Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy tại vườn quốc gia bến en, tỉnh thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

ĐẶNG HỮU NGHỊ

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI PHỤC HỒI RỪNG SAU NƯƠNG RẪY
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

ĐẶNG HỮU NGHỊ

NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI PHỤC HỒI RỪNG SAU NƯƠNG RẪY
TẠI VƯỜN QUỐC GIA BẾN EN, TỈNH THANH HÓA

Chuyªn ngµnh: Lâm học
M· sè: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. PHẠM XUÂN HOÀN

Hà Nội, 2013


i

LỜI CẢM ƠN
Sau ba năm học tập tại khoa Đào tạo Sau Đại học, trường Đại học Lâm
nghiệp, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau
nương rẫy tại Vườn Quốc gia Bến En”. Trong quá trình học tập và triển khai
đề tài, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ nhiệt tình và chân thành của các thầy,
cô giáo đã giảng dạy khóa học của tôi và giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Xuân Hoàn, người đã trực tiếp
hướng dẫn và tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu
và hoàn thành đề tài.
Xin chân thành cảm ơn các Giáo sư, Tiến sỹ, các Cán bộ giảng dạy đã
tham gia giảng dạy và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập; xin cảm ơn tới Ban
Giám hiệu và khoa đào tạo Sau Đại học, Trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi để tôi học tập tại Trường.
Xin cảm ơn tới Ban Giám đốc, các cán bộ khoa học Phòng Kế hoạch - kỷ
thuật, Hạt kiểm lâm Vườn Quốc gia Bến En, cảm ơn tới tất cả đồng nghiệp và
bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Mặc dù đã rất cố gắng trong khi thực hiện đề tài nhưng do kiến thức có
hạn, điều kiện về thời gian và tư liệu tham khảo còn hạn chế nên chắc chắn
không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp, bổ
sung của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp để đề tài
hoàn thiện hơn.

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong đề tài là trung thực chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nghiên cứu nào khác. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2013
Đặng Hữu Nghị


ii

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................ ii
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 VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1. Trên thế giới.......................................................................................... 3
1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 5
1.3. Nhận xét và thảo luận ........................................................................ 10
Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................... 11
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................... 11
2.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 12
2.3.1. Động thái của của một số nhân tố cấu trúc và kết cấu quần xã từ
năm 1992 đến năm 2012 ........................................................................ 12

2.3.2. Động thái tái sinh rừng................................................................ 12
2.3.3. Động thái lớp thảm tươi, cây bụi ................................................. 12
2.3.4. Đánh giá một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của thảm thực vật
rừng phục hồi ......................................................................................... 12
2.3.5. Động thái của đất ......................................................................... 13
2.3.6. Đề xuất một số giải pháp quản lý bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh
học rừng phục hồi .................................................................................. 13
2.4. Phương pháp nghiên cứu................................................................... 13


iii

2.4.1. Phương pháp luận tổng quát ...................................................... 13
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu ............................................................ 14
2.5. Phương pháp tính toán và đánh giá động thái chỉ tiêu nghiên cứu .. 19
2.5.1. Cấu trúc tổ thành ......................................................................... 19
2.5.2. Biến đổi số cây trên ÔTC ............................................................. 21
2.5.3. Xác định biến đổi tổng tiết diện ngang và đường kính bình quân .. 22
2.5.4. Biến đổi chiều cao bình quân ...................................................... 23
2.5.5. Xác định và đánh giá mức độ biến đổi trữ lượng ...................... 23
2.5.6. Quy luật kết cấu lâm phần ........................................................... 24
2.5.7. Xác định tính đa dạng của quần xã ............................................ 24
2.5.8. Phân tích tính chất vật lý, hoá học của đất ............................... 25
Chương 3. KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI
KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................... 27
3.1. Đặc điểm tự nhiên .............................................................................. 27
3.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................... 27
3.1.2. Địa hình, địa mạo ......................................................................... 27
3.1.3. Địa chất và thổ nhưỡng .............................................................. 29
3.1.4. Khí hậu thủy văn ......................................................................... 30

3.1.5. Tài nguyên rừng và đất rừng ....................................................... 32
3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ..................................................................... 35
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 37
4.1. Kết quả nghiên cứu động thái nhân tố cấu trúc và kết cấu quần xã .. 37
4.1.1. Biến đổi số lượng và mật độ cây gỗ ............................................. 37
4.1.2. Biến đổi tổ thành của cây gỗ ....................................................... 41
4.1.3. Biến đổi đường kính bình quân tầng cây cao............................. 48
4.1.4. Biến đổi chiều cao bình quân tầng cây cao. ............................... 51
4.1.5. Biến đổi tổng tiết diện ngang ....................................................... 54
4.1.6. Biến đổi trữ lượng trên các ô định vị. ......................................... 57


iv

4.1.7. Biến đổi độ tàn che ....................................................................... 59
4.1.8. Biến đổi phân bố số cây theo đường kính (N/D1,3) ..................... 61
4.1.9. Biến đổi số cây theo chiều cao (N/Hvn) ....................................... 64
4.2. Động thái của tái sinh rừng trên các ô định vị ............................... 67
4.2.1. Biến đổi mật độ cây tái sinh ......................................................... 67
4.2.2. Biến đổi tổ thành cây tái sinh ...................................................... 69
4.3. Kết quả nghiên cứu động thái lớp thảm tươi, cây bụi .................... 75
4.3.1. Biến đổi chiều cao bình quân, độ che phủ của thảm tươi ......... 75
4.3.2 Biến đổi chiều cao bình quân cây bụi .......................................... 75
4.3.3. Ảnh hưởng của lớp thảm tươi, cây bụi đến tái sinh rừng ......... 76
4.4. Động thái của nhân tố đất ................................................................. 80
4.4.1. Biến đổi về tính chất lý học và hoá học của đất ......................... 80
4.4.2. Ảnh hưởng của quá trình phục hồi rừng đến tính chất của đất 83
4.5. Một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của rừng phục hồi ...................... 83
4.5.1. Tính đa dạng loài của tầng cây gỗ .............................................. 83
4.5.2. Tính đa dạng loài của lớp cây tái sinh ........................................ 85

4.6. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quản phục hồi rừng tại VQG Bến
En. ............................................................................................................... 86
4.6.1. Hiện trạng rừng phục hồi, chiều hướng, tốc độ phục hồi. ........ 86
4.6.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả phục hồi rừng: ............... 88
KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .................................................... 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

BTĐDSH

Bảo tồn đa dạng sinh học

HST

Hệ sinh thái

ICBP

Tổ chức bảo tồn chim quốc tế

IUCN

Tổ chức bảo tồn thiên nhiên thế giới

KBTTN

Khu bảo tồn thiên nhiên

KL

Kiểm lâm

QĐ

Quyết định

QLBVR

Quản lý bảo vệ rừng

ÔDB

Ô dạng bản

ÔTC

Ô tiêu chuẩn

SĐH

Sau đại học

UBND

Uỷ ban nhân dân

USA

Nước Mỹ

VQG

Vườn quốc gia

TT-BNNPTNT

Thông tư Bô ̣ Nông nghiêp̣ và phát triể n nông thôn


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Tên bảng

TT

Trang

3.1

Phân bố của các taxon thực vật tại VQG Bến En

33

4.1

Biến đổi mật độ cây gỗ

37

4.2

Thay đổi số cây gỗ theo thời gian ở các ô định vị (đơn vị cây)

39

4.3

Biến đổi số loài cây gỗ theo thời gian

42

4.4

Tổng hợp quá trình biến đổi tổ thành loài cây gỗ.

44

4.5

Biến đổi đường kính bình quân ( D g)

49

4.6

Biến đổi chiều cao bình quân

51

4.7

Biến đổi tổng tiết diện ngang

54

4.8

Biến đổi trữ lượng

57

4.9

Biến đổi độ tàn che

60

4.10

Biến đổi số lượng cây tái sinh

68

4.11

Biến đổi công thức tổ thành cây tái sinh

70

4.12

Biến đổi của lớp thảm tươi

75

4.13

Biến đổi chiều cao bình quân lớp cây bụi so với biến đổi chiều

76

cao cây tái sinh.
4.14

Ảnh hưởng của lớp thảm tươi đến cây tái sinh

77

4.15

Biến đổi tính chất lý học, hoá học của đất

80

4.16

Một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của tầng cây gỗ

84

4.17

Tính đa dạng của lớp cây tái sinh

85

4.18

Kết quả nghiên cứu hiện trạng rừng

86


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình

TT

Trang

2.1

Bản đồ địa hình VQG Bến En và vị trí các ÔTC định vị

15

2.2

Sơ đồ minh họa các tuyến và bố trí ô dạng bản một ô định vị

17

3.1

Vị trí VQG Bến En trong hệ thống các Khu bảo tồn thiên nhiên Việt Nam

28

4.1

Biến đổi đường kính cây gỗ.

51

4.2

Biến đổi chiều cao cây gỗ

53

4.3

Biến động tổng tiết diện ngang

56

4.4

Biến động trữ lượng

59

4.5

Biểu đồ phân bố N/D1,3 tại các ÔTC qua các giai đoa ̣n

62

4.6

Biểu đồ phân bố N/HHvn trên các ÔTC theo các giai đoạn

65


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng có vai trò rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, trong bảo

vệ môi trường và bảo tồn đa dạng sinh học. Tuy nhiên, do các hoạt động khai
thác tài nguyên rừng, để phục vụ cho nền kinh tế và các nhu cầu cuộc sống
của con người ngày càng cao, nhiều nơi đã khai thác, phá rừng quá mức làm
cho diện tích rừng bị thu hẹp nhanh, chất lượng rừng xuống cấp, suy thoái đa
dạng sinh học, dẫn đến mất cân bằng sinh thái. Đứng trước tình hình đó, Đảng
và Nhà nước đã có nhiều chủ trương, chính sách, giải pháp để nhằm bảo vệ,
khôi phục, phát triển rừng, nhất là tập trung các chính sách giải pháp để phục
hồi lại những diện tích rừng đã mất đi do khai thác kiệt và tàn phá rừng.
Trong đó, giải pháp khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên đang được chú trọng,
nhiều công trình nghiên cứu đã được triển khai và được ứng dụng mang lại
những hiệu quả thiết thực trên thực tế.
Các công trình nghiên cứu tái sinh và khả năng phục hồi rừng rừng
không những có ý nghĩa về mặt xây dựng cơ sở khoa học, mà còn ứng dụng
vào thực tiễn công tác lâm sinh phát triển rừng và hoạt động bảo tồn đa dạng
sinh học. Diễn thế phục hồi rừng là quá trình biến đổi tuân theo qui luật sinh
học mang đặc điểm của hệ sinh thái. Đặc trưng của diễn thế phục hồi rừng là sự
xuất hiện và thay thế thế hệ cây con này bằng thế hệ cây con khác và tiến tới
phục hồi thế hệ cây gỗ gần giống như ban đầu đã có của rừng.
Sự biến đổi của các yếu tố sinh học, sinh thái loài cây, điều kiện địa lý,
đất đai, khí hậu và tiểu hoàn cảnh rừng là những yếu tố quyết định hình thành
qui luật diễn thế rừng. Qui luật diễn thế rừng ở những nơi có điều kiện tự
nhiên khác nhau thì diễn ra theo chiều hướng và tốc độ cũng khác nhau. Do
đó, để hiểu đầy đủ hơn về động thái của quá trình phục hồi rừng của mỗi quần
xã thực vật rừng, đòi hỏi phải có theo dõi nghiên cứu thời gian khá lâu dài
trên các ô định vị từ khi rừng mới bắt đầu phục hồi. Khác với những nghiên


2

cứu trước đây thường nghiên cứu trong thời gian ngắn và áp dụng phương

pháp lấy không gian thay thế thời gian, nên chưa nắm bắt một cách hệ thống,
khách quan những biến đổi nội tại và qui luật diễn thế của rừng; Nghiên cứu
trên ô định vị có thể khắc phục được tồn tại này.
Vườn quốc gia (VQG) Bến En được thành lập năm 1992, có tổng diện
tích là 16.634 ha. Do trước đây khu vực VQG Bến En thuộc sự quản lý của
lâm trường Sông Chàng và lâm trường Như Xuân là hai lâm trường chuyên về
khai thác, cùng với số dân nằm trong vùng lõi khá đông nên diện tích bị phá
rừng làm rẫy tương đối lớn. Từ năm 1995, sau khi VQG Bến En tổ chức di
chuyển một số cụm dân cư trong vườn ra ngoài vùng đệm, đã để lại diện tích
rừng qua khai thác kiệt và diện tích rừng sau nương rẫy chiếm tới 1/3 tổng
diện tích vườn.
Phục hồi lại hệ sinh thái rừng đai thấp núi đất đặc trưng cho khu vực
Bắc Trung bộ, phục hồi lại tính đa dạng sinh học do bị khai thác kiệt và phá
rừng làm rẫy là nhiệm vụ quan trọng hàng đầu khi đó của VQG Bến En. Do
đó, cùng với làm tốt công tác bảo vệ tránh sự xâm hại tài nguyên rừng, cần
phải được nghiên cứu về động thái phục hồi rừng, nhằm góp phần đưa ra các
giải pháp phục hồi rừng có hiệu quả. Xuất phát từ yêu cầu trên, từ năm 1997
VQG Bến En đã triển khai nghiên cứu phục hồi rừng sau nương rẫy trên một
số ô mẫu định vị. Tuy nhiên, kết quả đạt được mới là bước đầu, thời gian
nghiên cứu còn ngắn, việc thu thập số liệu chưa có điều kiện để phân tích và
đánh giá nắm bắt qui luật diễn thế phục hồi rừng tại VQG, do đó cần phải tiếp
tục theo dõi nghiên cứu bổ sung những hiểu biết về động thái rừng trong quá
trình phục hồi. Từ thực tiễn đó, đề tài:" Nghiên cứu động thái phục hồi rừng
sau nương rẫy ở Vườn quốc gia Bến En- Thanh Hoá" đã được đặt ra nhằm
góp phần giải quyết những yêu cầu cấp thiết trong công tác phục hồi, phát
triển rừng và bảo tồn đa dạng sinh học hiện nay.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
Đã có nhiều nghiên cứu diễn thế tái sinh đáng quan tâm, trong đó có thể
tóm lược lại một số công trình cơ bản sau:
Theo kết quả nghiên cứu của Thornburgh (1981), về diễn thế ở các khu
rừng hỗn giao thường xanh ở Tây Bắc California cho thấy: Mật độ tương đối
của các loài cây ở thời kỳ đầu của quá trình diễn thế phụ thuộc vào kiểu và
mức độ chặt phá, vào mật độ của chồi rễ, vào nguồn hạt có được và những
điều kiện lập địa ngẫu nhiên. Tất cả các giai đoạn phát triển sau đó về lâu dài
đều dẫn đến rừng hỗn giao thường xanh, là rừng cao đỉnh khí hậu tương ứng
với điều kiện lập địa (Dẫn theo Nguyễn Văn Sinh) [24].
Stickney (1984) [24]: Khi nghiên cứu sau một vụ cháy rừng ở Bắc Ihado
(USA) đã phát hiện rằng trên những khu trước đây có rừng thứ sinh phát triển
tốt chủ yếu là các loài cây tiên phong chiếm ưu thế, trong khi những khu
trước đó rừng thứ sinh chưa khép tán, ưu thế lại thuộc về các loài sống sót.
Buschel và Huss (1997) [24]: Nhấn mạnh rằng diễn thế không phải bao
giờ cũng đi theo qui luật mà thường do những yếu tố ngẫu nhiên của điều kiện
ban đầu quyết định.
Các công trình nghiên cứu tái sinh ở rừng nhiệt đới tập trung nhiều từ
những năm 1930 trở lại đây, tuy nhiên do rừng nhiệt đới có tính chất phức tạp
nên phần lớn các nhiên cứu tập trung ở loài cây mục đích có giá trị về kinh tế.
Viêc nghiên cứu động thái phục hồi rừng đã được tiến hành từ đầu thế kỷ
XIX, nhưng đến đầu thế kỷ thứ XX các nhà khoa học mới bắt đầu làm rõ hơn
khái niệm diễn thế, đặc biệt là diễn thế trong quá trình phục hồi lại các quần
xã rừng nhiệt đới.


4

Theo Clement (1916) [36] diễn thế là sự phát triển của tất cả các quần
xã thực vật hướng về trạng thái cuối cùng bền vững.
Theo P.W. Richards (1952) [23], đối với rừng mưa thì diễn thế là sự
phát triển theo từng giai đoạn hay quá trình diễn thế qua một loạt các quần lạc
thực vật dẫn tới bước hình thành rừng mưa cao đỉnh.
Cùng với nhiều kết quả nghiên cứu rừng nhiệt đới, trong đó đáng chú ý
là tác phẩm "Rừng mưa nhiệt đới" của Richards (1952) [23]: Ông đã mô tả
quá trình diễn thế nguyên sinh, thứ sinh cả ở dưới nước và ở trên cạn ở nhiều
châu lục. Ông cho rằng quá trình diễn thế thứ sinh trên cạn lập lại quá trình tái
sinh tự nhiên trên các lỗ trống trong rừng nguyên sinh trên diện rộng. So sánh
với quá trình diễn thế nguyên sinh, ông cho rằng hai quá trình này về cơ bản
là tương tự nhau, đất càng bị phá huỷ thì quá trình diễn thế thứ sinh càng
giống với quá trình diễn thế nguyên sinh trên cạn.
Bermard –Roller (1974), Taylor (1954), Benard (1955) trên cơ sở
nghiên cứu rừng châu Phi đã xác định cây tái sinh trong nhiệt đới thiếu hụt,
cần bổ sung bằng trồng rừng nhân tạo. Budowski (1956), Bava (1954),
Catinot (1965): Khi nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới ở châu Á lại nhận định
rằng dưới tán rừng nhiệt đới, nhìn chung có đủ cây tái sinh có giá trị kinh tế.
Tuy nhiên, vấn đề tái sinh rừng nhiệt đới được thảo luận nhiều nhất vẫn là
hiệu quả của các phương thức xử lý lâm sinh đến tái sinh các loài cây mục
đích ở các kiểu rừng [24].
Theo George N.Baur (1964). Trong quá trình nghiên cứu về phục hồi
rừng nhiệt đới, vấn đề được quan tâm nhiều hơn cả vẫn là hiệu quả của các
biện pháp sinh học tác động vào tái sinh. Nhiều nhà lâm sinh học đã xây dựng
thành công những phương thức tác động vào tái sinh có hiệu quả. Đặc biệt
phải kể đến hệ thống các phương pháp xử lý và hiệu quả của nó đối với tái
sinh rừng và qua đó tổng kết sâu sắc các bước xử lý hiệu quả từng phương


5

thức đối với tái sinh trong tác phẩm "Cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng
mưa” của G.Baur [1].
Vansteenis (1956): Khi nghiên cứu rừng nhiệt đới Nam Mỹ, đã nêu hai
đặc điểm tái sinh phổ biến, đó là tái sinh vệt hay còn gọi là tái sinh lỗ trống và
tái sinh phân tán liên tục đối với quần xã thực vật rừng đã ổn định (dẫn theo
Thái Văn Trừng 1978) [31].
Budoski (1961) [24]: Đã nghiên cứu diễn thế thảm thực vật rừng ở
Costa - Rica và Panama cho thấy: Sự tăng lên về số loài và đa dạng của dạng
sống, kể cả các loài là một đặc trưng của sự phát triển đi lên theo hướng đến
rừng cao đỉnh khí hậu.
Weidelt (1968) [24], nghiên cứu diễn thế trên các khu nương rẫy bị bỏ
hoang ở Brazil đã cho thấy rằng trong sự phát triển, các khu rừng thứ sinh có
xu hướng tiến đến các giá trị ban đầu của rừng nguyên sinh về thành phần loài
và số lượng cá thể của từng loài. Sau khoảng 50 năm, các khu rừng thứ sinh
đã có khoảng 70% các loài cây gỗ của diện tích rừng nguyên sinh kể trên.
Whitemore (1975)[24]: Khi nghiên cứu sự phát triển của thực vật thứ
sinh trên các khu nương rẫy ở Viễn Đông, đã nhấn mạnh rằng khoảng thời
gian để các khu rừng thứ sinh đạt được thành phần loài giống như rừng
nguyên sinh không phải là mấy chục năm mà hàng trăm năm.
Tóm lại, trên thế giới, đã khá nhiều các công trình nghiên cứu về diễn
thế tái sinh rừng nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng, có không ít công trình
nghiên cứu công phu đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng.
Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về diễn thế tái sinh rừng tự nhiên
phục hồi sau nương rẫy còn rất ít.
1.2. Ở Việt Nam
Rừng nhiệt đới Việt Nam mang những đặc điểm diễn thế tái sinh của
rừng nhiệt đới nói chung, nhưng do phần lớn là rừng thứ sinh bị tác động của

6

con người nên những quy luật kết cấu quần xã cũng như các qui luật diễn thế
tái sinh rừng đã bị xáo trộn nhiều.
Theo Lâm Công Định: Tầm quan trọng của diễn thế tái sinh rừng ngày
càng được khẳng định, diễn thế tái sinh rừng là chìa khóa quyết định nội dung
điều chế rừng [10].
Viện Điều tra - Quy hoạch rừng (1962 - 1969) đã thực hiện điều tra
nghiên cứu tái sinh tự nhiên vùng Sông Hiếu bằng phương pháp đo đếm điển
hình dựa vào số lượng cây tái sinh trên hécta và điều tra nghiên cứu tái sinh
theo các loại hình thực vật ưu thế của rừng thứ sinh ở Yên Bái. Căn cứ vào
mật độ cây tái sinh, Vũ Đình Huề (1969)[33], đã phân chia khả năng tái sinh
tự nhiên rừng nhiệt đới thành năm cấp, trong đó cấp trung bình có số cây tái
sinh 4.000 - 8.000 cây/ha, cấp tái sinh yếu có số cây dưới tán rừng 2.000 4.000 cây/ha. Nhìn chung, các nghiên cứu này mới chú trọng đến số lượng
cây tái sinh. Thông qua kết quả điều tra năm (1975) Vũ Đình Huề đã tổng kết
trong báo cáo khoa học “Khái quát về tình hình tái sinh rừng miền Bắc Việt
Nam” Theo báo cáo đó đã khẳng định, tái sinh tự nhiên rừng miền Bắc Việt
Nam mang những đặc điểm của tái sinh rừng nhiệt đới [15].
Qua các công trình nghiên cứu về tái sinh có thể thấy với những mục
đích và điều kiện nghiên cứu khác nhau đã hình thành các phương pháp
nghiên cứu tái sinh và diễn thế khác nhau.
Trong điều tra rừng đường kính đo đếm cây cao được xác định tại vị trí
ngang ngực D1,3  6,0cm, những cây gỗ của tầng cây cao có kích thước đường
kính nhỏ hơn được coi là cây tái sinh. Việc xác định chiều cao cây tái sinh có
nhiều ý nghĩa trong kinh doanh rừng. Dựa vào chiều cao này để xác định biện
pháp lâm sinh thích hợp cho từng thời kỳ tác động, nhất là với rừng chặt
chọn. Các quy phạm lâm sinh của Bộ Lâm nghiệp đều quy định lấy chiều cao
từ 1,0 - 2,0 m làm chiều cao cây tái sinh có triển vọng [3],[4].

7

Nguyễn Ngọc Lung và cộng sự (1993) [17]: Nghiên cứu quá trình tái
sinh tự nhiên, cho phép nắm vững các điều kiện cần và đủ để hướng sự can
thiệp của con người đi theo đúng hướng. Quá trình đó phụ thuộc vào tác động
của con người từ xúc tiến tái sinh tự nhiên và cao hơn là tái sinh nhân tạo.
Theo tác giả quá trình tái sinh tự nhiên phụ thuộc vào 3 yếu tố:
+ Nguồn hạt giống, khả năng phát tán trên một đơn vị diện tích.
+ Điều kiện để hạt giống nảy mầm, phát triển hệ rễ (T0, W%, thảm tươi).
+ Điều kiện để cây mạ, cây con sinh trưởng, phát triển (đất, nước, ánh sáng).
Lê Đồng Tấn (2002) đã cứu diễn thế tại khu vực Đông - Nam Vườn quốc
gia Tam Đảo và xã Ngọc Thanh, Mê Linh, Vĩnh Phúc [25], đưa ra kết luận rằng:
Quá trình diễn thế phục hồi rừng bao gồm các giai đoạn từ trảng cỏ đến trảng
cây bụi, rừng thứ sinh, rừng thứ sinh trưởng thành và cuối cùng là rừng cực đỉnh
hay rừng khí hậu. Tốc độ của quá trình phụ thuộc vào mức độ thoái hóa của đất
và nguồn gieo giống, ở giai đoạn đầu của quá trình diễn ra nhanh.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978)[31], khi nghiên cứu thảm thực vật
rừng Việt Nam đã kết luận: Nếu các điều kiện của môi trường như đất rừng,
nhiệt độ, ẩm độ dưới tán rừng chưa thay đổi thì tổ hợp các loài cây không có
những biến đổi lớn và cũng không diễn thế tuần hoàn trong không gian và
thời gian. Theo ông quá trình diễn thế thứ sinh diễn ra khi các quần thể rừng
nguyên sinh bị tác động thay đổi hoặc bị phá hủy, quá trình diễn thế diễn ra
trên diện rộng, còn phương thức tái sinh theo vệt trên các lỗ trống trong quần
thể rừng nguyên sinh.
Lê Đồng Tấn (1995) trong nghiên cứu "Ảnh hưởng của canh tác nương
rẫy đến đất rừng Sơn La" [26]. đánh giá những ảnh hưởng của canh tác nương
rẫy đến dòng chảy và xói mòn bề mặt, diễn biến một số tính chất lý học (độ
tơi xốp, khả năng giữ nước), chất dinh dưỡng giảm sau mỗi chu kỳ kinh
doanh nương rẫy.

8

Phạm Xuân Hoàn (2004)[14], qua các kết quả nghiên cứu của các tác
giả về đặc điểm tái sinh tự nhiên ở các trạng thái rừng khác nhau đã cho rằng
bất kể quần xã thực vật rừng nào tái sinh sau nương rẫy đều là trạng thái trung
gian trong chuỗi diễn thế thứ sinh. Quá trình phục hồi rừng này phụ thuôc
chặt chẽ vào mức độ thoái hoá đất sau canh tác nông nghiệp và nguồn giống.
Nguyễn Ngọc Bình (1970) [2] nghiên cứu sự thay đổi các tính chất và
độ phì của đất qua quá trình diễn thế thoái hóa và phục hồi rừng của các thảm
thực vật ở miền Bắc Việt Nam cho thấy độ phì biến động rất lớn ứng với mỗi
loại thảm thực vật. Thảm thực vật đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì
độ phì đất.
Trần Ngũ Phương (1970) [22] trong công trình “Bước đầu nghiên cứu
rừng miền Bắc Việt Nam” đã đưa ra sơ đồ diễn thế suy thoái hay tiến hoá ở
một số kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam. Tác giả nhận định rằng: diễn thế là
một quá trình lâu dài và trải qua nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn là một mắt
xích, tập hợp các mắt xích tạo thành chuỗi diến thế; Đất đai càng thoái hoá
chuỗi diễn thế càng dài và ngược lại đất đai càng ít tác động thì chuỗi diễn thế
càng ngắn.
Hà Văn Tuế, Đỗ Hữu Thư, Lê Đồng Tấn (1995)[32], đã nghiên cứu
"Khả năng diễn thế tái sinh và quá trình sinh trưởng phát triển của thảm thực
vật trên đất sau nương rẫy tại Kon Hà Nừng". Kết quả cho thấy tốc độ tăng
trưởng của thảm thực vật nhanh, cây bụi xen gỗ tái sinh đồng loạt đã tự đào
thải sau 5 - 6 năm chuyển thành rừng non có thành phần cây gỗ ưu thế đạt tới
6.100 cây/ha, khép tán, chiều cao trung bình đạt 5,9m, đường kính 5,3 cm.
Các tác giả đề xuất với sự tái sinh đồng loạt của thành phần cây thân thảo, dây
leo, cây bụi, cây gỗ, ngay từ năm thứ nhất cần có tác động phát luỗng để điều
chỉnh thành phần loài cây nói trên, loại bỏ cây gỗ kém phẩm chất và giảm mật
độ nơi có mật độ quá dày, tạo điều kiện để những cây gỗ phát triển tốt hơn.

9

Thời gian qua, các công trình nghiên cứu động thái phục hồi rừng bằng
phương pháp theo dõi hệ thống trên ô mẫu định vị đang được các nhà khoa
học quan tâm.
Theo Phạm Xuân Hoàn và Trương Quang Bích (2009) [13]: Khi nghiên
cứu động thái phục hồi rừng trên đất bỏ hoá sau khi di dân ở vườn quốc gia
Cúc Phương giai đoan 1997-2007 cho thấy trên đối tượng rừng phục hồi sau
nương rẫy cho thấy: Xu hướng chung là số lượng các loài cây gỗ tăng dần theo
thời gian và theo đó tổ thành loài theo số cây và của những loài có ý nghĩa quan
trọng về mặt lâm học trong quần xã cũng tăng. Sự biến đổi trong sinh trưởng
đường kính ngang ngực (D1,3) và chiều cao vút ngọn (HVN) cho thấy rừng non
phục hồi đang trong giai đoạn sinh trưởng khá nhanh. Sự xuất hiện một số loài
và số lượng cá thể của nhóm thực vật ngoại tầng có mật khi độ tàn che đạt từ
0,5-0,6 trở lên đã minh chứng rõ nét cho không chỉ động thái cấu trúc quần xã
mà còn cho cả quá trình phục hồi tính đa dạng sinh học ở khu vực này. Mật độ
cây tái sinh có sự biến động lớn trong một khoảng thời gian ngắn (2002-2007),
đã làm thay đổi một cách khá rõ nét về chất lượng cây tái sinh, cây có triển
vọng được coi là cây có chiều cao đã vượt qua lớp cây bụi thảm tươi có chiều
cao trung bình là 1,5 mét, đồng thời số loài chịu bóng tăng lên đồng nghĩa với
việc hoàn cảnh rừng đang đi vào ổn định. Những loài cây tiên phong ưa sáng,
mọc nhanh đang dần được thay thế bằng những loài có khả năng định cư lâu
dài hơn, tính ổn định của quần xã cũng ngày một cao hơn.
Phục hồi rừng tự nhiên có nhiều vấn đề cần chú trọng và phải đi sâu
nghiên cứu nhiều tình tiết, kế cả những tình tiết nhỏ nhất, nên đã được các nhà
khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Về bản chất, phục hồi rừng tự nhiên
là quá trình diễn thế thứ sinh phục hồi lớp thảm thực vật ở những nơi có rừng
trước đây bị mất đi. Những nghiên cứu đã được tiến hành đã chủ yếu tập

trung vào tìm hiểu các qui luật diễn thế, các kết quả nghiên cứu phục hồi rừng


10

tự nhiên được công bố là cơ sở khoa học cho việc xây dựng các giải pháp kỹ
thuật lâm sinh trong khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và khoanh nuôi xúc tiến tái
sinh rừng.
1.3. Nhận xét và thảo luận
Các công trình nghiên cứu về diễn thế tái sinh rừng tự nhiên trên đây,
đã đề cập đến một số nội dung nghiên cứu có liên quan tới đề tài. Tuy vậy,
còn rất ít nghiên cứu phân tích định lượng về diễn thế rừng theo dõi trên các ô
định vị lâu dài, việc nghiên cứu chưa mang tính toàn diện về phục hồi hệ sinh
thái rừng, thời gian nghiên cứu còn ngắn.
Nghiên cứu động thái phục hồi rừng sau nương rẫy ở VQG Bến En sẽ
đi vào phân tích định lượng về diễn thế phục hồi của hệ sinh thái rừng đai
thấp núi đất, trên cơ sở theo dõi số liệu ở các ô mẫu định vị từ năm 1997 đến
nay mà các công trình đã nghiên cứu trước đây chưa đề cập sâu, nhằm góp
phần bổ sung thêm những hiểu biết về phục hồi rừng tự nhiên nói chung và
hoạt động bảo tồn đa dạng sinh học ở VQG Bến En nói riêng.


11

Chương 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Mục tiêu tổng quát: Bổ sung cơ sở khoa học về động thái phục hồi
hệ sinh thái rừng sau nương rẫy nói chung và nghiên cứu đặc điểm phục hồi

rừng sau nương rẫy tại Vườn quốc gia Bến En nói riêng.
- Mục tiêu cụ thể:
+ Đánh giá được hiện trạng chiều hướng và tốc độ phục hồi rừng sau
nương rẫy ở VQG Bến En.
+ Góp phần bổ sung cơ sở thực tiễn phục vụ công tác phục hồi rừng và
bảo tồn đa dạng sinh học ở VQG Bến En.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là nương rẫy bỏ hoang hóa từ các năm
1992, 1994, và 1996 qua thời gian phục hồi rừng đến năm 2012 cụ thể gồm:
+ Rừng phục hồi sau nương rẫy từ 1992 ở Bến Hồng- Làng Lườn, tiểu
khu 634;
+ Rừng phục hồi sau nương rẫy từ năm 1994 ở Bến Nước, Bái Đình,
tiểu khu 622;
+ Rừng phục hồi sau nương rẫy từ năm 1996 ở Yên Khang, Bái Đình,
tiểu khu 622.
- Phạm vi nghiên cứu:
Đề tài chỉ giới hạn phạm vi nghiên cứu là rừng phục hồi sau nương rẫy
của đồng bào Thái nằm trong các tiểu khu của VQG Bến En.
Về nội dung, đề tài chỉ nghiên cứu một số đặc điểm cơ bản về cấu trúc
và động thái phục hồi của các quần xã thực vật rừng phục hồi cho các đối


12

tượng nêu trên. Những đối tượng khác không thuộc phạm vi nghiên cứu của
đề tài.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Động thái của của một số nhân tố cấu trúc và kết cấu quần xã từ
năm 1992 đến năm 2012

- Biến đổi đường kính bình quân cây gỗ (D1,3).
- Biến đổi chiều cao bình quân cây gỗ (Hvn).
- Biến đổi tổng tiết diện ngang (G).
- Biến đổi trữ lượng (M).
- Biến đổi số lượng và mật độ cây gỗ (N/ha).
- Biến đổi tổ thành của cây gỗ.
- Biến đổi độ tàn che.
- Biến đổi phân bố số cây theo đường kính(N/D) và số cây theo chiều
cao (N/H).
2.3.2. Động thái tái sinh rừng
.

- Biến đổi số lượng và mật độ cây tái sinh.
- Biến đổi tổ thành cây tái sinh.
- So sánh tổ thành cây tái sinh với tổ thành tầng cây cao.
- Hiện trạng phân bố cây tái sinh.

2.3.3. Động thái lớp thảm tươi, cây bụi
- Biến đổi của chiều cao bình quân, độ che phủ của cây bụi, thảm tươi.
- Biến đổi tổ thành của lớp cây bụi, thảm tươi.
- Ảnh hưởng của lớp thảm tươi, cây bụi đến lớp cây tái sinh.
2.3.4. Đánh giá một số chỉ tiêu đa dạng sinh học của thảm thực vật rừng
phục hồi
- Tính đa dạng loài của tầng cây cao tại các ô định vị.
- Tính đa dạng loài của lớp cây tái sinh tại các ô định vị.


13

2.3.5. Động thái của đất

- Biến đổi về tính chất lý học và hoá học của đất.
- Ảnh hưởng của quá trình phục hồi rừng đến đặc tính lý hoá học của đất.
2.3.6. Đề xuất một số giải pháp quản lý bảo vệ, bảo tồn đa dạng sinh học
rừng phục hồi
- Đề xuất giải pháp lâm sinh phục hồi rừng, quản lý bảo vệ rừng.
- Giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp luận tổng quát
Rừng là một hệ sinh thái nên diễn thế tái sinh rừng là diễn thế tái sinh
của một hệ sinh thái. Diễn thế tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang
đặc thù của hệ sinh thái rừng, phục hồi lại rừng trên những diện tích rừng đã
bị mất đi.
Đặc trưng của quá trình diễn thế tái sinh rừng là phục hồi lại những
thành phần cơ bản của rừng, trong đó chủ yếu là sự xuất hiện của thế hệ cây
con của những loài cây gỗ. Đây là quá trình chọn lọc tự nhiện, sự biến đổi tổ
thành tầng cây cao kéo theo biến đổi hệ sinh thái rừng. Tái sinh rừng dẫn đến
quá trình hình thành sự cân bằng sinh học của rừng, đảm bảo tính tồn tại liên
tục của rừng. Tái sinh và diễn thế rừng là qui luật phủ định biện chứng, có
tính kế thừa, là sự vận động đi lên theo đường xoáy trôn ốc, giúp cho hệ sinh
thái rừng luôn vận động và phát triển đạt đến cao đỉnh khí hậu.
Giữa quần xã thực vật tái sinh và hoàn cảnh sống của chúng có mối quan
hệ nhân quả. Sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển của một cá thể hoặc một quần
xã thực vật, sự thay đổi tổ thành cấu trúc của các loài cây gỗ phục hồi, sẽ làm
thay đổi điều kiện vi khí hậu và thổ nhưỡng những nơi sống của chúng và
ngược lại.


14

2.4.2. Phương pháp nghiên cứu

2.4.2.1. Phương pháp kế thừa
Phương pháp tiếp cận cơ bản của đề tài là đánh giá so sánh trên những
điều kiện đồng nhất. Đề tài sử dụng nguồn số liệu kế thừa từ các ô tiêu chuẩn
(ÔTC) định vị 10.000 m2 đã nghiên cứu từ năm 1997 - 2008. Điều tra trên các
ô tiêu chuẩn này bằng phương pháp điều tra lâm học truyền thống đã được áp
dụng để nghiên cứu động thái về lớp cây cao, cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi
và đất. Cụ thể là thu thập, đo đếm số liệu về các nhân tố điều tra cơ bản của
lâm phần như tổ thành, mật độ, đường kính,.... Các số liệu trên được xử lý là
chiều cao bình quân, tổng tiết diện ngang, trữ lượng, độ tàn che, phân bố số
cây theo đường kính và biến đổi của lớp cây bụi, thảm tươi, động thái của đất.
Các số liệu này được thu thập và xử lý định kỳ hàng năm. Cụ thể :
Vị trí các ô tiêu chuẩn định vị theo thời gian từ khi nương rẫy bỏ
hoang hoá, rừng bắt đầu phục hồi đến khi xây dựng ô định vị để thu thập số
liệu nghiên cứu như sau:
ÔTC1: Rừng phục hồi được 5 năm, từ tháng 12 năm 1992-1997, khu
vực Bến Hồng tiểu khu 634 B.
ÔTC2: Rừng phục hồi được 1 năm, từ tháng 12 năm 1996-1997, khu
vực cạnh đường đi Bến Nước, thôn Bái Đình, tiểu khu 622.
ÔTC3: Rừng phục hồi được 3 năm, từ tháng 12 năm 1994 -1997, thôn
Yên khang, tiểu khu 622.


15

Hình 2.1. Bản đồ địa hình VQG Bến En và vị trí các ÔTC định vị
(Nguồn bản đồ cập nhật diễn biến tài nguyên rừng năm 2010, Chi cục KL Thanh Hoá)

2.4.2.2. Phương pháp điều tra chi tiết
Ngoài việc kế thừa số liệu thu được trên các ô định vị đã lập để nghiên
cứu phục hồi rừng sau nương rẫy ở VQG Bến En từ năm (1997- 2008) [20],

từ năm 2009 đến nay, tác giả tiếp tục thu thập số liệu trên các ô định vị nêu
trên, kế thừa số liệu kết quả các năm đã nghiên cứu, trong đó chủ yếu kế thừa
số liệu của năm 1997, 2003, 2008 và số liệu thu thập được của năm 2012 để
thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Tuy nhiên, chỉ tập trung vào nghiên cứu lớp
thảm thực vật, chỉ tiêu đất và bổ sung phân tích thêm một số chỉ tiêu đa dạng
sinh học của tầng cây gỗ và cây tái sinh,... Một số chỉ tiêu khác của giai đoạn


16

trước do không đồng nhất với các chỉ tiêu đo đếm phục vụ cho đề tài nên
không được sử dụng phân tích trong công trình nghiên cứu này.
+ Lập hệ thống ô dạng bản.
Tiếp tục sử dụng hệ thống tuyến và ô dạng bản điều tra của 3 ô định vị
tại rừng phục hồi sau nương rẫy. Cụ thể:
- Xác lập hệ thống tuyến điều tra: Tuyến điều tra được xây dựng song
song cách đều trên mỗi ô định vị và đại diện cả chân, sườn, đỉnh, chiều dài
của tuyến là 100m. Khoảng cách giữa các tuyến trong ô định vị là 20m. Số
lượng tuyến điều tra là 5 tuyến, tuyến điều tra được định vị bằng cọc bê tông
(10 x10 x 60cm).
- Xác lập ô dạng bản: Căn cứ vào thực tế về địa hình, lớp thảm thực vật
trong khu vực nghiên cứu, để xác định tổng diện tích các ô dạng bản bằng
10% diện tích ô định vị. Hệ thống ô dạng bản để điều tra loài, số lượng, chất
lượng cây tái sinh với diện tích ô dạng bản là 4 m2 (2m x 2m) [7]. Ô dạng bản
được bố trí so le về 2 bên cách tuyến là 1 m và được định vị bằng cọc gỗ lim
kích thước (10 x10 x30cm)
Số lượng ô dạng bản được xác định theo công thức:
No 

Snc

So

Trong đó :

Nô : là số lượng ô dạng bản.
Snc : Tổng diện tích các ô dạng bản.
SÔ : Diện tích một ô dạng bản.
Tổng số ô dạng bản trên 1 ô định vị là 250 ô.