Nghiên cứu tính đa dạng cây gỗ của rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại xã phiêng ban, huyện bắc yên, tỉnh sơn la

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

NGUYỄN THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG CÂY GỖ CỦA
RỪNG THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI XÃ
PHIÊNG BAN, HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

HÀ NỘI, 2016


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

NGUYỄN THỊ THU HÀ

NGHIÊN CỨU TÍNH ĐA DẠNG CÂY GỖ CỦA
RỪNG THỨ SINH PHỤC HỒI TỰ NHIÊN TẠI XÃ
PHIÊNG BAN, HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Hà Minh Tâm

HÀ NỘI, 2016

LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin cảm ơn TS. Hà Minh Tâm – ngƣời đã hƣớng dẫn
trực tiếp, chỉ bảo tận tình, giúp đỡ chân thành và tạo mọi điều kiện thuận lợi
để tôi hoàn thành công trình này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Lê Đồng Tấn đã giúp đỡ tôi thực hiện
các chuyến điều tra thực địa và định loại mẫu vật.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi còn nhận đƣợc sự giúp đỡ của
nhiều tổ chức và cá nhân trong và ngoài trƣờng. Tôi xin trân trọng cảm ơn tập
thể các thầy cô giáo phòng Sau đại học (Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2);
đặc biệt là sự giúp đỡ, động viên của gia đình, bạn bè trong suốt thời gian tôi
học tập và nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10 tháng 07 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Thị Thu Hà


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung bản luận văn là do tôi tìm hiểu,
nghiên cứu, tham khảo và tổng hợp từ các nguồn tài liệu khác nhau và làm
theo hƣớng dẫn của ngƣời hƣớng dẫn khoa học. Các nguồn tài liệu tham
khảo, tổng hợp đều có nguồn gốc rõ ràng và trích dẫn theo đúng quy định.
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về lời cam đoan của mình. Nếu có gì
sai trái, tôi xin chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định.
Hà Nội, tháng 07 năm 2016
Ngƣời cam đoan

Nguyễn Thị Thu Hà


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... 1
LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................. 2
MỤC LỤC ......................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. 6
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................ 7
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. 8
DANH MỤC BIỂU ĐỒ .................................................................................... 9
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 2
3. Ý nghĩa của đề tài ...................................................................................... 2
4. Đóng góp mới của đề tài ........................................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 3
1.1. Khái niệm thảm thực vật ........................................................................ 3
1.2. Đa dạng sinh học .................................................................................... 3
1.3. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................... 5
1.3.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới............................. 5
1.3.2. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam .............................. 8
1.4. Nghiên cứu về phục hồi rừng ............................................................... 11
1.4.1. Những nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới .......................... 11
1.4.2. Những nghiên cứu về phục hồi rừng ở Việt Nam ........................... 13
1.5. Những nghiên cứu đã thực hiện tại khu vực nghiên cứu ..................... 17
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG, THỜI GIAN VÀ
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................... 18
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................... 18

2.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 18
2.3. Thời gian nghiên cứu ........................................................................... 18
2.4. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 18
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................... 18
2.5.1. Nghiên cứu tài liệu ........................................................................ 18
2.5.2. Điều tra thực địa ........................................................................... 19
2.5.3. Phương pháp điều tra trong nhân dân.......................................... 21
2.6. Phân tích và xử lý số liệu ..................................................................... 22
CHƢƠNG 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI CỦA VÙNG
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 25
3.1. Vị trí địa lý, địa hình ............................................................................ 25
3.1.1. Về vị trí địa lý ................................................................................ 25
3.1.2. Về địa hình .................................................................................... 26
3.2. Điều kiện khí hậu, thủy văn ................................................................. 26
3.2.1. Khí hậu .......................................................................................... 26
3.2.2. Thuỷ văn ........................................................................................ 27
3.3. Tình hình kinh tế, xã hội ...................................................................... 28
3.3.1. Dân số, dân tộc, lao động ............................................................. 28
3.3.2. Cơ sở hạ tầng của huyện ............................................................... 29
3.3.3. Hệ thống giáo dục và y tế.............................................................. 31
3.4. Tài nguyên rừng, thảm thực vật và động vật ....................................... 32
3.5. Nhận xét và đánh giá chung ................................................................. 33
3.5.1. Thuận lợi ....................................................................................... 33
3.5.2. Khó khăn ....................................................................................... 34
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 35
4.1. Tính đa dạng thực vật cây gỗ ............................................................... 35
4.1.1. Đa dạng về các đơn vị phân loại .................................................. 35

4.1.2. Đa dạng về dạng sống ................................................................... 36
4.1.3. Đa dạng về giá trị sử dụng............................................................ 38
4.1.4. Đa dạng về yếu tố địa lý................................................................ 38
4.1.5. Chỉ số đa dạng loài ....................................................................... 40
4.2. Đặc điểm tổ thành loài ......................................................................... 42
4.3. Tƣơng quan chiều cao đƣờng kính cây ................................................ 44
4.5. Một số giải pháp nhằm bảo tồn đa dạng thực vật tại xã Phiêng Ban ... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 52
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 59


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
D1.3m

Đƣờng kính thân cây tại vị trí 1,3 m

DTL

Đƣờng kính tán

ĐDSH

Đa dạng sinh học

ĐTĐNT Đất trống đồi núi trọc
HVN

Chiều cao vút ngọn

OTC

Ô tiêu chuẩn

Shannon Chỉ số đa dạng sinh học
TB

Trung bình

TĐT

Tuyến điều tra

TTV

Thảm thực vật


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thang phân chia dạng sống thực vật thân gỗ khu vực nghiên cứu
theo phương pháp của Raunkiaer (1934) ....................................................... 24
Bảng 3.1. Diện tích đất quy hoạch cho lâm nghiệp ở xã Phiêng Ban
huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La ............................................................................. 32
Bảng 4.1. Các họ đa dạng nhất của thực vật cây gỗ xã Phiêng Ban, huyện
Bắc Yên, tỉnh Sơn La ....................................................................................... 35
Bảng 4.2. Các chi đa dạng nhất của thực vật cây gỗ xã Phiêng Ban, huyện
Bắc Yên, tỉnh Sơn La ....................................................................................... 36
Bảng 4.3. Phổ dạng sống của thực vật cây gỗ xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên,
tỉnh Sơn La ...................................................................................................... 37
Bảng 4.4 . Giá trị sử dụng của các loài thực vật cây gỗ xã Phiêng Ban, huyện
Bắc Yên, tỉnh Sơn La ....................................................................................... 38

Bảng 4.5. Yếu tố địa lý của các loài tại khu vực nghiên cứu .......................... 39
Bảng 4.6. Chỉ số đa dạng sinh học trong thảm thực vật rừng thứ sinh ......... 40
Bảng 4.7. Hệ số tổ thành loài tại thảm thực vật rừng thứ sinh ...................... 42
Bảng 4.8. Chiều cao và đường kính trung bình của các loài .......................... 45
Bảng 4.9. Các giá trị X,Y , s(x), s(y), hệ số tương quan mẫu (r) ................... 47


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Ô tiêu chuẩn và sơ đồ thu mẫu ....................................................... 20
Hình 2.2. Thu thập số liệu và điều tra trong nhân dân ................................... 22
Hình 3.1. Bản đồ khu vực xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên ............................. 25


DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1. Mối tương quan giữa chiều cao và đường kính TB của các loài 48


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Rừng là một trong những nguồn tài nguyên có khả năng tái tạo quý giá
nhất của đất nƣớc ta. Rừng tham gia vào quá trình điều hòa khí hậu, duy trì
tính ổn định và độ màu mỡ của đất, ngăn chặn xói mòn đất, hạn chế lũ lụt, hạn
hán làm giảm nhẹ sức tàn phá khốc liệt của các thiên tai, góp phần bảo tồn
nguồn nƣớc mặn và nƣớc ngầm. Tuy nhiên, nhiều nƣớc trên thế giới, cũng
nhƣ Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng suy giảm trầm trọng các hệ
sinh thái giàu đa dạng sinh học, đặc biệt là các khu rừng nhiệt đới - nơi tập
trung nhiều loài động thực vật quý hiếm và đặc hữu, diện tích các hệ sinh thái

tự nhiên quan trọng liên tục bị thu hẹp, số lƣợng cá thể của các loài hoang dã
đang bị suy giảm mạnh, nguồn gene hoang dã và nhiều loài đang có nguy cơ
tuyệt chủng. Mất rừng là nguyên nhân gây ra thiên tai, hạn hán, lũ lụt, dịch
bệnh và đói nghèo. Vì vậy việc nghiên cứu thành phần và tính chất các hệ
sinh thái, từ đó đề xuất các giải pháp bảo vệ và khôi phục các hệ sinh thái
rừng là nhiệm vụ cấp bách của tất cả các nƣớc trên thế giới.
Huyện Bắc Yên là huyện có diện tích đất rừng và rừng khá lớn, chiếm
69,1% diện tích nông nghiệp và chiếm 36,07% diện tích đất tự nhiên, đất đai
phù hợp với nhiều loại cây, trong đó rừng của xã Phiêng ban có vai trò của
rừng phòng hộ và có khả năng phát triển rừng. Những năm trƣớc đây, nạn
phá rừng làm nƣơng diễn ra bừa bãi, diện tích rừng bị thu hẹp, đất trống, đồi
núi trọc tăng nhanh, đã ảnh hƣởng lớn đến môi trƣờng sinh thái, đất đai bị sói
mòn, rửa trôi. Đến nay trình độ dân trí đã đƣợc nâng lên, đƣợc giao đất, giao
rừng nhân dân đã ý thức đƣợc việc bảo vệ và phát triển rừng. Cùng với nguồn
vốn đầu tƣ của Nhà nƣớc và các dự án các vụ vi phạm rừng đã giảm một cách
rõ rệt, diện tích rừng trồng, diện tích khoanh nuôi bảo vệ không ngừng đƣợc
tăng lên.


2

Để góp phần vào công cuộc khôi phục các hệ sinh thái rừng, chúng tôi
chọn đề tài: “Nghiên cứu tính đa dạng cây gỗ của rừng thứ sinh phục hồi
tự nhiên tại xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La”.
2. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá thực trạng sự đa dạng cây gỗ của rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên tại một số thảm thực vật tại xã Phiêng Ban, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn
La, từ đó đề xuất các giải pháp phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu.
3. Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Góp phần bổ sung vốn kiến thức cho chuyên ngành

Sinh thái học và là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu về tài nguyên thực
vật, đa dạng sinh học và trong nông - lâm nghiệp,...
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài phục vụ trực tiếp việc bảo tồn các
hệ sinh thái và xây dựng các mô hình phục hồi rừng tại khu vực nghiên cứu.
4. Đóng góp mới của đề tài
Cung cấp một số dẫn liệu cập nhật về cấu trúc rừng thứ sinh phục hồi
tự nhiên tại khu vực nghiên cứu.


3

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái niệm thảm thực vật
Thảm thực vật: Theo Thái Văn Trừng (1978) [52], Thảm thực vật là
các quần hệ thực vật phủ trên mặt đất nhƣ một tấm thảm xanh. Theo Trần
Đình Lý (2003) [30], Thảm thực vật là toàn bộ lớp phủ thực vật ở một vùng
cụ thể hay toàn bộ lớp phủ thực vật trên bề mặt trái đất. Theo khái niệm này
thảm thực vật mới chỉ là một khái niệm chung chƣa rõ đặc trƣng hay phạm vi
không gian của một đối tƣợng cụ thể. Nó chỉ có nội hàm cụ thể khi có tính
ngữ kèm theo nhƣ “thảm thực vật Mê Linh” hay “thảm thực vật Tam Đảo”,
“thảm thực vật cây bụi”… Thành phần chủ yếu của thảm thực vật là cây cỏ,
nhƣng đối tƣợng nghiên cứu chủ yếu của thảm thực vật là tập thể cây cối
đƣợc hình thành do một số lƣợng những cá thể của loài thực vật tập hợp lại.
Rừng là một kiểu thảm thực vật mang các đặc trƣng riêng, chẳng hạn
nhƣ trong rừng cây gỗ (hay tre nứa) là yếu tố chủ đạo trong đó cây gỗ phải có
chiều cao 5 m trở lên so với mặt đất và độ tàn che (k) của chúng đạt từ 0,3,
đối với tre nứa có độ tàn che k > 0,5. Nếu k < 0,3 thì chƣa thành rừng, k = 0,3
- 0,6 là rừng thƣa, k > 0,6 là rừng kín.
1.2. Đa dạng sinh học
Thuật ngữ đa dạng sinh học (Biodiversity) dùng để mô tả sự phong phú

và đa dạng của giới tự nhiên. Đa dạng sinh học là sự phong phú của mọi cơ
thể sống từ mọi nguồn, trong hệ sinh thái đất liền, dƣới biển và các hệ sinh
thái dƣới nƣớc khác và mọi tổ hợp sinh thái mà chúng tạo nên. Đa dạng sinh
học bao gồm sự đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay đa dạng gene), giữa
các loài (đa dạng loài) và các hệ sinh thái (đa dạng hệ sinh thái); bao gồm cả
các nguồn tài nguyên di truyền, các cơ thể hay các phần của cơ thể, các quần
thể hay các hợp phần sinh học khác của hệ sinh thái, hiện đang có giá trị sử
dụng hay có tiềm năng sử dụng cho loài ngƣời.


4

Theo Quỹ Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (WWF, 1990) [23], thì Đa
dạng sinh học (Biodiversity, Biological diversity) là sự phong phú của sinh
giới từ mọi nguồn trên trái đất, bao gồm đa dạng di truyền, đa dạng loài và
đa dạng hệ sinh thái. Nhƣ vậy, ĐDSH đƣợc xem xét ở cả 3 mức độ: ĐDSH ở
cấp độ loài bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trên trái đất, từ vi khuẩn đến
các loài động, thực vật và các loài nấm. Ở mức độ cao hơn, ĐDSH bao gồm
cả sự khác biệt về gen giữa các loài, giữa các quần thể sống cách ly nhau về
địa lý cũng nhƣ giữa các cá thể cùng chung sống trong một quần thể. ĐDSH
còn bao gồm cả sự khác biệt giữa các quần xã mà trong đó các loài sinh sống,
giữa các hệ sinh thái, nơi mà các loài cũng nhƣ các quần xã sinh vật tồn tại và
cả sự khác biệt của các môi trƣờng sống tƣơng tác giữa chúng với nhau.
Theo Công ƣớc về Bảo tồn đa dạng sinh học đã thông qua tại Hội nghị
thƣợng đỉnh toàn cầu ở Rio de Janeiro năm 1992 "Ða dạng sinh học" có nghĩa
là tính (đa dạng) biến thiên giữa các sinh vật sống của tất cả các nguồn bao
gồm các hệ sinh thái tiếp giáp, trên cạn, biển, các hệ sinh thái thuỷ vực khác
và các tập hợp sinh thái mà chúng là một phần. Tính đa dạng này thể hiện ở
trong mỗi bộ loài, giữa các loài và các hệ sinh học [8].
Năm 1993, Viện Tài nguyên gen và Thực vật Quốc tế (IPJRI) [54]

ĐDSH đƣợc hiểu là sự biến dạng của các cơ thể sống và các phức hệ sinh thái
mà chúng sống. Định nghĩa này tuy ngắn gọn, song chƣa chính xác và gây
cho ngƣời đọc khó hiểu.
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [43] đã định nghĩa “ĐDSH là toàn bộ các
dạng sống khác nhau của cơ thể sống trên trái đất gồm các sinh vật phân cắt
đến động, thực vật ở trên cạn cũng nhƣ dƣới nƣớc, từ mức độ phân tử AND
đến các quần thể sinh vật kể cả xã hội loài ngƣời. Khoa học nghiên cứu về
tính đa dạng đó gọi là ĐDSH”. Ở đây, ĐDSH đƣợc hiểu theo 3 khía cạnh: Đa
dạng ở mức độ di truyền, đa dạng mức độ loài, đa dạng ở mức độ sinh thái.


5

1.3. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Ở Việt Nam và các nƣớc trên thế giới, những công trình nghiên cứu về
cấu trúc rừng và tái sinh rừng là cơ sở khoa học phục vụ kinh doanh rừng một
cánh hợp lý có hiệu quả, đạt đƣợc những yêu cầu về kinh tế và môi trƣờng
sinh thái. Phƣơng pháp nghiên cứu từ mô tả định tính chuyển dần sang định
lƣợng, các quy luật kết cấu tồn tại trong các hệ sinh thái và các mối quan hệ
qua lại giữa các thành phần bên trong và bên ngoài hệ sinh thái đã đƣợc nhiều
tác giả khái quát dƣới dạng các mô hình.
Cùng với sự phát triển của tin học, nhiều mô hình toán học từ đơn giản
đến phức tạp đã đƣợc đƣa vào định lƣợng hoá các quy luật của tự nhiên.
Nhƣng với hệ sinh thái rừng nhiệt đới vẫn còn là sự bí ẩn đối với các nhà
nghiên cứu. Có thể điểm qua một số công trình trong và ngoài nƣớc có liên
quan đến đề tài nghiên cứu nhƣ sau.
1.3.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên thế giới
1.3.1.1. Cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng
Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái
học, hệ sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho

hiệu quả sản xuất cao. Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình
chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật
với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái thì
cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của
hệ sinh thái rừng. Thực tế, cấu trúc rừng nó có tính trật tự và theo quy luật của
quần xã.
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mƣa nhiệt đới đã đƣợc P.
Odum (1971) [58], Baur. G.N (1964) [56], Richards P.W (1952) [60],...tiến
hành. Các nghiên cứu này thƣờng nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định
tính về tổ thành, dạng sống và tầng phiến của rừng.


6

Theo tác giả P. Odum (1971) [58] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh
thái trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley (1935). Khái
niệm sinh thái đƣợc làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc
trên quan điểm sinh thái học.
Công trình nghiên cứu của tác giả G. N. Baur (1964) [56] đã nghiên cứu
các vấn đề về cơ sở sinh thái nói chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh
doanh rừng nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng, các kiểu xử
lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mƣa tự nhiên. Từ đó tác giả đƣa ra các
nguyên lý tác động xử lý lâm sinh cải thiện rừng.
Công trình nghiên cứu của R. Catinot (1965) [15], J. Plaudy (1987) [34]
đã biểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các
cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng
sống, tầng phiến.
1.3.1.2. Mô tả hình thái cấu trúc rừng
Hiện tƣợng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành
phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều đứng.

Phƣơng pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và Richards
P.W (1933 - 1934) đề xƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đến nay vẫn là
phƣơng pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng (dẫn theo Thái
Văn Trừng (1963, 1970, 1978)) [52]. Tuy nhiên, phƣơng pháp này có nhƣợc
điểm là chỉ minh hoạ đƣợc cách sắp xếp theo hƣớng thẳng đứng của các loài
cây gỗ trong một diện tích có hạn.
Richards P.W (1959, 1968, 1970) [35] đã phân biệt tổ thành thực vật
của rừng mƣa thành hai loại rừng mƣa hỗn hợp có tổ thành loài cây phức tạp
và rừng mƣa đơn ƣu có tổ thành loài cây đơn giản, trong những lập địa đặc
biệt thì rừng mƣa đơn ƣu chỉ bao gồm một vài loài cây. Cũng theo tác giả này
thì rừng mƣa thƣờng có nhiều tầng (thƣờng có 3 tầng, trừ tầng cây bụi và tầng


7

cây thân cỏ). Trong rừng mƣa nhiệt đới, ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài
thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thƣớc, cùng nhiều thực
vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây.
Hiện nay, nhiều hệ thống phân loại thảm thực vật rừng đã dựa vào các
đặc trƣng nhƣ: Cấu trúc và dạng sống, độ ƣu thế, kết cấu hệ thực vật hoặc
năng xuất thảm thực vật.
Kraft (1884), lần đầu tiên đƣa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia cây
rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trƣởng, kích thƣớc
và chất lƣợng của cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh đƣợc tình hình phân
hoá cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhƣng chỉ
phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi (dẫn theo Phạm Ngọc Thƣờng, 2003) [50].
Nhƣ vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thƣờng đƣa ra
những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao
mang tính cơ giới nên chƣa phản ánh đƣợc sự phân tầng phức tạp của rừng tự
nhiên nhiệt đới.

1.3.1.3. Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và đƣợc chuyển dần từ mô
tả định tính sang định lƣợng với sự thống kê của toán học và tin học, trong đó
việc mô hình hoá cấu trúc rừng xác lập giữa các nhân tố cấu trúc đã đƣợc
nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả.
Các tác giả F. X. Schumarcher và T. X. Coil (1960) [61] đã sử dụng
hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đƣờng kính loài. Bên cạnh đó các hàm
Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Peason, Poisson cũng đã đƣợc nhiều tác giả sử
dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng.
Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian đƣợc các tác giả tập trung
nhiều nhất nhƣ: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al (1976). Rất nhiều
tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian của rừng theo


8

định lƣợng và dùng các mô hình toán học để mô phỏng các quy luật cấu trúc
(dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [14].
Phƣơng pháp phân tích lâm sinh đã đƣợc H. Lamprecht (1969) [57] mô
tả chi tiết. Các tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên vùng nhiệt đới sau đó đã vận
dụng phƣơng pháp này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lƣợng mới cho
phân tích cấu trúc rừng tự nhiên nhƣ Nguyen Van Sinh (2000) [62].
Khác với xu hƣớng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu
mô tả rừng ở trạng thái tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động,
Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự
biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau
trong quá trình phát sinh phát triển của rừng.
Tóm lại, trên thế giới các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc
rừng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình nghiên cứu công phu và đã
đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Tuy nhiên, các công trình nghiên

cứu về đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên phục hồi sau nƣơng rẫy còn rất ít.
1.3.2. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu cấu trúc rừng cũng đã đƣợc rất nhiều tác
giả đề cập tới nhằm đƣa ra giải pháp lâm sinh phù hợp, song tiêu biểu phải kể
đến một số công trình nghiên cứu sau:
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Vũ Đình Phƣơng (1987) [32] đã
đƣa ra phƣơng pháp phân chia rừng phục vụ cho công tác điều chế với phân
chia theo lô và dựa vào 5 nhân tố: Nhóm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn
phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đƣờng tái
sinh tự nhiên, đặc điểm về địa hình, thổ nhƣỡng với một bảng mã hiệu dùng
để tra trong qúa trình phân chia.
Tác giả Trần Ngũ Phƣơng (1970) [31] đã chỉ ra những đặc điểm cấu
trúc của các thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều


9

tra tổng quát về tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ năm 1961 đến 1965.
Nhân tố cấu trúc đầu tiên mà tác giả nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó
một số quy luật phát triển của hệ sinh thái rừng đƣợc phát hiện và ứng dụng
vào thực tiễn sản xuất.
Tác giả Đào Công Khanh (1996) [24] trong công trình nghiên cứu ông
đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thƣờng xanh ở
Hƣơng Sơn, Hà Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ
khai thác và nuôi dƣỡng rừng.
Tác giả Thái Văn Trừng (2000) [53] đã đƣa ra mô hình cấu trúc tầng
nhƣ: Tầng vƣợt tán (A1), tầng ƣu thế sinh thái (A2), tầng dƣới tán (A3), tầng
cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và cải tiến bổ sung phƣơng
pháp biểu đồ, mặt cắt đứng của David - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt
Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tƣơi đƣợc vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn

và có ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trƣng sinh
thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Bên cạnh đó, ông
còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam. Đó
là dạng sống ƣu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che
của tầng ƣu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng mùa của tán lá.
Với những quan điểm trên, Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng
Việt Nam thành 14 kiểu. Mặc dù còn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ
sung thêm nhƣng bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam của GS. Thái Văn
Trừng từ bậc quần hệ trở lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của
UNESCO (1973) [63].
Nguyễn Văn Trƣờng (1983) [45] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài
đã xem xét sự phân tầng theo hƣớng định lƣợng, phân tầng theo cấp chiều
cao một cách cơ giới.
Bùi Thế Đồi (2001) [18] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm
cấu trúc quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại ba địa phƣơng ở miền Bắc
Việt Nam.


10

Khi thử nghiệm phƣơng pháp nghiên một số quy luật cấu trúc, sinh
trƣởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loài thƣờng xanh ở Kon Hà Nừng Gia Lai, tác giả Vũ Đình Phƣơng, Đào Công Khanh (2001) [33] đã cho rằng:
Đa số các loài cây có cấu trúc đƣờng kính và chiều cao giống với cấu trúc
tƣơng ứng của lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động.
Về nghiên cứu định lƣợng cấu trúc rừng, thì những công trình nghiên
cứu mô hình hoá cấu trúc đƣờng kính D1.3m đƣợc nhiều ngƣời quan tâm
nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác
nhau, nổi bật là các công trình nghiên cứu của các tác giả Nguyễn Hải Tuất
(1982) [46] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng cách để biểu diễn
cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc

quần thể rừng. Tác giả Trần Văn Con (1991) [13] đã áp dụng hàm Weibull để
mô phỏng cấu trúc đƣờng kính cho rừng Khộp ở Đăk Lăk, v.v...
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) [43], thống kê thành phần loài của Vƣờn
Quốc Gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây
có ích ở Tam Đảo thuộc 478 chi, 213 họ thuộc 3 ngành Dƣơng xỉ, ngành
Hạt trần và ngành Hạt kín. Các loài này đƣợc xếp thành 8 nhóm có giá trị
khác nhau. Trong các loài trên có 42 loài đặc hữu và 64 loài quý hiếm cần
đƣợc bảo tồn nhƣ: Hoàng thảo tam đảo (Dendrobium daoensis), Trà hoa dài
(Camellia longicaudata), Trà hoa vàng tam đảo (Camellia petelotii), Hoa tiên
(Asarum petelotii), Trọng lâu kim tiền (Paris delavayi).
Bùi Văn Chúc (1996) [9] đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu
nguồn Lâm trƣờng sông Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làm
cơ sở cho việc lựa chọn loài cây.
Nhƣ vậy, có nhiều tác giả trong nƣớc cũng nhƣ nƣớc ngoài đều cho
rằng việc phân chia loại hình rừng ở Việt Nam là rất cần thiết đối với
nghiên cứu cũng nhƣ trong sản xuất. Bởi vậy muốn đề xuất đƣợc một giải


11

pháp lâm sinh đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách chuyên sâu và
phải dựa trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học, sản lƣợng và điều
quan trọng hơn cả phải phân tích đƣợc các quy luật tự nhiên mà nó tồn tại
trong hệ sinh thái rừng.
1.4. Nghiên cứu về phục hồi rừng
1.4.1. Những nghiên cứu về phục hồi rừng trên thế giới
Để tái tạo lại rừng ngƣời ta có thể sử dụng các giải pháp khác nhau tuỳ
theo mức độ tác động của con ngƣời là: Phục hồi nhân tạo (trồng rừng) phục
hồi tự nhiên và phục hồi tự nhiên có tác động của con ngƣời (xúc tiến tái sinh).
Trên thế giới việc trồng rừng đã xuất hiện từ khá sớm, khi con ngƣời

thấy đƣợc tầm quan trọng của rừng đối với cuộc sống nên việc trồng rừng phát
triển mạnh vào cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX. Ngay sau chiến tranh thế giới
thứ II kết thúc, những nghiên cứu về trồng rừng đã phổ biến rộng rãi ở các
nƣớc XHCN cũ nhƣ: Liên Xô, Tiệp Khắc, CHDC Đức. Một số nƣớc Tây Âu
nhƣ: Italia, Pháp đã tiến hành trồng các loại Bạch dƣơng sản lƣợng cao trong
phạm vi lớn và đã đạt 1/3 nhu cầu của công nghiệp giấy sợi. Các nƣớc nhiệt đới
và á nhiệt đới rừng trồng đã hình thành ngay cả trên đất trƣớc kia là đồi trọc do
nhu cầu của công nghiệp giấy và tính cấp bách phải bảo vệ môi trƣờng. Mặc dù
việc trồng rừng đang đƣợc các nƣớc quan tâm và phát triển mạnh mẽ đáp ứng
nhu cầu của cuộc sống. Nhƣng hiện nay vẫn còn có những ý kiến khác nhau
về trồng rừng.
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng đƣợc
xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây con, đặc
điểm phân bố. Sự tƣơng đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây con và tầng
cây gỗ đã đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm (Baur G.N, 1964 [56]; Richards
P.W, 1952 [60]). Do tính phức tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một
số loài cây có giá trị nên trong thực tiễn ngƣời ta chỉ khảo sát những loài
cây có ý nghĩa nhất định.


12

Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít
đƣợc nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu chỉ tập trung vào một số loài
cây có giá trị kinh tế dƣới điều kiện rừng đã bị biến đổi ít nhiều J. Van Steenis
(1956) [64] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng mƣa nhiệt
đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt của
các loài cây ƣa sáng.
Nghiên cứu về tái sinh rừng, ngƣời ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây bụi
qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng của tầng

đất mặt đã ảnh hƣởng xấu đến cây con tái sinh của các loài cây gỗ. Những
quần thụ kín tán, đất khô và nghèo dinh dƣỡng khoáng do đó thảm cỏ và cây
bụi sinh trƣởng kém nên ảnh hƣởng của nó đến các cây gỗ tái sinh không đáng
kể. Ngƣợc lại, những lâm phần thƣa, rừng đã qua khai thác thì thảm cỏ có điều
kiện phát sinh mạnh mẽ. Trong điều kiện này chúng là nhân tố gây trở ngại rất
lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (dẫn theo Nguyễn Văn
Thêm, 1992) [42].
Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới
đáng chú ý là công trình nghiên cứu của P.W. Richards (1952), Bernard Rollet
(1974) tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã
nhận xét: Trong các ô có kích thƣớc nhỏ (1m x 1m; 1m x 1,5m) cây tái sinh tự
nhiên có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson (dẫn theo Nguyễn
Duy Chuyên, 1988) [11].
Tái sinh tự nhiên của thảm thực vật sau nƣơng rẫy đƣợc một số tác giả
nghiên cứu. Saldarriaga (1991) nghiên cứu tại rừng nhiệt đới ở Colombia và
Venezuela nhận xét: Sau khi bỏ hoang hoá, số lƣợng loài thực vật tăng dần từ
ban đầu đến rừng thành thục. Thành phần của các loài cây trƣởng thành phụ
thuộc vào tỷ lệ các loài nguyên thuỷ mà nó đƣợc sống sót từ thời gian đầu của
quá trình tái sinh, thời gian phục hồi khác nhau phụ thuộc vào mức độ, tần số
canh tác của khu vực đó (dẫn theo Phạm Hồng Ban, 2000) [5].


13

Đối với rừng nhiệt đới thì các nhân tố sinh thái nhƣ nhân tố ánh
sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ,
cây bụi, thảm tƣơi là những nhân tố ảnh hƣởng trực tiếp đến quá trình tái
sinh rừng, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu, đề cập đến
vấn đề này. Tác giả G. N. Baur (1976) [6] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng
ảnh hƣởng đến phát triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát

triển của cây mầm ảnh hƣởng này thƣờng không rõ ràng và thảm cỏ, cây
bụi có ảnh hƣởng đến sinh trƣởng của cây tái sinh. Ở những quần thụ kín
tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhƣng chúng vẫn có ảnh hƣởng đến
cây tái sinh. Nhìn chung ở rừng nhiệt đới, tổ thành và mật độ cây tái sinh
thƣờng khá lớn nhƣng số lƣợng loài cây có giá trị kinh tế thƣờng không
nhiều và đƣợc chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp thƣờng ít
đƣợc nghiên cứu, đặc biệt là đối với tái sinh ở các trạng thái rừng phục hồi
sau nƣơng rẫy.
Nhƣ vậy, kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng
trên thế giới cho chúng ta những hiểu biết các phƣơng pháp nghiên cứu, quy
luật tái sinh tự nhiên ở một số nơi. Đồng thời các tác giả đã chỉ ra đƣợc một
số biện pháp lâm sinh phù hợp tác động vào đó nhằm thúc đẩy quá trình tái
sinh theo chiều hƣớng có lợi.
1.4.2. Những nghiên cứu về phục hồi rừng ở Việt Nam
Ở nƣớc ta, vấn đề tái sinh đã đƣợc Viện điều tra quy hoạch rừng tiến
hành nghiên cứu từ những năm 60 (thế kỷ XX) tại địa bàn một số tỉnh
Quảng Ninh, Yên Bái, Nghệ An, Hà Tĩnh (Hƣơng Sơn, Hƣơng Khê), Quảng
Bình....Các kết quả nghiên cứu bƣớc đầu đã đƣợc Phạm Ngọc Thƣờng (2003)
[49] tổng kết và kết luận về tình hình tái sinh tự nhiên của một số khu rừng
miền Bắc Việt Nam, hiện tƣợng tái sinh dƣới tán rừng của các loài cây gỗ đã
tiếp diễn liên tục, không mang tính chất chu kỳ. Sự phân bố số cây tái sinh


14

không đồng đều, số cây mạ có h < 20 cm chiếm ƣu thế rõ rệt so với lớp cây ở
các cấp kích thƣớc khác. Những loài cây gỗ mềm, ƣa sáng, mọc nhanh có
khuynh hƣớng phát triển mạnh và chiếm ƣu thế trong lớp cây tái sinh.
Những loài cây gỗ cứng sinh trƣởng chậm chiếm tỷ lệ thấp và phân bố tản
mạn, thậm chí còn vắng bóng trong thế hệ sau trong rừng tự nhiên.

Phùng Ngọc Lan (1984) [27] khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong
khai thác rừng đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dƣới tán rừng ở lâm
trƣờng Hữu Lũng, Lạng Sơn. Ngay từ giai đoạn nảy mầm, Bọ xít là nhân tố
gây ảnh hƣởng đáng kể đến tỷ lệ nảy mầm.
Trần Ngũ Phƣơng (1970) [31] khi nghiên cứu về kiểu rừng nhiệt đới
mƣa mùa lá rộng thƣờng xanh đã có nhận xét: “Rừng tự nhiên dƣới tác động
của con ngƣời khai thác hoặc làm nƣơng rẫy lặp đi lặp lại nhiều lần thì kết
quả cuối cùng là sự hình thành đất trống, đồi núi trọc. Nếu chúng ta để thảm
thực vật hoang dã tự nó phát triển lại thì sau một thời gian dài trảng cây
bụi, trảng cỏ sẽ chu yển dần lên những dạng thực bì cao hơn thông qua quá
trình tái sinh tự nhiên và cuối cùng rừng khí hậu sẽ có thể phục hồi dƣới
dạng gần giống rừng khí hậu ban đầu”.
Phạm Đình Tam (1987) [48] đã làm sáng tỏ hiện tƣợng tái sinh lỗ trống ở
rừng thứ sinh Hƣơng Sơn, Hà Tĩnh. Theo tác giả, số lƣợng cây tái sinh xuất
hiện khá nhiều dƣới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh
càng nhiều và hơn hẳn những nơi kín tán. Từ đó tác giả đề xuất phƣơng thức
khai thác chọn, tái sinh tự nhiên cho đối tƣợng rừng khu vực này.
Theo GS. Nguyễn Văn Trƣờng (1983) [45] đã nghiên cứu mối quan hệ
giữa lớp cây tái sinh với tầng cây gỗ và quy luật đào thải tự nhiên dƣới tán rừng.
Trong một công trình nghiên cứu về cấu trúc, tăng trƣởng trữ lƣợng và tái
sinh tự nhiên rừng thƣờng xanh lá rộng hỗn loài ở ba vùng kinh tế (Sông Hiếu,
Yên Bái và Lạng Sơn). Nguyễn Duy Chuyên (1988) [11] đã khái quát đặc điểm