Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài của các trạng thái rừng tự nhiên khu bảo tồn thiên nhiên pù luông, bá thước, thanh hóa

i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ
nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2014
Tác giả

Đinh Thị Thuỳ Dung


ii

LỜI CẢM ƠN
Để vận dụng những kiến thức đã học, được sự đồng ý của thầy giáo hướng
dẫn khoa Lâm học – Trường đại học lâm nghiệp, tôi thực hiện luận văn:
“Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài của các trạng thái
rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, Bá Thước, Thanh Hoá”. Sau
một thời gian tiến hành, luận văn đã hoàn thành. Nhân dịp này cho phép tôi được tỏ
lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Trọng Bình đã tận tình
hướng dẫn, động viên trong quá trình nghiên cứu, thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Sau đại học, các thầy cô trực tiếp giảng
dạy, Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông đã giúp đỡ tôi trong quá trình
thu thập số liệu và thực hiện luận văn.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và người thân trong gia đình đã
động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Mặc dù đã nỗ lực hết mình, nhưng thời gian thực tập và năng lực của bản
thân còn hạn chế nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi

kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và bạn bè để luận
văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2014
Tác giả

Đinh Thị Thuỳ Dung


iii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan ............................................................................................................... i
Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt ..............................................................................................v
Danh mục các bảng ................................................................................................... vi
Danh mục các hình ................................................................................................... vii
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................3
1.1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng .................................................3
1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ............................................................................4
1.2.1. Trên thế giới ..............................................................................................4
1.3. Nghiên cứu về đa dạng sinh học ....................................................................12
1.3.1. Nhận thức về ĐDSH ...............................................................................12
1.3.2. Nghiên cứu về đa dạng khu hệ thực vật ..................................................12
Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU...............................................................................................14

2.1. Mục tiêu nghiên cứu.......................................................................................14
2.1.1. Mục tiêu tổng quát ..................................................................................14
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................14
2.2. Đối tượng và phạm vi, giới hạn nội dung nghiên cứu: ..................................14
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................14
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................14
2.2.3. Giới hạn nội dung nghiên cứu .................................................................14
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................14
2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ........................................................14
2.3.2. Nghiên cứu mức độ đa dạng loài ............................................................15


iv

2.3.3. Đề xuất một số giải pháp quản lý bảo vệ và nuôi dưỡng rừng tại khu bảo
tồn thiên nhiên Pù Luông – Bá Thước – Thanh Hoá. .......................................15
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................15
2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận ............................................................15
2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ..................................................................16
2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu .......................................................................17
Chương 3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN
CỨU ..........................................................................................................................24
3.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu .........................................................24
3.1. 1. Vị trí địa lý .............................................................................................24
3.1.2. Đặc điểm địa hình ...................................................................................24
3.1.3. Khí hậu thuỷ văn .....................................................................................24
3.1.4. Đặc điểm đất đai......................................................................................25
3.1.5. Đặc điểm tài nguyên thiên nhiên .............................................................26
3.1.6. Tình hình sản xuất nông lâm nghiệp ......................................................31
3.2. Đặc điểm kinh tế xã hội .................................................................................33

3.2.1. Dân số và lao động ..................................................................................33
3.2.2. Văn hóa – xã hội .....................................................................................33
3.2.3. Thực trạng cơ sở hạ tầng .........................................................................34
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .....................................37
4.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ...............................................................37
4.1.1. Phân loại trạng thái rừng ........................................................................37
4.1.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao ..............................................................37
4.1.3. Đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh ........................................................57
4.2. Nghiên cứu mức độ đa dạng loài ...................................................................61
4.3. Đề xuất biện pháp quản lý tài nguyên rừng tại KBTTN Pù Luông ...............63
4.3.1. Quản lý bảo vệ ........................................................................................63
4.3.2. Kỹ thuật ...................................................................................................64
KẾT LUẬN, KHUYẾN NGHỊ ................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Ký hiệu

Viết đầy đủ

ÔDB

Ô dạng bản

ÔTC

Ô tiêu chuẩn

D1.3

Đường kính ở vị trí 1,3m

Dt

Đường kính tán

ĐDSH

Đa dạng sinh học

Hvn

Chiều cao vút ngọn

KBTTN

Khu bảo tồn thiên nhiên

M-W

Mann – Whitney

K-W

Kruskal - Wallis

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

TT
2.1

Phân bố tần số, tần suất lũy tích thực nghiệm, lý thuyết và độ
lệch

Trang
Error!
Bookmark
not
defined.

3.1

Số lượng các nhóm thực vật rừng ghi nhận được tại

28

3.2

Đa dạng các họ của hệ thực vật tại Khu BTTN Pù Luông

28

3.3

Đa dạng các chi của hệ thực vật rừng tại Khu BTTN Pù Luông

29

3.4

Khu động hệ vật ở Khu BTTN Pù Luông

30

3.5

So sánh các loài động vật tại các khu rừng đặc dụng tỉnh Thanh
Hóa

Error!
Bookmark
not
defined.

4.1

Diện tích các loại đất loại rừng

26

4.2

Tổng hợp các đặc trưng nhân tố điều tra 3 trạng thái rừng

39

4.3

Tổ thành của 3 trạng thái rừng

39

4.4

Các loài quý hiếm có mặt trong 15 ÔTC nghiên cứu

41

4.5

Tổng hợp số cây quý hiếm trong 15 ÔTC

42

4.6

Kiểm tra thuần nhất về đường kính của 3 trạng thái

Error!
Bookmark
not

defined.

4.7

Kiểm tra sự phù hợp của phân bố thực nghiệm N /D1.3

Error!
Bookmark
not
defined.

4.8

Kiểm tra thuần nhất về chiều cao của 3 trạng thái

Error!


vii

Bookmark
not
defined.
4.9

Kiểm tra sự phù hợp của phân bố thực nghiệm N – Hvn

Error!
Bookmark
not

defined.

4.10 Tổng hợp độ đồng đều đường kính, chiều cao của 3 trạng thái

57

4.11 Kiểm tra thuần nhất về chiều cao cây tái sinh của 3 trạng thái

Error!
Bookmark
not
defined.

4.12 Kết quả nghiên cứu tổ thành cây tái sinh trạng thái IIB

58

4.13

Kết quả nghiên cứu tổ thành cây tái sinh trạng thái IIIA3

58

4.14

Kết quả nghiên cứu tổ thành cây tái sinh trạng thái IV

58

4.15 Mật độ cây tái sinh

60

4.16 Tổng hợp các chỉ số về mức độ phong phú và đa dạng

61


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

2.1

Sơ đồ khái quát phương pháp nghiên cứu

4.1

Phân bố N/D1.3 bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IIB

Trang
16
Error!
Bookmark
not
defined.

4.2

Phân bố N/D1.3 bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IIIA3

Error!
Bookmark
not
defined.

4.3

Phân bố N/D1.3 bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IV

Error!
Bookmark
not
defined.

4.4

Phân bố N/Hvn bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IIB

Error!
Bookmark
not
defined.

4.5

Phân bố N/Hvn bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IIIA3

Error!
Bookmark
not
defined.

4.6

Phân bố N/Hvn bằng phân bố khoảng cách của trạng thái IV

Error!
Bookmark


ix

not
defined.
4.7

Chất lượng cây tái sinh của 3 trạng thái

60

4.8

Phân bố cây tái sinh theo chiều cao của 3 trạng thái

61

1

T VN
Trong nhng nm gn õy bo tn a dng sinh hc ang tr thnh mt
trong s cỏc hnh ng c u tiờn hng u ca rt nhiu cỏc t chc chớnh ph,
t chc phi chớnh ph v ban qun lý ca cỏc khu rng c dng. a dng sinh hc
cú tm quan trng v giỏ tr kinh t, sinh thỏi, vn húa, nghiờn cu khoa hc m
bo cho th h sau cú mt tng lai tt p. Thiờn nhiờn u ói cho nc ta cú
ngun ti nguyờn sinh vt phong phỳ. Tuy nhiờn, s phỏt trin nhanh chúng v
mnh m ca cỏc hot ng kinh t, xó hi cựng vi nhn thc cha y v a
dng sinh hc nờn ó gõy nờn nhiu tỏc ng to ln, sõu sc ti a dng sinh hc.
Bo v rng l bin phỏp c bn quyt nh n hiu qu ca vic bo tn tớnh
a dng sinh hc ca h sinh thỏi rng nhit i. Gn õy, qun lý rng bn vng ó
tr thnh nguyờn tc trong qun lý kinh doanh rng. õy cng l nhim v chớnh ca
cỏc ban qun lý rng c dng ti cỏc Vn quc gia v Khu bo tn thiờn nhiờn, ni
lu tr ngun gen sinh vt rng, mu chun h sinh thỏi rng quc gia.
Nghiờn cu v quy lut cu trỳc bờn trong cỏc h sinh thỏi rng nhit i m
v cỏc mi quan h qua li gia cỏc thnh phn bờn trong v bờn ngoi h sinh thỏi
luụn c cỏc nh lõm hc quan tõm. Ngy nay, cỏc quy lut vn ng ny ó c
lm sỏng t bng vic ng dng phng phỏp nh lng trong nghiờn cu s
phong phỳ v a dng sinh hc loi ó h tr hu ớch trong vic qun lý bn vng,
trc ht l tng cõy g - yu t ch o ca rng. õy chớnh l c s khoa hc cho
cỏc gii phỏp iu tit cú li v sinh trng v phỏt trin ca cỏ th cng nh qun
xó. Vỡ vy, vic ng dng phng phỏp ny l rt cn thit, va cú ý ngha lý lun
va cú ý ngha thc tin.
Pự Luụng c ỏnh giỏ l KBTTN cú giỏ tr v khoa hc, kinh t xó hi v
du lch sinh thỏi. Cựng vi rng khu vc KBTTN Pự Hu, rng khu vc KBTTN
Pự Luụng úng vai trũ quan trng trong vic phũng h u ngun sụng Mó tnh
Thanh Húa. Với rừng tự nhiên nói chung và rừng Pù Luông nói riêng, khi độ cao

thay đổi sẽ kéo theo sự thay đổi của các yếu tố ngoại cảnh tác động vào rừng. Bởi
vậy, việc tìm ra quy luật thay đổi của một số đặc điểm cấu trúc rừng ở khu bảo tồn


2

thiên nhiên Pù Luông làm cơ sở đề xuất các biện pháp quản lý, bảo vệ và phát triển
tài nguyên rừng ở Pù Luông cũng nh- ở các vùng khác có điều kiện tự nhiên t-ơng
tự là việc làm rất cần thiết.
Xut phỏt t thc tin ú, tụi tin hnh thc hin lun vn: Nghiờn cu
mt s c im cu trỳc v a dng loi ca cỏc trng thỏi rng t nhiờn ti
khu bo tn thiờn nhiờn Pự Luụng, Bỏ Thc, Thanh Hoỏ nhm gúp phn cung
cp thờm nhng thụng tin cn thit phc v cho cỏc hot ng bo tn a dng sinh
hc khu vc mt cỏch hiu qu.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Hệ sinh thái rừng tự nhiên là một hệ sinh thái rất đa dạng, phong phú, phức
tạp cả về cấu trúc, đa dạng loài và đặc điểm tái sinh. Cấu trúc rừng là quy luật sắp
xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật theo không gian và
theo thời gian. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh thái, cấu trúc hình thái và cấu
trúc thời gian. Để sử dụng và quản lý bền vững các hệ sinh thái rừng tự nhiên,
chúng ta cần phải dựa trên sự hiểu biết về các nhóm nhân tố cơ bản sau:
* Nhóm nhân tố nội tại của hệ sinh thái rừng (các đặc trưng, quy luật cấu trúc
và động thái: tăng trưởng, tái sinh, diễn thế của hệ sinh thái rừng);
* Nhóm nhân tố bên ngoài có ảnh hưởng đến hệ sinh thái rừng (cơ cấu xã
hội, các chính sách sử dụng rừng…).

- Nhóm nhân tố thứ nhất là cơ sở quan trọng để xây dựng các biện pháp kỹ
thuật tác động vào rừng nhằm sử dụng bền vững tài nguyên rừng.
- Nhóm nhân tố thứ hai giúp chúng ta xây dựng các giải pháp kinh tế - xã hội
thích hợp cho từng điều kiện sinh thái - nhân văn cụ thể.
Để góp phần quản lý rừng bền vững, phục vụ công tác kinh doanh rừng có
hiệu quả, đáp ứng được yêu cầu về kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái các tác
giả trong và ngoài nước đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này. Dưới
đây tôi xin đề cập một cách tổng quát những vấn đề có liên quan đến nội dung
nghiên cứu, cụ thể:
1.1. Quan điểm về cấu trúc quần xã thực vật rừng
Cấu trúc rừng là một khái niệm dùng để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp các
thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Còn
trên quan điểm sản lượng: cấu trúc là sự phân bố kích thước của loài và cá thể trên
diện tích rừng.
Cấu trúc quần xã thực vật rừng bao gồm cấu trúc tổ thành, cấu trúc tầng thứ,
cấu trúc tuổi, cấu trúc mật độ, cấu trúc theo mặt phẳng nằm ngang… nhìn chung,


4

nghiên cứu cấu trúc đã chuyển từ mô tả định tính sang phân tích định lượng dưới
dạng mô hình toán học để khái quát hoá các quy luật của tự nhiên; trong đó, các quy
luật phân bố, tương quan của một số nhân tố điều tra được quan tâm nghiên cứu.
1.2. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.2.1. Trên thế giới
1.2.1.1. Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1,3)
Quy luật phân bố số cây theo cỡ đường kính (N/D1,3) là quy luật sắp xếp tổ
hợp các thành phần cấu tạo nên quần thể thực vật rừng theo không gian và thời gian.
Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm phần. Hầu hết các tác giả đều sử dụng
hàm toán học để mô phỏng cho quy luật phân bố này. Có thể điểm qua một số công

trình tiêu biểu như sau:
Meyer (1934), sử dụng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên
tục để mô tả phân bố số cây theo cỡ đường kính, về sau gọi là phương trình Meyer
hay hàm Meyer, (dẫn theo Hoàng Thị Phương Lan, 2004) [18].
Naslund (1936-1937) đã xác lập luật phân bố Chiarlier kiểu A để nắn phân
bố số cây theo cỡ kính của các lâm phần rừng thuần loài đều tuổi, (dẫn theo Phạm
Ngọc Giao, 1995) [8].
Balley (1973) đã sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loài
Thông theo mô hình của Schumacher và Coile, (dẫn theo Bùi Văn Chúc, 1995) [4].
Loestchau (1973) đã dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm.
Diatchenko, Z.N sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây theo cỡ
đường kính lâm phần Thông ôn đới. J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992), đã
dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố N/D1,3 khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại
Marsanhoo – Brazin, (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1995) [8].
Ngoài ra, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, đường cong Poisson,
phân bố Poisson, hàm charlier A, hàm charlier B để mô phỏng qui luật phân bố này.
1.2.1.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn)


5

Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn) dùng để biểu thị quy luật kết
cấu lâm phần theo chiều thẳng đứng. Phương pháp kinh điển được nhiều nhà khoa học
sử dụng là vẽ phẫu đồ đứng mà điển hình là công trình của Richards (1952) [40].
1.2.1.4. Hình thái phân bố cây trên mặt đất
Đây là vấn đề được rất nhiều nhà sinh thái học và lâm học quan tâm trong nghiên
cứu sinh thái quần thể, cụ thể là một số công trình sau:
Các phương pháp được tiến hành với mẫu là những ô vuông có độ lớn xác định.
Nói chung, đây là những phương pháp đơn giản nhưng có độ chính xác lại phụ thuộc vào
độ lớn của các ô vuông. Mức độ phù hợp theo tiêu chuẩn χ2 thường phụ thuộc vào hệ số

gộp tổ đối của các tổ có tần số lý thuyết nhỏ hơn 5. Như trong công trình Greig – Smith
(1957) đã đề cập đến một số phương pháp hình vuông và khoảng cách. Blackman (1935)
và một số tác giả khác thì sử dụng phân bố χ2 để so sánh phân bố thực nghiệm. Clapham
(1936) và Blackman (1942) đã vận dụng phương sai tương đối.
Moore (1953) sử dụng tiêu chuẩn I-Test. Tiêu chuẩn này dựa vào tần số của
tổ thứ nhất và thứ 3 trong bảng phân bố thực nghiệm. David và Moore (1954) đề
nghị sử dụng chỉ số nhóm (Idex of Clumping). Tiêu chuẩn này chủ yếu phụ thuộc
vào hệ số biến động.
Mc Ginneig (1936) sử dụng tỷ số bình phương chênh lệch giữa mật độ lý thuyết
và thực tế với bình phương của mật độ lý thuyết. Whitford (1949) đề xuất ứng dụng tỷ số
phong phú về tần số.
Hopkin (1854) sử dụng quan hệ giữa bình phương trung bình khoảng cách từ
những điểm chọn xác định trên cây bên cạnh và trung bình bình phương khoảng cách từ
cây chọn ngẫu nhiên đến cây bên lân cận. Pielou (1959) đã phát triển một chỉ số không
ngẫu nhiên dựa vào phương pháp khoảng cách của Skellam (1952). Prodan (1962) thì lại
quan tâm đến quan hệ giữa những khoảng cách có thứ bậc khác nhau từ một điểm chọn
xác định ngẫu nhiên và từ cây chọn ngẫu nhiên.
Holgate (1965) đề nghị sử dụng hai phương pháp kiểm tra dựa vào quan hệ giữa
khoảng cách thứ s và khoảng cách thứ t từ một điểm chọn ngẫu nhiên.


6

Những phương pháp này tương đối đơn giản và chủ yếu là dựa vào mẫu các ô
quan sát ngẫu nhiên hoặc khoảng cách giữa các cây , một số nhà lâm học nước ta đã vận
dụng phương pháp này để kiểm tra hình thái phân bố nhiều loại rừng khác nhau.


7

1.2.2. Ở Việt Nam
1.2.2.1. Phân loại rừng
Năm 1960, Loeschau đã đưa hệ thống phân loại rừng theo trạng thái hiện tại
để đáp ứng các khâu điều tra rừng gỗ nhỏ ở Quảng Ninh. Năm 1966 công trình đã
được chính tác giả bổ sung mang tên: Phân chia kiểu trạng thái và phương hướng
kinh doanh rừng hỗn giao thường xanh lá rộng nhiệt đới. Sau khi được sử dụng phổ
biến, Viện Điều Tra Quy hoạch rừng đã có những cải tiến hệ thống phân loại phù
hợp hơn với đặc điểm rừng nước ta.
Thái Văn Trừng (1978) đưa ra hệ thống phân loại sinh thái phát sinh, tác giả
chia rừng Việt Nam thành 14 kiểu thảm thực vật, nhưng các đơn vị cấp thấp phục
vụ cho kinh doanh lợi dụng rừng chưa được nghiên cứu đầy đủ.
H. Thomoius (1978) đã căn cứ vào chỉ số khô hạn của M.I Buduko (1956) để
sắp xếp rừng Việt Nam thành 16 dạng thực bì trong đó có 12 dạng thực bì khí hậu, 4
dạng thực bì thổ nhưỡng; Nguyễn Hồng Quân, Trương Hồ Tố, Hồ Viết Sắc (1981)
đã dựa vào các chỉ tiêu chính: Trạng thái hiện tại, mức độ bị tác động, cấp sản xuất
của lâm phần và các chỉ tiêu phụ: Khả năng tái sinh tự nhiên, tình trạng đất đai (độ
dốc và độ dày tầng đất) tiến hành phân loại rừng Khộp (Rừng thưa lá rộng rụng lá)
nhằm phục vụ cho công tác điều chế rừng Khộp.
Vũ Đình Huề (1984) [14] đã đề nghị lấy kiểu rừng (Forest type) làm đơn vị
phân loại trên chỉ tiêu phụ: Khả năng tái sinh tự nhiên, tình hình đất đai (độ dốc và
độ dày tầng đất) cơ sở hai chỉ tiêu là trạng thái rừng loại hình xã hợp thực vật.
Vũ Biệt Linh (1984) [20] khi bàn về vấn đề phân chia rừng theo hệ thống
phân loại kinh doanh đã được xác định cho rằng cần phân chia rừng và đất rừng
theo mục đích, nội dung, phương thức, biện pháp kinh doanh, tạo điều kiện kinh
doanh có hiệu quả.
Vũ Đình Phương (1985-1988) [25], [26] dựa vào 5 nhân tố là nhóm sinh thái
tự nhiên, các giai đoạn phát triển và sinh thái của rừng, khả năng tái sinh bằng con
đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, thổ nhưỡng để phân chia rừng thành các

8

lô rừng khác nhau phục vụ thiết thực cho công tác điều chế rừng ở các khu rừng Tây
Nguyên và Quảng Ninh, rất hiệu quả khi cường độ kinh doanh cao.
Bảo Huy (1993) [16] đã xác định trạng thái rừng hiện tại của các lâm phần
rừng Bằng Lăng (Lagerstroemia Speciosa) ở Tây Nguyên theo hệ thống phân loại
của Loeschau, tác giả cũng xác định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp
khác nhau thông qua chỉ số IV%.
Thông tư số 34/2009/TT-BNNPTNT, ngày 10/6/2009 của Bộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng; Thông tư này
quy định về tiêu chí xác định rừng và hệ thống phân loại rừng phục vụ cho công tác
điều tra, kiểm kê, thống kê rừng, quy họach bảo vệ và phát triển rừng, quản lý tài
nguyên rừng và xây dựng các chương trình, dự án lâm nghiệp [38].
Như vậy, có nhiều tác giả trong và ngoài nước đều cho rằng việc phân chia
loại hình rừng tự nhiên ở nước ta là rất cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong
sản xuất, đặc biệt là bảo tồn ĐDSH. Tuy nhiên, tuỳ từng mục tiêu đề ra mà xây
dựng các phương pháp khác nhau nhưng đều nhằm mục đích làm rõ thêm các đặc
điểm của đối tượng nghiên cứu. Cấu trúc của thảm thực vật rừng đã đặt nền móng
cho việc phân chia rừng tự nhiên nước ta một cách tổng quát. Phương pháp phân
chia loại hình rừng của Loeschau đơn giản, dễ sử dụng và không đòi hỏi người thực
hiện phải có trình độ cao, rất hữu hiệu trong thống kê tài nguyên rừng nhưng lại
không định hướng được cho các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào đối
tượng. Phương pháp của Vũ Đình Phương tỷ mỉ hơn và cho ta những thông số về
thực trạng rừng hiện tại không chỉ ở góc độ về trữ lượng vì vậy người quản lý dễ
phác hoạ được các biện pháp quản lý lâm sinh tác động vào rừng. Phương pháp này
tỏ ra hữu hiệu ở nơi có trình độ kinh doanh cao và tương đối ổn định.
1.2.2.2. Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (N/D1,3)
Ở nước ta, vài ba thập kỷ trở lại đây, nghiên cứu qui luật phân bố số cây theo
cỡ kính mới được các nhà lâm sinh học quan tâm, cụ thể:
Ở nước ta, trong những năm qua nhiều nhà Lâm học nước ta đã có những đóng góp

quan trọng trong việc nghiên cứu cấu trúc nhất là rừng tự nhiên. Cụ thể:


9

Đồng Sỹ Hiền (1974) dùng hàm Meyer và họ đường cong Poisson để nắn
phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đường kính làm cơ sở cho việc lập biểu thể tích
và độ thon cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam.
Nguyễn Hải Tuất (1986,1990) [32], [33] đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân
bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và vận dụng quá trình Poisson
vào nghiên cứu cấu trúc quần thể.
Nguyễn Văn Trương (1983, 1984) [36], [37] đã thử nghiệm dùng các hàm
mũ, logarit và phân bố Poisson để biểu thị cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng tự
nhiên hỗn loài, kết quả cho thấy chỉ có riêng phân bố Poisson không đem lại hiệu
quả cao.
Bảo Huy (1993) [16] thử nghiệm 5 dạng phân bố lý thuyết là Poisson,
Khoảng cách, Hình học, Meyer và Weibull để mô phỏng cấu trúc rừng Bằng Lăng ở
Tây Nguyên.
Trần Văn Con (1991) [5]; Lê Minh Trung (1991) [34] đã thử nghiệm một số
phân bố xác suất mô tả phân bố N/D1,3 đều cho nhận xét là phân bố Weibull thích
hợp nhất cho rừng tự nhiên ở Đắk Lắk.
Nguyễn Ngọc Lung (1991) [21] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở
Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác thấy rằng: phân bố số cây
theo cỡ đường kính tuân theo phân bố giảm kiểu Meyer ở rừng nguyên sinh và
thường xuất hiện một đỉnh ngay sau cỡ đường kính nhỏ nhất và có thể có một đỉnh
quá thành thục ở cỡ đường kính lớn.
Lê Sáu (1996) [28] sử dụng hàm Weibull mô phỏng phân bố đường kính và
chiều cao cho rừng tự nhiên ở Kon Hà Nừng, Tây Nguyên.
Trần Cẩm Tú (1999) sử dụng hàm Weibull và hàm Khoảng cách để mô
phỏng quy luật phân bố N/D1,3 cho tổng thể rừng tự nhiên phục hồi sau khai thác đã

khẳng định: cả hai hàm đều mô phỏng tốt quy luật phân bố N/D1,3. Tuy nhiên, với
việc xuất hiện phổ biến đỉnh đường cong ở cỡ kính 12cm thì hàm Khoảng cách đã
thể hiện tính phù hợp hơn.


10

Phạm Ngọc Giao (1995) [8] khi nghiên cứu quy luật phân bố N/D1,3 cho rừng
thông đuôi ngựa vùng Đông Bắc đã chứng minh tính thích ứng của hàm Weibull và
xây dựng mô hình cấu trúc đường kính cho lâm phần thông đuôi ngựa.
Vũ Tiến Hinh, Phạm Ngọc Giao (1997); Vũ Tiến Hinh (2003) đã thử nghiệm
một số phân bố lý thuyết để nắn phân bố N/D1,3 một số loài cây trồng và đi đến kết
luận: Phân bố Weibull là phân bố thích hợp nhất.
Nhìn chung, khi xây dựng mô hình cấu trúc N/D1,3, với rừng trồng thuần loài
đều tuổi, các tác giả thường sử dụng hàm Weibull còn với rừng tự nhiên hỗn giao
khác tuổi thì sử dụng phân bố khoảng cách, phân bố Mayer là phù hợp hơn.
1.2.2.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N/Hvn)
Phần lớn các tác giả khi nghiên cứu cấu trúc lâm phần theo chiều thẳng đứng
đã dựa vào phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn). Richards P.W. (1952) đã dùng
phương pháp vẽ các phẫu diện đồ đứng với các kích thước khác nhau tùy theo mục
đích nghiên cứu. Các phẫu đồ đã mang lại hình ảnh khái quát về cấu trúc tầng tán,
phân bố số cây theo chiều thẳng đứng, từ đó rút ra nhận xét và đề xuất ứng dụng.
Việc mô phỏng phân bố (N/Hvn) bằng hàm toán học cũng đã có nhiều tác giả
nghiên cứu; song, việc sử dụng hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả
và đối tượng cụ thể; nhìn chung, các nghiên cứu về cấu trúc theo hướng định lượng
trên cơ sở thống kê sinh học vẫn tập trung vào phân bố số cây theo đường kính và
chiều cao. Các hàm toán học được sử dụng để mô phỏng rất đa dạng và phong phú,
nhưng khi kiểm tra bằng tiêu chuẩn phù hợp của thống kê toán học thường chỉ đạt ở
mức trung bình. Xu hướng nghiên cứu các quy luật phân bố của nhân tố điều tra chủ
yếu tập trung vào tìm các hàm toán học thích hợp để mô phỏng.

Các nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) cho thấy, phân bố số cây theo cỡ
chiều cao ở các lâm phần rừng tự nhiên hay trong từng loài cây thường có nhiều
đỉnh, phản ánh kết cấu tầng phức tạp của rừng chặt chọn.
Thái Văn Trừng (1978) [35] trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra
kết quả nghiên cứu cấu trúc tầng cây gỗ rừng loại IV.


11

Gần đây, một số tác giả như Bảo Huy (1993) [16], Đào Công Khanh (1996)
[17] đã nghiên cứu phân bố N – Hvn để tìm tầng tích tụ tán cây. Các tác giả đều đi
đến nhận xét chung là phân bố N – Hvn có dạng một đỉnh, nhiều đỉnh phụ hình răng
cưa và mô tả thích hợp bằng hàm Weibull.
Lê Sáu (1996) [28] cũng đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng quy luật
phân bố N – Hvn ở rừng tự nhiên Kon Hà Nừng – Tây Nguyên và đi đến kết luận:
Hàm Weibull rất phù hợp để mô phỏng phân bố N – Hvn thực nghiệm.
Trần Cẩm Tú (1999) khi nghiên cứu quy luật phân bố N – Hvn đã sử dụng
phương pháp vẽ phẫu diện đồ đứng của rừng kết hợp với việc sử dụng hàm Weibull
để nắn phân bố N – Hvn. Kết quả cho thấy, hàm Weibull mô phỏng tốt cho quy luật
cấu trúc N – Hvn.
Nguyễn Thành Mến (2005) [23] sử dụng các hàm Weibull, Meyer và hàm
khoảng cách để mô phỏng quy luật phân bố N – Hvn thực nghiệm ở các khu rừng tự
nhiên lá rộng thường xanh sau khai thác ở Phú Yên. Kết quả cho thấy, hàm Meyer
và hàm khoảng cách không phù hợp, riêng hàm Weibull với độ mềm dẻo hơn đã mô
phỏng tốt cho quy luật phân bố N – Hvn.
1.2.2.4. Hình thái phân bố cây trên mặt đất
Nghiên cứu hình thái phân bố cây trên mặt đất đã được một số chuyên gia
lâm học nước ta quan tâm nhưng chưa có nhiều kinh nghiệm.
Lê Sáu (1996) sử dụng phương pháp ô ngẫu nhiên hệ thống đã phát hiện
nhiều kiểu phân bố khác nhau ở Kon Hà Nừng nhưng chủ yếu là dạng phân bố ngẫu

nhiên và cách đều kể cả trường hợp có ưu hợp thực vật.
Bằng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách
từ một cây chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất đến số trung bình lý thuyết dễ dàng
xác định sự thành thục của rừng tự nhiên. Kết quả nghiên cứu ở một số trạng thái
rừng ở Hoàng Bồ, Quảng Ninh cho thấy: phần lớn trạng thái rừng loại IV, IIIA 3,…
có kiểu phân bố cách đều. Trái lại, một số loại rừng non IIA, IIB đang phân hóa
mạng về chiều cao và đường kính cũng như về khoảng cách sống hoặc những nơi
khai thác mạnh thì có phân bố cụm.


12

1.3. Nghiên cứu về đa dạng sinh học
1.3.1. Nhận thức về ĐDSH
Đa dạng sinh học (Biodiversity) theo Công ước ĐDSH 1992, ĐDSH là sự
phong phú của mọi cơ thể sống có từ tất cả các nguồn trong tất cả các hệ sinh thái
trên cạn, hệ sinh vật biển, hệ sinh thái dưới nước và các hệ sinh thái khác mà chúng
tạo nên. ĐDSH bao gồm: sự đa dạng trong loài (đa dạng di truyền hay còn gọi là đa
dạng gen), đa dạng giữa các loài (đa dạng loài) và đa dạng hệ sinh thái (đa dạng các
hệ sinh thái).
1.3.2. Nghiên cứu về đa dạng khu hệ thực vật
1.3.2.1. Trên thế giới
Các công trình nghiên cứu về hệ thực vật đầu tiên trên thế giới bắt đầu xuất
hiện vào thế kỷ 19 – 20, điển hình như: Thực vật chí Hồng Kông (1861), Thực vật
chí Australia. Thực vật chí vùng Tây Bắc và trung tâm Ấn Độ (1874), Thực vật chí
Ấn Độ gồm 7 tập (1872), Thực vật chí Miến Điện (1877), Thực vật chí Đông Nam
(1977). Ở Nga, A.I.Tolmachop (1928 – 1932) khi nghiên cứu hệ thực vật rừng nhiệt
đới đưa ra nhận định, số loài trong hệ thực vật thường là 1500 – 2000 loài.
1.3.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các công trình chủ yếu là của các tác giả người nước ngoài

được nghiên cứu theo hướng kiểm kê thành phần loài trên phạm vi không gian rộng.
Trước hết, cần phải kể đến bộ Thực vật chí đại cương Đông Dương gồm 7
tập của tác giả người Pháp Lecomte et al (1905 – 1952). Trong công trình này, tác
giả đã kiểm kê được 7004 loài thực vật bậc cao có mạch, thuộc 1850 chi, 290 họ.
Trong đó có 64 chi đặc hữu chiếm 3% tổng số chi và 2084 loài đặc hữu chiếm
17,5% tổng số loài. Sau đó, dựa vào bộ sách này, năm 1965, T.Pocs đã thống kê hệ
thực vật miền Bắc Việt Nam có 5190 loài với tỷ lệ các loài đặc hữu cao. Đồng thời,
tác giả đi sâu phân tích cấu trúc hệ thống cũng như dạng sống và các yếu tố địa lý
của hệ thực vật. Trong năm đó, công trình nghiên cứu ngành rêu (Bryophyta) của
T.Pocs đã công bố 556 loài rêu ở Việt Nam.


13

Công trình đầu tiên hoàn chỉnh nhất trong nghiên cứu thực vật ở Việt Nam là
công trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam” của cố GS.TS Thái Văn Trừng (1963 –
1978). Dựa trên các công trình đã nghiên cứu trước đây kết hợp với nghiên cứu
riêng của mình, tác giả đã thống kê được ở Việt Nam có 7004 loài thực vật bậc cao
có mạch thuộc 1850 chi và 290 họ. Đồng thời, tác giả cũng khẳng định ưu thế
ngành hạt kín trong hệ thực vật Việt Nam với 6336 loài (90,9%), 1727 chi (93,4%)
và 239 họ (82,7%) trong tổng số các taxon mỗi bậc.
Năm 2000, tập thể tác giả trong và ngoài ngành lâm nghiệp đã biên soạn
cuốn sách “Tên cây rừng Việt Nam” nhằm phục vụ nhu cầu nghiên cứu và tìm hiểu
cây rừng nước ta.
Như vậy, điểm qua những nghiên cứu cho thấy các công trình nghiên cứu về
hệ thực vật và thảm thực vật ở Việt Nam giai đoạn nửa đầu và cuối thế kỷ 20 chỉ
dừng lại ở việc thống kê thành phần loài trên phạm vi một vùng, một khu vực nào
đó. Việc nghiên cứu ĐDSH nhất là đa dạng thực vật bằng phương pháp định lượng
còn là vấn đề rất mới mẻ ở nước ta. Một phần bởi đây là vấn đề phức tạp, hơn nữa
lại chưa có hệ thống lý luận hoàn chỉnh được đưa ra. Do đó, các công trình nghiên

cứu chỉ mang tính chất lý luận, khả năng ứng dụng còn rất hạn chế.
Ngày nay, ứng dụng phương pháp định lượng để nghiên cứu sinh thái học đã
hỗ trợ việc nghiên cứu các quy luật vận động của tự nhiên như nghiên cứu quy luật
cấu trúc rừng, nghiên cứu định lượng đa dạng sinh học,… bằng cách thiết lập các
mô hình toán học. Đây là căn cứ giúp các nhà Lâm học phát hiện nhanh chóng và
hiển thị một cách tường minh các quy luật vận động của sinh vật rừng, mối quan hệ
qua lại giữa chúng và giữa chúng với sinh cảnh để nghiên cứu và điều tiết có lợi về
mặt sinh trưởng, phát triển cá thể cũng như quần xã một cách bền vững.


14

Chương 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Xác định được một số đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài nhằm bổ sung cơ sở
lý luận và thực tiễn để đề xuất một số biện pháp quản lý, bảo vệ và nuôi dưỡng rừng
tự nhiên thuộc cho khu Bảo tồng thiên nhiên Pù Luông – Bá Thước – Thanh Hoá.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được một số đặc điểm cấu trúc của một số trạng thái đã lựa chọn.
- Xác định được mức độ đa dạng loài của một số trạng thái rừng tự nhiên.
- Đề xuất một số giải pháp quản lý, bảo vệ và nuôi dưỡng rừng tự nhiên.
2.2. Đối tượng và phạm vi, giới hạn nội dung nghiên cứu:
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu tập trung cho một số trạng thái rừng tự nhiên đại diện tại
khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông – Bá Thước – Thanh Hoá.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Khu bảo tồn thiên nhiên Pù Luông – Bá Thước – Thanh Hoá.

2.2.3. Giới hạn nội dung nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc và nghiên cứu mức độ đa dạng
loài cho tầng cây cao và cây tái sinh.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Căn cứ vào đặc điểm của đối tượng nghiên cứu, mục tiêu, phạm vi và giới
hạn của đề tài, nội dung nghiên cứu được xác định:
2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng
2.3.1.1. Phân loại trạng thái rừng
2.3.1.2. Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
a. Tổ thành loài:
Xác định công thức tổ thành theo chỉ số quan trọng nhất của loài (IV%).


15

b. Nghiên cứu quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính (N/ D 1.3), cấp
chiều cao (N/Hvn).
2.3.1.3. Đặc điểm cấu trúc lớp cây tái sinh
a. Tổ thành loài.
b. Phân bố số cây theo chiều cao (N/H).
2.3.2. Nghiên cứu mức độ đa dạng loài
2.3.2.1. Chỉ số phong phú của loài.
2.3.2.2. Chỉ số đa dạng loài.
a. Hàm số liên kết Shannon-Wiener;
b. Chỉ số Simpson
c. So sánh các chỉ số đa dạng loài giữa các trạng thái đã nghiên cứu.
2.3.2.3. Danh sách các loài thực vật trong Sách đỏ Việt Nam, 2007 cần bảo tồn tại
khu vực nghiên cứu.
2.3.3. Đề xuất một số giải pháp quản lý bảo vệ và nuôi dưỡng rừng tại khu bảo
tồn thiên nhiên Pù Luông – Bá Thước – Thanh Hoá.

2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Quan điểm và phương pháp luận
Vận dụng quan điểm sinh thái phát sinh quần thể trong thảm thực vật rừng nhiệt
đới của Thái Văn Trừng (1978): Thảm thực vật rừng là tấm gương phản chiếu một
cách trung thành nhất, mà lại tổng hợp được các điều kiện của hoàn cảnh tự nhiên, đã
thông qua sinh vật để hình thành những quần thể thực vật. Quá trình hình thành, sinh
trưởng và phát triển của hệ sinh thái rừng diễn ra lâu dài và liên tục, không thể theo dõi
thường xuyên được. Do vậy vận dụng phương pháp dãy phát triển tự nhiên, lấy không
gian thay thế thời gian để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng. Đề tài vận dụng phương
pháp nghiên cứu tổng hợp: kết hợp nghiên cứu những cái mới, kế thừa kết quả đã có và
tổng kết thực tiễn sản xuất tại địa phương để đề xuất giải pháp kỹ thuật có hiệu quả và
có tính khả thi.
Vận dụng quan điểm và phương pháp luận đã trình bày ở trên để phân chia đối
tượng nghiên cứu theo hiện trạng thực tế mà ở đây chính là phân chia rừng theo từng
trạng thái cụ thể.
Khái quát phương pháp nghiên cứu theo sơ đồ 2-1.


16

2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu
2.4.2.1. Phương pháp thu thập tài liệu cơ bản
Kế thừa các tài liệu, số liệu điều tra về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực
nghiên cứu, các tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài của các tác giả trong và ngoài nước.
Trên cơ sở tài liệu thu thập được về diện tích đất đai và bản đồ hiện trạng tài
nguyên rừng, chúng tôi tiến hành xác định tuyến điều tra, khảo sát sơ bộ khu vực
nghiên cứu, lập OTC.
2.4.2.2. Điều tra thực tế
* Lập ô tiêu chuẩn (ÔTC):
Khu bảo tồn có rất nhiều trạng thái rừng tự nhiên khác nhau: Trạng thái I (IA, IB,

IC); trạng thái II (IIA, IIB); trạng thái III (IIIA1, IIIA2, IIIA3), trạng thái IV. Đề tài lựa
chọn 3 trạng thái chủ yếu tại khu vực nghiên cứu để lập ÔTC đó là: IIB, IIIA3, IV. Với
mỗi một trạng thái rừng tự nhiên tiến hành lập 5 ÔTC điển hình ở các vị trí chân đồi,
sườn đồi, đỉnh đồi có diện tích 2000 m2 theo phương pháp điều tra lâm học.
THU THẬP THÔNG TIN CƠ BẢN
- Điều kiện khí hậu - thổ nhưỡng
- Điều kiện kinh tế - xã hội
- Thông tin về diện tích rừng ...

ĐIỀU TRA KHẢO SÁT
TỔNG THỂ KHU VỰC
NGHIÊN CỨU

CHỌN ĐỐI TƯỢNG
NGHIÊN CỨU

PHÂN CHIA THEO
TRẠNG THÁI
RỪNG

ĐẶC ĐIỂM CẤU
TRÚC, ĐA DẠNG
SINH HỌC

ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP

Hình 2.1. Sơ đồ khái quát phương pháp nghiên cứu