Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO • • • TRƯỜNG ĐAI HOC sư PHAM HÀ NÔI 2
• • • •
NGUYỄN THỊ THANH TÂM
■
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪNG THỨ SINH PHỤC HỒI Tự NHIÊN VÙNG ĐỆM
VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, TẠI KHU vực XÃ NGỌC THANH
S • • •
LUẬN VĂN THẠC Sĩ SINH HỌC
• • •
Bộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2
NGUYỄN THỊ THANH TÂM
■
NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC RỪNG THỨ SINH PHỤC HỒI Tự NHIÊN VÙNG ĐỆM
VƯỜN QUỐC GIA TAM ĐẢO, TẠI KHU vực XÃ NGỌC THANH
S • • •
HÀ NỘI -
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 -
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 ừong 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
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 ừong luận văn này đều được ghi rõ nguồn gốc.
LỜI CẢM ƠN
Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Học viên
Nguyễn Thị Thanh Tâm
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
PHỤ LỤC
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 ừọng 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 càu 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 ừồng, 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 càn 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 các mô hình phục
hồi rừng. Với những lý do trên chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu cẩu trúc
rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên vùng đệm Vườn quốc gia Tam Đảo, tại khu vực
6
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
Ỷ nghĩa khoa học: Bổ sung dẫn liệu và góp phàn làm sáng tỏ quy luật tái sinh
tự nhiên của thảm thực vật rừng trong quá trình diễn thế đi lên.
Ỷ nghĩa thực tiễn: Ket 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 cuc của luân 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 ừang, 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.
CHƯƠNG 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
7
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 ừồng 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 ừong vườn ươm. Vì đặc trưng đó nên tái
sinh một quá trình sinh học mang tính đặc thù của các hệ sinh thái rừng.
1.2. Lược sử nghiên cứu
1.2.1. Trên thế giói
Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng ừên 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.
8
Từ những năm giữa thế kỷ XIX, do sự phát triển của ngành công nghiệp hoá
giấy, cho phép sử dụng một cách tổng họp các sản phẩm gỗ tự nhiên nên nhiều diện
tích rừng đã bị khai thác trắng để làm nguyên liệu. Đe 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 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, càn phải nghiên cứu quá trình tái sinh rừng và các nhân tố
ảnh hưởng tò 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
9
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 Viêt 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 ừọng điểm thuộc các tinh: 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 ừa tài nguyên thu thập, ghi nhận trong các báo cáo tài nguyên rừng hoặc báo
cáo lâm học các khu rừng 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 ừạng thái tự nhiên. Trong
1
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 phàn 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: ừong 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 tàng 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 ừống 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.
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 tàng tái sinh và
tầng cây cao.
Đinh Quang Diệp (1993) [8] nghiên cứu tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng
1
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 Ke Bào, Lâm trường Hoành Bồ (Quảng Ninh).
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.
Tràn 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
1
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
dàn tò 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
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
1
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 tàng cao khi có điều kiện sinh
thái thích hợp.
- Thứ hai là phương thức tái sinh theo vệt để hàn gắn những lỗ trống ừong tán rừng của
các loài cây ưa sáng mọc nhanh. Dưới tán kín hay thưa của chúng, những loài cây
định vị ừong 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 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 tín về
trạng thái của các thảm thực yật. 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 ừình 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
1
(rừng sau nương rẫy, sau khai thác kiệt).
Những kết quả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng ừên 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 càn
thiết.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN cứu
2.1. Đối tượng và phạm vỉ nghiên cứu
Đổi 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. Thòi 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.
1
• Phân bố cây trên mặt đất.
- Đe xuất các giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật và phục hồi rừng
2.4. Phương pháp nghiền cứu
Để thực hiện các nội dung nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng phối họp
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 íra 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
1
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. Đe làm tốt công tác điều ưa 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 m2 (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 m2 (1 m X 1 m), 4 m2 (2 m X 2 m), 9 m2 (3 m X 3 m),
16 m2 (4 m X 4 m) và 25 m2 (5 m X 5 m).
1
\
20 m
z
1
20 m
t
1
1
b
i
i
1
t1
1—
1
i
4- - -*
- 5 m-
- 5 m -
/ \
\
/
\
\
Trong mỗi ô dạng bản, đo đếm các chỉ tiêu ở tất cả các cá thể có đường kính
ngang thân tò 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 sổ đo đếm cho cây tái sinh
Trong đó: HVN - 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).
Đe 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.
Tỉnh toán các chỉ số: số liệu được xử lý trên phần mềm Excel của máy tính, có
T
T
Tên họ
(khoa học - Việt
Nam)
Tên loài
(khoa học - Việt
Nam)
Công
dụng
1 1
Chât lượng
Tô
t
T
B
Xâ
u
01
02
áp dụng các phương pháp thống kê sinh học.
+ Hệ số tổ thành loài cây được tính theo công thức:
p= xl00% Trong đó:
N
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 = — X 0.000 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) = a. Trong đó:
a, 6 là hai tham số, f(t) là tàn 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 từl0,l-15m
Cấp IV: chiều cao từ 15,1 -
20 m Cấp V: chiều cao từ
20,1 - 25 m
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM Tự NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA VÙNG
NGHIÊN cứu
3.1. Điều kiên tư nhiên
• •
3.1.1. Vị trí địa lý
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°23 57- 21°25 35 độ vĩ Bắc
và 105°42'40-10504665 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.
T£ẠM £\\ PANG ÔM nọc ME LỈNH
Iirme“ icsa4nsN U8‘,«,4Ỉ“
ỉ V LE 1: 1ÍI-Ù00
Hình 3.1. Bản đồ Trạm đa dạng sinh học Mê Linh - Vĩnh Phúc
3.1.2. Địa hình
Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông Nam dãy núi Tam Đảo thuộc tình VTnh
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°, nhiều nơi dốc từ 30-350°. 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 nhưỡng
3.1.3.1. Đia chất
Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên có cấu tạo địa chất
chủ yếu bằng hệ tàng phun trào axít gồm các lớp Rionit, Daxit kết tình 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
phàn 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%.
- 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 hâu
Vừng 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°c (trung bình mùa Hè là 27-29°C, trung bình
mùa Đông 16-17°C)
- Nhiệt độ tối cao tương đối (cao nhất): 41,5°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 yực đầu nguồn của nhiều suối
nhỏ đổ vào hồ Đại Lải.
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 kiên kinh tế - xã hôi
Khu vực nghiên cứu nằm ữên 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/km2, dân tộc kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47%. Thu nhập bình quân
đầu người của xã là 3 triệu đồng/ngưòi/ứiáng.
Trong khu vực nghiên cứu không có người dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán
của người dân quanh vùng nên rùng 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.
3.3. Tài nguyên động thực yật 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 yật có xương sống - Viện Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật đã cho thấy hệ động vật của Trạm Đadạng
sinh học Mê Linh gồm 5 lớp: thú, chim, bò sát, ếch nhái, côntrùng. 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.
- Ểch 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 họp 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 yật 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 ữở lên gồm: Euphorbiaceae (71
loài); Rubiaceae (62 loài); Orchidaceae (54 loài); Fabaceae (40 loài); Cyperaceae (37
loài); Moraceae (29 loài); Asteraceae (29 loài); Poaceae (28 loài); Lauraceae (27 loài);
Myrsinaceae (24 loài); Verbenaceae (22 loài); Zingiberaceae (22 loài); Araceae (20 loài).
Có 39 loài thuộc dạng quý hiếm được ghi trong Sách đỏ Việt Nam, đó là các loài:
Drynaria bonii, D. ỷortuneỉ, Enỉcosanthellum petelotiỉ, Gonỉothalamus takhtajanỉỉ,
Rauvoựia verticỉllata, Asarum glabrum, Markhamỉa stipulata, canarỉum tramdenum,
Codonopsis javanica, Dỉpterocarpus retusus, Captanopsis tessellata, Lithocarpus
hemisphaerỉcus, L. mucronatus, L. sphaerocarpus, Quercus platycalyx, Annamocarya
sinensis, Taxillus graciliýolius, Aglaia spectabilis, Stephanỉa dielsiana, Tinospora
sagỉttata, Ardisia silvestris, Embelia parviýlora, Melientha suavis, Canthỉum horrỉdum,
Fagerlỉndia depauperata, Murraya glabra, Madhuca pasquierỉ, Alniphyllum eberhartiỉ,
Aquỉlaria crassna, Amorphophallus ỉnterruptus, Calamus platyacanthus, Dỉsporopsỉs
longiýolia, Pelỉosanthes teta, Dendrobium daoense, Dendrobium longicornu, Erìa
spirodela, Paphỉopedilum gratrixỉanum, Tacca integriýolia.
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN
4.1. Đặc điểm thảm thực vật các điểm nghiên cứu