Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng loài rừng tự nhiên tại xã yên nhân, huyện thường xuân, tỉnh thanh hóa

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Thanh Hóa là tỉnh có diện tích rừng và đất rừng chiếm tỉ lệ khá cao tổng diện
tích đất tự nhiên toàn tỉnh. Rừng ở đây có vai trò rất lớn trong nhiều lĩnh vực, nó
không những cung cấp những sản phẩm cho nền kinh tế của tỉnh nói riêng và nền
kinh tế nước nhà nói chung mà còn có tác dụng phòng hộ, bảo vệ đất, nước, duy trì
cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường, tạo cảnh quan du lịch.
Vào những năm từ 1943 đến 1985 rừng nước ta nói chung và rừng của
Thanh Hóa nói riêng bị giảm sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng, diện
tích rừng ở đây giảm nhanh chóng như vậy có rất nhiều nguyên nhân, song nguyên
nhân chính là khai thác bừa bãi không có kế hoạch đã làm cho diện tích rừng bị thu
hẹp, diện tích đất trống đồi núi trọc tăng nhanh , đất đai bị thoái hóa, tài nguyên
rừng bị cạn kiệt, kết cấu rừng bị phá vỡ, độ che phủ bị hạ thấp. Hậu quả của việc
mất rừng đã làm cho các hệ sinh thái mất cân bằng dẫn tới các hiện tượng như hạn
hán, lũ lụt… gây hậu quả nghiêm trọng đến sản xuất nông lâm ngư nghiệp. Trong
công cuộc nỗ lực trồng rừng để tăng độ che phủ rừng của cả nước, Tỉnh Thanh Hóa
đã xây dựng và thực hiện tốt đường lối và chính sách nhằm hoàn thành xuất sắc
công cuộc xây dựng và phát triển rừng. Cụ thể đã thực hiện có kết qủa đối với dự án
327, xây dựng tốt các khu rừng đặc dụng, rừng phòng hộ và rừng sản xuất.
Rừng tự nhiên tại khu vực xã Yên Nhân – Thường Xuân – Thanh Hóa có
diện tích khoảng 4.114,7ha với mục tiêu phòng hộ đầu nguồn. Diện tích rừng ở đây
chủ yếu thuộc sự quản lý của Ban quản lý rừng phòng hộ sông Chu, một số diện
tích rừng đã được giao khoán khoanh nuôi cho người dân. Rừng tự nhiên ở đây
trước kia rất phong phú về hệ động thực vật và có vai trò rất lớn trong việc bảo vệ
nguồn nước và bảo vệ môi trường, song do cơ chế quản lí chưa hợp lí làm cho rừng
bị suy thoái cả về số lượng và chất lượng. Để rừng có thể phục hồi nhanh chóng và
theo ý muốn thì không thể chỉ để cho tự nhiên mà cần có sự quan sát, theo dõi
nghiên cứu đánh giá tài nguyên rừng một cách có hệ thống của con người. Hiện nay
kiến thức của con người về rừng càng sâu sắc hơn và giá trị của rừng ngày càng
được đánh giá cao hơn. con người đã biết cách sử dụng rừng một cách khôn ngoan

2

và làm ổn định nhu cầu trong giới hạn tối đa bằng cách đi sâu và nghiên cứu các
giải pháp lâm sinh tác động vào rừng. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu còn quá
ít ỏi trước một đối tượng phức tạp và phong phú này. Trong những năm qua rừng tự
nhiên ở xã Yên Nhân – huyện Thường Xuân – tỉnh Thanh Hóa đã có một số công
trình về rừng nhưng phần lớn các công trình này mới chỉ đi sâu vào thống kê phát
hiện loài đánh giá công tác bảo vệ… Cấu trúc rừng là những đặc trưng thể hiện quy
luật phối trí trong không gian và thời gian của cây rừng. Do đó nắm được quy luật
về kết cấu lâm phần thì việc đưa ra biện pháp quản lí, bảo vệ và tác động là có cơ sở
đảm bảo cho sự phát triển của cây rừng.
Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: "Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và đa dạng
loài rừng tự nhiên tại xã Yên Nhân, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa” được
thực hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu biết mới về sự biến đổi cấu trúc rừng
để có cơ sở đề xuất những tác động hợp lý và hiệu quả.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
1.1.1.1. Quan điểm về cấu trúc rừng
Hiện nay, nhiều quan điểm khác nhau về cấu trúc rừng đã được đưa ra. Theo
quan điểm các nhà lâm sinh, cấu trúc rừng (forest structure) là sự sắp xếp tổ chức
nội bộ của các thành phần trong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc tính
sinh thái khác nhau có thể chung sống hài hòa và đạt tới sự ổn định tương đối trong

một giai đoạn phát triển nhất định của tự nhiên [22]. Còn trên quan điểm sản lượng,
Husch, B. (1982) [9], cấu trúc là sự phân bố kích thước của loài và cá thể trên diện
tích rừng.
Như vậy, có thể thấy cấu trúc 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. Do đó, cấu trúc phản ánh mối quan hệ giữa
sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trường, ở đây là mối quan hệ giữa cây
rừng với cây rừng và giữa cây rừng với hoàn cảnh sống. Trên quan điểm sinh thái
thì cấu trúc chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh
thái. Trên quan điểm sản lượng thì cấu trúc rừng phản ánh sức sản xuất của rừng
theo điều kiện lập địa.
Trong nghiên cứu cấu trúc người ta chia thành ba dạng cấu trúc: Cấu trúc
sinh thái (tổ thành, dạng sống, tầng phiến), cấu trúc hình thái (tầng thứ, mật độ, mạng
hình phân bố cây), cấu trúc thời gian (tuổi). Nhìn chung, các nghiên cứu về cấu trúc
rừng đều có chung một hướng là xây dựng cơ sở có tính khoa học và lý luận phục vụ
công tác kinh doanh rừng hiệu quả, đáp ứng mục tiêu ngày càng đa dạng. Những
nghiên cứu này bước đầu chủ yếu là định tính, sau chuyển sang định lượng.
Khi chuyển đổi từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng cấu trúc
rừng, nhiều tác giả đã sử dụng các công thức và hàm toán học để mô hình hóa cấu
trúc rừng, xác định mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc của rừng.


4

Điều đó có ý nghĩa là các quy luật cấu trúc lâm phần ngày càng được mô tả
nhiều hơn bằng các mô hình toán học, để từ đó thông qua việc tác động các giải
pháp kỹ thuật lâm sinh dẫn dắt rừng đi tới một mô hình có lợi nhất cho từng đối
tượng và hoàn cảnh cụ thể.
1.1.1.2. Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N-D1.3)
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 [17].
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) [6].
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)
[1]. Còn Loestchau (1973) đã dùng hàm Beta để nắn các phân bố thực nghiệm (dẫn
theo Trần Cẩm Tú, 1999) [38].
Diatchenko, Z.N [7] sử dụng phân bố Gamma để biểu thị phân bố số cây
theo cỡ đường kính lâm phần Thông ôn đới. Loetsch (1973), đã dùng hàm Beta còn
J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992), đã dùng hàm Weibull để mô phỏng phân bố
N/D khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin.
Ngoài ra, một số tác giả sử dụng các hàm Hyperbol, họ đường cong Pearson,
họ đường cong Poisson, hàm Charlier kiểu B… để mô phỏng qui luật phân bố này.
1.1.1.3. Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-Hvn)
Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao 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)[28]


5

1.1.2. Về tái sinh rừng
Lịch sử nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên trên thế giới đã trải qua hàng trăm
năm nhưng đối với rừng nhiệt đới mới chỉ đề cập đến từ những năm 1930 trở lại
đây. Kết quả nghiên cứu được tóm tắt như sau:

Khi đề cập vấn đề điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả đã sử dụng cách lấy
mẫu ô vuông theo hệ thống của Lowdermilk (1927), với ô đo đếm điều tra tái sinh có
diện tích từ 1 đến 4 m2. Do diện tích ô điều tra nhỏ nên việc đo đếm gặp nhiều thuận lợi
nhưng số lượng ô phải đủ lớn và trải đều trên diện tích khu rừng mới phản ánh trung
thực tình hình tái sinh rừng.
Bên cạnh đó, cũng có nhiều tác giả đề nghị sử dụng phương pháp điều tra dải
hẹp với các ô đo đếm có diện tích biến động từ 10 đến 100m2. Phổ biến nhất là bố trí hệ
thống trong các diện tích nghiên cứu từ 0,25 đến 1ha (Povar nixbun, 1934; Yurkevich,
1938). Phương pháp này trong điều kiện tái sinh sẽ khó xác định được quy luật phân bố
hình thái của lớp cây tái sinh trên mặt đất.
Trong phương thức rừng đều tuổi của Malaysia (MUS, 1945), nhiệm vụ đầu
tiên được ghi trong lịch trình là điều tra tái sinh theo ô vuông 1/1000 mẫu Anh (4 m2),
để biết xem tái sinh có đủ hay không và sau đó mới tiến hành các tác động tiếp theo.
Richards P.W (1952) [28] đã nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố
tái sinh tự nhiên ở rừng mưa nhiệt đới. Kết quả cho thấy thế hệ cây tái sinh có tổ thành
giống hoặc khác biệt cây mẹ. Để giảm sai số trong khi thống kê, Barnard (1955) đã đề
nghị phương pháp “ Điều tra chẩn đoán’’ , 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.
Phương pháp này được áp dụng nhiều hơn vì nó thích hợp cho từng đối tượng cụ thể.
Một số tác giả nghiên cứu tái sinh tự nhiên rừng nhiệt đới châu Á như Bara
(1954), Budowski (1956), có nhận định, dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ
lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, nên việc đề xuất các biện pháp lâm sinh để bảo vệ
lớp cây tái sinh này là cần thiết. Nhờ những nghiên cứu này nhiều biện pháp tác động
vào lớp cây tái sinh đã được xây dựng và đem lại hiệu quả đáng kể.


6

Van Steenis (1956) [40] đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng
nhiệt đới đó là tái sinh phân tán liên tục và tái sinh vệt (tái sinh lỗ trống). Hai đặc điểm

này không chỉ thấy ở rừng nguyên sinh mà còn thấy cả ở rừng thứ sinh - một đối tượng
rừng khá phổ biến ở nhiều nước nhiệt đới.
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến tái sinh tự nhiên, nhân
tố ánh sáng (thông qua độ tàn che của rừng), độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ, cây bụi,
thảm tươi được đề cập thường xuyên. Baur G.N., (1962) cho rằng, trong rừng nhiệt đới
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. Ngoài ra, các tác giả
nhận định, thảm cỏ và cây bụi có ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây tái
sinh. Mặc dù ở những quần thụ kín tán, thảm cỏ và cây bụi kém phát triển nhưng chúng
vẫn có ảnh hưởng đến cây tái sinh. Đối với rừng nhiệt đới, số lượng loài cây trên một
đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thường khá lớn. Nhưng số lượng loài cây có giá trị
kinh tế thường không nhiều và được chú ý hơn, còn các loài cây có giá trị kinh tế thấp
lại ít được quan tâm mặc dù chúng có vai trò sinh thái quan trọng. Vì vậy, khi nghiên
cứu tái sinh tự nhiên cần phải đề cập một cách đầy đủ tất cả các loài cây xuất hiện trong
lớp cây tái sinh để có những đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những
biện pháp tác động phù hợp.
M.Loeschau (1977) 19 đã đưa ra một số đề nghị để đánh giá một khu rừng
có tái sinh đạt yêu cầu hay không phải áp dụng phương pháp điều tra ngẫu nhiên,
trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh
như nơi có lượng cây tái sinh rất lớn.
Kết quả nghiên cứu tái sinh tự nhiên của thảm thực vật rừng trên thế giới đã
cung cấp các thông tin về phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một
số vùng. Mặc dù vậy, thảm thực vật rừng nhiệt đới rất đa dạng và phức tạp, đời
sống của nó gắn liền với điều kiện tự nhiên ở từng vùng địa lý. Vì thế cần tiếp tục
nghiên cứu quy luật tái sinh tự nhiên của hệ sinh thái rừng ở các vùng địa lý khác
nhau, làm cơ sở cho việc phân tích và đề xuất các luận điểm khoa học một cách
chính xác.


7

1.1.3. Về phân loại rừng phục vụ kinh doanh
Phân loại rừng là công việc rất cần thiết trong kinh doanh rừng, nhất là rừng tự
nhiên nhiệt đới phức tạp. Phân loại rừng nhằm mục tiêu xác định các đơn vị kinh
doanh để đi tới hoạt động lâm nghiệp có hiệu quả. Phân loại rừng theo điều kiện tự
nhiên trên thế giới rất đa dạng với các trường phái khác nhau như:
- Trường phái Liên Xô cũ và một số nước Đông Âu: G.F.Môrôdốp (1912) với
tác phẩm: “ Học thuyết về kiểu lâm phần ” đã đặt cơ sở khoa học cho việc phân loại
kiểu rừng và gắn liền nó với mục đích kinh doanh. Ông đi sâu vào bản chất của
rừng và tiến hành phân loại rừng dựa vào 5 nhân tố hình thành:
- Đặc tính sinh thái học của loài cây cao;
- Hoàn cảnh địa lý (khí hậu, thổ nhưỡng, ...);
- Quan hệ giữa các thực vật tạo nên quần lạc và quan hệ qua lại giữa chúng với
khu hệ động vật rừng;
- Nhân tố lịch sử, địa chất;
- Tác động của con người.
Xuất phát từ quan điểm của G.F.Môrôdốp coi rừng là thể thống nhất giữa
sinh vật rừng và hoàn cảnh, P.S. Pôgrepnhiac phân loại rừng tự nhiên ra 3 cấp:
1. Kiểu lập địa: là cấp phân loại lớn nhất, bao gồm mọi khu đất có điều kiện
thổ nhưỡng giống nhau, kể cả khu đất có rừng hay không có rừng.
2. Kiểu rừng: là tổng hợp những khu đất có điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu
giống nhau.
3. Kiểu lâm phần: bao gồm những khoảnh rừng giống nhau cả về điều kiện
thổ nhưỡng, khí hậu và quần lạc thực vật rừng.
- Trường phái Bắc Âu: có hai trường phái
+ Trường phái sinh thái học:
Phân loại kiểu rừng căn cứ vào hai nhân tố: độ ẩm và độ phì. Độ ẩm chia làm
5 cấp: rất khô, khô, hơi ẩm, ẩm, ướt; độ phì chia làm 4 cấp: xấu, tốt, giàu, rất giàu.
Sự kết hợp các chỉ tiêu độ ẩm, độ phì, cùng với các loài cây gỗ và thực vật thảm
tươi chỉ thị là cơ sở để phân loại kiểu rừng.

8

+ Trường phái Quần xã thực vật:
Phân loại kiểu rừng dựa vào đặc trưng chủ yếu là tổ thành thực vật và coi
quần hợp thực vật là đơn vị phân loại cơ bản. [16].
1.1.4. Nhận thức về đa dạng sinh học
Thuật ngữ ĐDSH (Biodiversity) xuất hiện đầu tiên trong bài viết của
Lovejoy (1980), Norse và McManus (1980), lúc này ĐDSH được hiểu là tổng số
các loài sinh vật đang tồn tại. Sau đó, thuận ngữ này còn tiếp tục được nhắc đến và
bàn luận nhiều trên các diễn đàn khoa học, như trong công trình của Wilson (1982),
chương trình môi trường của Liên Hợp Quốc (1987),… cho tới khi Hội nghị thượng
đỉnh thế giới về môi trường và phát triển bền vững ở Rio De Janero Brazin diễn ra
thì khái niệm hoàn chỉnh về ĐDSH mới được đưa ra.
Theo khái niệm này, ĐDSH được hiểu là “Sự phong phú của mọi cơ thể sống
có từ tất cả các nguồn trong các hệ sinh thái trên cạn, dưới nước, ở biển và mọi tổ
hợp sinh thái mà chúng tạo nên”[23].
ĐDSH bao gồm 3 cấp độ:
+ Đa dạng di truyền (Genetic diversity): là sự phong phú những biến dị trong
cấu trúc di truyền của các cá thể bên trong loài hoặc giữa các loài, những biến dị di
truyền bên trong hoặc giữa các quần thể.
+ Đa dạng loài (Species diversity): là sự phong phú của các loài được tìm
thấy trong các hệ sinh thái tại một vùng lãnh thổ nhất định thông qua việc điều tra,
kiểm kê.
+ Đa dạng hệ sinh thái (Ecosystem diversity): là sự phong phú của các kiểu
hệ sinh thái khác nhau ở cạn cũng như dưới nước tại một vùng nào đó. Trong đó, hệ
sinh thái là hệ thống bao gồm sinh vật và môi trường tác động lẫn nhau mà ở đó
thực hiện vòng tuần hoàn vật chất, năng lượng và trao đổi thông tin.
Sự phân bố đa dạng và phong phú về loài chịu ảnh hưởng bởi những điều

kiện địa hình, khí hậu và môi trường (Diamond, 1988; Currie, 1991). ĐDSH vùng
nhiệt đới sẽ cao hơn vùng ôn đới, nơi có bức xạ mặt trời cao, địa hình phức tạp sẽ
cao hơn nơi có bức xạ mặt trời thấp, địa hình đồng nhất. Còn theo vĩ độ, đối với tất


9

cả các nhóm loài, đa dạng hệ sinh thái trên cạn cũng như dưới nước, tính đa dạng
loài tăng từ hai cực trái đất về xích đạo, nhưng số lượng cá thể trong cùng một loài
lại giảm đi.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu cấu trúc rừng
Trong vòng vài chục năm qua, nghiên cứu về cấu trúc rừng là một trong những
nội dung quan trọng nhằm đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp.
Trần Ngũ Phương (1963) [24] 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 hệ sinh thái rừng được
phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Thái Văn Trừng (1978) [34] đã tiến hành phân chia thực vật rừng nhiệt đới
thành 5 tầng: tầng vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây
bụi (B) và tầng cỏ quyết (C). Việc áp dụng phương pháp vẽ "biểu đồ phẫu diện" sau
khi đã đo tính chính xác vị trí, chiều cao và đường kính thân cây, bề rộng và bề dày tán
lá của toàn bộ những cây gỗ (tầng A) trên một dải hẹp điển hình của khu tiêu chuẩn
theo Richards và Davis (1934) đã thể hiện khá rõ sự phân chia theo tầng của thực vật
trong hệ sinh thái rừng. Bên cạnh đó, tác giả này 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 nền đất đá của tầng ưu thế, hình thái sinh thái lá và trạng
mùa của tán lá. Như vậy, các nhân tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân
loại rừng theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể.

Nguyễn Văn Trương (1973, 1983, 1984) [35, 36, 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. Từ những kết quả nghiên cứu của các tác giả đi trước, Vũ
Đình Phương (1987) [25] 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 (khi đã phát triển ổn định) mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giới


10

hạn của các tầng cây. Bảo Huy (1993) [13] và Đào Công Khanh (1996) [14] đã tiến
hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng lá rộng thường xanh ở Hương Sơn, Hà
Tĩnh làm cơ sở đề xuất một số biện pháp lâm sinh phục vụ khai thác và nuôi dưỡng
rừng. Nguyễn Anh Dũng (2000) [5] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc
tầng cây gỗ cho hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường Sông Đà - Hoà Bình.
Như vậy, cấu trúc rừng là một vấn đề có nội dung phong phú và đa dạng, nên ở
đây, chỉ những đặc trưng cấu trúc có liên quan đến đề tài mới được đề cập.
1.2.1.1. Cấu trúc tổ thành
Đây là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến cấu trúc sinh thái và hình thái khác
của rừng. Tổ thành rừng là chỉ tiêu quan trọng dùng để đánh giá mức độ đa dạng
sinh học, tính ổn định, tính bền vững của hệ sinh thái rừng. Cấu trúc tổ thành đã
được nhiều nhà khoa học Việt Nam đề cập trong công trình nghiên cứu của mình.
Trần Ngũ Phương (1963) [24] 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 hệ sinh
thái rừng được phát hiện và ứng dụng vào thực tiễn sản xuất.
Bảo Huy (1993) [13] và Đào Công Khanh (1996) [14] khi nghiên cứu tổ
thành loài cây đối với rừng tự nhiên ở Đắk Lăk và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác
định tỷ lệ tổ thành của các nhóm loài cây mục đích, nhóm loài cây hỗ trợ và nhóm

loài cây phi mục đích cụ thể, đề từ đó đề xuất biện pháp khai thác thích hợp cho
từng đối tượng theo hướng điều chỉnh tổ thành hợp lý.
Lê Sáu (1996) [29] và Trần Cẩm Tú [38] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tự
nhiên ở Kon Hà Nừng – Gia Lai và Hương Sơn – Hà Tĩnh đều xác định danh mục
các loài cây cụ thể theo cấp tổ thành và các tác giả đều kết luận sự phân bố của một
số loài cây theo cấp tổ thành tuân theo hàm phân bố giảm. Cấp tổ thành càng cao số
loài càng giảm.
Ngô Minh Mẫn (2005) [20] khi nghiên cứu cấu trúc rừng tại Vườn Quốc gia
Cát Tiên đã kết luận, phân bố của số lượng loài cây theo cấp tổ thành của trạng thái
IIIA1, IIIA2 tuân theo phân bố khoảng cách.


11

1.2.1.2. Quy luật phân bố số cây theo đường 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.
Đồng Sỹ Hiền (1974) [7] dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson để nắn
phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính làm cơ sở cho việc lập biểu thể tích và
độ thon cây đứng rừng tự nhiên miền Bắc Việt Nam.
Nguyễn Văn Trương (1983) [36] đã thử nghiệm dùng các hàm mũ, Logarit,
phân bố Poisson và phân bố Pearson để biểu thị cấu trúc số cây theo cấp kính của rừng
tự nhiên hỗn loài, kết quả chỉ có riêng phân bố Pearson không đem lại hiệu quả cao.
Nguyễn Hải Tuất (1986)[39] 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.
Bảo Huy (1993)[13] 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)[3] Lê Minh Trung (1991) [32] 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 Đắc Lắc.
Lê Sáu (1996) [29] 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) [38] sử dụng hàm Weibull và hàm Khoảng cách để mô
phỏng quy luật phân bố N-D1.3 cho tổng thể 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.
Nhìn chung, khi xây dựng mô hình cấu trúc N-D1.3, với đối tượng là rừng
trồng thuần loài đều tuổi, các tác giả thường sử dụng hàm Weibull, còn đối tượng là
rừng tự nhiên hỗn giao khác tuổi thì sử dụng phân bố khoảng cách, phân bố giảm là
phù hợp hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng hàm này hay hàm khác cần căn cứ vào dãy
tần số phân bố thực nghiệm, nói cách khác phải dựa vào qui luật vận động vốn có
của rừng.


12

1.2.1.3. . Quy luật phân bố số cây theo cỡ chiều cao (N-Hvn)
Các nghiên cứu của Đồng Sỹ Hiền (1974) [7] 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.
Gần đây, một số tác giả như Bảo Huy (1993) [13], Đào Công Khanh (1996)
[14] 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) [29] cũng đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng phân bố quy
luật phân bố N-Hvn ở rừng tự nhiên Kon Hà Nừng – Tây Nguyên và cho thấy nó rất
phù hợp để mô phỏng phân bố thực nghiệm.
Trần Cẩm Tú (1999) [38] 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 rất tốt cho quy luật
cấu trúc N-Hvn ở đây.
Nguyễn Thành Mến (2005) [21] sử dụng các hàm Weibull, Meyer và phân
bố Khoảng cách để mô phỏng quy luật phân bố N-Hvn ở các khu rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh sau khai thác ở Phú Yên, kết quả cho thấy hàm Meyer và phân bố
Khoảng cách tỏ ra 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. Nghiên cứu về tái sinh rừng
Ở nước ta, chưa có nhiều công trình nghiên cứu một cách đầy đủ và hệ thống về
tái sinh rừng, đặc biệt là tái sinh tự nhiên. Một số kết quả nghiên cứu về tái sinh
thường được đề cập trong các công trình nghiên cứu về thảm thực vật, trong các báo
cáo khoa học và một phần công bố trên các tạp chí.
Khi bàn về vấn đề đảm bảo tái sinh trong khai thác rừng, Phùng Ngọc Lan
(1964) [16] đã nêu kết quả tra dặm hạt Lim xanh dưới tán rừng ở lâm trường Hữu
Lũng, Lạng Sơn. Ngay từ giai đoạn nảy mầm, bọ xít là nhân tố gây ảnh hưởng đáng kể
đến tỷ lệ nảy mầm.


13

Trong thời gian từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra - Quy hoạch rừng đã
điều tra tình hình tái sinh tự nhiên theo các "loại hình thực vật ưu thế" rừng thứ sinh ở
Yên Bái (1965), Hà Tĩnh (1966), Quảng Bình (1969) và Lạng Sơn (1969). Đáng chú ý
là kết quả điều tra tái sinh tự nhiên ở vùng sông Hiếu (1962-1964) bằng phương pháp
đo đếm điển hình. Từ kết quả điều tra tái sinh, dựa vào mật độ cây tái sinh, Vũ Đình
Huề (1969) [10] đã phân chia khả năng tái sinh rừng thành 5 cấp, rất tốt, tốt, trung bình,
xấu và rất xấu với mật độ tái sinh tương ứng là trên 12.000 c/ha, 8.000-12.000 c/ha,
4.000-8.000 c/ha; 2.000-4.000 c/ha và dưới 2.000 c/ha. Nhìn chung nghiên cứu này
mới chỉ chú trọng đến số lượng mà chưa đề cập đến chất lượng cây tái sinh.

Cũng từ kết quả điều tra trên, Vũ Đình Huề (1975) [11] đã tổng kết và rút ra
nhận xét, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt Nam mang những đặc điểm tái sinh của
rừng nhiệt đới. Dưới tán rừng nguyên sinh, tổ thành loài cây tái sinh tương tự như tầng
cây gỗ; dưới tán rừng thứ sinh tồn tại nhiều loài cây gỗ mềm kém giá trị và hiện tượng
tái sinh theo đám được thể hiện rõ nét tạo nên sự phân bố số cây không đồng đều trên
mặt đất rừng. Những nhận xét trên sẽ được đề tài vận dụng trong việc đánh giá mật độ
tái sinh rừng và so sánh tổ thành tầng cây tái sinh với tổ thành tầng cây cao tại các
QXTV nghiên cứu để có thể nhận biết chiều hướng phát triển của rừng trong tương lai.
Khi nghiên cứu về thảm thực vật rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng (1978) [34]
đã nhấn mạnh tới ý nghĩa của điều kiện ngoại cảnh đến các giai đoạn phát triển của cây
tái sinh. Theo tác giả, ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và điều khiển quá trình
tái sinh tự nhiên ở cả rừng nguyên sinh lẫn rừng thứ sinh.
Nguyễn Hồng Quân (1984) 27 đã nghiên cứu kết hợp chặt chẽ khai thác với
tái sinh nuôi dưỡng rừng. Tác giả cho rằng để đáp ứng yêu cầu khai thác bảo đảm
tái sinh và nuôi dưỡng rừng, đối với rừng không đồng tuổi cần thực hiện cả 4 nội
dung chủ yếu là: thu hoạch cây thành thục, chặt tái sinh, chặt nuôi dưỡng và chuẩn
hoá cấu trúc rừng về trạng thái mong muốn.
Nguyễn Duy Chuyên (1985) 2 đã nghiên cứu quy luật phân bố cây tái sinh
tự nhiên rừng lá rộng thường xanh hỗn loài vùng Quỳ Châu, Nghệ An. Tác giả
nghiên cứu phân bố tái sinh theo chiều cao, tổ thành cây tái sinh, số lượng cây tái


14

sinh. Trên cơ sở phân tích toán học về phân bố cây tái sinh cho toàn lâm phần, tác
giả cho rằng loại rừng trung bình (IIIA2) cây tái sinh tự nhiên có dạng phân bố
Poisson, ở các loại rừng khác cây tái sinh có phân bố cụm.
Hiện tượng tái sinh lỗ trống ở rừng thứ sinh Hương Sơn, Hà Tĩnh đã được Phạm
Đình Tam (1969) [30] làm sáng tỏ. Theo tác giả, số lượng cây tái sinh xuất hiện khá
nhiều dưới các lỗ trống khác nhau. Lỗ trống càng lớn, cây tái sinh càng nhiều và hơn

hẳn những nơi kín tán. Từ đó tác giả đề xuất phương thức khai thác chọn, tái sinh tự
nhiên cho đối tượng rừng khu vực này. Đây là một trong những đặc điểm tái sinh phổ
biến ở rừng nhiệt đới, nhưng đối với rừng núi đá vôi với nền đất đá xương xẩu, liệu tại
những chỗ trống trong rừng, hiện tượng tái sinh này có gì khác biệt.
Vũ Tiến Hinh (1991) 8] nghiên cứu đặc điểm quá trình tái sinh của rừng tự
nhiên ở Hữu Lũng – Lạng Sơn và vùng Ba Chẽ - Quảng Ninh đã nhận xét: hệ số tổ
thành tính theo phần trăm số cây của tầng tái sinh và tầng cây cao có liên hệ chặt
chẽ. Đa phần các loài có hệ số tổ thành tầng cây cao càng lớn thì hệ số tổ thành tầng
tái sinh cũng vậy. Do khó nhận biết tên cây của tầng tái sinh, nên có thể sử dụng
quan hệ giữa hệ số tổ thành tầng tái sinh và tầng cây cao để xác định hệ số tổ thành
tầng tái sinh. Từ đó, nếu biết mật độ chung của những cây tái sinh có triển vọng của
lâm phần, sẽ xác định được số lượng tái sinh của từng loài. Trong điều chế rừng có
thể sử dụng kết quả này để sơ bộ xem xét những loài cây mục đích nào chưa đủ số
lượng tái sinh cần phải tra dặm hạt và những loài nào chỉ cần thông qua biện pháp
xúc tiến tái sinh là đủ.
Đinh Quang Diệp (1993) 4 nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp
vùng Easup - Đắc Lắc kết luận: Độ tàn che, thảm mục, độ dày tầng thảm mục, điều
kiện lập địa,… là những nhân tố ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây con tái
sinh dưới tán rừng. Qua nghiên cứu tác giả cho thấy, tái sinh trong khu vực có dạng
phân bố cụm.
Trần Xuân Thiệp (1996) 31 tiếp tục nghiên cứu vai trò của tái sinh và phục
hồi rừng tự nhiên ở các vùng thuộc miền Bắc. Kết quả nghiên cứu cho thấy: ở vùng
Tây Bắc, dù vùng thấp hay vùng cao tái sinh tự nhiên khá tốt về số lượng cây: từ


15

500-8.000 cây/ha. Rừng Tây Bắc thể hiện rõ các mặt ảnh hưởng đến chất lượng tái
sinh: nghèo về trữ lượng, diễn thế ở nhiều vùng xuất hiện nhóm cây ưa sáng chịu
hạn hoặc rụng lá, kích thước nhỏ và nhỡ là chủ yếu, nhóm loài cây lá kim rất khó tái

sinh phục hồi trở lại do thiếu lớp cây mẹ. Vùng trung tâm tác giả cho biết sự nghèo kiệt
nhanh chóng của rừng đưa đến số lượng và chất lượng tái sinh tự nhiên thấp. Vùng
Đông Bắc, số lượng cây tái sinh trong rừng tự nhiên biến động bình quân từ 8.000 đến
12.000 cây/ha. So với các vùng khác, vùng này khả năng tái sinh tự nhiên tốt.
Thực tế cho thấy, với điều kiện nước ta hiện nay, nhiều khu vực vẫn phải
trông cậy vào tái sinh tự nhiên còn tái sinh nhân tạo mới chỉ được triển khai trên
quy mô hạn chế. Vì vậy, những nghiên cứu đầy đủ về tái sinh tự nhiên cho từng đối
tượng rừng cụ thể là hết sức cần thiết để từ đó có thể đề xuất những biện pháp kỹ
thuật lâm sinh phù hợp
1.2.3. Phân loại rừng phục vụ kinh doanh
Loeschau (1977) [19] đã đưa ra hệ thống phân loại rừng theo trạng thái hiện
tại nhằm phục vụ cho công tác điều tra, điều chế rừng gỗ mỏ ở Quảng Ninh. Đến
năm 1966, công trình được chính tác giả bổ sung và mang tên: Phân chia kiểu trạng
thái và phương hướng kinh doanh rừng hỗn giao lá rộng thường xanh nhiệt đới.
Đây là hệ thống phân loại được sử dụng trong thời gian dài và phổ biến ở nước ta.
Việc mở rộng phạm vi sử dụng đã làm rõ những điểm không hợp lý của hệ thống
phân loại này.
Viện Điều tra Quy hoạch rừng đã dựa trên hệ thống phân loại của Loeschau,
cải tiến cho phù hợp hơn với đặc điểm rừng tự nhiên nước ta và cho đến nay vẫn áp
dụng hệ thống này vào việc phân loại trạng thái rừng hiện tại phục vụ công tác quy
hoạch, thiết kế kinh doanh rừng tự nhiên.
Thái Văn Trừng (1978) [34] trên quan điểm sinh thái đã xây dựng hệ thống
phân loại thảm thực vật. Tác giả chia rừng tự nhiên Việt Nam thành 14 kiểu thảm
thực vật. Công trình này đặt nền móng cho việc phân chia rừng tự nhiên của nước ta
một cách tổng quát. Xuất phát từ tính đa dạng, phong phú của rừng nhiệt đới, kết
luận: không thể dùng quần hợp thực vật làm đơn vị phân loại cơ bản như các tác giả
đã sử dụng ở vùng ôn đới. Ông đề xuất dùng kiểu thảm thực vật làm đơn vị phân
loại cơ bản và lấy hình thái, cấu trúc quần thể làm tiêu chuẩn phân loại. Những

16

nhóm nhân tố sinh thái tham gia tác động trong quá trình hình thành các kiểu thảm
thực vật gọi là những nhóm nhân tố sinh thái phát sinh. Thái Văn Trừng phân biệt
thành 5 nhóm nhân tố: Địa lý - địa hình; Khí hậu – thuỷ văn; Đá mẹ – thổ nhưỡng;
Khu hệ thực vật; Sinh vật và con người. Đây là cấp phân loại lớn, kiểu thảm thực
vật chưa phải là cấp phân loại cơ bản nhỏ nhất, để từ đó đề xuất biện pháp kỹ thuật
lâm sinh áp dụng cho từng đối tượng.
Vũ Đình Huề (1984) [12] đã tiến hành phân chia trạng thái rừng phục vụ công
tác kinh doanh rừng căn cứ vào trạng thái hiện tại (những trạng thái này thường
được phân chia theo hệ thống phân loại rừng của Loeschau).
Vũ Biệt Linh (1984) [18] khi bàn về vấn đề phân chia rừng theo hệ thống
phân loại kinh doanh đã xác định cần phân chia rừng, đất rừng theo mục đích, nội
dung, phương thức biện pháp kinh doanh nhằm tổ chức và định hướng tác nghiệp
kinh doanh theo các đối tượng khác nhau để đạt được hiệu quả cần thiết.
Vũ Đình Phương (1987-1988) [25,26] đã dựa vào các đặc trưng như: nhóm
sinh thái tự nhiên, giai đoạn phát triển và suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng
bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc điểm địa hình, đặc điểm thổ nhưỡng để phân
chia rừng thành những lô khác nhau phục vụ điều chế rừng.
Bảo Huy (1993) [13] đã xác định trạng thái rừng hiện tại của các lâm phần
Bằng lăng ở Tây nguyên theo hệ thống của Loeschau, đồng thời tác giả cũng xác
định các loại hình xã hợp thực vật với các ưu hợp khác nhau thông qua trị số IV%.
Đào Công Khanh (1996) [14] đã căn cứ vào tổ thành các loài cây mục đích để
phân loại rừng phục vụ cho việc xác định các biện pháp lâm sinh.
Lê Sáu (1996) [29] khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc để đề xuất phương thức
khai thác chọn cho rừng kín thường xanh ở Kon Hà Nừng, đã phân loại trạng thái
các lâm phần dựa trên bảng phân loại Loeschau.
1.2.4. Nghiên cứu về đa dạng sinh học
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) [34]. Dựa trên các công trình đã có 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 189 họ. Đồng thời, tác giả cũng đã khẳng định ưu thế


17

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.
Phan Kế Lộc “Bước đầu thống kê số loài đã biết ở miền Bắc Việt Nam”, sau
này một số tác giả Việt Nam như đã thống kê được hệ thực vật miền Bắc Việt Nam
có 5609 loài, thuộc 1660 chi và 240 họ. Phạm Hoành Hộ (1991 - 1993) [33] có công
trình “Cây cỏ Việt Nam”, trong công trình này, tác giả đã thống kê được hệ thực vật
miền Nam có 5609 loài, …chi, … họ.
Theo hướng nghiên cứu thực vật từng vùng, tập thể cán bộ phân viện nghiên
cứu lâm nghiệp (1970) [23] có công trình “Danh lục thực vật Cúc Phương”, trên
diện tích 250 km2, tập thể tác giả đã thống kê được 1674 loài thực vật bậc cao có
mạch. Tiếp đến là công trình “Danh lục thực vật đảo Phú Quốc” của Phạm Hoành
Hộ (1985) [31] đã thống kê được 793 loài thực vật bậc cao có mạch trên diện tích
562 km2. Đến năm 1984, Nguyễn Tiến Bân và tập thể tác giả [33] đã công bố kết
quả nghiên cứu hệ thực vật Tây Nguyên trong công trình “Danh lục thực vật Tây
Nguyên” với số loài đã kiểm kê được là 3201 loài. Sau đó, năm 1990, Lê Trần Chấn
với công trình “Góp phần nghiên cứu một số đặc điểm cơ bản của hệ thực vật Lâm
Sơn”, tác giả đã thống kê được có 1261 loài trên diện tích 15 km2.
Phạm Hoành Hộ (1993 – 1995) [33] với công trình “Cây cỏ Việt Nam” với
3 tập đã mô tả 10.500 loài thực vật bậc cao có mạch ở Việt Nam.
Gần đây nhất, Phạm Đình Đại (1995) [33] khi nghiên cứu hệ thực vật khu
rừng Bạch Mã - Thừa Thiên Huế đã thống kê được 83 họ, 140 chi, 226 loài. Trong
đó ngành hạt kín (Magnoliophyta) chiếm ưu thế với 65 họ, 113 chi và 179 loài. Còn
vào năm 2000, tập thể tác giả trong và ngoài ngành lâm nghiệp [33] 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, có thể 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, 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, tới nay chưa có công trình nào nổi bật. Một phần bởi đây là vấn đề phức
tạp, hơn nữa lại chưa có hệ thống lý luận hoàn chỉnh được đưa ra.


18

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 đặc điểm cấu trúc và chỉ số đa dạng sinh học làm cơ sở đề xuất
biện pháp kỹ thuật lâm sinh .
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
- Xác định được đặc điểm cấu trúc tầng cây tái sinh
- Đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Rừng tự nhiên tại xã Yên Nhân, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Do hạn chế về thời gian và nhân lực nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu một
số quy luật cấu trúc cơ bản tầng cây cao và tầng cây tái sinh của một số trạng thái
rừng trên địa bàn nghiên cứu.

2.3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung sau:
2.3.1. Phân loại trạng thái rừng
2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc tầng cây cao
-

Xác định công thức tổ thành loài

-

Đánh giá sự đa dạng về loài

-

Đặc điểm phân bố số loài theo cỡ đường kính (NL/D1.3)

-

Đặc điểm phân bố số cây theo cỡ kính (N/D1.3)

2.3.3. Đặc điểm cấu trúc tầng tái sinh
-

Tổ thành cây tái sinh và quan hệ giữa tổ thành cây cao với cây tái sinh

-

Mật độ, chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh

-

Phân bố cây tái sinh theo chiều cao


19

-

Hình thái phân bố cây tái sinh trên mặt đất

2.3.4. Đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
2.4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp luận tổng quát: Sử dụng các phương pháp truyền thống trong
nghiên cứu điều tra rừng để thu thập số liệu, các phương pháp trong thống kê toán
học để xử lý, phân tích, tổng hợp tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác cÇn
thiÕt trong nghiên cứu khoa học.
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu
Số liệu thu thập trên các ÔTC có diện tích 2000m2 được lựa chọn theo
phương pháp điển hình, có tính đại diện cao cho khu vực nghiên cứu và cho từng
trạng thái rừng. Mỗi trạng thái lập 5 ÔTC. Phương pháp đo đếm, thống kê, ghi chép
các chỉ tiêu theo quy trình hướng dẫn của Bộ môn Điều tra quy hoạch rừng và Bộ
môn Lâm sinh trường Đại học Lâm nghiệp. Trên mỗi ÔTC đo đếm các chỉ tiêu sau:
* Điều tra tầng cây cao
Xác định tên loài : Xác định tên địa phương, tên thường gọi, các loài không
biết thì ghi vào biểu điều tra bằng ký hiệu SP1, SP2... và lấy mẫu để giám định.
Đo đường kính ngang ngực (D1.3): Đo bằng thước kẹp kính tại vị trí 1,3m tất
cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên.
Chất lượng cây được đánh giá theo 3 cấp A, B, C.
+ Cây tốt (A): là những cây có tán lá phát triển đều, tròn, xanh biếc, thân tròn
thẳng, không bị khuyết tật, không bị sâu bệnh.

+ Cây trung bình (B): là những cây sinh trưởng kém hơn cây tốt, không cong
queo sâu bệnh, cụt ngọn, ít khuyết tật.
+ Cây xấu (C): là những cây có tán lá lệch, lá tập trung ở ngọn, sinh trưởng kém,
khuyết tật nhiều, bị sâu bệnh.
* Điều tra cây tái sinh:
Trong mỗi OTC lập 5 ODB với S= 25m2 (5m  5m) với 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở
giữa. Trên tất cả các ODB đo tất cả các cây tái sinh, ghi phân biệt theo loài cây,
nguồn gốc tái sinh, chiều cao và chất lượng.


20

* Điều tra tầng cây bụi, thảm tươi:
Cây bụi thảm tươi điều tra trên các ÔDB điều tra cây tái sinh:
+ Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên loài chủ yếu, số lượng khóm (bụi), chiều
cao bình quân, độ che phủ trung bình của từng loài trên ÔDB, kết quả ghi vào phiếu
điều tra cây bụi.
+ Điều tra thảm tươi theo các chỉ tiêu: loài chủ yếu, chiều cao bình quân, độ che
phủ bình quân của loài và tình hình sinh trưởng của thảm tươi trên ÔBD, kết quả ghi
vào phiếu điều tra thảm tươi.
2.4.2. Phương pháp xử lý số liệu
Việc xử lý số liệu được thực hiện trên máy tính với sự trợ giúp của phần
mềm Excel 2003 và phần mềm SPSS 16.0.
2.4.2.1. Phân loại trạng thái rừng
Để phân loại trạng thái rừng, đề tài sử dụng phương pháp phân loại của
Loeschau (1960) được Viện Điều tra Quy hoạch rừng nghiên cứu và bổ sung. Căn
cứ vào tổng tiết diện ngang (  G  m 2 / ha ), trữ lượng (  M  m 3 / ha ), độ tàn che
(P) và một số thông tin điều tra ngoài thực địa, tiến hành phân chia trạng thái cho
từng ô đo đếm. Cụ thể tiêu chuẩn phân chia các trạng thái rừng như sau:
+ Kiểu trạng thái II: Rừng non phục hồi sau nương rẫy hoặc sau khai thác trắng,

kiểu rừng này là rừng cây gỗ có đường kính nhỏ, chủ yếu là những cây tiên phong hoặc
có tính chất tiên phong ưa sáng mọc nhanh, nó có thể chia thành 2 kiểu phụ:
Kiểu phụ IIA: Rừng phục hồi còn non và đặc trưng bởi lớp cây tiên phong ưa
sáng, mọc nhanh, thường đều tuổi và kết cấu một tầng, đường kính D < 10 cm, G
< 10 m2/ha, rừng có trữ lượng nhỏ. Thuộc đối tượng nuôi dưỡng.
Kiểu phụ IIB: Rừng cây tiên phong phục hồi phát triển đã lớn, đặc trưng tổ
thành gồm những cây tiên phong hoặc có tính chất tiên phong ưa sáng, mọc nhanh,
thành phần loài đã phức tạp, đã có sự phân hoá về tầng thứ và tuổi. Đường kính cây
cao phổ biến bình quân D > 10 cm, G > 10 m2/ha. Thuộc đối tượng nuôi dưỡng.
+ Kiểu trạng thái III: Trạng thái rừng đã qua khai thác chọn, là kiểu trạng
thái đã bị tác động của con người ở nhiều mức độ khác nhau, làm cho kết cấu rừng


21

có sự thay đổi. Tuỳ theo mức độ tác động, khả năng tái sinh và cung cấp lâm sản mà
có thể phân loại trạng thái rừng khác nhau:
Kiểu phụ IIIA: Rừng thứ sinh qua khai thác chọn kiệt, đang phục hồi, khả
năng khai thác bị hạn chế, cấu trúc rừng bị phá vỡ hoặc thay đổi cơ bản,
trạng thái này có thể chia thành một số dạng trạng thái:
Trạng thái IIIA1: Rừng mới qua khai thác chọn kiệt, cấu trúc rừng đã bị phá
vỡ hoàn toàn, tán rừng bị phá vỡ thành từng mảng lớn, tầng trên còn sót lại một số
cây cao nhưng phẩm chất xấu, nhiều dây leo bụi rậm, tre nứa xâm lấn. Độ tàn che S
< 0,3, ∑G < 10 m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ lượng < 80 m3/ha. Tuỳ thuộc vào mật
độ tái sinh mà nó có thể chia nhỏ hơn nữa.
Trạng thái IIIA2: Rừng qua khai thác kiệt bắt đầu phục hồi, đặc trưng của
trạng thái này là đã hình thành tầng giữa vươn lên chiếm ưu thế với lớp cây đại bộ
phận có đường kính 20 – 30cm. Rừng có 2 tầng trở lên, tầng trên tán không liên tục
được hình thành chủ yếu từ những cây cũ còn lại, còn có những cây to khoẻ vượt
tán. Độ tàn che của rừng S = 0,3 – 0,5, ∑G = 10 – 15 m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha, trữ

lượng từ 80 – 120 m3/ha. Cũng tuỳ vào mật độ tái sinh có thể chia nhỏ hơn nữa.
Trạng thái IIIA3: Rừng đã có quá trình phục hồi tốt (rừng trung bình, rừng có
từ 2 tầng trở lên). Độ tàn che S = 0,5 - ,07, ∑G = 16 – 21 m2/ha, ∑GD > 40 < 2 m2/ha,
trữ lượng > 120 m3/ha.
Kiểu phụ IIIB: Rừng bị tác động với mức độ thấp, trữ lượng rừng còn cao,
cấu trúc rừng chưa bị phá vỡ, rừng còn giàu trữ lượng, có S > 0,7 , ∑G = 21 - 26
m2/ha, trữ lượng > 250 m3/ha.
+ Kiểu trạng thái IV: Rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh phục hồi, đã phát triển
đến giai đoạn ổn định, trữ lượng và sản lượng cao, có độ tàn che > 0,7, ∑G > 26
m2/ha, ∑GD > 40 > 5 m2/ha.
Tuỳ theo nguồn gốc khác nhau của rừng được phân chia thành 2 kiểu phụ:
Kiểu phụ IVA: Rừng nguyên sinh
Kiểu phụ IVB: Rừng thứ sinh phục hồi đã phát triển đến giai đoạn ổn định


22

2.4.2.2.Xác định công thức tổ thành
- Tổ thành loài cây theo tỷ lệ % số cây
Đề tài sử dụng công thức tính tỷ lệ % số cây của loài trong quần xã thực vật
rừng:
(2.1)
Trong đó: N% là tỷ lệ tổ thành của loài i
Ni là số cá thể của loài i
N là tổng số cá thể của QXTVR
- Xác định chỉ số IV%:
Chỉ số IV% được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod (Vũ
Đình Huề, (1984) và Đào Công Khanh, (1996)
IV % 

N %  G%
2

(2.2)

Trong đó:
IVi%: là chỉ số quan trọng của loài i (Important Value)
N% là phần trăm số cá thể ở tầng cây cao của loài nào đó so với tổng số cây
trên ÔTC
G% là phần trăm tiết diện ngang của loài cây nào đó so với tổng tiết diện
ngang của ÔTC
Theo Daniel Marmillod, những loài cây nào có IV% > 5% mới thực sự có ý
nghĩa về mặt sinh thái trong lâm phần. Mặt khác, theo Thái Văn Trừng (1978) trong
một lâm phần, nhóm loài cây nào đó chiếm trên 50% tổng số cá thể của tầng cây
cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế. Đó là những chỉ dẫn làm cơ sở
quan trọng xác định loài và nhóm loài ưu thế.Tính tổng IV% của những loài có trị
số này > 5% từ cao đến thấp và dừng lại khi

 IV % đạt 50%.

2.4.2.3.Mức độ phong phú và đa dạng loài
a. Mức độ phong phú
Mức độ phong phú của loài được lượng hoá thông qua công thức
Kjayaraman (2000):


23

R

Trong đó:

s
n

(2.3)

ni : là số lượng cá thể của loài i trong quần xã.
n : là số cá thể của tất cả các loài.
s : là số loài trong quần xã.

b. Mức độ đa dạng
- Hàm số liên kết Shannon - Wiener
Hàm số này được Shannon và Wiener đưa ra năm 1949 dưới dạng:
s

H   pi log 6 pi

(2.4)

i 1

Hoặc dạng hàm tương đương:
H

Trong đó:

s
C


 n log n   ni log ni 
n
i 1


(2.5)

C : là hằng số, C = 2,302585.
pi : là tổ thành của loài i, pi = ni/n.
s : là số loài trong quần xã.

- Chỉ số Simpson
Chỉ số Simpson được sử dụng sớm nhất vào năm 1949 với dạng:
s

D1  1   pi2

(2.6)

1

Trong đó:

pi : là tổ thành của loài i, pi = ni/n.
s : là số loài trong quần xã.

Công thức trên dùng cho trường hợp n rất lớn so với ni. Nếu n có số lượng
không quá lớn so với ni thì sử dụng công thức:
s

D2  1  
1

ni
n

 ni  1 


 n 1 

(2.7)

2.4.2.4.So sánh mức độ đa dạng loài
Được sử dụng khi so sánh mức độ đa dạng loài giữa hai khu vực, công thức so
sánh có dạng:
T

H1  H 2
D( H1 )  D( H 2 )

(2.8)


24

Trong đó:
H1, H2: là chỉ số đa dạng Shanonnon – Wiener ở khu vực 1 và 2.
D(H1), D(H2): là phương sai của H1 và H2.
2

 nj

pii (ln pi )    pi ln pi 

i 1
 i 1
  s j 1
D( H j ) 
nj
2n 2j
nj

2

(2.9)

Trong công thức trên:
pi : là tổ thành của loài i, pi = ni/n.
sj : là số loài trong khu vực j (j=1-2).
nj : là tổng số cá thể của khu vực j (j=1-2).
Giá trị bậc tự do K tra bảng là:
K

D( H1 )  D( H 2 )2
D 2 ( H 1 ) / n1  D 2 ( H 2 ) / n2

(2.10)

Nếu: t ≥ t05(k), có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài giữa hai khu vực.

t < t05(k), không có sự khác biệt về mức độ đa dạng loài giữa hai khu
vực.
2.4.2.5. Mô phỏng phân bố số cây, số loài theo đường kính
Đề tài tiến hành thử nghiệm mô phỏng phân bố số cây, số loài theo đường
kính bằng các phân bố lý thuyết sau:
a. Phân bố Weibull
Là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục, với miền giá trị (0, +).
Phân bố Weibull là phân bố xác suất cho phép mô phỏng phân bố thực
nghiệm có dạng giảm, lệch trái, lệch phải và đối xứng.
Hàm mật độ có dạng:
 1  . x
P (x) = ..X e



Trong đó:
Tham số α đặc trưng cho độ lệch của phân bố.

(2.11)


25

Tham số λ đặc trưng cho độ nhọn của phân bố.
Giá trị λ được ước lượng từ công thức



n
 fi.xi

(2.12)

Trong đó:
x = Yi - Ymin
Yi: là trị số giữa tæ thø i của nhân tố điều tra
Ymin: là trị số quan sát nhỏ nhất của nhân tố điều tra(giíi h¹n d-íi cña
tæ ®Çu tiªn).
Phân bố Weibull mô tả các phân bố thực nghiệm có dạng:
+  = 1 phân bố có dạng giảm;
+  = 3 phân bố có dạng đối xứng;
+  >3 phân bố có dạng lệch phải;
+  <3 phân bố có dạng lệch trái.
b. Phân bố khoảng cách
Phân bố khoảng cách là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên đứt quãng, hàm
toán học có dạng:

F ( x)  
x 1
(1   )(1   ).

Trong đó:  

fo
n

víi x  0
víi x  1

(2.13)

với fo là tần số quan sát ở tổ thứ nhất.

Khi 1     thì phân bố khoảng cách trở về dạng phân bố hình học:
F ( x)  (1   ) x

víi x  0

(2.14)

Bằng phương pháp tối đa hợp lý có thể xác định được tham số của phân bố
khoảng cách như sau:


fo
n

  1

(2.15)
(n  f o )
 f i .xi

(2.16)