nghiên cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu (rừng khộp) ở tây nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM




TRẦN ĐỨC MẠNH




NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƢỜNG KÍNH
CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG
RỤNG LÁ THEO MÙA ƢU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)
Ở TÂY NGUYÊN




LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2010


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM



TRẦN ĐỨC MẠNH



NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI CẤU TRÚC ĐƢỜNG KÍNH
CỦA RỪNG TỰ NHIÊN NHIỆT ĐỚI HỖN LOÀI LÁ RỘNG
RỤNG LÁ THEO MÙA ƢU HỢP HỌ DẦU (RỪNG KHỘP)
Ở TÂY NGUYÊN


Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60


LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. TRẦN VĂN CON



THÁI NGUYÊN - 2010

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


3
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 5
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7
1.1. Khái quát về động thái rừng 7
1.2. Nghiên cứu ngoài nƣớc 7
1.1.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 7
1.1.2. Các nghiên cứu về sinh trƣởng rừng 12
1.1.3. Các nghiên cứu về rừng khộp 14
1.3. Nghiên cứu trong nƣớc 16
1.3.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng 16
1.3.2. Các nghiên cứu về tăng trƣởng rừng 18
1.3.3. Các nghiên cứu về rừng Khộp 21
1.4. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu 24
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, GIỚI HẠN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
30
2.1. Mục tiêu 30
2.1.1. Mục tiêu lý luận 30
2.1.2. Mục tiêu thực tiễn 30

2.2. Nội dung và giới hạn nghiên cứu 30
2.2.1. Nội dung nghiên cứu 30
2.2.2. Giới hạn nghiên cứu 30
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 30
2.3.1. Phƣơng pháp tiếp cận chung 30
2.3.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu 31
2.3.3. Các phƣơng pháp xử lý thông tin và công cụ sử dụng 37

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


4
Chƣơng 3
GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN VÙNG NGHIÊN CỨU 40
3.1. Điều kiện tự nhiên 40
3.1.1. Vị trí địa lý, địa hình 40
3.1.2. Khí hậu 40
3.1.3. Đất đai 41
3.1.4. Hệ thực vật 41
Chƣơng 4
KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 43
4.1. Bảng cấu trúc lâm phần của các ô tiêu chuẩn 43
4.1.1. Bảng cấu trúc N-D 43
4.1.2. Cấu trúc tổ thành và đa dạng loài 53
4.2. Các quá trình động thái rừng khộp 56
4.2.1. Động thái tái sinh tự nhiên 59
4.2.2. Động thái sinh trưởng và chuyển cỡ kính 61
4.2.3. Quá trình chết tự nhiên hoặc/và khai thác 64
4.3. Xây dựng mô hình dự đoán cấu trúc rừng khộp 67
4.4. Một số đề xuất áp dụng kết quả nghiên cứu 74

Chƣơng 5
KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ 81
5.1.Kết luận 81
5.2. Tồn tại 83
5.3. Khuyến nghị 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84
PHỤ LỤC LUẬN VĂN 89

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


5
MỞ ĐẦU
Rừng là tài nguyên quý giá có khả năng tái tạo, rừng không những là cơ sở
của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái rất quan trọng. Song nó là
một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp khác
nhau trong không gian và thời gian. Trong quản lý rừng, tác động lâm sinh là biện
pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có cấu trúc phù hợp nhất với
mục đích quản lý, nhằm đáp ứng đƣợc các yêu cầu đặt ra cho từng loại hình kinh
doanh rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản
lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về
bản chất quy luật sống của hệ sinh thái rừng (HSTR), trong đó có quy luật sinh
trƣởng và các nhân tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng, phát triển của rừng. Nghiên cứu
động thái của rừng tự nhiên là một công việc rất khó khăn nhƣng cần thiết để nắm
bắt đƣợc các qui luật phát triển của rừng để có các quyết định điều chỉnh hợp lý và
kịp thời trong từng giai đoạn phát triển của rừng. Các quá trình động thái diễn ra
trong rừng có thể chia thành 3 nhóm quá trình: (i) tăng trƣởng của cây dẫn đến sự
chuyển cấp trong tầng cây cao; (ii) quá trình tái sinh bổ sung; và (iii) quá trình chết
tự nhiên trong các cỡ kính, hai quá trình sau làm thay đổi tổ thành loài và cấu trúc
của lâm phần. Các nghiên cứu về cấu trúc và động thái của rừng tự nhiên đã đƣợc

các nhà khoa học lâm nghiệp quan tâm từ lâu, và có rất nhiều công trình đã đƣợc
công bố, nhiều kiến thức và kinh nghiệm đã đƣợc tích luỹ làm cơ sở cho các biện
pháp kỹ thuật trong quản lý và sử dụng rừng. Tuy nhiên để có cơ sở xây dựng đƣợc
mô hình rừng "mục đích" và các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm dẫn dắt rừng đạt
đƣợc sự bền vững cần phải tiếp tục nghiên cứu bổ sung để có những hiểu biết sâu
hơn về các quy luật cấu trúc và động thái của rừng. Ở Việt Nam, các nghiên cứu
định vị còn rất hạn chế. Trong chƣơng trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, bắt
đầu từ chu kỳ 2 (1985-1990), Viện Điều tra quy hoạch rừng đã thiết lập khoảng 100
ô định vị nghiên cứu sinh thái và đã thu thập đƣợc một nguồn dữ liệu rất phong phú,
tuy nhiên việc phân tích đánh giá nguồn số liệu này để nghiên cứu các vấn đề sinh
thái rừng và lâm học còn rất hạn chế do nhiều nguyên nhân rất khác nhau. Trong

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


6
khuôn khổ đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một số HSTR chủ yếu ở
Việt Nam” của Viện Khoa học Lâm nghiệp giai đoạn I từ năm 2006-2010, đã thiết
lập thêm 54 ô tiêu chuẩn định vị cho 4 kiểu rừng khác nhau trên các vùng sinh thái
của toàn quốc, trong đó có 6 ô tiêu chuẩn đƣợc lập cho kiểu thƣa rụng lá ƣu hợp họ
Dầu (rừng khộp) ở Tây Nguyên. Hệ thống ô tiêu chuẩn định vị (ÔTCĐV) này là cơ
sở cho các nghiên cứu sâu hơn về các quá trình động trong các HSTR khác nhau ở
Việt Nam.
Trong khuôn khổ của một luận văn cao học, tôi thực hiện đề tài: "Nghiên
cứu động thái cấu trúc đường kính của rừng tự nhiên nhiệt đới hỗn loài lá rộng
rụng lá theo mùa ưu hợp họ dầu(rừng khộp) ở Tây Nguyên ". Đây là một trong
những nội dung nghiên cứu thuộc đề tài “nghiên cứu các đặc điểm lâm học của một
số HSTR chủ yếu ở Việt Nam” do nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Trần Văn Con,
Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam thực hiện.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


7
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát về động thái rừng
Động thái rừng là một khái niệm rất rộng và bao gồm nhiều quá trình rất
phức tạp. Nghiên cứu động thái rừng là một công việc hết sức khó khăn và càng đặc
biệt khó khăn hơn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới bởi tính phức hợp của nó. Các
công trình nghiên cứu về động thái rừng tự nhiên nhiệt đới ở trên thế giới và ở Việt
Nam đã đƣợc công bố cho đến nay là không kể đƣợc. Sau đây chỉ cập nhật một số
công trình nghiên cứu quan trọng nhất liên quan đến vấn đề nghiên cứu của đề tài
luận văn, đặc biệt là các công trình nghiên cứu các quá trình động thái của quần thụ
cây gỗ trên 3 vấn đề chính: tái sinh, diễn thế và tăng trƣởng.
1.2. Nghiên cứu ngoài nước
1.1.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng
Có rất nhiều phƣơng pháp đã đƣợc sử dụng để nghiên cứu quá trình diễn thế
rừng, phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều nhất là mô hình hóa các quy luật biến đổi
tầng cây cao và tầng cây bụi thảm tƣơi dƣới các tác động thay đổi điều kiện môi
trƣờng.
Hiện tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau trong nghiên cứu về lý thuyết
diễn thế của các hệ sinh thái, trong đó có thể chia thành hai trƣờng phái cơ bản:
(i) Các lý thuyết về diễn thế dựa trên phản ứng của các cá thể sinh vật và quan niệm
diễn thế là kết quả của các chiến lược thích nghi của các cá thể đối với môi trƣờng.
(ii) Các lý thuyết diễn thế dựa trên phản ứng của toàn bộ HSTR (Shugart,
H.H.1984) [52]. Diễn thế dƣới quan điểm của nhiều nhà sinh thái học, bao gồm sự
biến đổi của các hệ tự nhiên và hiểu biết về nguyên nhân cũng nhƣ xu hƣớng của
các biến đổi đó. Trong kho tàng tài liệu về sinh thái học, đã có quá nhiều các công

trình viết về diễn thế đến nỗi rất khó cho ai đó muốn tổng quan để đƣa đến một sự
phân loại hay tổng hợp về các lý thuyết, trƣờng phái về diễn thế cũng nhƣ các mô
hình toán đã đƣợc ứng dụng để nghiên cứu về diễn thế. Shugart H.H. (1984) [52] đã
sử dụng một loạt các mô hình máy tính về diễn thế rừng (gọi là mô hình lỗ trống) để

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


8
nghiên cứu phản ứng động thái lâu dài của HSTR. Các nghiên cứu này tập trung
vào việc ứng dụng các mô hình để phát triển lý thuyết và giải quyết các vấn đề
trong hiểu biết của chúng ta về diễn thế. Một loạt các mô hình động thái rừng dựa
trên cây cá thể đã đƣợc thảo luận trong công trình này nhƣ: mô hình cho rừng đồng
loài đều tuổi, mô hình cho rừng hỗn loài đều tuổi, mô hình cho rừng đồng loài khác
tuổi và mô hình cho rừng khác loài khác tuổi. Các mô hình này lại đƣợc chia theo
cách tiếp cận có chú ý đến không gian và không chú ý đến không gian.
Ngoài các phƣơng pháp tiếp cận nghiên cứu diễn thế bằng mô hình hóa toán
học, các phƣơng pháp nghiên cứu mô tả trên cơ sở nghiên cứu định vị lâu dài (thông
qua hệ thống ô tiêu chuẩn sinh thái định vị) hoặc thông qua một hệ thống các ô
nghiên cứu với các giai đoạn diễn thế khác nhau tồn tại cùng một thời điểm trên các
địa điểm không gian khác nhau (phƣơng pháp lấy không gian thay thế thời gian).
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của HSTR, biểu hiện
của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn
hoàn cảnh rừng: 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 già cỗi. Vì vậy
tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ
yếu là tầng cây gỗ.
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 con, đặc điểm phân bố. Sự
tƣơng đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và tầng cây gỗ lớn đã đƣợc nhiều

nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930; Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard,
1946; Lebrun và Gilbert, 1954; Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969,
dẫn theo [5]). Do tính chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá
trị nên trong thực tiễn, ngƣời ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định.
Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít đƣợc
nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng mƣa thƣờng chỉ
tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dƣới điều kiện rừng đã ít nhiều bị biến
đổi. Van steenis (1959)[54] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


9
mƣa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của
các loài cây ƣa sáng.
Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đƣợc thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các cách
thức xử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các kiểu rừng.
Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phƣơng thức chặt tái sinh.
Công trình của Bernard (1954, 1959), Wyatt Smith (1961) dẫn theo [2] với phƣơng
thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc Borneo; Donis và Maudoux
(1951, 1954) dẫn theo [2] với công thức đồng nhất hoá tầng trên ở Zaia; Taylor (1954),
Jones (1960) với phƣơng thức chặt dần tái sinh dƣới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji
(1959) với phƣơng thức chặt dần nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các
bƣớc và hiệu quả của từng phƣơng thức đối với tái sinh đã đƣợc Baur (1962) [2] tổng
kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mƣa.
Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận thấy cây
con của các loài cây ƣu thế trong rừng mƣa là rất hiếm. A.Obrevin đã khái quát hoá các
hiện tƣợng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên lý luận bức khảm tái sinh,
nhƣng phần lý giải các hiện tƣợng đó còn bị hạn chế chƣa đƣa ra đƣợc những đề xuất
cụ thể. Vì vậy, lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chƣa giúp ích cho thực tiễn sản

xuất để điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh doanh đã đề ra.
Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Risa (1933), Bơt (1946),
Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận định của
A.Obrevin. Đó là hiện tƣợng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây và tổ thành loài
cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài.
Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới đáng chú
ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet (1974), tổng kết
các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã nhận xét: trong các ô có
kích thƣớc nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít
có phân bố Poisson. Ở Châu Phi trên cơ sở các số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard
(1955) xác định số lƣợng cây tái sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ
sung bằng trồng rừng nhân tạo. Ngƣợc lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


10
rừng nhiệt đới Châu Á nhƣ Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận
định dƣới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lƣợng cây tái sinh có giá trị kinh tế,
do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn
dƣới tán rừng (dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [5].
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái nhƣ nhân tố ánh sáng
(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi, thảm
tƣơi là những nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình tái sinh rừng, cho đến
nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến vấn đề này. Baur G.N.
(1962)[2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hƣởng đến phát triển của cây con
còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hƣởng này thƣờng
không rõ ràng. Thảm cỏ, cây bụi có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của cây tái sinh.
Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhƣng chúng vẫn
có ảnh hƣởng đến cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ

cây tái sinh thƣờng khá lớn. Nhƣng số lƣợng loài cây có giá trị kinh tế thƣờng
không nhiều và đƣợc chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thƣờng ít
đƣợc nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi sau
nƣơng rẫy.
H. Lamprecht (1989)[46] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây trong
suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ƣa sáng, nhóm cây
bạn chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ lâm phần có ảnh hƣởng
đến tái sinh rừng. I.D.Yurkevich (1960) đã chứng minh độ tàn che tối ƣu cho sự phát
triển bình thƣờng của đa số các loài cây gỗ là 0,6 - 0,7.
Độ khép tán của quần thụ ảnh hƣởng trực tiếp đến mật độ và sức sống của cây
con. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và quần thụ,
V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh tranh về dinh
dƣỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần nhất của quan hệ qua
lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi và điều kiện sinh thái của
quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)[29].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


11
Trong nghiên cứu tái sinh rừng ngƣời ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi qua
thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng của tầng đất mặt đã ảnh
hƣởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những quần thụ kín tán, đất khô và
nghèo dinh dƣỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây bụi sinh trƣởng kém nên ảnh hƣởng
của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng kể. Ngƣợc lại, những lâm phần thƣa, rừng
đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này
chúng là nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973)
(dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992)[29] .
Nhƣ vậy, các công trình nghiên cứu đƣợc đề cập ở trên đã phần nào làm sáng tỏ
việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng các phƣơng

thức lâm sinh hợp lý.
Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nƣơng rẫy đƣợc một số tác giả nghiên
cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và Venezuela nhận
xét: Sau khi bỏ hoá, số lƣợng loài thực vật tăng dần từ ban đầu đến rừng thành thục.
Thành phần của các loài cây trƣởng thành phụ thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà
nó đƣợc 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 (dẫn theo Phạm Hồng Ban,
2000 [1]). Kết quả nghiên cứu của các tác giả Lambert et al (1989), Warner (1991),
Rouw (1991) đều cho thấy quá trình diễn thế sau nƣơng rẫy nhƣ sau: đầu tiên đám
nƣơng rẫy đƣợc các loài cỏ xâm chiếm, nhƣng sau một năm loài cây gỗ tiên phong
đƣợc gieo giống từ vùng lân cận hỗ trợ cho việc hình thành quần thụ các loài cây gỗ,
tạo ra tiểu hoàn cảnh thích hợp cho việc sinh trƣởng của cây con. Những loài cây gỗ
tiên phong chết đi sau 5-10 năm và đƣợc thay thế dần bằng các loài cây rừng mọc
chậm, ƣớc tính cần phải mất hàng trăm năm thì nƣơng rẫy cũ mới chuyển thành loại
hình rừng gần với dạng nguyên sinh ban đầu.
Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nƣơng rẫy từ 1-20
năm ở vùng Tây Bắc Ấn Độ, Ramakrishnan (1981, 1992) đã cho biết chỉ số đa dạng
loài rất thấp. Chỉ số loài ƣu thế đạt đỉnh cao nhất ở pha đầu của quá trình diễn thế và
giảm dần theo thời gian bỏ hoá. Long Chun và cộng sự (1993) đã nghiên cứu đa dạng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


12
thực vật ở hệ sinh thái nƣơng rẫy tại Xishuangbanna tỉnh Vân Nam, Trung Quốc nhận
xét: tại Baka khi nƣơng rẫy bỏ hoá đƣợc 3 năm thì có 17 họ, 21 chi, 21 loài thực vật.
Bỏ hoá 19 năm thì có 60 họ, 134 chi, 167 loài (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000)[1].
Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới cho
chúng ta những hiểu biết các phƣơng pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một
số nơi. Đặc biệt, sự vận dụng các hiểu biết về quy luật tái sinh để xây dựng các biện

pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm quản lý tài nguyên rừng bền vững.
1.1.2. Các nghiên cứu về sinh trƣởng rừng
Ngƣời ta đã dùng nhiều cách để mô tả sinh trƣởng của cây và sản lƣợng lâm
phần. Cách truyền thống mà các nhà lâm học cổ điển thƣờng dùng là bảng sản
lƣợng. Từ những năm 1960 trở lại đây ngày càng xuất hiện nhiều công trình dùng
mô hình toán để nghiên cứu quá trình sinh trƣởng của cây rừng. Ngày nay đã có
hàng loạt các hàm sinh trƣởng có thể diễn tả chính xác đƣờng cong sinh trƣởng của
cây rừng phụ thuộc vào thời gian. Backman (1962)[38]đã chỉ ra rằng: Suất tăng
trƣởng của một lâm phần là một hàm phụ thuộc vào tuổi, loài cây, lập địa và mật
độ. Clutter (1963) [42] đã dùng phƣơng trình vi phân để dự báo năng suất của rừng
thuần loài đều tuổi, còn Moser và Hau (1962 dẫn theo [55]) thì dùng phƣơng pháp
này để nghiên cứu rừng lá rộng khác tuổi. Các nghiên cứu về sau đã bổ sung thêm
nhiều yếu tố mới. Moser đã định lƣợng ba thành phần chủ yếu của quá trình sinh
trƣởng: Tái sinh (ingrowth); chết (mortality); tăng trƣởng cây sống (Survior
growth), ông đã phát triển một mô hình gồm các hệ phƣơng trình phi tuyến để dự
báo sinh trƣởng của rừng cho các cấp đất và cỡ đƣờng kính khác nhau. Leary (1970)
cũng tiến hành những nghiên cứu tƣơng tự, ông đã thảo luận sâu hơn về các luận
điểm lý thuyết của các mô hình mô phỏng sinh trƣỏng và đƣa ra những nguyên tắc,
để ƣớc lƣợng các tham số. Ek (1974) đã dùng hệ phƣơng trình phi tuyến để nghiên
cứu nhiều lâm phần rừng lá rộng khác tuổi (dẫn theo Trần Văn Con (1991)[6].
Ngƣời ta cũng có thể dùng các quá trình ngẫu nhiên để mô tả sinh trƣởng của
lâm phần. Burner và Moser (1973) đã dùng quá trình Markov để mô phỏng sự
chuyển hoá cấp kính theo thời gian. Stephen và Waggoner (1970) cho rằng có thể

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


13
dùng mô hình Markov để mô phỏng sự biến đổi thành phần loài của một lâm phần
trong vòng 40 năm. Suzuki và Umemura (1974). Kouba, J. (1976) đã dùng chuỗi

Markov để dự báo phân bố số cây theo cấp kính trong tƣơng lai và quá trình thay
đổi cấu trúc tuổi trong khi điều chế, dẫn theo Trần Văn Con (1991)[5].
Bên cạnh mô hình lâm phần ngƣời ta cũng có thể xây dựng các mô hình trên
cơ sở của từng cây cá thể. Về phƣơng pháp luận thì cách làm này dễ và chính xác
hơn phƣơng pháp mô tả chung cho lâm phần; tuy nhiên nó đòi hỏi một khối lƣợng
thông tin và tính toán lớn hơn nhiều. Ƣu điểm nổi bật của mô hình từng cây là có
thể dễ dàng kết hợp với quá trình đào thải (tự nhiên, nhân tạo) hoặc sự tái sinh
thêm; và cũng thích hợp hơn để mô tả rừng hỗn loài. Do đó xu hƣớng sử dụng mô
hình từng cây đang tăng lên.
Ngƣời ta còn phân biệt mô hình phụ thuộc khoảng cách và mô hình không
phụ thuộc khoảng cách, ở loại mô hình phụ thuộc khoảng cách ngƣời ta đƣa thêm
chỉ số cạnh tranh để đánh giá mức độ phụ thuộc giữa các các thể với nhau.
Cho dù sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu mô tả thực nghiệm, phƣơng pháp
biểu đồ hay phƣơng pháp mô hình hoá toán học thì điều quan trong nhất vẫn phụ
thuộc vào phƣơng pháp thu thập số liệu. Phƣơng pháp thu thập số liệu chính xác
nhất là thiết lập một hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi lâu dài các nhân tố
tạo thành cấu trúc của rừng. Tuy nhiên phƣơng pháp này đòi hỏi phải có thời gian
nghiên cứu lâu dài và tốn nhiều công sức để theo dõi định kỳ. Trong một số trƣờng
hợp, ngƣời nghiên cứu cần phải rút ngắn thời gian nghiên cứu để đƣa ra những cơ
sở khoa học đáp ứng ngay yêu cầu sản xuất và ngƣời ta đã sử dụng hệ thống các ô
tiêu chuẩn tạm thời đƣợc thiết lập theo các cách rút mẫu khác nhau tuỳ theo mục
tiêu nghiên cứu. Cách cách rút mẫu chủ yếu là: hệ thống, ngẫu nhiên, điển hình
hoặc phối hợp giữa các phƣơng pháp rút mẫu với nhau.
Tóm lại, việc mô hình hoá quá trình sinh trƣởng của cây rừng đƣợc tiến hành
bằng nhiều hƣớng khác nhau, nhƣng có thể xếp thành hai xu hƣớng chính. Xu
hƣớng thứ nhất tập trung mô tả sinh trƣởng chung của lâm phần có chú ý đến các
đặc trƣng động thái nhƣ quá trình sinh trƣởng, tái sinh và quá trình chết tự nhiên,

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên

14
hƣớng này về sau đã chi tiết đến các cấp kích thƣớc và nhóm loài. Xu hƣớng thứ
hai là mô hình từng cây, là những mô hình rất chi tiết với một khối lƣợng tính toán
lớn, phức tạp, tuy nhiên nó đã trở thành hiện thực thông qua các tiến bộ của kỹ thuật
máy tính điện tử.
1.1.3. Các nghiên cứu về rừng khộp
Rừng Khộp là tên gọi chung cho các loại rừng thƣa ƣu hợp họ dầu, rụng lá
mùa khô (tiếng Pháp gọi là Forets Claires Dipterocarpacees; tiếng Anh là dry open
dipterocarps forest). Đây là một HSTR đặc trƣng chỉ phân bố tự nhiên ở những lập
địa khô vùng Đông nam Châu Á nhƣ: Việt Nam, Lào, Căm Pu Chia, Thái Lan,
Mianmar và một phần nhỏ ở đông bắc Ấn Độ. Rừng Khộp đƣợc hình thành dƣới
những điều kiện sinh thái cực kỳ khắc nghiệt: chúng ta có thể bắt gặp rừng Khộp ở
những nơi có khí hậu gió mùa với mùa khô kéo dài từ 5-6 tháng và tổng lƣợng mƣa
năm không quá 1500mm, nằm trên độ cao từ 150-1300m, nhƣng nhìn chung rừng
khộp thƣờng phân bố ở độ cao không quá 1000m, tập trung trên các đai địa hình cao
nguyên tƣơng đối bằng phẳng và trên các bình nguyên bị bào mòn với độ dốc không
quá 10 độ. Rừng Khộp có thành phần thực vật tƣơng đối đơn giản và đƣợc đặc
trƣng bởi 4 loài cây chính: Cà chắc (Shorea obtusa Wall), Cẩm liên (Shorea
siamensis, Miq.), Dầu trà beng (Dipterocarpus obtusifolius Teysm) và Dầu đồng
(Dipterocarpus tuberculatus Roxb). So với các kiểu rừng khác nhƣ rừng lá rộng
thƣờng xanh, rừng thông… thì các nghiên cứu trƣớc đây về rừng khộp còn rất ít,
nhất là những nghiên cứu trên địa bàn Tây Nguyên. Ngƣợc dòng thời gian có thể kể
đến các nghiên cứu của Kurs (1897) ở Mianmar, Ryan và Keen (1911) ở bắc Thái
Lan, Champion (1936), Edward (1950) ở Ấn Độ và Mianmar, Maurand, Rollet
(1952), Vidal (1958) ở Đông dƣơng (dẫn theo Vũ Biệt Linh và cộng sự (1998) [14].
Bunyavejchevin B. (1983) [40] nghiên cứu cấu trúc quần thụ của rừng khộp ở miền
Bắc, Tây Bắc và miền Tây Thái Lan đã chia thành 5 kiểu ƣu hợp dựa vào các loài
ƣu thế chính:
1. Ƣu hợp Cẩm liên, đƣợc chia thành hai kiểu phụ: kiểu phụ dạng cây bụi và kiểu

phụ dạng cây vừa. Kiểu dạng cây bụi có mật độ cao nhƣng tổng tiết diện ngang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


15
thấp, trong khi kiểu dạng cây vừa thì mật độ thấp hơn, cây cao hơn và tổng tiết
diện ngang lớn hơn. Kiểu ƣu hợp này phân bố ở các lập địa thấp nhất trên đất sét
cát chƣa hàm lƣợng calcium cao và hàm lƣợng chất hữu cơ và nitơ vừa phải.
2. Ƣu hợp cà chít chiếm ƣu thế trên các lập địa dốc nhẹ đến dốc vừa ở nơi cao hơn
ƣu hợp Cẩm liên. Đất dƣới kiểu ƣu hợp này biến động từ đất sét cát đến đất thịt
cát, hàm lƣợng chất hữu cơ và nitơ thấp. Ƣu hợp này cũng chia thành hai kiểu
phụ: kiểu cây bụi và kiểu cây vừa.
3. Ƣu hợp Trà beng-Cà chít chiếm lĩnh các sƣờn dốc ở cùng một độ cao với ƣu hợp
Cà chít, một vài lâm phần có thể ởp độ cao cao hơn. Kiểu ƣu hợp này có thành
phần loài phong phú hơn và thƣờng ở trên đất sét với hàm lƣợng chất hữu cơ và
nitơ cao và tỷ trọng hạt thấp.
4. Ƣu hợp Dầu đồng-Cà chít phân bố cao hơn, ở độ cao thấp hơn trên các lập địa
chứa hydro cũng là môi trƣờng thích hợp cho kiểu ƣu hợp này. Cây trong kiểu
ƣu hợp này lớn hơn các kiểu ƣu hợp khác. Đất thƣờng là sét hàm lƣợng calcium
cao nhƣng chất hữu cơ và nitơ thấp.
5. Ƣu hợp Thông-Cây họ dầu cấu tạo bằng các cây vừa đến lớn phân bố từ độ cao
vừa đến cao. Đất cát với hàm lƣợng calcium cao ở tầng mặt. Kiểu ƣu hợp này có thể
chia thành 4 kiểu phụ: Kiểu ƣu hợp phụ Dầu đông-Cà chít-Thông nhựa ở độ cao
vừa, dốc mạnh; kiểu ƣu hợp phụ Dầu đồng-Thông nhựa phân bố ở độ cao cao hơn
dốc nhẹ, đây là kiểu rừng có năng suất cao nhất. Ở độ cao cao nhất phổ biên kiểu ƣu
hợp phụ Dầu Trà beng-Thông nhựa và Dầu trà beng-Thông ba lá. Cả hai kiểu phụ
này cùng trên một độ cao nhƣng kiểu ƣu hợp Dầu trà beng-Thông nhựa thƣờng tốt
hơn ở địa hình bằng hoặc lƣợn sóng, trong khi kiểu ƣu hợp Dầu trà beng-Thông ba
lá thƣờng chiếm lĩnh nơi dốc. Các nghiên cứu của Khermark (1972)[43],

Kostermann (1985)[44], Kutintata (1975), Perset Sornsathapornkul (2002) [48] về
cấu trúc rừng khộp cũng cho các kết quả tƣơng tự.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


16
1.3. Nghiên cứu trong nước
1.3.1. Các nghiên cứu về tái sinh và diễn thế rừng
Tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của HSTR, mà biểu hiện
là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ. Hiểu theo nghĩa hẹp, tái
sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Hay nói cách khác tái sinh rừng là quá trình sinh học quan trọng nhất trong đời sống
của rừng.
Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi có nghĩa là lợi dụng tái sinh tự nhiên kết
hợp với tác động hợp lý của con ngƣời tạo ra một thế hệ mới có thành phần loài cây
đáp ứng mục đích kinh doanh và phù hợp với điều kiện tự nhiên, tạo ra HSTR ổn
định bền vững.
Tái sinh rừng mƣa nhiệt đới có đặc điểm phân tán liên tục, ngoài ra còn có
tái sinh theo vệt. Rừng nhiệt đới Việt Nam thích hợp với cả hai kiểu tái sinh trên,
ngoài ra còn có hiện tƣợng nảy mầm đồng thời tạo ra một thế hệ rừng tiên phong
thuần loài, nhƣ rừng Sau Sau (Hữu Lũng - Lạng Sơn), rừng Bồ Đề (Phú Thọ)
Tái sinh tự nhiên là qúa trình chủ yếu để phục hồi rừng qua các pha diến thế.
Có hai phƣơng thức tái sinh tự nhiên:
1. Tái sinh liên lục dƣới tán kín rậm của những loài chịu bóng thƣờng thƣa
thớt và yếu ớt vì thiếu áng sáng nên chỉ có một số ít cây thoát khỏi giai đoạn nguy
hiểm, ức chế kéo dài để chờ cơ hội vƣơn lên tầng cao cho thích hợp với nhu cầu
sinh thái;
2. Tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống trong tán rừng do cây già đổ
rụi hay gió bão làm đổ gãy. Trên lỗ trống đó, trƣớc hết sẽ mọc lên các loài cây tiên

phong ƣa sáng, mọc nhanh. Dƣới tán của các cây tiên phong, các loài cây định vị
trong thành phần quần thụ cũ thƣờng đòi hỏi che bóng trong 1-2 năm đầu, sẽ mọc
sau và dần dần vƣơn lên thay thế những loài tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn.
Quá trình tái sinh và diễn thế của rừng tự nhiên là những vấn đề hết sức quan
trọng trong nghiên cứu sinh thái rừng nhiệt đới. Mỗi sự phá hoại rừng nguyên sinh
đều dẫn đến quá trình diễn thế theo xu hƣớng trở lại trạng thái ban đầu. Sự thay đổi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


17
nhƣ vậy thƣờng đƣợc gọi là quá trính diễn thế thứ sinh, đây là một quá trình hết sức
phức tạp vì các hình thức, mức độ và thời kỳ phá hoại quần thể thực vật cũng nhƣ
sự thoái hoá của đất rừng cũng hết sức phức tạp. Theo Thái Văn Trừng (1970) [34],
(1978) [33], (1986) [32] thì có thể phân ra hai loại trong quá trình diễn thế thứ sinh:
(i) Trên đất rừng nguyên trạng; (ii) Trên đất rừng thoái hoá.
Trên đất rừng nguyên trạng, nếu thảm thực vật chỉ bị phá hoại một lần thì các
kiểu thảm thực vật sẽ phục hồi gần giống nhƣ các quần thể nguyên hay thứ sinh tự
nhiên ở một số khu vực nhất định. Nếu bị tác động nhiều lần trong quá trình diễn
thế thứ sinh thì tuỳ loại hình quần thụ nhƣng thƣờng là không biến đổi mấy về hình
dạng, còn về cấu trúc sẽ đơn giản và thành phần cây tái sinh gồm chủ yếu là những
loài cây tiên phong tạm cƣ hay tiên phong định cƣ và có rất nhiều loài định vị nên
không thể đạt độ ƣu thế tƣơng đối của rừng nguyên sinh. Trên loại đất rừng thoái
hoá, môi trƣờng đã biến đổi, nhiều khi thảm thực vật rừng không phục hồi nguyên
trạng đƣợc nên sẽ phát sinh những kiểu thảm thực vật ở bậc thấp hơn kiểu khí hậu,
hay kiểu khí hậu thổ nhƣỡng. Đây là loại diễn thế đi xuống, muốn rừng trở lại
nguyên trạng thì phải chờ thời gian dài để cải thiện chất lƣợng về mặt thổ nhƣỡng.
Nghiên cứu tái sinh 9 loài cây gỗ có giá trị kinh tế (Táu mật, Dẻ, Re, Lim xanh, Cà
ổi, Sến, Xoay, Vàng tâm, Giổi) trên các trạng thái rừng khác nhau so với rừng giàu
chƣa bị tác động nhận thấy số lƣợng cây tái sinh giảm rõ rệt: ở rừng nguyên sinh,

tổng số cây tái sinh mục đích đạt 2594 cây/ha, trong khi đó rừng IIIA2 số lƣợng
giảm xuống còn 1481 cây/ha, ở rừng IIIA1 chỉ còn là 750 cây/ha; trong đó có một
số loài hầu nhƣ rất ít gặp nhƣ Lim xanh, Re, Vàng tâm, Xoay, Sến. Tỷ lệ % so với
tổng số các loài cây tái sinh cũng giảm rõ rệt. Tuy nhiên, rừng ở Kon Hà Nừng còn
có trữ lƣợng cao và khai thác chọn mới đƣợc diễn ra trong vòng 10 năm thì sự thay
đổi trong tái sinh chƣa xẩy ra mạnh.
Hoàng Văn Tuấn (2007) [30], khi nghiên cứu về đặc điểm tái sinh và động thái tái
sinh của HSTR lá rộng thường xanh vùng Tây bắc đã chỉ ra rằng: có một sự tích luỹ
số loài ở các lớp cây có kích thƣớc lớn hơn so với các lớp cây dƣới đó. Thực tế này
phản ánh kết quả của sự khác nhau về tốc độ sinh trƣởng của các loài cây tái sinh và

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


18
tuỳ vào kích thƣớc của lỗ trống đƣợc tạo ra trong tán rừng làm tiền đề cho quá trình
tái sinh. Trần Văn Con và cộng sự (2006) [7] đã chỉ ra rằng, động thái rừng có thể
đƣợc nghiên cứu bằng theo dõi các ô định vị qua nhiều năm. Kết quả phân tích tài
liệu thu thập đƣợc trong 3 năm từ các ô tiêu chuẩn định vị ở Kon Hà Nừng đã cho
thấy qui luật động thái của rừng. Biến động về số cây ở lớp cây tái sinh rất lớn, tỷ lệ
chết và tỷ lệ tái sinh vào cấp kính nhỏ nhất khá cao. Tỷ lệ chết cao nhất là ở lớp cây
tái sinh có D
1,3
từ 1 đến 10cm (64%) chứng tỏ có một sự cạnh tranh rất lớn trong lớp
cây tái sinh này. Trong thời gian quan sát 3 năm, số cây chết trong tầng cây cao là
25 cây (chiếm 6%), trong đó chết chủ yếu ở cấp kính từ 10 - 20cm. Số cây từ lớp
cây tái sinh chuyển lên tầng cây cao là 28 cây. Số cây trong tầng cây cao chuyển lên
các cỡ kính cao hơn là 56 cây.
1.3.2. Các nghiên cứu về tăng trƣởng rừng
Ở Việt Nam, nghiên cứu tăng trƣởng rừng mới đƣợc bắt đầu từ những năm

đầu thập niên 50 của thế kỷ trƣớc. Từ 1958-1960, các chuyên gia của Đức đã tiến
hành giải tích và nghiên cứu sinh trƣởng cho một số loài cây rừng tự nhiên phục vụ
công tác điều tra và phân loại rừng một số vùng trọng điểm: Thanh Hoá, Thái
Nguyên, Bắc Giang, Quảng Ninh. Từ 1960 – 1965, các chuyên gia Trung Quốc và
cán bộ điều tra rừng Việt Nam phối hợp nghiên cứu tăng trƣởng và sinh trƣởng trên
20 loài cây phổ biến ở vùng Sông Hiếu, Nghệ An bằng phƣơng pháp giải tích thân
cây tiêu chuẩn để phục vụ nhiệm vụ quy hoạch vùng trọng điểm phát triển Lâm
nghiệp của miền Bắc. Từ 1965 – 1975, vấn đề điều tra tăng trƣởng đƣợc quan tâm
nhằm phục vụ công tác quy hoạch rừng, luận chứng kinh tế kỹ thuật, phát triển
trồng rừng và đào tạo cán bộ kỹ thuật lâm nghiệp ở miền Bắc Việt Nam. Bộ môn
Điều tra tăng trƣởng đƣợc thành lập và bƣớc đầu hoạt động nghiên cứu phục vụ sản
xuất có hiệu quả (Viện ĐTQH rừng, Viện nghiên cứu lâm nghiệp, Trƣờng ĐHLN).
Đặc biệt phải kể đến công trình nghiên cứu tăng trƣởng khá toàn diện cho đối tƣợng
rừng Mỡ trồng và Bồ đề tái sinh sau nƣơng rẫy ở vùng trung tâm miền Bắc của Vũ
Đình Phƣơng, Viêm Ngọc Hùng (1980) [20]. Giai đoạn sau năm 1975 đã bắt đầu có
các nghiên cứu tăng trƣởng ở các loài cây trồng rừng nguyên liệu giấy, rừng gỗ trụ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


19
mỏ nhƣ Thông, Mỡ, Bồ đề, Bạch đàn, Keo và các loài cây rừng tự nhiên. Ngoài
tính toán tăng trƣởng cây cá lẻ và lâm phần thuần loài theo từng vùng sinh thái, một
số nghiên cứu đã cố gắng xác định tăng trƣởng lâm phần rừng tự nhiên hỗn giao
khác tuổi. Phƣơng pháp thu thập tài liệu vẫn áp dụng các phƣơng pháp truyền thống
nhƣ lập ô mẫu cố định để đo đếm định kỳ nhằm xác định tăng trƣởng lâm phần, giải
tích cây (cƣa thớt, khoan tăng trƣởng, đẽo vát ), xác định tuổi và tăng trƣởng cây
cá lẻ và tính toán tăng trƣởng cho toàn bộ lâm phần. Phƣơng pháp xử lý tính toán đã
tiến dần từ việc tính tăng trƣởng bình quân từ một số cây mẫu bằng phƣơng pháp
mô phỏng tăng trƣởng theo các hàm toán học. Phƣơng pháp này tránh đƣợc các sai

số do phân cấp thời gian, nắn tròn số lẻ, hoặc các sai số do sử dụng công thức gần
đúng. Hiện nay đã có biểu tăng trƣởng cho khoảng 100 loài cây trồng rừng phổ biến
và loài cây rừng tự nhiên. Có thể nêu một số công trình nghiên cứu tiêu biểu sau
(Dẫn theo Cẩm nang Lâm nghiệp, chƣơng Tăng trƣởng rừng - Cục Lâm nghiệp và
GTZ (2006) [3].
Giai đoạn 1981-1985: Trịnh Khắc Mƣời (1993) [17] đã nghiên cứu qui luật tăng
trƣởng làm cơ sở cho việc tỉa thƣa, nuôi dƣỡng rừng Thông nhựa vùng Thanh Nghệ
Tĩnh và vùng Đông Bắc trên cơ sở đo đếm 187 ô định vị và tạm thời, 481 cây giải
tích và khoan tăng trƣởng.
Năm 1985: Vũ Đình Phƣơng và cộng sự Viện Khoa học kỹ thuật Lâm nghiệp (nay
là Viện Nghiên cứu lâm nghiệp) đã nhiên cứu qui luật tăng trƣởng của lâm phần
thuần loài và hỗn loài năng suất cao để làm cơ sở đƣa ra các phƣơng pháp kinh
doanh rừng hợp lý (đề tài 04010102a - Chƣơng trình 04.01). Tài liệu nghiên cứu từ
50 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích từ 0,25-1ha ở các khu rừng giàu tại Kon Hà
Nừng và lƣu vực Sông Hiếu.
Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1990) [16] nghiên cứu tăng trƣởng và sản
lƣợng rừng trồng Thông ba lá dựa trên tài liệu thu thập từ 142 ô định vị và bán định
vị, 350 ô tiêu chuẩn tạm thời, 420 cây tiêu chuẩn theo cỡ kính, giải tích 242 cây
ngả, đo 548 bộ tán lá về diện tích và đƣờng kính hình chiếu tán, đo đếm sinh khối

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


20
thân, cành, lá, rễ của 60 cây, sử dụng tài liệu 572 ô tròn, chặt trắng 4 ô tiêu chuẩn
100 x100m.
Năm 1998: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên
cứu phân tích đánh giá tăng trƣởng rừng thƣờng xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc
Trung bộ dựa trên 587 cây giải tích của 27 loài ƣu thế (dẫn theo [3]).
Năm 2000: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên

cứu phân tích đánh giá tăng trƣởng rừng thƣờng xanh cây gỗ lá rộng vùng Bắc
Trung bộ dựa trên 1187 cây giải tích của 43 loài ƣu thế (dẫn theo [3]).
Cũng năm 2000, Vũ Tiến Hinh và cộng sự thuộc trƣờng Đại học Lâm nghiệp đã lập
biểu sinh trƣởng và sản lƣợng cho 3 loài cây: sa mộc, mỡ và thông đuôi ngựa ở các
tỉnh phía Bắc và Đông Bắc Việt Nam [11].
Năm 2001: Đào Công Khanh và cộng sự thông qua đề tài nghiên cứu cấp Bộ, đã lập
biểu quá trình sinh trƣởng và sản lƣợng cho rừng trồng các loài cây Bạch đàn
urophylla (Eucalyptus urophylla), Tếch (Techtona grangdis), Keo tai tƣợng (Acacia
mangium), Thông nhựa (Pinus merkusii), và kiểm tra biểu sản lƣợng các loài Đƣớc
(Rhyzophora apiculata) và Tràm (Melaleuca leucadendra).
Năm 2004: Trần Quốc Dũng và các cộng sự Viện Điều tra qui hoạch rừng đã nghiên
cứu xây dựng một số chỉ tiêu tăng trƣởng một số trạng thái rừng tự nhiên vùng
Đông Nam Bộ và Tây nguyên dựa trên 631 cây giải tích của 26 loài ƣu thế của vùng
Đông Nam Bộ và 587 cây giải tích của 27 loài ƣu thế của vùng Tây nguyên [3].
Giai đoạn 2001-2004: Đỗ xuân Lân (Viện Điều tra quy hoạch rừng) đã nghiên cứu
tăng trƣởng rừng tự nhiên lá rộng thƣờng xanh đã qua tác động. Đây là đề tài nghiên
cứu cấp Bộ.
Năm 2001-2005, nhóm đề tài do Đỗ Đình Sâm chủ trì đã xây đƣợc 1 số dạng
phƣơng trình tăng trƣởng đƣờng kính lâm phần ở các vùng sinh thái và tính đƣợc
tăng trƣởng rừng cho một số ô tiêu chuẩn trên các trạng thái rừng phổ biến hiện nay.
Trên cơ sở đó đã xác định đƣờng kính thành thục để có thể khai thác của các loài
cây gỗ kinh doanh tuỳ thuộc tốc độ sinh trƣởng và đặc tính sinh học của từng loài
trên các vùng sinh thái với hơn 60 loài ở Bắc Trung bộ, 22 loài ở Tây Nguyên và 18

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


21
loài ở Duyên Hải Nam trung bộ. Sắp xếp các loài cây theo tốc độ sinh trƣởng
(chậm, trung bình, nhanh ) và kết hợp theo nhóm gỗ (Đỗ Đình Sâm và cộng sự

.,2007)[27].
Năm 2004-2006, nhóm nghiên cứu do Trần Văn Con chủ trì đã nghiên cứu bổ sung
qui luật sinh trƣởng của chiều cao 20 loài cây thƣờng đƣợc khai thác ở Tây Nguyên
cho phép phân thành ba nhóm theo đặc điểm sinh trƣởng: (i): Các loài cây ƣa bóng
giai đoạn đầu, sinh trƣởng chiều cao trong 10 năm đầu rất chậm sau đó tăng dần lên
khi vƣợt lên đƣợc tầng cây cao để trở thành tầng trội. Đó là các loài: Xoay, Chò,
Cồng, Thạch đảm, Giẻ và Hoàng đàn. (ii) Các loài cây chịu bóng nhẹ (trung tính)
giai đoạn đầu, sinh trƣởng chiều cao ở 10 năm đầu trung bình và tăng lên ở giai
đoạn sau đạt tầng cây cao ở tuổi thành thục. Đó là các loài: Re, Vạng, Vàng tâm,
Trám, Sến, Gội, Giổi và Cóc đá. (iii) Các loài cây ƣa sáng, sinh trƣởng chiều cao
giai đoạn đầu rất nhanh sau đó chậm lại và dừng lại rồi dừng lại ở tầng giữa của
rừng ổn định. Đó là các loài: Bời lời, Chân chim, Bứa, Côm, Gáo, và Trâm. Nghiên
cứu qui luật sinh trƣởng đƣờng kính đã xác định đƣợc đƣờng kính tại đó tăng
trƣởng đạt tối đa để làm căn cứ khoa học cho việc xác định đƣờng kính khai thác tối
thiểu (Trần Văn Con và cộng sự., 2006) [7].
1.3.3. Các nghiên cứu về rừng Khộp
Ở Việt Nam, có các nghiên cứu của Schmid (1962) ở Buôn Ma Thuột, Rollet
(1952) ở Lang Hanh và của Nguyễn Tiến Hiệp (1960) ở Trảng Bom (dẫn theo Vũ
Biệt Linh và cộng sự., 1998) [14]. Nhìn chung các nghiên cứu này chủ yếu nặng về
phân loại rừng, mô tả thảm thực vật một cách định tính. Sau ngày miền Nam đƣợc
giải phóng (1975), do ý nghĩa quan trọng về kinh tế-xã hội và sinh thái, rừng Khộp
ở Tây Nguyên đã trở thành đối tƣợng của nhiều nhà nghiên cứu khoa học thuộc các
lĩnh vực khác nhau. Viện điều tra qui hoạch rừng (1983) đã công bố một loạt các kết
quả điều tra, nghiên cứu về tài nguyên rừng khộp ở Tây Nguyên. Về hệ thực vật
trong rừng khộp đã có các nghiên cứu của Phan Kế Lộc, Nguyễn Tiến Hiệp (1987)
[15], Nguyễn Bội Quỳnh, Trần Hợp, Đoàn Sỹ Hiên (1988) [23], Ngô Tiến Dũng
(2000) [9], 2004 [10]. Về đất, có các nghiên cứu của Tôn Thất Chiểu (1976),

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên

22
Nguyễn Văn Thái (1981, dẫn theo Vũ Biệt Linh và cộng sự., 1998) [14]), Viện qui
hoạch thiết kế bộ Nông nghiệp (1985 [18]) và đặc biệt là nghiên cứu của Nguyễn
Công Pho (1984) [19] về đất rừng khộp ở Easup. Về lập địa có các nghiên cứu của
Đỗ Đình Sâm (1986) [26], Hoàng Xuân Tý (1988) [35]. Về lâm học, có các nghiên
cứu của Nguyễn Hồng Quân, Trƣơng Hồ Tố, Hồ Viết Sắc (1981) [22], Hồ Viết Sắc
(1984) [24]… Tuy vậy, các nghiên cứu này vẫn còn rất tản mạn và chƣa đáp ứng
yêu cầu cung cấp đủ cơ sở khoa học vững chắc để đề ra các biện pháp kinh doanh
tổng hợp rừng Khộp. Vì vậy, trong chƣơng trình Tây Nguyên II, đã tiến hành một
đề tài “Nghiên cứu các cơ sở khoa học kỹ thuật để kinh doanh tổng hợp rừng khộp
Tây Nguyên” (Vũ Biệt Linh và cộng sự. 1988) [14]). Cùng với báo cáo khoa học
tổng kết của đề tài này còn có một số luận án nghiên cứu sinh về đối tƣợng rừng
Khộp đã đƣợc công bố (Trần Văn Con, 1991) [6], Đinh Quang Diệp (1990) [8]).
Nghiên cứu về cấu trúc
Trần Văn Con (1991) [6] nghiên cứu về cấu trúc tổ thành rừng Khộp ở Tây
Nguyên đã dùng phƣơng pháp mô phỏng cấu trúc tổ thành loài rừng khộp bằng
phƣơng trình entropie có dạng:
h = H’(1-exp(-ks))
của Stocker/Bergmann (1977) và đã phân biệt đƣợc 5 kiểu ƣu hợp chính dựa theo
các loài ƣu thế chính có tầm quan trọng nhất(>30%) và 16 kiểu ƣu hợp phụ dựa theo
các loài ƣu thế phụ (>10-30%).
- Cấu trúc N/D: So với các kiểu rừng khác nhƣ rừng lá kim và rừng thƣờng xanh,
các nghiên cứu về cấu trúc N/D của rừng Khộp chƣa có nhiều. Theo Hồ Viết Sắc
(1984) [24] thì phân bố số cây theo cấp kính của rừng Khộp tuân theo qui luật giảm,
đặc trƣng của rừng hỗn loài khác tuổi. Bằng số liệu của 40 ô tiêu chuẩn (mỗi ô 1 ha)
đại diện cho các vùng rừng Khộp đặc trƣng ở Tây Nguyên, Trần Văn Con (1991)
[6] chỉ ra rằng phân bố N/D của rừng khộp có thể mô phỏng tốt bằng hàm Weibull
với hai tham số  và . Mỗi một cặp ( , ) đặc trƣng cho một dạng phân bố N/D.
Tham số  biểu thị mức tập trung hay phân tán của phân bố nếu  nhỏ thì phân bố

bẹt và phân tán, nếu  lớn thì phân bố nhọn và tập trung. Tham số  biểu thị dạng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


23
của phân bố: nếu  = 1 thì phân bố có dạng phân bố mũ (phân bố giảm, nếu  < 3,6
phân bố có dạng một đỉnh lệch trái, nếu  > 3,6 phân bố có dạng một đỉnh lệch
phải, trong trƣờng hợp  = 3,6 thì phân bố có dạng chuẩn. Nhƣ vậy, cặp tham số (
, ) cấu trúc nội tại của lâm phần. Qua số liệu thực nghiệm, dựa vào giá trị của tham
số , cho thấy trong rừng khộp có thể tồn tại 3 dạng cấu trúc N/D:
(I) Phân bố giảm (giá trị 0,75 <  < 1,25) qui về =1, đặc trƣng cho rừng khác
tuổi có lớp tái sinh liên tục và đủ lớn. Loại rừng này có thể kinh doanh bằng
phƣơng thức chặt chọn theo cấp kính.
(II) Phân bố một đỉnh lệch trái (giá trị 1,25 <  < 1,75) qui về =1,5, đặc trƣng
cho rừng khác tuổi có lớp cây tái sinh liên tục nhƣng không đủ số lƣợng. Số
cây có cấp kính từ 15-19 cm chiếm đa số.
(III) Phân bố Rayleich, một đỉnh lệch trái ít hơn, đặc trƣng cho rừng gần nhƣ
đồng tuổi (có thể coi là gần chuẩn, giá trị 1,25 <  < 2,5 qui về =2). Quá
trình tái sinh trong dạng cấu trúc này bị gián đoạn nhiều kỳ, số lƣợng tái sinh
ít, rừng có thể kinh doanh theo phƣơng thức chặt trắng theo đám nhỏ.
Dựa vào tham số  có thể chia rừng thành 3 cấp:
(1) Giá trị  nằm từ 1-2,5, nghĩa là đƣờng kính bình quân của lâm phần >20cm, đặc
trƣng cho loại rừng non hoặc rừng gỗ nhỏ.
(2) Giá trị  nằm từ 2,5-4, nghĩa là đƣờng kính bình quân của lâm phần nằm trong
khoảng 20-30cm, đặc trƣng cho rừng trung niên hoặc gổ nhỡ.
(3) Giá trị  lớn hơn 4, nghĩa là đƣờng kính bình quân lâm phần lớn hơn 30 cm, đặc
trƣng cho rừng thành thục và gỗ lớn.
Đại đa số các ô quan sát có cấu trúc N/D theo dạng II, nghĩa là phân bố một đỉnh
lệch trái. Do giữa  và  có tƣơng quan tỷ lệ thuận, nên hầu hết các ô có dạng phân

bố I đều nằm ở cấp 1, các ô có dạng phân bố II nằm ở cấp 2 và các ô có dạng phân
bố III nằm ở cấp 2 hoặc cấp 3.



Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


24
Nghiên cứu về động thái:
Động thái sinh trƣởng của rừng Khộp đã đƣợc Trần Văn Con (1991) [6],
Nguyễn Thanh Tân (1997) [28] nghiên cứu. Trần Văn Con [6] đã sử dụng phƣơng
pháp mô phỏng riêng cho từng nhân tố H, D, V và G và phân thành 4 cấp năng suất
dựa vào tƣơng quan H/A. Nếu chúng ta so sánh chiều cao đạt đƣợc ở tuổi 50 và tuổi
100 (H50/H100) ở các cấp năng suất S18, S14, S12 và S9 thì ta có các tỷ số tƣơng
đƣơng là: 0,82; 0,78; 0,74 và 0,69. Điều này có nghĩa là: ở cấp năng suất cao (S18)
tại tuổi 50 chiều cao đã đạt đƣợc 82% chiều cao mà cây sẽ đạt đƣợc ở tuổi 100,
trong khi đó ở cấp năng suất thấp (S9) thì chỉ đạt 69%. Vậy, cấp năng suất càng cao
thì ở giai đoạn non chiều cao phát triển càng nhanh và do đó Zh đạt cực đại sớm
hơn so với cấp năng suất thấp. Nghiên cứu tƣơng quan H/D cũng đƣa đến nhận xét
nhƣ vậy. Động thái sinh trƣởng chiều cao phản ánh một tập tính của cây rừng Khộp
đã đƣợc hình thành nhằm thích ứng với điều kiện lửa rừng xẩy ra thƣờng xuyên. Đó
là sự phát triển rất nhanh về chiều cao trong giai đoạn đầu (để vƣợt tầm nguy hiểm
của lửa) sau đó giảm dần, trong khi sinh trƣởng của đƣờng kính tăng lên ở giai đoạn
sau. Zd đạt cực đại ở cấp kính nào là phụ thuộc vào cấp năng suất, cụ thể ở cấp
năng suất S18, Zd cực đại tại D=43 cm, S14 tại D=38,7, S12 tại D=30,6 và S9 tại
D=25,1 cm. Đây là cơ sở để qui định đƣờng kính khai thác hợp lý cho từng cấp
năng suất. Biểu đồ mô phỏng động thái tăng trƣởng của thể tích theo tuổi và theo
đƣờng kính trên cùng một trục tọa độ có thể dùng để ƣớc lƣợng tuổi cây khi khi biết
đƣờng kính và cấp năng suất.

Biểu đồ mô phỏng tƣơng quan tổng tiết diện ngang G với số cây N/ha và cấp
kính Dg của rừng có thể dùng để xác định mật độ tối ƣu và tối đa của rừng khộp.
Phân tích biểu đồ này Trần Văn Con (1991) [6] nhận xét rằng, hiện trạng mật độ
rừng Khộp đã nghiên cứu ở Tây Nguyên thƣa hơn nhiều so với mật độ tối ƣu, độ
đầy của rừng hiện tại chỉ đạt khoảng 0,3- 0,7 so với rừng chuẩn.
1.4. Thảo luận và xác định vấn đề nghiên cứu
Nghiên cứu về quá trình động thái của rừng tự nhiên là hết sức phức tạp nhƣng lại
có vai trò vô cùng quan trọng trong việc xác định các phƣơng pháp hiệu quả để dự

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên


25
báo tà nguyên rừng. Các phƣơng pháp mô hình hoá các quá trình động còn có khả
năng thăm dò các lựa chọn về quản lý và phƣơng án kỹ thuật lâm sinh. Chẵng hạn,
các nhà lâm học muốn biết hiệu quả lâu dài của một biện pháp kỹ thuật lâm sinh cụ
thể nhƣ việc thay đổi cƣờng độ khai thác rừng và khả năng khai thác trong tƣơng
lai. Với một mô hình sinh trƣởng, nhà nghiên cứu có thể kiểm tra đầu ra của các
phƣơng án (kịch bản) khai thác khác nhau để lựa chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu nhất.
Quá trình xây dựng một mô hình sinh trƣởng còn khó khả năng tìm hiểu sâu hơn về
các kiến thức động thái của lâm phần rừng. Đã có quá nhiều các công trình nghiên
cứu mô hình hoá sinh trƣởng của rừng thuần loài đều tuổi, đặc biệt là cho rừng
trồng. Tuy nhiên, các HSTR trồng thƣờng rất đơn giản và phƣơng pháp tiếp cận để
xây dựng mô hình cho chúng không thể áp dụng đƣợc đối với rừng hỗn loài, khác
tuổi. Rừng hỗn loài nhiệt đới ẩm với sự tồn tại hàng trăm loài cây khác nhau ở các
cấp tuổi (cấp kích thƣớc) và kiểu sinh trƣởng rất đa dạng là một thách thức lớn đối
với việc xây dựng các quá trình động thái.
Các nhà quản lý lâm nghiệp cần các thông tin về hiện trạng tài nguyên rừng ( ví dụ
số cây theo loài, theo cỡ kính, …) các dự báo về xu thế phát triển của rừng, lƣợng
khai thác và thời gian có thể khai thác trong tƣơng lai… Các thông tin này có thể

đƣợc sƣu tập từ ba nguồn sau đây: (i) xác định diện tích rừng hiện có; (ii) số liệu
kiểm kê cấp lâm phần rừng hiện tại; và (iii) các mô hình sinh trƣởng và khai thác
dựa trên dữ liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng. Vai trò và mối quan hệ tƣơng
tác giữa 3 nguồn số liệu này đƣợc thể hiện ở hình 1.1. Kiểm kê tỉnh (static
inventory) là việc kiểm kê trạng thái rừng ở một thời điểm nhất định và thƣờng sử
dụng hệ thống ô tiêu chuẩn tạm thời. Kiểm kê động (dynamic inventory) là việc
kiểm kê định kỳ bằng hệ thống ô tiêu chuẩn định vị để theo dõi diễn biến động thái
rừng. Một mô hình sinh trƣởng là sự tổng hợp dữ liệu của kiểm kê động để biểu thị
sinh trƣởng và diễn biến của rừng. Các mô hình sinh trƣởng có thể có vai trò rất lớn
trong quản lý rừng và thể hiện các chính sách lâm nghiệp. Tận dụng đƣợc các ƣu
thế của mô hình sinh trƣởng và kết hợp với các nguồn dữ liệu khác về tài nguyên và