1
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Rừng là hệ sinh thái điển hình trong sinh quyển, trong đó thực vật với
các loài cây gỗ giữ vai trò chủ đạo. Rừng có ý nghĩa rất lớn đối với sự phát
triển kinh tế-xã hội, sinh thái và môi trường: là môi trường sống của rất nhiều
sinh vật, bảo tồn và cung cấp nguyên liệu về mặt di truyền cho sự tiến hóa của
sinh giới, bảo vệ đất, nước, không khí, cung cấp cho con người nhiều sản vật
có giá trị, cùng với chiến tranh và thiên tai (gió, bão, lửa rừng ) các hoạt
động của con người (khai thác gỗ củi, chặt phá rừng làm nương rẫy ) trong
nhiều thập kỷ qua là nhân tố chính làm cho rừng tự nhiên của nước ta bị phá
hủy nghiêm trọng, diện tích đất trống đồi núi trọc ngày càng tăng lên. (Theo
tài liệu của Viện Điều tra quy hoạch rừng, Năm 1943, Việt Nam có 14,3 triệu
ha rừng), độ che phủ đạt 43%, đạt 0,7 ha/người; đến năm 2000, diện tích rừng
chỉ còn lại 10,9 triệu ha (trong đó rừng nghèo kiệt và rừng non mới phục hồi),
độ che phủ 33,3%, đạt 0,14 ha/người, so với mức bình quân rừng/đầu người
của ASEAN (0,42 ha) và của thế giới (0,6 ha) thì Việt Nam còn kém rất xa.
Đặc biệt, độ che phủ rừng ở những nơi xung yếu còn lại rất thấp: Sơn La
10%, Lai Châu 13%, Cao Bằng 12%
Mất rừng dẫn đến giải phóng “bạo lực tự nhiên”, những thiệt hại do
thiên tai gây ra sẽ không lường hết được và hậu quả của nó là đói kém, bệnh
tật Do đó, bảo vệ, phát triển và phục hồi rừng nói riêng và thảm thực vật nói
chung là vấn đề vô cùng quan trọng cần giải quyết để duy trì, đảm bảo điều
kiện sinh tồn cho hiện tại và tương lai.
Để nhanh chóng phục hồi rừng thường có hai cách là trồng mới hoặc
khoanh nuôi cho phục hồi tự nhiên. Khoanh nuôi phục hồi rừng là một giải
pháp quan trọng, nhằm lợi dụng triệt để khả năng tái sinh và diễn thế tự nhiên
có sự can thiệp hợp lý của con người để đẩy nhanh quá trình phục hồi rừng
trên những diện tích rừng đã bị phá hủy. Bên cạnh đó, rừng được phục hồi
2
bằng giải pháp khoanh nuôi không chỉ nhằm mục đích phòng hộ mà còn bảo
vệ được nguồn gen và tính đa dạng vốn có của hệ sinh thái rừng nhiệt đới.
Vấn đề là trong một khoảng thời gian nhất định, phải tạo ra được một thảm
thực vật rừng vừa có tác dụng bảo vệ môi trường, nhưng cũng phải mang lại
hiệu quả kinh tế cao nhất, đáp ứng được nhu cầu sử dụng của con người. Hiện
nay, vấn đề này đang còn có nhiều ý kiến khác nhau, trong đó nổi bật nhất là
việc xác định đối tượng khoanh nuôi, thời gian khoanh nuôi, khả năng phục
hồi và chất lượng của rừng được phục hồi.
Thảm cây bụi là một trong những trạng thái của thảm thực vật, một
trong những pha trung gian của quá trình diễn thế thứ sinh, quá trình suy thoái
và phục hồi rừng. Đây là đối tượng rất quan trọng để khoanh nuôi phục hồi
rừng bởi vì thảm cây bụi thường phân bố trên đất chưa có rừng, nương rẫy cũ
và rừng bị thoái hóa, nơi diễn ra quá trình tái sinh và diễn thế tự nhiên mạnh
mẽ cho phép hình thành rừng đáp ứng yêu cầu kinh tế xã hội và môi trường
với thời hạn xác định, góp phần trong việc bảo vệ môi trường đất.
Sơn La là một tỉnh miền núi thuộc vùng Tây Bắc Việt Nam, là một
trong những tỉnh có độ che phủ rừng thấp nhất trong cả nước. Vì vậy rừng
Sơn La lại có ý nghĩa cực kì quan trọng, không chỉ đối với việc phòng hộ cho
khu vực đồng bằng Bắc bộ mà còn có ý nghĩa rất đặc biệt trong việc bảo vệ an
toàn, hiệu quả và lâu dài nguồn nước cho nhà máy thủy điện Hòa Bình hoạt
động và cho công trình thủy điện Sơn La đang hoạt động. Vì vậy, trong thời
gian gần đây, tỉnh Sơn La rất chú trọng tới công tác bảo vệ và phát triển tài
nguyên rừng. Điển hình là vào ngày 11/11/2002, UBND tỉnh Sơn La đã kí
quyết định số 3440/2002/QĐ-UB về việc thành lập khu Bảo tồn thiên nhiên
Copia (gồm 4 xã: Co Mạ, Long Hẹ, Chiềng Bôm, Nậm Lầu thuộc huyện
Thuận Châu). Tuy nhiên, do cộng đồng dân cư trong Khu bảo tồn chủ yếu là
dân tộc thiểu số, kinh tế chậm phát triển, canh tác nương rẫy là chính nên
thảm cây bụi vẫn đang tiếp tục tăng nhanh về diện tích. Trong khi đó, những
3
công trình nghiên cứu về đặc điểm và xu hướng phục hồi rừng của thảm cây
bụi tại khu Bảo tồn còn ít. Để có giải pháp đúng, hợp quy luật và có hiệu quả
cho việc phục hồi rừng thì việc nghiên cứu về đặc điểm và năng lực tái sinh
của thảm cây bụi là rất cần thiết. Trước thực tế đó, chúng tôi thực hiện đề tài
“Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên, hướng phục hồi một số trạng thái
thảm thực vật tại xã Co Mạ, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La" nhằm cung
cấp thêm những dữ liệu về năng lực phục hồi rừng của thảm cây bụi; góp
phần làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp cụ thể sử dụng bền vững, đáp ứng
nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và môi trường của địa phương.
4
II. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng
Cấu trúc hệ sinh thái rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần
cấu tạo nên các quần thể thực vật trong hệ sinh thái rừng theo không gian và
theo thời gian. Cấu trúc rừng là một trong những nội dung nghiên cứu quan
trọng về hình thái quần thể thực vật, không chỉ bao gồm những nhân tố cấu trúc
về hình thái mà cả những nhân tố cấu trúc về sinh thái. Giữa cấu trúc rừng và
hệ sinh thái rừng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Bất kì một quy luật cấu
trúc quần thể nào cũng đều có nội dung sinh thái học bên trong của nó. Như
vậy quan điểm sinh thái trong khi nghiên cứu cấu trúc hệ sinh thái rừng thì sẽ
không có cơ sở khoa học để giải thích các quy luật được quần thể thực vật. Cơ
sở sinh thái của cấu trúc rừng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên
cứu, tiêu biểu là Baur G.N (1976) [1]. Tác giả đã tập trung nghiên cứu các vấn
đề sinh thái nói chung và cơ sở sinh thái học của rừng mưa nói riêng. Qua đó
làm sáng tỏ khái niệm về hệ sinh thái rừng, đây là cơ sở nghiên cứu các nhân tố
cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái học.
Cấu trúc sinh thái bao gồm các nhân tố: thành phần loài thực vật, dạng
sống, tổ thành loài thực vật.
Cấu trúc hình thái được phân biệt thành cấu trúc trên mặt phẳng đứng
(hiện tượng phân tầng) và cấu trúc trên mặt phẳng ngang (mật độ và mạng
hình phân bố cây trong quần thể). Vì vậy mô hình cấu trúc hình thái của quần
thể thường được biểu diễn bằng mô hình cấu trúc không gian ba chiều.
Nghiên cứu cấu trúc rừng và thảm cây bụi được nhiều nhà khoa học
quan tâm với sự đa dạng về mục tiêu nghiên cứu cũng như sự phong phú về
số lượng công trình, để đánh giá các chỉ tiêu cấu trúc của quần xã sinh vật
như: các chỉ tiêu về mật độ, độ nhiều, độ che phủ, độ dày, chỉ số ưu thế, sức
sống, sự quần tụ (Phan Nguyên Hồng, Vũ Văn Dũng, 1978) [20].
5
Trong nghiên cứu cấu trúc rừng và thảm cây bụi, các đặc điểm được
quan tâm nghiên cứu nhiều nhất là thành phần loài thực vật, dạng sống thực
vật, sự phân tầng và tổ thành loài thực vật
2.1.1. Thành phần loài thực vật
Nghiên cứu thành phần loài là việc điều tra cơ bản, phân loại chính xác
và thống kê các dữ liệu về thực vật có mặt trong quá trình nghiên cứu tại một
đơn vị hành chính nào đó hoặc trong các thảm thực vật nhất định để đánh giá
về mức độ đa dạng sinh học nói chung và đa dạng thực vật nói riêng. Một số
tác giả tiêu biểu: Lê Khả Kế (1969 - 1976) [27], Phạm Hoàng Hộ (2000) [19],
Nguyễn Tiến Bân (1997) [3] Đã chỉ ra các công trình nghiên cứu về thành
phần loài thực vật ở Việt Nam cũng có rất nhiều con số thống kê tổng số loài
thực vật Việt Nam lên tới trên 20 000 loài bên cạnh đó còn có rất nhiều tác
giả nghiên cứu hệ thực vật chỉ trong giới hạn một đơn vị hành chính hoặc
trong các thảm thực vật nhất định.
Thái Văn Trừng (1998) [56] khi nghiên cứu về hệ thực vật Việt Nam đã
nhận xét về tổ thành loài thực vật ở tầng cây bụi như sau:
Trong các trạng thái khác nhau của rừng nhiệt đới Việt Nam, tổ thành
loài của tầng cây bụi chủ yếu có sự đóng góp của các chi trong họ Thầu dầu
(Rubiaceae), họ Trúc đào (Apocynaceae), họ Đơn nem (Myrsinaceae), họ Na
(Anonaceae), họ Thị (Ebenaceae). Ngoài ra, tác giả còn xác định được kiểu
phụ thứ sinh nhân tác, do hoạt động phá hoại của con người (Np) và phân biệt
những ưu hợp thứ sinh trên đất địa đới thành thục còn nguyên trạng (Np1) và
những ưu hợp thứ sinh trên đất xấu, khô cằn, đã bị thoái hóa do xói mòn
(Np2).
Tác giả Hoàng Chung (1980) [6] đã xác định đồng cỏ phía bắc Việt
Nam có 233 loài thực vật thuộc 54 họ và 44 bộ.
Đặng Kim Vui (2002) [67] nghiên cứu cấu trúc rừng phục hồi
sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả điều tra cho
6
thấy: tuổi 1-2 có 72 loài thuộc 36 họ, tuổi 3-5 có 65 loài thuộc 34 họ, tuổi 5-
10 có 56 loài thuộc 36 họ, tuổi 11-15 có 57 loài thuộc 31 họ.
Nguyễn Thế Hưng (2003) [25]nghiên cứu đặc điểm của thảm thực vật cây
bụi ở huyện Hoành Bồ, thị xã Cẩm Phả, Quảng Ninh thống kê trong các trạng thái
thảm thực vật nghiên cứu có 324 loài thuộc 251 chi và 93 họ của 3 ngành thực vật
bậc cao có mạch là 3 ngành Dương xỉ, Hạt trần và Hạt kín.
Lê Ngọc Công (2004) [9] nghiên cứu hệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã
thống kê các loài thực vật bậc cao có mạch của tỉnh Thái Nguyên gồm 654
loài thuộc 468 chi, 160 họ; chủ yếu là cây lá rộng thường xanh.
Trên địa bàn tỉnh Sơn La, đã có một số công trình nghiên cứu về thành
phần loài của thảm thực vật như: Trần Đình Đại (1997) [16] nghiên cứu hệ
thống thực vật ở 2 tỉnh Sơn La và Lai Châu có 159 họ, 654 chi, 1187 loài thực
vật. Lê Đồng Tấn (1999) [45] nghiên cứu sự thay đổi số lượng loài ở một số
quần xã thực vật sau nương rẫy tại Chiềng Sinh, Sơn La; kết quả cho thấy ở
tuổi 4 có 41 loài, tuổi 10 có 56 loài, tuổi 14 có 53 loài. Vũ Thị Liên (2005)
[33] nghiên cứu ảnh hưởng của một số kiểu thảm thực vật đến biến đổi môi
trường đất ở một số khu vực tỉnh Sơn La đã thống kê trong các trạng thái
thảm thực vật được nghiên cứu có 452 loài thuộc 326 chi và 103 họ của 3
ngành thực vật bậc cao.
2.1.2. Nghiên cứu về dạng sống thực vật
Dạng sống (life form) là kết quả của quá trình hình thành đặc điểm
thích nghi lâu dài của thực vật với các điều kiện sống, là biểu hiện bên ngoài
phản ánh tính thống nhất giữa thực vật với hoàn cảnh ở mức độ nhất định, liên
quan chặt chẽ với điều kiện tự nhiên của từng vùng, cũng như mức độ tác
động của các nhân tố sinh thái. Dạng sống nói lên bản chất sinh thái của loài,
dạng sống không phụ thuộc vào mối quan hệ thân thuộc trong phân loại, các
loài ở các họ khác nhau có thể biểu hiện cùng một dạng sống.
7
Trên thế giới, Braun-Blanquet phân chia dạng sống thành 7 nhóm: 1.
Cây một năm (Therophytes); 2. Thủy thực vật (Hydrophytes); 3. Địa thực vật
(Geophytes); 4. Bán ẩn thực vật (Hemicrophytes); 5. Ngọa thực vật
(Chamephytes); 6. Hiển thực vật (Phanérophytes).
Người ta thường sử dụng cách phân loại dạng sống của Raunkiaer
(1934). Cơ sở phân chia dạng sống của Raunkiaer là sự khác nhau về khả
năng thích nghi của thực vật qua thời gian bất lợi trong năm, từ tổ hợp có dấu
hiệu thích nghi, Raunkier chọn dấu hiệu là vị trí trên mặt đất trong suốt thời
gian bất lợi trong năm. Thang phân loại này gồm 5 nhóm dạng sống: 1. Cây
có chồi ở cao trên mặt đất (Ph); 2. Cây có chồi sát mặt đất (Ch); 3. Cây có
chồi nửa ẩn (He); 4. Cây có chồi ẩn (Cr); 5. Cây chồi 1 năm (Th). Trong đó,
cây có chồi cao trên mặt đất (Ph) lai được chia thành các dạng nhỏ: 1.1. Cây
gỗ lớn có chồi trên mặt đất, cao trên 30 m (Meg); 1.2. Cây gỗ lớn có chồi trên
mặt đất, cao từ 8 – 30 m (Mes); 1.3. Cây nhỏ có chồi trên đất, cao từ 2 – 8 m
(Mi); 1.4. Cây lùn có chồi trên đất, cao dưới 2 m (Na); 1.5. Cây leo cuốn có
chồi trên đất (Lp); 1.6. Cây có chồi trên đất sống nhờ và sống bám (Ep); 1.7.
Cây có chồi trên đất thân thảo (Hp); 1.8. Cây mọng nước có chồi trên đất
(Suc). Raunkiaer đã tính toán cho hơn 1000 loài cây ở các vùng khác nhau
trên trái đất và xây dựng được phổ dạng sống tiêu chuẩn (kí hiệu là SN):
SN = 46 Ph + 9 Ch + 26 He + 6 Cr + 13 Th
Đây là cơ sở để so sánh dạng sống của các hệ thực vật ở các vùng
khác nhau trên trái đất. Do đó, khi tính được số lượng của các kiểu dạng
sống trong hệ thực vật, ta tính phần trăm dạng sống của hệ thực vật đó (phổ
dạng sống của hệ thực vật cụ thể kí hiệu là (SB) để so sánh với phổ dạng
sống tiêu chuẩn (SN).
- Ở Việt Nam, các công trình khoa học chuyên nghiên cứu về phổ dạng
sống không nhiều, các tác giả phân chia dạng sống theo nhiều cách khác nhau.
Hoàng Chung (1980) [6] khi nghiên cứu đồng cỏ ở Ngân Sơn, tỉnh Cao Bằng
8
đã chia thực vật thành 18 dạng sống cơ bản. Cách chia này rất phù hợp với
những quần xã thực vật ở thảo nguyên, đồng cỏ. Tuy nhiên, cách phân chia
này khá phức tạp vì phải kết hợp những đặc điểm của thân, rễ với các đặc
điểm về phương thức tồn tại của chúng, có những dạng sống được xác định
bởi tổ hợp của 4 dấu hiệu (ví dụ: kiểu 15: cây thân thảo, sống lâu năm, thân rễ
dài, mọc bò).
Phan Nguyên Hồng (1991) [21] khi nghiên cứu sinh thái thảm thực vật
rừng ngập mặn Việt Nam đã chia thực vật theo 7 dạng sống cơ bản: Cây gỗ
(G), cây bụi (B), cây thân cỏ (C), dây leo (L), cây gỗ thấp hoặc dạng cây bụi
(G/B), kí sinh (K) và bì sinh (BS).
Lê Trần Chấn (1990) [4] đánh giá dạng sống thực vật cho rằng vùng
nhiệt đới ẩm đặc trưng bởi sự ưu thế của nhóm dạng sống cây có chồi trên đất
(Ph), vùng ôn đới lạnh và hàn đới đặc trưng bởi nhóm dạng sống cây chồi nửa
ẩn (He), vùng cực đặc trưng bởi nhóm dạng sống cây chồi sát đất (Ch), nhóm
cây sống 1 năm (Th) đặc trưng cho vùng sa mạc, còn nhóm cây có chồi ẩn
(Cr) đặc trưng cho vùng ôn đới. Ông không xếp phương thức sống kí sinh và
bì sinh vào các dạng sống cơ bản mà chỉ coi đây là những dạng phụ. Ông
cũng đã thống kê phổ dạng sống của hệ thực vật Việt Nam như sau:
SB = 54,6 Ph + 10,0 Ch + 21,4 He + 10,6 Cr + 5,6 Th
Trong công trình nghiên cứu hệ thực vật Bắc Việt Nam, tác giả Pocs
Tamas (2001) (theo Vũ Thị Liên (2005) [33]) đã đưa ra bảng thống kê các yếu
tố sau: nhân tố bản địa đặc hữu: 39,90%; nhân tố di cư từ các vùng nhiệt đới:
55,27%; các nhân tố khác: 4,83%. Tác giả đã lập phổ dạng sống cho hệ thực
vật ở miền Bắc nước ta:
SB = 52,21 Ph + 40,68 (Ch + He + Cr) + 7,11 Th
Đặng Kim Vui (2002) [67] nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của rừng phục
hồi sau nương rẫy ở huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên phân chia dạng sống
thực vật dựa vào hình thái cây (cây gỗ, cây bụi, cây leo và cây cỏ) và đã xác
9
định được có 17 kiểu dạng sống (trong đó có 5 kiểu dạng cây bụi: 1. Cây bụi;
2. Cây bụi thân bò; 3. Cây bụi nhỏ; 4. Cây bụi nhỏ thân bò; 5. Cây nửa bụi).
Hệ thống phân chia dạng sống của Raunkier được công nhận là có ý
nghĩa to lớn vì đảm bảo tính khoa học, đơn giản, dễ áp dụng. Đề tài này vận
dụng thang phân loại của Raunkiaer để nghiên cứu phổ dạng sống của các
dạng thảm cây bụi ở khu vực nghiên cứu.
2.1.3. Sự phân tầng và tổ thành loài thực vật
- Nghiên cứu của các tác giả nước ngoài: Hiện tượng phân tầng là một
trong những đặc trưng cơ bản về cấu trúc hình thái của thảm thực vật. V. N.
Sucasốp (1961) đã định nghĩa: “Tầng là một khái niệm sinh thái học, khái
niệm thực vật quần lạc học và cũng là khái niệm sinh địa quần lạc học, nó bao
gồm nhiều sinh vật có hình thức sinh trưởng và đặc tính sinh thái giống
nhau”. Tới nay, đa số các tác giả đều công nhận rừng mưa nhiệt đới có tới 4 -
5 tầng cây (3 tầng cây gỗ, 1 tầng cây bụi và 1 tầng cỏ quyết ở sát mặt đất),
ngoài ra còn có rất nhiều loại dây leo với đủ hình dáng và kích thước, cùng
nhiều thực vật phụ sinh trên thân cây hình thành nên nhóm thực vật ngoại
tầng. Phương pháp vẽ sơ đồ mặt cắt thẳng đứng của rừng do David-Richard
(1933-1934) đề xuất và sử dụng đầu tiên ở Guyana, đến nay vẫn là phương
pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc rừng. Tuy nhiên, phương pháp này
còn nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng
của các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục
bằng cách vẽ một giải kề bên nhau và đưa ra một mô hình về không gian
ba chiều (theo Vũ Thị Liên, 2005) [33].
Richard (1952) phân biệt tổ thành của rừng mưa thành 2 loại: Rừng
mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp, không có một loài cây nào giữ vai
trò ưu thế, phần lớn các loài cây chỉ có rất ít cá thể đại diện cho quần thể; hệ
sinh thái rừng mưa hỗn hợp là đặc trưng điển hình phổ biến của hệ sinh thái
rừng mưa. Rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập
10
địa đặc biệt, rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây, mối quan hệ chủ
yếu giữa các cá thể trong hệ sinh thái rừng mưa ưu đơn là mối quan hệ cùng
loài, đây là những quần hệ thực vật có tổ thành loài cây tương đối ổn định.
Những nghiên cứu của các tác giả trong nước: Nhiều công trình
nghiên cứu cấu trúc của rừng với nhiều mục đích khác nhau. Nguyễn Văn
Trương (1983) [57] nghiên cứu cấu trúc rừng được điều tra theo phương
thức chặt chọn, mục đích để phục vụ công tác khai thác nuôi dưỡng. Vũ Tiến
Hinh (1991) [18] xác định quy luật sinh trưởng cho từng loài cây rừng tự
nhiên.
Nhiều tác giả khi nghiên cứu cấu trúc phân tầng đã áp dụng các cách
phân tầng khác nhau. Thái Văn Trừng (1978) [56] khi nghiên cứu các kiểu
rừng kín ẩm thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta đã mô tả cấu trúc phân
tầng gồm: tầng vượt tán (A
1
), tầng ưu thế sinh thái (A
2
), tầng dưới tán (A
3
),
tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Thái Văn Trừng đã vận dụng, cải tiến
và bổ sung phương pháp biểu đồ mặt cắt thẳng đứng của David-Richards để
nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi so với
tỷ lệ nhỏ hơn và có ghi ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với
những đặc trưng sinh thái cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Nhiều
người khi nghiên cứu sự phân tầng của rừng tự nhiên đã sử dụng cách phân
tầng theo hướng định lượng. Nguyễn Văn Trương (1983) [57] khi nghiên cứu
cấu trúc rừng hỗn loài đã xem sự phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ
giới.
Trong nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc, các chỉ tiêu về chiều cao,
đường kính thân cây và quan hệ giữa chiều cao và đường kính thân cây là cơ
sở để nhiều nhà nghiên cứu lập biểu sinh trưởng cho cây rừng. Theo Trịnh
Đức Huy (1987) [23], nhiều khi những mối quan hệ giữa thể tích, đường kính
và chiều cao cây lại gây ra những sai lầm trong việc xây dựng những bảng
điều tra vì chúng “che lấp” những mối quan hệ đáng quan tâm khác. Vì vậy,
11
tác giả lựa chọn những đặc tính cơ bản nhất của sinh trưởng và hoàn cảnh
sinh thái rừng để nghiên cứu.
Bên cạnh nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên, có một số tác giả đã
nghiên cứu cấu trúc rừng trồng trên nền thảm cây bụi, rừng trồng trên nền đất
ngập mặn, rừng trồng trên nền đồi núi thấp. Tất cả các nghiên cứu trên đều
đưa ra nhận định cấu trúc rừng trồng đơn giản và chịu nhiều tác động của
con người.
Ở Sơn La, đã có một số tác giả đề cập tới cấu trúc thảm thực vật rừng:
Lê Đồng Tấn (1999) [45] nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc quần xã thực vật
trên đất sau nương rẫy qua các giai đoạn diễn thế phục hồi rừng tự nhiên ở
một số khu vực tỉnh Sơn La; Vũ Thị Liên (2005) [33] nghiên cứu cấu trúc của
thảm thực vật ở một số khu vực tỉnh Sơn La Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu
nào đi sâu phân tích cấu trúc của các dạng thảm cây bụi phục và xu hướng
phục hồi rừng của các dạng thảm cây bụi đó nhằm phục vụ cho khoanh nuôi
phục hồi rừng.
2.2. Một số khái niệm về tái sinh và phục hồi
2.2.1. Thảm thực vật.
Thảm thực vật (Vegtation) là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng cụ
thể hay toàn bộ lớp phủ thảm thực vật trên toàn bộ bề mặt trái đất. Như vậy
thảm thực vật là một khái niệm chung chưa chỉ rõ đối tượng cụ thể nào. Nó
chỉ có ý nghĩa và giá trị cụ thể khi có định ngữ đi kèm như. Thảm thực vật
cậy bụi, thảm thực vật trên mặt đất, thảm thực vật rừng ngập mặn
2.2.3. Phục hồi rừng
Phục hồi rừng: Theo Trần Đình Lý (1995) [38] phục hồi rừng là quá
trình sinh địa phức tạp, gồm nhiều thời gian và kết thúc bằng sự xuất hiện một
thảm thực vật cây gỗ (tre nứa) bắt đầu khép tán. Nói cách khác phục hồi rừng
là quá trình tái tạo lại một hệ sinh thái , một quần xã sinh vật mà trong đó cây
gỗ là yếu tố cấu thành chủ yếu, nó chi phối các quá trình biến đổi tiếp theo.
12
2.3. Nghiên cứu về tái sinh
2.3.1. Thế giới
Tái sinh rừng trên thế giới đã được nhiều nhà khoa học các nước
nghiên cứu từ lâu. Nhưng với rừng nhiệt đới chỉ được nghiên cứu vào khoảng
những năm 30 của thế kỷ 20 trở lại đây.
Vấn đề tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là
hiệu quả của các phương thức xử lý lâm sinh đến tái sinh rừng của các loài
cây có mục đích trong các kiểu rừng. Các tác giả bàn đến như
Kennedy(1935), Lancaster(1953), Taylor(1854).
Khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới Châu Phi,
A.Ôbrêvin(1938) đã đưa ra bức khảm tái sinh (còn gọi là lí luận tuần hoàn tái
sinh). (dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1986 [32].
Nghiên cứu về phân bố cây tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới, đáng chú
ý là công trình của P.Wrichards (1952) đã nhận xét ở rừng nhiệt đới sự phân
bố số lượng cá thể của các loài cây trong các lớp cây bụi là rất khác nhau.
Phần lớn các loài cây ưu thế ở tầng trên trong rừng nguyên sinh thường có rất
ít thậm chí vắng mặt ở những tầng thấp hay cấp thể tích nhỏ. Ngược lại ở
những rừng đơn ưu như rừng Mora gonggijpii ở Guana, rừng Mora exelsa ở
Guana và Trinidat, rừng Eusdezoxylon ở Borneo…lại có đầy đủ các lớp kích
thước. Theo tác giả thì sự phân bố này là do đặc tính di truyền của các loài
cây được thể hiện ở khả năng sinh sản và tập tính của chúng trong các giai
đoạn phát triển. Ở Châu phi trên cơ sở các số liệu thu thập được Taylor
(1954), Barnard (1955), đã xác định ở rừng nhiệt đới ẩm Châu Phi có số
lượng cây là thiếu hụt. Ngược lại Bava (1954), Budowski (1956), Antinot
(1965), lại cho rằng dưới tán rừng nhiệt đới , nhìn chung có đủ số lượng cây
có giá trị kinh tế (theo Nguyễn Duy Chuyên, 1995 [8].
Căn cứ vào đặc điểm tái sinh của rừng mưa nhiệt đới Van Stenis (1956)
đã phân biệt hai kiểu tái sinh phổ biến đó là tái sinh phân tán, liên tục của các
13
loài cây chịu bóng và đặc điểm tái sinh khá phổ biến ở rừng mưa thích hợp
với loài cây ưa sáng là kiểu tái sinh theo vệt trên các lỗ trống.
GN. Baur(1976) [1] khi nghiên cứu tái sinh rừng đã nhận định thảm cây
cỏ và cây bụi đã ảnh hưởng đến tái sinh của cây gỗ.
A.W. Ghent (1969) cho rằng thảm mục, chế độ thuỷ nhiệt, tầng đất mặt
quan hệ với tái sinh rừng cũng cần được làm rõ. V.G.Karpov (1969), trong
công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây non và quần tụ đã chỉ ra
rằng đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh dưỡng độ khoáng
của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua lại
giữa các thực vật tuỳ thuộc vào đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh
thái của quần thể thực vật. I.N.Nakhteenko (1973) cho rằng sự trùng hợp cao
của việc hấp thụ dinh dưỡng giữa hai loài có thể gây cho nhau sự kìm hãm
sinh trưởng và làm tăng áp lực cạnh tranh giữa hai loài. Trong nghiên cứu tái
sinh rừng, người ta đều nhận thấy rằng: tầng cỏ và tầng cây bụi qua thu nhận
ánh sáng, ẩm độ và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh
hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần tụ kín tán,
đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trưởng
kém nên nó có ảnh hưởng đến các cây gỗ tái sinh. Ngược lại, những lâm phần
thưa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ.
Trong trường hợp này chúng là nhân tố gây trở ngại lớn nhất cho tái sinh rừng
(Xannicov, 1967: Vipper, 1973) (theo Đặng Kim Vui, 2002) [67].
G. N. Baur (1976) [1] đã tổng kết các biện pháp lâm sinh tác động vào
rừng nhằm đem lại rừng căn bản đều tuổi khi nghiên cứu sinh thái rừng mưa.
Trong “cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa” ông đã tổng kết chi tiết
các bước và hiệu quả của từng phương thức tái sinh.
H. Lamprecht (1989) căn cứ nhu cầu sử dụng ánh sáng của các loài cây
trong suốt quá trình sống đã phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa
14
sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. (theo Lê Ngọc Công,
2004) [9].
Để xác định mật độ cây tái sinh người ta đã sử dụng các phương pháp
khác nhau như: ô dạng bản theo hệ thống do Lowdermilk (1927) đề xuất (diện
tích 1-4m
2
), ô có kích thước lớn (10-100m
2
), điều tra theo dải hẹp ô có kích
thước từ 10-100m
2
. Phổ biến nhất là ô bố trí theo hệ thống trong các diện tích
nghiên cứu từ 0,25-1,0 ha (Povarnixbun, 1934; Yurkevich, 1938). Để giảm sai
số trong khi thống kê, Barnard (1950) đã đề nghị một phương pháp “điều tra
chẩn đoán” mà theo ông kích thước ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo thời
gian phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng khác nhau. V.G.Nexterov
(1954, 1960) đề nghị dùng 15-26 ô kích thước từ 1-2m
2
thống kê cây con tuổi
nhỏ hơn 5 năm, 10-15 ô kích thước từ 4-5m
2
thống kê cây con từ 5-10 năm.
A.V.Pobedinxki(1961) đề nghị dùng 25 ô dạng bản 1×1m cho một khu tiêu
chuẩn 0,5-1,0ha, XV.Belov(1983) nhấn mạnh phải áp dụng thống kê toán học
để điều tra và đánh giá tái sinh (theo Lê Ngọc Cồng, 2004) [9].
Tóm lại: các công trình nghiên cứu tái sinh trên thế giới chủ yếu tập
trung vào các trạng thái rừng tự nhiên mà chưa đề cập đến tái sinh ở trạng thái
rừng thứ sinh nhân tác (sau nương rãy).
3.1.3. Ở Việt Nam
Theo Nguyễn Văn Thêm (1995) [47] tái sinh rừng được hiểu là quá
trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng.
Ở miền Bắc nước ta từ 1962 đến 1969 viện điều tra qui hoạch rừng đã
điều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo các “loại hình thực vật ưu thế”, rừng
thứ sinh ở Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn
(1969). Đáng chú ý là công trình điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu
(1962 đến 1964) bằng phương pháp đo đếm điển hình. Kết quả điều tra đã được
Vũ Đình Huề (19750 tổng kết trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hình
15
tái sinh tự nhiên ở rừng miền Bắc Việt Nam” theo báo cáo, tái sinh tự nhiên ở
rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới.
Khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác, Phùng Ngọc Lan
(1984) [31] đã nêu ra 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
sinh vật đầu tiên gây ảnh hưởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm. Tiếp theo các đề
tài trên, tác giả đã nghiên cứu và nêu lên sự cần thiết của việc bảo vệ và phát
triển Lim xanh, đồng thời đề ra một số biện pháp kỹ thuật về xử lý hạt giống,
gieo trồng loài cây này. Theo tác giả không nên trồng thuần loài Lim xanh.
Thái Văn Trừng (1978) [55] trong “thảm thực vật rừng Việt Nam” đã nhấn
mạnh một số nhân tố sinh thái trong nhóm nhân tố khí hậu đã khhống chế và điều
khiển quá trình tái sinh tự nhiên trong thảm thực vật rừng, đó là ánh sáng.
Công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Trương (1983) [57] đã đề cập
đến mối quan hệ giữa cấu trúc rừng với tái sinh tự nhiên trong rừng hỗn loài.
Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở các rừng thứ sinh vùng Hương Sơn, Hà Tĩnh đã
được Phạm Đình Tam (1987) làm sáng tỏ.
Nguyễn Văn Trương (1983) [57] trong “Quy luật cấu trúc rừng gỗ hỗn
loại” đã cho rằng cần phải thay đổi cách khai thác rừng cho hợp lý, vừa cung
cấp được gỗ, vừa nuôi dưỡng và tái sinh được rừng. Muốn đảm bảo cho rừng
phát triển liên tục trong điều kiện quy luật đào thải tự nhiên hoạt động thì số
lượng lớp cây dưới phải nhiều hơn lớp cây kế tiếp nó ở phía trên.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp lâm sinh tới quá trình tái sinh
tự nhiên của quần xã thực vật còn được một số tác giả nghiên cứu, Hoàng
Kim Ngũ (1984), Nguyễn Ngọc Lung (1985), Phùng Ngọc Lan (1984),
Nguyễn Duy Chuyên (1995)….
Khi nghiên cứu vai trò của tái sinh rừng ở các vùng Tây Bắc, Đông Bắc,
Bắc Trung Bộ Trần Xuân Thiệp (1996) [50] đã nhận định rằng vùng Đông Bắc có
16
năng lực tái sinh khá tốt với số lượng từ 8000-12000 cây/ha, tỷ lệ cây có triển
vọng cao đáp ứng được cho việc phục hồi rừng.
Thống kê các công trình nghiên cứu về rừng tự nhiên ở Việt Nam cho thấy,
phân bố N/D
1.3
của tầng cây cao (D≥6 cm) có 2 dạng chính như sau: Dạng giảm
liên tục và có nhiều đỉnh phụ hình răng cưa, dạng một đỉnh hình chữ J. Với mỗi
dạng cụ thể , các tác giả chọn lọc những mô hình toán học thích hợp để mô phỏng.
Đồng Sỹ Hiền (1974) đã dùng hàm Meyer và hệ đường cong Poisson
để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo kích cỡ cho rừng tự nhiên làm cơ sở
cho việc lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng rừng Việt Nam. Khi
nghiên cứu rừng tự nhiên, ông cho rằng 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 tầng phức tạp của rừng chặt chọn. Các tác giả đã sử dụng nhiều
phương trình toán học khác nhau để biểu diễn tương quan này. Với rừng tự
nhiên nước ta, ông đề nghị sử dụng phương trình Logarit hai chiều hoặc hàm
mũ. Đồng thời tác giả cũng chỉ ra khả năng sử dụng một phương trình chung
cho nhóm loài cây có tương quan H/D thuần nhất với nhau.
Vũ Nhâm (1988), Phạm Ngọc Giao (1989), Trần Văn Côn (1991) đã áp
dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính ở các kiểu rừng khác nhau.
Vũ Tiến Hinh (1991) [18] đã thử nghiệm một số phân bố lý thuyết và
khẳng định phân bố Weibull là phân bố lý thuyết phù hợp nhất.
Nguyễn Hải Tuất (1986) [59] sử dụng phân bố khoảng cách mô tả phân
bố thực nghiệm dạng một đỉnh ở ngay sát đường kính bắt đầu đo. Lê Minh
Trung (1991) đã thử nghiệm một số phân bố xác suất mô tả phân bố N/D
1.3
và
nhận xét, phân bố Weibull là thích hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắc Lắc.
Gần đây nhất, Trần Xuân Thiệp (1996) [50] cũng khẳng định sự hơn hẳn của
phân bố Weibull trong việc mô tả phân bố N/D cho tất cả các trạng thái rừng
tự nhiên, cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay một đỉnh.
17
Các tác giả đều đi đến nhận xét chung là, phân bố N/D có dạng một
đỉnh chính và nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm
Weibull.
Các công trình nghiên cứu tái sinh ở Việt Nam chủ yếu tập trung vào
điều tra đánh giá tái sinh ở các trạng thái rừng trong điều kiện tự nhiên. Còn
những nghiên cứu về tái sinh tự nhiên phục hồi rừng ở trạng thái sau nương
rãy còn ít, nhất là ở Sơn La.
4.1. Nghiên cứu về tái sinh sau nƣơng rãy
4.1.1. Thế giới
Theo UNEP (1985) do rừng bị chặt phá và đất bị sử dụng bừa bãi, nên
nạn sa mạc hoá đang lan rộng. Khí hậu đang thay đổi theo chiều hướng xấu,
đất đai bị xói mòn dẫn đến thoái hoá. Hoạt động nông nghiệp, thuỷ sản còn
gặp khó khăn, G.N.Baur (1976) [1] cho rằng kiểu canh tác nông nghiệp trên
đất rừng mưa đã biến đổi cực nhiều trong lịch sử phát triển loài người. Kiểu
nguyên thuỷ nhất là trồng trọt du canh mà một số dân tộc ở nhiều nước nhiệt
đới vẫn còn tiến hành. Ở đó người ta định cư tạm thời, chặt phá từng khoảnh
rừng và đốt rồi trồng trọt trên đó một hay hai năm cho đến khi độ phì nhờ
thảm thực vật ban đầu mà có đã không còn nữa. Những khoảnh rừng mới tiếp
tục bị phá và khai thác cho tới khi vùng không còn đất thích hợp nữa hoặc vì
nguyên nhân nào khác buộc phải thay đổi đi thì bộ lạc lại di chuyển tới định
cư ở một nơi mới, bỏ đất đã canh tác cho rừng mọc lại và theo thời gian rừng
lại khôi phục độ phì của đất. ông cho rằng gần gũi với du canh là phương thức
luân canh bỏ hoá cho cây bụi mọc.
Katherine Warner (1991) cho rằng du canh thể hiện phản ứng của con
người khi gặp khó khăn trong việc xây dựng một hệ thống nông nghiệp sinh
thái ở trong rừng nhiệt đới. Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của canh tác nương
rãy đến môi trường, Brunig và cộng sự (1975), đã chứng minh canh tác nương
rãy ở Sabah-Malaysia trong thời gian canh tác đã gây ra mức độ xói mòn từ
18
0,5 đến 2mm (10 đến 40 tấn/ha) trên đất rừng tự nhiên. Nghiên cứu về ảnh
hưởng của canh tác nương rãy đối với chế độ thuỷ văn.
F.A.Bazzaz (1968) khi nghiên cứu quá trình diễn thế phục hồi thảm
thực vật trên đất sau trồng trọt bỏ hoá ở vùng núi cao Shawnee, Illios (Mỹ) đã
đi đến kết luận rằng, xói mòn đất có ảnh hưởng lâu dài đến diễn thế, ảnh
hưởng này thể hiện ở mật độ cây, tổng diện cấu trúc nằm ngang của rừng
đang phục hồi (dẫn theo Lê Đồng Tấn, 1999) [46].
H.Lamprecht et al. (1989), Warner (1991), Rouw (1991) khi nghiên
cứu diễn thế đều cho rằng: đầu tiên đám nương rãy được các loài cỏ xâm
chiếm, nhưng sau một năm loài cây gỗ tiên phong được gieo giống từ vùng
lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần tụ các loài cây gỗ, tạo ra tiểu hoàn
cảnh thích hợp cho việc sinh trưởng của cây con.
Saldarriaga (1991) khi nghiên cứu tại 24 điểm thuộc vùng rừng nhiệt đới
ở Colombia và Venezuela nhận xét: sau khi bỏ hoá số lượng loài thực vật tăng
dần từ ban đầu đến rừng thành thục. Thành phần các loài cây trưởng thành phụ
thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó được sống sót từ thời gian đầu của
quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số
canh tác của khu vực đó.
Long Chun và cộng sự (1993) khi nghiên cứu đa dạng thực vật ở hệ
sinh thái nương rãy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận xét:
tại Baka khi nương rãy bỏ hoá được 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực
vật tái sinh tự nhiên với các loài ưu thế là Chromoleana odorata, Digitaria
sanguinalis, Melastoma polyanthum. Bỏ hoá 19 năm có 60 họ, 134 chi, 167
loài với các loài ưu thế là Phoebe lanceolata, Schima wallchii, Sclerophylum
wallichiana (theo Phạm ngọc Thường, 2003.
4.1.2. Ở Việt Nam
19
Người dân sống ở vùng đồi núi, đất rộng, người thưa thường có tập
quán du canh du cư đốt rãy làm nương làm cho tình trạng đất bị xói mòn và
bạc màu diễn ra rất nghiêm trọng.
Trần Ngũ Phương (1970) [39] , khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới
mưa mùa lá rộng thường xanh đã có nhận xét “rừng tự nhiên dưới tác động
của con người khai thác hoặc làm nương rẫy, lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết
quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm
thực vật hoang dã tự phát triển lại, thì sau một thời gian dài trảng cây bụi,
trảng cỏ chuyển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá trình tái
sinh tự nhiên và cuối cùng rừng có thể phục hồi dưới dạng gần giống trạng
thái rừng ban đầu”
Theo tài liệu của Viện điều tra quy hoạch rừng (1993) thì tại khu vực
lâm trường Sông Đà - Hoà Bình rừng còn nguyên một số loài cây có giá trị
như: Sến, Dẻ, Tá. Nhưng do quá trình khai thác không hợp lý, đốt nương làm
rãy của đồng bào dân tộc, những loài cây này dần bị mất đi và thay vào đó là
những loài cây ưa sáng, mọc nhanh, ít giá trị kinh tế.
Trần Đình Lý, Đỗ Hữu Thư (1994) [53] khi nghiên cứu khả năng tái
sinh diễn thế và quá trình sinh trưởng và phát triển của thảm thực vật trên đất
rừng sau nương rãy tại Kon Hà Nừng là tốt và cần có biện pháp tác động lâm
sinh để tạo điều kiện cho cây gỗ phát triển tốt hơn.
Kết luận quá trình phục hồi sau nương rãy chịu tác động tổng hợp của
các nhân tố sinh thái như nguồn giống, địa hình mức độ thoái hoá đất, tác
động con người. Mật độ cây giảm dần theo thời gian phục hồi của thảm thực
vật cây gỗ trên đất tốt nhiều nhất 11-25 loài, trên đất xấu là 8-23 loài.
20
III. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng và đặc điểm của thảm cây bụi tại xã Co Mạ
huyện Thuận Châu, cung cấp thêm những dữ liệu về năng lực phục hồi rừng
của thảm cây bụi.
- Nghiên cứu làm cơ sở cho việc đề xuất giải pháp cụ thể sử dụng bền
vững, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội và môi trường tại huyện
Thuận Châu.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định một số trạng thái thảm cây bụi khác nhau tại xã Co Mạ
huyện Thuận Châu, huyện Thuận Châu, tỉnh Sơn La.
- Nghiên cứu về cấu trúc của các thảm cây bụi trên thông qua các chỉ
tiêu như: thành phần loài, mối tương quan về số lượng loài, từng nhóm loài;
nghiên cứu thành phần dạng sống để thấy được mối quan hệ mật thiết giữa
các yếu tố môi trường với các nhóm dạng sống; sự phân bố của các loài trong
không gian và mối quan hệ giữa các loài đã hình thành nên các dạng thảm cây bụi.
- Nghiên cứu chiều hướng tái sinh tự nhiên của các dạng thảm cây bụi,
tổ hợp thành phần loài; mật độ và chất lượng cây tái sinh; sự phân bố cây tái
sinh theo độ cao và theo mặt phẳng ngang ở khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất một số giải pháp phục hồi rừng sau nương rẫy tại xã Co Mạ
huyện Thuận Châu
3.3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận văn
Xác định một số điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật phục hồi sau
canh tác nương rẫy tại xã Co Mạ nói riêng và huyện Thuận Châu nói chung
góp phần hiểu biết sâu hơn về tái sinh rừng sau canh tác nương rẫy, bổ sung
tư liệu về tái sinh rừng.
21
Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp kỹ thuật
lâm sinh phù hợp, áp dụng cho tái sinh tự nhiên phục hồi sau nương rãy tại
huyện Thuận Châu, góp phần bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng.
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.4.1. Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
Trong nghiên cứu điều tra và nghiên cứu tái sinh rừng, một trong
những phương pháp được các tác giả áp dụng là điều tra theo tuyến và ô tiêu
chuẩn (OTC).
3.4.1.1. Điều tra theo tuyến
Điều tra theo tuyến nhằm xác định phân bố của các đối tượng nghiên
cứu, dự kiến địa điểm bố trí OTC.
Tuyến điều tra được xác định theo 2 hướng là song song và vuông góc
với đường đồng mức; khoảng cách giữa 2 tuyến là 50 – 100 m, bề rộng tuyến
là 2m để điều tra thành phần loài, kiểu dạng sống.
3.4.1.2. Điều tra theo ô tiêu chuẩn
Tại mỗi trạng thái thảm thực vật, chúng tôi lập 6 OTC ở các vị trí: đỉnh
đồi (2 OTC), lưng đồi (2 OTC) và chân đồi (2 OTC). Mỗi OTC có kích thước
(20m x 20m) đối với trạng thái rừng và kích thước (10m x 10m) đối với thảm
cây bụi. Tổng số OTC được lập là 36.
Hình 1.1. Cách bố trí ô tiêu chuẩn trong các dạng thảm cây bụi
22
Trong mỗi OTC, chúng tôi mô tả vị trí địa lý, hướng phơi, độ dốc, độ cao
tương đối, lịch sử hình thành, thời gian phục hồi, đặc trưng thổ nhưỡng; điều tra
về thành phần loài, kiểu dạng sống (dựa trên sự phân chia nhóm dạng sống của
Raunkiaer (1934) [57]), số lượng cây, chiều cao, độ che phủ, sự phân tầng.
Thu thập các số liệu về cây gỗ:
- Đo chiều cao cây - chiều cao vút ngọn (H
vn
) và chiều cao dưới cành
(H
dc
) được đo bằng thước đo chiều cao Blumeleiss, đo theo nguyên tắc lượng
giác (trị số trung bình của 3 lần đo). Những cây có chiều cao vút ngọn (H
vn
),
chiều cao dưới cành (H
dc
) từ 4 m trở xuống được đo bằng sào có chia vạch
đến 0,1 m.
- Đo đường kính cây tại điểm cách mặt đất 1,30 m (D
1,30
cm) – đường
kính ở độ cao ngang ngực. Những cây có đường kính từ 20 cm trở xuống
được đo trực tiếp bằng thước kẹp với độ chính xác 0,10 cm, đo theo 2 hướng
Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số trung bình. Cây lớn hơn 20 cm
được đo chu vi bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính - chu vi, tính
được đường kính tương ứng.
- Đo đường kính tán cây gỗ (D
t
): được đo bằng thước dây và sào trên
hình chiếu thẳng đứng của tán lá, đo theo 2 hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau
đó tính trị số trung bình.
+ Độ che phủ được xác định bằng quan trắc và ước tính tỷ lệ phần trăm
diện tích đất bị thảm thực vật che phủ. Độ che phủ được tính theo tỷ lệ phần trăm.
Đánh giá độ nhiều: Độ nhiều là mức độ tham gia của 1 loài thực vật
nào đó trong quần xã về số lượng cá thể. Người ta đã đưa ra nhiều loại thang
thống kê độ nhiều khác nhau; trong luận văn này, chúng tôi sử dụng thang 6
cấp hay còn gọi là thang Drude (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) [52], được
trình bày ở bảng 1.1.
23
Bảng 1.1. Ký hiệu mức độ nhiều của thực bì theo Drude
Ký hiệu
Đặc điểm thực bì
Soc
Số cá thể của loài mọc thành thảm rộng khắp, chiếm trên 90%
Cop
3
Số cá thể của loài rất nhiều, chiếm 70 – 90%
Cop
2
Số cá thể của loài nhiều, chiếm 50 - 70%
Cop
1
Số cá thể của loài tương đối nhiều, chiếm 30 - 50%
Sp
Số cá thể của loài mọc rải rác phân tán, chiếm 10 - 30%
Sol
Số cá thể của loài gặp rất ít, chiếm dưới 10%
* Tại mỗi OTC đặt các ô dạng bản. Tùy theo kích thước OTC là 100m
2
hay 400m
2
mà đặt 5 ô dạng bản có diện tích 4m
2
(2m x2 m) bố trí theo hình
gọng vó hoặc 9 ô dạng bản có diện tích 25 m
2
(5 m x 5m).
Hình 1.2. Sơ đồ bố trí các ô dạng bản trong trong ô tiêu chuẩn
Trong các ô dạng bản, chúng tôi thu thập số liệu về cây tái sinh tự
nhiên có D
1,30
< 6cm nhằm đánh giá diễn thế tự nhiên của thảm cây bụi
trong tương lai:
- Điều tra về thành phần và mật độ cây tái sinh tự nhiên trong 1 ô.
- Xác định nguồn gốc cây tái sinh (cây chồi, cây hạt).
- Đánh giá chất lượng cây tái sinh theo 3 cấp:
+ Cây tái sinh có chất lượng tốt: thân thẳng, không cong queo, không
S = 4 m
2
S = 25 m
2
S = 100 m
2
S = 400 m
2
24
cụt ngọn, không sâu bệnh, sinh trưởng và phát triển tốt.
+ Cây tái sinh có chất lượng xấu: thân cong queo, cụt ngọn, sâu bệnh,
sinh trưởng và phát triển kém
+ Còn lại là những cây tái sinh có chất lượng trung bình.
- Đo chiều cao cây tái sinh tự nhiên: Phân chia cây tái sinh theo 8 cấp
chiều cao: cấp I (< 20cm), cấp II (21 – 50cm), cấp III (51 – 100cm), cấp IV
(110 – 150cm), cấp V (151 – 200cm), cấp VI (201 – 250cm), cấp VII (251 –
300cm) và cấp VIII (> 300cm).
3.4.2. Phân tích và xử lý số liệu
Chúng tôi xác định tên khoa học của các loài cây theo một số tài liệu
như Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt kín (Magnoliphyta,
Angiospermae) ở Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân (1997) [3]; Cây cỏ Việt
Nam của Phạm Hoàng Hộ (2000) [19], Danh lục thực vật Sơn La của Trần
Đình Đại và cs. (1990), cẩm nang tra cứu đa dạng sinh vật của Nguyễn Ngĩa
Thìn, 1997…. Sau đó sử dụng phương pháp chuyên gia kiểm tra lại trước khi
thành danh lục chính thức.
Mật độ cây: tính theo cây/ha.
Tính tổ thành loài cây: Tổ thành loài cây được tính chung cho toàn lâm
phần và tính riêng cho tầng ưu thế sinh thái (tầng A
1
và tầng A
2
), tầng dưới
tán rừng (tầng A
3
).
+ Tỷ lệ tổ thành (n
%
):
n
% =
1
i
m
i
i
n
n
x 100
Nếu n
i
≥ 5% thì loài đó được tham gia vào công thức tổ thành
Nếu n
i
< 5% thì loài đó không tham gia vào công thức tổ thành
+ Hệ số tổ thành (H):
25
H = n
i
1
10
m
i
i
n
Trong đó: H là hệ số tổ thành
n
i
là số cây của một loài trong một khoảng thời gian
m là tổng số loài trong một khoảng thời gian
10 là hệ số tổ thành được tính theo phần mười
Sau khi tính xong, các loài được sắp xếp theo trị số giảm dần và công
thức tổ thành này sẽ cho ta thấy vai trò của từng loài trong từng tầng rừng hay
lâm phần theo số lượng cá thể của loài.
- Phân bố cây theo mặt phẳng nằm ngang (phân bố khoảng cách từ một
điểm chọn ngẫu nhiên đến các cây lân cận). Trên diện tích OTC các cây phân
bố ngẫu nhiên, chọn ngẫu nhiên 1 điểm P và đo khoảng cách r từ điểm P đến
các cây gần nhất, gần thứ 2,… gần thứ 5. Để nghiên cứu hình thái cây phân
bố trên diện tích qua việc kiểm tra khoảng cách từ một cây ngẫu nhiên đến
một cây gần nhất. Khi đó trong phân bố Poisson ta được phép sử dụng tiêu
chuẩn U (phân bố tiêu chuẩn) của Clark và Evans để đánh giá khi dung lượng
mẫu đủ lớn, qua đó dự đoán được thời gian phát triển của quần xã thực vật
nơi cư trú (theo Nguyễn Nghĩa Thìn, 2008) [52].
U =
( . 0.5).
0.26136
rn
Trong đó :
r
là giá trị trung bình khoảng cách gần nhất của n lần
quan sát.
là mật độ cây tính trên một đơn vị diện tích tương ứng.
n là số lần quan sát
Nếu U ≥ 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố đều.
Nếu U ≤ -1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố cụm.
Nếu -1,96 < U < 1,96 thì tổng thể cây tái sinh có phân bố ngẫu nhiên.