Từ thực tế trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh của quần xã thực vật rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi, làm cơ sở đề xuất giải ph
Ở ngoài nước
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng được nhiều tác giả trên thế giới và Việt Nam đề cập từ đầu thế kỷ 20 Những nghiên cứu này đều có xu hướng xây dựng các cơ sở lý luận có tính khoa học phục vụ công tác quản lý kinh doanh rừng Bước đầu đi từ định tính, sau đó đến định lượng với quy luật phát triển tự nhiên của hệ sinh thái rừng, góp phần làm sáng tỏ, giải quyết được nhiều vấn đề trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn
Cấu trúc rừng là hình thức biểu hiện bên ngoài của những mối quan hệ qua lại bên trong giữa thực vật với nhau và giữa chúng với môi trường sống (chủ yếu là mối quan hệ qua lại giữa các cá thể cây rừng với môi trường sống) đã tạo nên một hệ sinh thái rừng có cấu trúc ổn định, bền vững Từ đó làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp vào rừng nhằm duy trì hay cải tạo mối quan hệ đó theo hướng có lợi để phát huy hết tiềm năng, chức năng của rừng phục vụ lợi ích con người
Trong một thời gian dài, vấn đề duy trì, điều tiết cấu trúc rừng được bàn luận và có rất nhiều quan điểm khác nhau, đặc biệt là việc đề xuất các tác động xử lý đối với rừng tự nhiên nhiệt đới Nhiều phương thức lâm sinh ra đời và được thử nghiệm ở nhiều nước trên thế giới như phương thức rừng đều tuổi ở Malaysia (MUS, 1945), phương thức chặt cải thiện tái sinh (RIF, 1927)…
Baur G (1964) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng Tác giả đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên Theo tác giả các phương thức xử lý đều có hai mục tiêu rõ rệt:
“Thứ nhất là cải thiện rừng nguyên sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành thục và vô dụng để tạo không gian sống thích hợp cho các loài cây còn lại sinh trưởng”, “Thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó” Từ đó tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý cải thiện rừng mưa
Cationt R, (1965), [7] nghiên cứu cấu trúc rừng, hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến Odum E.P (1971) [39] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935 Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, Evans, J, (1984) xác định, có tới 70 - 100 loài cây gỗ trên 1 ha, nhưng hiếm có loài nào chiếm hơn 10% tổ thành loài
Richards P.U, (1952) [24] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về mặt hình thức Theo tác giả này một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ Rừng mưa thường có nhiều tầng (ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ) Trong đó, các loài có đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây “Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây”
Khi nghiên cứu định tính chuyển sang nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hoá cấu trúc rừng, nhằm xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng
Các nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm toán học được đưa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần Rollet B.L (1971) [41] là tác giả có nhiều công trình đi sâu vào lĩnh vực và đối tượng này Ông đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính ngang ngực, đường kính tán bằng các dạng phân bố xác xuất, Belly (1973) [32] sử dụng các hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính thân cây Thông, tuy nhiên việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh Meyer (1934) đã mô tả phân bố N - D1.3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer
Nhìn chung các nghiên cứu về cấu trúc theo định lượng trên cơ sở thống kê sinh học vẫn tập trung vào giải quyết phân bố số cây theo cỡ kính Các hàm toán học được sử dụng để mô phỏng quy luật này rất đa dạng và phong phú Xu hướng nghiên cứu các quy luật phân bố của các nhân tố điều tra thông qua các hàm toán học để tìm ra hàm phù hợp nhất Qua thực tế nghiên cứu thì rất khó có một hàm toán học nào có thể phù hợp một cách tuyệt đối các quy luật này của rừng tự nhiên
Việc nghiên cứu tầng thứ ở rừng nhiệt đới có nhiều quan điểm trái ngược nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, rừng nhiệt đới chỉ có một tầng cây gỗ vì không thể tìm thấy ở đây một giới hạn rõ rệt nào trong tầng cây gỗ Beard (1964) không thừa nhận sự phân tầng trong rừng Trindad Odum E.P
(1971) [39] nghi ngờ sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600m ở Puecto - Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả Nhưng ngược lại với ý kiến trên, có nhiều tác giả cho rằng rừng lá rộng thường xanh có từ 3 - 5 tầng Có tác giả giới thiệu tầng thứ theo hướng định tính với các tầng sinh thái khác nhau Richards (1939) phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 - 12m, 12 - 18m, 18 - 24m, 24 - 30m, 30 - 36m và 36 - 42m Nhưng thực chất đây chỉ là các lớp chiều cao Đến năm (1952) Richard [24] đã phân tầng ở Sarawk thành 3 tầng cây gỗ với giới hạn chiều cao 8m, 18m, 34m, một tầng cây bụi, có hay không có tầng cỏ dưới cùng
Stevenson (1940) đã chia rừng rậm ở Honduras thành 4 tầng (không nên giới hạn các tầng), Schulz (1960) cũng nói đến tầng thứ nhưng cũng nghi nhận những trạng thái trung gian (phân tầng không rõ nét ở một số tầng thứ)
Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ, các tác giả thường đưa ra những nhận xét mang tính định tính, phân chia tầng theo chiều cao mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới. Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng Tuy nhiên, chưa thấy một công trình nào nghiên cứu đầy đủ
1.1.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện cả một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi có hoàn cảnh rừng, 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 Sự xuất hiện lớp cây con là nhân tố mới làm phong phú thêm về số lượng và thành phần loài cây, đóng góp vào việc hình thành tiểu hoàn cảnh rừng, làm thay đổi quá trình trao đổi vật chất và năng lượng diễn ra trong hệ sinh thái Do đó, tái sinh rừng hiểu theo nghĩa rộng là sự tái sinh của một hệ sinh thái rừng
Ở trong nước
1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Nghiên cứu cấu trúc rừng là nội dung quan trọng, làm cơ sở khoa học trong việc đề xuất các giải pháp kỹ thuật tác động phù hợp nhằm xây dựng các mô hình kiểu rừng ổn định bền vững Tuy nhiên, các kiểu rừng phong phú đa dạng do đó cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung phức tạp khó bao quát toàn bộ Chỉ những đặc trưng cấu trúc có liên quan đến đề tài mới được đề cập
Các công trình nghiên cứu về cơ sở khoa học như: Trần Ngũ Phương (1970)
[22] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miềm Bắc Việt Nam từ năm 1961 - 1965 Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó phát hiện một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng và được ứng dụng vào thực tiễn sản xuất
Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta, Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [27] đã mô tả cấu trúc tầng thứ gồm: Tầng vượt tán (A 1 ), tầng ưu thế sinh thái (A 2 ), tầng dưới tán (A 3 ), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Thái Văn Trừng đã tiến hành vận dụng và cải tiến, bổ sung phương pháp biểu đồ và mặt cắt của David và Richards để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam Trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ và có ghi kí hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, ví trị địa lí, địa hình Bên cạnh đó, tác giả này còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam, đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che của tầng thứ ưu thế sinh thái, hình thái của nó và trạng thái của tán lá Với những quan điểm trên Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể Nguyễn Văn Trương (1983) [26] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ Đình Phương (1978) đã nhận định, việc xác định tầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết Nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt (khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng cây Đào Công Khanh (1996) [17] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn - Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng
Nguyễn Anh Dũng (2000) [8] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là: II A và II A1 ở lâm trường Sông Đà, Hoà Bình Trong những năm gần đây, do có sự hỗ trợ của các phần mềm tính toán, nên có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng cấu trúc thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính D 1.3 được nhiều người quan tâm nghiên cứư và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau như: Theo Đồng Sỹ Hiền (1974) [13] dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắm phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam Nguyễn Hải Tuất (1982, 1986) [31] sử dụng phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng để mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo Trần Xuân Thiệp (1996), Lê Sáu (1996) [25] , Trần Cẩm Tú (1991) lại cho rằng hàm Weibull là thích hợp hơn cả Đào Công Khanh (1996) [17] cho rằng, dạng tần số tích luỹ là thích hợp hơn vì biến động của đường thực nghiệm rất nhỏ hơn nhiều so với sự biến động của số cây hay phần trăm số cây ở các cỡ kính 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 (Đồng Sỹ Hiền - 1974) [13], Thái Văn Trừng (1978) [28], trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại
IV Đào Công Khanh (1996) [17], Trần Cẩm Tú (1999) [30] đã phân bố quy luật
N/H để tìm tầng tích tụ tán cây Các tác giả đều đi đến một nhận xét chung là phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả bằng hàm Weibull là phù hợp
Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng Tuy nhiên các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá toán học để mô tả quy luật cấu trúc rừng Tại địa bàn nghiên cứu còn rất ít các nghiên cứu đề cập tới vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng chuẩn phục vụ cho mục tiêu quản lý rừng bền vững Muốn đề xuất được giải pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp, chính xác đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ Phải đứng trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng Mặt khác, các nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên sau khoanh nuôi thường ít đề cập cụ thể Vì vậy, nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên sau khoanh nuôi không chỉ có ý nghĩa lý luận mà còn có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc nhằm đề xuất những biện pháp lỹ thuật lâm sinh tác động hợp lý
1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh rừng
Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung, nhưng phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con người nên quy luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều Đã có nhiều công trình nghiên cứu về tái sinh rừng, nhưng tổng kết thành quy luật tái sinh cho từng kiểu rừng, loại rừng còn rất hạn chế Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo cáo khoa học và một phần công bố trên các tạp chí Ở miền Bắc nước ta từ 1962 - 1969, Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã điều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo các “Loại hình thực vật ưu thế” rừng thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969) Đáng chú ý công trình điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962 - 1964) bằng phương pháp đo điển hình Kết quả điều tra đã được Vũ Đình Huề (1975) tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hình tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam” Theo báo cáo, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam cũng mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới Cụ thể rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm giá trị Hiện tượng tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt đất rừng Với những kết quả đó, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho các đối tượng rừng là rộng ở miền Bắc nước ta Nguyễn Hữu Hiến (1970) [12] đã đưa ra phương pháp đánh giá tổ thành rừng nhiệt đới Tác giả cho rằng loài cây tham gia vào loại hình thì nhiều, trên diện tích 1ha có khi có tới hàng trăm loài, cùng một lúc không thể kể hết được Vì vậy người ta chỉ kể đến loài nào có số lượng cá thể nhiều nhất trong các tầng quan trọng Tác giả đưa ra công thức tổ thành là Xtb > N/a với Xtb là trị số bình quân của một loài,
N là số cây điều tra, a là số loài điều tra Một loài được gọi là thành phần chính của một loại hình phải có số lượng cá thể lớn hơn hoặc bằng Xtb Đây là một cách đánh giá thuận tiện trong khi phân tích nghiên cứu phân bố các loài, diễn thế và sự phân bố các quần lạc thực vật
Mối quan hệ giữa cấu trúc và lớp cây tái sinh trong rừng hỗn loài cũng đã được đề cập trong công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) [26], theo tác giả cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý vừa cung cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng Muốn đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động rõ ràng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phái trên Điều kiện này không thể thực hiện được trong rừng tự nhiên ổn định mà chỉ có trong rừng chuẩn bị có sự tái sinh liên tục đã được sự điều tiết khéo léo của con người
Phùng Ngọc Lan (1984) [19] đã nghiên cứu về bảo đảm tái sinh trong khai thác rừng Tác giả cho biết do cây mạ có tính chịu bóng, cho nên một số lượng lớn cây tái sinh phân bố chủ yếu ở cấp chiều cao thấp trừ một số loài cây ưa sáng cực đoan, tổ thành loài tái sinh dưới tán rừng ít nhiều đều lặp lại và giống tổ thành tầng cây cao của quần thể Từ kết quả điều tra khu rừng chưa khai thác ở Lạng Sơn đã chứng tỏ tiềm năng phong phú của tái sinh rừng ở nước ta và tác giả đã đưa ra nhận xét phương thức khai thác có ảnh hưởng quyết định đến tái sinh rừng Trần Cẩm Tú
(1998) [29] đã tiến hành nghiên cứu tái sinh 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 được mục tiêu sử dụng tài nguyên rừng bền vững Tuy nhiên, các biện pháp kỹ thuật tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây tái sinh mục đích sinh trưởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái sinh rừng, phải chú trọng đến điều tiết tầng tán của rừng, chặt cây gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến hành dọn vệ sinh rừng
Nguyễn Vạn Thường (1991) đã tổng kết và đưa ra kết luận về tình hình tái sinh tự nhiên ở một số khu rừng miền bắc Việt Nam như sau: Hiện tượng tái sinh tự nhiên của những loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ Sự phân bố cây tái sinh rất không đồng đều, số cây mạ chiếm ưu thế rõ rệt so với số cây ở cấp tuổi khác
Vũ Tiến Hinh (1991) [14] , nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng Lạng Sơn và vùng Ba Chẽ Quảng Ninh đã nhận xét: Hệ số tổ thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành của lớp cây tái sinh cũng tăng theo
Nguyễn Thế Hưng (2003) [16] nhận xét trong lớp cây tái sinh tự nhiên ở rừng non phục hồi thành phần loại cây ưa sáng sống định cư và có đời sống lâu dài chiếm tỷ lệ lớn, thậm chí trong tổ thành cây tái sinh đã xuất hiện các loài cây chịu bóng sống dưới tán rừng rừng như Bứa, Ngát Sự có mặt với tần số khá cao của một số loài cây ưa sáng mọc nhanh định cư và một số loài chịu bóng là dấu hiệu chuyển biến tích cực của diễn thế rừng Tác giả kết luận, khả năng tái sinh của rừng tự nhiên của các trạng thái thực vật có liên quan nhiều đến độ che phủ, mức độ thoái hoá của thảm thực vật, phương thức tác động của con người và tổ thành loài trong quần xã
Khi nghiên cứu quy luật phát triển rừng tự nhiện miền bắc Việt Nam, Trần Ngũ Phương đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên như sau
Thảo luận
Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ở ngoài nước và trong nước đã cho thấy những thành quả và tồn tại nghiên cứu nổi bật như sau:
Về thành quả nghiên cứu:
- Đã nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh của rừng thứ sinh nghèo sau khoanh nuôi
- Đã nêu rõ những thực trạng rừng thứ sinh nghèo và nhu cầu cần thiết phải phục hồi rừng thứ sinh nghèo
- Đã nghiên cứu khá sâu về các giải pháp phục hồi rừng thứ sinh bằng khoanh nuôi
- Đã chỉ ra những phương hướng phục hồi rừng thứ sinh nghèo
- Đã đề cập tới kỹ thuật phục hồi rừng sau nương rẫy bằng khoanh nuôi ở mức độ nhất định
Về tồn tại nghiên cứu:
- Chưa chú ý tới rừng thưa, rừng ẩm nhiệt đới
- Chưa xây dựng hướng dẫn hay cẩm nang cho xử lý kỹ thuật đối với rừng sau khoanh nuôi
- Chưa đề cập tới các điều kiện có ảnh hưởng tới việc lựa chọn giải pháp kĩ thuật phục hồi rừng tự nhiên sau khoanh nuôi
- Chưa đề cập tới các điều kiện có ảnh hưởng tới việc lựa chọn giải pháp kĩ thuật phục hồi rừng sau khoanh nuôi Vì vậy đề tài nghiên cứu này là rất cần thiết đối với việc phân tích các nhân tố có ảnh hưởng tới việc lựa chọn các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho rừng sau khoanh nuôi như: đặc điểm cây rừng tái sinh, đồng thời sẽ luận cứ để đưa ra mô hình rừng mong muốn.
Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh của quần xã thực vật rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi, làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp lâm sinh hợp lý
Góp phần bổ sung giải pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi, nhằm phát triển rừng theo hướng ổn định và bền vững.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là: một số QXTV rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi ở tỉnh Quảng Ninh
- Địa bàn nghiên cứu của đề tài là: hai xã Sơn Dương và Tân Dân - huyện Hoành Bồ - tỉnh Quảng Ninh
- Phạm vi nghiên cứu: đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh của quần xã thực vật rừng và bước đầu vận dụng kết quả nghiên cứu vào việc đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động Các giải pháp kinh tế - xã hội không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1 Một số đặc điểm cấu trúc QXTV rừng sau khoanh nuôi
- Đặc điểm cấu trúc tổ thành tầng cây cao
- một số chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao Hvn, D,1.3, M, G
- Đặc điểm cấu trúc tầng thứ
- Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1.3)
- Phân bố số cây theo cỡ chiều cao vút ngọn (N/Hvn)
- Phẩm chất tầng cây cao
- Phân bố số cây cao theo mục đích sản xuất và phòng hộ
2.3.2 Đặc điểm tái sinh rừng
- Tổ thành loài cây tái sinh
- Phẩm chất và nguồn gốc cây tái sinh
- Mật độ và cây tái sinh triển vọng
- Phân bố số cây tái sinh theo mục đích sản xuất và phòng hộ
- Quy luật phân bố số cây tái sinh trên mặt phẳng nằm ngang
- Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao
- Hiện trạng rừng sau khoanh nuôi
2.3.3 Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tái sinh rừng
- Tổng hợp các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng đến tái sinh rừng
- Mô phỏng ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh rừng
2.3.4 Phân chia rừng sau khoanh nuôi theo mức độ thành công và mức độ tác động
- Phân chia rừng sau khoanh nuôi theo mức độ thành công
- Phân chia rừng sau khoanh nuôi theo giải pháp tác động
2.3.5 Đề xuất một số giải pháp lâm sinh cho rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi tại khu vực nghiên cứu
- Giải pháp lâm sinh cho rừng khoanh nuôi chưa thành công
- Giải pháp lâm sinh cho rừng khoanh nuôi thành công
Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 Quan điểm và phương pháp luận
Cấu trúc QXTV rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực vật rừng theo không gian và theo thời gian (Phùng Ngọc Lan, 1986) Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc thời gian
Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống Do đó, cấu trúc rừng phản ánh mối quan hệ giữa sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trường Đây là mối quan hệ giữa cây rừng với cây rừng và giữa cây rừng với hoàn cảnh rừng Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng Trên quan điểm sản lượng thì cấu trúc rừng phản ánh sức sản xuất của rừng theo điều kiện lập địa
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: 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 từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ
Nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng đáp ứng mục tiêu đề ra Vì vậy việc nghiên cứu các nhân tố cấu trúc cũng như ảnh hưởng của chúng đến lớp cây tái sinh là việc làm cần thiết Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo các bước ở sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.1: Quá trình nghiên cứu của đề tài
Thu thập các số liệu trên ô tiêu chuẩn Điều tra ngoại nghiệp tại điểm nghiên cứu
Khảo sát Thiết lập hệ thống mẫu phiếu điều tra
Thu thập thông tin cơ bản
- Thông tin về diện tích, đất đai, hai xã
- Điều kiện khí hậu – thủy văn
- Điều kiện kinh tế - xã hội
Tầng cây cao Cây bụi thảm tươi Tầng cây tái sinh
Tổng hợp và xử lý số liệu Đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh
2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu
* Phương pháp kế thừa tài liệu
- Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước
- Kế thừa có chọn lọc các báo cáo và kết quả nghiên cứu trước đó về rừng tự nhiên phục hồi sau khoanh nuôi Cụ thể là liên quan đến diện tích và phân bố của rừng khoanh nuôi, nguồn gốc và đối tượng nghiên cứu
- Kế thừa các văn bản, quy phạm… liên quan đến phục hồi rừng
* Phương pháp điều tra ngoại nghiệp a) Điều tra sơ bộ
- Khảo sát sơ bộ về thực trạng rừng ở khu vực
- Xác định các điểm, nơi đại diện có đối tượng cần điều tra
- Tiến hành khảo sát theo các tuyến để lựa chọn các OTC tạm thời để thu thập số liệu Các OTC đảm bảo bao gồm các nhóm đối tượng điều tra b) Điều tra tỷ mỷ
Thu thập, điều tra, đánh giá các số liệu trên thực địa được áp dụng phương pháp điển hình, có tính đại diện cao với số lượng đủ độ tin cậy
Vị trí các OTC cách xa đường mòn ít nhất 10m, không vượt qua đường, qua khe Các OTC hình chữ nhật, cạnh góc vuông được xác định theo phương pháp Pitago, diện tích mỗi OTC là 1000m 2 (40mx25m)
Tổng số OTC lập là 33 OTC bao gồm tất cả các đối tượng điều tra
Trong mỗi OTC, lập 5 ODB theo sơ đồ dưới đây để điều tra cây tái sinh và cây bụi thảm tươi
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ bố trí ô dạng bản trong ô tiêu chuẩn 1000 m 2
* Xác định các chỉ tiêu điều tra trong OTC
- Tiểu lập địa: xác định địa hình (độ cao, độ dốc, hướng phơi)
- Đào 15 phẫu diện đất với kích thước (1,2 x 0.8 x 1,0 m), phẫu diện đào tại trung tâm OTC để mô tả các điều kiện tự nhiên khác và các chỉ tiêu như loại đá mẹ, loại đất và một số tính chất lý tính của đất (độ dày các tầng đất, độ xốp, thành phần cơ giới, độ ẩm, pH…) theo hướng dẫn trong “Sổ tay điều tra quy hoạch rừng” (1995)
* Phương pháp điều tra tầng cây cao
Tại các OTC tiến hành mô tả các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho các nội dung nghiên cứu của đề tài như độ dốc mặt đất, hướng phơi, độ cao và tiến hành xác định tên cây từng lá thể theo tên phổ thông và tên địa phương Những loài không nhận định được thì lấy tiêu bản để giám định, đánh số thứ tự từ 1 đến n toàn bộ số cây điều tra trên ô
- Chiều cao vút ngọn (Hvn, m) và chiều cao dưới cành (Hdc, m) được đo bằng thước đo quang học (Blumeleiss) với độ chính xác đến dm, đo tất cả các cây có đường kính từ 6cm trở lên H vn của cây rừng được xác định từ gốc cây đến đỉnh sinh trưởng của cây, Hdc được xác định từ gốc cây đến cành cây đầu tiên tham gia vào tầng tán của cây rừng
- Xác định độ tàn che
Sử dụng phương pháp điều tra theo điểm bằng máy xác định độ tàn che KB-2 Trên mỗi ÔTC, xác định 100 điểm phân bố đều, nhìn vào kính của máy đo cường độ xác định độ tàn che nếu thấy tán lá tầng cây cao che kín, thì điểm đó ghi số 1, nếu không có gì che lấp ghi số 0 và nếu những điểm còn nghi ngờ thì ghi 1/2
- Vẽ phẫu đồ rừng theo phương pháp của Richards và Davis (1934) biểu diễn trên giấy kẻ ô ly được xác định cho từng ô thứ cấp theo phương pháp vẽ trắc đồ ngang Độ tàn che tầng cây cao được xác định bằng tỷ số giữa tổng diện tích hình chiếu tán lá và tổng diện tích của ô thứ cấp
- Đánh giá chất lượng cây thông qua các chỉ tiêu hình thái theo 3 cấp tốt, trung bình, xấu
+ Cây tốt là những cây sinh trưởng khỏe mạnh, thân thẳng, cân đối, tròn đều, tán lá cân đối không bị sâu bệnh
+ Cây xấu là những cây thân cong queo, tán lệch, bị sâu bệnh
+ Cây trung bình: gồm những cây còn lại
* Phương pháp điều tra tầng cây tái sinh
Trên các OTC lập 5 ODB có diện tích mỗi ODB có 16m 2 (4m x 4m) các ô được bố trí: 4 ô ở 4 góc một ô ở giữa OTC Cây tái sinh được điều tra từ giai đoạn cây mạ đến giai đoạn cây tái sinh chưa tham gia vào tầng tán rừng (d < 6cm) Trong mỗi ODB tiến hành điều tra thống kê theo các chỉ tiêu sau: trong mỗi ô dạng bản cần xác định tên cây (tên phổ thông và tên địa phương), loài chưa biết được lấy tiêu bản để giám định Xác định đường kính gốc (D 0 ) bằng thước Pamer và đo chiều cao (H vn ) bằng sào khắc vạch cho từng cây Phân cấp phẩm chất cây tái sinh theo ba cấp: tốt, trung bình và xấu
+ Cây tốt: là những cây thân thẳng, cân đối, tán tròn đều, không sâu bệnh + Cây xấu: là những cây thân cong queo, tán lệch, bị sâu bệnh
+ Cây trung bình: gồm những cây còn lại
* Điều tra tầng cây bụi, thảm tươi:
Trên mỗi OTC, lập 5 ODB với diện tích mỗi ODB là 16m 2 (4mx4m), ở 4 ô ở