TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG
----------o0o----------
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ ĐA DẠNG
LOÀI RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƢỜNG XANH Ở
VƢỜN QUỐC GIA BÁI TỬ LONG, HUYỆN VÂN ĐỒN,
TỈNH QUẢNG NINH
NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN (C)
MÃ SỐ: 310
Giáo viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Mã sinh viên
Lớp
Khóa
: TS. Cao Thị Thu Hiền
: Nguyễn Thanh Sơn
: 1353101645
: K58B – QLTNTN (c)
: 2013 - 2017
Hà Nội, 2017
LỜI CẢM ƠN
Để đánh giá kết quả và năng lực của mỗi sinh viên sau khi kết thúc chƣơng
trình đào tạo Đại học hệ chính quy tại trƣờng Đại học Lâm nghiệp, đồng thời giúp sinh
chau dồi, bổ sung thêm những kỹ năng trong giao tiếp và điều tra ngoài thực địa thì
mỗi sinh viên cần hồn thiện tốt một khố luận tốt nghiệp.
Đƣợc sự nhất trí của Khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trƣờng, Khoa Lâm
học, Bộ môn Điều tra – Quy hoạch rừng cùng sự đồng ý của cô giáo Cao Thị Thu
Hiền, tôi tiến hành thực hiện khoá luận tốt nghiệp: “Nghiên cứu một số đặc điểm cấu
trúc và đa dạng loài rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở Vườn quốc gia Bái Tử
Long, huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh”.
Sau thời gian làm việc khẩn trƣơng và nghiêm túc dƣới sự hƣớng dẫn tận tình
của cơ giáo TS. Cao Thị Thu Hiền, đến nay tơi đã hồn thành xong khố luận tốt
nghiệp. Để có đƣợc kết quả này tôi xin chân thành cảm ơn cơ giáo Cao Thị Thu Hiền
đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ tơi trong suốt q trình tơi thực hiện khố luận tốt
nghiệp.
Nhân dịp này tơi cũng xin cảm ơn cán bộ Vƣờn quốc gia Bái Tử Long huyện
Vân Đồn, Hạt kiểm lâm huyện Vân Đồn cùng nhân dân trong huyện đã tạo điều kiện
thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thu thập các tài liệu và thơng tin cần thiết để
tơi hồn thành khố luận tốt nghiệp.
Mặc dù khố luận đã hồn thành nhƣng do năng lực bản thân và thời gian cịn
hạn chế nên khố luận khơng tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Vì vậy tơi rất mong
nhận đƣợc những ý kiến đóng góp từ thầy, cơ giáo và các bạn để khố luận này đƣợc
hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2017
Gv hƣớng dẫn
Sinh viên
TS. Cao Thị Thu Hiền
Nguyễn Thanh Sơn
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................................1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .....................................................................3
1.1.
Trên thế giới ..........................................................................................................3
1.1.1.
Nghiên cứu cấu trúc lâm phần ...........................................................................3
1.1.2.
Nghiên cứu về tái sinh rừng. ..............................................................................7
1.1.3.
Nghiên cứu về đa dạng loài ...............................................................................8
1.2.
Ở trong nƣớc. .........................................................................................................8
1.2.1.
Nghiên cứu về cấu trúc lâm phần ......................................................................8
1.2.2.
Nghiên cứu về tái sinh rừng .............................................................................12
1.2.3.
Nghiên cứu về đa dạng loài .............................................................................16
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU............................................................................................................................... 18
2.1.
Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 18
2.1.1.
Mục tiêu chung: ............................................................................................... 18
2.1.2.
Mục tiêu cụ thể: ............................................................................................... 18
2.2.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................18
2.2.1.
Đối tƣợng nghiên cứu ......................................................................................18
2.2.2.
Phạm vi nghiên cứu.......................................................................................... 18
2.3.
Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 18
2.3.1.
Phân chia trạng thái rừng .................................................................................18
2.3.2.
Xác định một số đặc điểm về cấu trúc quần xã thực vật (QXTV) rừng lá rộng
thƣờng xanh ...................................................................................................................19
2.3.3.
Đa dạng loài .....................................................................................................19
2.3.4.
Tái sinh rừng ....................................................................................................19
2.3.5.
Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền
vững trên địa bàn. ..........................................................................................................19
2.4.
Phƣơng pháp nghiên cứu .....................................................................................19
2.4.1.
Kế thừa số liệu .................................................................................................19
2.4.2.
Điều tra ngoại nghiệp .......................................................................................19
2.4.3.
Nội nghiệp ........................................................................................................21
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
.......................................................................................................................................27
3.1. Điều kiện tự nhiên ..................................................................................................27
3.1.1. Vị trí địa lý ...........................................................................................................27
3.1.2. Đặc điểm địa hình địa mạo, địa chất, đất đai ......................................................27
3.1.3. Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn, hải văn ...................................................................29
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .......................................................................................31
3.2.1. Dân số, lao động và thành phần dân tộc .............................................................. 31
3.2.2. Kinh tế - xã hội ....................................................................................................32
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................................34
4.1. Phân chia trạng thái rừng .......................................................................................34
4.2. Đặc điểm cấu trúc rừng .......................................................................................... 35
4.2.1. Cấu trúc tổ thành .................................................................................................35
4.2.2. Quy luật phân bố số cây theo cấp đƣờng kính N/
4.2.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao N/
.......................................40
. ...........................................42
4.2.4. Tƣơng quan giữa chiều cao vút và đƣờng kính ngang ngực (
-
) ..........45
4.2.5. Đa dạng loài ở khu vự nghiên cứu.......................................................................48
4.3. Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ........................................................................50
4.3.1. Tổ thành cây tái sinh............................................................................................ 50
4.3.2. Mật độ, chất lƣợng cây tái sinh ...........................................................................52
4.3.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao .............................................................. 53
4.3.4. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất .........................................................................55
4.4. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh ................................................................ 55
4.4.1. Giải pháp quản lý bảo vệ rừng ............................................................................55
4.4.2. Giải pháp kỹ thuật lâm sinh .................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Kết quả thống kê một số chỉ tiêu về nhân tố cấu trúc (D, H, G, V, M) ........34
Bảng 4.2. Kết quả xác định công thức tổ thành theo hệ số tổ thành
của 4 trạng thái
rừng ................................................................................................................................ 35
Bảng 4.3. Cấu trúc tổ thành của trạng thái rừng TXK theo chỉ số IV% .......................37
Bảng 4.4. Cấu trúc tổ thành của trạng thái rừng TXN theo chỉ số IV% .......................38
Bảng 4.5. Cấu trúc tổ thành của trạng thái rừng TXP theo chỉ số IV% ........................38
Bảng 4.6. Cấu trúc tổ thành của trạng thái rừng HG2 theo chỉ số IV% ........................39
Bảng 4.7. Kết quả mô phỏng phân bố N/D1.3 của 4 trạng thái rừng TXK, TXN, TXP,
HG2 theo phân bố khoảng cách và Weibull ..................................................................41
Bảng 4.8. Phân bố thực nghiệm N/
ở các trạng thái rừng TXK, TXN, TXP, HG2
.......................................................................................................................................43
Bảng 4.9. Kết quả mô phỏng phân bố N/Hvn của trạng thái rừng TXK, TXN, TXP,
HG2 theo hàm Weibull và Khoảng cách .......................................................................43
Bảng 4.10. Kết quả thử nghiệm mối liên hệ
-
cho 4 trạng thái rừng TXK,
TXN, TXP và HG2 theo 8 dạng phƣơng trình .............................................................. 46
Bảng 4.11. Kết quả lập phƣơng trình tƣơng quan
-
cho 4 trạng thái rừng
theo dạng phƣơng trình logarithm .................................................................................47
Bảng 4.12. Đa dạng sinh học của 4 trạng thái rừng theo chỉ số đa dạng ......................49
Bảng 4.13. Công thức tổ thành cây tái sinh ở 4 trạng thái rừng nghiên cứu .................51
Bảng 4.14. Mật độ, chất lƣợng cây tái sinh của 4 trạng thái rừng ................................ 52
Bảng 4.15. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao của 4 trạng thái rừng ...................53
Bảng 4.16. Kết quả xác định hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất .....................55
DANH MỤC HÌNH
Hình 4.1. Phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính của 4 trạng thái rừng theo hàm khoảng
cách và hàm Weibull. fi, fl lần lƣợt là số cây theo phân bố thực nghiệm và phân bố lý
thuyết. ............................................................................................................................ 42
Hình 4.2. Phân bố số cây theo cỡ chiều cao của 4 trạng thái rừng theo hàm khoảng
cách và hàm Weibull. fi, flt lần lƣợt là số cây theo phân bố thực nghiệm và phân bố lý
thuyết. ............................................................................................................................ 45
Hình 4.3. Biểu đồ tƣơng quan HVN – D1.3 của 4 trạng thái rừng theo dạng phƣơng trình
Logarithm ......................................................................................................................48
Hình 4.3. Biểu đồ chất lƣợng cây tái sinh của 4 trạng thái rừng ...................................53
Hình 4.4. Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của 4 trạng thái rừng ............................ 54
ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái có cấu trúc rất phức tạp do sự đa dạng về
thành phần loài và sự sắp xếp của các loài theo khơng gian và thời gian, do vậy nó trở
thành một trong những đề tài thu hút sự quan tâm nghiên cứu của rất nhiều nhà khoa
học trong nhiều thập kỷ qua. Việc nghiên cứu cấu trúc rừng có một ý nghĩa quan trọng
cả về lý luận và thực tiễn. Về mặt lý luận, rừng là một hệ sinh thái do vậy trong điều
kiện nhất định nó có khả năng tự phục hồi, trao đổi cao hoặc ln ln có sự cân bằng
sinh thái. Tuy nhiên, xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con ngƣời đối với các
sản phẩm từ rừng ngày càng lớn hơn, con ngƣời đã khai thác rừng một cách cạn kiệt
làm phá vỡ khả năng tự cân bằng của rừng hay nói một cách khác rừng đang dần diễn
thế theo chiều hƣớng đi xuống. Do vậy, việc nghiên cứu rừng là để tìm hiểu các quy
luật kết cấu của rừng từ đó bằng các biện pháp kỹ thuật tác động tích cực nhằm nâng
cao khả năng cung cấp từ rừng hay nói cách khác là từng bƣớc giúp rừng diễn thế theo
chiều hƣớng đi lên.
Việt Nam là một nƣớc thuộc khu vực nhiệt đới, nóng ẩm mƣa nhiều do vậy tính
đa dạng về thành phần loài và kết cấu của rừng là rất phức tạp. Việc nghiên cứu đƣợc
các quy luật kết cấu này là rất khó khăn và địi hỏi phải có sự hiểu biết sâu sắc về hệ
sinh thái rừng mƣa nhiệt đới. Trong những năm qua, rừng tự nhiên ở nƣớc ta đang bị
tàn phá và suy giảm nặng nề cả về số lƣợng và chất lƣợng (trên 50% diện tích rừng tự
nhiên là rừng thứ sinh nghèo, nghèo cả về thành phần lồi cây mục đích lẫn khả năng
cung cấp). Do vậy, việc nghiên cứu các quy luật cấu trúc làm cơ sở đề xuất biện pháp
tác động phục hồi những đối tƣợng rừng này là vấn đề hết sức cần thiết đặt ra cho các
nhà lâm nghiệp.
Quảng Ninh hiện có tổng diện tích rừng và đất chƣa có rừng thực hiện kiểm kê
là 435.929,5 ha, trong đó: Diện tích có rừng là 331.262,1 ha; phân theo nguồn gốc
rừng tự nhiên có 124.295,1 ha, rừng trồng 206.967,0 ha. Chỉ thị số 13-CT/TW ngày
12/01/2017 của Ban Bí thƣ về tăng cƣờng sự lãnh đạo của Đảng đối với công tác quản
lý, bảo vệ và phát triển rừng. Theo nội dung chỉ thị, thời gian qua, công tác quản lý,
bảo vệ và phát triển rừng đã đƣợc các cấp uỷ, tổ chức đảng, chính quyền quan tâm
thực hiện và đạt đƣợc những kết quả quan trọng. Diện tích rừng và độ che phủ rừng
liên tục tăng; việc sắp xếp lại ba loại rừng cơ bản phù hợp yêu cầu thực tiễn; công tác
1
giao rừng, cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất rừng đƣợc chú trọng, bảo đảm chặt
chẽ, đúng pháp luật. Tuy nhiên, công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng cịn nhiều
hạn chế, yếu kém. Tình trạng phá rừng, lấn chiếm đất rừng, khai thác lâm sản trái pháp
luật, nhất là đối với rừng tự nhiên vẫn tiếp tục diễn ra phức tạp; diện tích rừng phịng
hộ liên tục giảm qua các năm. Công tác quy hoạch, bảo vệ, phát triển rừng thiếu đồng
bộ với quy hoạch sử dụng đất và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội. Nhiều dự án
phát triển kinh tế nhƣ thuỷ điện, khai thác khoáng sản, dịch vụ du lịch... chƣa chú
trọng đến bảo vệ, phát triển rừng, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến môi trƣờng sinh thái,
làm suy giảm chất lƣợng rừng, đặc biệt là rừng tự nhiên.
Xuất phát từ những vấn đề trên tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một
số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở Vườn
quốc gia Bái Tử Long, huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng Ninh” nhằm góp phần bổ sung
cơ sở lý luận cho việc nghiên cứu động thái cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thƣờng
xanh ở Việt Nam nói chung và tỉnh Quảng Ninh nói riêng.
2
Chƣơng 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1.
Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu cấu trúc lâm phần
Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp, tổ hợp các thành phần của quần xã thực vật
rừng theo không gian và thời gian. Hệ sinh thái rừng, đặc biệt là các hệ sinh thái rừng
tự nhiên nhiệt đới là những hệ sinh thái có cấu trúc cầu kỳ và phức tạp nhất trên trái
đất. Bởi vậy, những nghiên cứu về cấu trúc rừng luôn là những thách thức đối với các
nhà khoa học lâm nghiệp.
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và chuyền dần từ mơ tả định tính
sang mơ tả định lƣợng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học. Nhiều tác giả đã
sử dụng các công thức và hàm tốn học để mơ hình hố cấu trúc rừng, xác định mối
quan hệ giữa các nhân tố của cấu trúc rừng.
1.1.1.1.
Cấu trúc tổ thành
Khi nghiên cứu tổ thành rừng tự nhiên nhiệt đới thành thục, Evans, J. (1984)
xác định có tới 70 – 100 lồi cây gỗ trên 1 ha, nhƣng hiếm có lồi nào chiếm hơn 10%
tổ thành loài.
Richards (1965) đã phân tổ thành thực vật của rừng mƣa thành hai loại: rừng
mƣa hỗn hợp có tổ thành lồi cây phức tạp và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành loài cây
đơn giản, trong những lập địa đặc biệt thì rừng mƣa đơn ƣu chỉ bao gồm một vài
loài cây.
Raunkiaer (1934), Rastogi (1999) và Sharma (2003) đƣa ra cơng thức tính tần
số xuất hiện của lồi trên các ô mẫu nghiên cứu.
Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index – IVI%) đƣợc các tác giả
Curtis & Mclntosh (1950), Mishra (1968) (dẫn theo Lê Quốc Huy 2005) áp dụng để
biểu thị cấu trúc, mối tƣơng quan và trật tự ƣu thế giữa các loài trong một quần thê
thực vật.
Sự phong phú của hệ thực vật rừng mƣa nhiệt đơi đƣợc nhiều nhà khoa học ghi
nhận. Theo Schimper (1935) ở rừng Bắc Mỹ, trên diện tích 0,5 ha có đến 25 – 30 loài
cây gỗ lớn; Brown (1941) cũng cho biết ở rừng mƣa châu Âu hoặc Bắc Mỹ trong
trƣờng hợp cực đoan, rừng có thể bao gồm 20 – 25 loài cây gỗ.
3
Theo Richards P.W (1952) trong rừng mƣa nhiệt đới trong mỗi hecta khơng có
mấy khi ít hơn 40 lồi cây gỗ, mà có trƣờng hợp cịn đến trên 100 lồi. Nhiều cây gỗ
lớn sinh trƣởng hỗn hợp với nhau theo tỷ lệ khá bằng nhau, nhƣng cũng có khi chỉ có
một hoặc hai lồi chiếm ƣu thế.
Baur G.N (1962) khi nghiên cứu rừng mƣa ở gần Belem trên sông Amazon,
trên ô tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hecta đã thống kê đƣợc 36 họ thực vật và trên ô
tiêu chuẩn diện tích hơn 4 hecta ở phía Bắc New South Wales cũng đã ghi nhận đƣợc
sự hiện diện của 31 họ cây chƣa kể cây leo, cây thân cỏ và thực vật phụ sinh.
Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, theo Catinot. R (1974) có đến vài trăm lồi
thực vật, còn tổ thành thực vật rừng ẩm nhiệt đới ở Đơng Nam Á thƣờng có một nhóm
lồi ƣu thế - nhóm họ dầu, chiếm 50% quần thụ.
Ở châu Á, trong rừng thứ sinh nhiệt đới vùng Shanxin – Trung Quốc, Zeng và
cộng sự (1998) đã thống kê khoảng 280 loài cây dƣợc liệu, 80 lồi cây có dầu và 20
lồi cây có sợi cũng nhƣ một số lồi cây gỗ có giá trị khác (dẫn theo Zaihi Z – 2001).
Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng đã đƣợc
Kanel K.R và Shrestha K (2001) điểm qua, có đến 6500 lồi cây có hoa và 4064 lồi
cây khơng hoa, trong đó có trên 1500 loài nấm và hơn 350 loài địa y.
1.1.1.2.
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính N/
Meyer (1952), đã mơ tả phân bố N/
bằng phƣơng pháp tốn học có dạng
đƣờng cong giảm liên tục và đƣợc gọi là phƣơng trình Meyer hay gọi là hàm Meyer.
Bally (1973), khi nghiên cứu về quy luật N/D đã sử dụng hàm Weibull, Schiffel
biểu thị đƣờng cong cộng dồn phần trăm số cây bằng đa thức bậc ba (dẫn theo Vũ Tiến
Hinh, Pham Ngọc Giao, 1997).
Naslund (1936-1937) đã xác lập luật phân bố Chiarlier kiểu A để nắn phân bố
số cây theo cỡ kính của các lâm phần rừng thuần lồi đều tuổi (dẫn theo Phạm Ngọc
Giao, 1995).
Loestchau (1973) đã dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm (dẫn theo
Trần Cẩm Tú, 1999).
Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây theo cỡ
đƣờng kính lâm phần Thông ôn đới. J.L.F Batista và H.T.Z Docouto 9(1992) đã dùng
hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/
khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại
Marsanhoo – Brazin (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995).
4
Các nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng còn phát triển mạnh mẽ khi các hàm
toán học đƣợc đƣa vào sử dụng để mô phỏng các quy luật kết cấu lâm phần. Nhiều tác
giả đã tập trung nghiên cứu cấu trúc rừng theo không gian và thời gian, tiêu biểu nhƣ
Rollet B.L (1971) đã biểu diễn mỗi quan hệ giữa đƣờng kính và chiều cao bằng các
hàm hồi quy, phân bố đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính tán bằng các dạng phân bố
xác suất, Belly (1973) sử dụng hàm Weibull để mơ hình hố cấu trúc đƣờng kính thân
cây lồi Thông… (dẫn theo Trần Văn Con, 2001).
1.1.1.3.
Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao N/
Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao dùng để biểu thị quy luật kết cấu lâm
phần theo chiều thẳng đứng. Phƣơng pháp kinh điển đƣợc nhiều nhà khoa học sử dụng
là vẽ phẫu đồ đứng mà điển hình là cơng trình của Richards (1952).
Nhiều tác giả đã quan tâm nghiên cứu quy luật phân bố này nhƣ: A.Shifell,
Tromson, Meyer, Weibull, Molotkovai (1964). Cũng từ nghiên cứu của Hengster cho
thấy phân bố chiều cao ảnh hƣởng bởi tuổi, điều kiện lập địa và chế độ ni dƣỡng.
Nhìn chung, các tác giả trên thế giới đều tập trung nghiên cứu phân bố chiều
cao cho đối tƣợng rừng thuần loài đều tuổi và đi đến kết luận chung là:
-
Đƣờng cong phân bố có dạng một đỉnh tiệm cận phân bố chuẩn, thƣờng lệch
phải.
-
Về biến động chiều cao 10 – 20% và trung bình là 14% ; biến động chiều cao
trong cỡ đƣờng kính vào khoảng 8%.
1.1.1.4.
Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực
(
Đây cũng là một trong những quy luật cơ bản và quan trọng trong hệ thống các
quy luật cấu trúc lâm phần và đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.
Tovstolesse D.I (1930) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995), lấy cấp đất làm cơ sở để
nghiên cứu quan hệ
/
. Mỗi cấp đất tác giả xác lập một đƣờng cong chiều cao
bình quân ứng với mỗi cỡ đƣờng kính để có dãy tƣơng quan cho lồi và cho cấp chiều
cao. Sau đó dùng phƣơng pháp biểu đồ để nắn dãy tƣơng quan theo dạng đƣờng thẳng
của Gehrhardt và Kopetxki:
Hg = a + b.Dg
Krauter G (1958) và Tiourin A.V (1931) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995) nghiên
cứu tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính ngang ngực dựa trên cấp cơ sở cấp đất
5
và cấp tuổi. Kết quả cho thấy: “Khi dãy phân hố thành các cấp chiều cao thì mối quan
hệ này khơng cần xét đến tác động của hồn cảnh và tuổi đến sinh trƣởng của cây rừng
và lâm phần, vì những nhân tố này đã đƣợc phản ánh trong kích thƣớc của cây, nghĩa
là đƣờng kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi.”
Tiếp theo, nhiều tác giả dùng phƣơng pháp giải tích tốn học tìm ra những
phƣơng trình nhƣ: Naslund M (1929); Asmann E (1936); Hohenald W (1936);
Michailov F (1934, 1952); Prodan M (1944); Krenn K (1946); Meyer H.A (1052)…
đã đề nghị các dạng phƣơng trình dƣới đây:
h=a+
.d +
.
h=a+
.d +
.
+
.
h – 1,3 =
h = a + b.logd
h=a+
.d +
.logd
h = k.
h – 1,3 = a.
⁄
Petterson H. (1995) (theo Nguyễn Trọng Bình, 1996), đề xuất phƣơng trình
tƣơng quan:
√
Sau này đƣợc Kennel R (1971) (theo Phạm Ngọc Giao, 1995), ứng dụng các
quan hệ này để lập biểu cấp chiều cao cho lâm phần.
Khi nghiên cứu sự biến đổi theo tuổi của quan hệ giữa chiều cao với đƣờng
kính ngang ngực, Tiourin A.V (1972) đã rút ra kết luận: “Đƣờng cong chiều cao thay
đổi và ln dịch chuyển lên phía trên khi tuổi tăng lên”. Kết luận này cũng đƣợc Vagui
A.B (1955) khẳng định. Prodan M (1965) và Haller K.E (1973) cùng phát hiện ra quy
luật: “Độ dốc đƣờng cong chiều cao có chiều hƣớng giảm dần khi tuổi tăng lên”.
Curtis R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao với đƣờng kính và tuổi theo dạng
phƣơng trình:
Logh = d +
. +
6
. +
.
Kennel. R (1971) cho rằng: Để mô phỏng động thái đƣờng cong chiều cao lâm
phần, trƣớc hết tìm phƣơng trình thích hợp mơ tả quan hệ
với
, sau đó xác lập
mối quan hệ của các tham số theo đuổi.
Nhƣ vậy, để biểu thị tƣơng quan giữa chiều cao với đƣờng kính thân cây có
thể sử dụng nhiều dạng phƣơng trình, việc sử dụng phƣơng trình nào thích hợp nhất
cho từng đối tƣợng thì chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ. Nhìn chung, để biểu thị
đƣờng cong chiều cao, phƣơng trình Parabol và phƣơng trình Logarithm đƣợc sử
dụng nhiều hơn cả.
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một quá trình học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu
hiện của nó là sự xuất hiện của một số hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi cịn
hồn cảnh rừng, dƣới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau
nƣơng rẫy… Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây gỗ già cỗi.
Vì vậy, tái sinh rừng đƣợc hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hổi 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 đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất
lƣợng cây tái sinh và đặc điểm phân bố.
Lowdermilk (1927) đã sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống để điều tra
tái sinh tự nhiên, với ô đo đếm điêu tra tái sinh có diện tích từ 1 - 4
. Do diện tích
điều tra nhỏ nên việc đo đếm có nhiều thuận lợi nhƣng số lƣợng ơ phải đủ lớn và trải
đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung thƣc tình hình tái sinh rừng.
Richards (1952) đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và
phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiêt đới.
Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên Barnard (1955) đã đề nghị
một số phƣơng pháp “điều tra chuẩn đốn” mà theo đó kích thƣớc ô đo đếm có thể
thay đổi theo từng giai đoạn phát triển của cây tái sinh.
Một số tác giả nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới châu Á nhƣ Bara (1954),
Budowski (1956) có nhận định dƣới tái sinh rừng nhiệt đới nói chung có đủ lƣợng cây
tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái
sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này nhiều biện pháp tác động vào lớp cây
tái sinh đã đƣợc xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể (dẫn theo Nguyễn Văn Hồng,
2010).
7
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 ở cả rừng thứ sinh - một đối tƣợng rừng khá phổ
biến ở nhiều nƣớc nhiệt đới.
1.1.3. Nghiên cứu về đa dạng lồi
Khi nghiên cứu tính đa dạng, một số tác giả đã xây dựng các công thức xác định
chỉ số đa dạng loài nhƣ Simpson (1949), Margalef (1958), Menhinil (1964),… để đánh
giá mức độ phân tán hay tập trung của các loài, đặc biệt là lớp thảm tƣơi, Drude đã đƣa
ra khái niệm độ nhiều và cách xác định chỉ số này.
Các cơng trình nghiên cứu về hệ thực vật đầu tiên trên thế giới bắt đầu xuất
hiện vào thế kỷ 19 – 20, điển hình nhƣ: Thực vật chí Hồng Kơng (1861), Thực vật chí
Australia. Thực vật chí vùng Tây Bắc và trung tâm Ấn Độ (1874), Thực vật chí Ấn Độ
gồm 7 tập (1872), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Đơng Nam (1977).
Ở Nga, A.I.Tolmachop (1928 – 1932) khi nghiên cứu hệ thực vật rừng nhiệt đới
đƣa ra nhận định, số loài trong hệ thực vật thƣờng là 1500 – 2000 loài (dẫn theo
Nguyễn Bá Thụ, 1995).
Brummitt (1992), chuyên gia của phòng bảo tàng thực vật Hoàng gia Anh,
trong cuốn “Vascular plant families and genera” đã thống kê tiêu bản thực vật bậc cao
có mạch trên thế giới vào 511 họ, 13.884 chi, 6 ngành là Khuyết lá thông
(Psilotophyta), Thông đá (Lycopodiophyta), Cỏ tháp bút (Equisetophyta), Dƣơng xỉ
(Polypodiophyta), Hạt trần (Gymnospermae) và Hạt kín (Angiospermae). Trong đó
ngành Hạt kín (Angiospermae) có 13.477 chi, 454 họ và đƣợc chia ra 2 lớp là: lớp Hai
lá mầm (Dicotyledoneae) bao gồm 10.715 chi, 357 họ và lớp Một lá mầm
(Monocotyledoneae) bao gồm 2.762 chi, 97 họ.
1.2.
Ở trong nƣớc
1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc lâm phần
Rừng tự nhiên Việt Nam thuộc kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa dạng về
thành phần loài, phức tạp về cấu trúc. Vấn đề nghiên cứu về cấu trúc rừng đã đƣợc
nhiều tác giả nghiên cứu trong những năm đầu thế kỷ 20. Trƣớc năm 1945 chủ yếu là
ngƣời Pháp thực hiện các nghiên cứu ở các nƣớc Đông Dƣơng. Sau năm 1945, vấn đề
nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên đƣợc nhiều nhà nghiên cứu lâm nghiệp trong và
ngoài nƣớc quan tâm hơn.
8
1.2.1.1.
Cấu trúc tổ thành
Trần Ngũ Phƣơng (2000) đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của thảm thực vật
rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên đƣợc nghiên
cứu là tổ thành loài và thơng qua đó một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng
cũng đƣợc phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Đào Công Khanh (1995), Bảo Huy (1993) khi nghiên cứu tổ thành loài cây đối
với rừng tự nhiên ở Đăc Lăk và Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh đều xác định tỷ lệ tổ thành của
các nhóm lồi cây mục đích, nhóm lồi cây hỗ trợ và nhóm lồi cây phi mục đích cụ
thể, để từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho từng đối tƣợng theo hƣớng điều
chỉnh tổ thành hợp lý.
Lê Sáu (1996) và Trần Cẩm Tú (1999) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở
Kon Hà Nừng – Gia Lai và Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh đều xác định danh mục các loài cây
cụ thể theo cấp tổ thành và tác giả đều kết luận sự phân bố của một số loài cây theo
cấp tổ thành tuân theo hàm phân bố giảm. Cấp tổ thành càng cao số loài càng giảm.
Ngô Minh Mẫn (2005) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại VQG Cát Tiên đã kết
luận, phân bố của số lƣợng loài cây theo cấp tổ thành của trạng thái III
, III
tuân
theo phân bố khoảng cách.
Võ Văn Sung (2005) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ven biển tại khu bảo
tồn thiên nhiên Bình Châu - Phƣớc Bửu cũng cho thấy cấu trúc tổ thành ở trạng thái
, III
tuân theo phân bố khoảng cách.
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của
rừng đặc dụng tại Hƣơng Sơn, Mỹ Đức, Hà Nội cho thấy số lồi ghi đƣợc là 79 lồi
trong đó trạng thái rừng III
có số lồi là 55 lồi, trạng thái rừng IIB có số lƣợng lồi
là 40 lồi. 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 ƣa sáng mọc nhanh.
Nguyễn Tuấn Bình (2014) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành rừng thứ sinh thuộc
rừng kín thƣờng xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy rừng thứ sinh có 6
lồi cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế đó là Dầu song nàng, Chò nhai, Làu táu, Trƣờng,
Cầy và Bằng lăng ổi. Mật độ trung bình của quần thụ là 737 cây/ha trong đó 6 lồi cây
ƣu thế và đồng ƣu thế đóng góp 294 cây/ha cịn lại 142 lồi cây gỗ khác. Tiết diện
ngang trung bình là 15,1
góp 7,1
trong đó 6 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế đóng
. Trữ lƣợng trung bình là 106,6
9
, trong đó 6 loài ƣu thế và đồng
ƣu thế là 53
. Tổ thành trung bình của 6 loài cây gỗ ƣu thế và đồng ƣu thế là
45,5% cao nhất là Dầu song nàng (16,3%), thấp nhất là Bằng lăng ổi (3,6%).
1.2.1.2.
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/
)
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 phƣơng khác nhau và đƣa đến
kết luận chung là: phân bố N-D là dạng phân bố giảm, nhƣng trong quá trình khai thác
chọn thô không theo quy chuẩn, đƣờng phân bố thực nghiệm thƣờng có dạng hình
răng cƣa. Với kiểu phân bố thực nghiệm nhƣ vậy, tác giả đã dùng hàm Meyer và
đƣờng cong Pearson để mô phỏng quy luật cấu trúc đƣờng kính cây rừng.
Cũng là dùng hàm Pearson, Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) đã
mô tả quy luật phân bố cây theo cỡ kính với kiểu rừng kín thƣờng xanh có kết cấu
phức tạp.
Nguyễn Văn Trƣơng (1986) khi nghiên cứu về rừng tự nhiên đã sử dụng phân
bố Poisson để nghiên cứu mô phỏng quy luật cấu trúc đƣờng kính thân cây rừng cho
đối tƣợng rừng hỗn giao khác tuổi.
Nguyễn Hải Tuất (1986) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách
để biểu diễn các cấu trúc rừng thứ sinh và vận dụng Poisson vào nghiên cứu cấu trúc
quần thể rừng.
Nghiên cứu của Vũ Văn Nhâm (1988) và Vũ Tiến Hinh (1990) cho thấy có thể
dùng hàm Weibull với hai tham số để biểu thị phân bố N/D cho những lâm phần thuần
loài, đều tuổi nhƣ Thông đuôi ngựa, Mỡ, Bồ đề…
Trần Văn Con (1991) đã sử dụng mơ hình Weibull để mơ phỏng cấu trúc số
cây theo cấp đƣờng kính của rừng khộp và cho rằng khi rừng cịn non thì có dạng
phân bố giảm, khi rừng càng lớn thì có xu hƣớng chuyển sang phân bố một đỉnh và
lệch dần từ trái sang phải. Đó là sự biến thiên về lập địa có lợi hay khơng có lợi cho
q trình tái sinh.
Phạm Ngọc Giao (1994) khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông đi ngựa
vùng Đơng Bắc đã chứng minh tính thích ứng của hàm Weibull và xây dựng mơ hình
cấu trúc đƣờng kính cho lâm phần Thơng đi ngựa.
Lê Sáu (1996) đã dùng hàm phân bố Weibull để mô phỏng cho hầu hết các
phân bố thực nghiệm nhƣ phân bố N/D1.3, N/H ở các ơ tiêu chuẩn có kết quả tốt.
Nguyễn Văn Hồng (2010) khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên tại Ban quản
lý rừng đặc dụng Hƣơng Sơn, Hà Tĩnh đƣa ra kết luận hàm Weibull mô phỏng tốt quy
luật phân bố N/D, N/H. Tất cả các ô tiêu chuẩn đều không phù hợp với hàm Meyer.
10
Bùi Thị Diệp (2012) khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tại khu bảo tồn thiên
nhiên – văn hoá Đồng Nai cho thấy phân bố số cây theo đƣờng kính tuân theo quy luật
phân bố khoảng cách, đỉnh phân bố tƣơng ứng với cỡ đƣờng kính 12cm.
Lê hồng Việt (2012) khi nghiên cứu về cấu trúc của ba trạng thái rừng giàu,
rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy: phân bố số
cây theo đƣờng kính N/D của cả ba trạng thái rừng đều có dạng phân bố giảm và có
thể biểu diễn bằng mơ hình N = a*exp(-b*D) + k; phân bố số cây theo chiều cao N/H
có dạng phân bố nhiều đỉnh.
Phùng Văn Khang (2014) khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín
thƣờng xanh hơi ẩm nhiệt dới khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy phân bố N/D
của ba trạng thái nghiên cứu IIB, III
và III
đều có dạng phân bố giảm.
Nguyễn Thi Thu Hiền, Trần Thu Hà (2014) khi nghiên cứu một số đặc điểm
cấu trúc rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh tại Vƣờn quốc gia Vũ Quang - tỉnh hà Tĩnh
cho thấy phân bố N/D đƣợc mô phỏng bằng hàm khoảng cách, đƣờng cong phân bố số
cây theo cỡ đƣờng kính có dạng giảm.
1.2.1.3.
Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/
)
Theo nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) phân bố cây theo chiều cao (N/H) ở
các lâm phần tự nhiên hay trong từng lồi cây thƣờng có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu
phức tạp của rừng chặt chọn. Thái Văn Trừng (1978) trong nghiên cứu của mình đã
đƣa ra các kết quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV. Bảo Huy (1993),
Đào Công Khanh (1996)… đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây.
Các tác giả đều nhận xét chung là phân bố N/H có dạng đƣờng cong một đỉnh và nhiều
đỉnh phụ hình răng cƣa, mơ tả bằng hàm Weibull là thích hợp hơn cả.
Bùi Thị Diệp (2012) khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tại khu bảo tồn thiên
nhiên – văn hoá Đồng Nai cho thấy phân bố số cây theo chiều cao tuân theo quy luật
phân bố của hàm Meyer và giá trị
biến động từ 2,4 đến 2,8; phân bố số cây theo
chiều cao có dạng phân bố một đỉnh lệch trái.
Phùng Văn Khang (2014) khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín
thƣờng xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy phân bố N/H
của ba trạng thái nghiên cứu IIB, III
và III
bố liên tục.
11
đều có dạng một đỉnh lệch trái, phân
1.2.1.4.
Quy luật tương quan giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực
(
)
Vũ Đình Phƣơng (1985) cho rằng: Có thể lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ
đề tự nhiên từ phƣơng trình Parabol bậc hai mà khơng cần phân biệt cấp đất và tuổi.
Trần Văn Con (1991) đã ứng dụng một số hàm toán học để nghiên cứu mô
phỏng một vài đặc trƣng cấu trúc và động thái của hệ sinh thái rừng khộp Tây Nguyên.
Phạm Ngọc Giao (1995) đã khẳng định tƣơng quan
/
của các lâm phần
Thông đuôi ngựa tồn tại chặt dƣới dạng phƣơng trình Logarit một chiều:
H = a + b.logd
Nguyễn Bảo Huy (1993) đã thử nghiệm 4 phƣơng trình tƣơng quan:
H = a + b.
H = a + b.log
Logh = a + b.
Logh = a + b.log
cho từng loài cây ƣu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu liêu ở rừng rụng lá và
nửa rụng lá. Bằng lăng khu vực Tây Nguyên đã chọn đƣợc dạng phƣơng trình thích
hợp nhất là:
Logh = a + b.log
Đồng Sỹ Hiền đã thí nghiệm năm dạng tƣơng quan thƣờng đƣợc nhiều tác giả
nƣớc ngoài sử dụng là:
H = a + b.d + c.
H = a + b.d + c.
+ e.
H = a + b.d + c.logd
H = a + b.logd
Logh = a + b.logd
và kết luận phƣơng trình Logh = a + b.logd thích hợp cho đối tƣợng rừng hỗn giao
khác tuổi có nguồn gốc tự nhiên.
1.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Tái sinh rừng nƣớc ta mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới nói
chungnhƣng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của con ngƣời nên những quy
luật tái sinh đã bị xáo trộn nhiều. Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về tái sinh rừng
nhƣng tổng kết thành quy luật tái sinh cho từng loại rừng thì cịn rất ít.
12
Vũ Đình Huề (1969) khi nghiên cứu về tái sinh rừng đã phân chia khả năng tái
sinh thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình, xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tƣơng ứng
là: trên 12000 cây/ha, 8000-12000 cây/ha, 4000-8000 cây/ha, 2000-4000 cây/ha và
dƣới 2000 cây/ha. Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lƣợng mà
chƣa đề cập đến chất lƣợng tái sinh. Cũng từ kết quả trên, tác giả 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. Dƣới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tƣơng tự nhƣ tầng
cây gỗ, dƣới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tƣợng
tái sinh theo đám đƣợc thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố 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 tƣợng rừng lá rộng ở miền Bắc nƣớc ta.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt
Nam đã kết luận: ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình tái
sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng. Nếu các điều kiện khác của môi trƣờng nhƣ
đất rừng, nhiệt độ, độ ẩm dƣới tán rừng chƣa thay đổi thì tổ hợp các lồi cây tái sinh
khơng có sự biến đổi lớn và cũng khơng có sự biến đổi lớn và cũng khơng diễn thế một
cách tuần hồn trong không gian và theo thời gian mà diễn thế theo những phƣơng
thức tái sinh có quy luật nhân quả giữa sinh vật và môi trƣờng.
Vũ Tiến Hinh (1991) 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 % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ. Đa phần các
lồi có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng tái sinh cũng vậy.
Nguyễn Duy Chuyên (1995) đã nghiên cứu phân bố cây tái sinh theo chiều cao,
phân bố tổ thành cây tái sinh, số lƣợng cây tái sinh. Trên cơ sở phân tích tốn học về
phân bố cây tái sinh cho toàn lâm phần, tác giả cho rằng loại rừng trung bình (III
cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có
phân bố cụm.
Trần Cẩm Tú (1998) tiến hành nghiên cứu tái sinh tự nhiên sau khai thác
chọn lọc ở Hƣơng Sơn – Hà Tĩnh đã rút ra kết luận áp dụng phƣơng thức xúc tiến tái
sinh tự nhiên có thể đảm bảo khơi phục vốn rừng, đáp ứng mục tiêu sử dụng tài
nguyên bền vững. Tuy nhiên, các biện pháp tác động phải có tác dụng thúc đẩy cây
tái sinh mục đích sinh trƣởng và phát triển tốt, khai thác rừng phải đồng nghĩa với tái
13
sinh rừng, phải chú trọng điều tiết tầng tán của rừng, đảm bảo cây tái sinh phân bố
đều trên toàn bộ diện tích rừng, trƣớc khi khai thác cần thực hiện các biện pháp mở
tán rừng, chặt cây gieo giống, phát dọn dây leo cây bụi và sau khai thác phải tiến
hành dọn vệ sinh rừng.
Trần Ngũ Phƣơng (2000) khi nghiên cứu các quy luật phát triển rừng tự nhiên
miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ sinh của rừng tự nhiên nhƣ
sau: “Trƣờng hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu
vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế, trƣờng hợp chỉ có một tầng khi nó già cỗi một lớp
cây non tái sinh xuất hiện và sẽ thay thế sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một
thảm thực vật trung gian xuất hiện thay thế, nhƣng về sau lớp dƣới thảm thực vật trung
gian này sẽ xuất hiện một lớp cây non tái sinh lại rừng cũ trong tƣơng lai và sẽ thay thế
thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ đƣợc phục hổi”.
Phạm Xn Hồn và Trƣơng Quang Bích (2009) khi nghiên cứu rừng nhiệt đới
mƣa mùa lá rộng thƣờng xanh tại Cúc Phƣơng cho thấy cả số lƣợng loài và mật độ cây
tái sinh đều tăng lên sau thời gian bỏ hố (trên các ơ định vị I, III, IV, số lƣợng loài và
mật độ cây tái sinh tăng từ 15 lên 17, từ 29 lên 35, từ 23 lên 34 và mật độ tăng lên từ
1600 lên 1800 cây/ha, từ 1360 lên 6840 cây/ha và từ 2760 lên 17.360 cây/ha sau 5 năm
bỏ hố (Dẫn theo Hồng Thị Tuyết, 2010).
Nguyễn Mạnh Tuyên (2009) khi nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây cao của
rừng đặc dụng tại Hƣơng Sơn - Mỹ Đức – Hà Nội cho thấy tổ thành cây tái sinh ở các
trạng thái nhƣ sau: Trạng thái IIB mật độ cây tái sinh dao động 4400-6320 cây/ha, số
lồi tham gia vào cơng thức tổ thành là 35 lồi trong đó có 21 lồi có hệ số tổ thành
lớn hơn 0,5. Trạng thái III
: Mật độ cây tái sinh dao động từ 5440-5920 cây/ha số
loài tham gia vào cơng thức tổ thành là 37 lồi trong đó 21 lồi có hệ số tổ thành lớn
hơn 0,5. Số cây tái sinh tập trung chủ yếu ở các 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
tƣơng đối thấp.
Nguyễn Văn Hồng (2010) khi nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên tại BQL rừng
đặc dụng Hƣơng Sơn, Hà Tĩnh cho thấy tái sinh chủ yếu là cây ƣa sáng trong giai
đoạn đầu, hầu hết các lồi cây sinh trƣởng trung bình, mật độ tái sinh ở trạng thái IIB
là 5680 cây/ha, phần lớn có nguồn gốc từ hạt 78,1%, phẩm chất tái sinh trung bình.
Cây tái sinh thƣa thớt trên sƣờn và đỉnh núi đặc biệt là cây tái sinh có triển vọng do
14
lớp thực vật quá dày ảnh hƣởng đến số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng cây tái sinh. Cây
tái sinh chủ yếu tập trung ở cỡ chiều cao 0,5-1,5m sau đó giảm dần khi cỡ chiều cao
tăng lên.
Bùi Thị Diệp (2012) khi nghiên cứu về tái sinh rừng tại khu bảo tồn thiên nhiên
– văn hoá Đồng Nai cho thấy tổ thành cây tái sinh kém đa dạng hơn tổ thành tầng cây
cao, phần lớn là các loài cây ƣa sáng và giai đoạn cịn non có khả năng chịu bóng. Mật
độ cây tái sinh biến động lớn, mật độ cây tái sinh và tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng
phục thuộc vào độ tàn che và tầng cây bụi thảm tƣơi. Phần lớn cây tái sinh có dạng
phân bố cụm, một số ít là phân bố ngẫu nhiên, khơng có khu vực nào có phân bố đều.
Lê Hồng Việt (2012) khi nghiên cứu về tái sinh của ba trạng thái rừng: rừng
giàu, rừng trung bình, rừng nghèo ở khu vực Mã Đà, tỉnh Đồng Nai cho thấy tái sinh
dƣới tán rừng ở đây diễn ra rất tốt, mật độ cây tái sinh trung bình dao động từ 24000
cây/ha đến 28500 cây/ha .
Nguyễn Tuấn Bình (2014) khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên của rừng thứ sinh
thuộc rừng kín thƣờng xanh nhiệt đới khu vực Mã Đà, Đồng Nai cho thấy có 84 lồi
cây gỗ bắt gặp tái sinh dƣới tán rừng. Mật độ cây tái sinh là 2800 cây/ha trong đó có 4
lồi cây đồng ƣu thế (Trâm, Cầy, Chịi nịi, Bình linh) có mật độ 536 cây/ha chiếm
19,1%, trung bình 4,8%/lồi. Những lồi cây gỗ khác (80 lồi) đóng góp 2264 cây/ha
hay 80,9% tổ thành. Hệ số tƣơng đồng giữa thành phần loài cây tái sinh và cây mẹ là
72,4%. Điều đó chứng tỏ tổ thành lồi cây gỗ ở rừng thứ sinh có thể thay đổi ít nhiều
trong quá trình hình thành rừng.
Phùng Văn Khang (2014) khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng kín
thƣờng xanh hơi ẩm nhiệt đới ở khu vực Mã Đà tỉnh Đồng Nai cho thấy mật độ cây tái
sinh dƣới tán ba trạng thái rừng IIB, III
và III
tƣơng ứng là 11700, 11100 và 9400
cây/ha; đa phần cây ở tầng trên với thành phần cây tái sinh ở tầng dƣới có hệ số tƣơng
đồng thấp, điều đó cho thấy cây tái sinh có thể thay thế khơng hồn tồn thành phần
cây mẹ ở tầng trên.
Tóm lại, các cơng trình nghiên cứu đƣợc đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ
việc nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng. Thực tế
cho thấy, với điều kiện nƣớc ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải trơng cậy vào tái sinh
tự nhiên cịn tái sinh nhân tạo mới chỉ đƣợc triển khai trong quy mô hạn chế. VÌ vậy,
những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối tƣợng rừng cụ thể là hết sức
15
cần thiết nếu muốn đề xuất những biện pháp kỹ thuật chính xác, phù hợp với điều kiện
thực tế.
1.2.3. Nghiên cứu về đa dạng lồi
Ở Việt Nam, các cơng trình chủ yếu là của các tác giả ngƣời nƣớc ngoài và
đƣợc nghiên cứu theo hƣớng kiểm kê thành phần loài trên phạm vi không gian rộng
lớn.
Trƣớc hết, cần phải kể đến bộ Thực vật chí đại cƣơng Đơng Dƣơng gồm 7 tập
của tác giả ngƣời Pháp Lecomte et al (1905 – 1952). Trong cơng trình này, tác giả đã
kiểm kê đƣợc 7004 lồi thực vật bậc cao có mạch, thuộc 1850 chi, 290 ho. Trong đó
có 64 chi đặc hữu chiếm 3% tổng số chi và 2084 loài đặc hữu chiếm 17,5% tổng số
lồi (Nguyễn Thành Nghĩa, 1997). Sau đó, dựa vào bộ sách này, năm 1965, T.Pocs đã
thống kê hệ thực vật miền Bắc Việt Nam có 5190 lồi với tỷ lệ các loài đặc hữu cao.
Đồng thời, tác giả đi sâu phân tích cấu trúc hệ thống cũng nhƣ dạng sống và các yếu tố
địa lý của hệ thực vật. Trong năm đó, cơng trình nghiên cứu ngành rêu (Bryophyta)
của T.Pocs đã cơng bố 556 lồi rêu ở Việt Nam.
Cơng trình đầu tiên hồn chỉnh nhất trong nghiên cứu thực vật ở Việt Nam là
cơng trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam” của cố GS.TS Thái Văn Trừng (1963 –
1978). Dựa trên các cơng trình đã nghiên cứu trƣớc đây kết hợp với nghiên cứu riêng
của mình, tác giả đã thống kê đƣợc ở Việt Nam có 7004 lồi thực vật bậc cao có mạch
thuộc 1850 chi và 290 họ. Đồng thời, tác giả cũng khẳng định ƣu thế ngành hạt kín
trong hệ thực vật Việt Nam với 6336 loài (90,9%), 1727 chi (93,4%) và 239 họ
(82,7%) trong tổng số các taxon mỗi bậc.
Cũng theo hƣớng kiểm kê thành phần loài, sau này một số tác giả Việt Nam
nhƣ Phan Kế Lộc trong cơng trình “Bƣớc đầu thống kê số loài đã biết ở miền Bắc Việt
Nam” đã thống kê đƣợc hệ thực vật miền Bắc Việt Nam có 5609 lồi thuộc 1660 chi
và 240 họ. Cịn ở miền Nam, Phạm Hồnh Hộ (1991 – 1993) có cơng trình “Cây cỏ
Việt Nam”. Trong cơng trình này, tác giả đã thống kê đƣợc hệ thực vật miền Nam có
5609 loài.
Theo hƣớng nghiên cứu thực vật từng vùng, tập thể cán bộ phân viện nghiên
cứu lâm nghiệp (1970) có cơng trình “Danh lục thực vật Cúc Phƣơng”, trên diện tích
250
, đã thống kê đƣợc 1674 loài thực vật bậc cao có mạch. Đến năm 1984,
Nguyễn Tiến Bân và tập thể các tác giả đã công bố kết quả nghiên cứu hệ thực vật Tây
16
Ngun trong cơng trình “Danh lục thực vật Tây Ngun” với số loài đã kiểm kê đƣợc
là 3201 loài. Tiếp đến là cơng trình “Danh lục thực vật dảo Phú Quốc” của Phạm
Hoành Hộ (1985) đã thống kê đƣợc 793 lồi thực vật bậc cao có mạch trên diện tích
562
. Năm 1990, Lê Trần Chấn với cơng trình “Góp phần nghiên cứu một số đặc
điểm cơ bản của hệ thực vật Lâm Sơn”, tác giả đã thống kê đƣợc có 1261 lồi trên
diện tích 15
(dẫn theo Phạm Bình Quyền, Nguyễn Nghĩa Thìn, 2002).
Phạm Đình Đại (1995) khi nghiên cứu hệ thực vật khu rừng Bạch Mã - Thừa
Thiên Huế đã thống kê đƣợc 83 họ, 140 chi, 226 loài. Trong đó, ngành hạt kín
(Magnoliophyta) chiếm ƣu thế với 65 họ, 113 chi và 179 loài. Năm 200, tập thể tác giả
trong và ngoài ngành lâm nghiệp đã biên soạn cuốn sách “Tên cây rừng Việt Nam”
nhằm phục vụ nhu cầu nghiên cứu và tìm hiểu cây rừng nƣớc ta.
Ngơ Kim Khơi (2002) đã đƣa ra một số mơ hình tốn định lƣợng đa dạng sinh
học loài nhƣ chỉ số Simpson, lý thuyết thông tin (H), hàm số liên kết Shannon – Wiener
(H’), chỉ số hợp lý (J) cho 7 trạng thái rừng ở VQG Bạch Mã, Thừa Thiên Huế.
Lê Quốc Huy (2005) nghiên cứu về đa dạng sinh học đã dùng chỉ số Sorensen’s
Index để biểu thị sự khác biệt lớn về thành phần loài của thảm thực vật giữa đất trống
và đất có rừng (theo Viên Ngọc Nam, 2005).
Trần Văn Con (2008), đánh giá về đa dạng thực vật và cấu trúc tổ thành thực
vật tiến hành phân tích số loài cây gỗ (s/ha), số cá thể của mỗi lồi (Ni/ha) và của lâm
phần (N/ha), tính tốn tỷ lệ hỗn lồi (HI), độ ƣu thế (Dominance) đƣợc tính bằng giá
trị quan trọng (IV%) theo Daniel Marmillod, chỉ số đa dạng Shannon – Wiener (H’).
Lê Thành Công và cộng sự (2009) đã đánh giá đa dạng sinh học theo cách tiếp
cận định lƣợng sử dụng phƣơng pháp tính tốn các chỉ số đa dạng sinh học: IVI, H,
Cd, A/F cho rừng đặc dụng Hƣơng Sơn.
Hồng Đình Quang và cộng sự (2011) đã ứng dụng chỉ số Simpson để nghiên
cứu tính đa dạng thực vật ở VQG Bidoup – Núi Bà. Viên Ngọc Nam (2011) đã sử
dụng các chỉ số: Độ giàu loài (S), chỉ số phong phú Margalef (d), Độ đồng đều (E), chỉ
số đa dạng Shannon (H’), chỉ số ƣu thế Simpson (D), chỉ số tƣơng đồng Pieloue (J’).
17
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.
Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung:
-
Nhằm góp phần bổ sung cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc nghiên cứu cấu trúc
và đa dạng loài rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể:
-
Xác định đƣợc một số đặc điểm cấu trúc lâm phần cho một số trạng thái rừng.
-
Xác định đƣợc một số chỉ số đa dạng loài.
-
Xác định đƣợc một số đặc điểm tái sinh tự nhiên.
-
Đề xuất đƣợc một số giải pháp phục vụ cho công tác bảo vệ và phát triển rừng
tự nhiên tại Vƣờn quốc gia Bái tử Long - tỉnh Quảng Ninh theo hƣớng bền
vững và đa chức năng.
2.2.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là tầng cây cao và tầng cây tái sinh của 04
trạng thái rừng: TXN, TXK, TXP và HG2 (đƣợc phân loại theo Thông tƣ 34/2009/TTBNNPTNT quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng).
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
-
Về nội dung
Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc sau: Cấu trúc tổ thành, quy luật phân bố
N/D, phân bố N/H, tƣơng quan H – D.
Nghiên cứu tái sinh rừng: Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một số đặc điểm tái
sinh của các loài cây gỗ trong giai đoạn cây non dƣới tán rừng thông qua các chỉ tiêu:
tổ thành, mật độ, chất lƣợng, phân bố cây tái sinh theo chiều cao và hình thái phân bố
tái sinh trên mặt đất.
-
Về không gian
Đề tài tiến hành tại Vƣờn quốc gia Bái Tử Long, huyện Vân Đồn, tỉnh Quảng
Ninh.
2.3.
Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Phân chia trạng thái rừng
18
2.3.2. Xác định một số đặc điểm về cấu trúc quần xã thực vật (QXTV) rừng lá rộng
thường xanh
-
Cấu trúc tổ thành theo hệ số tổ thành ( ) và theo chỉ số tầm quan trọng IV%.
-
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đƣờng kính và chiều cao
-
Mối quan hệ giữa chiều cao vút ngọn và đƣờng kính ngang ngực (
⁄
⁄
.
).
2.3.3. Đa dạng loài
-
Số loài
-
Chỉ số Shannon – Wiener (H’)
-
Chỉ số Simpson (D)
2.3.4. Tái sinh rừng
-
Tổ thành cây tái sinh theo hệ số tổ thành ( ).
-
Mật độ cây tái sinh.
-
Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao.
-
Phân bố cây tái sinh theo phẩm chất.
-
Phân bố cây tái sinh trên mặt đất.
2.3.5. Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng
bền vững trên địa bàn.
2.4.
Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Kế thừa số liệu
-
Nghiên cứu đã kế thừa một số tài liệu nghiên cứu nhƣ điều kiện tự nhiên, kinh
tế xã hội của địa phƣơng nghiên cứu cùng với các tài liệu tham khảo có liên
quan đến vấn đề nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nƣớc.
2.4.2. Điều tra ngoại nghiệp
2.4.2.1.
Điều tra sơ thám
Điều tra sơ thám toàn bộ khu vực nghiên cứu để nắm đƣợc cách tổng quát tình
hình chung của đối tƣợng nghiên cứu về địa hình, địa vật, đặc điểm tài nguyên rừng để
chọn các vị trí lập ô tiêu chuẩn và có những định hƣớng cho công tác điều tra tỉ mỉ.
2.4.2.2.
Điều tra tỉ mỉ - lập ô tiêu chuẩn
Mỗi trạng thái lập 1 ô tiêu chuẩn (OTC), diện tích mỗi ơ là 2000
(40 m 50
m). Tổng số OTC cần lập trên 4 trạng thái là 4 OTC. Trong mỗi OTC lập 5 ơ dạng bản
(ODB) có kích thƣớc 5 m
5 m (4 ơ đặt tại 4 góc và 1 ơ tại chính giữa OTC) để điều
tra cây tái sinh. Kĩ thuật lập ô tiêu chuẩn: sử dụng bản đồ, thƣớc dây, địa bàn cầm tay
19