Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tại bốn huyện vùng cao phía bắc tỉnh hà giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
-------------------------------------------

Tô Đức Hiện

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG
TẠI BỐN HUYỆN VÙNG CAO PHÍA BẮC
TỈNH HÀ GIANG

Chuyên ngành: lâm học
Mã số : 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Nguyễn Trọng Bình

Hà Nội, 2010


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Rừng là tài nguyên có khả năng tái tạo quý giá, rừng không những là cơ sở
của sự phát triển kinh tế mà còn giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng. Song nó
là một hệ sinh thái phức tạp bao gồm nhiều thành phần với các quy luật sắp xếp
khác nhau trong không gian và thời gian. Rừng tự nhiên ở nước ta hiện nay hầu hết

đều là rừng thứ sinh ở những mức độ thoái hoá khác nhau. Nguyên nhân chủ yếu là
do con người khai thác lạm dụng, đốt nương làm rẫy. Độ che phủ đã giảm từ 43%
năm 1943 xuống 28,4% năm 1990, làm tăng các ảnh hưởng bất lợi của môi trường
sống đối với con người như bão, lũ, hạn hán, ô nhiễm không khí. Theo công bố của
Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, tính đến năm 2009 diện tích rừng nước ta
khoảng 13,2 triệu ha, trong đó rừng tự nhiên là 10,3 triệu ha và rừng trồng là 2,7
triệu ha với độ che phủ chung của cả nước là 39,1% đất tự nhiên.
Bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang gồm các huyện: Quản Bạ, Yên
Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc. Những năm qua, do việc khai thác và sử dụng quá
mức, công tác quản lý bảo vệ rừng kém hiệu quả dẫn đến diện tích có rừng bị giảm
sút nhanh chóng cả về số lượng và chất lượng. Theo số liệu thống kê năm 2008
[12], diện tích đất có rừng khoảng 77.302 ha, chiếm 55 %, song chủ yếu là rừng thứ
sinh với chất lượng thấp. Những tác động của con người đã ảnh hưởng rất lớn đến
khả năng tồn tại và phát triển của rừng, làm xáo trộn các quy luật cấu trúc và tái
sinh tự nhiên của rừng. Sự mất rừng đã kéo theo sự suy thoái về các nguồn tài
nguyên thiên nhiên khác, đặc biệt là nguồn tài nguyên nước. Do đặc điểm địa chất
Karst khả năng giữ nước kém, kèm theo hệ thống rừng bị suy giảm dẫn đến nơi đây
thường xuyên thiếu trầm trọng nước sinh hoạt, sản xuất... làm ảnh hưởng lớn tới
cuộc sống và phát triển kinh tế của các cộng đồng dân cư.
Trong những năm qua nhà nước đã có những chính sách khuyến khích phát
triển rừng như: giao khoán bảo vệ, hỗ trợ khoanh nuôi, bảo vệ, trồng rừng... Song
do bốn huyện vùng cao phía Bắc ngoài một phần diện tích thuộc huyện Yên Minh,
Quản Bạ, còn lại đa phần là rừng tự nhiên phát triển trên núi đá hoặc núi đất có tỷ lệ
đá lẫn cao... làm cho khả năng phục hồi rừng chậm... mặt khác do thiếu những


2

nghiên cứu cơ bản cấu trúc rừng, nên đa phần đều không dám tác động vào rừng
bằng bất kỳ biện pháp kỹ thuật nào hoặc nếu có thì hiệu quả của các biện pháp tác

động không cao; các giải pháp chính mới chỉ dừng lại ở việc khoanh nuôi phục hồi
tự nhiên, hiệu quả thấp, chưa có biện pháp kỹ thuật tác động tổng hợp nào mang
tính khoa học và tính thực tiễn.
Thực tiễn đã chứng minh rằng các giải pháp quản lý, phát triển rừng chỉ có
thể giải quyết thoả đáng một khi có sự hiểu biết đầy đủ về bản chất quy luật sống
của hệ sinh thái rừng. Do đó nghiên cứu cấu trúc rừng được xem là cơ sở quan trọng
nhất, giúp các nhà lâm nghiệp có thể chủ động trong việc xác lập các kế hoạch và
biện pháp kỹ thuật tác động chính xác vào rừng, góp phần quản lý và kinh doanh
rừng bền vững.
Từ vấn đề nêu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: "Nghiên cứu một số đặc
điểm cấu trúc rừng tại 4 huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang”. Đề tài thực
hiện nhằm góp phần bổ sung những hiểu biết mới về cấu trúc rừng trên địa bàn tỉnh
và đưa ra những giải pháp kỹ thuật lâm sinh tác động nhằm thúc đẩy phát triển
rừng, nâng độ che phủ, góp phần thúc đẩy đa dạng hệ sinh thái rừng tại bốn huyện
vùng cao phía Bắc của tỉnh, một địa danh đã được UNESCO công nhận Công viên
địa chất của toàn cầu.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Hệ sinh thái rừng tự nhiên là đối tượng rất đa dạng, phong phú và phức tạp cả
về cấu trúc và đặc điểm tái sinh. Chính vì vậy việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và
tái sinh của rừng tự nhiên gặp không ít khó khăn, đặc biệt là việc phân loại đối
tượng để phục vụ cho công tác kinh doanh.
Cấu trúc rừng là quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần
thể thực vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng bao gồm các nội dung
cả về sinh thái lẫn hình thái quần thể thực vật. Nghiên cứu cấu trúc rừng là vấn đề
cần thiết phục vụ cho việc đề xuất các giải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh

rừng lâu dài. Đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng tự nhiên đã được nhiều nhà khoa
học trên thế giới và trong nước tiến hành nghiên cứu và đã xây dựng được nhiều cơ
sở khoa học và lí luận phục vụ cho công tác kinh doanh rừng. Có thể điểm qua một
số nghiên cứu liên quan đến nội dung Luận văn như sau:
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Cấu trúc rừng
1.1.1.1. Cơ sở sinh thái cấu trúc rừng
Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái cực kỳ phức tạp, bao gồm nhiều thành phần
sinh vật với các quy luật sắp xếp khác nhau theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng
là một nhân tố sinh thái và là kết quả của quá trình chọn lọc, đấu tranh sinh tồn giữa
thực vật với thực vật, giữa thực vật với hoàn cảnh sống xảy ra ngoài tự nhiên. Các yếu
tố của cấu trúc rừng bao gồm: mật độ, tầng phiến, tầng thứ, mạng hình phân bố, cấu
trúc tuổi…. Nghiên cứu cấu trúc rừng để biết được những mối quan hệ sinh thái bên
trong của quần xã, từ đó có cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp.
Điển hình trong nghiên cứu phải nói đến Baur G.N. (1976)[1] đã nghiên cứu các
vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng
mưa nói riêng, trong đó đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý
về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Theo tác giả, các phương thức xử lý
đều nhằm vào hai mục tiêu cụ thể: "Mục tiêu thứ nhất là nhằm cải thiện rừng nguyên


4

sinh vốn thường hỗn loài và không đồng tuổi bằng cách đào thải những cây quá thành
thục và vô dụng để tạo không gian thích hợp cho các cây còn lại sinh trưởng. Mục tiêu
thứ hai là tạo lập tái sinh bằng cách xúc tiến tái sinh, thực hiện tái sinh nhân tạo hoặc
giải phóng lớp cây tái sinh sẵn có đang ở trạng thái ngủ để thay thế cho những cây đã
lấy ra khỏi rừng trong khai thác hoặc trong chăm sóc nuôi dưỡng rừng sau đó". Chính
nhờ quan điểm như vậy, tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các
nguyên lý tác động xử lý lâm sinh.

Catinot (1965)[5] nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn
các phẫu đồ rừng. Thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố
cấu trúc sinh thái nhờ việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng
phiến...tác giả cho rằng muốn ổn định hệ sinh thái rừng nhất thiết phải nắm vững quy
luật vận động, biết cách điều tiết mối quan hệ trong sự phức tạp.
Odum E.P (1971)[56] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở thuật
ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935. Khái niệm hệ sinh thái được
làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc trên quan điểm sinh thái học.
Những kết quả của các tác giả đã làm sáng tỏ các khái niện về hệ sinh thái rừng
và đây là những cơ sở nghiên cứu các nhân tố cấu trúc đứng trên quan điểm sinh thái
học. Nó chính là nền tảng vững chắc cho các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng
hay ứng dụng đề xuất những biện pháp lâm sinh phù hợp.
1.1.1.2. Về cấu trúc tổ thành
Sự phong phú của hệ thực vật rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học
ghi nhận và nghiên cứu khá đầy đủ chi tiết. Nổi bật lên là một số tác giả như:
Theo Schimper (1935) ở rừng Bắc Mỹ, trên diện tích 0,5 ha có đến 25-30
loài cây gỗ lớn; Brown (1941) cũng cho biết ở rừng mưa châu Âu hoặc Bắc Mỹ
trong trường hợp cực đoan, rừng có thể bao gồm 20- 25 loài cây gỗ.
Theo Richards P.W (1952)[31] trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hecta
không mấy khi có ít hơn 40 loài cây gỗ, mà có trường hợp còn đến trên 100 loài.
Nhiều loài cây gỗ lớn sinh trưởng hỗn hợp với nhau theo tỉ lệ khá bằng nhau, nhưng
cũng có khi chỉ có một hoặc hai loài chiếm ưu thế.


5

Baur G.N (1976)[1] khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên
sông Amazôn, trên ô tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hecta đã thống kê được 36 họ
thực vật và trên ô tiêu chuẩn diện tích hơn bốn hecta ở phía bắc New South Wales
cũng đã ghi nhận được sự hiện diện của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân cỏ và thực

vật phụ sinh.
Trong rừng ẩm nhiệt đới châu Phi, theo Catinot. R (1974)[5] có đến vài trăm
loài thực vật; còn trong tổ thành thực vật rừng ẩm nhiệt đới ở Đông Nam á thường
có một nhóm loài ưu thế - nhóm họ dầu, chiếm đến 50 % quần thụ.
Mức độ phong phú của thành phần thực vật trong rừng thứ sinh ở Nepal cũng
đã được Kanel K.R. và Shrestha K (2001)[54] điểm qua, có đến trên 6.500 loài cây
có hoa và 4.064 loài cây không hoa, trong đó có trên 1.500 loài nấm và hơn 350 loài
địa y.
Rõ ràng các công trình nghiên cứu của các tác giả đã cho thấy mức độ phong
phú về tổ thành nhóm loài cây trong hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới. Những kết quả
này đã góp phần rất lớn vào việc đề xuất những tác động hay những biện pháp kỹ
thuật lâm sinh vào đối tượng rất phức tạp này.
1.1.1.3. Về cấu trúc tầng thứ
Một số tác giả như Chevalier (1917), Mildbraed (1922) đã ngụ ý rằng mọi
phương pháp dựa vào chiều cao của cây để phân cây cối thành tầng đều có tính chất
tùy tiện và các "tầng" đó không có một thực tế khách quan.
Richards P.W (1952)[31] đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệt đới về
mặt hình thái, ông cho rằng: một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới là tuyệt
đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có
ba tầng, ngoại trừ tầng cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới
ngoài cây gỗ lớn, cây bụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng
và kích thước, cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây "Rừng mưa
thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong
phú nhất về mặt loài cây".
Bên cạnh đó, Catinot.R (1965)[5] cũng cho rằng rừng ẩm nhiệt đới có sự


6

phân hoá mạnh, những tầng trong quần thụ rõ nét, cụ thể là có một tầng vượt tán với

những cây có chiều cao trên 40 m và những tầng bên dưới. Ngoài ra tác giả đã biểu
diễn cấu trúc hình thái rừng bằng phẫu diện đồ ngang và đứng.
Chính do tính chất phức tạp của sự phân tầng của rừng mưa nhiệt đới nên
nhiều tác giả có ý kiến không thống nhất nhau trong cách phân chia tầng thứ. Mặc
dù sự phân tầng và phương pháp thể hiện tầng tán trong rừng mưa nhiệt đới có các ý
kiến trái ngược, nhưng các nghiên cứu vẫn tập chung lại ở quan điểm có sự phân
tầng rõ rệt trong rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học xác nhận.
1.1.1.4. Về cấu trúc mật độ
Theo Richards P.W (1952)[31], trong rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ và châu
Phi, mật độ lâm phần (cây có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên) biến động từ
390 - 1.710 c/ha, trong đó mật độ của những cây có đường kính từ 41cm trở lên
khoảng 39 - 60 c/ha. Baur G.N (1962)[1] cũng cho biết: trong rừng mưa nguyên
sinh ở Mã Lai trên diện tích một hecta có khoảng 550 cây có đường kính từ 10 cm
trở lên, trong đó những cây có đường kính trên 48 cm từ 42 - 65 c/ha.
Về mật độ tối ưu lâm phần, H. Thomasius (1972) đã xây dựng lý thuyết
khoảng sống và hằng số không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, mật độ và
tuổi. Kairukstis (1980) xác định mật độ tối ưu lâm phần theo diện tích tán lá và mức
độ che phủ. Nhưng các phương pháp này chỉ thích hợp cho nghiên cứu rừng thuần
loài đều tuổi. Đối với rừng hỗn loài khác tuổi, việc xác định tuổi lâm phần rất khó
khăn, cho nên khó áp dụng đối với rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi.
1.1.1.5. Về nghiên cứu định lượng
Trong các thập kỷ gần đây, xu hướng nghiên cứu cấu trúc rừng trên thế giới
chuyển dần từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng, các mô hình toán
học ngày càng được nhiều tác giả sử dụng để mô phỏng cấu trúc và mối quan hệ
giữa các đại lượng cấu trúc rừng tự nhiên.
a. Quy luật phân bố số cây theo đường kính.
Quy luật phân bố số cây theo đường kính được quan tâm nhiều hơn cả. Các
tác giả đã dùng phương pháp giải tích để tìm các phương trình toán học mô phỏng

7

phân bố này.
Nghiên cứu định lượng các mối quan hệ, cấu trúc rừng nhiệt đới phải nói đến
Rollet (1979)[57] là tác giả có nhiều công trình đi sâu vào lĩnh vực này. Ông đã mô
phỏng quy luật phân bố số cây theo đường kính thân cây ở vị trí 1.3 m, dưới dạng
phân bố xác suất.
Việc mô phỏng phân bố số cây theo đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của
lâm phần được nhiều tác giả quan tâm, kiểu phân bố này thường được biểu diễn
dưới dạng toán học với nhiều dạng hàm số khác nhau. Balley (1973)[52] sử dụng
hàm Weibull, nhiều tác giả khác dùng hàm Hyperbol, Meyer, Poisson, ...
Pierlot (1966) nhận thấy rằng, việc nắn đường thực nghiệm bằng phương
trình mũ sẽ mất đi những sai số ở những cỡ kính nhỏ và đề xuất nên dùng hàm
Hyperbol để nắn đường thực nghiệm là tốt hơn cả.
J.L.F Batista và H.T.Z Docouto (1992)[53] khi nghiên cứu cấu trúc ở 19 ô
tiêu chuẩn với 60 loài của rừng nhiệt đới ở Maranhoo – Brazil đã dùng hàm Weibull
để nắn phân bố số cây theo đường kính và nhận xét là, hàm Weibull mô phỏng rất
tốt phân bố này.
b. Quy luật phân bố số cây theo chiều cao
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. Phương pháp kinh điển nghiên cứu cấu
trúc đứng rừng tự nhiên là 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 các nhận xét và đề
xuất ứng dụng thực tế. Phương pháp này được nhiều nhà nghiên cứu rừng nhiệt đới
áp dụng, điển hình là các công trình của tác giả Richards.P.W (1952)[31] .
Việc mô phỏng phân bố N/H 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 giải quyết phân bố số cây theo đường kính và


8

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 quy luật
phân bố của các nhân tố điều tra.
c. Quy luật tương quan giữa đường kình ngang ngực và chiều cao vút ngọn
Giữa chiều cao vút ngọn và đường kính ngang ngực của các cây trong lâm
phần luôn tồn tại mối quan hệ chặt và tuân theo quy luật: khi tuổi tăng thì đường
kính và chiều cao tăng theo và giữa chúng tồn tại mối quan hệ theo dạng đường
cong. Cùng với tuổi tăng lên thì đường cong có xu hướng dịch chuyển lên trên
Tiurin D.V (dẫn theo Đào Công Khanh, 1996)[20]. Ngoài ra thì độ dốc của đường
cong chiều cao giảm theo tuổi (Prodan, 1965).
Một số tác giả đã sử dụng các hàm toán học khác nhau để biểu thị mối quan
hệ này. Có thể điểm qua một vài công trình nghiên cứu điển hình sau:
Tovstolesse, DI (1930) đã lấy cấp đất làm cơ sở để nghiên cứu quan hệ
Hvn/D1.3. Mỗi cấp đất tác giả lập một đường cong chiều cao bình quân ứng với mỗi
cỡ đường kính để có dãy tương quan cho loài và cấp chiều cao. Sau đó dùng
phương pháp biểu đồ để nắn dãy tương quan theo dạng đường thẳng của Gehrhardt
và Kopetxki (dẫn theo Phạm Ngọc Giao, 1994)[15].
Các tác giả Naslund, M (1929); Assmanm, E (1936); Hohenadl, W (1936);
Prodan, M (1944); Meyer, H.A (1952)[55] đã đề nghị các dạng phương trình:
h  a  b1.d  b2 .d 2

h  1,3 

d2
a  b.d 2

(1.1)
(1.2)

h  a  b. log d

(1.3)

h  k .d b

(1.4)

Petterson, H (1955) đề xuất sử dụng phương trình:
3

1
b
a
d
h  1,3

(1.5)


9

Curtis, R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao với đường kính và
tuổi theo dạng phương trình:

1
1
1
Log h  d  b1.  b2 .  b3 .
d
A
d. A

(1.6)

1.1.2. Tái sinh rừng tự nhiên
Vai trò của tái sinh rừng hết sức quan trọng, nó quyết định sự tồn tại của
thảm thực vật, tái sinh rừng là tiền đề cho quá trình diễn thế rừng, đảm bảo cho rừng
luôn trong trạng thái vận động. Do vậy có thể nói những nghiên cứu về tái sinh đã
góp phần làm sáng tỏ các quy luật tồn tại và phát triển của rừng cả trong quá khứ,
hiện tại và tương lai.
Về phương pháp điều tra tái sinh, đa số tác giả sử dụng mẫu ô vuông theo hệ
thống của Lowdermilk (1927), diện tích ô đo đếm thường từ 1- 4 m2; nhưng phổ
biến nhất là phương pháp bố trí ô đo đếm theo hệ thống trong các diện tích nghiên
cứu từ 0,25 - 1,0 ha.
Davis và Richards (1933-1934), trong khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực
sông Moraballi, Guana, đã thống kê số cây thứ tự từ thấp đến cao, đầu tiên là số
mầm non dưới 2 m, kế đến là số cây non có đường kính dưới 10 cm và chiều cao
trên 4,6 m, sau đó mới đến số cây gỗ có đường kính trên 10 cm, với cỡ đường kính
bốn tấc Anh (10 cm); cây tái sinh đã được thống kê từ dưới hai mét cho đến chiều
cao 4,6 m với đường kính dưới 10 cm.
Van Steniss (1956)[58] đã nêu hai đặc điểm tái sinh phổ biến của rừng nhiệt
đới là kiểu tái sinh phân tán liên tục của các loài cây chịu bóng và kiểu tái sinh vệt
của các loài cây ưa sáng. Tái sinh phân tán liên tục, rừng mưa nhiệt đới có tổ thành
loài cây phức tạp, khác tuổi nên thời kỳ tái sinh của quần thể diễn ra quanh năm.

Đặc điểm tái sinh này có nguồn gốc sâu sa bắt nguồn từ bản chất của rừng mưa
nhiệt đới và cũng là tiền đề tạo ra một thế hệ rừng mới hỗn loài, khác tuổi. Một đặc
điểm tái sinh khác phổ biến ở rừng mưa nhiệt đới, thích hợp với loài cây ưa sáng là
tái sinh vệt.
Ánh sáng là nhân tố sinh thái ảnh hưởng mạnh đến sinh trưởng của cây tái


10

sinh, là quan điểm được nhiều nhà khoa học thống nhất. Blanford (1929) nhận thấy
các loài cây ưu thế của rừng thường xanh tại Mã Lai tái sinh tốt nhất ở nơi có lỗ
trống với bề ngang không rộng quá 6 m; ở nơi có lỗ trống lớn hơn, không thấy có
cây tái sinh tại phần chính giữa. Kramer (1933) qua các quan sát trong rừng mưa
miền cao ở núi Gedeh tại Java, cũng thấy rằng trong những khoảng trống diện tích
không quá 1.000 m2, cây tái sinh sẵn có của loài ưu thế ở rừng nguyên sinh vẫn
sống sót và sinh trưởng tốt. Nhưng nếu khoảng trống rộng đến 2.000- 3.000 m2, thì
sự tái sinh thiên nhiên sẽ bị các loài cây của rừng thứ sinh mọc rất mạnh, đào thải
hoàn toàn (Richards P.W(1952)[29]). Trong rừng mưa nhiệt đới, sự thiếu hụt ánh
sáng ảnh hưởng chủ yếu đến sự phát triển của cây con, còn đối với sự nẩy mầm và
phát triển của mầm non thì ảnh hưởng này thường không rõ (Richards P.W(1952),
Baur G.N (1962)[1,2].
Những 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.
Tóm lại, trên thế giới, các công trình nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng
nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng rất phong phú, đa dạng, có nhiều công trình

nghiên cứu công phu và đã đem lại hiệu quả cao trong kinh doanh rừng. Những kết
quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ việc nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và tái sinh rừng
thường xanh nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng. Tuy nhiên, khi ứng dụng vào
thực tiễn Việt Nam lại cần phải có một sự điều chỉnh phù hợp bởi vì nhiều nguyên
do khác nhau. Thứ nhất đó là những nghiên cứu này được thực hiện tại những khu
vực có điều kiện lập địa hoàn toàn khác so với điều kiện ở Việt Nam. Bên cạnh đó,
các nghiên cứu về cấu trúc và tái sinh tự nhiên ở mức độ trạng thái rừng còn thiếu.
Cho nên việc vận dụng các kết quả này để đề xuất các biện pháp lâm sinh vào điều


11

kiện thực tế của rừng tự nhiên nước ta là vấn đề cần cân nhắc và nghiên cứu sâu
thêm. Đây cũng chính là cơ sở để lựa chọn nghiên cứu cấu trúc rừng trong Luận văn
này.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Cấu trúc rừng
1.2.1.1. Cấu trúc tổ thành
Nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở Việt Nam trên quan điểm hệ sinh thái,
Thái Văn Trừng (1970, 1978)[42, 43] đã dựa trên số lượng và sinh khối nhóm loài
ưu thế trong rừng nhiệt đới ẩm Việt Nam để phân định các ưu hợp và phức hợp.
Nhóm loài ưu thế trong các ưu hợp đề nghị không quá 10 loài, tỉ lệ cá thể của mỗi
loài ưu thế chiếm khoảng 5% và tổng số cá thể của 10 loài ưu thế đó phải chiếm 4050 % tổng số cá thể cây của các tầng lập quần trong quần thể trên đơn vị diện tích
điều tra. Trường hợp độ ưu thế các loài cây không rõ ràng gọi là các phức hợp.
Trong rừng tự nhiên hỗn loài ở Việt Nam, hiếm khi chỉ có một loài ưu thế
duy nhất tạo thành các quần hợp như vùng ôn đới. Nguyễn Văn Trương (1983)[40],
cho rằng trong rừng tự nhiên hỗn loài, chỉ tính loài cây gỗ từ trạng thái sào trở lên
cũng có đến ba bốn chục loài trên một ha, nhưng trong đó loài cây gỗ lớn có thể
vươn đến chiều cao 30m chỉ từ 10-20%.
Để đánh giá tổ thành rừng, nhiều tác giả đã sử dụng công thức tổ thành trên

tỷ lệ phần mười theo số cây, thiết diện ngang hoặc chỉ số IV%, trong đó phương
pháp tính tỷ lệ tổ thành (IV%) theo phương pháp của Daniel Marmillod thường
được các nhà khoa học vận dụng trong những công trình nghiên cứu cấu trúc rừng:
[19], [28], [29], [36].
Nghiên cứu sự kết nhóm giữa các loài trong rừng thường xanh ở Đồng Nai,
Nguyễn Văn Thêm (2004)[36] đã sử dụng bảng chéo 2x2, kiểm định tính độc lập
giữa các loài cây dùng tiêu chuẩn 2; nếu hai loài có quan hệ với nhau sẽ tính cường
độ liên hệ theo thống kê Lambda, Phi và Cramer’s.V và khi có mặt nhiều loài cây
trên ô, mối liên hệ giữa hai loài được xác định bằng hệ số kết nhóm riêng phần.
1.2.1.2. Cấu trúc tầng thứ


12

Khác với một số tác giả nước ngoài về quan điểm tầng thứ trong rừng nhiệt
đới, ở Việt Nam hầu như các nhà khoa học đều thống nhất là có sự phân tầng trong
rừng tự nhiên.
Thái Văn Trừng (1978)[43] đã phân rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới
ở Việt Nam thành năm tầng: tầng vượt tán A 1, tầng ưu thế sinh thái A2, tầng dưới
tán A3, tầng cây bụi thấp B và tầng cỏ quyết C.
Trần Ngũ Phương (1970,2000)[27, 28] cho rằng số tầng nhiều nhất trong đai
rừng nhiệt đới mưa mùa ở Việt Nam là năm, kể cả tầng cây bụi và thảm tươi; nhưng
không tán thành việc phân tầng theo các cấp chiều cao. Thực tế nếu phân tầng mà
không chỉ rõ giới hạn cấp chiều cao, thì việc phân tầng ấy chỉ đơn thuần mang tính
chất định tính.
Nguyễn Văn Trương (1973,1983)[39,40] khi nghiên cứu cấu trúc đứng của
rừng tự nhiên ở các vùng Nghệ An, Hà Tĩnh, Hà Giang, Bắc Kạn và Tuyên Quang,
đã chia chiều cao rừng từ đỉnh cây cao nhất đến cây thấp nhất thành một số cấp
chiều cao theo công thức Hoppman và gộp thành năm cấp chiều cao. Theo Đào
Công Khanh (1996)[20] trong rừng mưa nhiệt đới, sự ứ đọng tầng tán hình thành

tầng tích tụ ở một vài cấp chiều cao là tồn tại rõ rệt;
Qua đây cho thấy quan điểm phân chia mặt cắt đứng của rừng thành các cấp
chiều cao để có cơ sở định lượng cấu trúc, được nhiều nhà khoa học tán thành và áp
dụng; nhưng vẫn chưa có sự thống nhất về cự li cấp.
1.2.1.3. Về cấu trúc mật độ
Nhằm mục đích xác định mật độ tối ưu cho lâm phần, Nguyễn Ngọc Lung
(1987)[24] trong khi nghiên cứu trên đối tượng rừng thông ba lá Tây Nguyên, đã sử
dụng ba phương trình kinh nghiệm biểu thị nhu cầu không gian dinh dưỡng, trong
đó dạng phương trình GT = a +p.A ( GT là diện tích hình chiếu thẳng đứng tán lá, A
là tuổi của lâm phần, a và p là các tham số) được chọn làm cơ sở để xây dựng mô
hình mật độ hợp lí. Phương pháp này chỉ phù hợp cho đối tượng rừng thuần loài,
khó áp dụng cho rừng hỗn loài khác tuổi.
Trần Văn Con (1991)[8] đề nghị ứng dụng mô phỏng toán trong nghiên cứu


13

động thái rừng tự nhiên dựa trên tương quan giữa tổng số cây và tiết diện ngang của
lâm phần rừng khộp, tính toán các tham số phù hợp cho mỗi dạng cấu trúc để xác
định mật độ tối ưu của lâm phần; qua đó cũng cho biết rằng rừng khộp Tây Nguyên
rất thưa, độ đầy chỉ đạt từ 0,4- 0,7.
Về nghiên cứu hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất, Nguyễn Hải Tuất
(1990) bằng phương pháp kiểm tra mức độ sai khác giữa số trung bình khoảng cách
từ một cây được chọn ngẫu nhiên đến cây gần nhất với trị số bình quân lí thuyết, kết
hợp với sử dụng tiêu chuẩn U của phân bố chuẩn tiêu chuẩn đánh giá khi dung
lượng mẫu đủ lớn, xác định hình thái phân bố cây rừng trên mặt đất cho các trạng
thái rừng từ IIA đến IV.
Vận dụng phương pháp trên Lê Sáu (1996)[32] áp dụng khi nghiên cứu phân
bố cây ở các lâm phần rừng tự nhiên Kon Hà Nừng. Trần Cẩm Tú (1999)[45] triển
khai trên đối tượng rừng tự nhiên ở Hương Sơn- Hà Tĩnh.

Từ cự ly bình quân cây rừng tính toán theo phương pháp trên, kết hợp với
việc xác định mô hình cấu trúc N/D định hướng, tính toán được mô hình cự ly bình
quân tối ưu giữa các cây rừng theo cỡ kính phục vụ cho công tác bài cây khai thác,
tỉa thưa nuôi dưỡng rừng, Bảo Huy (1993)[19].
1.2.1.4. Về cấu trúc tuổi
Một trong những nội dung cần đề cập khi nghiên cứu cấu trúc rừng đó là cấu
trúc tuổi. Nhưng khác với rừng trồng, có thể xác định tuổi thông qua hồ sơ trồng
rừng, còn đối với rừng tự nhiên nhiệt đới thì vấn đề này hết sức khó khăn và hầu
như chưa có phương pháp nào để xác định chính xác. Vì thế, hiện nay các nghiên
cứu về cấu trúc tuổi rừng tự nhiên ở Việt Nam vẫn còn hạn chế.
Theo Phùng Ngọc Lan (1986)[22], nghiên cứu cấu trúc tuổi của rừng mưa
nhiệt đới là vấn đề cực kì khó khăn vì hiện nay chưa đủ cơ sở tin cậy để căn cứ vào
vòng năm xác định tuổi của các cây rừng nhiệt đới.
1.2.1.5. Nghiên cứu định lượng mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúc
a. Phân bố số cây theo đường kính và chiều cao
Khi lập biểu thể tích cây đứng rừng tự nhiên miền bắc Việt Nam, Đồng Sĩ


14

Hiền (1974)[16] có kết luận phân bố N/D là phân bố giảm và tác giả đã dùng hàm
Meyer và họ đường cong Pearson để mô tả phân bố này.
Nguyễn Văn Trương (1983)[40] 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 loại, trong đó riêng phân bố Pearson không mang lại kết quả
mong muốn.
Trần Văn Con (1991)[8] dùng phân bố Weibull để mô phỏng cấu trúc đường
kính cho rừng khộp ở Tây Nguyên; đề tài sử dụng để tham khảo phương pháp
nghiên cứu.
Nguyễn Ngọc Lung (1991)[25] qua nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên ở

Hương Sơn, Kon Hà Nừng và một số địa phương khác, thấy rằng về đại thể phân bố
N/D là phân bố giảm kiểu Meyer, ở rừng nguyên sinh thường xuất hiện một đỉnh
nhỏ ngay sau cỡ đường kính nhỏ nhất và có thể một đỉnh quá thành thục ở cỡ đường
kính lớn. Bảo Huy (1993)[19] từ kết quả thử nghiệm mô phỏng phân bố thực
nghiệm N/D cho rừng ưu thế bằng lăng ở Đắc Lắc theo các dạng phân bố: Poisson,
khoảng cách, hình học, Weibull và Meyer, kết luận phân bố khoảng cách và trường
hợp riêng là phân bố hình học khái quát khá tốt cho phân bố thực nghiệm N/D của
tổng thể. Trong khi đó, Lê Sáu (1996)[32], Trần Xuân Thiệp (1995)[37], khẳng định
phân bố Weibull thích hợp nhất để mô tả phân bố N/D cho tất cả các trạng thái rừng
tự nhiên, cho dù phân bố thực nghiệm có dạng giảm liên tục hay một đỉnh.
Bên cạnh các nghiên cứu về phân bố N/D, thì phân bố N/H cũng đã được
nhiều nhà khoa học quan tâm. Bảo Huy (1993)[19], Lê Sáu (1996)[32], qua nghiên
cứu phân bố N/H để tìm tầng tích tụ tán cây trong các kiểu rừng thường xanh và
rừng hỗn loài bằng lăng chiếm ưu thế ở Kon Hà Nừng và Đắc Lắc, đều đi đến kết
luận là phân bố N/H có dạng một đỉnh với nhiều đỉnh phụ hình răng cưa và hàm
Weibull thích hợp nhất để mô tả phân bố này.
Trong khi nhiều tác giả có xu hướng sử dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu
trúc đường kính và chiều cao rừng tự nhiên hỗn loại, Đào Công Khanh (1996)[20]
đã dùng hàm sinh trưởng Schumacher để mô phỏng phân bố thực nghiệm N/D và


15

N/H (thông qua tần số luỹ tích) cho rừng hỗn loại ở Hương Sơn - Hà Tĩnh, cho biết
kết quả khả quan hơn so với phân bố Weibull.
Trong những năm gần đây bên cạnh các nghiên cứu cấu trúc với quy mô lâm
phần, một hướng khác đang hình thành là nghiên cứu đi vào chi tiết hơn đến cấu
trúc nhóm loài và loài. Theo Vũ Đình Phương và Đào Công Khanh (2001), trong
rừng hỗn loài, từng loài cây tuy mọc phân tán nhưng vẫn có những quy luật về cấu
trúc và tương quan riêng của chúng, đa số loài cây (55- 60%) có cấu trúc đường

kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần.
Tóm lại, để nghiên cứu phân bố N/D và N/H trong các kiểu rừng thường
xanh hỗn loài ở Việt Nam, nhiều tác giả thường sử dụng hàm Weibull, Meyer và
phân bố khoảng cách, riêng phân bố Poisson ít được sử dụng hơn. Nhưng để có kết
luận phù hợp cho đối tượng nghiên cứu, thống nhất với ý kiến của Nguyễn Văn
Trương (1983)[40]: “Rừng tự nhiên hỗn loại ở tất cả các nước đều có những sắc thái
giống nhau, điều đó không loại trừ sự khác biệt do tổ thành loài cây và điều kiện
ngoại cảnh gây nên; và như vậy thì rõ ràng không thể nào không phải sử dụng nhiều
dạng hàm số khác nhau để biểu thị cấu trúc của rừng”.
b. Tương quan giữa các nhân tố điều tra:
Trong quá trình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên, mối quan hệ giữa các
nhân tố điều tra được xác lập bằng các phương trình toán học ngày càng được chú
trọng. Đồng Sĩ Hiền (1974)[16] đề nghị sử dụng phương trình logarit hai chiều hoặc
hàm mũ để biểu thị tương quan H/D cho rừng tự nhiên Việt Nam. Giữa chiều cao
với đường kính những cây trong lâm phần tồn tại mối liên hệ chặt chẽ. Mối liên hệ
này không chỉ giới hạn trong một lâm phần mà tồn tại trong tập hợp nhiều lâm phần
và khi nghiên cứu nó không cần xét đến tác động của hoàn cảnh (cấp đất) và tuổi.
Thực tiễn điều tra rừng cho thấy, có thể dựa vào quan hệ HD xác định chiều
cao tương ứng cho từng cỡ kính, mà không cần thiết đo cao toàn bộ. Tuy nhiên, về
phương trình toán học cụ thể biểu thị quan hệ này lại phong phú và đa dạng. Đồng
Sỹ Hiền (1974)[16] đã sử dụng phương trình Logarit hai chiều hoặc hàm mũ để mô
tả quan hệ HD đồng thời cho thấy khả năng sử dụng một phương trình chung cho


16

cả nhóm loài cây có tương quan HD thuần nhất với nhau.
Vũ Đình Phương (1975) cho rằng, có thể lập biểu cấp chiều cao lâm phần Bồ
đề tự nhiên từ phương trình Parabol bậc 2 mà không cần phân biệt cấp đất và tuổi.
Vũ Tiến Hinh (1988)[17] và một số tác giả khác như Phạm Ngọc Giao

(1995) dùng phương trình Logarit một chiều xác lập quan hệ HD cho các lâm phần
Thông đuôi ngựa.
Bảo Huy (1993)[19], khi nghiên cứu tương quan HD của một số loài cây ưu
thế: Bằng lăng, Cẩm xe, Kháo và Chiêu Liêu ở rừng rụng lá và nửa rụng lá khu vực
Tây Nguyên, đã thử nghiệm bốn phương trình:

h  a  b.d1,3

(1.7)

h  a  b.logd1,3

(1.8)

Logh  a  b.logd1,3

(1.9)

Logh  a  b.d1,3

(1.10)

Kết quả đã chọn được dạng phương trình thích hợp nhất là phương trình (1.9).
Như vậy, trong thời gian qua, việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có
những bước phát triển nhanh chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết
về rừng, nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng.
Tuy nhiên, các nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình
hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động
vào rừng thường thiếu yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh
doanh rừng ổn định lâu dài. Bởi lẽ, bản chất của các biện pháp kỹ thuật lâm sinh là

giải quyết những mâu thuẫn sinh thái phát sinh trong quá trình sống giữa các cây
rừng và giữa chúng với môi trường. Muốn đề xuất được các biện pháp kỹ thuật lâm
sinh chính xác, đòi hỏi phải nghiên cứu cấu trúc rừng một cách đầy đủ và phải đứng
trên quan điểm tổng hợp về sinh thái học, lâm học và sản lượng.
1.2.2. Tái sinh rừng tự nhiên
Bên cạnh các nghiên cứu về cấu trúc, TSTN rừng tự nhiên Việt Nam cũng đã
được nhiều tác giả quan tâm.


17

Thái Văn Trừng (1978)[43] đã nêu hai cách TSTN của các xã hợp thực vật
rừng nhiệt đới nguyên sinh hay thứ sinh là tái sinh liên tục dưới tán kín rậm của
những loài chịu bóng và tái sinh theo vệt để hàn gắn các lỗ trống đầu tiên với các
loài cây tiên phong. Qua đó tác giả cũng khẳng định ánh sáng là nhân tố sinh thái đã
khống chế và điều khiển quá trình TSTN.
Về ảnh hưởng của nhân tố ánh sáng đến quá trình tái sinh, theo Nguyễn
Hồng Quân (1984) do những cây có đường kính 12- 30 cm với chiều cao khoảng
11- 20 m, tạo nên tầng tán chính của rừng, tầng này không bị tác động qua khai
thác, gây nên sự ứ đọng tán, không cho ánh sáng lọt xuống gây ảnh hưởng đến tái
sinh của loài cây ưa sáng.
Nguyễn Văn Trương (1986)[41] cho rằng cây tái sinh là cây mọc tự nhiên có
kích thước tiếp cận với chuỗi thống kê hiện hành. Nếu chuỗi thống kê bắt đầu từ 10
cm trở lên, thì số cây TSTN đạt kích thước 5 cm đường kính mới gọi là cây tái sinh.
Quan điểm này hoàn toàn mang tính toán học. Nhất trí với quan điểm của Thái Văn
Trừng (1999)[44]: "trong động thái của một hệ sinh thái, cần nghiên cứu quá trình
TSTN, từ lúc ra hoa, kết quả đến nẩy mầm hạt giống và sự phát triển từ giai đoạn
cây mạ đến các giai đoạn cây non, cây nhỡ, cây trưởng thành…". Do vậy nếu chỉ
tập trung thống kê cây tái sinh từ cỡ đường kính 5cm trở lên, không quan tâm đến
lớp cây nhỏ hơn sẽ không đánh giá được chính xác đặc điểm của quá trình TSTN.

Gần đây phương pháp định lượng cũng đã được nhiều tác giả áp dụng trong
khi nghiên cứu TSTN. Nguyễn Văn Thêm (1992)[35] dùng phân bố Thomas và
Neyman để mô phỏng phân bố số cây tái sinh theo diện tích trong nghiên cứu tái
sinh dầu song nàng ở rừng kín ẩm thường xanh và nửa rụng lá tại Đồng Nai. Đinh
Quang Diệp (1993) sử dụng phân bố khoảng cách và hình học để mô phỏng phân bố
N/H của cây tái sinh rừng khộp Đắc Lắc. Ngô Kim Khôi (1999) dùng tiêu chuẩn U
của Clark và Evans để nghiên cứu hình thái phân bố cây tái sinh trên bề mặt đất
rừng; chọn hàm Meyer để mô hình hoá quy luật cấu trúc tần số phân bố số cây, số
loài tái sinh theo cấp H cho rừng vùng đệm khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Mát- Nghệ
An,...


18

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 nếu muốn đề xuất biện pháp kỹ thuật chính
xác.
Trong nghiên cứu cấu trúc rừng, hầu hết các tác giả đi sâu vào việc tìm ra
hàm toán học thích hợp, mô phỏng tốt các quy luật phân bố thực nghiệm và các quy
luật tương quan. Trong các quy luật phân bố thực nghiệm thì quy luật phân bố số
cây theo đường kính và quy luật phân bố số cây theo chiều cao là hai quy luật được
quan tâm đặc biệt, vì thông qua hai quy luật này, có thể biết được những quy luật
cấu trúc cơ bản của lâm phần về kết cấu mật độ và tầng thứ, để qua đó có những
giải pháp tác động thích hợp vào rừng, nhằm điều chỉnh cấu trúc rừng, dẫn dắt rừng
đến cấu trúc có thể đáp ứng được các mục tiêu mong muốn.


19

Chương 2
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mục tiêu nghiên cứu
- Về lý luận: Góp phần bổ sung cơ sở khoa học về đặc điểm cấu trúc rừng
bốn huyện vùng cao phía bắc tỉnh Hà Giang.
- Về thực tiễn:
+ Bước đầu tìm hiểu và xác định một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên và
rừng trồng cho một số trạng thái rừng trên địa bàn bốn huyện vùng cao phía Bắc
tỉnh Hà Giang
+ Đề xuất được một số giải pháp kỹ thuật lâm sinh và mô hình phát triển
rừng cụ thể tại khu vực nghiên cứu.
2.2. Giới hạn nghiên cứu
2.2.1. Giới hạn về phạm vi, đối tượng nghiên cứu
Đề tài giới hạn trong phạm vi nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng
thuộc đối tượng:
- Rừng tự nhiên:

+ Rừng núi đất lẫn đá, trạng thái IIA, IIB, IIIA2;
+ Rừng trên núi đá vôi trạng thái IIA;

- Rừng trồng (rừng hồn giao: Vối thuốc - Sa mộc - Thông và rừng thuần loài:
Sa mộc, Thông mã vĩ, Mỡ)
2.2.2. Địa điểm nghiên cứu
Tại bốn huyện vùng cao phía Bắc tỉnh Hà Giang gồm các huyện: Quản Bạ,
Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Căn cứ vào mục tiêu, giới hạn phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu
được xác định như sau:
2.3.1. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên

- Phân loại trạng thái rừng tại khu vực nghiên cứu,
- Tổ thành loài tầng cây cao cho các trạng thái,
- Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3),


20

- Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn),
- Quy luật tương quan giữa đường kính và chiều cao D1.3/Hvn),
- Xác định chỉ số đa dạng sinh học của loài.
2.3.2. Nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc rừng trồng
- Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3),
- Quy luật phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn),
- Quy luật tương quan giữa đường kính và chiều cao D1.3/Hvn),
- Mật độ và mật độ tối ưu.
2.3.3. Nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh rừng tự nhiên
- Tổ thành loài cây tái sinh,
- Mật độ cây tái sinh,
- Chất lượng cây tái sinh.
2.3.4. Đề xuất một số biện pháp phát triển rừng
2.4. Quan điểm, phương pháp luận
2.4.1. Quan điểm nghiên cứu cấu trúc
Rừng là một hệ sinh thái hoàn chỉnh có mức ổn định tương đối, các thành
phần cấu thành của hệ sinh thái rừng luôn có mối quan hệ chặt chẽ không thể tách
rời. Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, là sản
phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữa thực vật
với hoàn cảnh sống. Do đó, cấu trúc rừng 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 rừng. Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc
rừng chính là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái

rừng. Trên quan điểm sản lượng thì cấu trúc rừng phản ánh sức sản xuất của rừng
theo điều kiện lập địa. áp dụng vào thực tế, Luận văn tuy tập trung chủ yếu vào bộ
phận cây gỗ trong thành phần của hệ sinh thái rừng nhưng không tách rời tính thống
nhất của hệ sinh thái rừng. Điều này thể hiện qua việc phân chia các quần xã thực
vật rừng theo trạng thái và theo độ cao, nó đảm bảo cho quá trình nghiên cứu có cơ
sở thực tiễn cao.


21

Xuất phát từ quan điểm: Tái sinh rừng là một quá trình sinh học mang tính
đặc thù của hệ sinh thái rừng, biểu hiện của nó là sự xuất hiện của một thế hệ cây
con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng: dưới tán rừng, chỗ
trống trong rừng, đất rừng sau khai thác, đất rừng sau nương rẫy. Lớp cây con này
chính là thế hệ tương lai thay thế thế hệ cây già cỗi hiện tại, chính nó sẽ phản ánh
tình trạng tương lai của QXTV rừng hiện tại. Vì vậy, tái sinh từng hiểu theo nghĩa
hẹp là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ.
Nghiên cứu cấu trúc và tái sinh rừng nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc đề
xuất các biện pháp lâm sinh tác động vào rừng đáp ứng mục tiêu đề ra. Vì vậy việc
nghiên cứu các nhân tố cấu trúc cũng cần phải hiểu rõ được ảnh hưởng của chúng
đến lớp cây tái sinh. Do đó, khi tác động vào rừng cần có những hiểu biết về đặc
điểm cấu trúc và tái sinh của rừng.
2.4.2. Phương pháp luận
Sử dụng các công cụ toán học để mô hình hoá các mối quan hệ, mô phỏng
đặc trưng cấu trúc hoặc tái sinh tự nhiên nhằm mục đích hạn chế tính áp đặt chủ
quan của người nghiên cứu, để giảm nhẹ công thu thập số liệu cho các nghiên cứu
tiếp sau và góp phần phản ảnh được quy luật chung. Để có thể đảm bảo được tính
chính xác của các kết quả nghiên cứu thì nó yêu cầu phải có một nguồn dữ liệu đầu
vào đủ lớn và đảm bảo tính khách quan. Bên cạnh đó, cần phải linh hoạt trong cách
mô phỏng các mối quan hệ để làm sao nó có thể diễn tả tốt nhất trạng thái rừng hiện

tại.
2.5. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp tổng quát sau được sử dụng:
- Phương pháp kế thừa các kết quả nghiên cứu có liên quan của các tác giả đi
trước, các tài liệu về khí hậu, đất và các thông tin liên quan khác.
- Phương pháp điều tra thực địa, điều tra điển hình về cấu trúc, sinh thái ở
khu vực nghiên cứu.
- Phương pháp định tính và định lượng thông qua kết hợp giữa mô tả sinh
thái và định lượng các nhân tố cấu trúc và phương pháp mô hình hoá.


22

- Phương pháp tư vấn ý kiến chuyên gia, phương pháp phân tích đối chiếu so
sánh, xác định mẫu tiêu bản với các tài liệu tin cây trong việc xác định tên thực vật.
- Sử dụng các phương pháp truyền thống trong nghiên cứu điều tra rừng để
thu thập số liệu, phương pháp trong thống kê toán học để xử lý, phân tích, tổng hợp
tài liệu và tính toán đảm bảo độ chính xác trong nghiên cứu khoa học.
2.5.1. Phương pháp kế thừa
Trong quá trình tiến hành luận văn đã kế thừa một số tài liệu sau:
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu: khí hậu, thủy văn,
địa hình thổ nhưỡng, tài nguyên rừng, tài nguyên đa dạng sinh học…
- Tài liệu về điều kiện kinh tế - xã hội ở khu vực nghiên cứu: cơ cấu ngành
nghề, thu nhập, thị trường tiêu thụ sản phẩm, dân số…
- Các nghiên cứu đã thực hiện trước đây tại khu vực nghiên cứu và các
nghiên cứu có liên quan tới lĩnh vực nghiên cứu.
2.5.2. Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoại nghiệp
Sau khi xác định được diện tích và khu vực phân bố của các loại hình rừng tự
nhiên và rừng trồng trên bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng, đề tài tiến hành khảo sát
sơ bộ theo các tuyến và chọn vị trí lập các ô tiêu chuẩn (OTC) nghiên cứu điển hình

tạm thời ở các cấp độ cao <700m và từ 700-1000m so với mặt nước biển. Vị trí của
mỗi ô sau khi lựa chọn được đánh dấu trên bản đồ bằng máy định vị vệ tinh GPS.
Các phương pháp lập OTC được lập theo quy trình của Bộ môn Điều tra- Quy
hoạch của Trường Đại học Lâm nghiệp.
- Số lượng OTC được lập: 47 OTC, trong đó rừng tự nhiên 33 OTC và rừng
trồng 14 OTC.
- Diện tích mỗi OTC ở rừng tự nhiên là 1000m2 (25m x 40m) và rừng trồng là
500m2 (20m x 25m). Trong OTC, tiến hành lập 05 ô dạng bản (ODB) có diện tích
25m2 (5m x 5m) với 04 ODB nằm ở 4 góc của OTC, ODB còn lại nằm trên giao
điểm của hai đường chéo trong ô. Tuy nhiên, theo điều kiện thực tế tại những khu
vực nú đá có độ dốc cao, địa hình hiểm trở không có khả năng lập và đo đếm các
OTC có diện tích 1000m2, sẽ tiến hành lập OTC với diện tích 500m2 (20m x 25m).


23

- Điều tra tầng cây cao: đánh dấu và xác định tên loài cây; đo chu vi thân cây
tại vị trí ngang ngực (D1.3, m) bằng thước dây lấy tròn số đến cm; đo chiều cao vút
ngọn (Hvn, m) bằng thước đo cao Blumleisis, lấy tròn số đến 0,1m; đo đường kính
tán lá (DT, m) bằng thước dây có độ chính xác đến dm, đo hình chiếu tán lá trên mặt
phằng ngang theo hai hướng Đông Tây và Nam Bắc, sau đó tính trị số bình quân. Kết
quả điều tra được thống kê và ghi vào phiếu điều tra theo mẫu biểu ở phụ biểu 01.
- Điều tra cây tái sinh: đo đếm tất cả các cây tái sinh trong 5 ODB với diện
tích 25 m2 (5m x 5m), với 4 ô bố trí ở 4 góc và một ô ở giữa. Trong ODB tiến hành
thống kê, ghi phân biệt theo loài cây, chiều cao và cấp chất lượng (Tốt- Trung bìnhXấu)
Tất cả các số liệu điều tra được ghi chép theo mẫu ở phụ biểu 01
2.5.3. Phương pháp nội nghiệp, xử lý số liệu
2.5.3.1. Xử lý số liệu thô
- Toàn bộ số liệu đo đếm được trước khi đi vào phân tích được lọc bỏ số liệu
ngoại lai, tức là loại bỏ các số liệu không đúng trong quá trình điều tra, đo đếm Lọc

bỏ số liệu ngoại lai là quá trình loại bỏ những giá trị điều tra quan sát cá biệt nằm
cách xa trung vị trong tổng thể dãy số liệu quan sát nhằm làm phù hợp dãy số liệu
quan sát theo đúng quy luật của nó. Luận văn đã vận dụng phần mềm SPSS vào
công tác lọc bỏ số liệu ngoại.
- Sau khi loại bỏ các sai sót, các số liệu được sắp xếp, chia tổ ghép nhóm các trị
số quan sát theo công thức kinh nghiệm của Brooks và Carruthere.
m = 5.lgn

K
Trong đó:

Xmax  Xmin
m

(2.1)
(2.2)

m là số tổ; n tổng dung lượng mẫu; K: cự ly tổ
Xmax, Xmin là trị số quan sát lớn nhất và nhỏ nhất.

2.5.3.2. Phương pháp phân loại trạng thái rừng
Căn cứ vào hệ thống phân loại rừng của Loestchau đối với rừng cây gỗ lá
rộng, thường xanh đã được Viện Điều tra – Quy hoạch rừng nghiên cứu bổ sung .


24

2.5.3.3. Phương pháp nghiên cứu cấu trúc tổ thành tầng cây gỗ
Trên quan điểm sinh thái người ta thường xác định tổ thành tầng cây cao theo số
cây còn trên quan điểm sản lượng, người ta lại xác định tổ thành thực vật theo tiết diện

ngang hoặc theo trữ lượng.
Tỷ lệ tổ thành được xác định theo phương pháp của Daniel Marmillod (Đào
Công Khanh, 1996).
IVi % =

Ni %  Gi%
2

(2.3)

Trong đó:
IVi%: là chỉ số quan trọng của loài i (Important Value).
Ni%: Phần trăm số cây ở tầng cây cao của loài i so với tổng số cây có
trong ÔTC.
Gi%: Phần trăm tiết diện ngang của loài i so với tổng tiết diện ngang của
các cây có trong OTC.
Theo Daniel M., những loài cây có IV%  5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt
sinh thái trong lâm phần. Theo Thái Văn Trừng (1978), trong một lâm phần nhóm loài
cây nào đó > 50% tổng số cá thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm
loài ưu thế. Cần tính tổng IV% của những loài có trị số này lớn hơn 5%, xếp từ cao
xuống thấp và dừng lại khi tổng IV% đạt 50%.
*/ Xác định mật độ theo công thức:

n
N/ha  10.000
S
Trong đó:

(2.4)

n: Số lượng cá thể của loài hoặc tổng số cá thể trong OTC
S: Diện tích OTC (m2)

2.5.3.4. Phương pháp nghiên cứu các quy luật phân bố N/D1.3, N/Hvn
a. Kiểm tra sự thuần nhất của các OTC: Luận văn đã sử dụng 2 phương pháp
kiểm tra là tiêu chuẩn U của Mann Whiteney (kiểm tra giữa 2 OTC) và tiêu chuẩn
Kruskal và Wallis (kiểm tra từ 3 mẫu trở lên).
- Tiêu chuẩn U của Mann Whiteney: Dựa trên sự sắp xếp các trị số quan sát của