Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây gỗ bản địa trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới (từ 2006 2015) tại huyện sóc sơn thành phố hà nội

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN XUÂN THỊNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
CỦA CÁC LOÀI CÂY GỖ BẢN ĐỊA
TRONG MÔ HÌNH TÁI LẬP RỪNG NHIỆT ĐỚI
(TỪ 2006 - 2015) TẠI HUYỆN SÓC SƠN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP


THÁI NGUYÊN - 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN XUÂN THỊNH

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG
CỦA CÁC LOÀI CÂY GỖ BẢN ĐỊA
TRONG MÔ HÌNH TÁI LẬP RỪNG NHIỆT ĐỚI
(TỪ 2006 - 2015 ) TẠI HUYỆN SÓC SƠN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN THÁI

THÁI NGUYÊN - 2016


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và không sao chép. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ
cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong
luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên.
Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Xuân Thịnh


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái
Nguyên theo chương trình Đào tạo Thạc sĩ Lâm nghiệp khóa học 2014 - 2016.
Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự
quan tâm, giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại học
Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên, Sở NN&PTNT TP Hà Nội, Chi cục Kiểm lâm
tỉnh Lào Cai, Chi cục Kiểm lâm TP Hà Nội, Lâm trường Sóc Sơn, Ban quản lý
Đền Gióng. Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu
đó.
Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS.
Nguyễn Văn Thái - người hướng dẫn khoa học, đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình

giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quí báu và dành những tình cảm tốt đẹp
cho tác giả trong suốt thời gian thực hiện luận văn.
Tác giả xin cảm ơn Chi cục Kiểm lâm TP Hà Nội, đến Ban lãnh đạo, cán
bộ kiểm Lâm trường Sóc Sơn, Ban quản lý Đền Gióng đã tạo điều kiện về mọi
mặt để tôi có thể hoàn thành đề tài.
Mặc dù đã cố gắng nhiều nhưng do điều kiện hạn chế về thời gian, kinh
phí và trình độ nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định.
Tác giả kính mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa
học, các thầy giáo cô giáo và bạn bè đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện
hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 22 tháng 11 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Xuân Thịnh


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................... ii
MỤC LỤC .............................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................... viii
MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề............................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................ 2
2.1. Mục tiêu chung ................................................................................. 2

2.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................. 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................ 2
3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................. 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 3
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................... 3
4.1. Đối tượng nghiên cứu....................................................................... 3
4.2. Phạm vi nghiên cứu .......................................................................... 3
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.......................... 4
1.1. Trên thế giới ..................................................................................... 4
1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng .............................................. 4
1.1.2. Những nghiên cứu về đa dạng thành phần tầng cây gỗ ................... 8
1.1.3. Những nghiên cứu về tái sinh rừng ................................................. 8
1.1.4. Những nghiên cứu về trồng rừng hỗn giao bằng cây bản địa......... 12
1.2. Ở Việt Nam .................................................................................... 13
1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng ............................................ 13
1.2.2. Những nghiên cứu về đa dạng thành phần tầng cây gỗ .............. 15
1.2.3. Những nghiên cứu về tài sinh rừng ............................................. 17


iv

1.2.4. Những nghiên cứu về trồng rừng hỗn giao bằng cây bản địa......... 19
1.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu ...................................................... 22
1.3.1. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên................................................... 22
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 28
2.1. Nội dung nghiên cứu ...................................................................... 28
2.1.1. Đánh giá điều kiện lập địa ở khu vực nghiên cứu....................... 28
2.1.2. Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây trồng trong mô
hình tái lập rừng nhiệt đới ở khu vực nghiên cứu ..................... 28
2.1.3. Đánh giá hiệu quả của mô hình ở khu vực nghiên cứu............... 28

2.1.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật phát triển các loài cây gỗ bản
địa trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới tại huyện Sóc Sơn, TP
Hà Nội ....................................................................................... 28
2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................ 29
2.2.1. Phương pháp luận và cách tiếp cận của đề tài ............................ 29
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng ................................ 29
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............. 35
3.1. Đặc điểm điều kiện lập địa thuộc mô hình tái lập rừng nhiệt đới ở
khu vực nghiên cứu ................................................................... 35
3.1.1. Đặc điểm về địa hình, địa mạo .................................................... 35
3.1.2. Đặc điểm về khí hậu.................................................................... 36
3.1.3. Đặc điểm về thổ nhưỡng ............................................................. 38
3.2. Sinh trưởng các loài cây trồng trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới
ở khu vực nghiên cứu................................................................ 42
3.2.1. Hiện trạng thảm thực vật rừng trước khi xây dựng mô hình ...... 42
3.2.2. Mô hình tái lập rừng nhiệt đới ở Sóc Sơn ................................... 46
3.2.3. Sinh trưởng các loài cây gỗ bản địa trong mô hình .................... 48
3.3. Hiệu quả của mô hình tái lập rừng nhiệt đới ở khu vực nghiên
cứu ............................................................................................. 59


v

3.3.1. Hiệu quả về xã hội....................................................................... 59
3.3.2. Hiệu quả về môi trường .............................................................. 59
3.3.3. Hiệu quả về khoa học .................................................................. 60
3.4. Đề xuất một số giải pháp kỹ thuật phát triển các loài cây gỗ bản địa
trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới tại huyện Sóc Sơn, TP Hà
Nội ............................................................................................. 61
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ......................................... 66

1. Kết luận ............................................................................................. 66
2. Tồn tại ............................................................................................... 68
3. Kiến nghị ........................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 70


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết đầy đủ

Viết tắt
D1.3

Đường kính ngang ngực

Hvn

Chiều cao vút ngọn

ODB

Ô dạng bản

OTC

Ô tiêu chuẩn

QXTV

Quần xã thực vật

UBND

Ủy ban nhân dân

VQG

Vườn Quốc gia


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Điều tra các chỉ tiêu sinh trưởng cây gỗ ............................... 32
Bảng 3.1. Nhiệt độ các tháng trong năm ............................................... 37
Bảng 3.2. Một số tính chất lý hóa tính đất ở khu vực nghiên cứu ........ 39
Bảng 3.3. Sinh trưởng các lâm phần rừng trồng các loài tiên phong cải
tạo đất .................................................................................. 42
Bảng 3.4. Hiện trạng cây bụi thảm tươi ................................................ 45
Bảng 3.5. Sinh trưởng các loài cây gỗ bản địa trong mô hình .............. 49


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1.

Sơ đồ bố trí OTC và ô dạng bản điều tra .................................... 31

Hình 3.2.

Mô hình tái lập rừng nhiệt đới nghiên cứu ................................. 47

Hình 3.3.

Sinh trưởng đường kính của các loài cây bản địa ...................... 51

Hình 3.4.

Sinh trưởng chiều cao cây của các loài cây bản địa ................... 53

Hình 3.5.

Sinh trưởng đường kính bình quân của các loài cây bản địa theo
OTC ........................................................................................................ 55

Hình 3.6.

Sinh trưởng chiều cao bình quân của các loài cây bản địa theo
OTC ........................................................................................................ 57

Hình 3.7.

Tương quan giữa đường kính và chiều cao của các loài cây bản
địa............................................................................................................ 58

1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam nói chung và Huyện Sóc Sơn - Thành phố Hà Nội nói riêng,
xưa kia có nguồn tài nguyên rừng phong phú, với các kiểu rừng hỗn giao, nhiều
tầng và đa dạng sinh học cao với nhiều loài gỗ quý, bền đẹp.
Với khung cảnh núi rừng và nhiều hồ nước tự nhiên, rừng nhiệt đới tại
Sóc Sơn - Hà Nội có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều hòa khí hậu và
khu du lịch sinh thái văn hóa mang tính lịch sử. Tuy nhiên trong thời gian qua,
do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan, rừng nhiệt đới vốn có trên đồi
rừng Sóc Sơn bị tàn phá và biến đổi theo thời gian. Hiện nay các loài cây trong
rừng nhiệt đới chủ yếu là cây mọc nhanh nhằm mục đích chủ yếu là phủ xanh
đất trống đồi trọc và giá trị kinh tế không cao, không có tác dụng tăng độ phì
nhiêu của đất cũng như đa dạng sinh học, không đáp ứng được các tiêu chí bảo
tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường và các chức năng khác của rừng nhiệt
đới.
Trước tình trạng đó, dự án “Mô hình rừng nhiệt đới Toyota -EcoEco tái
lập rừng nhiệt đới trên vùng đồi Sóc Sơn, tôn tạo cảnh quan Đền Gióng, Hà
Nội” được triển khai thực hiện với mục đích tái lập khu rừng nhiệt đới với các
loài cây gỗ quý hiếm từ các vùng sinh thái khác nhau có cấu trúc đặc hữu, hỗn
loài, nhiều tầng, khác tuổi và đa dạng sinh học cao, phục hồi hệ sinh thái rừng
nhiệt đới, tôn tạo cảnh quan quần thể di tích lịch sử văn hóa Đền Gióng, đồng
thời nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cho cộng đồng.
Dự án đến nay đã thực hiện được 9 năm (Dự án triển khai từ năm 2006)
đến nay đang đi vào thực hiện giai đoạn 2: Quản lý, chăm sóc và nghiên cứu)
và đã mang lại hiệu quả khá tốt, các loài cây nhiệt đới được tuyển chọn để trồng
cho dự án sinh trưởng và phát triển tốt, đã phần nào cải thiện được thảm thực
vật dưới tán rừng, đây chính là lúc phải đánh giá khả năng sinh trưởng, mức độ
phù hợp các loài cây nhiệt đới được trồng của dự án để có giải pháp phát kỹ

2

thuật nuôi dưỡng rừng và mở rộng mô hình. Xuất phát từ thực tế đó, đề tài:
“Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây gỗ bản địa trong mô hình
tái lập rừng Nhiệt đới (từ 2006 - 2015) tại huyện Sóc Sơn - thành phố Hà Nội”
là cần thiết và có ý nghĩa cả về lý luận và thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
Góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn về sinh trưởng của các
loài cây bản địa trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới làm cơ sở đề xuất các biện
pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng và mở rộng mô hình.
Trên cơ sở đánh giá sinh trưởng phát triển, khả năng thích hợp của các
loài cây lá rộng bản địa đã trồng của mô hình tái lập rừng nhiệt đới để làm cơ
sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng và mở rộng mô hình.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá được khả năng sinh trưởng phát triển của các loài cây bản địa
trồng trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới.
- Đánh giá được hiệu quả về khoa học, môi trường và xã hội của mô hình;
làm cơ sở đề xuất một số giải pháp kỹ thuật phát triển mô hình tái lập rừng nhiệt
đới tại huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
Tìm hiểu hiện trạng rừng trước khi tái lập rừng nhiệt đới (các loài cây đã
trồng, phương thức trồng, mật độ trồng, năm trồng, khả năng sinh trưởng các
loài cây trước khi chặt tỉa để trồng cây bản địa.
Đặc điểm khí hậu và đất nơi trồng rừng (điều kiện lập địa: nhiệt độ, lượng
mưa, lượng nước bốc hơi, số tháng khô hạn… loại đất, đặc điểm lý hóa của đất,
độ cao, độ dốc…).

Đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây đã trồng: tỷ lệ sống, khả
năng sinh trưởng đường kính 1,3m; chiều cao; đường kính tán…


3

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Đánh giá, so sánh với thực tế đã, đang áp dụng các biện pháp kỹ thuật
lâm sinh truyền thống với các biện pháp, kỹ thuật lâm sinh được áp dụng trong
mô hình tái lập rừng nhiệt đới đang nghiên cứu để tìm ra được sự hiệu quả?
Đánh giá được biện pháp, đánh giá được kỹ thuật lâm sinh nào tốt nhất để áp
dụng vào thực tế hiện tại.
Đề xuất giải pháp kỹ thuật nuôi dưỡng rừng và mở rộng mô hình tái lập
rừng nhiệt đới ở Sóc Sơn.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rừng phòng hộ bảo vệ môi trường
(mô hình tái lập rừng nhiệt đới trên vùng đồi gò Sóc Sơn tôn tạo cảnh quan Đền
Thánh Gióng).
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Địa bàn nghiên cứu: Giới hạn trong phạm vi khu vực trồng rừng trong
mô hình tái lập rừng nhiệt đới thuộc khu vực rừng Sóc Sơn - Hà Nội.
- Loài cây nghiên cứu: Các loài cây trồng bản địa trong rừng nhiệt đới
thường xanh là các loài cây gỗ quý hiếm và có giá trị kinh tế cao được trồng
trong mô hình tái lập rừng nhiệt đới.


4

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
Để nâng cao chất lượng rừng nhiệt đới, các nhà khoa học nhiều nước trên
thế giới đã tập trung nghiên cứu khá toàn diện về tất cả các lĩnh vực, từ tuyển
chọn tập đoàn cây trồng rừng có năng suất cao, chất lượng tốt, điều kiện gây
trồng, các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động, phân vùng sinh thái… cho tới
các cơ chế chính sách. Có thể nói cho đến nay cơ sở khoa học cho việc nghiên
cứu, đánh giá khả năng sinh trưởng của các loài cây bản địa trong việc trồng
rừng tái lập rừng nhiệt đới đã được nghiên cứu rất nhiều, rất kỹ càng để đi vào
thực hiện thực tế góp phần làm cải thiện rừng để tái lập rừng nhiệt đới.
Theo tổng hợp các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học nghiên cứu
ở các nước nhiệt đới, Tổ chức Nông lương thế giới FAO (2004) đã chỉ ra rằng
khả năng sinh trưởng của cây rừng nhiệt đới phụ thuộc vào 4 yếu tố chủ yếu:
Khí hậu, địa hình, loại đất và hiện trạng thực bì. Điển hình là các công trình
nghiên cứu của Laurie (1974), Julian Evans (1992), Panday (1983), Golcalves
J.L.M và cs (2004).
1.1.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
a) Những nghiên cứu về cơ sở sinh thái cấu trúc rừng
Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh thái học,
hệ sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh cho hiệu quả
sản xuất cao. Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành ba dạng cấu trúc
là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian. Cấu trúc của lớp
thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản phẩm của quá trình
đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật với hoàn cảnh sống.
Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh
nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng. Thực tế cấu trúc rừng nó có tính trật tự
và theo quy luật của quần xã.


5

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được
Richards P.W (1933 - 1934), Baur. G.N. (1962), ODum (1971)... tiến hành. Các
nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ
thành, dạng sống và tầng phiến của rừng.
Khi đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm
sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Theo Baur G.N. (1962) [2] đã đưa ra những
tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại
rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện
rừng mưa.
Công trình nghiên cứu của Catinot (1965); Plaudy. J đã biểu diễn cấu trúc
hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái
thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến...
Tác giả Odum E.P (1971) [24] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên
cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm
hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan
điểm sinh thái học.
b) Những nghiên cứu mô tả hình thái cấu trúc rừng
Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thành
phần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều đứng. Phương pháp vẽ biểu
đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W. Richards (1933 - 1934) đề xướng và
sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương pháp có hiệu quả để nghiên
cứu cấu trúc tầng của rừng. Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là chỉ
minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của các loài cây gỗ trong
một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số giải kề
bên nhau và đưa lại một hình tượng về không gian ba chiều.
Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 - 1934) đề xuất
trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài và cấu trúc
thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng.

6

Richards. P.W (1952) [29] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt
đới về mặt hình thái. Theo tác giả, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt
đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và tác giả đã phân biệt tổ
thành thực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành
loài cây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản. Trong
những điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vài loài cây.
Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và
tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các
loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước, cùng nhiều
thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây. "Rừng mưa thực sự là một quần lạc
hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài
cây".
Kraft (1884), lần đầu tiên đưa ra hệ thống phân cấp cây rừng, ông chia cây
rừng trong một lâm phần thành 5 cấp dựa vào khả năng sinh trưởng, kích thước
và chất lượng của cây rừng. Phân cấp của Kraft phản ánh được tình hình phân hoá
cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ áp dụng nhưng chỉ phù hợp
với rừng thuần loài đều tuổi.
Việc phân cấp cây rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn đề
phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra được phương án phân cấp
cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà được chấp nhận rộng rãi. Sampion Gripfit
(1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiên ấn Độ và rừng ẩm nhiệt đới Tây Phi có kiến
nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào kích thước và chất lượng cây
rừng. Richards (1952) [29] phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng dựa vào chiều cao
cây rừng.
Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ra
những nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều cao mang
tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tự nhiên nhiệt

đới.


7

c) Những nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tả
định tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong đó
việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc
rừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả. Vấn đề về cấu trúc không gian
và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất. Có thể kể
đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et al
(1967)... rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thời gian
của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình toán để mô phỏng các qui
luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [6]. Rollet. B (1971) đã mô tả mối
quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằng các hàm hồi qui, phân bố đường kính
bằng các dạng phân bố xác suất. Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô
hình hoá cấu trúc đường kính loài thông theo mô hình của Schumarcher và Coil
(Belly, 1973). Bên cạnh đó các dạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson,
Poisson... cũng được nhiều tác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng.
Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân
loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái [10]. Cơ sở phân
loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấu trúc tầng
thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng. Đại diện cho hệ
thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Schimper (1903),
Aubreville (1949), UNESCO (1973)... Trong nhiều hệ thống phân loại rừng theo
xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực vật đã không tách rời
khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo
sinh thái.
Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủ yếu mô

tả rừng ở trạng thái tĩnh. Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động Melekhov
đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự biến đổi của tổ


8

thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát sinh và phát
triển của rừng.
Công trình nghiên cứu của R. Catinot (1965) [3], Plaudy. J (1987) [25]
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.
1.1.2. Những nghiên cứu về đa dạng thành phần tầng cây gỗ
Về đa dạng hệ thực vật, trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu,
đặc biệt những công trình có giá trị vào thế kỷ XIX - XX, như Thực vật chí Ấn
Độ gồm 7 tập (1872), Thực vật chí Hải Nam (1973 - 1977), Thực vật chí Vân
Nam (1997),… Tất cả các công trình đều đã nêu lên mức độ phong phú và đa
dạng của hệ thực vật rừng ở từng vùng nhất định. Tiêu biểu là công trình của
Tolmachop ở Liên Xô (cũ) (Nguyễn Bá Thụ, 1995 [35]). Tác giả đã đưa ra nhận
định, một hệ thực vật cụ thể ở vùng nhiệt đới ẩm thường có tới 1500 - 2000
loài.
Ngày nay, đa dạng sinh học đang được nhiều nhà khoa học quan tâm,
đặc biệt việc bảo vệ đa dạng sinh học đã trở thành vấn đề quốc tế mà mọi quốc
gia đều đặt vào vị trí quan trọng. Quan trọng về lĩnh vực này là công ước bảo
tồn đa dạng sinh học được thông qua tại Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu ở Rio
De Janeiro (1992) (Nguyễn Bá Thụ, 1995) [35]. Tại đây, định nghĩa về đa dạng
sinh học đã được nêu một cách đầy đủ là: Đa dạng sinh học gồm 3 yếu tố đa
dạng hệ sinh thái, đa dạng loài và đa dạng di truyền.
1.1.3. Những nghiên cứu về tái sinh rừng
Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái

rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây con của những loài cây
gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ trống trong rừng, đất rừng
sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Vai trò lịch sử của lớp cây con này là thay
thế thế hệ cây già cỗi. Vì vậy tái sinh từng hiểu theo nghĩa hẹp là quá trình phục
hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.


9

Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu thì hiệu quả tái sinh rừng được
xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng cây con, đặc
điểm phân bố. Sự tương đồng hay khác biệt giữa tổ thành lớp cây tái sinh và
tầng cây gỗ lớn đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (Mibbre-ad, 1930;
Richards, 1933; 1939; Aubreville, 1938; Beard, 1946; Lebrun và Gilbert, 1954;
Joné, 1955-1956; Schultz, 1960; Baur, 1964; Rollet, 1969). Do tính chất phức
tạp về tổ thành loài cây, trong đó chỉ có một số loài có giá trị nên trong thực
tiễn, người ta chỉ khảo sát những loài cây có ý nghĩa nhất định (dẫn theo Richard
P. W, 1952 [29]).
Quá trình tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới vô cùng phức tạp và còn ít
được nghiên cứu. Phần lớn tài liệu nghiên cứu về tái sinh tự nhiên của rừng
mưa thường chỉ tập trung vào một số loài cây có giá trị kinh tế dưới điều kiện
rừng đã ít nhiều bị biến đổi. Van steenis (1956) đã nghiên cứu hai đặc điểm tái
sinh phổ biến của rừng mưa nhiệt đới là tái sinh phân tán liên tục của các loài
cây chịu bóng và tái sinh vệt của các loài cây ưa sáng.
Vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất là hiệu quả các
cách thức sử lý lâm sinh liên quan đến tái sinh của các loài cây mục đích ở các
kiểu rừng. Từ đó các nhà lâm sinh học đã xây dựng thành công nhiều phương
thức chặt tái sinh. Công trình của Bernard (1954, 1959); Wyatt Smith (1961,
1963) [48] với phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai; Nicholson (1958) ở Bắc
Borneo; Donis và Maudoux (1951, 1954) với công thức đồng nhất hoá tầng trên

ở Zaia; Taylor (1954), Jones (1960) với phương thức chặt dần tái sinh dưới tán
ở Nijêria và Gana; Barnarji (1959) với phương thức chặt dần nâng cao vòm lá
ở Andamann. Nội dung chi tiết các bước và hiệu quả của từng phương thức đối
với tái sinh đã được Baur (1964) tổng kết trong tác phẩm: Cơ sở sinh thái học
của kinh doanh rừng mưa.
Nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi, A.Obrevin (1938) nhận
thấy cây con của các loài cây ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm. A.Obrevin đã


10

khái quát hoá các hiện tượng tái sinh ở rừng nhiệt đới Châu Phi để đúc kết nên
lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn bị hạn chế.
Vì vậy lý luận của ông còn ít sức thuyết phục, chưa giúp ích cho thực tiễn sản
xuất các biện pháp kỹ thuật điều khiển tái sinh rừng theo những mục tiêu kinh
doanh đã đề ra.
Tuy nhiên, những kết quả quan sát của Davit và P.W Richards (1933), Bơt
(1946), Sun (1960), Role (1969) ở rừng nhiệt đới Nam Mỹ lại khác hẳn với nhận
định của A.Obrevin. Đó là hiện tượng tái sinh tại chỗ và liên tục của các loài cây
và tổ thành loài cây có khả năng giữ nguyên không đổi trong một thời gian dài
(dẫn theo Hoàng Kim Ngũ, Phùng Ngọc Lan, 1997 [20]).
Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách
lấy mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với diện tích ô đo đếm
thông thường từ 1 đến 4 m2. Diện tích ô đo đếm nhỏ nên thuận lợi trong điều
tra nhưng số lượng ô phải đủ lớn mới phản ánh trung thực tình hình tái sinh
rừng. Để giảm sai số trong khi thống kê tái sinh tự nhiên, Barnard (1950) đã đề
nghị một phương pháp "điều tra chẩn đoán" mà theo đó kích thước ô đo đếm
có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh ở các trạng thái
rừng khác nhau.
H. Lamprecht (1989) [43] căn cứ vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây

trong suốt quá trình sống để phân chia cây rừng nhiệt đới thành nhóm cây ưa
sáng, nhóm cây bán chịu bóng và nhóm cây chịu bóng. Kết cấu của quần thụ
lâm phần có ảnh hưởng đến tái sinh rừng. I.D. Yurkevich (1960) đã chứng minh
độ tàn che tối ưu cho sự phát triển bình thường của đa số các loài cây gỗ là 0,6
- 0,7.
Các công trình nghiên cứu về phân bố tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới
đáng chú ý là công trình nghiên cứu của Richards, P.W (1952), Bernard Rollet
(1974), tổng kết các kết quả nghiên cứu về phân bố số cây tái sinh tự nhiên đã
nhận xét: trong các ô có kích thước nhỏ (1 x 1m, 1 x 1.5m) cây tái sinh tự nhiên


11

có dạng phân bố cụm, một số ít có phân bố Poisson. ở Châu Phi trên cơ sở các
số liệu thu thập Tayloer (1954), Barnard (1955) xác định số lượng cây tái sinh
trong rừng nhiệt đới thiếu hụt cần thiết phải bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo.
Ngược lại, các tác giả nghiên cứu về tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới Châu á
như Budowski (1956), Bava (1954), Atinot (1965) lại nhận định dưới tán rừng
nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các
biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn
dưới tán rừng (Nguyễn Duy Chuyên, 1996) [5].
Baur G.N. (1962) [2] cho rằng, sự thiếu hụt ánh sáng ảnh hưởng đến phát
triển của cây con còn đối với sự nảy mầm và phát triển của cây mầm, ảnh hưởng
này thường không rõ ràng và thảm cỏ, cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng
của cây tái sinh. ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển
nhưng chúng vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh.
Độ khép tán của quần thụ ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và sức sống
của cây con. Trong công trình nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa cây con và
quần thụ, V.G.Karpov (1969) đã chỉ ra đặc điểm phức tạp trong quan hệ cạnh
tranh về dinh dưỡng khoáng của đất, ánh sáng, độ ẩm và tính chất không thuần

nhất của quan hệ qua lại giữa các thực vật tuỳ thuộc đặc tính sinh vật học, tuổi
và điều kiện sinh thái của quần thể thực vật (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 2002)
[34].
Trong nghiên cứu tái sinh rừng người ta nhận thấy rằng tầng cỏ và cây
bụi qua thu nhận ánh sáng, độ ẩm và các nguyên 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 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 ngại rất
lớn cho tái sinh rừng (Xannikov, 1967; Vipper, 1973) (Nguyễn Văn Thêm,
2002) [34].


12

Như vậy, các công trình nghiên cứu được đề cập ở trên đã phần nào làm
sáng tỏ việc đặc điểm tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Đó là cơ sở để xây dựng
các phương thức lâm sinh hợp lý.
1.1.4. Những nghiên cứu về trồng rừng hỗn giao bằng cây bản địa
Nghiên cứu sinh trưởng từ một số thí nghiệm đã cho thấy, việc lựa chọn
loài cây phố hợp có ý nghĩa quyết định đến sự thành công của trồng rừng hỗn giao.
Shilling (1925) và Buse (1931) ở Trung Âu đã chỉ ra rằng, sản lượng thể tích của
các quần thụ Vân sam và Thông vượt sản lượng của chúng trong các quần thụ
thuần loài (dẫn từ Wormald, 1992 [49]). Theo Jonsson, 1962 [44] cho biết, trên
các địa điểm trung gian, rừng hỗn giao của Vân sam Na uy và Thông Scots sinh
trưởng tốt hơn, cho sản lượng nhiều hơn khi trồng riêng biệt.
Kennel (1965) cho biết, ở Bayern (Đức), Vân sam trồng hỗn giao với Sồi
có sản lượng cao hơn trồng thuần loài, nhưng mặt khác Sồi lại mọc tốt hơn trong
các quần thụ thuần loài.

Ở miền Bắc Queensland (Australia), Cameron và Jermyn (1992) [42],
Keenan et al., (1995) [45] cho biết, có hai nghiên cứu về trồng rừng hỗn giao lâu
dài. Một trong số đó là rừng của cây Tuyết tùng đỏ dưới tán cây phù trợ Grevillea
robusta. Nghiên cứu thứ hai bao gồm Dlindersia brayleyana trồng với Araucaria
cunninghamii vào năm 1931. Cả hai loài đều sinh trưởng tốt ở rừng hỗn giao và
có một số bằng chứng rằng hỗn giao đã cải thiện kết quả sinh trưởng của
Flindersia. Theo Lamb (1993) [46] ở nơi đất sâu Araucaria có nhiều rễ nhỏ hơn
của Flindersia.
Huỳnh Đức Nhân (2001) [47] cho biết, ở miền Bắc Queenland (Australian),
trong số 4 loài được kiểm tra, có 3 loài có sinh trưởng và hình dạng thân cây rừng
trồng hỗn giao tốt hơn ở rừng trồng thuần loài của chúng sau 38 tháng trồng.
Lượng tăng thêm lớn nhất được ghi nhận ở rừng hỗn giao giữa Bạch đàn với các
loài cây chịu bóng. Ví dụ, với Flindersia tăng hơn 62%. Hỗn giao có ảnh hưởng
đến cấu trúc tán của các loài Ecucalyptus và Elaeoctirpus hỗn giao với Flindersia
có thể tích tán lớn hơn so với trồng thuần loài.


13

1.2. Ở Việt Nam
Trong những năm qua, cùng với sự đổi mới của đất nước, sự quan tâm
của Nhà nước, ngành lâm nghiệp nước ta đã có những chuyển biến đáng kể
trong lĩnh vực lâm nghiệp. Bên cạnh đó có sự phối hợp với các tổ chức quốc
tế, xã hội hóa ngành lâm nghiệp, các dự án, chương trình về trồng rừng cũng
được quan tâm hơn, được đầu tư nhiều hơn, nhiều mô hình trồng rừng từ quy
mô nhỏ đến quy mô lớn được triển khai khắp cả nước, các biện pháp kỹ thuật
được thiết lập và được đúc rút kinh nghiệm để xây dựng thành các quy trình,
quy phạm… Liên quan đến nội dung đề tài này xin đề cập tới một số công trình
nghiên cứu quan trọng có liên quan, có nội dung tương tự sau đây:
1.2.1. Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt nam cũng đã được rất nhiều tác giả
đề cập tới nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp, song tiêu biểu phải kể đến
một số công trình nghiên cứu sau:
Theo Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [36] đã đưa ra mô hình cấu
trúc tầng như: Tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3),
tầng cây bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và cải tiến bổ sung
phương pháp biểu đồ, mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc
rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỉ lệ
nhỏ hơn và có ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối với những đặc trưng
sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Bên cạnh đó,
ông còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam.
Đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng cây lập quần, độ tàn che
của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó và trạng mùa của tán lá. Với
những quan điểm trên, Thái Văn Trừng đã phân chia thảm thực vật Rừng Việt
Nam thành 14 kiểu. Rõ ràng các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để
trong phân loại rừng dựa trên quan điểm sinh thái phát sinh quần thể.


14

Đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà Tĩnh đã
được tác giả Đào Công Khanh(1996)[20] tiến hành. Đây là cơ sở đề xuất một
số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng rừng. Nguyễn Văn
Trương (1983) [37] khi nghiên cứu cấu trúc rừng hỗn loài đã xem xét sự phân
tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ giới.
Với tác giả Vũ Đình Phương (1987) [27] đã nhận định, việc xác định tầng thứ
của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng chỉ trong
trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng đã phát triển ổn
định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới hạn của các tầng
cây. Nguyễn Anh Dũng (2000)[9] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu

trúc tầng cây gỗ cho 2 trạng thái rừng là IIa và IIIa1 ở Lâm Trường Sông Đà Hoà Bình.
Khi thử nghiệm phương pháp nghiên cứu một số quy luật cấu trúc, sinh
trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loài thường xanh ở Kon Hà Nừng Gia Lai, tác giả Vũ Đình Phương, Đào Công Khanh [28] đã cho rằng: đa số các
loài cây có cấu trúc đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của
lâm phần, đồng thời cấu trúc của loài cũng có những biến động.
Công trình nghiên cứu mô hình hoá cấu trúc đường kính D1.3 và biểu diễn
chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các công trình
nghiên cứu của các tác giả: Nguyễn Hải Tuất (1982,1986) [39, 40] 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) [6] đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính
cho rừng Khộp ở Đắk Lắk …vv.
Trần Ngũ Phương (1970) [26] đã chỉ ra những đặc điểm cấu trúc của các
thảm thực vật rừng miền Bắc Việt Nam trên cơ sở kết quả điều tra tổng quát về
tình hình rừng miền Bắc Việt Nam từ 1961 đến 1965. Nhân tố cấu trúc đầu tiên
được nghiên cứu là tổ thành và thông qua đó một số quy luật phát triển của các