Đặc điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại vườn quốc gia bạch mã thừa thiên huế
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.33 MB, 109 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
HOÀNG THỊ TUYẾT
ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA THẢM THỰC VẬT RỪNG KÍN
THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẠCH MÃ - THỪA THIÊN HUẾ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Hà Nội, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
HOÀNG THỊ TUYẾT
ĐẶC ĐIỂM TÁI SINH TỰ NHIÊN CỦA THẢM THỰC VẬT RỪNG KÍN
THƯỜNG XANH MƯA ẨM NHIỆT ĐỚI
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẠCH MÃ - THỪA THIÊN HUẾ
Chuyên ngành: LÂM HỌC
Mã số: 60.62.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Phạm Xuân Hoàn
Hà Nội, 2010
i
LỜI CẢM ƠN
Sau ba năm học tập và rèn luyện, khóa học Cao học lâm nghiệp K15 (2007 2010) đã bước vào giai đoạn kết thúc. Được sự nhất trí của của nhà trường và
Khoa đào tạo Sau đại học, tôi tiến hành thực tập tốt nghiệp với đề tài“Đặc điểm tái
sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới tại
Vườn quốc gia Bạch Mã - Thừa Thiên Huế”. Sau gần một năm thực hiện, đến nay
đề tài đã hoàn thành.
Nhân dịp này, cho phép em được bày tỏ lời cảm ơn chân thành nhất tới
PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo
mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu để em có thể hoàn thành đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo thuộc khoa Đào tạo Sau đại học,
Khoa Lâm học; Lãnh đạo và đồng nghiệp tại Thư viện Trường Đại học Lâm nghiệp
đã động viên, giúp tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo Vườn quốc gia Bạch Mã, tỉnh Thừa
Thiên Huế cùng bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất, giúp đỡ động viên và
chia sẻ với tôi một phần công việc trong những ngày thu thập số liệu hiện trường.
Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện, nhưng do kiến thức có hạn,
điều kiện về thời gian và tư liệu tham khảo còn hạn chế nên luận văn chắc chắn
không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ sung
của các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện hơn.
Tôi xin cam đoan các số liệu thu thập, kết quả xử lý, tính toán là trung thực
và được trích dẫn rõ ràng.
Xin trân trọng cảm ơn !
Hà Nội, năm 2010
Hoàng Thị Tuyết
ii
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
LỜI CẢM ƠN........................................................................................................................ i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................................... vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................................ 3
1.1. Trên thế giới .............................................................................................................. 3
1.2. Ở Việt Nam .............................................................................................................. 14
Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................................... 23
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 23
2.2. Giới hạn nghiên cứu ............................................................................................... 23
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 23
2.4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 25
Chương 3. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU............................. 38
3.1. Điều kiện tự nhiên VQG Bạch Mã ........................................................................ 38
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội VQG Bạch Mã ............................................................. 41
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................. 43
4.1. Một số đặc điềm sinh trưởng và cấu trúc của tầng cây cao ................................ 43
4.1.1. Cấu trúc tổ thành ............................................................................................... 43
4.1.2. Cấu trúc mật độ, độ tàn che và LAI ................................................................... 44
4.1.3. Đặc điểm sinh trưởng của tầng cây cao ............................................................ 46
iii
4.2. Đặc điểm tái sinh tự nhiên dưới tán thảm thực vật rừng tại VQG Bạch Mã .... 47
4.2.1. Tổ thành và mật độ cây tái sinh ......................................................................... 47
4.2.2. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ....................................................... 50
4.2.3. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ............................................................... 52
4.2.4. Phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất ................................................................. 54
4.3. Đặc điểm tái sinh tự nhiên ở các lỗ trống trong rừng.......................................... 55
4.3.1. Đặc điểm lỗ trống tại khu vực nghiên cứu ......................................................... 55
4.3.2. Đặc điểm tầng cây cao xung quanh lỗ trống ..................................................... 56
4.3.3. Đặc điểm tái sinh lỗ trống ................................................................................. 59
4.4. So sánh đặc điểm tái sinh dưới tán và đặc điểm tái sinh lỗ trống ...................... 65
4.5. Nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng tới khả năng tái sinh tự nhiên ................... 67
4.5.1. Ảnh hưởng của hoàn cảnh đến tái sinh dưới tán rừng ...................................... 67
4.5.2. Ảnh hưởng của hoàn cảnh đến khả năng tái sinh trong các lỗ trống ................ 76
Chương 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................. 86
5.1. Kết luận .................................................................................................................... 86
5.2. Tồn tại ...................................................................................................................... 89
5.3. Khuyến nghị ............................................................................................................ 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết đúng
Stt
Từ viết tắt
1
VQG
2
Hvn
Chiều cao vút ngọn
3
Hdc
Chiều cao dưới cành
4
D1.3
Đường kính thân cây tại vị trí cao 1.3m so với mặt đất
5
Doo
Đường kính gốc
6
Dt
7
LAI
Chỉ số tán lá cây rừng
8
GPS
Máy định vị vệ tinh
9
QXTVR
10
CCA
Vườn Quốc gia
Đường kính tán lá cây rừng
Quần xã thực vật rừng
Phương pháp phân tích liên hệ kinh điển
v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
4.1
Cấu trúc tổ thành tầng cây cao của 3 trạng thái rừng tại VQG Bạch Mã
44
4.2
Cấu trúc mật độ, độ tàn che và LAI của các QXTVR nghiên cứu
45
4.3
Một số chỉ tiêu sinh trưởng của tầng cây cao tại khu vực nghiên cứu
47
4.4
Mật độ và tổ thành cây tái sinh dưới tán các trạng thái nghiên cứu
48
4.5
Phân bố số cây tái sinh dưới tán rừng theo cấp chiều cao
50
4.6
Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu
53
4.7
Phân bố số cây tái sinh trên bề mặt đất tại khu vực nghiên cứu
54
4.8
Đặc điểm lỗ trống tại khu vực nghiên cứu
55
4.9
Một số chỉ tiêu của tầng cây cao xung quanh lỗ trống
57
4.10
Cấu trúc tổ thành tầng cây cao xung quanh lỗ trống
58
4.11
Mật độ và tổ thành cây tái sinh trong các lỗ trống
60
4.12
Phân bố số cây tái sinh trong các lỗ trống theo cấp chiều cao
62
4.13
Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh trong các lỗ trống
64
4.14
Phân bố số cây tái sinh trên bề mặt đất tại các lỗ trống
65
4.15
So sánh đặc điểm tái sinh dưới tán và lỗ trống tại khu vực nghiên cứu
66
4.16
Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh dưới tán
68
4.17
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
70
4.18
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
72
4.19
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
75
4.20
Mối quan hệ giữa tổ thành cây cao và cây tái sinh trong các lỗ trống
76
4.21
Quan hệ giữa diện tích lỗ trống và đặc điểm chung của lớp cây tái sinh
77
4.22
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
79
4.23
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
82
4.24
Quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng với các trục tọa độ tiêu chuẩn
84
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình
Tên hình
Trang
4.1
Phân bố số cây theo cấp chiều cao của các trạng thái nghiên cứu
51
4.2
Phân cấp lỗ trống trong các trạng thái nghiên cứu
56
4.3
Phân bố số cây tái sinh trong các lỗ trống theo cấp chiều cao
63
4.4
Kết quả xác định ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới mật độ cây
69
tái sinh
4.5
Kết quả xác định ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới Hvn cây tái sinh
72
4.6
Kết quả xác định ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới đường kính gốc
74
cây tái sinh loài chủ yếu
4.7
Quan hệ giữa diện tích lỗ trống với mật độ (a), số loài (b) cây tái sinh
78
4.8
Ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới mật độ các loài cây tái sinh
79
4.9
Ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới chiều cao các loài cây tái sinh
81
4.10
Ảnh hưởng của các nhân tố hoàn cảnh tới Doo của các loài cây tái sinh
83
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Tái sinh là quá trình sinh học đặc thù của hệ sinh thái rừng, là sự thay thế thế
hệ cây già cỗi bằng thế hệ cây con nhằm phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng,
góp phần làm phong phú thêm số lượng và thành phần loài trong hệ sinh thái [29].
Trong quá trình tái sinh, dưới ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh, không phải tất
cả cây mạ có cơ hội tồn tại và sinh trưởng để có thể gia nhập và thay thế lớp cây ở
tầng cây cao trong tương lai. Tuy nhiên, sự xuất hiện của chúng sẽ quyết định mức
độ đặc trưng, chất lượng tái sinh và tiềm năng phát triển của hệ sinh thái rừng.
Đặc điểm của quá trình tái sinh được thể hiện thông qua mật độ, tổ thành cây
tái sinh, số lượng cá thể của mỗi loài, khả năng sinh trưởng, chất lượng của chúng là
cơ sở đánh giá mức độ đáp ứng của hệ sinh thái hiện tại gắn với mục tiêu kinh
doanh đề ra. Trên quan điểm lâm học, loài cây trở thành ưu thế trong tương lai
không chỉ phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết, đất đai mà còn phụ thuộc rất
lớn vào những tác động của con người ở thời điểm hiện tại [87]. Vì vậy, các biện
pháp bảo vệ, sử dụng và tái tạo một hệ sinh thái rừng bền vững chỉ có thể được giải
quyết thỏa đáng khi có sự hiểu biết đầy đủ nhất về bản chất các quy luật sống của
rừng trước hết là quá trình tái sinh tự nhiên trong từng điều kiện lập địa cụ thể.
Ở các quần xã thực vật rừng tự nhiên nhiệt đới, nếu quá trình tái sinh dưới
tán rừng của các loài cây chịu bóng hoặc cây trung tính diễn ra phân tán và liên tục
tạo nên lớp cây tái sinh thường không đồng nhất về thành phần loài và cấu trúc theo
không gian thì quá trình tái sinh theo vệt ở các lỗ trống hình thành khi một hoặc một
số cá thể trưởng thành chết đi, sau quá trình canh tác nương rẫy hoặc sau khi khai
thác chọn tầng cây gỗ thường tạo nên lớp cây tái sinh với số lượng chiếm ưu thế của
một số loài tiên phong, ưa sáng. Sự xuất hiện của chúng tạo ra tiểu hoàn cảnh thuận
lợi cho quá trình tái sinh của các loài chịu bóng [89] góp phần hình thành các quần
xã thực vật đặc trưng trong tương lai.
Trên quan điểm quản lý và bảo tồn hệ sinh thái rừng, hiểu biết được quá trình
tái sinh tự nhiên của các quần xã thực vật là một trong những điều kiện quan trọng
2
để có thể hướng tới mục tiêu quản lý và sử dụng rừng bền vững. Nói cách khác,
những hiểu biết đầy đủ về quy luật và đặc điểm của quá trình tái sinh tự nhiên dưới
tán rừng cũng như ở các lỗ trống trong rừng là cơ sở quan trọng trong việc đề xuất
các biện pháp kỹ thuật lợi dụng tái sinh trong xúc tiến tái sinh tự nhiên và tái sinh
nhân tạo thông qua việc thúc đẩy sinh trưởng của cây mục đích [12].
Vườn Quốc gia (VQG) Bạch Mã nằm ở cuối dãy Trường Sơn - dãy núi tạo
nên ranh giới địa sinh vật giữa khu hệ động thực vật miền Bắc và miền Nam Việt
Nam. Nơi đây, cùng với khu bảo tồn thiên nhiên Bà Nà-Núi Chúa tạo thành một
mắt xích quan trọng trong dải rừng xanh nối liền biển Đông với biên giới Việt Lào.
Chính vì vậy, dãy Trường Sơn nói chung và VQG Bạch Mã được xem là một trong
các vùng sinh thái nổi bật nhất thế giới, là trung tâm đa dạng thực vật và là một
trong những địa bàn phân bố của nhiều loài thực vật độc đáo, quý hiếm đang có
nguy cơ bị tuyệt chủng cần được bảo vệ [11]. Mặc dù được thành lập nhằm bảo vệ
sự đa dạng vốn có của khu vực này, nhưng cho đến nay có nhiều quần xã thực vật
tại đây vẫn chưa có hướng bảo tồn và phát triển một cách có cơ sở khoa học do
chưa có được những hiểu biết đầy đủ về đặc điểm tái sinh của quần xã thực vật nơi
chúng phân bố gắn với từng điều kiện lập địa cụ thể. Để góp phần giải quyết vấn đề
trên, đề tài: “Đặc điểm tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng kín thường xanh
mưa ẩm nhiệt đới tại Vườn quốc gia Bạch Mã - Thừa Thiên Huế” đã được đề
xuất thực hiện.
3
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trong chu kỳ sinh trưởng, phát triển của quần xã thực vật rừng nói chung và
mỗi cá thể nói riêng, tái sinh là quy luật tất yếu nhằm đảm bảo tính kế thừa, đảm
bảo khả năng sinh tồn cũng như đặt tiền đề cho quá trình tái sản xuất mở rộng của
hệ sinh thái. Vì vậy, nghiên cứu tìm ra các đặc điểm và quy luật tái sinh của các hệ
sinh thái rừng đã được nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm
nhằm điều khiển chúng đáp ứng mục đích kinh doanh trên cơ sở tuân thủ quy luật
của tự nhiên.
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu tái sinh dưới tán rừng
1.1.1.1. Đặc điểm tái sinh dưới tán rừng
Cùng với quá trình khám phá các quy luật phát sinh, sinh trưởng, phát triển
của các quần xã thực vật rừng. Đặc điểm của quá trình tái sinh đã dành được sự
quan tâm của các nhà sinh học và sinh thái học trên thế giới từ rất sớm. Những kết
quả nghiên cứu đầu tiên về đặc điểm tái sinh của rừng mưa nhiệt đới đã được
Ôbrêvin (Dẫn theo Hoàng Kim Ngũ và Phùng Ngọc Lan, 2005) [28] công bố năm
1938 khi ông phát hiện rất ít hoặc không có cây con của những loài cây ưu thế ở
tầng cây cao trong rừng mưa nhiệt đới tại châu Phi. Dưới tán rừng, mật độ và tổ
thành của lớp cây tái sinh thường thay đổi theo không gian và thời gian. Trong một
phạm vi giới hạn, tầng cây cao dường như được thay thế bằng một thế hệ khác. Tuy
nhiên, xem xét trên phạm vi rộng và căn cứ theo quy luật diễn thế thì cây rừng kế
thừa nhau một cách có hệ thống. Với phát hiện quan trọng này, Ôbrêvin đã đặt nền
móng lý luận cho những nghiên cứu về hiện tượng bức khảm tái sinh của rừng nhiệt
đới sau này.
4
Tiếp theo Ôbrêvin, Van Steenis (1956) cũng đã phát hiện và phân biệt hai
kiểu tái sinh phổ biến của rừng nhiệt đới đó là tái sinh phân tán, liên tục dưới tán
rừng của các loài cây chịu bóng và tái sinh vệt ở các lỗ trống trong rừng của các loài
cây ưa sáng. Phía dưới tán rừng, cây con của đa số các loài cây thường phân bố cụm
xung quanh gốc cây mẹ mà ít khi bắt gặp dạng phân bố ngẫu nhiên hoặc phân bố đều
[74]. Khả năng tái sinh này của chúng phụ thuộc rất lớn loài cây (Budwski, 1956;
Bara, 1954; Catinot, 1965; Dẫn theo Đỗ Thị Ngọc Lệ, 2007) [24] và mức độ đa
dạng loài [74]. Điều này đã một phần minh chứng cho tính đa dạng và cấu trúc phức
tạp của các quần xã rừng mưa.
1.1.1.2. Phương pháp nghiên cứu tái sinh dưới tán
Khi đánh giá đặc điểm tái sinh dưới tán rừng, các tác giả đều quan tâm nghiên
cứu các chỉ tiêu phản ánh hiệu quả của quá trình tái sinh bao gồm: cấu trúc tuổi, tổ
thành loài cây, khả năng sinh trưởng, chất lượng của từng cá thể và phân bố của chúng
trên bề mặt đất. Do mật độ cây tái sinh dưới tán rừng mưa nhiệt đới thường rất cao và
biến động mạnh theo không gian và thời gian, Odum (1970) [74] đã sử dụng hệ thống
50 ô dạng bản có kích thước 1 m2 để thu thập các dữ liệu về tái sinh trong nghiên cứu
của mình. Mặc dù quá trình điều tra thuận lợi vì các ô dạng bản có kích thước nhỏ
nhưng do tác giả chưa chứng minh được cơ sở xác định diện tích nghiên cứu tái sinh tối
thiểu khiến việc áp dụng chúng với từng đối tượng cụ thể gặp rất nhiều khó khăn.
Bên cạnh đó, phương pháp điều tra tái sinh theo các dải hẹp có diện tích biến
động từ 0,25÷1,0ha đã được Povarnixbun (1934) và Yurkevich (1938) (dẫn theo Đỗ
Thị Ngọc Lệ, 2007) [24] áp dụng trong nghiên cứu của mình. Tuy nhiên, phương pháp
này gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng do tốn thời gian, kinh phí nghiên cứu và đặc
biệt rất khó xác định quy luật phân bố hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất nên ít
được áp dụng.
Để khắc phục những nhược điểm nêu trên, Lamprecht (1989) [65] đã đề xuất và
lựa chọn phương pháp lập ô và điều tra cây tái sinh theo từng giai đoạn sinh trưởng của
chúng. Theo đó, trong ô tiêu chuẩn điều tra tầng cây cao có diện tích 2.500m2 (50m x
5
50m), tác giả đề xuất sử dụng 01 ô dạng bản hình tròn diện tích 707 m2 (d = 30m) có
tâm trùng với tâm của ô tiêu chuẩn để điều tra cây con - cây có đường kính ngang ngực
nhỏ hơn 10cm và chiều cao lớn hơn 1,3m và 12 ô dạng bản khác có kích thước mỗi ô
4m2 (2m x 2m) được bố trí theo 2 tuyến vuông góc với nhau và đi qua tâm của ô dạng
bản hình tròn để điều tra cây mạ - những cây có chiều cao biến động từ 0,3m ÷ 1,3m.
Những cá thể có chiều cao nhỏ hơn 0,3m thường chiếm số lượng lớn dưới tán rừng
song do mật độ của chúng thay đổi rất mạnh trong khoảng thời gian ngắn nên không
được chú trọng nghiên cứu.
Có cùng quan điểm nghiên cứu với Lamprecht (1989) [65] nhưng Brodbeck
(2004) [48] đã phân chia diện tích điều tra 10.000 m2 thành 25 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có
kích thước 400m2 (20m x 20m). Ở mỗi góc của ô tiêu chuẩn, tác giả bố trí 01 ô dạng
bản có kích thước 25m2 (5m x 5m) để điều tra cây con và 01 ô dạng bản có diện tích
4m2 (2m x 2m) để điều tra cây mạ. Phương pháp này được đánh giá có độ chính xác
cao và đặc biệt thích hợp với các nghiên cứu sinh thái tái sinh nên đã được sử dụng
rộng rãi trong nghiên cứu tái sinh tại rừng mưa nhiệt đới.
1.1.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh dưới tán
Cho đến nay, có rất nhiều công trình nghiên cứu tập trung xác định ảnh hưởng
của các nhân tố ngoại cảnh đến tái sinh dưới tán rừng và được phân thành 2 nhóm:
(i) Nhóm các nhân tố ảnh hưởng không có sự tác động của con người: Quá
trình sinh trưởng của cây rừng nói chung và cây tái sinh nói riêng chịu tác động
tổng hợp của các nhân tố sinh thái như ánh sáng, đất, lượng mưa...và mỗi loài cây
chỉ có thể tồn tại và sinh trưởng trong một giới hạn nhất định của các nhân tố sinh
thái trên. Khi một trong các nhân tố thay đổi làm cho môi trường thay đổi và sinh
trưởng của chúng sẽ bị ảnh hưởng [87]. Để làm rõ mức độ ảnh hưởng của các nhân
tố và xác định được tổ hợp thích hợp cho mỗi loài cây các nhà sinh thái học đã tập
trung nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng chủ yếu như ánh sáng, đất, cây bụi thảm
tươi, nguồn hạt giống, thảm mục, các nhân tố khí hậu, động vật và vi sinh vật rừng...
6
+ Ánh sáng là nhân tố sinh thái được nhiều tác giả quan tâm và tìm hiểu bởi
nó có tầm quan trọng đặc biệt đối với quá trình quang hợp của thực vật. Đối với đa
số các loài cây, ánh sáng là nhân tố giới hạn có ảnh hưởng rất lớn tới thành công
của quá trình tái sinh [87]. Để phân biệt nhu cầu ánh sáng giữa các loài cây,
Lamprecht (1989) [65] đã phân cây rừng thành 3 nhóm: chịu bóng, ưa sáng và trung
tính dựa theo nhu cầu ánh sáng tối thiểu cho quá trình quang hợp của chúng. Dưới
tán rừng, khi lượng ánh sáng chiều xuống bị thiếu hụt mức độ chịu bóng của cây
rừng sẽ là đặc điểm quyết định khả năng tái sinh của chúng [2], [87].
Khi nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng tái sinh của
cây rừng, các nhà sinh thái học đều nhận thấy ánh sáng là nhân tố có sự biến động
rất mạnh theo không gian, thời gian và đòi hỏi phải theo dõi trong thời gian dài.
Chính vì vậy, đa số các tác giả đều khuyến cáo sử dụng độ tàn che của tầng cây cao
làm nhân tố gián tiếp khi đánh giá ảnh hưởng trực tiếp của ánh sáng đối với cây tái
sinh trong những nghiên cứu tạm thời bởi ánh sáng lọt tán và độ tàn che có mối liên
hệ rất chặt. Theo quan điểm này, kết quả nghiên cứu của Yurkevich (1960; dẫn theo
Phạm Ngọc Thường, 2003) [38] và Anden (1981; dẫn theo Nguyễn Duy Chuyên,
1995) [3] cho thấy, độ tàn che phù hợp với đa số cây tái sinh biến động từ 0,6 ÷ 0,7.
+ Đất không chỉ là giá thể cho cây đứng vững mà con cung cấp nước, các chất
dinh dưỡng, muối khoáng và ô xy cho cây sinh trưởng và phát triển. Khác với cây
cao, bộ rễ của cây tái sinh chủ yếu tập trung ở tầng đất mặt. Do vậy, khi định lượng
mối quan hệ giữa cây rừng và đất, các nhà khoa học không chỉ tập trung vào các
tính chất của đất mà còn chú trọng nghiên cứu biến động nhiệt độ và độ ẩm tầng đất
mặt bởi chúng có liên quan trực tiếp tới khả năng hấp thụ nước, muối khoáng và các
chất dinh dưỡng khác trong đất của cây. Theo Tamari [83] hàm lượng mùn, độ xốp,
nhiệt độ và độ ẩm của tầng đất mặt có ảnh hưởng rất lớn tới khả năng nẩy mầm và
sinh trưởng của cây tái sinh. Khả năng tồn tại của cây tái sinh thường cao hơn khi
độ ẩm đầy đủ và nhiệt độ thích hợp. Với các loài thuộc họ Dầu (Dipterocapaceae),
nhiệt độ trong đất thích hợp cho quá trình nẩy mầm biến động từ 28÷30oC, độ ẩm
7
đất là 60% và chúng không thể tồn tại ở độ ẩm thấp hơn 35%. Đây chính là lý do vì
sao nhiệt độ ở những nơi đất trống có thể cao hơn trong tán rừng nhưng khả năng
nẩy mầm rất hạn chế.
+ Cây bụi, thảm tươi và nguồn hạt giống:
Cây bụi, thảm tươi là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn tới khả năng tiếp cận của
hạt giống với đất, chi phối lượng ánh sáng chiếu xuống, ảnh hưởng đến độ ẩm đất
và là đối thủ cạnh tranh sinh tồn của cây mạ. Những quần thụ kín tán ảnh hưởng của
chúng tới cây tái sinh thường không đáng kể trong khi những quần thụ có tầng tán
thưa hơn chúng là những nhân tố gây trở ngại rất lớn cho tái sinh rừng (Vipper,
1973) (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992) [35].
Khi đánh giá ảnh hưởng của nguồn hạt giống đến tái sinh rừng các tác giả đều
nhấn mạnh 3 yếu tố: (i) các nhân tố ảnh hưởng đến nguồn hạt, (ii) đặc điểm phát tán
hạt giống của cây rừng và (iii) mức độ phong phú của nguồn hạt. Theo Matthew
(2000) [71], tại những vùng đất thấp của Costa Rica các khúc gỗ mục nhỏ và những
đám cây dương xỉ có ảnh hưởng rất lớn tới sự tồn tại của hạt giống sau khi được
phát tán và sự phát tán của hạt giống trên những vùng đất bỏ trống là nhân tố chính
góp phần vào thành công của phục hồi rừng [94]. Trong khi Holl và các cộng sự
(2000) [58] lại khẳng định, sự thiếu hụt về nguồn hạt giống và cạnh tranh của cỏ dại
như là những nhân tố rào cản của quá trình này.
(+) Các yếu tố khí hậu: như gió, lượng mưa, nhiệt độ cũng được đánh giá có
ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phát tán, nẩy mầm của hạt giống. Nghiên cứu
của Nathan và Muller-Landau (2000) [73] về khả năng phát tán nhờ gió của 1.500
loại hạt giống trong phạm vi 100m tính từ gốc các cây mẹ cho thấy cường độ phát
tán giảm xuống khi khoảng cách tăng lên. Khả năng phát tán này không chỉ phụ
thuộc vào cường độ gió mà còn phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo hạt. Điều này đồng
nghĩa với việc hạt có kích thước nhỏ và có cánh thì cự ly phát tán xa hơn so (nhiều
trường hợp lên tới 2km tính từ gốc cây mẹ [76]) so với với các hạt kích thước lớn và
không cánh [44].
8
Khi hạt giống tiếp xúc với đất, bên canh dưỡng khí, điều kiện tiên quyết để hạt
nẩy mầm bao gồm nước (độ ẩm), nhiệt độ. Chính cường độ mưa và tổng lượng bức
xạ mặt trời lớn tại các vùng nhiệt đới đã hình thành nên hệ thực vật đa dạng về loài,
phong phú về cấu trúc so với các vùng ôn đới [2].
+ Động vật rừng bao gồm côn trùng, động vật ăn quả, động vật và vi sinh vật
đất có vai trò thụ phấn làm tăng lượng quả, hạt giống [51], góp phần phát tán hạt hạt
giống [73] và phân giải các chất hữu cơ trong đất thúc đẩy khả năng sinh trưởng của
cây tái sinh [58]. Một số loài động vật trong quá trình đào bới đất để kiếm thức ăn
hoặc loài giun đất đã đưa hạt giống từ các tầng đất sâu hơn lên phía trên từ đó hạt có
thể nẩy mầm sau thời gian dài chờ đợi [90]
(ii) Hiệu quả của xử lý lâm sinh: đây là vấn đề được nhiều tác giả quan tâm
nghiên cứu. Kết quả đã cho ra đời nhiều phương thức tái sinh và phục hồi rừng
được áp dụng rộng rãi ở các nước vùng nhiệt đới đó. Điển hình trong số đó là
phương thức rừng đều tuổi ở Mã Lai (Bernard, 1954,1959; Wyatt, 1961,1963) và
phương thức chặt dần tái sinh dưới tán ở Nijeria (Jone, 1960) (dẫn theo Baur, 1964)
[1] hay hệ thống các biện pháp kỹ thuật phục hồi rừng sau cháy rừng (Melekhop,
1966), sau khai thác (Maslacop, 1981) (dẫn theo Vũ Tiến Hinh và cộng sự, 2006) [14].
1.1.2. Nghiên cứu tái sinh lỗ trống
1.1.2.1. Lỗ trống: khái niệm và phương pháp xác định
Lỗ trống là những khoảng trống trong rừng có diện tích lớn hơn 25m2, đa số
các cây trong đó có chiều cao nhỏ hơn 5m và ≤ 50% chiều cao trung bình của tầng
cây cao xung quanh [42], [67], [76] được hình thành do quá trình chết, hoặc đổ của
một hoặc một vài cây rừng, do qúa trình khai thác chọn [72], [93] và được lấp đầy
khi chiều cao của cây tái sinh đạt từ 10m ÷ 20m [93].
Do lỗ trống có hình dạng rất khác nhau [50], để xác định diện tích của chúng
các công trình nghiên cứu đã chú trọng 3 phương pháp chính: (1) sử dụng ảnh viễn
thám, (2) xác định theo diện tích hình ellipse và (3) chia lỗ trống theo các hình tam
9
giác nhỏ có đỉnh chung nằm trong lỗ trống. Phương pháp 1 mặc dù có độ chính xác
cao nhưng do tốn kém và chỉ xác định được những lỗ trống có diện tích lớn nên
thường được sử dụng trong đánh giá tài nguyên rừng. Trong nghiên cứu tái sinh lỗ
trống, phần lớn các tác giả sử dụng phương pháp 2 và 3.
Theo phương pháp 2: Aaron và Hix (2003) [42] cũng như Sapkota và Oden
(2009) [79] đã đo chiều dài đoạn dài nhất đi qua tâm của hình lỗ trống và đoạn dài
nhất vuông góc với nó làm cơ sở xác định diện tích hình ellipse.
Theo phương pháp 3: Jans và cộng sự (1993) [61]; Naaf và Wulf (2007) [72]
xác định diện tích lỗ trống bằng việc đo khoảng cách và góc phương vị tương ứng
từ trung tâm lỗ trống tới các điểm ở mép rừng xung quanh. Theo đó, các tác giả lựa
chọn 8 vị trí ở mép lỗ trống tương ứng với các góc phương vị 0o, 45o, 90o, 135o,
180o, 225o, 270o và 315o so với tâm lỗ trống và đo khoảng cách từ trung tâm tới 8
điểm đó. Các điểm này được nối lại với nhau và nối với tâm lỗ trống tạo nên 01 đa
giác gồm 8 hình tam giác. Tổng diện tích của 8 tam giác khi đó chính là diện tích ô
trống. Phương pháp này không chỉ đơn giản mà có độ chính xác tương đối cao so
với phương pháp 2 nên thường được áp dụng trong nghiên cứu liên quan đến lỗ
trống trong rừng.
1.1.2.2. Đặc điểm tái sinh lỗ trống
Việc hình thành các lỗ trống là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình tái
sinh và động thái của hệ sinh thái rừng [75], [77]. Sự xuất hiện của các lỗ trống làm
thay đổi mạnh mẽ điều kiện hoàn cảnh (gồm ánh sáng, độ ẩm hoặc nhiệt độ) so với
tiểu hoàn cảnh dưới tán rừng [55], [90] thúc đẩy quá trình nẩy mầm, sinh trưởng của
các loài cây ưa sáng và cây tái sinh của một số loài vốn đang bị kìm hãm ở dưới tán
rừng trước đó [93].
Theo Van Steenis (1956) (dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [23], tổ thành
các loài cây tái sinh mọc ở lỗ trống là những loài mọc nhanh ưa sáng, đời sống ngắn
và thường không có mặt trong tổ thành rừng có nguồn gốc do phát tán từ xa tới. Các
loài này đảm nhiệm vai trò tiên phong, khởi đầu cho quá trình phủ kín lỗ trống. Khi
10
lỗ trống được che phủ hoàn toàn, dưới tán lớp cây tiên phong sẽ xuất hiện thế hệ
cây con của các loài chịu bóng có mặt ở tầng cây cao xung quanh, lớp cây này sẽ
dần vươn lên thay thế chúng. Vì vậy, lỗ trống đã góp phần duy trì và nâng cao mật
độ và tính đa dạng sinh học của các loài ưa sáng [49], [67], của các loài dây leo [80]
nhưng lại làm giảm mức độ đa dạng của các loài không tiên phong, chịu bóng [59],
[80], [86].
Căn cứ vào thời điểm xuất hiện của cây tái sinh trong lỗ trống, Brokaw
(1958) [49] đã phân chúng thành 2 nhóm: (1) các loài cực đỉnh (climax non-pioneer
species) hoặc các loài cây rừng nguyên sinh (primary tree species) và (2) các loài
tiên phong. Trong đó, loài tiên loài sinh thái là những loài xuất hiện trước các loài
tiên phong sau khi lỗ trống được hình thành.
Yamamoto (1996) [92] chi tiết hơn khi phân chúng thành 4 nhóm bao gồm
(1) nhóm 1: gồm các loài xuất hiện trong tất cả các tầng cây rừng như cây tầng cao,
cây tạo lỗ trống, cây tái sinh trước khi có lỗ trống và trước khi có lỗ trống được lấp
lại. Nhóm này diễn tả những cây ở tầng tán tái sinh trong các lỗ trống được bổ sung
từ các cây con trước khi xuất hiện lỗ trống và thường là các loài cực đỉnh (hoặc các
loài cây rừng nguyên sinh); (2) nhóm 2: gồm các loài không có mặt trong lớp cây tái
sinh trước khi lỗ trống được thành lập. Nhóm này đề cập đến lớp cây mạ không thể
sinh trưởng được dưới tán rừng mà chỉ có thể sinh trưởng được trong các lỗ trống
và thường là các loài cây tiên phong; (3) nhóm 3: gồm các loài không phải là cây ở
tầng tán, hay cây tạo nên lỗ trống. Nhóm này đề cập đến lớp cây con tái sinh trong
các lỗ trống được bổ sung trước khi có lỗ trống nhưng bị chết trước khi tham gia
vào tầng tán rừng; (4) nhóm 4: gồm những loài không có khả năng tái sinh trước khi
lỗ trống được hình thành và bị lấp kín. Nhóm này đề cập đến những loài không thể
tái sinh trong các lỗ trống được tạo ra trong điều kiện hiện tại.
Quá trình tái sinh lỗ trống chỉ kết thúc khi cây rừng có chiều cao lớn hơn
50% chiều cao của khu vực rừng liền kề hoặc cao từ 10÷20m [93]. Khoảng thời
gian của quá trình này phụ thuộc rất lớn vào từng điều kiện cụ thể và kích thước của
11
chúng [55]. Với các lỗ trống có kích thước lớn, cây bụi, thảm tươi và cây dây leo
thường chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu. Chúng tồn tại và sinh trưởng vài năm
trước khi cây gỗ tái sinh xuất hiện [81]. Các giai đoạn của quá trình tái sinh sau đó
có thể sẽ đi theo chiều hướng khác nhau và sẽ thúc đẩy sinh trưởng của một nhóm
các loài cây trưởng thành riêng biệt để cuối cùng tạo nên sự tương phản trong tổ
thành rừng [45].
1.1.2.3. Phương pháp nghiên cứu tái sinh lỗ trống
Khác với nghiên cứu tái sinh dưới tán, các lỗ trống trong rừng thường phân
tán với hình dạng và kích thước khác nhau. Vì vậy, phương pháp lựa chọn các lỗ
trống nghiên cứu và điều tra trong lỗ trống là 2 vấn đề chính được nhiều nhà khoa
học quan tâm.
+ Lựa chọn lỗ trống nghiên cứu:
Hiện nay trên thế giới có 2 trường phái lựa chọn lỗ trống đó là (i) phương
pháp lựa chọn lỗ trống nằm trên các tuyến được lập hệ thống trong khu vực nghiên
cứu. Điển hình của trường phái này phải kể đến Aaron và Hix (2003) [42], trong
nghiên cứu của mình hai ông sử dụng 15 tuyến song song cách đều nhau 50m có
điểm khởi đầu và điểm kết thúc của các tuyến cách mép rừng 20m. Các lỗ trống
nằm trên các tuyến điều tra sẽ được lựa chọn nghiên cứu và (ii) phương pháp lựa
chọn lỗ trống theo các giải. Theo trường phái này Sapkota và Oden (2009) [79] đã
ngẫu nhiên lựa chọn và thiết lập 01 dải rộng 40m tại khu vực điều tra. Các giải tiếp
theo được lập có mép giải cách mép giải trước đó 10m. Chiều dài mỗi giải và số
lượng giải được xác định khi 60 lỗ trống trong khu vực nghiên cứu được xác định.
+ Điều tra các chỉ tiêu bên trong và xung quanh lỗ trống:
Khi nghiên cứu tái sinh lỗ trống, đa số các tác giả tiến hành thu thập và xác định
các thông tin chung về lỗ trống bao gồm: diện tích, lịch sử hình thành lỗ trống [79]
Để thu thập thông tin chi tiết về lỗ trống bao gồm mật độ, loài cây tái sinh,
chiều cao, Sapkota và Oden (2009) [79] đã thiết lập 01 ô tiêu chuẩn có kích thước
12
25m2 (5m x 5m) có tâm là điểm giao nhau của 2 đường kính được dùng khi xác
định diện tích lỗ trống và đo đường kính của tất cả các cây con có chiều cao ≥ 2m.
01 ô dạng bản có diện tích 4m2 (2m x 2m) được thiết lập tại góc của ô tiêu chuẩn để
đo đường kính gốc của tất cả các cây mạ chiều cao từ 20cm ÷ 2m.
Với lâm phần xung quanh lỗ trống, Sapkota và Oden (2009) [79] đã xác định,
đo chiều cao và đường kính của tất cả các cây cao có đường kính ngang ngực
20cm ở mép lỗ trống. Trong khi, Babaasa và cộng sự (2004) [45] thiết lập 08 ô dạng
bản có kích thước 100m2 (10m x 10m) tại 8 vị trí cách 8 điểm dùng khi xác định
diện tích lỗ trống từ 10 m ÷20 m và đo đếm tất cả cây cao hơn 1,5m và đường kính
10cm nhằm xác định ảnh hưởng của chúng tới cây tái sinh trong các lỗ trống
nghiên cứu.
1.1.2.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh lỗ trống
(+) Kích thước lỗ trống: Các lỗ trống được hình thành do quá trình đổ gẫy
hoặc chết đi của một hoặc một số cây ở tầng tán chính là thường được bắt gặp nhất
ở rừng mưa nhiệt đới [78]. Quá trình tái sinh trong các lỗ trống không chỉ phụ thuộc
vào các nhân tố lịch sử hình thành lỗ trống, đặc điểm sinh thái học của các loài tái
sinh [66], mức độ sinh trưởng của cây tái sinh trước khi lỗ trống được hình thành và
khả năng xâm lấn của các loài khác [43] mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào đặc điểm
vật lý của lỗ trống [79], mà chủ yếu là kích thước của chúng [50], [68].
Đi sâu tìm hiểu vấn đề này, các nghiên cứu đều khẳng định kích thước lỗ trống
không chỉ có ảnh hưởng trực tiếp tới cây tái sinh thể hiện qua sự thay đổi của tổ
thành loài, đặc điểm sinh trưởng, mật độ, và cấu trúc tuổi của chúng giữa các lỗ
trống có kích thước khác nhau [46], [52], [56], [70], [88] mà còn ảnh hưởng gián tiếp
thông qua ảnh hưởng trực tiếp tới cường độ ánh sáng chiếu xuống mặt đất, tới các
nhân tố tiểu hoàn cảnh và dinh dưỡng đất [90].
Kết quả nghiên cứu của Brokaw (1985) [50] ; Yamamoto (2000) [93]; Babaasa
cùng cộng sự (2004) [45]; Kint và cộng sự (2004) [64] cho thấy các loài cây ưa sáng
13
thường xuất hiện trong các lỗ trống có kích thước lớn trong khi các loài chịu bóng
hoặc các loài đã tái sinh trước khi lỗ trống được tạo ra chiếm ưu thế trong lỗ trống
có kích thước nhỏ hơn. Kết luận này trùng với quan điểm của Van Stennis (1956)
(dẫn theo Phùng Ngọc Lan, 1986) [23] và Runkle (1981) [77] khi khẳng định: số
lượng các loài ưa sáng và mức độ đa dạng loài tăng tỷ lệ thuận với kích thước lỗ
trống. Trong khi, tổng tiết diện ngang và đường kính ngang ngực có quan hệ với
kích thước của lỗ trống theo tỷ lệ nghịch [79].
(+) Bên cạnh kích thước lỗ trống, tái sinh trong các lỗ trống còn chịu ảnh
hưởng của hình dạng lỗ trống, chiều cao và đường kính của các cây xung quanh
[47], [53], [54], [69]; tuổi của lỗ trống [47], [53], [80]; số lượng, nguyên nhân và
kích cỡ của cây đổ [43], [86], [91] và cấu trúc của lâm phần xung quanh [57].
(+) Nguồn hạt giống trong đất đóng vai trò rất quan trọng trong việc xác định
quần xã thực vật sau khi bị tác động [62], nó phản ánh một phần lịch sử của thảm
thực vật và mức độ đóng góp cho tương lai [84]. Trong đất, nguồn hạt giống phân
tán và chủ yếu tập trung chủ yếu ở tầng đất mặt [85]. Thông tin về nguồn hạt trong
đất gồm loài cây, chất lượng hạt và độ sâu phân bố có thể hỗ trợ cho việc ước tính
tiềm năng tái sinh sau khi rừng bị tác động. Hạt của những loài cây chỉ có thể mọc
trong các lỗ trống sẽ có một cơ hội rất lớn để tạo nên những cá thể tiên phong khởi
đầu cho một quá trình diễn thế tiến bộ lấp đầy các lỗ trống đó [62].
(+) Con người và các động vật khác đã làm cho tái sinh rừng biến động cục bộ
theo mức độ tác động. Đặc điểm khác nhau giữa các lỗ trống sau tác động làm cho
tiểu hoàn cảnh, hệ động thực vật, tần số xâm nhập của động vật ăn cỏ kích thước
lớn và diễn thế của thảm thực vật cũng khác nhau [63]. Kết quả nghiên cứu tại khu
vực rừng mưa nhiệt đới ở độ cao trung bình tại Vườn quốc gia Kibale, Uganda đã
xác định 4 nhân tố chính ảnh hưởng tới tái sinh của cây rừng sau khai thác [63], [82]
bao gồm: (i) cường độ khai thác, (ii) sự hình thành và thời gian duy trì của lớp cây
bụi thảm tươi, (iii) tần xuất họat động của voi và (iv) cường độ họat động của động
vật gặm nhấm ăn hạt trong các lỗ trống kích thước lớn.
14
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu tái sinh rừng
Nhận thức tái sinh rừng là chìa khóa quyết định nội dung điều chế rừng [8],
các nhà lâm học trong nước cũng đã có nhiều nghiên cứu để tìm ra những đặc điểm
và quy luật tái sinh của rừng nhiệt đới Việt Nam. Công trình nghiên cứu quy mô lớn
do Viện điều tra quy hoạch rừng thực hiện trong 8 năm (từ 1962-1969) nhằm đánh
giá đặc điểm tái sinh của các loại hình thực vật ưu thế tại Yên Bái, Hà Tĩnh, Quảng
Bình và Lạng Sơn đã khẳng định: tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới miền Bắc Việt
Nam cũng mang những đặc điểm của tái sinh rừng nhiệt đới đó là đặc điểm tái sinh
phân tán và liên tục của các loài chịu bóng được dưới tán rừng và tái sinh theo vệt
của các loài ưa sáng ở các lỗ trống [17]. Đặc điểm này lần nữa được khẳng định
trong tổng kết nghiên cứu của Trần Văn Con (2006) [6].
Dưới tán rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới cây tái sinh của một số
loài ưa sáng chiếm tỷ lệ rất thấp, thậm chí không có mặt trong tổ thành cây tái sinh,
thay vào đó là cây tái sinh của các loài chịu bóng [9]. Tuy nhiên, nghiên cứu của Vũ
Đình Huề (1975) [17] tại Yên Bái, Hà Tĩnh, Quảng Bình và Lạng Sơn; của Phùng
Tửu Bôi (1978) (dẫn theo Đỗ Thị Ngọc Lệ, 2007) [24] tại Kon Hà Nừng; Vũ Tiến
Hinh (1991) [13] tại Quảng Ninh và Vũ Đức Năng (2003) [26] tại Hương Sơn, Hà
Tĩnh lại cho thấy tổ thành loài của tầng cây tái sinh có liên hệ chặt chẽ với tổ thành
tầng cây cao. Một loài cây chiếm hệ số cao trong tổ thành tầng cây cao sẽ có hệ số
tương tự trong tổ thành của lớp cây tái sinh. Khi rừng chỉ có một tầng nếu tầng cây
cao già cỗi và chết đi thì lớp cây tái sinh của chính loài đó sẽ xuất hiện đồng loạt
hoặc cũng có thể một thảm thực vật trung gian xuất hiện để thay thế và cây tái sinh
của loài cũ sẽ xuất hiện dưới tán thảm thực vật trung gian này và sẽ thay thế chúng
sau đó [31]. Đặc điểm này được thể hiện rõ nét trong diễn thế rừng Lim - Sau sau tại
vùng Hữu Lũng, Lạng Sơn khi Sau sau tái sinh đồng loạt để trở thành thảm thực vật
trung gian trong diễn thế phục hồi của Lim xanh.
15
Xác định quy luật phân bố cây tái sinh tự nhiên dưới tán rừng lá rộng thường
xanh hỗn loài nhiệt đới, Vũ Đình Huề và Nguyễn Đình Tam (1989) [18], Nguyễn Duy
Chuyên (1995) [3] đã phát hiện tái sinh tự nhiên có dạng phân bố cụm và ở dạng phân
bố giảm ở loại rừng nghèo (IIIA1). Nếu xét trên toàn bộ lâm phần, tái sinh tự nhiên diễn
ra liên tục và cây tái sinh tập trung chủ yếu ở độ tuổi nhỏ, cấp chiều cao dưới 50cm.
So sánh giữa các trạng thái rừng, mật độ cây tái của một số loài mục đích tăng
lên cùng với mức độ ổn định của chúng [3], [6]. Nếu trạng thái IIIA1 số cây tái sinh chỉ
đạt 750 cây/ha thì trạng thái IIIA2 số cây tái sinh mục đích đạt 1.482 cây/ha và cao
nhất ở rừng nguyên sinh với số lượng cây mục đích đạt 2.594 cây/ha [6]. Kết quả
nghiên cứu của Nguyễn Văn Hoàn và Lên Ngọc Công (2006) [15] trên đối tượng rừng
phục hồi sau canh tác nương rẫy Tây Yên Tử - Bắc Giang cho thấy thành phần loài cây
tái sinh có xu hướng tăng lên song mật độ của chúng lại giảm dần theo thời gian bỏ hóa
(sau 4-6 năm bỏ hóa đã xuất hiện 21 loài với mật độ cây tái sinh biến động từ 6.583 ÷
1.331 cây/ha và sau 10-12 năm có 26 loài xuất hiện với mật độ 3.706 ÷ 1.016 cây/ha).
Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu trên cùng đối tượng tại Cúc Phương của các tác giả
Phạm Xuân Hoàn và Trương Quang Bích (2009) [16] lại cho thấy, cả số lượng loài và
mật độ cây tái sinh đều tăng lên sau thời gian bỏ hóa (trên các ô định vị I, III và IV số
lượng loài và mật độ cây tái sinh tăng từ 15 lên 17; từ 29 lên 35; 23 lên 34 và mật độ
tăng lên từ 1.600 lên 1.800 cây/ha; từ 1.360 lên 6.840 cây/ha và từ 2.760 lên 17.360
cây/ha sau 5 năm bỏ hóa. Căn cứ điểm của tái sinh rừng, các nghiên cứu đều cho rằng
trong kinh doanh không thể mong đợi hoàn toàn vào tái sinh tự nhiên để có một loại
hình rừng có năng suất và chất lượng cao mà phải có những xử lý lâm sinh để xúc tiến
tái sinh và điều khiển rừng phục vụ lợi ích lâu dài của con người [33]. Thêm vào đó,
những con số đánh giá tái sinh qua điều tra thực tế không phản ánh đúng, chính xác
tiềm năng tái sinh của rừng nghèo kiệt sau khai thác. Bằng chứng quan trong có thể
quan sát ở Hương Sơn khi rừng Lim xanh tái sinh hàng loạt gần 100ha trên rừng nghèo
kiệt đã cải tạo để trồng mỡ sau khi khai thác mỡ ở Cầu Hai, Phú Thọ một số băng chừa
rừng nghèo kiệt dường như không phát hiện cây tái sinh có giá trị kinh tế nhưng sau 10
năm một số loài có giá trị như Lim xanh, Ràng ràng, Re gừng...đã xuất hiện trở lại [32].
16
Khi nghiên cứu tái sinh lỗ trống, Phạm Đình Tam (1987) [33] và Nguyễn Thị
Kha (2009) [21] đều nhận thấy đây là một trong các đặc điểm tái sinh phổ biến của
rừng tự nhiên, là quá trình hàn gắn những lỗ trống trong rừng do cây chết hay do cây
bị đổ do bão của cây tái sinh [6]. Trong quá trình này, các loài cây tiên phong ưa
sáng, mọc nhanh như Nanh Chuột, Chẹo, Sồi, Mán đỉa, Ràng ràng [20] ; Đỏm gai,
Dướng, Hu đay, Mắt trâu... [30] hay Sau sau, Trám trắng, Dẻ [21] xuất hiện đầu tiên
và nhanh chóng lấp đầy lỗ trống. Dưới tán cây tiên phong vốn có tuổi thọ ngắn, các
loài cây định vị trong thành phần quần thụ cũ thường đòi hỏi che bóng trong 1÷2
năm đầu như Lim xanh, Nghiến, Re hương [21] sẽ xuất hiện và từng bước vươn lên
thay thế chúng tạo nên những quần xã có cấu trúc gần giống cấu trúc của quần xã
xung quanh.
Khi đánh giá phân bố của cây tái sinh theo cấp chiều cao, các tác giả Tạ Thị
Hương (2009) [20]; Nguyễn Thị Nhàn (2009) [30] và Nguyễn Thị Kha (2009) [21]
đều kết luận: cũng giống như tái sinh dưới tán, số lượng cây tái sinh ở các lỗ trống
trong rừng giảm đi khi chiều cao của chúng tăng lên. Ở các lỗ trống trong rừng phục
hồi sau nương rẫy, phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất có dạng phân bố cụm. Tuy
nhiên, ở trạng thái IIIA1 cây tái sinh trong 58,33% lỗ trống nghiên cứu có dạng
phân bố cụm và 41,67% có dạng phân bố ngẫu nhiên [21].
1.2.2. Phương pháp nghiên cứu tái sinh rừng
1.2.2.1. Giai đoạn tái sinh và chỉ tiêu đánh giá tái sinh
Theo đa số các tác giả, quá trình tái sinh được tính từ khi cây rừng bắt đầu ra
hoa, kết quả đến khi rừng non khép tán hoặc tán cây tái sinh tham gia vào tầng tán
chính của rừng (thường có đường kính ngang ngực 6cm [9] và được phân ra thành
3 giai đoạn: (1) ra hoa kết quả và phát tán hạt giống, (2) nảy mầm của hạt giống và
(3) sinh trưởng của cây mạ và cây con [23].
Khi nghiên cứu cây tái sinh, bên cạnh các chỉ tiêu phản ánh chất lượng của
tái sinh như mật độ, tổ thành, đường kính, chất lượng sinh trưởng, tỷ lệ loài mục
17
đích và phân bố của cây tái sinh trên bề mặt đất...các nghiên cứu tái sinh thường chú
trọng xác định và đánh giá tỷ lệ cây tái sinh có triển vọng bởi số lượng và chất
lượng của chúng có ý nghĩa rất quan trọng trong kinh doanh rừng, là cơ sở để các
nhà lâm học xác định biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp cho từng thời điểm tác
động, nhất là với rừng chặt chọn [9].
Theo Quy phạm lâm sinh QPN 14-92 của Bộ lâm nghiệp nay là Bộ Nông
nghiệp và phát triển nông thôn (NN&PTNT), cây tái sinh có triển vọng của rừng tự
nhiên Việt nam nói chung là những cây có chiều cao từ 1-2m trở lên. Một số tác giả
khác như Trần Xuân Thiệp (1995) [36], Phạm Xuân Hoàn và Trương Quang Bích
(2009) [16] đánh giá cây có triển vọng là những cây có chiều cao ≥ 1,5m; hoặc Hvn
≥ 2 m theo phân loại của Nguyễn Duy Chuyên và Lê Thọ (1995) đối với rừng Pơmu
- Lâm Đồng [5]; Hvn ≥ 3m theo phân loại của Nguyễn Duy Chuyên và Ngô Kế An
(1995) ở rừng cây họ Dầu [4]. Trên quan điểm tổng quát, hầu hết các tác giả đều xác
định cây tái sinh có triển vọng là cây có chiều cao bằng hoặc vượt chiều cao của lớp
cây bụi thảm tươi và có chất lượng sinh trưởng từ trung bình trở lên. Đây cũng là
quan điểm dành được sự nhất trí của nhiều nhà lâm học bởi chiều cao của cây có
triển vọng sẽ được xác định căn cứ vào đặc điểm cây bụi, thảm tươi cụ thể trong
từng lâm phần.
1.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu tái sinh
(a) Nghiên cứu tái sinh dưới tán rừng: nhiều công trình nghiên cứu xác định
diện tích điều tra tái sinh tối thiểu biến động trong khoảng 4-5% tổng diện tích ô
tiêu chuẩn điều tra [39], ô dạng bản điều tra tái sinh có diện tích 4m2 (2m x 2m) và
được bố trí đều trên các tuyến điều tra trong ô tiêu chuẩn. Với phương pháp này,
theo Đỗ Thị Ngọc Lệ (2007) [24], mặc dù số lượng ô nhiều nhưng diện tích điều tra
của mỗi ô nhỏ nên độ chính xác của kết quả không cao. Từ đó tác giả cho rằng
phương pháp điều tra 5 ô dạng bản mỗi ô có diện tích 25m2 (5m x 5m) với 4 ô nằm
ở 4 góc của ô tiêu chuẩn, ô còn lại được lập ở vị trí giao nhau giữa hai đường chéo
của ô mặc dù số lượng ô dạng bản ít nhưng diện tích điều tra của mỗi ô lớn nên kết
