Nghiên cứu cấu trúc và tìm hiểu đặc điểm lâm học trạng thái rừng trung bình và rừng nghèo tại Khu bảo tồn thiên

Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu tập trung vào đối tượng là rừng trồng, rừng tự nhiên tái sinh trong điều kiện thuận lợi, các công trình nghiên cứu về cấu tr

LỜI CAM ĐOAN

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

Nguyễn Văn Linh

LỜI CẢM ƠN

-  - Luận văn tốt nghiệp cao học này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế

Có được bản luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành

và sâu sắc tới BGH trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế, phòng Đào tạo Sau đại

học, đặc biệt là TS Hoàng Văn Dưỡng đã trực tiếp hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ tác giả

với những chỉ dẫn khoa học quý báu trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và

giả trong những năm, tháng qua

Xin gửi tới: Ban Giám đốc khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ, Chi cục Kiểm lâm tỉnh

Hà Tĩnh, hạt Kiểm lâm Cẩm Xuyên, Phòng NN&PTNT huyện Cẩm Xuyên, Trung tâm

quy hoạch Nông nghiệp nông thôn tỉnh Hà Tĩnh, anh chị em lớp cao học Lâm học K20C

lời cảm tạ sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả thu thập số liệu ngoại

nghiệp cũng như những tài liệu nghiên cứu cần thiết liên quan tới đề tài tốt nghiệp

Có thể khẳng định sự thành công của luận văn này, trước hết thuộc về công lao của tập thể, của Nhà trường, cơ quan và xã hội Đặc biệt là sự quan tâm động viên,

khuyến khích cũng như sự thông cảm sâu sắc của gia đình Nhân đây tác giả xin được

bày tỏ lòng biết ơn sâu đậm

Một lần nữa tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị và cá nhân đã hết lòng quan tâm tới sự nghiệp đào tạo đội ngũ cán bộ ngành Lâm nghiệp Tác giả rất mong

nhận được sự đóng góp, phê bình của Quý Thầy Cô, các Nhà khoa học, độc giả và các

bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn

Huế, ngày 10 tháng 04 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Văn linh

TÓM TẮT LUẬN VĂN

1 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc rừng tự nhiên và đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc khoanh nuôi, phát triển rừng phục hồi có hiệu quả hơn,

phù hợp với mục tiêu kinh doanh

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phương pháp thu thập tài liệu cơ bản

Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, Kinh tế - Xã hội khu

vực nghiên cứu tại các văn bản còn có giá trị về độ chính xác, được thu thập trên các

văn bản tại các phòng chức năng

2.2 Phương pháp điều tra lâm học

Với mỗi trạng thái rừng hay loại rừng, đề tài tiến hành lập 3 OTC điển hình có

diện tích 2000m2 (40m x50m) theo phương pháp điều tra lâm học…Trong mỗi ô tiêu

chuẩn lập 5 ô dạng bản diện tích 25m2 (a = 5m; a cạnh hình vuông) Tiến hành

điều tra tầng cây cao, lớp cây tái sinh, số lượng, chất lượng, phân bố tái sinh.Xác

định nguồn gốc cây tái sinh

2.3 Phương pháp nghiên cứu chuyên đề

Tính tỷ lệ tổ thành theo phương pháp của Daniel Marmillod Xác định các ưu hợp cho từng loại rừng Nắn phân bố thực nghiệm N/D; N/H bằng các hàm:Phân bố

giảm, Weibull và khoảng cách; Lập, phân tích hồi quy mối tương quan H/D; D/D13

Nghiên cứu đa dạng tầng cây cao và tầng cây tái sinh Xác định chỉ số đa dạng loài cây

gỗ theo phương pháp của Shannon-Wiener Xác định mức độ tương đồng về thành

phần loài giữa các trạng thái rừng được xác định theo phương pháp của Sorensen

3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 Hai loại rừng tự nhiên ở khu Bảo tồn thiên nhiên Kẻ gỗ thuộc đối tượng nghiên cứu là rừng trung bình (trạng thái rừng IIIA2) và rừng nghèo (trạng thái rừng

IIIA1) Rừng được hình thành bởi những ưu hợp thực vật rất khác nhau; trong đó:

Ở rừng trung bình là các ưu hợp Chò chai - Làu táu - Lò bo - Nhãn rừng - Lòng mang - Săng đen - Trường - Bình linh…

Ở rừng nghèo hình thành nên các ưu hợp Thành ngạnh - Chò chai - Móng bò - Cóc -Vừng - Bằng lăng - Nhãn rừng - Làu táu…

2 Mật độ cây rừng ở rừng trung bình có mật độ bình quân là 970 cây/ha, tiết diện ngang trung bình 23,7m2/ha và trữ lượng trung bình 203,3m3/ha Trong khi đó ở

rừng nghèo có mật độ trung bình 908 cây/ha, tiết diện ngang trung bình 8,14m2/ha và

trữ lượng trung bình 47,0m3/ha

3 Phân bố số cây theo đường kính thân cây của cả hai trạng thái rừng đều có dạng phân bố giảm và có thể biểu diễn bằng mô hình N = a.exp(-b.D) + k, còn phân bố

số cây theo chiều cao có dạng phân bố nhiều đỉnh

4 Tương quan H/D cả hai loại rừng được mô tả thông qua dạng phương trình lôgarít 2 chiều, tương quan giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực thì

dạng phương trình đường thẳng

5 Mật độ cây tái sinh trung bình dao động từ 21.400cây/ha (trạng thái rừng trung bình) đến 28.500 cây/ha (rừng nghèo)

6 Chất lượng tái sinh với tỷ lệ cây tốt tốt và có nguồn gốc từ hạt tương đối cao ở

cả 2 loại rừng, cho thấy khả năng phục hồi rừng trong tương lai được đảm bảo khi có

sự quản lý, bảo vệ tốt

7 Độ phong phú về số loài cây gỗ lớn ở loại rừng là khác nhau; trong đó độ phong phú về số loài của rừng trung bình lớn hơn rừng nghèo Tính đa dạng về thành

phần cây gỗ của rừng trung bình và rừng nghèo khác nhau không lớn

8 Hệ số tương đồng về thành phần cây gỗ lớn của 2 loại rừng đều thấp; trong đó rừng nghèo có tính tương đồng cao hơn so với rừng trung bình

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

MỤC LỤC v

CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU SỬ DÙNG TRONG LUẬN VĂN vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4

1.1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 4

1.2 TRÊN THẾ GIỚI 4

1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 4

1.2.2 Tái sinh rừng tự nhiên 10

1.3 Ở VIỆT NAM 11

1.3.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 11

1.3.2 Tái sinh rừng tự nhiên 14

1.4 THẢO LUẬN 15

CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU, PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 3

2.1.1 Mục tiêu tổng quát 3

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 3

2.2 PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 16

2.2.1 Khu vực nghiên cứu 16

2.2.2 Đối tượng nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

2.2.4 Thời gian nghiên cứu 16

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 17

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

2.4.1 Kế thừa tài liệu thứ cấp 17

2.4.2 Điều tra ngoại nghiệp 18

2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 19

CHƯƠNG 3KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

3.1.TÌNH HÌNH CƠ BẢN KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KẺ GỖ 25

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 25

3.1.2 Đặc điểm dân sinh và kinh tế 32

3.2 PHÂN LOẠI RỪNG TRUNG BÌNH VÀ RỪNG NGHÈO 34

3.3 NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪNG 36

3.3.1 Thành phần và vai trò của các loài cây gỗ rừng trung bình 36

3.3.2 Đặc điểm cấu trúc đường kính và cấu trúc chiều cao rừng trung bình 41

3.3.3 Thành phần và vai trò của các loài cây gỗ rừng nghèo 46

3.3.4 Đặc điểm cấu trúc đường kính và cấu trúc chiều cao rừng nghèo 50

3.4 NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH RỪNG 58

3.4.1 Đặc điểm tái sinh rừng trung bình 58

3.4.2 Đặc điểm tái sinh rừng nghèo 60

3.5 ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC CÁC LOẠI RỪNG 62

3.5.1 Đa dạng loài tầng cây cao rừng trung binh và rừng nghèo 62

3.5.2 Đa dạng tầng cây tái sinh rừng trung bình và rừng nghèo 64

3.5.3 Sự tương đồng về thành phần loài tầng cây cao các loại rừng 65

3.5.4 Sự tương đồng về thành phần loài cây tái sinh các loại rừng 66

3.5.5 Sự tương đồng giữa thành phần loài ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh 67

3.6 MỘT SỐ GIẢI PHÁP LÂM SINH PHỤC HỒI VÀ PHÁT TRIỂN RỪNG 68 3.6.1 Giải pháp về quản lý bảo vệ 68

3.6.2 Một số giải pháp lâm sinh 68

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU SỬ DÙNG TRONG LUẬN VĂN

Dt :Đường kính tán cây (m)

D :Đường kính trung bình (cm)

Hvn :Chiều cao vút ngọn (m)

H :Chiều cao trung bình (m)

G :Tiết diện ngang lâm phần (m2)

V :Thể tích thân cây (m3) M/ha :Trữ lượng rừng trên hecta (m3/ha) N/D :Phân bố số cây theo cỡ đường kính N/H :Phân bố số cây theo cỡ chiều cao OTC :Ô tiêu chuẩn

x

R :Hệ số tương quan tuyến tính

x

S : Sai số chuẩn của số trung bình mẫu

P% :Hệ số chính xác Exp :Cơ số logarit Neper

C :Độ tàn che (0.0) hvn :Chiềucao vút ngọn (m) HTPB :Hìnhthái phân bố

N/ha :Mậtđộ lâm phần (cây/ha)

N/DT :Phânbốsố câytheo cỡ đườngkínhtán

NL/D :Phân bố số loài theo cỡ đường kính

NL/H :Phân bố số loài theo cỡ chiều cao

H’ :Chỉ số đa dạng của Shannon

2

t

 :Chỉ số khi bình phương của Person

ta, tb, tr :Trị số kiểm tra tham số hồi quy a, b và R IV% :Chỉ số quan trọng của loài

H0 :Giả thuyết thống kê

KBTTN :Khu bảo tồn thiên nhiên

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1:Một số chỉ tiêu khí hậu ở Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ 28

Bảng 3.2: Dân số và thành phần dân tộc 33

Bảng 3.3 Kết quả kiểm tra sinh trưởng các chỉ tiêu đường kính ngang ngựcvà chiều cao vút ngọn các ô tiêu chuẩn trong từng loại rừng 34

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra sinh trưởng các chỉ tiêu đường kính ngang ngựcvà chiều cao vút ngọn giữa các ô nghiên cứu của các loại rừng 35

Bảng 3.5 Xác định trạng thái rừng hiện tại rừng trung bình và rừng nghèo 36

Bảng 3.6 Đặc trưng lâm học của rừng trung bình 37

Bảng 3.7 Ưu hợp Chò chai - Làu táu - Lò bo -Nhãn rừng… 38

Bảng 3.8 Ưu hợp Nhãn rừng - Làu táu - Lòng mang - Săng đen… 39

Bảng 3.9 Ưu hợp Chò chai - Lò bo -Trường -Bình linh… 40

Bảng 3.10 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của rừng trung bình 41

Bảng 3.11 Phân bố N/D của rừng trung bình 42

Bảng 3.12 Phân bố N/D của rừng trung bìnhtính bình quân số câycác ô tiêu chuẩn 43

Bảng 3.13 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của rừng trung bình 44

Bảng 3.14 Phân bố N/H của rừng trung bình 45

Bảng 3.15 Đặc trưng lâm học của trạng thái rừng nghèo 46

Bảng 3.16 Ưu hợp Thành ngạnh - Chò chai - Móng bò - Cóc… 47

Bảng 3.17 Ưu hợp Thành ngạnh - Chò chai - Vừng - Bằng lăng… 48

Bảng 3.18 Ưu hợp Thành ngạnh - Nhãn rừng - Vừng - Làu táu… 49

Bảng 3.19 Đặc trưng thống kê phân bố N/D của rừng nghèo 50

Bảng 3.20 Phân bố N/D của rừng nghèo 51

Bảng 3.21 Đặc trưng thống kê phân bố N/H của rừng nghèo 52

Bảng 3.22 Phân bố N/H của rừng nghèo 53

Bảng 3.23 Thử nghiệm dạng phương trình mô tả quy luật tương quan giữa chiều cao thân cây với đường kính thân cây rừng ở các trạng thái rừng 55

Bảng 3.24 Phân tich hồi quy các phương trình tương quan H/D cho từng trạng

Bảng 3.25 Mối quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kínhngang ngực trên

các trạng thái rừng 57

Bảng 3.26 Phân tích hồi quy các phương trình tương quan Dt /D13cho từng trạng thái rừng 58

Bảng 3.27 Chất lượng tái sinh dưới tán của rừng trung bình 59

Bảng 3.28 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán của rừng trung bình 60

Bảng 3.29 Chất lượng tái sinh dưới tán của rừng nghèo 61

Bảng 3.30 Nguồn gốc cây tái sinh dưới tán của rừng nghèo 62

Bảng 3.31 Đa dạng tầng cây cao rừng trung bình và rừng nghèo 63

Bảng 3.32 So sánh tính đa dạng về thành phần cây cao theo cấp D 64

Bảng 3.33 So sánh tính đa dạng về thành phần cây cao theo cấp H 64

Bảng 3.34 Đa dạng cây tái sinh rừng trung bình và rừng nghèo 65

Bảng 3.35 So sánh sự tương đồng về thành phần cây gỗ lớncủa 2 loại rừng theo Hệ số Sorensen 66

Bảng 3.36 Sự tương đồng về cây tái sinh giữa rừng nghèo và trung bình 67

Bảng 3.37 Sự tương đồng giữa thành phần cây cao và cây tái sinh 67

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 3.1: Vị trí Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ 26

Hình 3.2 Phân bố N/D thực nghiệm (a) và lý thuyết (b) của rừng trung bình 44

Hình 3.3 Phân bố N/H của rừng trung bình 45

Hình 3.4 Phân bố N/D của rừng nghèo 51

Hình 3.5 Phân bố N/D lý thuyết của rừng nghèo 52

Hình 3.6 Phân bố N/H của rừng nghèo 53

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Rừng là tài nguyên có khả năng tái tạo, rừng không chỉ có chức năng cung cấp lâm sản cho phát triển kinh tế mà còn có chức năng phòng hộ, duy trì cân bằng sinh

thái, bảo vệ môi trường sống

Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái phức tạp, bao gồm nhiều loài cây với các quy luật khách quan khác nhau được hình thành theo không gian và thời gian Sự cân bằng

và ổn định của rừng được duy trì bởi nhiều yếu tố mà sự hiểu biết và nắm bắt của con

người về các cơ chế cân bằng này còn rất hạn chế

Rừng gỗ tự nhiên sau khi bị con người khai thác, tác động vì các mục đích khác nhau dẫn đến môi trường sinh thái thay đổi Đây là thời điểm có nhiều thuận lợi cho đa

số cây tái sinh ưa sáng dưới tán rừng có điều kiện để sinh trưởng

Tùy theo mức độ tác động, mức độ khai thác của con người, kỹ thuật khai thác, vận xuất, vận chuyển gỗ trong quá trình khai thác làm cho thành phần hệ sinh thái

rừng bị thay đổi với những mức độ khác nhau Do đó tái sinh rừng cũng chịu ảnh

hưởng và dẫn đến những đặc trưng lâm học của rừng phục hồi sau khai thác cũng rất

khác nhau

Trong thời gian qua, việc khai thác và sử dụng quá mức, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả làm cho rừng giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng

Những tác động này đã ảnh hưởng lớn đến khả năng tồn tại của rừng, làm xáo trộn các

quy luật cấu trúc và tái sinh tự nhiên của rừng, diễn thế rừng đi theo chiều hướng tiêu

cực, đất đai bị thoái hoá, rừng có sức sản xuất thấp và kém ổn định, tuy nhiên việc

khôi phục nó không dễ dàng và nhanh chóng được

Thực trạng suy giảm nhanh chóng cả số lượng và chất lượng của rừng tự nhiên đặt ra cho các Nhà quản lý, Nhà hoạch định chính sách những nhiệm vụ cấp bách là

khôi phục và phát triển rừng, đáp ứng nhu cầu về gỗ, củi và bảo vệ môi trường sống

của con người

Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp với mục đích kinh doanh, nhằm đáp ứng

được các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng

Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp phục hồi rừng, quản lý bền vững chỉ

có thể giải quyết thỏa đáng một khi có sự hiểu biết về bản chất quy luật khách quan

tồn tại trong đời sống của hệ sinh thái rừng Do đó nghiên cứu về cấu trúc rừng được

xem là cơ sở quan trọng, giúp các Nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập

kế hoạch và để xác lập các biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần

quản lý và kinh doanh rừng bền vững

Ở nước ta, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu tập trung vào đối tượng là rừng trồng, rừng tự nhiên tái sinh trong điều kiện thuận lợi, các công trình

nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh của thảm thực vật trên các loại rừng trung bình và

rừng nghèo kiệt đã có thời gian phục hồi còn ít Hơn nữa cấu trúc rừng còn liên quan

đến hiện trạng sử dụng đất, điều kiện tự nhiên, nguồn tài nguyên rừng Vì vậy các giải

pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm phục hồi rừng còn thiếu cơ sở khoa học

Rừng tự nhiên ở Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ, Hà Tĩnh là nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và giàu có về các loại gỗ và đặc sản rừng Nguồn tài nguyên đó

có ý nghĩa to lớn về kinh tế, quốc phòng và bảo vệ môi trường sống

Tuy nhiên những nghiên cứu chuyên và sâu về mảng Lâm sinh và Điều tra rừng cho từng loại rừng tự nhiên cụ thể loại rừng trung bình và rừng nghèo đã có thời gian

phục hồi còn khá khiêm tốn và tản mạn, vì thế việc đưa ra các giải pháp kỹ thuật lâm

sinh cho từng loại rừng tự nhiên hiện có với rừng trung bình và rừng nghèo còn có

những hạn chế nhất định

Vì vậy để có cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp nhằm phục hồi và phát triển rừng, phục vụ cho việc quản lý và sử dụng tại khu bảo tồn thiên nhiên

kẻ gỗ trong thời gian trước mắt cũng như trong tương lai, chúng tôi tiến hành triển

khai nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu cấu trúc và tìm hiểu đặc điểm lâm học trạng thái rừng trung bình và rừng nghèo tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kẽ Gỗ, Hà Tĩnh”

Đề tài thực hiện nhằm bổ sung cơ sở lý luận về cấu trúc và đặc điểm lâm học rừng trung bình và rừng nghèo ở Việt Nam làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật

quản lý, sử dụng rừng tự nhiên nói chung và tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ nói

riêng theo hướng sử dụng bền vững

Hy vọng có thể vận dụng phương pháp luận để nghiên cứu cho những đối tượng rừng tự nhiên tương tự ở các khu Bảo tồn thiên nhiên khác tại khu vực Bắc trung bộ

Việt Nam

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Đề tài nghiên cứu, tìm hiểu và nắm bắt các đặc điểm lâm học, cấu trúc và tái sinh

tự nhiên với đối tượng là rừng trung bình và rừng nghèo tại Khu bảo tồn thiên nhiên

Kẻ gỗ, Hà tĩnh, nhằm đưa ra được những minh chứng, cơ sở khoa học để đề xuất giải

pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý, phục vụ cho công tác quản lý, bảo tồn, sử dụng và phục

hồi phát triển rừng có hiệu quả hơn

3 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Kết quả nghiên cứu tìm hiểu cấu trúc rừng cũng như xác định đặc điểm lâm học

cơ bản của từng trạng thái rừng hay loại rừng hiện có tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ

Gỗ chính là cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp xử lý lâm sinh hợp lý phục vụ

công tác quản lý, sử dụng phục hồi và phát triển rừng tự nhiên trong quá trình chuyển

hóa rừng sản xuất thành rừng đặc dụng và hướng tới phát triển tài nguyên rừng bền

vững trong tương lai

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

Trên Thế giới cũng như ở Việt Nam, ngay từ những năm đầu của thế kỷ 20 đã có nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc đặc điểm lâm học rừng tự nhiên

Đặc biệt hơn 20 năm trở lại đây, nhiều Nhà khoa học trong và ngoài nước đã quan tâm đến vấn đề này nhằm xây dựng các cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng

hợp lý có hiệu quả, đáp ứng yêu cầu về kinh tế và môi trường sinh thái

Những nghiên cứu về lĩnh vực này bước đầu chủ yếu là định tính sau chuyển sang định lượng Điều đó có nghĩa là, các quy luật cấu trúc lâm phần ngày càng được

mô tả nhiều hơn bằng các mô hình toán học, thông qua việc tác động các giải pháp kỹ

thuật lâm sinh phục hồi rừng

Tuy nhiên, việc nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng tự nhiên đa dạng và phức tạp thuộc vùng nhiệt đới còn chưa đầy đủ

Đặc biệt là việc nghiên cứu đặc điểm lâm học cho từng trạng thái rừng trên những vùng địa lý khác nhau Dưới đây, xin trích dẫn một cách tổng quát những

nghiên cứu có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài

1.2 TRÊN THẾ GIỚI

1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng

Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba dạng cấu trúc là 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 Trên quan điểm sinh thái học, cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản

ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng 1

Baur G.N (1976)  4 đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và

về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó 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

Tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm

sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý

cải thiện rừng mưa

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu, trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên

cứu có kết quả

Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971),

Brung (1970), Loeth et al (1967) quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời

gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các quy

xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn

cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái [20]

1.2.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên

Rừng tự nhiên có tầng tán không phân biệt rõ ràng, nên việc phân chia tầng tán còn hạn chế Đối với rừng mưa nhiệt đới nhiều tác giả chia 3 tầng: Tầng cây cao (tầng

vượt tán), tầng tán chính, tầng dưới tán Một số tác giả khác chia tầng tán rừng thành 5

tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng dưới tán, tầng cây bụi và trảng cỏ (Walton, Myutt

Smith 1955) 26

Nghiên cứu về cấu trúc tầng thứ rừng tự nhiên nhiệt đới lá rộng thường xanh là một vấn đề phức tạp và việc xác định tầng thứ còn có nhiều ý kiến khác nhau Có tác

giả cho rằng, ở kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi

Odum (1971) 21  38 cho rằng sự phân tầng rừng rậm thuộc vùng Puecto Ricô không có sự tập trung khối tán ở chiều cao riêng biệt nào cả

Ngược lại với ý kiến trên, có nhiều tác giả cho rằng, rừng lá rộng thường xanh có

từ 3 đến 5 tầng như Richards (1952) [22] phân rừng Nigeria thành 5 - 6 tầng

Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ rừng tự nhiên đều nhắc đến

sự phân tầng nhưng mới dừng lại ở mức nhận xét hoặc đưa ra những kết luận định tính

Việc phân chia các tầng rừng theo chiều cao cũng mang tính chất cơ giới chứ chưa phản ánh thực sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt đới

1.2.1.2 Nghiên cứu mô tả cấu trúc hình thái rừng tự nhiên

Nghiên cứu mô tả cấu trúc hình thái rừng tự nhiên đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới

đã được nhiều Nhà khoa học đi sâu nghiên cứu:

Catinot R (1965) 5 , Plaudy J(1987) 19 Các tác giả đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu diện đồ ngang và đứng Các nhân tố cấu trúc được mô tả

theo các khái niệm: Dạng sống, tầng phiến

Catinot (1965) 5 nghiên cứu cấu trúc 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 Tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái

rừng nhất thiết phải nắm vững quy luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong

sự phức tạp

Rollet (1971) đã đưa ra hàng loạt phẫu đồ mô tả cấu trúc hình thái rừng mưa, như tương quan giữa chiều cao với đường kính, tương quan giữa đường kính tán với đường

kính và biểu diễn chúng bằng các hàm hồi quy [20]

1.2.1.3 Nghiên cứu cấu trúc rừng trên quan điểm sinh thái học

Odum E.P (1971) 21 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

Theo các quan điểm trên, các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niệm về hệ sinh thái rừng và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh

thái học

1.2.1.4 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng tự nhiên

Với xu thế chuyển từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, thống kê toán học đã trở thành công cụ cho các Nhà khoa học lượng hóa các quy luật của tự nhiên

Trong các nghiên cứu về rừng tự nhiên, nghiên cứu định lượng quy luật phân bố

số cây theo đường kính, phân bố số loài cây theo cỡ kính, phân bố số cây theo chiều

đường kính, quy luật tương quan giữa đường kính tán cây với đường kính ngang

ngực làm căn cứ đề xuất các biện pháp kinh doanh còn làm cơ sở để điều tra, thống

kê tài nguyên rừng

*Phân bố số cây theo đường kính (N/D)

Nhà khoa học đầu tiên đề cập đến mảng nghiên cứu này là Mayer (1934), Ông đã

mô tả phân bố số cây theo đường kính bằng phương trình toán học có dạng đường

cong liên tục giảm, về sau phương trình này lấy tên Ông Phương trình này được gọi là

phương trình Meyer hay hàm Meyer 11

P.W Richards (1952; 1965)[22] 23 trong cuốn " Rừng mưa nhiệt đới" cũng đề cập đến phân bố số cây theo cấp kính, tác giả coi phân bố đó là một đặc trưng của rừng

tự nhiên hỗn loài

Rollet (1971)[20] cũng đã xác lập phương trình hồi quy số cây theo đường kính

Ngoài ra còn có khá nhiều tác giả khác đề xuất một số hàm toán học như: Loetsch

(1973) dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista & H.T.Z Docouto

(1992) nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Marsanboo – Brazin dùng hàm Weibull để mô tả

phân bố N/D 3

*Phân bố số cây theo chiều cao (N/H)

Phương pháp kinh điển được nhiều Nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu diện đồ

Qua đó sẽ nhận thấy sự phân bố, sắp xếp trong không gian của các loài cây điển

hình là Richards (1952) [22]  37

Phương pháp này được nhiều Nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới áp dụng như: Meyer (1952), Rollet (1971)[20] …

Đáng chú ý là công trình nghiên cứu của PW Richards (1965) 23 , tác giả cuốn

“Rừng mưa nhiệt đới” tổng kết các kết quả nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên các

tác giả nhận xét: Thực vật ở các quần xã thực vật “Rừng mưa nhiệt đới” rất phức tạp

Nhìn chung hiện nay có nhiều dạng hàm toán học khác nhau để mô tả phân số này, tùy thuộc vào điều kiện và kinh nghiệm mà các tác giả sử dụng các hàm toán

học khác nhau

*Nghiên cứu quan hệ giữa chiều cao với đường kính thân cây

Đây cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống các quy luật cấu trúc lâm phần

Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sự sinh trưởng Trong một cỡ

kính xác định, ở các cấp tuổi khác nhau sẽ có cây thuộc cấp sinh trưởng khác nhau

Cấp sinh trưởng càng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo

tuổi Từ đó đường cong quan hệ giữa H và D có thể bị thay đổi dạng và luôn dịch

chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên

Tiurin.D.V (1927) 3 đã phát hiện hiện tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao các cấp tuổi khác nhau

Prodan.M (1965) 2 lại phát hiện độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng

giảm dần khi tuổi tăng lên và Prodan.M (1944) 3 khi nghiên cứu kiểu rừng

“Plenterwal” đã kết luận đường cong chiều cao không bị thay đổi do vị trí của các

cây ở một cỡ kính nhất định là như nhau

Curtis.R.O 33 đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đường kính và tuổi theo dạng phương trình:

Log h = d + b1*1/d + b2*1/A + b3*1/d.A (1.1)

Và đã nắn theo đường định kì 5 năm tương ứng với định kì kiểm kê tài nguyên ở rừng Lĩnh Sam, tại từng tuổi nhất định phương trình sẽ là:

Log h = b0 + b1*1/d (1.2) Theo Curtis  33 các dạng phương trình khác cho kết quả không khả quan bằng hai dạng nêu trên

Kennel.R  3 kiến nghị một cách khác, mô phỏng sự biến đổi tương quan H/D theo tuổi là: Trước hết tìm một phương trình thích hợp cho lâm phần, sau đó xác lập

mối liên hệ của các tham số phương trình theo tuổi

Hohenadl; Krenn; Michailoff; Naslund, M; Anoutchin, NP; Eckert, KH; Korsun, F; Levakovic, A; Meyer, H.A; Muller; V Soest,J đã đề nghị các phương trình dưới đây:

Để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính có thể sử dụng nhiều dạng phương trình Việc lựa chọn phương trình thích hợp nhất cho những đối tượng

nào thì chưa được nghiên cứu đầy đủ Hai phương trình được sử dụng nhiều để biểu

thị đường cong chiều cao là phương trình Parabol và phương trình Logarit 3

* Nghiên cứu quan hệ giữa đường kính tán cây với đường kính ngang ngực

Tán cây thể hiện sức sống, khả năng sinh trưởng, tăng trưởng của cây nên nó có quan hệ mật thiết đến sinh trưởng đường kính ngang ngực Điều đó đã được các tác giả

nghiên cứu và khẳng định như: Zieger, Itvessalo, Willingham  40 ,

Mối liên hệ này được thể hiện ở nhiều dạng khác nhau nhưng phổ biến nhất là dạng phương trình đường thẳng:

Dt =a+bD1.3 (1.14)

1.2.1.5 Nghiên cứu cấu trúc tổ thành loài cây

Tổ thành loài cây khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau tương ứng về các đặc trưng cấu trúc khác của rừng Vì vậy, nghiên cứu thành phần loài và cấu trúc tổ thành trong

rừng tự nhiên nhiệt đới ẩm được xem như công việc đầu tiên và quan trọng trong

nghiên cứu lâm học của rừng

Richards (1965) 23 , đã tổng quát phân tổ thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành

loài cây đơn giản Trong điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài

1.2.1.7 Nghiên cứu đa dạng sinh học

Trên thế giới, đặc biệt là các nước ở Bắc Mỹ, châu Âu và các vùng khác trên thế giới đã nhận thức được tầm quan trọng của sinh học bảo tồn từ hàng thập kỷ, thậm chí

hàng thế kỷ nay

Khoa học sinh học bảo tồn hiện đại dựa trên những giả thuyết, sự đa dạng của sinh vật sống là có lợi, tác hại của sự tuyệt chủng đối với một loài nào đó, lợi ích của

tính phức tạp về đa dạng sinh học, tính lợi ích của quá trình tiến hoá, giá trị riêng của

sự đa dạng sinh học

Perman và Adelson (1997)  24 đã nhấn mạnh rằng đa dạng sinh học dần trở nên hết sức phổ biến trong các hoạt động về khoa học và môi trường và ngày càng phổ

biến trong các chương trình giáo dục đại học

Maurer (1994)  1cho rằng việc bảo tồn đa dạng sinh học đã trở thành một vấn đề quan trọng bậc nhất hiện nay, ông nói lên các tư tưởng về quản lý tài nguyên truyền

thống và các số lượng loài thực vật hiện nay để làm cơ sở bảo tồn đa dạng sinh học và

để lý giải cho các vấn đề suy giảm đa dạng sinh học và giải pháp bảo tồn chúng

Ngoài ra, còn nhiều nghiên cứu về đa dạng sinh học do các tác giả Richard, Diamond, Huston, Pianka, Groombridge, Mares, Grass, Currie, Myer, Witmore, thực

hiện Đa phần các tác giả trên thường đi vào điều tra, thống kê thành phần của các

quần xã, khảo sát mối quan hệ giữa quần xã và môi trường hay điều tra khảo sát thành

phần và đặc điểm thảm thực vật 24

1.2.2 Tái sinh rừng tự nhiên

Do sự phát triển công nghiệp thế kỷ XIX, trong ngành Lâm nghiệp của thế giới

đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng nhân tạo năng suất cao

nhằm đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế nhưng sau thất bại về tái sinh nhân tạo ở Đức

và một số nước nhiệt đới mà Beard (1947) đã gọi là "Bệnh sởi trồng rừng" do thiếu

yếu tố sinh thái học, nhiều Nhà khoa học đã nghĩ tới việc quay trở lại với tái sinh tự

cụm, một số có dạng phân bố Poisson Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự

nhiên, Barnard (1955) 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[22]

Theo Baur G.N (1976) 4 , đối với rừng nhiệt đới, các nhân tố như ánh sáng, độ

ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp

đến tái sinh, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây con, nhưng đối

với sự nảy mầm thì ảnh hưởng đó không rõ

1.3 Ở VIỆT NAM

1.3.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật trọng hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có thể chung sống

hài hoà và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát triển nhất định của tự

nhiên Cấu trúc của rừng vừa là kết quả, vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh và thích

ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh vật với

nhau Các nhân tố trong cấu trúc rừng là: cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng (trên mặt đất

và dưới mặt đất), cấu trúc tuổi…

Trong vòng vài chục năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp

Thái Văn Trừng (1978) 30 , nghiên cứu cấu trúc sinh thái để làm căn cứ phân loại thảm thực vật rừng Việt Nam

Trần Ngũ Phương (1970) 17 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 miền

Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965 Nhân tố cấu trúc đầu tiên được nghiên cứu là tổ thành và

thông qua đó một số quy luật phát triển của các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng

dụng vào thực tiễn sản xuất

Khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (1963, 1978)  29 đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng như: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu

thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C) Tác giả đã

vận dụng, cải tiến và bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt đứng của Davit - Risa để

nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại

với tỷ lệ nhỏ hơn và có ghi ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc

trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, 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 ưu thế sinh

thái, hình thái sinh thái của nó và trạng mùa 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)[28] đưa ra một số cấu trúc tiêu chuẩn cần được đảm bảo điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn Ông cho rằng nếu áp dụng chặt chọn

như hiện nay thì không thể tạo lại vốn rừng như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ

khai thác nuôi dưỡng rừng

Vũ Đình Phương (1983) [28] trong vấn đề thâm canh rừng tự nhiên ở nước ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kỹ thuật thâm canh rừng tự nhiên cần phải

hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy luật tự nhiên của rừng Những quy luật tự nhiên

của rừng có liên quan đến cấu trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường

xanh (cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian…) là cơ sở cho việc đề

xuất biện pháp thâm canh rừng

Nguyễn Hải Tuất (1991)[26], nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một hệ sinh thái núi

cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng

Trần Văn Con (1991) 6 ứng dụng mô phỏng toán học trong nghiên cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon Tum) đã cho rằng, sự

biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả tổng hợp của ba quá trình: Tái sinh,

sinh trưởng và đào thải (chết tự nhiên và tỉa thưa) Mô phỏng toán học có thể rút ngắn

thời gian nghiên cứu để dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các

tương quan nhất định

Những nghiên cứu về cấu trúc rừng của nước ta còn có một số tác giả như Phạm Minh Nguyệt (1994) đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu trúc rừng cần được quan tâm

khi tiến hành chặt tu bổ Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt Tầng

cây trên cung cấp nguyên vật liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện

khác cho cây rừng phát triển cân đối nhịp nhàng Tầng trung bình bổ sung độ tàn che

tạo điều kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu Tầng

cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng tạo điều kiện

tái sinh lâu dài[15]

Rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng

kế tiếp thay thế Trong mỗi chuỗi diễn thế tự nhiên như vậy, số lần thay thế tối đa

cũng chỉ có thể là 3, vì rừng nhiều tầng tối đa cũng chỉ có thể có 3 tầng cây gỗ 24

Trong những năm gần đây có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc rừng, nổi bật là các công trình của các tác giả: Đồng Sĩ Hiền (1974) 10 , Nguyễn

Hải Tuất (1975)[20] …

Theo Đồng Sỹ Hiền (1974) 10 : “Tổng thể những cây hình thành một khoảnh rừng thuần nhất nhiều hay ít Trong thực tiễn, rừng tự nhiên nhiệt đới nước ta, những

diện tích nào đó với mật độ nhất định, hình thành một đơn vị sinh vật học, một lâm

phần có quy luật nhất định” Phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D):Với rừng tự

nhiên hỗn giao khác tuổi theo tác giả 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

thực nghiệm thường có dạng hình răng cưa và ông đã chọn hàm Mayer để mô phỏng

quy luật cấu trúc đường kính cây rừng

Nguyễn Hải Tuất (1986)  27 sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát cỡ đường kính bắt đầu đo

Bảo Huy (1993) 11 đã thử nghiệm 4 dạng hàm cho từng loài ưu thế, Bằng lăng, Căm xe, Kháo, Chiêu liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá Bằng lăng khu vực Tây

Nguyên đã kết luận hàm phân bố khoảng cách thích hợp hơn các dạng phân bố khác

Trần Văn Con (1991) 6 , Lê Minh Trung (1991)  16 cho rằng hàm Weibull là thích hợp hơn cả

Đào Công Khanh (1996)  12 dạng tần số lũy tích thích hợp vì biến động của đường thực nghiệm này nhỏ rất nhiều so với biến động số cây hay phần trăm số cây ở

các cỡ kính

Việc nghiên cứu phân bố số cây theo cỡ kính N/D trong những năm gần đây không chỉ phục vụ cho công tác điều tra như xác định trữ lượng lâm phần, tổng tiết

diện ngang, mà còn xây dựng cơ sở khoa học cho các giải pháp kỹ thuật lâm sinh trong

nuôi dưỡng, làm giàu rừng

Phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H): Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974)

 10 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)  30 trong nghiên cứu của mình đã đưa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc đứng của tầng cây gỗ rừng loại IV

Bảo Huy (1993) 11, Đào Công Khanh (1996)  12 đều nhận xét chung là phân bố N/H có dạng đường cong một đỉnh và nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, mô tả bằng hàm

Weibul là thích hợp hơn cả

Về mảng nghiên cứu đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học

Ở Việt Nam, đa dạng sinh học và bảo tồn đa dạng sinh học cũng đã được một số Nhà khoa học nghiên cứu từ những thập kỷ trước và đã công bố nhiều công trình Tiêu

biểu là một số tác giả như: Võ Quý, Đặng Huy Huỳnh, Phạm Bình Quyền, Trương

Quang Học, Nguyễn Hoàng Nghĩa, Nguyễn Nghĩa Thìn, Nguyễn Thanh Nhàn, Phạm

Nhật, Lê Quốc Huy, Viên Ngọc Nam,  1

Richard (1999) trong cuốn “Cơ sở sinh học bảo tồn” đã nêu chi tiết về sinh học bảo tồn và đa dạng sinh học, những mối đe dọa đối với đa dạng sinh học và đề ra chiến

lược bảo tồn quần thể, loài, quần xã  1

Phùng Ngọc Lan (1996)  13 đã đề cập về hệ sinh thái rừng tự nhiên ở Việt Nam

Cuốn sách này đã bàn về tính đa dạng của hệ sinh thái rừng tự nhiên Việt Nam, nhưng

chỉ mang tính chất định tính Cục Bảo vệ Môi trường Việt Nam (2005) đã tổng quan

về hiện trạng đất ngập nước Việt Nam sau 15 năm thực hiện công ước Ramsar

Năm 1989, Việt Nam là quốc gia thứ 50 trên thế giới tham gia công ước Ramsar

Cuốn sách này đã nhấn mạnh về sự đa dạng về kiểu loài của đất ngập nước Việt Nam

Góp phần vào việc bảo tồn đa dạng sinh học (ĐDSH), quản lý, phát triển bền vững đất

ngập nước Việt Nam

1.3.2 Tái sinh rừng tự nhiên

Rừng nhiệt đới Việt Nam mang đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung nhưng do bị tác động của con người nên nhưng quy luật tái sinh bị thay đổi

Trần Ngũ Phương (1970) 17 kết luận: “ Trong quá trình một tầng nào đó của rừng bắt đầu già cỗi thì tầng ấy đã chuẩn bị cho bản thân nó một lớp cây con tái sinh

để sau này sẽ thay thế nó sau khi nó tiêu vong”, tác giả cũng rút ra các quy luật tái sinh

tự nhiên này biểu hiện không đều, khi có khi không, chỗ thưa chỗ dày, chỗ tốt, chỗ

không tốt như vậy mô phỏng theo thiên nhiên một cách thông minh và mô phỏng theo

phương pháp nhân tạo, làm như vậy, cấu trúc phân tầng của rừng luôn luôn đảm bảo

về lượng cũng như về chất

Khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu Lũng, Lạng Sơn Ngay

từ giai đoạn nảy mầm, Bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm

Theo Vũ Đình Huề (1975) 7 từ các kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam dựa vào mật độ tái sinh, tác giả đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành

5 cấp: Rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu Ông đã tổng kết: “Dưới tán rừng nguyên

sinh, tổ thành tầng cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ, dưới tán rừng thứ sinh tồn tại

nhiều loài cây gỗ kém giá trị và 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” Tác giả cũng đã xây dựng

biểu đánh giá tái sinh áp dụng cho những đối tượng rừng lá rộng miền Bắc Khi nghiên

cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) đã nhấn mạnh tới ý

nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây tái sinh

Nguyễn Văn Trương (1983) [28] khi nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với lớp cây tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài đã rút ra kết luận: Muốn cho rừng

dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên Điều kiện này không thực hiện

được trong rừng tự nhiên ổn định mà chỉ có trong rừng chuẩn sự tái sinh liên tục đã có

sự điều tiết khéo léo của con người

Nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự nhiên ở Hữu Lũng, Lạng Sơn

và vùng Ba Chẽ, Quảng Ninh, Vũ Tiến Hinh (1991)  8 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 tầng cây tái sinh

của những loài cây đó cũng tăng theo

Nguyễn Thế Hưng (2003) 9 : Trong lớp cây tái sinh tự nhiên ở rừng non phục hồi thành phần loài cây ưa sáng cực đoan giảm nhường chỗ cho nhiều loài cây ưa sáng

sống định cư và có đời sống dài chiếm tỷ lệ lớn, thậm chí trong tổ thành cây tái sinh đã

xuất hiện một số loài cây chịu bóng sống dưới tán rừng như: Bứa, Ngát…Sự có mặt

với tần số khá cao của một số loài cây ưa sáng định cư và một số loài cây chịu bóng là

dấu hiệu chuyển biến tích cực của diễn thế rừng Theo tác giả, khả năng tái sinh tự

nhiên của các trạng thái thực vật có liên quan nhiều đến độ che phủ, mức độ thoái

hóa của thảm thực vật, phương thức tác động của con người và tổ thành loài trong

quần xã

1.4 THẢO LUẬN

Những kết luận từ các công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước

có thể sử dụng để tham khảo cho những đề xuất biện pháp kỹ thuật tác động vào rừng

khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành thành phần thực vật thân gỗ tại khu vực

nghiên cứu

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường nghiên

về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ

thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến các yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp

ứng mục tiêu kinh doanh rừng ổn định lâu dài

Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng trên quan điểm tổng hợp về

sinh thái học, lâm học và sản lượng

Những công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng, mỗi tác giả đều đưa ra những tiêu chuẩn riêng để xây dựng một cấu trúc rừng thích hợp Cấu trúc thích hợp tức là mọi

tầng cây đều phát triển tốt

Tùy từng giai đoạn mà cấu trúc rừng có thể thay đổi và sự thay đổi này phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI,NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là hai trạng thái rừng: Rừng trung bình và rừng nghèo đã có thời gian phục hồi trên 15 năm tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ

2.2.PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

2.2.1 Khu vực nghiên cứu

Trên cơ sở Bản đồ hiện trạng rừng thu thập được, đề tài tập trung nghiên cứu cho hai loại rừng tự nhiên cụ thể là rừng trung bình và rừng nghèo tại Khu bảo tồn thiên

nhiên Kẻ Gỗ, tỉnh Hà Tĩnh

2.2.2 Giới hạn các vấn đề nghiên cứu

Đề tài chuyên nghiên cứu về mảng cấu trúc tầng cây cao như: Cấu trúc đường kính, chiều cao, cấu trúc tổ thành, nghiên cứu đa dạng sinh học đối tượng đó là tầng

cây gỗ và nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng tầng cây tái sinh cũng như một số đặc

điểm lâm học khác cho từng trạng thái rừng

2.2.3 Thời gian nghiên cứu

Đề tài được tiến hành từ tháng 07 năm 2015 đến tháng 04 năm 2016

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

2.3.1 Điều tra tình hình cơ bản Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ

2.3.2 Phân loại trạng thái cho từng loại rừng

2.3.3 Nghiên cứu cấu trúc rừng

2.3.3.1 Cấu trúc tổ thành thực vật, xác định thành phần và vai trò của các loài cây gỗ

rừng trung bình

2.3.3.2 Cấu trúc đường kính và cấu trúc chiều cao rừng trung bình

2.3.3.3 Cấu trúc tổ thành thực vật, xác định thành phần và vai trò của các loài cây gỗ

rừng nghèo

2.3.3.4 Cấu trúc đường kính và cấu trúc chiều cao rừng nghèo

2.3.4 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh rừng

2.3.4.1 Đặc điểm tái sinh của rừng trung bình

2.3.4.2 Đặc điểm tái sinh của rừng nghèo

2.3.5 Xác định một số đặc điểm lâm học rừng trung bình và rừng nghèo

2.3.5.1 Xác định đa dạng loài tầng cây cao

2.3.5.2 Xác định đa dạng tầng cây tái sinh

2.3.5.3 Tìm hiểu sự tương đồng về thành phần loài tầng cây cao

2.3.5.4 Tìm hiểu sự tương đồng về thành phần loài cây tái sinh

2.3.5.5 Sự tương đồng giữa thành phần loài ở tầng cây cao và lớp cây tái sinh

2.3.6 Đề xuất một số giải pháp lâm sinh phục hồi và phát triển rừng

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.4.1 Kế thừa tài liệu thứ cấp

Kế thừa số liệu trước đây của Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ đã tiến hành các giải pháp phục hồi rừng (tái sinh tự nhiên, khoanh nuôi, xúc tiến tái sinh tự nhiên, tái

sinh nhân tạo )

Tìm hiểu "Luận chứng kinh tế kỹ thuật" và những tư liệu về: Điều kiện tự nhiên, Điều kiện Kinh tế - Xã hội; Tình hình kinh doanh, quản lý và sử dụng rừng trước đây

và hiện nay tại Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ, Hà Tĩnh, cụ thể các nội dung điều tra

như: Dân số, lao động, thành phần dân tộc, tập quán canh tác Khí hậu, thủy văn, đất

đai, địa hình, tài nguyên rừng được tiến hành trên các văn bản còn có giá trị về độ tin

cậy cho phép trong nghiên cứu

2.4.2 Điều tra ngoại nghiệp

2.4.2.1.Điều tra sơ thám

Với mục đích nắm được một cách tổng quát đối tượng nghiên cứu để bổ sung kịp thời các thông số kỹ thuật trong điều tra nghiên cứu

(5) Đường kính tán cây (dt) (6) Độ tàn che và đo đếm tái sinh rừng

2.4.2.3.Phân chia đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm 2 trạng thái rừng, đó là: Rừng nghèo và rừng

trung bình theo tiêu chuẩn phân loại rừng hiện tại (Tiêu chuẩn Phân loại trạng thái

hợp với Thông tư số 34 của Bộ NN&PTNT ban hành (Thông tư số

34/2009/TT-BNN&PTNT)

Để xác định chính xác những trạng thái rừng, trước hết đã sử dụng những bản đồ địa hình và bản đồ hiện trạng rừng sẵn có của khu vực nghiên cứu

Tiếp theo, điều tra trên thực địa để xác định chính xác vị trí và ranh giới của 2 trạng thái rừng

Điều tra đặc trưng cây gỗ lớn được thực hiện trên các ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình tạm thời, diện tích mỗi ô là 2000 m2 (40x50m), trên mỗi trạng thái thái rừng lập

03 OTC

Với 2 trạng thái rừng dự kiến sẽ có 6 OTC được thiết lập để điều tra

2.4.2.4.Xác định những đặc trưng lâm học của ba trạng thái rừng khác nhau

Đối với cây gỗ lớn, những chỉ tiêu cần thống kê mô tả bao gồm: Thành phần loài cây, N, d1.3, hvn và độ tàn che Nội dung đo đếm trong ô tiêu chuẩn như sau:

bố trí 5 ô dạng bản với diện tích 25m2 (5mx5m) Những ô dạng bản này được bố trí ở

gần 4 góc của ô và một ô nằm ở trung tâm ô tức ở điểm giao giữa 2 đường chéo của ô

mẫu hình chữ nhật theo sơ đồ như sau:

Ô tiêu chuẩn (40x50m) Bề rộng ô tc 40m

Ô dạng bản (5mx5m)

Ô dạng bản mỗi cạnh 5m

Bề dài ô tc 50m Nội dung thống kê cây tái sinh bao gồm: Thành phần loài cây, chiều cao thân cây ( theo các cấp độ cao cụ thể) Chiều cao cây tái sinh được đo bằng cây sào khắc vạch với độ

bình quân (G, m2/ha) và trữ lượng bình quân (M, m3/ha) Trước hết tập hợp những ô

tiêu chuẩn đại diện cho từng trạng thái rừng Kế đến, tính các đặc trưng N, D, H, G và

M cho từng ô tiêu chuẩn Sau đó tính các đặc trưng N, D, H, G và M bình quân cho

từng trạng thái và quy đổi ra đơn vị 1ha Những cách thức tính toán những đặc trưng

lâm học được thực hiện theo chỉ dẫn chung của chuyên ngành Lâm học và Điều tra

rừng Cuối cùng dựa trên những kết quả tính toán để phân tích so sánh đặc trưng lâm

phần giữa từng trạng thái rừng

2.4.3.2 Xác định tổ thành và vai trò của các loài cây trong quần xã

Nội dung tính toán hướng đến một số nội dung cụ thể như mỗi trạng thái rừng có bao nhiêu loài cây

Thành phần loài thay đổi theo trạng thái rừng

Những loài cây nào đóng vai trò ưu thế sinh thái trong 2 trạng thái rừng

Số lượng loài cây quý và hiếm trong 2 trạng thái rừng

Quần xã thực vật có thể được phân chia thành bao nhiêu ưu hợp thực vật

Để thực hiện các nội dung vừa nêu trên trình tự xử lý số liệu như sau:

Bước 1 Tập hợp những ô tiêu chuẩn đại diện cho từng trạng thái rừng Kế đến, thống kê loài cây Tiếp theo, tính các đặc trưng N, D, H, G và V cho từng loài trên ô

tiêu chuẩn, cụ thể tính các đặc trưng N, D, H, G và V bình quân cho từng trạng thái và

quy đổi ra 1ha

Bước 2 Mô tả tổ thành loài cây tầng trên theo trạng thái rừng

Đối với mỗi ô tiêu chuẩn, trước hết thống kê loài cây, liệt kê thành phần loài cây theo từng trạng thái rừng

Tiếp theo, xác định tổ thành loài cây và chỉ số mức quan trọng của loài trong

quần xã (IVI = Important Value Index, dưới đây viết tắt là chỉ số IV%) dựa theo chỉ

dẫn của Thái Văn Trừng (1998)[32]

trong đó công thức tổ thành chỉ được tập hợp cho những loài có IV ≥ 3%

Kế đến, sắp xếp kết cấu tổ thành của quần xã theo những đơn vị phân loại khác nhau như quần hợp, ưu hợp và xã hợp thực vật

Những đơn vị phân loại này được nhận biết theo chỉ dẫn của Thái Văn Trừng (1998)

Cuối cùng, mô tả và phân tích vai trò của loài trong quần xã

2.4.3.3 Xác định quy luật kết cấu và cấu trúc rừng

Trong nghiên cứu này quan tâm đến cấu trúc rừng được xác định bao gồm phân

bố số cây theo cấp đường kính (N-D) và phân bố số cây theo cấp chiều cao (N-H)

Trước hết, tính những thống kê mô tả phân bố N-D và N-H Những chỉ tiêu tính toán bao gồm giá trị trung bình (X) và khoảng tin cậy 95%, giá trị lớn nhất (Max), giá trị nhỏ nhất (Min), phương sai (S2), sai tiêu chuẩn (S), sai số

chuẩn của số trung bình (Se), hệ số biến động (V%), độ lệch (Sk), độ nhọn (Ku) …

Kiểm định tính phù hợp của những phân bố lý thuyết với số liệu thực nghiệm

Để đạt mục đích này, đầu tiên phân chia D và H thân cây thành cấp Cấp D được phân chia từ từ 2-4cm tùy theo phạm vi phân bố đường kính của mỗi trạng thái rừng

Chiều cao thân cây cũng được phân chia theo cấp với mỗi cấp 2m Nói chung, số cấp D và H nằm trong khoảng từ 6 đến 12 cấp

Mô tả phân bố N-D và N-H bằng những mô hình lý thuyết phù hợp

Những mô hình lý thuyết dự kiến được chọn là mô hình phân bố mũ, mô hình phân bố khoảng cách và phân bố Weibull

Ở đây phân bố mũ được chọn theo dạng:

N = a.exp-b*D + k (2.2) Trong đó a, b và k là những hệ số của mô hình, exp là cơ số lôgarít Neper

Mức độ phù hợp của các mô hình lý thuyết với số liệu thực nghiệm được đánh giá theo thống kê 2

Những phân bố phù hợp nhất với số liệu thực nghiệm được chọn theo hai tiêu chuẩn đó là xác suất chấp nhận lớn nhất (Pmax) và tổng sai lệch bình phương nhỏ nhất,

nghĩa là minΣ(Flt-Ftn)2 với Ftn và Flt tương ứng là tần số thực nghiệm và tần số lý

2.4.3.4 Nghiên cứu tái sinh rừng

Hướng xử lý số liệu tái sinh rừng nhằm đạt được các nội dung sau đây:

Nghiên cứu tổ thành tái sinh rừng cho từng trạng thái

Những thành phần loài cây tái sinh dưới tán của từng trạng thái rừng được xác định qua công thức tổ thành theo số cây

Mối quan hệ biện chứng giữa tổ thành tầng cây cao và lớp cây tái sinh tầng dưới Mật độ cây tái sinh của từng trạng thái rừng

Xác định những loài cây ưu thế sinh thái, những loài cây qúy và hiếm tái sinh dưới tán rừng

Xem xét phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao (N-H) và cấp chất lượng của từng trạng thái rừng

Để giải quyết vấn đề này, trình tự xử lý số liệu như sau:

Trước hết, thống kê thành phần cây tái sinh theo loài, sau đó sắp xếp theo chi và

họ Kế đến, xác định mật độ cây tái sinh bình quân theo ô dạng bản rồi quy đổi ra đơn

vị 1ha Tiếp đến, phân chia cây tái sinh theo nhóm loài, cấp chiều cao và cấp chất

lượng Chiều cao cây tái sinh được phân chia theo cấp với mỗi cấp 0,5m

Chất lượng cây tái sinh được phân chia thành 3 cấp, đó là tốt, trung bình và xấu

Nhóm loài được phân chia thành những loài ưu thế sinh thái, loài phụ thuộc, loài quý

và hiếm Sau đó, lập bảng và vẽ biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp H, cấp chất

lượng và theo nhóm loài Cuối cùng, phân tích những số liệu để làm rõ những câu hỏi

đã đặt ra Ngoài ra, bằng việc so sánh thành phần loài cây gỗ ở tầng trên và lớp cây tái

sinh, sơ bộ chỉ ra chiều hướng diễn thế sinh thái của từng loại rừng sau khi khai thác

Phân tích chiều hướng diễn thế hay khả năng phục hồi những thành phần loài cây

ưu thế sinh thái của kiểu rừng ở khu vực Để làm rõ vấn đề đặt ra, thực hiện phân tích

động thái biến đổi thành phần loài cây theo thứ bậc cao thấp của các trạng thái rừng

Theo đó, trước hết thống kê thành phần loài cây theo 2 trạng thái rừng Sau đó so sánh

thành phần loài cây gỗ của 2 trạng thái rừng với những loài cây hình thành những trạng

thái rừng đã phát triển đến thế ổn định

2.4.3.5 Xác định sự tương đồng về thành phần loài giữa các trạng thái rừng

Thành phần loài cây của mỗi trạng thái rừng được tính toán và so sánh hệ số tương đồng về thành phần loài cây giữa 3 ô tiêu chuẩn đại diện cho mỗi trạng thái rừng

Nội dung này được xác định theo phương pháp của Sorensen (dẫn theo Bruce và Grace, 2002) [37], theo đó hệ số tương đồng K xác định theo công thức:

K = 2

b a c

Trong đó:

K là hệ số tương đồng

a là số loài cây bắt gặp ở ô tiêu chuẩn i

b là số loài cây của ô tiêu chuẩn i’

c là số loài cây cùng có mặt của ô tiêu chuẩn i và i’

Khi tính sự tương đồng giữa hai trạng thái rừng thì:

a là số loài cây bắt gặp ở trạng thái rừng i

b là số loài cây của trạng thái rừng i’

c là số loài cây cùng có mặt ở trạng thái rừng i và i’

Nói chung, để xác định a, b và c, đã sử dụng bảng chéo 2*2

2.4.3.6 Xác định tính đa dạng sinh học của quần xã

Để so sánh tính đa dạng cây gỗ lớn và cây tái sinh của hai trạng thái rừng, sử dụng 4 chỉ số đa dạng sau đây:

(1) Chỉ số đa dạng của Margalef (d)

Chỉ số đa dạng của Margalef (d) được sử dụng để xác định mức độ phong phú hay mức độ giàu có về số loài cây gỗ của các trạng thái rừng Chỉ số d được tính theo

−

(2.4) Trong đó:

S là số loài cây bắt gặp H’ là chỉ số Shannon-Weiner

(3) Chỉ số H’ của Shannon-Weiner

Chỉ số được sử dụng để đo đạc tính đa dạng về số loài cây gỗ trong từng trạng thái rừng Chỉ số H’ được tính theo công thức

H’ =  [(ni/N)*lg(ni/N)] (2.6) Trong đó:

N là tổng số cây trong ô tiêu chuẩn

ni là số cây của loài thứ i

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 ĐIỂU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vị trí địa lý

Khu bảo tồn thiên nhiên (BTTN) Kẻ Gỗ nằm phía Tây Nam tỉnh Hà Tĩnh và phía Đông dãy Trường Sơn Bắc, cách thành phố Hà Tĩnh khoảng 20 km về phía Tây Nam

và cách quốc lộ 1A khoảng 15 km về phía Đông Thuộc địa phận hành chính của 3

huyện: Cẩm Xuyên, Kỳ Anh và Hương Khê (Hình 3.1)

Phía Bắc giáp các xã: Cẩm Mỹ, Cẩm Quan, Cẩm Thịnh, Cẩm Sơn, Cẩm Lạc

công tác quản lý bảo vệ và bảo tồn đa dạng sinh học của khu bảo tồn

theo hướng Tây Bắc - Đông Nam với các đỉnh núi chính trên các dông núi này Đây là

hướng chính của địa máng và đứt gãy của dãy Trường Sơn khi tiến ra phía Đông

Khu BTTN Kẻ Gỗ nằm trải dài ở xung quanh hồ chính chạy từ trạm số 1, rào trường, trạm mũi tru , có đỉnh cao nhất là đỉnh Chín Xai (447m) và đỉnh Khe Môn

(385m)

Từ các khu vực núi thấp chính có các đường phân thuỷ đồ về các mái tạo nên các dòng chảy đổ về lòng hồ Mái dông chảy về hướng Đông Nam có các dòng chảy Khe

Môn, Khe Bưởi tạo nên lưu vực và đổ nước về lòng hồ Kẻ Gỗ Mái dông phía Tây

bắc có các dòng chảy Mũi tru, Rào cái tạo nên các dòng chảy đổ về hồ Kẻ Gỗ

Hình 3.1: Vị trí Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ

Địa hình Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ có tính chất phân bậc khá rõ rệt

• Địa hình có bậc độ cao 50m đến 300m: Nằm chủ yếu ở các hướng dông chính

từ tam giác giếng vuông đến Chín xai

• Địa hình có bậc độ cao dưới 50m: Bao gồm chủ yếu lưu vực sông suối nhỏ ở hai bên lòng hồ Kẻ Gỗ xen kẻ các đồi núi thấp

3.1.1.3 Khí hậu thuỷ văn

*Khí hậu

Kẻ Gỗ nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, mùa đông lạnh mùa hè nóng

Mặt khác do địa hình dãy núi Trường Sơn Bắc là dãy núi cao có khả năng chắn gió và

nằm gần như vuông góc với hướng gió mùa Đông Bắc và gió mùa Tây Nam nên đã

gây ra mưa lớn ở sườn đón gió và hiệu ứng ‘’Phơn’’ khô nóng khi gió vượt qua dãy

Trường Sơn làm cho khu vực Kẻ Gỗ có mưa nhiều vào mùa đông và khô về mùa hạ

* Nhiệt độ:

Nhiệt độ trung bình hàng năm 23,5 0 C, trong đó nhiệt độ phân bố không đều qua các tháng, có sự giao động nhiệt độ trong năm rất rõ rệt Mùa đông nhiệt độ thấp nhất

vào tháng 1 (17,00 C) và tháng 12(18,10 C) Mùa hè nhiệt độ cao nhất vào tháng 6

(28,30 C) và tháng 7 (28,70 C) Biên độ nhiệt dao động: Trung bình là 8,0 0C

xuống thấp vào tháng 6 và tháng 7 (74 và 81%) Số giờ nắng trung bình/ngày: Số giờ

nắng trung bình/ngày 4,5 giờ, trong đó tháng có giờ nắng cao nhất là tháng 7 (6,7 giờ),

tháng có giờ nắng thấp nhất là tháng 2 (2,3 giờ)

* Thủy văn

Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ được tạo lập bởi ba lưu vực sông suối chính hay

ba hệ thủy chính nằm trong khu bảo tồn bao gồm:

• Lưu vực Rào Bội

Nằm trong địa phận của huyện Hương Khê chạy theo hướng Nam và Tây Nam,

là thượng nguồn của sông Ngàn Sâu Địa hình khu vục này phức tạp, bị chia cắt mạnh,

độ dốc lớn do đó thường gây lũ lụt cho vùng hạ lưu trong mùa mưa bão

• Lưu vực Chín Xai - Cát Bịn

Là thượng nguồn của Khe Canh, hệ thống Chín Xai bắt nguồn từ dãy Bạc tóc Phía Nam khu bảo tồn, độ dốc lớn do địa hình chia cắt mạnh tạo thành nhiều thác cao

dựng đứng như: Xai Tiền cao 15m

Ngược lại hệ thống suối Cát Bịn chạy qua thung lũng Cát Bịn bằng, thấp, rộng lớn sau đó chạy về Khe Canh - Rào Mốc – Rào Trổ qua xã Kỳ Sơn, Kỳ Lạc huyện

Kỳ Anh đổ ra Sông gianh (Quảng bình)

• Lưu vực hồ Kẻ Gỗ

Là vùng trung tâm của khu bảo tồn, với hệ thống sông suối khá dày và có nước chảy quanh năm như: Rào Cời, Rào Len, Rào Bưởi, Rào Môn, Rào Cát (Rào Cái), Rào

Pheo và Rào Trường là nguồn sinh thuỷ chính của hồ Kẻ Gỗ

Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu khí hậu ở Khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ

Nhóm đá Mắcma axít kết tinh chua gồm các loại Grarít, Rolít Đất Feralít hình thành trên các loại phiến thạch sét, sa thạch, Mắcma axít kết tinh chua chúng phân bổ

đan xen vào nhau khá phức tạp tạo nên các loại đất có độ phì khác nhau Tùy thuộc

vào kiểu địa hình, độ cao, độ dốc, nhìn chung đất đai trong vùng còn được thực bì che

phủ, tầng đất còn dày, nhiều mùn, có khả năng trồng cây ăn quả có tán che, cây bản

địa Ngoài ra còn có đất cát bay ven biển có độ phì kém, thường hay bị di động theo

dòng chảy, theo gió, năng suất cây trồng trên loại đất này kém

3.1.1.5 Thảm thực vật

Phần lớn diện tích Khu BTTN Kẻ gỗ trước đây được bao phủ bởi những cánh

rừng với nhiều loài cây gỗ quí hiếm, có giá trị kinh tế như: Lim xanh Erythrophleum

fordii, Sến mật Madhuca pasquieri, Gụ lau Sindora tonkinensis, Vàng tâm Manglietia

fordiana

Hiện nay rừng nguyên sinh còn lại trong khu bảo tồn là không đáng kể, chủ yếu

là rừng nghèo, rừng phục hồi và một số diện tích rừng trồng và được cấu trúc theo các

kiểu rừng bao gồm:

• Rừng hỗn giao thường xanh bị tác động nhẹ

Kiểu rừng này phân bố trên các đồi cao, độ dốc lớn như dãy núi Bạc tóc, Mốc len, Mốc bưởi, Mốc tám lớ, và biên giới phía nam của khu bảo tồn tiếp giáp với tỉnh Quảng

Bình

Rừng bị chặt chọn một số cây có giá trị kinh tế, kết cấu rừng chưa thay đổi nhiều;

Thành phần loài thực vật khá phong phú và phức tạp với các loài cây chủ yếu Táu,

Sến, Dẻ, Re, Giỗi, Trường, Trín Tầng cây bụi phổ biến là các loài trong họ Cau dừa,

qua số liệu điều tra nhanh của đoàn chuyên gia Viện Sinh thái Việt Nam phối hợp với

Vườn Thực vật Newyork Hoa Kỳ (tháng 2 năm 2009), tại khu bảo tồn Kẻ Gỗ hiện có

trên 10 loài như: Song, Mây, Cau rừng, Lụi , đặc biệt loài Lá nón phát triển mạnh

Tầng thảm tươi có Quyết, Bồng bồng Dracaena gracilis và các loài trong họ Rô

Acantaceae