiều cao trong các nghiên cứu vẫn dùng các phân bố phổ biến như Weibull hai tham

số, khoảng cách, Meyer, những hàm này trong nhiều trường hợp chưa mô phỏng tốt cho các phân bố thực nghiệm, nên cần có các nghiên cứu thử nghiệm các hàm khác mềm dẻo hơn như phân bố Weibull ba tham số, Gamma, Beta, …

Trên đây là những vấn đề tồn tại cần tiếp tục nghiên cứu nhằm góp phần bổ sung cơ sở khoa học về cấu trúc và đa dạng loài cây của quần xã thực vật rừng tự nhiên, đồng thời đây cũng là những vấn đề sẽ được nghiên cứu trong luận văn này

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU, MỤC TIÊU,

NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất phân bố tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng

2.2 Phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Phạm vi về nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc chính của lâm phần bao gồm cấu trúc tổ thành tầng cây cao, một số quy luật phân bố và tương quan của

lâm phần

- Nghiên cứu tính đa dạng loài c â y gỗ của rừng kín thường xanh mưa

ẩm nhiệt đới núi đất

- Tái sinh rừng chỉ đề cập tới các chỉ tiêu tổ thành, mật độ, chất lượng cây tái sinh, phân bố tái sinh theo chiều cao, phân bố cây tái sinh trên mặt đất

và mức độ tương đồng giữa tầng cây cao và tầng cây tái sinh

2.2.2 Phạm vi về không gian

Đề tài nghiên cứu trên 3 ô định vị, 09 ô đo đếm và 225 phân ô thuộc trạng thái rừng kín lá rộng thường xanh phân bố tự nhiên trên núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén gồm: 01 ô định vị tại xã Quang Thành; 01 ô định tại xã Thành Công

và 01 ô định vị tại xã Phan Thanh, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng

2.2.3 Phạm vi về thời gian

Đề tài thực hiện trong năm 2018 và 2019

2.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được một số đặc điểm cấu trúc, đa dạng loài và tái sinh của rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới núi đất tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén, huyện Nguyên Bình, tỉnh Cao Bằng;

- Đề xuất được một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi

các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu

2.4 Nội dung nghiên cứu

2.4.1 Một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần

2.4.2 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao

- Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo phần trăm số cây

- Cấu trúc tổ thành tầng cây cao theo chỉ số độ quan trọng

- Đánh giá mức độ đồng nhất giữa tổ thành theo phần trăm số cây và theo chỉ số độ quan trọng

2.4.3 Nghiên cứu một số quy luật kết cấu lâm phần

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

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

2.4.4 Nghiên cứu đa dạng loài tầng cây cao

- Mức độ đa dạng loài ở tầng cây cao thông qua các chỉ số đa dạng là số loài, chỉ số Shannon - Wiener, Simpson

2.4.5 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên tại khu vực nghiên cứu

- Thành phần loài cây tái sinh

- Mật độ và tổ thành cây tái sinh

- Phân bố số cây tái sinh theo chiều cao

- Chất lượng cây tái sinh

- Phân bố cây tái sinh trên mặt đất

- Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên

2.4.6 Đề xuất một số giải pháp góp phần thúc đẩy quá trình phục hồi của các trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp kế thừa số liệu

- Luận văn kế thừa số liệu về điều kiện tự nhiên: Địa hình, khí hậu, thuỷ văn, đất đai, tài nguyên rừng; điều kiện kinh tế; điều kiện xã hội: Dân số,

lao động, thành phần dân tộc tại khu vực nghiên cứu;

- Kế thừa có chọn lọc các tài liệu, công trình nghiên cứu có liên quan của các nhà khoa học trong và ngoài nước đã nghiên cứu tại khu vực nghiên cứu để

hệ thống hoá các thông tin đã có liên quan đến nội dung nghiên cứu;

- Kế thừa các báo cáo về thực trạng tài nguyên rừng, thực trạng công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng tại khu vực nghiên cứu;

- Kế thừa số liệu “Dự án điều tra, đánh giá và giám sát tài nguyên rừng quốc gia” của Viện Điều tra, Quy hoạch rừng tại Vườn quốc gia Phia Oắc - Phia Đén từ năm 2015 đến năm 2019

2.5.2 Phương pháp ngoại nghiệp

Số liệu phục vụ đề tài đã được kế thừa từ số liệu điều tra trên 03 ô định

vị từ kết quả nghiên cứu sinh thái rừng Quốc gia, cụ thể như sau:

+ Xã Quang Thành: Ô định vị số 12, có tọa độ X: 592.381; Y: 2.501.434 (Tiểu khu 333, thôn Lũng Mười);

+ Xã Phan Thanh: Ô định vị số 11, có tọa độ X: 568.381; Y: 2.549.434 (Tiểu khu 5, thôn Nà Nhùng);

+ Xã Thành Công: Ô định vị số 13, có tọa độ X: 592.381; Y: 2.493.434 (Tiểu khu 155, thôn Khau Cảng);

Phương pháp lập ô đo đếm thu thập số liệu để nghiên cứu đặc điểm cấu

trúc và đa dạng tầng cây cao ở rừng tự nhiên được tiến hành như trình bày cụ thể ở các phần dưới đây

a) Lập ô đo đếm điều tra tầng cây cao

Đề tài đã sử dụng phương pháp kế thừa số liệu đã được điều tra tại các

ô định vị nghiên cứu sinh thái rừng Quốc gia; trong một ô định vị lựa chọn 03

ô đo đếm đại diện cho từng trạng thái rừng ở khu vực nghiên cứu để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng

+ Mỗi ô đo đếm (ODD) diện tích là 01 ha, kích thước 100 m x100 m trên địa bàn 03 xã (Quang Thành, Phan Thanh, Thành Công) Trong mỗi

ODD thiết kế 25 phân ô liên tục với số hiệu từ 1 đến 25 (được đánh số theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dưới), mỗi phân ô có diện tích 400

m2 (20 m x 20 m) Các góc phân ô được cắm các cọc tiêu để nhận biết được ranh giới trong quá trình điều tra thu thập số liệu Ranh giới các phân ô được phát hoặc dùng dây nilon để xác định

Hình 2.1 Sơ đồ lập phân ô trong ODD

+ Như vậy số liệu đề tài đã sử dụng bao gồm: 03 ô định vị nghiên cứu sinh thái, 09 ODD và 225 phân ô

- Dụng cụ và thiết bị sử dụng: Bao gồm GPS, máy ảnh, thước dây, thước kẹp kính, máy đo chiều cao cây…

- Các số liệu điều tra tầng cây cao thu thập trong ô đo đếm:

+ Đối tượng điều tra là các cây gỗ thuộc tầng cây cao (cây có đường kính ngang ngực từ 6 cm trở lên)

+ Trong mỗi ô đo đếm, đánh dấu và đếm toàn bộ số cây trong ô

+ Xác định thành phần loài, tên loài (những cây chưa xác định được tên cây, đánh là SP)

+ Đo chu vi vị trí 1,3 m hoặc đường kính D1.3 của tất cả các cây có đường kính lớn hơn hoặc bằng 6cm: Dùng thước dây hoặc thước kẹp kính độ chính xác 0,5 cm

+ Đo chiều cao vút ngọn: Trong 25 ô đo đếm liên tục tiến hành đo chiều cao vút ngọn đối với những ô đo đếm lẻ và đo chiều cao cho tất cả các cây được lựa chọn, dùng thước Blumeleiss với độ chính xác 0,5m

Toàn bộ số liệu đo đếm tầng cây cao được ghi chép theo mẫu biểu 2.1

Biểu 2.1 Biểu điều tra tầng cây cao

Số hiệu ÔĐV………Số hiệu ODD: ………Số hiệu phân ô: ……

Trạng thái rừng: ………

Trạng thái rừng: ……… Người điều tra: ……… …….…… Ngày điều tra: ………

Ghi chú C/vi D1.3 Hvn Hdc Đ T N B

Ngoài ra, để đánh giá ảnh hưởng của một số nhân tố môi trường và con người đến đa dạng thực vật, trong mỗi ô đo đếm tiến hành thu thập số liệu về:

Độ tàn che, độ dốc, độ cao

b) Điều tra cây tái sinh

- Khối lượng: 5 ô mẫu trên 01 ODD;

- Diện tích thu thập: 16 m2 (kích thước 4 x 4m);

- Vị trí: Tại một trong các góc của phân ô có số 1, 5, 13, 21, 25

- Phương pháp đo đếm cây tái sinh:

+ Xác định tên loài cây tái sinh;

+ Đo chiều cao vút ngọn, phân theo 7 cấp (< 0,5 m; 0,5 đến 1m; 1,1 đến 1,5m; 1,6 đến 2,0m; 2,1 đến 3,0m; 3,1 đến 5,0m, > 5,0m);

+ Xác định chất lượng cây: Phân theo tốt, xấu, trung bình;

+ Xác định nguồn gốc: Theo chồi, hạt cho từng loài, trong phiếu ghi theo số cây Toàn bộ các số liệu thu thập, đo đếm tầng cây tái sinh được ghi chép theo mẫu biểu điều tra cây tái sinh (Biểu 2.2)

Biểu 2.2 Điều tra cây tái sinh

Số hiệu ÔĐV………Số hiệu ODD: ………… hiệu phân ô: ……… Trạng thái rừng: ……… Trạng thái rừng: ……… Người điều tra: ……… … Ngày điều tra: ………

Stt Tên

loài

Chất lƣợng

Tổng cộng

Cấp chiều cao (m)

< 0.5 0.5-1.0 1.1-1.5 1.6-2.0 2.1-3.0 3.1-5.0 >5.0

Nguồn gốc

Nguồn gốc

Nguồn gốc

Nguồn gốc

Nguồn gốc

Nguồn gốc

Nguồn gốc

H ch H ch H ch H ch H ch H ch H ch Cộng

Tốt Tr/bình

Xấu

2.5.3 Phương pháp chuyên gia

Việc giám định mẫu vật và xác định các thực vật chưa xác định được tên cây nhờ hỗ trợ của các chuyên gia về phân loại thực vật của Trường Đại học Lâm Nghiệp; Viện Điều tra, Quy hoạch rừng

2.5.4 Phương pháp xử lý, phân tích số liệu

a) Phân loại trạng thái rừng hiện tại

Sử dụng hệ thống phân loại rừng theo trạng thái của Loetschau (1960):

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 > 10%

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 IIIA1: 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 IIIA2: 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 IIIA3: Rừng đã bị khai thác vừa phải hoặc phát triển từ IIIA2lên Quần thụ tương đối khép kín với 2 hoặc nhiều tầng 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

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 m3/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 m3/ha

b) Tính toán một số chỉ tiêu về nhân tố điều tra lâm phần

Các nhân tố điều tra lâm phần bao gồm mật độ (N), đường kính bình quân (D1.3), chiều cao bình quân ( 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:

V = 0.00006341 x D1.8786 x H0.9697

c) Xác định công thức tổ thành theo phần trăm số cây (N%)

+ Bước 1: Trong các ODD tập hợp số liệu tầng cây cao, loài trong từng trạng thái và số cá thể của mỗi loài

+ Bước 2: Trong các ODD xác định tổng số loài cây, tổng số cá thể của từng trạng thái

+ Bước 3: Tính phần trăm số cây của 1 loài theo công thức:

d) Xác định công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng IV%

Để xác định tổ thành loài cây, đề tài sử dụng phương pháp xác định mức độ quan trọng (Important Value- IV) của Daniel Marmillod, Vũ Đình Huề (1984)

IV% là chỉ số mức độ quan trọng của loài trong quần xã

G% là tiết diện ngang thân cây tương đối

Ni và Gi là mật độ và tổng tiết diện ngang của loài i

Theo Daniel Marmillod, những loài cây có IV% > 5% là những loài có

ý nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần và theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần, nhóm loài cây chiếm trên 50% tổng cá thể tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế Đây là những căn cứ xác định loài

và nhóm loài ưu thế

- Tính toán trị số IV% cho từng loài

- Xác định loài có ý nghĩa về mặt sinh thái: Loài có trị số IV% > 5% là những loài sẽ tham gia vào công thức tổ thành

e) Một số quy luật kết cấu lâm phần

Bao gồm quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính và chiều cao Phương pháp mô phỏng theo các bước: Thiết lập dãy phân bố thực nghiệm, từ

đó xem xét kiểu dạng phân bố cụ thể để lựa chọn hàm phân bố lý thuyết hợp

lý để mô phỏng phân bố

Các hàm phân bố lý thuyết được đề tài thử nghiệm:

- Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3): được tính với cự li về đường kính 4 cm

- Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/HVN): được tính với cự li về chiều cao 2 m

- Một số chỉ tiêu thống kê cho phân bố N/D1.3 và N/HVN bao gồm các

giá trị: giá trị trung bình, Mode, trung vị, giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phương sai (S2), sai tiêu chuẩn (S), sai số chuẩn của số trung bình (Sx), hệ số biến động (S%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ex)

- Mô tả phân bố N/D và N/H bằng những phân bố lý thuyết sau:

* Phân bố Weibull hai tham số

Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0, +) Hàm mật độ có dạng:   x

- : Đặc trưng cho độ nhọn của phân bố

- : Đặc trưng cho độ lệch của phân bố (< 3 phân bố có dạng lệch trái,

> 3 phân bố có dạng lệch phải,  = 3 phân bố có dạng đối xứng)

Giá trị  và  được ước lượng nhờ sự trợ giúp của phần mềm SPSS 20.0

* Phân bố Weibull ba tham số

(2.7)

x > µ, α > 0, β > 0 Với α, β và µ lần lượt là tham số hình dạng, tỷ lệ và vị trí

0 x ).

1 )(

1 (

)

1 ( )

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

bố khoảng cách như sau:

n

f o

