Nghiên cứu cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên vùng đệm vườn quốc gia tam đảo, tại khu vực xã ngọc thanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN THỊ THANH TÂM






NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪNG THỨ SINH
PHỤC HỒI TỰ NHIÊN VÙNG ĐỆM VƢỜN QUỐC
GIA TAM ĐẢO, TẠI KHU VỰC XÃ NGỌC THANH





LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI - 2014

























BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2






NGUYỄN THỊ THANH TÂM






NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪNG THỨ SINH
PHỤC HỒI TỰ NHIÊN VÙNG ĐỆM VƢỜN QUỐC
GIA TAM ĐẢO, TẠI KHU VỰC XÃ NGỌC THANH

Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20




LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC


Người hướng dẫn khoa học: TS. Hà Minh Tâm
Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

HÀ NỘI - 2014

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và
sâu sắc nhất đến TS. Hà Minh Tâm là người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình
chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn chỉnh luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Vườn quốc gia Tam Đảo,
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc, Viện Sinh thái và Tài nguyên
sinh vật đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc nghiên cứu, thu thập số liệu.
Nhân dịp này tôi xin gửi lời cảm ơn tới thạc sĩ Trịnh Xuân Thành (công
tác tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc), đã tạo điều kiện và giúp
đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới những người thân và bạn bè đã
luôn ở bên động viên, giúp đỡ và khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày… tháng… năm 2014
Học viên


Nguyễn Thị Thanh Tâm
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài do tôi thực hiện cùng với sự hướng dẫn
của TS. Hà Minh Tâm. Các số liệu nêu trong đề tài là trung thực, được thu
thập từ thực nghiệm và qua xử lí thống kê. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện
luận văn này đều được cảm ơn. Các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều
được ghi rõ nguồn gốc.


Hà Nội, ngày… tháng… năm 2014
Học viên


Nguyễn Thị Thanh Tâm









MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Lí do chọn đề tài 1
Mục đích nghiên cứu 2
Ý nghĩa của đề tài 2
Điểm mới của đề tài 2
Bố cục của luận văn 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Một số khái niệm 3

1.2. Lược sử nghiên cứu 4
1.2.1. Trên thế giới 4
1.2.2. Ở Việt Nam 5
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11
2.2. Thời gian nghiên cứu 11
2.3. Nội dung nghiên cứu 11
2.4. Phương pháp nghiên cứu 11
CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA VÙNG
NGHIÊN CỨU 15
3.1. Điều kiện tự nhiên 15
3.1.1. Vị trí địa lý 15
3.1.2. Địa hình 16
3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng 16
3.1.4. Khí hậu thuỷ văn 17
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 18
3.3. Tài nguyên động thực vật rừng 19
3.3.1. Hệ động vật 19
3.3.2. Hệ thực vật 19
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 21
4.1. Đặc điểm thảm thực vật các điểm nghiên cứu 21
4.1.1. Rừng trồng 21
4.1.2. Thảm thực vật tự nhiên 22
4.2. Đặc điểm tổ thành loài 24
4.2.1. Tổ thành loài cây tái sinh dưới tán rừng thứ sinh 25
4.2.2. Tổ thành loài cây tái sinh dưới thảm cây bụi 25
4.2.3. Tổ thành loài cây tái sinh trong thảm cỏ 26
4.3. Cấu trúc tổ thành lớp cây tái sinh 27
4.3.1. Trong rừng thứ sinh 27

4.3.2. Đặc điểm tổ thành loài trong thảm cây bụi 28
4.3.3. Đặc điểm tổ thành loài trong thảm cỏ 28
4.4. Khả năng tái sinh của các loài 29
4.4.1. Khả năng tái sinh dưới tán rừng thứ sinh 29
4.4.2. Khả năng tái sinh dưới tán cây bụi 29
4.4.3. Khả năng tái sinh ở thảm cỏ 29
4.5. Quy luật phân bố cây tái sinh 30
4.5.1. Phân bố số cá thể theo cấp chiều cao 30
4.5.2. Phân bố số loài theo cấp chiều cao 32
4.5.3. Sự phân bố số loài theo cấp đường kính 33
4.5.4. Sự phân bố số cá thể theo cấp đường kính 35
4.5.5. Quy luật tương quan giữa chiều cao và đường kính thân cây 36
4.5.6. Phân bố cây tái sinh trên mặt đất 41
4.6. Giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật và phục hồi rừng 41
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 45
PHỤ LỤC

1

MỞ ĐẦU
Lí do chọn đề tài
Các hệ sinh thái rừng có vai trò to lớn trong việc bảo vệ môi trường,
bảo vệ đất, giữ cân bằng sinh thái và sự phát triển bền vững của sự sống trên
trái đất. Mất rừng, làm suy giảm đa dạng sinh học, độ che phủ giảm, đất đai bị
xói mòn, môi trường bị thay đổi, hạn hán lũ lụt gia tăng… ảnh hưởng trực tiếp
đến mọi mặt trong đời sống xã hội, đặc biệt là những vùng dân cư sống ven
rừng. Các thảm họa thiên tai gần đây đã là sự cảnh tỉnh đối với chúng ta về
hậu quả nghiêm trọng của việc mất rừng và suy giảm đa dạng sinh học. Vì
vậy, việc phục hồi tài nguyên rừng đã và đang là vấn đề được toàn xã hội

quan tâm.
Ở Việt Nam do nhiều nguyên nhân khác nhau (chiến tranh, nhu cầu lâm
sản ngày càng cao, việc chuyển đổi rừng sang đất nông nghiệp…). Từ 14,3 triệu
ha rừng tự nhiên (độ che phủ 43%) năm 1943 giảm xuống còn 9,2 triệu ha (độ
che phủ 27,8%) năm 1993. Trong những năm vừa qua diện tích rừng và độ che
phủ đã tăng, nhưng chủ yếu là rừng trồng, rừng tái sinh, rừng sau khai thác, với
trữ lượng nhỏ, sản phẩm rừng nghèo nàn nên chất lượng rừng giảm sút.
Hiện nay, có nhiều giải pháp trong việc bảo tồn và phục hồi rừng, nhằm
bảo tồn đa dạng sinh học, góp phần bảo đảm an ninh môi trường và phát triển
kinh tế. Tuy nhiên, các hệ sinh thái rừng nước ta rất đa dạng và phức tạp,
trong khi các nghiên cứu thường mới chỉ tập trung tại một vùng hay một khu
vực nhất định nào đó, việc nghiên cứu chưa thật sự đồng bộ và thiếu bền
vững. Cho nên, tái sinh rừng tự nhiên vẫn đang là nội dung cần được tiếp tục
nghiên cứu.
Vườn quốc gia Tam Đảo rất đa dạng về địa hình và thổ nhưỡng, cho
nên có nhiều kiểu rừng khác nhau với hệ thực vật rất đa dạng. Đây được xem
là địa điểm thuận lợi cho việc nghiên cứu quá trình tái sinh tự nhiên, xây dựng

2

các mô hình phục hồi rừng. Với những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên vùng đệm Vườn
quốc gia Tam Đảo, tại khu vực xã Ngọc Thanh”.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá thực trạng cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại một số
thảm thực vật vùng đệm của Vườn quốc gia Tam Đảo, tại khu vực xã Ngọc
Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc, từ đó đề xuất các giải pháp phục hồi
rừng tại khu vực nghiên cứu.
Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Bổ sung dẫn liệu và góp phần làm sáng tỏ quy luật

tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trong quá trình diễn thế đi lên.
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài phục vụ cho việc xác định giải
pháp xúc tiến tái sinh nhằm đẩy nhanh quá trình diễn thế phục hồi rừng, bảo
vệ và phát triển đa dạng thực vật tại khu vực nghiên cứu.
Điểm mới của đề tài
Bổ sung thêm dẫn liệu về thực trạng cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên tại một số thảm thực vật vùng đệm của Vườn quốc gia Tam Đảo, tại
khu vực xã Ngọc Thanh. Từ đó, đề xuất các giải pháp phục hồi rừng tại khu
vực nghiên cứu.
Bố cục của luận văn
Gồm 55 trang, ảnh, 7 bảng, được chia thành các phần chính như sau:
Mở đầu 3 trang, chương 1. Tổng quan tài liệu 9 trang, chương 2. Đối tượng,
phạm vi, thời gian, nội dung và phương pháp nghiên cứu 6 trang, chương 3.
Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 6 trang, chương 4.
Kết quả nghiên cứu 23 trang, Kết luận và kiến nghị 2 trang, Tài liệu tham
khảo 4 trang, ngoài ra còn có phần Phụ lục không đánh số trang.

3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số khái niệm
Tái sinh (Regeneration) là thuật ngữ chỉ khả năng tự tái tạo, hay tự hồi
sinh từ mức độ tế bào đến mức độ mô, cơ quan, cá thể và thậm chí cả một
quần lạc sinh vật trong tự nhiên. Cùng với thuật ngữ này, còn có nhiều thuật
ngữ khác đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Jordan, Peter và Allan (1998)
sử dụng thuật ngữ “ Restoration” để diễn tả sự hoàn trả, sự lặp lại của toàn bộ
quần xã sinh vật giống như nó đã xuất hiện trong tự nhiên. Schereckenbeg,
Hadley và Dyer (1990) sử dụng thuật ngữ “Rehabitilation” để chỉ sự phục hồi
lại bằng biện pháp quản lý, điều chế rừng đã bị suy thoái.
Tái sinh rừng (forestry regeneration) là thuật ngữ được nhiều nhà khoa

học sử dụng để mô tả sự tái tạo (phục hồi) của lớp cây con dưới tán rừng. Căn
cứ vào nguồn giống, người ta phân chia 3 mức độ tái sinh như sau:
- Tái sinh nhân tạo: nguồn giống do con người tạo ra bằng cách gieo
giống trực tiếp.
- Tái sinh bán nhân tạo: nguồn giống được con người tạo ra bằng cách
trồng bổ sung các cây giống, sau đó chính cây giống sẽ là tạo ra nguồn
hạt cho quá trình tái sinh.
- Tái sinh tự nhiên: nguồn hạt (nguồn giống) hoàn toàn tự nhiên.
Như vậy, tái sinh rừng là một khái niệm chỉ khả năng và quá trình thiết
lập lớp cây con dưới tán rừng. Đặc điểm cơ bản của quá trình này là lớp cây
con được thiết lập đều có nguồn gốc từ hạt và chồi có sẵn, kể cả trong trường
hợp tái sinh nhân tạo thì cây con cũng phải mọc từ nguồn hạt do con người
gieo trước đó. Nó được phân biệt với các khái niệm khác (như trồng rừng) là
sự thiết lập lớp cây con được thiết bằng việc trồng cây giống đã được chuẩn bị
trong vườn ươm. Vì đặc trưng đó nên tái sinh một quá trình sinh học mang
tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.

4

1.2. Lƣợc sử nghiên cứu
1.2.1. Trên thế giới
Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng trên thế giới đã trải qua hàng thế kỷ,
nhưng với rừng nhiệt đới vấn đề này mới được tiến hành chủ yếu từ những
năm 30 của thế kỷ XX trở lại đây.
Từ những năm giữa thế kỷ XIX, do sự phát triển của ngành công
nghiệp hoá giấy, cho phép sử dụng một cách tổng hợp các sản phẩm gỗ tự
nhiên nên nhiều diện tích rừng đã bị khai thác trắng để làm nguyên liệu. Để
phục hồi lại thảm thực vật và đáp ứng nhu cầu về gỗ đang ngày càng gia tăng,
trong lâm nghiệp đã hình thành xu hướng thay thế rừng tự nhiên bằng rừng
trồng nhân tạo cho năng xuất cao. Nhưng sau thất bại trong tái sinh nhân tạo ở

Đức và một số nước ở vùng nhiệt đới, nhiều nhà khoa học đã nêu khẩu hiệu:
“Hãy quay trở lại với tái sinh tự nhiên”.
Đã có nhiều nghiên cứu hướng vào phân tích ảnh hưởng của các nhân
tố sinh thái đến quá trình tái sinh rừng như: ánh sáng, độ ẩm đất, thảm mục,
độ dầy rậm của thảm tươi, khả năng phát tán hạt Trong đó ánh sáng (thông
qua độ tàn che của rừng) là nhân tố được đề cập nhiều nhất và được coi là
nhân tố chủ đạo đóng vai trò điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên.
H.Lamprecht (1989) [50] căn cứ vào nhu cầu sử dụng ánh sáng trong
suốt đời sống của các loài cây, ông đã phân chia rừng nhiệt đới thành các
nhóm cây ưa sáng, nhóm cây nửa chịu bóng và nhóm cây chịu bóng.
Trong nghiên cứu tái sinh rừng, người ta đều nhận thấy rằng: tầng cỏ và
cây bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nhân tố dinh dưỡng khoáng của
tầng đất mặt đã ảnh hưởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ.
Những quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dưỡng khoáng, do đó thảm cỏ
và thảm cây bụi sinh trưởng kém nên ảnh hưởng của nó đến các cây gỗ tái
sinh không đáng kể. Ngược lại, những lâm phần thưa, rừng đã qua khai thác

5

thì thảm cỏ có điều kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là
nhân tố gây trở gại rất lớn cho tái sinh rừng (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm,
1992) [34].
Phân chia các giai đoạn trong tái sinh tự nhiên đã được đa số các nhà
nghiên cứu thống nhất cho rằng, cần phải nghiên cứu quá trình tái sinh rừng
và các nhân tố ảnh hưởng từ khi hình thành cơ quan sinh sản, sự hình thành
hoa, quả, các nhân tố phát tán hạt, sự phù hợp của màu vụ hạt giống với điều
kiện khí hậu và sự phá hoại của động vật côn trùng cho đến khi cây con phát
triển ổn định. Đa số các nhà Lâm học của Liên Xô cũ đề nghị trong lâm học
chỉ nghiên cứu quá trình tái sinh rừng bắt đầu từ khi cây có hoa, quả, thậm chí
từ giai đoạn cây mạ trở đi (dẫn theo Đinh Quang Diệp, 1993) [8].

Bernard Rollet (1974) có nhận xét: trong các ô tiêu chuẩn có kích thước
nhỏ (1 m x 1 m, 1,5 m x 1,5 m) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm,
một số ít có phân bố Poisson.
Trong nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới nhiều nhà lâm học
còn đặc biệt quan tâm tới các phương thức tái sinh của các loài cây mục đích.
Thứ tự của các bước xử lý cũng như hiệu quả của từng phương thức đối với
tái sinh rừng tự nhiên được Baur (1976) tổng kết sâu sắc trong tác phẩm “Cơ
sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa” [4].
1.2.2. Ở Việt Nam
Ở nước ta, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới đã được tiến hành nghiên cứu
từ những năm 60 của thế kỉ XX. Với chuyên đề “Tái sinh tự nhiên” do Viện
Điều tra Qui hoạch rừng thực hiện tại một số khu rừng trọng điểm thuộc các
tỉnh: Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An (lưu vực sông Hiếu), Hà Tĩnh (Hương
Sơn, Hương Khê) và Quảng Bình (lưu vực sông Long Đại). Trên cơ sở các
nguồn tài liệu và số liệu của các đoàn, đội điều tra tài nguyên thu thập, ghi
nhận trong các báo cáo tài nguyên rừng hoặc báo cáo lâm học các khu rừng

6

điều tra thuộc miền Bắc Việt Nam đã được Nguyễn Vạn Thường, 1991 [39]
tổng kết và bước đầu đưa ra kết luận hiện tượng tái sinh dưới tán rừng của các
loài cây gỗ đã tiếp diễn liên tục, không mang tính chu kỳ. Sự phân bố cây tái
sinh rất không đồng đều, số cây mạ (cấp H < 20 cm) chiếm ưu thế rõ rệt so
với số cây ở các cấp tuổi khác. Những loài cây gỗ mềm, ưa sáng mọc nhanh
có khuynh hướng lan tràn và chiếm ưu thế trong lớp cây tái sinh. Trong khi đó
các loài cây gỗ cứng, sinh trưởng chậm chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp và phân
bố tản mạn. Thậm chí một số loài hoàn toàn vắng bóng ở thế hệ sau trong
những trạng thái tự nhiên. Trong thành phần cây tái sinh, tác giả cũng cho
rằng bất kỳ ở đâu có hiện tượng tái sinh tự nhiên thì ở đó có sự sống chung
của những cá thể khác loài, khác chi, thậm chí cả khác họ. Dựa vào thành

phần loài cây mục đích chất lượng cây con, tác giả đã xây dựng biểu đánh giá
tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới theo tiêu chuẩn 5 cấp: rất tốt, tốt, trung bình,
xấu, rất xấu.
Thái Văn Trừng (1978) [44] khi nghiên cứu thảm thực vật rừng Việt
Nam đã nhấn mạnh ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát
triển của cây con và nhận định rằng: trong các nhân tố sinh thái thì ánh sáng
là nhân tố quan trọng khống chế và điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên cả ở
rừng nguyên sinh và rừng thứ sinh.
Nguyễn Văn Trương (1983) [47] đã đề cập đến mối quan hệ giữa lớp
cây tái sinh với tầng cây gỗ và qui luật đào thải tự nhiên trong quá trình tái
sinh tự nhiên dưới tán rừng.
Hiện tượng tái sinh tự nhiên dưới lỗ trống ở các rừng thứ sinh vùng
Hương Sơn - Nghệ Tĩnh đã được Phạm Đình Tam (1987) [32] làm sáng tỏ.
Qua theo dõi tình hình tái sinh dưới các lỗ trống cho thấy số lượng cây tái
sinh xuất hiện khá nhiều dưới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây
tái sinh càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán.

7

Vũ Tiến Hinh (1991) [14] khi nghiên cứu đặc điểm tái sinh của rừng tự
nhiên ở Lâm trường Hữu Lũng (Lạng Sơn) và vùng Ba Chẽ (Quảng Ninh) đã
nhận xét hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có
liên hệ chặt chẽ. Đa số các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì tổ
thành tầng cây tái sinh càng lớn. Qua tính toán cho thấy giữa hai hệ số tổ
thành có quan hệ bậc nhất và tuân theo đường thẳng:
n = a + bN,
Trong đó: n và N lần lượt là hệ số tổ thành tính theo % số cây của tầng tái
sinh và tầng cây cao.
Đinh Quang Diệp (1993) [8] nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp
vùng Easup - Đắc Lắc kết luận độ tàn che của rừng, thảm mục, độ dày đặc

của thảm tươi, điều kiện lập địa, lửa rừng là những nhân tố có ảnh hưởng sâu
sắc đến số lượng và chất lượng cây con tái sinh dưới tán rừng, trong đó lửa
rừng là nguyên nhân gây nên tái sinh cây đời chồi. Về qui luật phân bố cây
trên mặt đất, tác giả nhận định khi tăng diện tích lên thì lớp cây tái sinh có
phân bố theo cụm.
Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [20] cho rằng nghiên cứu quá
trình tái sinh tự nhiên cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng
sự can thiệp của con người đi đúng hướng. Quá trình đó tuỳ thuộc vào mức độ
tác động của con người mà ta thường gọi là xúc tiến tái sinh, với mức cao
nhất là tái sinh nhân tạo. Theo tác giả thì quá trình tái sinh tự nhiên tuỳ thuộc
vào 3 yếu tố chính sau:
- Nguồn hạt giống, khả năng phát tán hạt trên một đơn vị diện tích.
- Điều kiện để hạt có thể nảy mầm, bén rễ (nhiệt độ, độ ẩm, thảm tươi).
- Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng và phát triển: đất, nước, ánh sáng.
Trần Đình Lý và các cộng sự (1995) [25], nghiên cứu tái sinh tự nhiên
thảm thực vật rừng tại đảo Kế Bào, Lâm trường Hoành Bồ (Quảng Ninh).

8

Nghiên cứu khả năng tái sinh tự nhiên, diễn thế của thẩm thực vật trên đất sau
nương rẫy tại Chiềng Sinh (Sơn La). Kết quả nghiên cứu đã đề xuất qui phạm
khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên. Kết quả đề tài xây dựng quan niệm về
phục hồi rừng và cơ sở lựa chọn đối tượng khoanh nuôi phục hồi rừng dựa
trên kết quả nghiên cứu ở các vùng sinh thái.
Trần Xuân Thiệp (1996) [37] căn cứ vào số lượng cây tái sinh đã xây
dựng bảng đánh giá tái sinh cho các trạng thái rừng (theo hệ thống phân loại
của Loschau 1961-1966): tốt, trung bình, xấu. Phân cấp chiều cao cây tái sinh
để điều tra gồm 6 cấp: (1): < 50 cm; (2): 50-100 cm; (3): 100-150 cm; (4):
150-200 cm; (5): 200-300 cm; (6): > 300 cm). Về phân bố số cây tái sinh theo
cấp chiều cao có sự tương đồng giữa các trạng thái rừng, phân bố giảm theo

hàm Mayer từ cấp 1-5 (≤ 300 cm), cấp 6 có chiều cao > 300 cm do tính cộng
dồn đến các cây có chiều cao tương ứng với đường kính dưới 10 cm nên
không thể hiện qui luật này nữa.
Đỗ Hữu Thư và cộng sự (1995) [42] cũng đã đưa ra kết luận tương tự
về qui luật phân bố này đối với lớp cây tái sinh tự nhiên ở vùng núi cao
PhanSiPan.
Lê Đồng Tấn (2000) [33] nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự nhiên
sau nương rẫy tại Sơn La, tác giả kết luận: số lượng cây/ô tiêu chuẩn, mật độ
cây giảm dần từ chân đồi lên sườn và đỉnh đồi. Mật độ cây giảm khi khi độ
dốc tăng. Tổ hợp loài cây ưu thế trên cả 3 vị trí đị hình và 3 cấp độ dốc là giống
nhau, sự khác nhau chính là hệ số tổ thành của các loài trong tổ hợp đó, tính chất
này càng thể hiện rõ trên cùng một địa điểm (một khu đồi). Độ cao có ảnh hưởng
lên sự phân bố của các loài cây và sự hình thành thảm thực vật. Thoái hoá đất có
ảnh hưởng: mật độ cây, số lượng loài cây và tổ thành loài cây.
Phạm Ngọc Thường (2002) [38] nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên
vừa đề xuất giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau nương rẫy ở Thái

9

Nguyên và Bắc Kạn. Tác giả đã rút ra một số kết luận: Quá trình phục hồi
rừng sau nương rẫy chịu tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái: nguồn
giống, địa hình, thoái hoá đất và con người. Khoảng cách rừng tự nhiên gieo
giống đến đám nương càng gần thì khả năng gieo giống càng thuận lợi. ở
chân đồi số loài, mật độ cây gỗ tái sinh là lớn nhất và ít nhất là ở đỉnh, độ dốc
càng lớn thì quá trình phục hồi rừng càng khó khăn. Mật độ cây gỗ giảm dần
theo thời gian phục hồi rừng.
Lê Ngọc Công (2003) [6] trong nghiên cứu quá trình phục hồi rừng
bằng khoanh nuôi trên một số thảm thực vật ở Thái Nguyên cho rằng ở giai
đoạn đầu của quá trình diễn thế phục hồi rừng (giai đoạn 1- 6 năm) mật độ
cây tăng lên, sau đó giảm. Quá trình này bị chi phối bởi qui luật tái sinh tự

nhiên, quá trình nhập cư và quá trình đào thải của các loài cây. Nhận xét được
rút ra từ kết quả nghiên cứu cũng phù hợp với các kết quả nghgiên cứu của
các tác giả Lê Đồng Tấn [33], Phạm Ngọc Thường [38].
Tóm lại, trong quá trình tái sinh tự nhiên của các xã hợp tự nhiên nguyên sinh
hay tái sinh có hai phương thức:
- Thứ nhất, đó là phương thức tái sinh liên tục dưới tán rừng kín rậm
của những loài cây chịu bóng mọc chậm. Phương thức tái sinh này thường
thưa thớt và yếu ớt vì thiếu ánh sáng. Chỉ một số ít cây thoát khỏi giai đoạn ở
giai đoạn đầu, còn lại đa số phải qua giai đoạn ức chế kéo dài chờ cơ hội vươn
lên tầng cao khi có điều kiện sinh thái thích hợp.
- Thứ hai là phương thức tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống
trong tán rừng của các loài cây ưa sáng mọc nhanh. Dưới tán kín hay thưa của
chúng, những loài cây định vị trong thành phần xã hợp cũ thường đòi hỏi
bóng trong 1- 2 năm đầu, sẽ mọc sau và dần dần vươn lên thay thế những loài
cây tiên phong tạm thời có tuổi thọ ngắn. Những cây tiên phong sẽ tự tiêu
vong, hoặc sẽ bị tiêu diệt bởi tán kín rậm của các loài cây định vị mọc sau, chỉ

10

trừ một số ít loài cây tiên phong định cư có tuổi thọ dài có thể tồn tại trong
thành phần của các xã hợp đã tái sinh tự nhiên.
Yếu tố chủ đạo đối với quá trình tái sinh dưới tán rừng là ánh sáng, còn
đối với quá trình tái sinh trên các lỗ trống là mức độ thoái hoá của đất .
Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản
lý rừng bền vững theo mục tiêu đề ra, tiết kiệm được thời gian, tiền của chỉ
khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất qui luật của hệ sinh thái rừng, trước hết
là quá trình tái sinh tự nhiên.
Trong những năm gần đây, có một số công trình nghiên cứu về hệ sinh
thái ở Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, như các công trình của Trương Thị
Thơm (2013) [40], Đinh Thị Thư (2003) [41]. Các công trình này đã cung cấp

những thông tin về trạng thái của các thảm thực vật. Đây được xem là cơ sở
dữ liệu quan trọng cho việc bảo tồn và phát triển hệ thực vật tại khu vực
nghiên cứu.
Như vậy, hầu hết các công trình tập trung nghiên cứu tình hình tái sinh
dưới các trạng thái rừng tự nhiên (số lượng, mật độ cây tái sinh, đặc điểm lớp
cây tái sinh và vai trò của ánh sáng đối với quá trình tái sinh tự nhiên) mà
chưa đề cập đến tái sinh ở các trạng thái thực bì khác nhau như: thảm cỏ,
thảm cây bụi, rừng thứ sinh nhân tác (rừng sau nương rẫy, sau khai thác kiệt).
Những kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng
trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phương pháp nghiên cứu, qui
luật tái sinh tự nhiên ở một số vùng. Đặc biệt là sự vận dụng các hiểu biết về
qui luật tái sinh tự nhiên để xây dựng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm
quản lý tài nguyên rừng bền vững. Tuy thiên, thảm thực vật rừng nhiệt đới rất
đa dạng và phức tạp, đời sống của nó gắn liền với điều kiện tự nhiên ở từng
vùng địa lý. Vì vậy, việc tiếp tục nghiên cứu qui luật tái sinh tự nhiên của các
hệ sinh thái rừng ở các vùng địa lý khác nhau và các thời điểm khác nhau, từ
đó có các biện pháp bảo tồn và phát triển hệ thực vật là cần thiết.

11

CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, THỜI GIAN, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Một số thảm thực vật tự nhiên, bao gồm từ thảm
cỏ, thảm cây bụi và các trạng thái rừng thứ sinh.
Phạm vi nghiên cứu: Phụ cận Vườn quốc gia Tam Đảo tại khu vực xã
Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 6/2013 đến tháng 6/2014.
2.3. Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá hiện trạng thảm thực vật
- Nghiên cứu đặc điểm tổ thành loài
- Nghiên cứu cấu trúc tổ thành lớp cây tái sinh
- Nghiên cứu khả năng tái sinh của một số loài cây
- Nghiên cứu qui luật phân bố cây tái sinh
Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao.
Nghiên cứu sự phân bố theo đường kính.
Nghiên cứu mối tương quan giữa chiều cao và đường kính.
Phân bố cây trên mặt đất.
- Đề xuất các giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật và phục hồi rừng
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng phối
hợp các phương pháp nghiên cứu hiện nay. Cụ thể như sau:
Nghiên cứu tài liệu: Nhằm kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên
quan đến đề tài.
Điều tra thực địa: Được thực hiện trong các chuyến đi thực địa nhằm
thu thập các dữ liệu về phân loại (thu thập mẫu vật, chụp ảnh, quan sát và ghi

12

chép các đặc điểm của mẫu ở trạng thái sống,… và các đặc điểm khác), thu
thập số liệu về đa dạng sinh học (số lượng, chất lượng, diễn biến về số lượng
và chất lượng), tình trạng suy thoái trong những vùng tiểu sinh thái cụ thể về
các loài ở nơi nghiên cứu. Để làm tốt công tác điều tra thực địa, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu theo phương pháp của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007). Nghiên
cứu phân bố cây theo công thức của Nguyễn Hải Tuất (1990), đo chiều cao
cây theo Trần Đình Lý (2003).
Lập ô tiêu chuẩn (OTC) và thu thập dữ liệu: Tại mỗi trạng thái thảm
thực vật (TTV) đặt ngẫu nhiên 10 OTC, mỗi OTC có diện tích 400 m
2

(20 m
x 20 m) được áp dụng để xác định sự phân bố cây theo chiều cao và theo
đường kính.
Trong mỗi OTC, chúng tôi thiết lập các ô dạng bản có diện tích 1 m
2
(1 m x
1 m), 4 m
2
(2 m x 2 m), 9 m
2
(3 m x 3 m ), 16 m
2
(4 m x 4 m) và 25 m
2
(5 m x 5 m).


Hình 1. Ô tiêu chuẩn và sơ đồ thu mẫu
Đo đường kính: Đường kính được đo tại vị trí ngang ngực (H
1,3m
). Đối
với những cây có d<20 cm đo trực tiếp bằng thước kẹp (theo hai hướng cộng
chia hai lấy giá trị trung bình) với độ chính xác 0,10 cm. Đối với cây có d>20
cm được đo bằng thước dây, tra bảng tương quan đường kính - chu vi rồi tính
đường kính tương ứng.

13

Trong mỗi ô dạng bản, đo đếm các chỉ tiêu ở tất cả các cá thể có đường
kính ngang thân từ 5 cm trở xuống và đánh giá chất lượng cây tái sinh được

đánh giá theo hình thái và sinh lực phát triển và phân chia theo 3 cấp: tốt,
trung bình và xấu theo mẫu sau (Biểu 1).
Biểu 1. Các chỉ số đo đếm cho cây tái sinh
TT
Tên họ
(khoa học – Việt Nam)
Tên loài
(khoa học – Việt Nam)
Công dụng
H
VN

(m)

Chất lƣợng
Tốt
TB
Xấu
01







02

Trong đó: H
VN
- chiều cao vút ngọn
Những loài cây chưa biết tên khoa học thu thập tiêu bản để giám định
tên. Phương pháp thu thập tiêu bản và xử lý mẫu theo các phương pháp thông
thường đang được áp dụng hiện nay.
Phân tích và xử lý số liệu:
Để tra cứu nhận biết các họ, chúng tôi căn cứ vào Cẩm nang tra cứu và
nhận biết các họ thực vật Hạt kín ở Việt Nam của Nguyễn Tiến Bân (1997) và
Cẩm nang nghiên cứu đa dạng sinh vật của Nguyễn Nghĩa Thìn (1997).
Để xác định tên khoa học các loài, chúng tôi căn cứ vào Cây cỏ Việt
Nam của Phạm Hoàng Hộ (1999-2003). Nếu vẫn còn nghi ngờ kết quả, chúng
tôi tiến hành thu mẫu để tham khảo ý kiến của các chuyên gia phân loại.
Để chỉnh lý tên khoa học, chúng tôi căn cứ vào Danh lục các loài thực vật
Việt Nam do Nguyễn Tiến Bân làm chủ biên (2003, 2005) và Trung tâm nghiên
cứu Tài nguyên và Môi trường Đại học quốc gia Hà Nội công bố năm 2001.
Tính toán các chỉ số: Số liệu được xử lý trên phần mềm Excel của máy
tính, có áp dụng các phương pháp thống kê sinh học.

14

+ Hệ số tổ thành loài cây được tính theo công thức:
P =
N
n

x100% Trong đó:
P: là hệ số tổ thành loài (%).
n
: là số cá thể của loài.
N: là số cá thể của tất cả các loài.
+ Mật độ cây (cây/ha) được tính theo công thức:
N =
000.10
S
n
Trong đó:
n: là số lượng cây.
S: là diện tích ô điều tra.
+ Sử dụng hàm Mayer để mô phỏng quy luật phân bố cây theo cấp
chiều cao. Hàm Mayer có dạng:
f(t) =
x
e.
Trong đó:

,
là hai tham số, f(t) là tần số quan sát, x là cấp chiều cao.
Các tham số được xác định theo phương pháp bình phương bé nhất.
Phân chia chiều cao cây tái sinh theo 5 cấp như sau:
Cấp I: chiều cao
1 – 5 m

Cấp II: chiều cao từ 5,1 – 10 m
Cấp III: chiều cao từ 10,1 – 15 m
Cấp IV: chiều cao từ 15,1 – 20 m

Cấp V: chiều cao từ 20,1 – 25 m







15

CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI
CỦA VÙNG NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1. Vị trí địa lý

Hình 3.1. Bản đồ Trạm đa dạng sinh học Mê Linh – Vĩnh Phúc


16

Vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo ở khu vực xã Ngọc Thanh nằm liền
kề với Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh. Khu vực Trạm ở toạ độ 21
0
2357-
21
0
25 35 độ vĩ Bắc và 105
0
4240-105
0

46 65 độ kinh Đông. Phía Bắc giáp
huyện Phổ Yên - Thái Nguyên, phía Đông và Nam giáp xã Ngọc Thanh, phía
Tây giáp xã Trung Mỹ, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc.
3.1.2. Địa hình
Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông Nam dãy núi Tam Đảo thuộc tỉnh
Vĩnh Phúc. Là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh với nhiều dông phụ gần
vuông góc với dông chính. Độ dốc trung bình 15-25
0
, nhiều nơi dốc từ 30-350
0
.
Độ cao từ 100-520 m so với mực nước biển và độ cao giảm dần từ Bắc xuống
Nam.
3.1.3. Địa chất và thổ nhƣỡng
3.1.3.1. Địa chất
Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên có cấu
tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phun trào axít gồm các lớp Rionit, Daxit
kết tinh xen kẽ nhau có độ tuổi 256 triệu năm.
3.1.3.2. Thổ nhưỡng
Nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều Thạch
anh, Muscovit, khó phong hóa, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ giới
nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị xói mòn
mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực cao 300-400 m).
Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau:
- Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng. Đất có màu vàng ưu thế
do độ ẩm cao, hàm lượng sắt di động và nhôm tích luỹ cao. Do đất phát triển trên
đá Mácma axit kết tinh chua nên tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nhẹ, tầng
mùn mỏng, không có tầng thảm mục, đá lộ đầu nhiều trên 75%.

17

- Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit vàng đỏ phát triển trên nhiều loại đá
khác nhau, đất có khả năng hấp phụ không cao do có nhiều khoáng sét phổ
biến là Kaolinit.
Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ven suối ở độ cao dưới 100 m.
Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao,
màu mỡ, đã được khai phá để trồng lúa và hoa màu.
3.1.4. Khí hậu thuỷ văn
3.1.4.1. Khí hậu
Vùng nghiên cứu nằm liền kề với Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh tỉnh
Vĩnh Phúc nên nó mang đặc điểm khí hậu của Trạm; nằm trong vùng khí hậu
nhiệt đới gió mùa. Số liệu quan sát từ năm 2007-2011 tại Trạm khí tượng
thủy văn Vĩnh Yên (độ cao 50 m).
- Nhiệt độ bình quân năm: 23,9
0
C (trung bình mùa Hè là 27-29
0
C, trung
bình mùa Đông 16-17
0
C)
- Nhiệt độ tối cao tương đối (cao nhất): 41,5
0
C
- Lượng mưa bình quân năm: 1358,7 mm. Mùa mưa từ tháng 4 đến
tháng 10, chiếm 90% lượng mưa cả năm. Mưa tập trung vào các
tháng 6-9 (cao nhất là vào tháng 8).
- Số ngày mưa: 142,5 ngày/năm
- Lượng mưa cực đại trong ngày: 284 mm
- Độ ẩm trung bình: 83 %

- Độ ẩm cực tiểu (thấp nhất): 14 %
- Lượng bốc hơi: 1040,1 mm
3.1.4.2. Thuỷ văn
Vùng đệm Vườn Quốc gia Tam Đảo tại khu vực xã Ngọc Thanh nằm
liền kề với Trạm Đa dạng sinh học Mê linh là một trong những khu vực đầu
nguồn của nhiều suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải.

18

Sông suối: Có một suối nhỏ nước chảy quanh năm bắt nguồn từ điểm
cực Bắc, chảy dọc biên giới phía Tây giáp với Vườn quốc gia Tam Đảo và
gặp suối Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải. Ngoài ra còn có một số suối cạn ngắn
chỉ có nước sau những trận mưa.
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh với diện tích đất
lâm nghiệp chiếm 51,8% tổng diện tích tự nhiên của toàn xã. Mật độ dân số
của xã là 139 người/km
2
, dân tộc kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm
47%. Thu nhập bình quân đầu người của xã là 3 triệu đồng/người/tháng.
Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống, tuy nhiên do
tập quán của người dân quanh vùng nên rừng trong khu vực nghiên cứu vẫn
chịu những tác động tiêu cực như: Thả gia súc sau mùa vụ, lấy củi, lấy măng
và khai thác lâm sản ngoài gỗ.
Những năm gần đây do có sự đổi mới các chính sách về kinh tế, xã hội
của Nhà nước nên đã có những tác động tích cực đến đời sống của nhân
dân trong xã, tổng giá trị thu nhập đã tăng lên. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của
tập quán sinh sống của nhân dân quanh khu vực là nhờ vào việc khai thác
các lâm sản trong rừng đã có từ lâu đời nên ý thức bảo vệ rừng của người
dân vẫn chưa cao: rừng bị chặt phá để lấy gỗ, củi, săn bắt thú rừng, đốt rừng

làm nương rẫy Các nguyên nhân này đã làm cho diện tích rừng bị suy giảm
nghiêm trọng, tính đa dạng của sinh vật giảm sút, hệ thực vật rừng bị suy
thoái (nhiều cây gỗ lớn, quý hiếm không còn) tạo nên nhiều thảm cỏ, thảm
cây bụi. Theo Niên giám thống kê năm 2003, huyện Mê Linh chỉ còn khoảng
300 ha rừng tự nhiên.




19

3.3. Tài nguyên động thực vật rừng
3.3.1. Hệ động vật
Khu vực nghiên cứu nằm sát Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh – Vĩnh
Phúc. Kết quả điều tra năm 2003 của Phòng Động vật có xương sống – Viện
Sinh thái và Tài nguyên sinh vật đã cho thấy hệ động vật của Trạm Đa dạng
sinh học Mê Linh gồm 5 lớp: thú, chim, bò sát, ếch nhái, côn trùng. Các nhà
khoa học đã thống kê được 25 bộ, 99 họ, 461 loài, trong đó:
- Thú có 13 loài thuộc 6 họ của 4 bộ.
- Chim có 109 loài thuộc 38 họ của 12 bộ.
- Bò sát có 14 loài thuộc 7 họ của 1 bộ.
- Ếch nhái có 13 loài thuộc 5 họ của 1 bộ.
- Côn trùng có 312 loài thuộc 43 họ của 7 bộ.
3.3.2. Hệ thực vật
Theo Nguyễn Tiến Bân (2005) khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa
lý thực vật “Đông Bắc và Bắc Trung Bộ”, trong đó chủ yếu tồn tại những
nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam – Nam Trung Hoa
với các ưu hợp thực vật họ Long não (Lauraceae), Dẻ (Fagaceae), Dâu tằm
(Moracae), Ngọc lan (Magnoliaceae), Đậu (Fabaceae), Xoài (Anacardiaceae),
Trám (Burseraceae), Bồ hòn (Sapindaceae), Sau sau (Hamamelidaceae). Đây

cũng là nơi có các yếu tố thực vật di cư từ phía Nam lên như các loài cây
thuộc họ Dầu. Theo các tài liệu đã thống kê, Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh
có 171 họ thực vật với 669 chi và 1126 loài, trong đó đã gặp các nghành:
- Nghành Thông đất: 2 họ, 3 chi, 6 loài.
- Nghành Mộc tặc: 1 họ, 1 chi, 1 loài.
- Nghành Dương xỉ: 19 họ, 34 chi, 64 loài.
- Nghành Ngọc lan: 147 họ, 692 chi, 1151 loài.
Trong số 171 họ có 27 họ chỉ có 1 loài; 83 họ có từ 2-4 loài; 24 họ có từ
5-9 loài; 37 họ có trên 10 loài. Trong số đó có 13 họ có từ 20 loài trở lên