S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐINH THỊ HỒNG MƠ
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP XÚC TIẾN TÁI
SINH CÁC TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN
TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ - THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2013
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐINH THỊ HỒNG MƠ
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIẢI PHÁP XÚC TIẾN TÁI
SINH CÁC TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN
TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ - THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Lâm học
M· sè: 60.62.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: 1.PGS.TS. Đặng Kim
Vui
2.TS. Đặng Kim Tuyến
CHỮ KÝ PHÒNG QLĐTSĐH
CHỮ KÝ KHOA CHUYÊN MÔN
CHỮ KÝ GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
THÁI NGUYÊN - 2013
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng có ai công bố
trong một số công trình nào khác.
Tác giả
Đinh Thị Hồng Mơ
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
ii
LỜI CẢM ƠN!
Đào tạo nâng cao trình độ học vấn là cần thiết với mỗi con người nói
chung và đào tạo trình độ thạc sỹ lâm nghiệp của trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên nói riêng. Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại Phòng
Sau Đại học - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên đến nay tôi đã hoàn thành
luận văn tốt nghiệp .
Để hoàn thành luận văn thạc sỹ khoa học Lâm Nghiệp, tôi xin chân thành
cảm ơn Ban giám đốc Đại học Thái Nguyên; Ban giám hiệu nhà trường,
Phòng sau Đại học cùng toàn thể các thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho tôi
trong suốt thời gian theo học ở trường. Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn
PGS.TS Đặng Kim Vui - Đại học Thái Nguyên; TS. Đặng Kim Tuyến - Khoa
Lâm Nghiệp - Trường ĐH Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tình hướng dẫn tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôn xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ vô cùng quý báu của Đảng ủy,
HĐND - UBND cùng các ban, ngành đoàn thể của xã Quân Chu; xã Phú Xuyên
- huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên đã giúp đỡ, cung cấp thông tin trong suốt
thời gian tôi nghiên cứu đề tài.
Một lần nữa tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới những
sự giúp đỡ quý báu đó.
Tác giả
Đinh Thị Hồng Mơ
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
iii
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
2.1. Về lý luận: 3
2.2. Về thực tiễn: 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4
4. Ý nghĩa của đề tài 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5
1.1. Trên thế giới 5
1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng 5
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng 8
1.1.3. Nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới 11
1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 12
1.2.1 . Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 12
1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng 14
1.2.3. Phục hồi rừng ở trong nước 21
1.2.3.1. Quan điểm về phục hồi rừng ở Việt Nam 21
1.2.3.2. Hiện trạng suy thoái tài nguyên rừng ở Việt Nam 22
1.3.3.3. Lịch sử hình thành và phát triển của các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng 25
1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu 35
1.3.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 35
1.3.1.1. Điều kiện tự nhiên 35
1.3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 37
1.3.1.2.1.Về kinh tế 37
1.3.1.2.2. Về văn hóa - xã hội 38
1.3.2. Một số đặc điểm cơ bản xã Quân Chu - huyện Đại Từ 39
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
iv
1.3.2.1. Điều kiện tự nhiên 39
1.3.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 40
1.3.2.3. Công tác Văn hóa xã hội – Giáo dục – Y tế 41
1.3.3. Một số đặc điểm cơ bản xã Phú Xuyên - huyện Đại Từ 43
1.3.3.1. Điều kiện tự nhiên 43
1.3.3.2. Tình hình kinh tế - xã hội 43
2.3.3. Hiện trạng sản xuất nông, lâm nghiệp thủy sản 44
Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 47
2.1. Nội dung nghiên cứu 47
2.1.1. Nghiên cứu hiện trạng quản lý sử dụng tài nguyên rừng trên địa bàn: 47
2.1.2. Nghiên cứu một số chính sách ảnh hưởng đến quản lý phát triển rừng. 47
2.1.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của từng trạng thái rừng về: . 47
2.1.4. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh của từng trạng thái rừng 47
2.1.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ và khả năng sinh trưởng
của cây tái sinh tự nhiên 48
2.1.6. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh 48
2.2. Phương pháp nghiên cứu 48
2.2.1. Ngoại nghiệp 48
2.2.2. Nội nghiệp 53
2.2.2.1. Nghiên cứu cây tầng gỗ 53
2.2.2.2. Nghiên cứu đặ i sinh 55
Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨ ẢO LUẬN 56
3.1. Kết quả nghiên cứu về hiện trạng quản lý, sử dụng tài nguyên rừng tại
khu vực nghiên cứu 56
3.1.1. Thực trạng quy hoạch sử dụng rừng 56
3.1.2. Các hình thức quản lý rừng 57
3.1.3. Các biện pháp kỹ thuật lâm sinh đã và đang áp dụng cho các loại rừng 58
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
v
3.1.4. Những thuận lợi, khó khăn trong quản lý và phát triển rừng 59
3.2. Nghiên cứu một số chính sách ảnh hưởng đến quản lý, phát triển rừng 63
3.2.1. Chính sách về đất đai 67
3.2.2. Chính sách về hỗ trợ tài chính phát triển lâm nghiệp 69
3.2.3. Chính sách về quyền và trách nhiệm của chủ rừng tham gia quản lý
phát triển rừng 71
3.3. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao của các trạng thái rừng 72
3.3.1. Tính đa dạng của tầng cây cao 73
3.3.2. Cấu trúc về tổ thành 74
3.3.2. Độ tàn che 81
3.3.3. Chiều cao bình quân của cây rừng 82
3.3.4. Trữ lượng 82
3.4. Nghiên cứu đặc điểm lớp cây tái sinh của các trạng thái rừng 83
3.4.1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây tái sinh 83
3.4.1.1. Cấu trúc tổ thành trạng thái IIa 83
3.4.1.2. Cấu trúc tổ thành trạng thái IIb 86
3.4.2. Mật độ và chấ ạng thái rừng 92
3.4.2.1. Nguồn gốc cây tái sinh 92
3.4.2.3. Chất lượng cây tái sinh 94
3.4.3. Điều kiện đất đai tại khu vực nghiên cứu 95
3.5. Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến mật độ và khả năng sinh trưởng
của cây tái sinh tự nhiên 96
3.5.1. Nguồn cây mẹ gieo giống 96
3.5.2. Ảnh hưởng của tầng cây bụi, thảm tươi tới tái sinh tự nhiên 97
3.6. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh 101
3.6.1. Giải pháp về khoanh nuôi phục hồi tự nhiên 101
3.6.2. Giải pháp về khoanh nuôi xúc tiến tái sinh tự nhiên kết hợp trồng bổ sung 102
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
vi
3.6.3. Lựa chọn các loài cây mục đích 103
3.6.4. Giải pháp về kỹ thuật 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 109
1. Kết luận 109
2. Tồn tại 113
3. Kiến nghị 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Biến động diện tích rừng qua các thời kì 23
Bảng 1.2. Nguyên nhân mất rừng theo các vùng sinh thái 24
Bảng 2.2: Tăng trưởng kinh tế và giá trị sản xuất huyện Đại Từ 37
Mẫu bảng: Thống kê tầng cây gỗ cho trạng thái rừng 49
Mẫu bảng: Thống kê cây tái sinh trạng thái rừng 50
Bảng ký hiệu độ nhiều (độ dầy rậm) thảm tươi 51
Mẫu biểu điều tra tầng cây bụi, thảm tươi trên ô dạng bản 5x5m 51
Bảng 3.1: Quy hoạch sử dụng rừng tại khu vực nghiên cứu 56
Bảng 3.2: Các hình thức quản lý rừng tại khu vực nghiên cứu 57
Bảng 3.3. Các biện pháp lâm sinh đã và đang áp dụng 58
Bảng 3.4. Kết quả điều tra về thuận lợi, khó khăn 60
Bảng 3.5: Các văn bản Luật và dưới Luật của Việt Nam về quản lý bảo vệ
rừng và phát triển rừng 66
Bảng 3.6: Thống kê thành phần loài tại các trạng thái rừng 73
Bảng 3.7: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIa khu vực xã Quân Chu 75
Bảng 3.8: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIa khu vực xã Phú Xuyên 77
Bảng 3.9: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIb khu vực xã Quân Chu 78
Bảng 3.10: Tổ thành tầng cây gỗ trạng thái IIb khu vực xã Phú Xuyên 80
Bảng 3.11: Độ tàn che các trạng thái rừng khu vực nghiên cứu 81
Bảng 3.12: Chiều cao bình quân cây rừng của trạng thái IIa và IIb tại khu vực
nghiên cứu 82
Bảng 3.13: Thống kê trữ lượng của trạng thái IIb rừng nghèo của khu vực
nghiên cứu 82
Bảng 3.14:Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIa khu vực xã Quân Chu 84
Bảng 3.15: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIa khu vực xã Phú Xuyên 85
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
viii
Bảng 3.16: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIb khu vực Quân Chu 87
Bảng 3.17: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIb khu vực xã Phú Xuyên 88
Bảng 3.18: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái Ic khu vực Xã Quân Chu 90
Bảng 3.19: Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái Ic khu vực xã Phú Xuyên 91
Bảng 3.20: Nguồn gốc cây tái sinh 92
Bảng 3.22: Thống kê chất lượng cây tái sinh các trạng thái 94
Bảng 3.23: Một số đặc điểm cơ bản phẫu diện đất tại 3 trạng thái 95
Bảng 3.24: Đặc điểm tầng cây bụi, thảm tươi, dây leo 98
Bảng 3.25: Những tác động chủ yếu của con người vào tái sinh và rừng tại
khu vực nghiên cứu 99
Bảng 3.26: Thống kê loài cây mục đích được lựa chọn cho các trạng thái 104
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
ix
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
H
vn
Chiều cao vút ngọn
D
1.3
Đường kính thân cây tại chiều cao 1,3m
OTC
Ô tiêu chuẩn
ODB
Ô dạng bản
N/ha
Mật độ cây/ha
N%
Tỉ lệ mật độ
UBND
Uỷ ban nhân dân
BHYT
Bảo hiểm Y tế
HĐND
Hội đồng nhân dân
LSNG
Lâm sản ngoài gỗ
[ ]
Trích dẫn tài liệu
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Rừng là tài nguyên quí giá của quốc gia, là lá phổi xanh của nhân loại.
Rừng không những là tài nguyên có khả năng tự tái tạo và phục hồi mà rừng
còn có chức năng sinh thái vô cùng quan trọng. Rừng là thành phần quan
trọng nhất của sinh quyển, là nguồn vật chất và tinh thần cơ bản thỏa mãn nhu
cầu của con người. Rừng và đời sống xã hội là hai mặt của một vấn đề, nó có
mối quan hệ với nhau rất chặt chẽ nếu so sánh với những cái chung thì có
những đặc điểm riêng của nó. Tất cả mọi đời sống xã hội, các quá trình hoạt
động sản xuất kinh doanh của con người đều liên quan đến rừng. Nếu không
có rừng thì xã hội loài người sẽ không thể tồn tại được [17]. Song để tách rời
giữa rừng và đời sống xã hội không đơn giản bởi thực tế cho thấy rừng là một
hệ sinh thái vô cùng phong phú và phức tạp bao gồm nhiều thành phần, các
qui luật sắp xếp khác nhau theo không gian, thời gian. Để duy trì ổn định
được hệ sinh thái này đòi hỏi con người cần nghiên cứu, tìm hiểu rất sâu về hệ
sinh thái rừng từ đó có những biện pháp tác động hợp lí. Tuy nhiên những
kho tàng quí báu của hệ sinh thái cũng là một bí ẩn, nhiều điều lý thú mà sự
hiểu biết của chúng ta cũng hạn chế.
Ở nước ta, rừng và đất rừng chiếm ¾ tổng diện tích lãnh thổ, song thực
tế rừng tự nhiên cũng rất ít, chủ yếu là rừng thứ sinh ở mức độ thoái hóa khác
nhau. Nguyên nhân chủ yếu là do ý thức tác động bất hợp lý của con người
như đốt nương làm rẫy, khai thác lạm dụng quá mức cho phép. Theo số liệu
thống kê thì độ che phủ rừng năm 1943 là 43%, do bị tàn phá nặng nề vào
những năm 1980 đến năm 1990 độ che phủ giảm xuống chỉ còn 28,4% và
đang có xu hướng tăng vào những năm gần đây.
Ngày nay chỉ còn khoảng hơn 9 triệu ha rừng tự nhiên trong đó rừng
giàu chiếm khoảng 30%, rừng trung bình khoảng 35%, còn lại là rừng phục
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
2
hồi. Rừng giàu còn lại chủ yếu ở vùng sâu vùng xa, núi cao có độ dốc lớn nên
khả năng khai thác cung cấp các sản phẩm cho xã hội bị hạn chế [17]. Điều
đáng nói là độ che phủ tăng lên nhờ vào khả năng tái tạo của rừng tự nhiên,
vấn đề tái sinh phục hồi ở nước ta đã đặt ra từ rất sớm từ đầu những năm 50
đến 60 của thế kỷ 20 và được sử dụng với cụm từ "Khoanh núi nuôi rừng".
Tuy nhiên trong một thời gian dài, ngành nông nghiệp phải tập trung khai thác
rừng tự nhiên để phục vụ cho công cuộc khôi phục và phát triển miền Bắc,
đồng thời chi viện cho sự nghiệp đấu tranh giải phóng miền Nam.
Đầu năm 1980 "Khoanh núi nuôi rừng" mới được định hình và chuyển
hướng thành thuật ngữ mới là: Phục hồi rừng bằng "Khoanh nuôi xúc tiến tái
sinh". Với đòi hỏi ngày càng bức bách của thực tiễn sản xuất, các kết quả
nghiên cứu khoa học không chỉ là tiền đề cho các hoạt động khoanh nuôi
phục hồi rừng mà còn đặt nền móng cho sự đổi mới trong nhận thức về vấn đề
tái sinh phục hồi rừng.
Sự chuyển hướng và đổi mới trong lĩnh vực phục hồi rừng đã được
pháp lý hóa thông qua 3 tiêu chuẩn ngành được ban hành trong những năm
1990, bao gồm " Quy phạm các giải pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng cho rừng
sản xuất gỗ và tre, nứa (QPN 14 - 92) Ban hành theo quyết định số 200/QĐ –
KT ngày 31/03/1993 của Bộ lâm nghiệp”.
Quy phạm phục hồi rừng bằng khoanh nuôi xúc tiến tái sinh kết hợp
trồng bổ sung. Theo quá trình diễn thế, sau khi phải chịu những tác động phi
tự nhiên phá vỡ bằng sinh thái, với khả năng tự điều chỉnh tự nhiên và cơ chế
nội cân bằng sinh thái thì nó có xu hướng vận động thiết lập một trạng thái
cân bằng mới (gần giống trạng thái ban đầu) quá trình được gọi là diễn thế
phục hồi. Nhưng với tác động quá mạnh vượt ra ngoài ngưỡng tự điều chỉnh
của hệ sinh thái rừng thì quá trình phục hồi lại sẽ rất chậm hoặc thậm chí nó
không xảy ra.
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
3
Trong bối cảnh đó, các vấn đề nghiên cứu được đặt ra như sau:
- Hoạt động phục hồi rừng là các hoạt động có ý thức của con người
nhằm phục hồi lại các hệ sinh thái rừng đã bị con người tác động và khai hóa.
- Hiệu quả kinh tế của việc quản lý bảo vệ phục hồi rừng.
Những vấn đề nêu trên cho thấy, cần có giải pháp tổng thể tác động hợp lí
cho từng đối tượng mới có hi vọng phục hồi và phát triển bền vững rừng tự nhiên.
Vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo có diện tích 15.515 ha nằm trên
địa bàn của 27 xã và thị trấn thuộc 3 tỉnh (Vĩnh Phúc, Thái Nguyên, Tuyên
Quang). Tại tỉnh Thái Nguyên, vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo thuộc địa
bàn 10 xã và 01 thị trấn của huyện Đại Từ. Tổng diện tích đất lâm nghiệp của
huyện Đại Từ là 27.269,72 ha, trong đó diện tích rừng tự nhiên thuộc vùng
đệm của VQG Tam Đảo chủ yếu là rừng phục hồi và rừng nghèo do tác động
của con người thông qua việc khai thác quá mức, phát nương làm rẫy Chính
vì vậy, việc phục hồi và phát triển bền vững rừng tự nhiên khu vực này là rất
cần thiết.
Để giải quyết các vấn đề nêu trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
"Nghiên cứu một số giải pháp xúc tiến tái sinh các trạng thái rừng phục
hồi tự nhiên tại huyện Đại Từ - Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Về lý luận:
- Xác định một số giải pháp xúc tiến tái sinh phục hồi rừng tự nhiên nhằm
phát triển hệ sinh thái rừng tự nhiên vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo tại huyện
Đại Từ - Thái Nguyên một cách bền vững.
2.2. Về thực tiễn:
- Đề xuất được các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cụ thể cho từng trạng thái
rừng nghèo tại khu vực nghiên cứu.
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
4
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu là rừng phục hồi tự nhiên trạng thái rừng Ic, IIa, IIb
thuộc vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo tại huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên,
tập trung nghiên cứu tại 02 địa điểm: xã Phú Xuyên và xã Quân Chu.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 1 năm 2013 đến tháng 7 năm 2013.
4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp kĩ thuật lâm
sinh cụ thể cho từng trạng thái rừng nhằm phát triển hệ sinh thái rừng tự nhiên
vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo tại huyện Đại Từ - Thái Nguyên một cách
bền vững.
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
5
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vật
trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau có
thể chung sống hài hoà đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạn phát
triển nhất định của tự nhiên.
Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thể hiện quan hệ đấu tranh, thích
ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môi trường sinh thái và giữa các sinh
vật rừng với nhau.
- Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng:
Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái
học, hệ sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho
hiệu quả sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba
dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian, cấu trúc thời gian.
Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là
sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa
thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính
là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng.
Thực tế cấu trúc rừng nó có tính trật tự và theo quy luật của quần xã. Các
nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards
P.W (1933 - 1934), Baur. G.N. (1962), ODum (1971) tiến hành. Các nghiên
cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành,
dạng sống, tầng phiến của rừng.
Theo tác giả Baur G.N. (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở
sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
6
nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu
xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả này đã
đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm
sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các
phương thức xử lý cải thiện rừng mưa.
Tác giả Odum E.P (1971) [11] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái
trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935.
Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố
cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.
- Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:
Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành
phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều đứng. Phương pháp vẽ biểu
đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W. Richards (1933 - 1934) đề xướng
và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để
nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng. Tuy nhiên phương pháp này có nhược
điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài
cây gỗ trong một diện tích có hạn.
Phương pháp biểu đồ trắc diện do David và Richards (1933 - 1934) đề
xuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài,
cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng.
Richards P.W (1952) [24] đã phân biệt tổ thành thực vật của rừng mưa
thành hai loại rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp và rừng mưa
đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc biệt thì rừng
mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây. Cũng theo tác giả này thì rừng mưa
thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ).
Trong rừng mưa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn
có nhiều loài cây leo đủ hình dáng, kích thước cùng nhiều thực vật phụ sinh
trên thân hoặc cành cây.
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
7
Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các
đặc trưng như cấu trúc và dạng sống, độ ưu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc năng
xuất thảm thực vật.
Việc phân cấp cây rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn
đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân
cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà được chấp nhận rộng rãi.
Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiên Ấn Độ và rừng ẩm
nhiệt đới Tây Phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào
kích thước và chất lượng cây rừng. Richards (1952) [24] phân rừng ở Nigeria
thành 6 tầng dựa vào chiều cao cây rừng.
Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra
những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao
mang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự
nhiên nhiệt đới.
- Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng:
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô
tả định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học, tin học;
trong đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân
tố cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu
trúc không gian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu
nhiều nhất. Có thể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung
(1970), Loeth et al (1967) rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc
không gian và thời gian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình
toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (Trần Văn Con, 2001) [3].
Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc
phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái A.
Bratawinata (1994) [21]. Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
8
phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác
của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng
này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO
(1973) Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên
cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó
và do vậy hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái. Khác với
xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô tả rừng ở
trạng thái tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động Melekhov đã
nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ
thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát
sinh và phát triển của rừng.
Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc
rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều
công trình nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng.
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Như chúng ta đã biết tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính
đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ
cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán
rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy.
Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái
sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của
rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được
xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc
điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và
tầng cây gỗ lớn đã được 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). Do tính
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
9
chất phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên
trong thực tiễn, người 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
được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng
mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện
rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van steenis (1956) [25] đã nghiên cứu hai đặc
điểm tái sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của
các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng.
Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được 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
phương thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith
(1961, 1963) với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở
Bắc Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá
tầng trên ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái
sinh dưới tán ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần
nâng cao vòm lá ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của
từng phương thức đối với tái sinh đã được Baur (1976) [1] tổng kết trong tác
phẩm: Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa.
Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng
cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927) [23], với diện
tích ô đo đếm thông thường từ 1 đến 4 m
2
. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận
lợi trong điều tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình
hình tái sinh rừng.
H. Lamprecht (1989) [22] 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 ưa
sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
10
lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D. Yurkevich (1960) đã chứng
minh độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loai cây gỗ
là 0,6 - 0,7.
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 thước nhỏ (1x1m, 1x1.5m) 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 lượng cây tái
sinh trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng
nhân tạo. Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới
Châu Á như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới
tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng 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 dưới tán rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [4].
Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái như nhân tố ánh sáng
(thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi,
thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng 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. (1976) [1] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát triển của
cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng này
thường không rõ rừng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng của
cây tái sinh. Ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển
nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới,
tổ thành và mật độ cây tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có
giá trị kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá
trị kinh tế thấp thường ít được nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các
trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy.
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
11
Như vậy, các công trình nghiên cứu được 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 phương thức lâm sinh hợp lý.
Tóm lại, qua những kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực
vật rừng trên thế giới chỉ ra cho chúng ta thấy được các phương pháp nghiên
cứu của một số tác giả cũng như những quy luật tái sinh ở một số nơi. Đồng
thời các tác giả đã chỉ ra được một số biện pháp lâm sinh phù hợp tác động
vào đó nhằm thúc đẩy quá trình tái sinh theo chiều hướng có lợi.
1.1.3. Nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới
Theo thống kê FAO năm 2000 đất sản xuất bị mất đi 20% do sự can
thiệp của con người trên 50 x 10
8
ha đất có thực bị thoái hóa, làm cho chức
năng phục vụ hệ sinh thái rừng trên lục địa bị ảnh hưởng tới 43% trong đất có
độ che phủ thực bì có 20 x 10
8
ha bị thoái hóa (chiếm 17% diện tích có thực
bì trên địa cầu kể cả thực bì nhân tạo)…đất hoang mạc hóa toàn cầu là 30 x
10
8
ha. Diện tích mưa rừng nhiệt đới bị thoái hóa là 4,27 x 10
8
ha. Hàng năm
chi phí đầu tư cho phục hồi tái sinh rừng là 10 - 20 tỷ USD, hàng năm tốc độ
sa mạc hóa đạt đến một con số kinh khủng 5 x 10
4
- 7 x 10
4
km
2
. Do sự can
thiệp quá mức của con người, đất có rừng che phủ đang bị suy thoái trên diện
tích lớn.
Phục hồi rừng đã trở thành vấn đề nóng bỏng từ thập kỷ 80 của TK20
năm 1985 thành lập một Hiệp hội khoa học phục hồi hệ sinh thái quốc tế.
Lĩnh vực khoa học này đã được bắt đầu từ đó. Từ năm 1990 những tác phẩm
về phục hồi sinh thái của PengWeilin đã được xuất bản. Do sự suy thoái rừng
có rất nhiều mức độ nên các hoạt động phục hồi cũng rất đa dạng, điều này
phụ thuộc vào hiện trạng của rừng khi tiến hành phục hồi. Trong lâm sinh
nhiệt đới các biện pháp kỹ thuật phục hồi rất đa dạng nhưng cơ sở xuyên suốt
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
12
của các biện pháp đó là việc vận dụng tái sinh tự nhiên hay nhân tạo hay sự
vận dụng cả hai hình thức tái sinh này phụ thuộc vào từng quốc gia, từng lập
địa cụ thể.
Một số hệ thống biện pháp nữa sử dụng phương pháp lâm sinh để xúc
tiến tái sinh phục hồi lại rừng mà đã được Baur G.N. [1] tổng kết khá đầy đủ
trong tác phẩm “Cơ sở sinh thái kinh doanh rừng mưa”. Tuy nhiên, các
phương pháp này được xây dựng là do sự nhiệt tình và kinh nghiệm của các
nhà lâm sinh nhiệt đới, chứ không phải được xây dựng trên cơ sở các thí
nghiệm có đối chiếu so sánh, cho nên đã có những bài học thất bại ở một số
nước. Do vậy, khi áp dụng những kỹ thuật này cho một vùng nào đó cần có
những thăm dò, thử nghiệm và những điều chỉnh trước khi đưa vào áp dụng
một cách rộng rãi.
1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam
Những năm gần đây việc đi vào nghiên cứu rừng tự nhiên ở Việt Nam
ngày một nhiều, bởi đằng sau những hệ sinh thái rừng còn rất nhiều điều bí ẩn.
Điều đó đã thu hút rất nhiều các tác giả quan tâm tới.
1.2.1 . Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt nam cũng đã được rất nhiều tác
giả đề cập tới nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp, song tiêu biểu phải kể
đến một số công trình nghiên cứu sau:
Theo kết quả nghiên của tác giả Trần Ngũ Phương (1970) [12] đã chỉ ra
những đặc điểm cấu trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên
cơ sở kết quả điều tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ năm
1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là tổ thành,
thông qua đó một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng được phát hiện
và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Với tác giả Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [20] đã đưa ra mô hình
cấu trúc tầng như: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
13
tán (A3), tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và cải tiến
bổ sung phương pháp biểu đồ, mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu
cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng
đại với tỉ lệ nhỏ hơn, có ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với
những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa
hình. Bên cạnh đó, ông còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực
vật rừng Việt Nam. Đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây
lập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và
trạng mùa của tán lá. Với những quan điểm trên, Thái Văn Trừng đã phân
chia thảm thực vật Rừng Việt Nam thành 14 kiểu. Rõ ràng các nhân tố cấu
trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng dựa trên quan điểm sinh
thái phát sinh quần thể.
Với tác giả Đào Công Khanh (1996) [8] trong công trình nghiên cứu
ông đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường
xanh ở Hương Sơn - Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh
phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng. Nguyễn Văn Trương (1983) khi
nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân tầng theo hướng định
lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới.
Tuy nhiên trong những năm gần đây việc đi vào chiều sâu nghiên cứu
cấu trúc rừng cũng đã được nhiều tác giả quan tâm như những công trình
nghiên cứu mô hình hoá cấu trúc đường kính D1.3 và biểu diễn chúng theo
các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình nghiên
cứu của các tác giả Đồng Sỹ Hiền (1974) [5] dùng hàm Meyer và hệ đường
cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính cho
rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở Việt Nam. Tác
giả Trần Văn Con (1991) [3] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc
đường kính cho rừng Khộp ở Đắk Lắk vv
Tóm lại, hầu hết các công trình nghiên cứu rừng gần đây thường thiên
về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện
S
ố hóa bởi Trung tâm Học liệu
14
pháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến yếu tố sinh thái nên
chưa thực sự áp dụng vào kinh doanh rừng đáp ứng mục tiêu ổn định lâu dài.
Bởi vậy muốn đề xuất được một giải pháp lâm sinh đòi hỏi phải nghiên cứu
cấu trúc rừng một cách chuyên sâu dựa trên quan điểm tổng hợp về sinh thái
học, lâm học, sản lượng; điều quan trọng hơn cả phải phân tích được các quy
luật tự nhiên mà nó tồn tại trong hệ sinh thái rừng.
1.2.2. Những nghiên cứu về tái sinh rừng
Nghiên cứu quy luật phát sinh, tái sinh tự nhiên và diễn thế thứ sinh của
các xã hợp thực vật rừng nhiệt đới Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [20]
đã nhận định:
Sự phát sinh các loại hình quần thể có thành phần loài cây khác nhau
được nghiên cứu đầy đủ trước kia cho nên lúc đó chúng tôi cho rằng trong
thiên nhiên nhiệt đới không có quần hợp và chỉ có những loài ưu thế do đó
chúng tôi có đề nghị lấy những kiểu thảm thực vật làm đơn vị cơ bản của
thảm thực vật, như trên đã trình bày. Trong thiên nhiên nhiệt đới có thể có
những dạng quần hợp thực vật ở những môi trường khắc nghiệt, còn đại bộ
phận là những ưu hợp thực vật có một ưu thế tương đối của cá thể các loài cây
trong tầng ưu thế sinh thái (hay lập quần) của quần thể và có lẽ phổ biến hơn
là những phức hợp mà độ ưu thế chưa phân hoá rõ rệt.
Nhưng vấn đề cần đặt ra để nghiên cứu là tác nhân nào đã tác động
trong quá trình phát sinh những xã hợp thực vật nguyên sinh, quá trình tái
sinh tự nhiên sẽ diễn ra như thế nào và chỉ tiêu về chế độ khắc nghiệt của môi
trường có còn là nguyên nhân duy nhất khống chế sự hình thành những quần
hợp, ưu hợp, phức hợp tự nhiên nữa hay không?
Vấn đề này đã được Lê Viết Lộc cùng các cộng tác viên nghiên cứu sơ
bộ trong khi điều tra các loại hình ưu thế trong khu rừng nguyên sinh Cúc