Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975 ) tại khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh Bắc Kạn.

i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM


LỤC VĂN TÌNH


NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC QUẦN THỂ
LOÀI THIẾT SAM GIẢ LÁ NGẮN
(Pseudotsuga brevifolia
W.C Cheng & L.K.Fu, 1975
)
TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN KIM HỶ
TỈNH BẮC KẠN


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Lâm nghiệp
Khoa : Lâm nghiệp
Khoá : 2010 – 2014
Giáo viên hướng dẫn : TS. Dương Văn Thảo
ThS. Lê Văn Phúc

Thái Nguyên, 2014


ii
LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp có ý nghĩa rất quan trọng đối với mỗi sinh viên
sau quá trình học tập. Đây là thời gian để cho sinh viên làm quen với công
tác nghiên cứu, cũng như tiếp xúc cọ sát với thực tế, đồng thời giúp cho sinh
viên củng cố và hệ thống lại những kiến thức đã học để áp dụng vào thực tiễn
nghiên cứu cũng như công việc ngoài thực tế, từ đó nâng cao năng lực tri thức
sáng tạo của bản thân nhằm phục vụ tốt hơn cho công việc sau này.
Xuất phát từ nguyện vọng của bản thân được sự nhất trí của khoa
Lâm Nghiệp, ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tôi
tiến hành thực hiện chuyên đề: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể
loài Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia
W.C Cheng & L.K.Fu,
1975
) tại khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh Bắc Kạn”
Trong quá trình thực tập được sự giúp đỡ, chỉ bảo, hướng dẫn tận
tình của các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là của thầy TS. Dương Văn
Thảo và thầy ThS. Lê Văn Phúc, sự giúp đỡ của các ban ngành xã Kim Hỷ,
xã Ân Tình huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn, Khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ,
cùng với sự cố gắng của bản thân đã giúp tôi hoàn thành chuyên đề này.
Do điều kiện và thời gian có hạn, trình độ bản thân còn hạn chế nên
chuyên đề không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong nhận được
ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo, bạn bè để chuyên đề hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 29 tháng 05 năm 2014
Sinh viên

Lục Văn Tình






iii
MỤC LỤC


PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1

1.1. Đặt vấn đề 1

1.2. Mục đích nghiên cứu 2

1.3. Mục tiêu nghiên cứu 3

1.4. Ý nghĩa của đề tài 3

1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 3

1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất 3

PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

2.1.Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 4

2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 4

2.2.1. Trên thế giới 4

2.2.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng 4

2.2.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng 7

2.2.2. Ở Việt Nam 9

2.2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam 9

2.2.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam 13

2.2.3. Tổng quan loài Thiết sam giả lá ngắn 15

2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu 22

2.2.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 22

2.2.1.1. Điều kiện tự nhiên 22

2.2.2.Tình hình kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu. 25

2.2.2.1.Dân tộc, dân số, và lao động và phân bố dân cư. 25

2.2.2.2. Thực trạng cơ sở hạ tầng. 26

2.2.3. Hiện trạng rừng và sử dụng đất 27

2.2.3.1. Diện tích các loại đất đai. 27

Phần 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

3.1. Đối tượng nghiên cứu 31


iv
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 31

3.2.1. Địa diểm tiến hành nghiên cứu 31

3.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu 31

3.3. Nội dung nghiên cứu 31

3.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 31

3.3.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh 31

3.3.3. Đề xuất một số giải pháp bảo tồn và phát triển loài 31

3.4. Phương pháp nghiên cứu 32

3.4.1. Công tác chuẩn bị 32

3.4.2. Phương pháp kế thừa tài liệu có sẵn ở địa phương 32

3.4.3. Ngoại nghiệp 32

3.4.3.1. Phỏng vấn người dân 32

3.4.3.2. Phương pháp điều tra theo tuyến 32

3.4.4. Phương pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn 32

3.4.5. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu 35

PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38

4.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ 38

4.1.1. Ở độ cao dưới 700m 38

4.1.2. Ở độ cao trên 700m 43

4.1.3. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao 50

4.3. Đề xuất một số giải pháp 53

4.3.1. Nâng cao nhận thức về tài nguyên thiên nhiên và luật quản lý bảo vệ rừng 53

4.3.2. Phát triển kinh tế, nâng cao thu nhập cho cộng đồng 54

4.3.3. Tăng cường công tác quản lý, bảo vệ 54

4.3.4. Giải pháp lâm sinh 55

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

5.1. Kết luận 58

5.2. Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62



v

DANH MỤC CÁC CỤM, TỪ VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT


Hvn : Chiều cao vút ngọn (m)
D1.3 : Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m
Dt : Đường kính tán cây (m)
N/D1.3 : Phân bố số cây theo cấp đường kính 1,3m
N/Hvn : Phân bố số cây theo cấp chiều cao vút ngọn
NL/D1.3 : Phân bố số loài theo cỡ đường kính
NL/Hvn : Phân bố số loài theo cỡ chiều cao
Hvn/D1.3

: Tương quan giữa chiều cao vút ngọn với đường kính tại 1,3m
OTC : Ô tiêu chuẩn
ODB : Ô dạng bản
N% : Tỷ lệ phần trăm mật độ
G% : Tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang
IV% : Chỉ số quan trọng loài

TTR : Trạng thái rừng
Dbq : Đường kính bình quân
Hbq : Chiều cao bình quân
N/ha : Mật độ (cây/ha)
n :

Dung lượng mẫu
Xmax :

Giá trị lớn nhất
Xmin :

Giá trị nhỏ nhất
m :

Số tổ
TSGLN :

Thiết sam giả lá ngắn
KBTTN :

Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên
BVR :

Bảo vệ rừng
PCCCR :

Phòng cháy chữa cháy rừng
KBT

Khu Bảo Tồn


vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU

Bảng 2.1: Thống kê dân số theo xã KBTTN Kim Hỷ 25
Bảng 2.2: Thống kê diện tích và hiện trạng sử dụng đất các xã trong
vùng quy hoạch 28
Bảng 2.3: Thống kê tổng diện tích, hiện trạng rừng vùng lõi theo xã 30
Bảng 4.1: Tổ thành và mật độ tầng cây gỗ ở vị trí độ cao dưới 700m 39
Bảng 4.2: Phân bố số cây theo cấp đường kính ở vị trí độ cao dưới
700m 40
Bảng 4.3: Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao dưới 700m 42
Bảng 4.4: Cấu trúc tổ thành và mật độ tầng cây gỗ ở vị trí độ cao trên 700m 43
Bảng 4.5: Phân bố số cây theo cấp đường kính ở vị trí độ cao trên 700m . 45
Bảng 4.6: Phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao trên 700m 46
Bảng 4.7: Cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh dưới 700m 48
Bảng 4.8: Cấu trúc tổ thành mật độ cây tái sinh ở độ cao trên 700m 49
Bảng 4.9: Tổng hợp mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 50
Bảng 4.10: Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh 52

vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ


Hình 2.1: Hình thái thân cây TSGLN 16
Hình 2.2: Cây TSGLN tái sinh 17
Hình 2.3: Cây TSGLN trưởng thành 18
Hình 2.4: Lá cây TSGLN tái sinh 19

Hình 2.5: Lá non cây TSGLN 20
Hình 2.6: Quả cây TSGLN
21
Hình 4.1: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính ở độ cao dưới 700m 41
Hình 4.2: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao dưới 700m 42
Hình 4.3: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp đường kính ở độ cao trên 700m 45
Hình 4.4: Biểu đồ phân bố số cây theo cấp chiều cao ở độ cao trên 700m 47
Hình 4.5: Đồ thị mật độ cây tái sinh theo cấp chiều cao 51






1
PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Rừng là lá phổi xanh của nhân loại, rừng đóng vai trò hết sức quan
trọng đối với con người, rừng có thể điều hòa khí hậu, giảm thiên tai, bão lụt,
hiệu ứng nhà kính là nơi trú ẩn của động vật, làm thức ăn cho động vật và
con người. Đặc biệt các loài thực vật rừng còn có vai trò đặc biệt quan trọng
đối với đời sống con người như: cung cấp các nguyên liệu cho xây dựng, các
nghành công, nông nghiệp, cho các chất tinh dầu, chất béo, làm thuốc, làm
cảnh và nhiều tác dụng khác.
Vai trò của rừng là rất to lớn, thế nhưng trong những năm vừa qua diện
tích rừng tự nhiên của chúng ta ngày càng bị giảm sút cả về số lượng và chất
lượng. Do quá trình đô thị hóa diễn ra một cách nhanh chóng, các nghành
công nghiệp phát triển mạnh. Các công trình xây dựng chiếm một phần
không nhỏ diện tích đất nông nghiệp và đất rừng. Bên cạnh đó nạn khai thac

gỗ và các loại lâm sản khác vẫn diễn ra thường xuyên nhiều loài sinh vật có
nguy cơ tuyệt chủng, đặc biệt là các loài quý hiếm nếu không có biện pháp
kịp thời trong tương lai nguồn tài nguyên rừng sẽ bị cạn kiệt.
Thiết sam giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu,
1975), theo sách “Thông Việt Nam: Nghiên cứu hiện trạng bảo tồn năm
2004” thì Thiết sam giả lá ngắn là 1 trong số 33 loài Thông của Việt Nam
được xếp vào danh sách các loài bị đe dọa tuyệt chủng ở mức độ quốc gia và
quốc tế.
Trên thế giới, Thiết sam giả lá ngắn gặp ở các vùng núi đá vôi của hai
tỉnh Quảng Đông và Quảng Tây. Ở Việt Nam, kết quả điều tra nhiều năm
cho thấy, Thiết sam giả lá ngắn được phân bố trên núi đá vôi của các tỉnh Hà
Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn ở độ cao từ 500 đến 1500 m so với
mực nước biển. Loài này mang nhiều ý nghĩa về sinh thái, giá trị thương

2
mại, giá trị sử dụng, giá trị văn hóa cảnh quan. Hiện nay vùng phân bố đang
bị thu hẹp dần, số lượng cá thể loài còn lại rất ít do con người khai thác vì
mục đích thương mại, làm đồ thủ công mỹ nghệ, khả năng tái sinh trong tự
nhiên kém dẫn đến nguy cơ bị tuyệt chủng.
Thiết sam giả lá ngắn được đề nghị loài bổ xung vào danh lục các loài
quý hiếm và nguy cấp theo nghị định 32/NĐ-CP/2006 nghiêm cấm khai thác
và sử dụng với mục đích thương mại. Thuộc bậc VU theo sách đỏ Việt Nam
2007 và danh lục đỏ IUCN.
Hiện nay ở nước ta các nghiên cứu về loài Thiết sam giả lá ngắn còn
hạn chế, các nghiên cứu chỉ tập trung vào mô tả đặc điểm hình thái, sinh thái,
các thông tin về khả năng tái sinh trong tự nhiên còn ít.
Vậy để bảo tồn loài thiết sam giả lá ngắn cần phải nghiên cứu về đặc
điểm phân bố, sinh vật học, sinh thái học, vật hậu các yếu tố ảnh hưởng đến
khả năng tái sinh. Để làm được điều này chúng ta phải hiểu biết đấy đủ
những quy luật sinh sống của quần thể Thiết sam giả lá ngắn, từ thực tế trên

kết hợp với những kiến thức đã học và được sự đồng ý của Ban giám hiệu
nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa, sự giúp đỡ tạo điều kiện của Ban quản lý
khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ huyện Na Rì tỉnh Bắc Cạn, tôi tiến hành
thực hiện đề tài:
“
Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc quần thể loài Thiết sam
giả lá ngắn (Pseudotsuga brevifolia W.C Cheng & L.K.Fu, 1975) tại khu
bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ, tỉnh Bắc Kạn”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh tự nhiên của quần thể loài
thiết sam giả lá ngắn. Góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc phục
hồi và phát triển quần thể loài nêu trên.
Đế xuất một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh xúc tiến việc tái sinh, phát
triển và phục hồi quần thể loài thiết sam giả lá ngắn hiệu quả hơn.

3
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Điều tra, phân tích được cấu trúc và tái sinh của loài thiết sam giả lá
ngắn tại khu Bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ tỉnh Bắc Kạn.
- Xây dựng một số biện pháp kỹ thuật xúc tiến tái sinh tự nhiên và
phục hồi loài thiết sam giả lá ngắn tại địa bàn nghiên cứu.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
Thực hiện đề tài củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh
viên, giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã được học trong trường vào công
tác nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất lâm nghiệp một cách có hiệu
quả. Sau khi thực hiện đề tài này, sinh viên có khả năng lập kế hoạch nghiên
cứu hợp lý, tổng hợp, phân tích và đánh giá kết quả, cũng như viết một báo
cáo nghiên cứu, một phần việc quan trọng cho công việc trong tương lai.
1.4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất

Nghiên cứu cấu trúc trạng thái quần thể loài thiết sam giả lá ngắn giúp
chúng ta tìm hiểu được cấu trúc của loài, mức dộ đa dạng về thành phần tại
địa bàn nghiên cứu. Từ đó đề ra các biện pháp tái sinh loài ở trạng thái tự
nhiên bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý.


4
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1.Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp các thành phần tạo nên rừng, là nhân tố
quan trọng. Vì vậy, cấu trúc rừng tự nhiên được nhiều tác giả trong và ngoài
nước đề cập đến từ những năm đầu của thế kỉ XX. Các công trình nghiên
cứu về vấn đề này nhằm xây dựng các cơ sở khoa học phục vụ quản lý, bảo
vệ, kinh doanh rừng hợp lý, có hiệu quả cao, đạt yêu cầu về kinh tế lẫn môi
trường sinh thái. Những nghiên cứu về cấu trúc phát triển từ thấp đến cao
bước đầu là định tính, mô tả nay chuyển sang định lượng, chính xác với sự
ứng dụng của toán thống kê và tin học. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết
được những mối quan hệ sinh thái bên trong của quần xã thực vật rừng từ đó
có cơ sở đề xuất biện pháp kĩ thuật tác động phù hợp, song với sự đa dạng và
phong phú của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới tại Việt Nam thì vấn đề
nghiên cứu cấu trúc rừng vẫn là một ẩn số đối với các nhà nghiên cứu.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
2.2.1. Trên thế giới
2.2.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là hình thức thể hiện bên ngoài của những mối quan hệ
bên trong giữa thực vật rừng với nhau và giữa chúng với môi trường. Nghiên
cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ bên trong của quần xã, từ
đó có cơ sở đề xuất biện pháp tác động phù hợp. Nghiên cứu cấu trúc rừng,
người ta chia thành ba dạng cấu trúc: cấu trúc hình thái, cấu trúc không gian

và cấu trúc thời gian.
* Về quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D
1.3
):
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính là một quy luật kết cấu cơ
bản của lâm phần và đã được nhiều nhà lâm học nghiên cứu từ những năm
đầu của thế kỷ 20. Để nghiên cứu mô tả quy luật này, hầu hết các tác giả đã

5
dùng phương pháp giải tích, tìm các phương trình toán học dưới dạng nhiều
phân bố xác suất khác nhau. Phải kể đến các công trình như sau:
Meyer (1952), đã mô tả phân bố N/D
1.3
bằng phương trình toán học có
dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là phương trình Meyer hay gọi là
hàm Meyer.
Richards P.W (1952) [51] trong cuốn “Rừng mưa nhiệt đới” cũng đề
cập đến phân bố số cây theo cấp đường kính, Ông coi dạng phân bố là một
dạng đặc trưng của rừng tự nhiên.
Tiếp đó nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích để tìm phương trình
của đường cong phân bố. Bally (1973) sử dụng hàm Weibull, Schiffel (theo
Phạm Ngọc Giao, (1997) [10] biểu thị đường cong cộng dồn phần trăm số
cây bằng đa thức bậc ba. Prođan.M và Patatscase (1964), Bill và Kem k.A
(1964) đã tiếp cận phân bố này bằng phương trình logarit chính thái.
Diatchenko Z.N (theo Phạm Ngọc Giao, 1997) [10] sử dụng phân bố Gamma
biểu thị phân bố số cây theo đường kính lâm phần Thông ôn đới. Đặc biệt,
để tăng tính mềm dẻo, một số tác giả hay dùng các hàm khác như Loetsch
(1973) (theo Phạm Ngọc Giao, (1997) [10] dùng hàm Beta để nắm phân bố
thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992) trong khi nghiên cứu 19
ô tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo-Brazin đã dùng hàm

Weibull mô phỏng phân bố N/D
1.3
. Nhiều tác giả khác dùng hàm Hepesbol,
hàm Poisson, hàm Logarit chuẩn, hàm Pearson.
Nhìn chung các công trình nghiên cứu về dạng phân bố đem lại kết quả
toàn diện và đa dạng nhất về quy luật kết cấu đường kính lâm phần rừng.
* Về quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/H):
Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng
đứng đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao. Phương pháp nghiên cứu
cấu trúc đứng rừng tự nhiên là vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác
nhau tuỳ theo mục đích nghiên cứu. Các phẫu đồ mang lại hình ảnh khái quát

6
về cấu trúc tầng tán, phân bố số cây theo chiều thẳng đứng từ đó rút ra các
nhận xét và đề xuất ứng dụng thực tế. Phương pháp này được nhiều nhà
nghiên cứu ứng dụng như: Rollet (1979), Meyer (1952), Richards. P.W
(1952) [51].
* Nghiên cứu quy luật tương quan chiều cao với đường kính thân cây
(H/D1.3):
Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với
mỗi cỡ kính cho trước luôn tăng theo tuổi đó là kết quả tự nhiên của sự sinh
trưởng. Trong mỗi cỡ kính xác định ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp
sinh truởng khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi các lâm phần tăng lên,
dẫn đến tỷ lệ H/D tăng theo tuổi, từ đó đường cong quan hệ giữa H và D có thể
thay đổi dạng và luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên.
Rollet (1971), đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao với đường kính
bằng hàm hồi quy, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xác suất.
Nhiều tác giả đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường kính
loài Thông theo mô hình của Schumarcher.
Tiourin, A.V (1972) (theo Phạm Ngọc Giao, 1997) [10] đã phát hiện hiện

tượng này khi ông xác lập đường cong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau.
Curtis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao (H) với đường kính
(D) và tuổi (A) theo dạng phương trình:

A
d
b
A
b
d
bdLogh
⋅
⋅+⋅+⋅+=
111
321
(1.1)
Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) nghiên cứu tương quan giữa
chiều cao với đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Kết
quả cho thấy, khi dãy phân hoá thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này
không cần xét đến cấp đất hay cấp tuổi. Vì những nhân tố này đã được phản
ánh trong kích thước của cây, nghĩa là đường kính và chiều cao trong quan
hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi.

7
Như vậy, biểu thị sự tương quan giữa chiều cao và đường kính thân
cây có thể sử dụng nhiều dạng phương trình. Việc sử dụng phương trình nào
cho thích hợp nhất cho từng đối tượng thì chưa được nghiên cứu đầy đủ. Nói
chung, để biểu đường cong chiều cao thì tùy vào đặc điểm loài cây mà sử
dụng một dạng phương trình thích hợp, dạng phương trình thường được sử
dụng là dạng phương trình Parabol và phương trình logarit.

Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc
rừng nói chung và đặc điểm rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, đã
có nhiều công trình nghiên cứu đạt hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy
nhiên, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng đặc dụng còn ít.
2.2.1.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng
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 như: 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) [54]. Do tính 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.
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), 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

8
nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh rừng,
để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) [61] đã đề
nghị một phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà theo đó kích thước ô đo đếm có
thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái rừng

khác nhau.
Richards P.W (1952) [51] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các
ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Để giảm sai số
trong khi thống kê tái sinh tự nhiên Barnard (1955) đã đề nghị một phương
pháp “điều tra chuẩn đoán” mà theo đó kích thước ô đo đếm có thể thay đổi
tùy theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh. Một số tác giả nghiên cứu tái
sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu Á như Bara (1954), Budowski (1956) có
nhận định dưới tái sinh rừng nhiệt đới nói chung có đủ lượng cây tái sinh có
giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ lớp cây tái
sinh là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này, nhiều biện pháp tác động vào
lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể.
Van Steenis (1956)[61] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở
rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ
trống). Hai đặc điểm này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy ở
rừng thứ sinh, một hiện tượng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự
nhiên, nhân tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết
cấu quần thụ, cây bụi thảm tươi được đề cập thường xuyên. Baur G.N (1952,
1964) [2] cho rằng, trong rừng nhiệt đới nếu thiếu ánh sáng thì sẽ ảnh hưởng
đến sự phát triển của cây con, sự nảy mầm và phát triển của cây nảy mầm thì
ảnh hưởng là không rõ ràng. Ngoài ra các tác giả nhận định: Thảm cỏ và cây
bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái sinh. Mặc dù ở
những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng vẫn
ảnh hưởng đến cây tái sinh. Đối với rừng nhiệt đới số lượng loài cây trên

9
một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Số lượng loài cây có
giá trị về kinh tế không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị
kinh tế thấp lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan
trọng. Vì vậy khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy

đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong lớp cây tái sinh để có những đánh giá
chính xác tình hình tái sinh rừng và có biện pháp tác động thích hợp.
Tóm lại, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng
trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương 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.
2.2.2. Ở Việt Nam
2.2.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam
Vấn đề nghiên cứu cấu trúc rừng là một trong những nội dung quan
trọng nhằm đề suất một số giải pháp kỹ thuật phù hợp cho rừng, tạo điều
kiện cho rừng sinh trưởng phát triển. Trong những năm gần đây vấn đề
nghiên cứu về cấu trúc rừng đã được nhiều tác giả đề cập:
Trần Ngũ Phương (1970) [33] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của
thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát
về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu
tiên được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của
các hệ sinh thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Thái Văn Trừng (1978) [46] đã tiến hành phân chia thực vật rừng
nhiệt đới thành 5 tầng: 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).
Trong những năm gần đây, do có sự hỗ trợ của các phần mềm toán
học thống kê, nên có rất nhiều công trình nghiên cứu định lượng về cấu trúc
rừng, nổi bật là các công trình nghiên cứu của các tác giả sau:

10
Phạm Minh Nguyệt (1994) [32] đưa ra những tiêu chuẩn về một cấu
trúc rừng cần được quan tâm khi tiến hành chặt tu bổ. Cấu trúc thích hợp
tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt. Tầng cây trên cung cấp nguyên vật
liệu cho kinh doanh nhưng cũng tạo ra các điều kiện khác cho cây rừng
phát triển cân đối nhịp nhàng. Tầng trung bình bổ sung độ tàn che tạo điều
kiện sinh thái thuận lợi cho cây rừng và cung cấp một số nguyên liệu. Tầng
cây tái sinh mọc xen giữa thảm tươi cây bụi, dây leo là tiềm lực của rừng
tạo điều kiện tái sinh lâu
dài.

Nguyễn Văn Trương (1982) [48] đưa ra một số cấu trúc tiêu chuẩn
cần được đảm bảo điều chế rừng theo phương pháp chặt chọn. Ông cho
rằng nếu áp dụng chặt chọn như hiện nay thì không thể tạo lại vốn rừng
như trước khi chặt nên dùng thuật ngữ khai thác nuôi dưỡng rừng.
Vũ Đình Phương (1987)[34] trong vấn đề thâm canh rừng tự
nhiên ở nước ta, ông cho rằng muốn xác định được hướng kỹ thuật
thâm canh rừng tự nhiên cần phải hiểu biết về rừng, nắm bắt được quy
luật tự nhiên của rừng. Những quy luật tự nhiên của rừng có liên quan đến cấu
trúc rừng, nghiên cứu về cấu trúc rừng hỗn loài thường xanh (cấu trúc tổ
thành, cấu trúc tầng, cấu trúc theo thời gian…) là
c
ơ sở cho việc đề xuất biện
pháp thâm canh rừng.
Nguyễn Hải Tuất (1991)[49], nghiên cứu quy luật cấu trúc quần thể cây
rừng (Ba Vì) cho rằng, điều kiện sinh thái ở đây đảm bảo tính ổn định của một
hệ sinh thái núi cao thể hiện qua các quy luật cấu trúc rừng.
Trần Văn Con (1992) ứng dụng mô phỏng
toá

n học trong nghiên
cứu động thái rừng tự nhiên tại lâm trường Nam Phú Nhơn (Gia Lai Kon
Tum) đã cho rằng, sự biến đổi cấu trúc lâm phần (động thái) là kết quả
tổng hợp của ba quá trình: tái sinh, sinh trưởng và đào thải (chết tự
nhiên và tỉa thưa). Mô phỏng toán học có thể rút ngắn thời gian nghiên
cứu để dự báo sự thay đổi cấu trúc khi biết hiện trạng rừng và các tương

11
quan nhất định [5].
Võ Đại Hải (1996), đưa ra khái niệm chức năng phòng hộ nguồn
nước của thảm thực vật. Theo tác giả mô hình cấu trúc hợp lý của rừng
phòng hộ đầu nguồn là mô hình cấu trúc rừng đáp ứng được yêu cầu phòng
hộ về điều tiết nước và xói mòn. Trong mô hình cấu trúc, ông đề cập tổ
thành loài cây và điều kiện sinh trưởng phát triển của chúng [13].
* Về phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D
1.3
):
Tác giả Đồng Sĩ Hiền (1974) [19] đã chọn hàm Pearson với 7 họ
đường cong khác nhau để biểu diễn phân bố số cây theo cỡ đường kính rừng
tự nhiên. Nguyễn Hải Tuất (1975, 1982, 1990) [49] sử dụng hàm Mayer và
hàm phân bố khoảng cách biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh. Nguyễn Văn
Trương (1982) [48] sử dụng phân bố Poisson nghiên cứu mô phỏng quy luật
cấu trúc đường kính thân cây rừng cho đối tượng rừng hỗn giao khác tuổi.
Phạm Ngọc Giao (1997) [10] khi nghiên cứu quy luật N/D cho Thông
đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thiết ứng của hàm Weibull và
xây dựng mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần Thông đuôi ngựa.
Lê Sáu (1996)[53] đã dùng phân bố weibull để mô phỏng cho hầu hết
các phân bố thực nghiệm như phân bố N/D
1.3
ở các ô tiêu chuẩn cho kết quả tốt.

* Về phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/H):
Kết quả nghiên cứu của tác giả Đồng Sỹ Hiển (1974) [19] cho thấy,
phân bố số cây theo chiều cao (N/H) ở các lâm phần tự nhiên hay trong từng
loài cây thường có nhiều đỉnh, phản ánh kết cấu phức tạp của rừng chặt
chọn. Thái Văn Trừng (1978) [46] trong nghiên cứu của mình đã đưa ra kết
quả nghiên cứu cấu trúc của tầng cây gỗ rừng loại IV.
Bảo Huy (1993) [22], Đào Công Khanh (1996)[24], Lê Sáu (1996)[53],
Trần Cẩm Tú (1999) [50] đã nghiên cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán
cây, các tác giả đã đi đến nhận xét chung là phân bố N/H có dạng một đỉnh,
nhiều đỉnh phụ răng cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.

12
* Nghiên cứu quy luật tương quan giữa chiều cao với đường kính:
Đã có rất nhiều tác giả đề cập mối quan hệ tương quan giữa chiều
cao vút ngọn với đường kính ngang ngực, tiêu biểu có các công trình
nghiên cứu sau:
Đồng Sỹ Hiền (1974) [19] đã sử dụng phương trình logarit hai
chiều hoặc hàm mũ để mô tả H/D đồng thời cho thấy khả năng sử dụng
một phương trình chung cho cả nhóm loài cây có tương quan H/D thuần
nhất với nhau.
Vũ Đình Phương (1975, 1987) [34] cho rằng có thể lập biểu cấp chiều
cao lâm phần Bồ đề tự nhiên từ phương trình Parabol bậc 2 mà không cần
phân biệt cấp đất và tuổi.
Phạm Ngọc Giao (1997) [10] sử dụng phương trình logarit một chiều
để mô tả quan hệ H/D của các lâm phần Thông đuôi ngựa.
h =a + b*logd (1.9)
Bảo Huy (1993) [22] đã thử nghiêm 4 dạng phương trình để mô tả quan
hệ H/D:
h =a + b*d (1.10)
h =a + b*logd (1.11)

Logh = a + b*d
1.3
(1.12)
Logh = a + b*logd
1.3
(1.13)
Kết quả là phương trình dạng: Logh = a + b*logd
1.3
đã được chọn để
mô tả tương quan H/D cho từng loài ưu thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và
Chiêu liêu.
Lê Sáu (1996)[53] sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường
kính và chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng. Trần Cẩm Tú (1999)
[50] thử nghiệm hàm Weibull, Meyer và hàm khoảng cách, cuối cùng tác giả
chọn hàm khoảng cách để mô phỏng, vì hàm này khi kiểm tra cho tỷ lệ chấp
nhận cao nhất.

13
Nguyễn Thị Hải Yến (2002) nghiên cứu các lâm phần Cao Su ở các
tuổi khác nhau, đã thử nghiệm ba dạng phương trình:
h = a + b*logd (1.14)
h = a
o
+ a
1
*d + a
2
*d
2
(1.15)

h = k*d
b
(1.16)
Phương trình được chọn là phương trình được sử dụng đơn giản, hệ
số tương quan cao nhất, sai số nhỏ nhất. Cuối cùng tác giả chọn hàm (1.14)
để thể hiện quan hệ giưa H/D cho các lâm phần Cao su
2.2.2.2. Nghiên cứu về tái sinh rừng ở Việt Nam
Ở nước ta, chưa có nhiều công trình nghiên cứu một cách đầy đủ và hệ
thống về tái sinh rừng, đặc biệt là tái sinh tự nhiên, một số kết quả về nghiên
cứu tái sinh thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm
thực vật trong các báo cáo khoa học.
Trong thời gian từ năm 1962 đến 1969, Viện Điều Tra Quy Hoạch
rừng đã điều tra tình 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 kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng
sông Hiếu (1962-1964), bằng phương pháp đo đếm điển hình. Từ kết quả
điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969, 1984)
[21], đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình,
xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là: trên 12000 cây/ha, 8000-
12000 cây/ha, 4000-8000 cây/ha, 2000- 4000 cây/ha và dưới 2000 cây/ha.
Nhìn chung nghiên cứu này mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập
đến chất lượng cây tái sinh. Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề
(1975, 1984) đã tổng kết và rút ra nhận xét: Tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc
Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của rừng nhiệt đới. Dưới tán rừng
nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng cây gỗ dưới tán
rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ kém giá trị và hiện tượng tái sinh theo

14
đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên mặt
đất rừng (ghi theo Lê Thị Xuân Thu, 2007) [41].

Khi nghiên cứu về tái sinh rừng không thể không nhắc tới hiện tượng tái
sinh lỗ trống. Theo Phạm Đình Tam (1987)[38]: Số lượng cây tái sinh xuất hiện
khá nhiều dưới những lỗ trống khác nhau, lỗ trống càng lớn cây tái sinh càng
nhiều và hơn những nơi kín tán. Đây là một trong những đặc điểm tái sinh phổ
biến ở rừng nhiệt đới.
Trần Ngũ Phương (2000)[33] khi nghiên cứu các quy luật phát triển
rừng tự nhiên ở miền Bắc Việt Nam đã nhấn mạnh quá trình diễn thế thứ
sinh của rừng tự nhiên như sau: “Trường hợp rừng tự nhiên có nhiều tầng khi
tầng trên già cỗi, tàn lụi rồi tiêu vong thì tầng kế tiếp sẽ thay thế. Trường hợp
chỉ có 1 tầng trong khi nó già cỗi 1 lớp cây con tái sinh xuất hiện và sẽ thay
thế nó sau khi nó tiêu vong, hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian
xuất hiện thay thế, nhưng về sau dưới lớp thảm thực vật trung gian này sẽ
xuất hiện một lớp cây con tái sinh lại rừng cũ trong tương lai và sẽ thay thế
thảm thực vật trung gian này, lúc bấy giờ rừng cũ sẽ được phục hồi”. Tuy
nhiên, sau một thời gian nghiên cứu tìm hiểu quy luật của loại hình rừng tự
nhiên, xây dựng bản cân đối giữa một bên là mặt thoái hóa với mặt phục hồi
tự nhiên, tác giả này và các cộng tác viên đã kết luận: “Mặt phục hồi tự nhiên
không bao giờ cân đối được với mặt thoái hóa về số lượng cũng như chất
lượng, nên muốn đảm bảo độ che phủ thích hợp, chúng ta dựa vào tái sinh
nhân tạo’’.
Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay nhiều khu vực vẫn
phải trồng vào khu vực tái sinh tự nhiên, còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển
khai trên quy mô hẹp. Vì vậy nghiên cứu tái sinh tự nhiên cho từng đối tượng rừng
cụ thể là hết sức cần thiết nhằm đề xuất biện pháp kỹ thuật chính xác.
Nhận xét chung: Nghiên cứu về cấu trúc rừng còn tương đối ít, mỗi tác
giả đều đưa ra những tiêu chuẩn riêng để xây dựng một cấu trúc rừng thích

15
hợp. Cấu trúc thích hợp tức là mọi tầng cây đều phát triển tốt. Tuỳ từng giai
đoạn mà cấu trúc rừng có thể thay đổi, phụ thuộc vào nhiều yếu tố.

2.2.3. Tổng quan loài Thiết sam giả lá ngắn
Thiết sam giả lá ngắn tên khoa học (Pseudotsuga
brevifoliaW.C.Cheng & L.K.Fu, 1975), họ ThôngPinaceae, bộ
Thông Pinales.
Cây gỗ cao 15 m, đường kính tới 80 cm. Cây mọc đứng, cây ngắn
tán rộng, tròn. Vỏ nứt sâu dạng vảy, màu xám nâu. Lá trưởng thành xếp hình
xoắn ốc, thành 2 hàng, dạng dải với đầu tù, gân giữa lõm vào ở mặt trên, 2 dải
lỗ khí phân biệt ở mặt dưới, xoắn ở gốc. Cây non lá có thể dài tới 5,5 cm, rộng
5mm, dạng dải hoặc hơi cong lưỡi liềm với đầu nhọn, hai dải lỗ khí phân biệt.
Nón cái mọc đơn độc trên các chồi bên ngắn, rủ xuống, hình trứng, dài tới 6 cm
và đường kính 5 cm; vảy hoá gỗ, rộng, tròn; vảy kèm thò ra dưới vảy nón, phản
quang khi chín, chia thành 3 thuỳ, các thuỳ bên ngắn hơn thuỳ giữa; nón cái
chín trong 1 năm, tách và giải phóng hạt khi còn trên cây, không rụng. Hạt hình
trứng ba cạnh, cánh màu nâu đỏ. Nón cái già còn đính trên cành luôn ở tư thế
mọc chúc xuống. Khác với Du sam ở chỗ lá và nón cái thường lớn hơn.
Thiết sam giả lá ngắn mọc trên đỉnh và đường đỉnh núi đá vôi ở một số
tình miền núi phía Bắc như Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn (Bắc
Sơn), trên độ cao từ 500 đến 1500 m so với mực nước biển.
Gỗ có giác lõi phân biệt. Lõi có màu nâu đỏ, giác màu nâu nhạt. Thớ thẳng,
dễ gia công, được dùng trong xây dựng, làm cầu, đồ gia dụng, cột điện. Thân
thẳng, dáng đẹp, có thể trồng làm cảnh. Cây lớn có thể sử dụng để làm nhà
hay làm đồ gỗ.
* Một số hình ảnh cây TSGLN tại huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn:

16

Hình 2.1: Hình thái thân cây TSGLN


17

Hình 2.2: Cây TSGLN tái sinh

18

Hình 2.3: Cây TSGLN trưởng thành