NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN TẠI TIỂU KHU 978 THUỘC BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ IAMEUR, HỖN LOÀI TRẠNG THÁI IIIA 2 HUYỆN CHƯPRÔNG, TỈNH GIA LAI
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.74 MB, 106 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN
HỖN LOÀI TRẠNG THÁI IIIA2 TẠI TIỂU KHU 978 THUỘC
BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ IAMEUR,
HUYỆN CHƯPRÔNG, TỈNH GIA LAI
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NGỌC THÂN
Ngành: LÂM NGHIỆP
Niên khóa: 2007 – 2011
Tháng 07/2011
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN
HỖN LOÀI TRẠNG THÁI IIIA2 TẠI TIỂU KHU 978 THUỘC
BAN QUẢN LÝ RỪNG PHÒNG HỘ IAMEUR,
HUYỆN CHƯPRÔNG, TỈNH GIA LAI
Tác giả
NGUYỄN NGỌC THÂN
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
Cấp bằng Kỹ sư ngành
LÂM NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn:
ThS. Nguyễn Minh Cảnh
Tháng 07/2011
LỜI CẢM ƠN
Khóa luận này là kết quả của quá trình học tập trong 4 năm học tại trường
Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Và để hoàn thành khóa luận này, tôi
đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, sự giúp đỡ lớn lao từ vật chất, tinh thần, kiến
thức … mà chắc chắn rằng tôi không thể nào quên được. Nhân dịp này, tôi xin chân
thành bày tỏ lời cảm ơn đến:
- Gia đình và người thân đã luôn quan tâm, động viên và tạo mọi điều kiện
đầy đủ về vật chất cũng như tinh thần trong suốt thời gian học tập.
- Thầy Nguyễn Minh Cảnh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và chăm sóc tôi
trong thời gian hoàn thành khóa luận này.
- Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực
hiện và hoàn thành khóa luận này.
- Quý thầy cô giáo Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh –
Phân hiệu Gia Lai và Khoa Lâm nghiệp đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho
tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
- Ban lãnh đạo cùng toàn thể Cán bộ, nhân viên Ban quản lý rừng phòng hộ
Iameur thuộc huyện Chưprông tỉnh Gia Lai đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi trong thời gian thu thập số liệu để hoàn thành khóa luận này.
- Tập thể lớp DH07LNGL đã dành nhiều tình cảm tốt đẹp, động viên và giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập tại trường.
- Do thời gian thực hiện khóa luận và trình độ chuyên môn còn hạn chế, nên
khóa luận sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự nhận xét, đóng
góp ý kiến của quý Thầy Cô giáo, các bạn bè để khóa luận được hoàn chỉnh hơn.
- Xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, tháng 07 năm 2011
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Ngọc Thân
i
TÓM TẮT
Nguyễn Ngọc Thân, sinh viên Khoa Lâm nghiệp, Trường Đại Học Nông
Lâm Thành phố Hồ Chí Minh – Phân hiệu Gia Lai.
Đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên hỗn loài trạng thái IIIA2
tại tiểu khu 978 thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ Iameur, huyện Chưprông, tỉnh
Gia Lai”.
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Nguyễn Minh Cảnh
Phương pháp nghiên cứu được tiến hành trong đề tài là điều tra và thu thập
số liệu ngoài hiện trường. Sử dụng phần mềm Excel 2003 và Statgraphics Centurion
V15.1 để xử lý số liệu và thực hiện tất cả các nội dung nghiên cứu trong đề tài.
Kết quả nghiên cứu bao gồm những nội dung chính sau đây:
1. Cấu trúc tổ thành loài
Tại khu vực nghiên cứu đã thống kê được 42 loài cây gỗ. Trong đó, nhóm
thực vật ưu thế bao gồm các loài: Bằng lăng, Bình linh, Sến mủ, Giẻ trắng và Kháo
nước với công thức tổ thành:
18,68 % Bằng lăng + 11,77 % Bình linh + 8,84 % Sến mủ + 7,65 % Kháo
nước + 6,63 % Giẻ trắng + 46,44 % loài khác.
2. Độ hỗn giao của khu rừng tại khu vực nghiên cứu là K = 0,159
3. Phân bố số cây theo cấp đường kính của trạng thái rừng IIIA2 tại khu vực
nghiên cứu có dạng của một hàm phân bố giảm, lệch trái theo xu hướng giảm dần.
Phương trình cụ thể:
N% = - 25,9327 + 7,24972*D – 0,385508*D2 + 0,0075598*D3 – 0,00005058*D4
Đường kính bình quân lâm phần là D1,3 = 21,5 cm
Hệ số biến động về đường kính là 47,18 %.
4. Phân bố số cây theo cấp chiều cao của đối tượng rừng tự nhiên trạng thái
IIIA2 tại khu vực nghiên cứu có dạng một đỉnh lệch trái theo xu hướng giảm dần.
Ln(N) = 49,9661 - 70,4067*Ln(H) + 33,1581*Ln(H)2 - 5,01036*Ln(H)3
Chiều cao bình quân lâm phần là H = 14,7 m, hệ số biến động Cv = 26,34 %.
ii
5. Trữ lượng bình quân của trạng thái rừng IIIA2 tại khu vực nghiên cứu
bằng 165,79 m3/ha.
6. Tương quan giữa chiều cao và đường kính của rừng tự nhiên ở trạng thái
rừng IIIA2 tại khu vực nghiên cứu có mối tương quan rất chặt (r = 0,974). Phương
trình cụ thể: H = 1/(0,0338551 + 0,649301/D1,3).
7. Tình hình tái sinh dưới tán rừng
Các loài cây tái sinh xuất hiện chủ yếu là Bình linh, Giẻ trắng, Bứa, Bằng
lăng, Móng bò, Xoan đào. Mật độ cây tái sinh là 7900 cây/ha.
Cây tái sinh tập trung chủ yếu ở cấp dưới 1 m, đạt 3733 cây/ha, chiếm 47,26
%. Cây tái sinh có nguồn gốc từ hạt chiếm tỷ lệ lớn (94,5 %), tỷ lệ cây có nguồn
gốc từ chồi trung bình đạt 5,5 %.
8. Độ tàn che của rừng trạng thái IIIA2 tại khu vực nghiên cứu bằng 57,3 %.
iii
MỤC LỤC
Trang tựa
Lời cảm ơn --------------------------------------------------------------------------------------- i
Tóm tắt ------------------------------------------------------------------------------------------ ii
Mục lục----------------------------------------------------------------------------------------- iv
Danh sách các chữ viết tắt ------------------------------------------------------------------- vi
Danh sách các bảng-------------------------------------------------------------------------- vii
Danh sách các hình --------------------------------------------------------------------------viii
Chương 1. MỞ ĐẦU -------------------------------------------------------------------------- 1
1.1. Đặt vấn đề --------------------------------------------------------------------------------- 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu --------------------------------------------------------------------- 2
1.3. Phạm vi và địa điểm vùng nghiên cứu------------------------------------------------- 3
Chương 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ------------------------------------- 4
2.1. Khái niệm cấu trúc rừng ----------------------------------------------------------------- 4
2.2. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng có liên quan ------------------------------------ 5
2.2.1. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới ----------------------- 5
2.2.2. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam ---------------------------------12
Chương 3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU --------------------------------------------------------------------------------------------18
3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu ---------------------------------------------------------18
3.2. Nội dung nghiên cứu --------------------------------------------------------------------23
3.3. Phương pháp nghiên cứu ---------------------------------------------------------------23
3.3.1. Cơ sở phương pháp luận -------------------------------------------------------------23
3.3.2. Phương pháp thu thập số liệu --------------------------------------------------------24
3.3.2.1. Nội dung thu thập số liệu ----------------------------------------------------------24
3.3.2.2. Biện pháp kỹ thuật ------------------------------------------------------------------24
3.3.3. Phương pháp phân tích và tính toán số liệu ---------------------------------------26
Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN -----------------------------32
iv
4.1. Kết cấu tổ thành loài --------------------------------------------------------------------32
4.2. Độ hỗn giao của rừng -------------------------------------------------------------------35
4.3. Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) ----------------------------35
4.4. Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H) --------------------------------------------40
4.5. Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) -----------------------------------44
4.6. Tương quan giữa chiều cao và đường kính (Hvn/D1,3) ------------------------------46
4.7. Tình hình tái sinh dưới tán rừng -------------------------------------------------------49
4.7.1. Tổ thành loài cây tái sinh-------------------------------------------------------------49
4.7.2. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh ----------------------------------------------51
4.7.3. Phân bố số cây tái sinh theo cấp chiều cao ----------------------------------------53
4.8. Độ tàn che của rừng ---------------------------------------------------------------------54
Chương 5. KẾT LUẬN TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ------------------------------------55
5.1. Kết luận -----------------------------------------------------------------------------------55
5.2. Tồn tại và kiến nghị ---------------------------------------------------------------------56
TÀI LIỆU THAM KHẢO -------------------------------------------------------------------58
* Phụ biểu
v
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
a, b, c
Các tham số của phương trình
Cv%
Hệ số biến động, %
D1.3
Đường kính thân cây tại tầm cao 1,3 m, cm
D1.3_lt
Đường kính 1,3 m tính theo lý thuyết, cm
D1.3_tn
Đường kính 1,3 m theo thực nghiệm, cm
Ex
Hệ số biểu thị độ nhọn của phân bố
H
Chiều cao của cây, m
Hvn
Chiều cao vút ngọn, m
H_lt
Chiều cao tính theo lý thuyết, m
H_tn
Chiều cao theo thực nghiệm, m
Log
Logarit thập phân (cơ số 10)
Ln
Logarit tự nhiên (cơ số e)
P_value
Mức ý nghĩa (xác xuất)
Pa, Pb, Pc, Pd
Mức ý nghĩa (xác xuất) của tham số a, b, c, d
4.1.
Số hiệu của hình hay bảng theo chương
(4.1)
Số hiệu của hàm lý thuyết
r
Hệ số tương quan
R
2
Biên độ biến động
R
Hệ số xác định mức độ tương quan
S
Độ lệch tiêu chuẩn
SK
Hệ số biểu thị độ lệch của phân bố
Sodb
Diện tích ô dạng bản
Sy/x
Sai số của phương trình hồi quy
vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Tổ thành loài thực vật trạng thái IIIA2 tại Ban quản lý rừng phòng hộ
Iameur, huyện ChưPrông, tỉnh Gia Lai ----------------------------------------------------33
Bảng 4.2. Phân bố số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) trạng thái rừng IIIA2 và các
đặc trưng mẫu ---------------------------------------------------------------------------------37
Bảng 4.3. Bảng so sánh các chỉ số thống kê từ các hàm thử nghiệm (N/D1,3) -------38
Bảng 4.4. Phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H) trạng thái rừng IIIA2 và các đặc
trưng mẫu --------------------------------------------------------------------------------------41
Bảng 4.5. So sánh các chỉ số thống kê từ các hàm thử nghiệm (N/H)-----------------41
Bảng 4.6. Bảng phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) ---------------------45
Bảng 4.7. Bảng so sánh các chỉ số thống kê từ các hàm thử nghiệm (H/D1,3) -------47
Bảng 4.8. Tổ thành loài cây tái sinh trạng thái IIIA2 tại khu vực nghiên cứu --------50
Bảng 4.9. Chất lượng và nguồn gốc cây tái sinh tại khu vực nghiên cứu -------------51
Bảng 4.10. Phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao tại khu vực nghiên cứu ---------53
vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 4.1. Biểu diễn tỷ lệ tổ thành loài thực vật trạng thái IIIA2 tại Ban quản lý rừng
phòng hộ Iameur, huyện ChưPrông, tỉnh Gia Lai ----------------------------------------34
Hình 4.2. Đồ thị biểu diễn phân bố N/D1,3 từ các hàm thử nghiệm --------------------38
Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn phân bố N/D1,3 của trạng thái rừng IIIA2 tại khu vực
nghiên cứu -------------------------------------------------------------------------------------39
Hình 4.4. Đồ thị biểu diễn phân bố N/H từ các hàm thử nghiệm ----------------------42
Hình 4.5. Đồ thị biểu diễn phân bố số cây theo cấp chiều cao (N/H), trạng thái IIIA3
tại khu vực nghiên cứu -----------------------------------------------------------------------43
Hình 4.6. Phân bố trữ lượng theo cấp đường kính (M/D1,3) của trạng thái rừng IIIA2
tại khu vực nghiên cứu -----------------------------------------------------------------------45
Hình 4.7. Đồ thị biểu diễn phân bố H/D từ các hàm thử nghiệm ----------------------47
Hình 4.8. Biểu đồ biểu diễn quy luật tương quan giữa H và D1,3 của trạng thái rừng
IIIA2 tại khu vực nghiên cứu ----------------------------------------------------------------48
Hình 4.9. Tổ thành loài cây tái sinh, trạng thái IIIA2 tại khu vực nghiên cứu --------50
Hình 4.10. Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo chất lượng và nguồn gốc tái sinh -----52
Hình 4.11. Biểu đồ phân bố cây tái sinh theo cấp chiều cao ----------------------------53
viii
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Rừng là một thành phần quan trọng không thể thiếu trong đời sống của sinh
vật trên trái đất. Là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá của mỗi quốc gia. Là yếu tố
cơ bản của môi trường, giữ vai trò quan trọng không gì thay thế được đối với việc
cân bằng sinh thái, bảo vệ tính đa dạng sinh học, bảo tồn nguồn gen ….
Rừng đem lại cho con người rất nhiều lợi ích từ nó như nguyên liệu và các
sản phẩm gỗ, nhưng quan trọng hơn cả là vai trò sinh thái. Rừng có tác dụng điều
hòa khí hậu, giảm lượng CO2 trong không khí – nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng
nhà kính, hạn chế xói mòn, lũ quét, hút các chất độc hại, hút bụi, làm giảm tiếng ồn,
nuôi dưỡng nguồn nước, bảo vệ đất …
Với sự tiến bộ từng ngày của nền kinh tế thế giới nói chung và nền kinh tế
Việt Nam nói riêng, đi đôi với sự tiến bộ đó là nhu cầu của con người, không những
về vật chất mà còn cả nhu cầu về tinh thần. Kiến thức của con người về rừng ngày
một sâu sắc hơn, sử dụng một cách phù hợp hơn nhưng vẫn không thể nào kiểm
soát được sự suy thoái rừng một cách nhanh chóng như hiện nay.
Nguyên nhân của sự suy thoái rừng chính là do lợi ích trước mắt và sự thiếu
ý thức của con người gây ra, làm cho diện tích rừng trên thế giới ngày càng thu hẹp.
Ở nước ta trước đây diện tích rừng chiếm tới 3/4 tổng diện tích với nguồn tài
nguyên rừng vô cùng phong phú và giàu có. Nhưng chỉ trong vòng một thế kỷ qua
rừng đã suy giảm một cách nhanh chóng về số lượng lẫn chất lượng. Sự mất mát
lớn như vậy là do nhiều nguyên nhân khác nhau: trong chiến tranh rừng chịu sự tàn
phá của bom, mìn, chất độc hóa học; sau chiến tranh rừng bị khai thác xuất khẩu
nhằm khôi phục lại nền kinh tế do chiến tranh tàn phá, nạn phá rừng làm nương rẫy,
khai thác rừng bừa bãi, khai thác gỗ vượt chỉ tiêu cho phép, sự vô ý thức của một bộ phận
1
người dân làm cháy rừng và một phần do lũ lụt tàn phá nặng nề. Bên cạnh đó, do sự phát triển
quá “nóng” của kinh tế, cuộc sống khó khăn của người dân, sự tha hóa, buông lỏng trách
nhiệm của những người có chức năng bảo vệ rừng … cùng với quan niệm của nhiều người về
những tác dụng của các lâm sản là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến tình
trạng phá rừng, tận diệt các lâm sản đặc biệt, dẫn đến tình trạng thay đổi khí hậu theo chiều
hướng xấu ảnh hưởng đến con người, hạn hán, lũ lụt xảy ra ngày càng nhiều và phức tạp
hơn. Trái đất thì càng ngày càng nóng lên làm tan băng ở hai cực, mực nước biển dâng cao,
dẫn đến diện tích đất liền ngày càng bị thu hẹp.
Trước thực trạng như vậy, đặt ra cho những nhà lâm nghiệp những nhiệm vụ quan
trọng là phải tìm ra được những biện pháp quản lý, biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để
rừng có thể tồn tại và phát triển đáp ứng cho nhu cầu của con người trong hiện tại và bền
vững trong tương lai.
Trong những năm gần đây các nhà lâm nghiệp đã quan tâm đến việc tổ chức quản lý
bảo vệ, khoanh nuôi phục hồi rừng, nuôi dưỡng, trồng mới rừng để có thể trả lại màu xanh
cho rừng. Nhưng để những điều đó thực hiện được và thực sự đem lại nhiều hiệu quả, ý
nghĩa thì cần thiết phải có những hiểu biết sâu sắc về đặc trưng cấu trúc rừng nhằm đưa ra
những giải pháp phù hợp, góp phần tăng năng suất và chất lượng của rừng trong tương lai.
Xuất phát từ những vấn đề mang tính thực tiễn đó, được sự phân công của Bộ môn
Quản lý tài nguyên rừng – Khoa Lâm Nghiệp – Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ
Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Minh Cảnh, đề tài: “Nghiên cứu một số
đặc điểm cấu trúc của trạng thái rừng IIIA2 tại tiểu khu 978 thuộc Ban quản lý
rừng phòng hộ Iamear, huyện Chưprông, tỉnh Gia Lai” được thực hiện trong
khoảng thời gian từ tháng 02 đến cuối tháng 07 năm 2011.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu một số đặc điểm cấu trúc cơ bản của đối tượng rừng tự nhiên
trạng thái IIIA2 tại tiểu khu 978 thuộc Ban quản lý rừng phòng hộ Iameur, huyện
Chưprông, tỉnh Gia Lai.
- Từ đó, góp phần đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp nhằm
phục vụ công tác quản lý, bảo vệ và phục hồi rừng tại địa bàn nghiên cứu.
2
1.3. Phạm vi và địa điểm vùng nghiên cứu
Do điều kiện trình độ và thời gian có hạn nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu
một số đặc điểm cơ bản nhất về cấu trúc rừng trạng thái IIIA2 trên một số diện tích
điển hình tại tiểu khu 978, Ban quản lý rừng phòng hộ Iameur, huyện Chưprông,
tỉnh Gia Lai.
Đề tài tập trung nghiên cứu những nội dung chính bao gồm: Cấu trúc tổ
thành loài, độ hỗn giao của rừng, phân bố số cây theo cấp kính, phân bố cây theo
cấp chiều cao, tương quan giữa chiều cao và đường kính, phân bố trữ lượng theo
cấp đường kính, đánh giá tình hình tái sinh dưới tán rừng và xác định độ tàn che của
rừng.
Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện đề tài như: điều tra, khảo sát,
tham khảo và kế thừa các tài liệu có liên quan để thực hiện đề tài, nhưng do những
hạn chế về trình độ, thời gian và đặc biệt là sự phức tạp và phong phú về mặt lâm
sinh học của rừng tự nhiên nhiệt đới ở Việt Nam nên đây chỉ là những kết quả bước
đầu nhằm đóng góp một vài suy nghĩ và sự hiểu biết nhỏ bé vào việc tìm hiểu một
số đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên trạng thái IIIA2 tại Ban quản lý rừng phòng hộ
Iameur huyện Chưprông, tỉnh Gia Lai nói riêng và các hệ sinh thái rừng nhiệt đới
Việt Nam nói chung.
3
Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Khái niệm cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự tổ chức và xắp xếp các thành phần tình hình rừng theo
không gian và thời gian. Sự phân bố các lớp cây rừng theo chiều thẳng đứng và
chiều nằm ngang (dẫn theo Nguyễn Văn Thêm, 1992). Phân bố của quần thể thực
vật trong không gian biểu hiện ở hai khía cạnh: theo chiều thẳng đứng (tính thành
tầng, tầng phiến) và theo chiều nằm ngang của rừng (trạng thái khảm). Sự tổ hợp ấy
là có nguyên nhân, nghĩa là có sự chọn lọc mang tính quy luật của chúng trong tự
nhiên. Cấu trúc rừng là một nội dung nghiên cứu quan trọng về hình thái quần thể
sinh vật.
Cấu trúc rừng là nhân tố rất quan trọng và có ảnh hưởng trực tiếp đến tiến
trình cạnh tranh giữa thực vật và cơ chế tác động lẫn nhau giữa chúng trong hệ sinh
thái rừng. Để tồn tại, một loài yêu cầu một diện tích dinh dưỡng nhất định mà diện
tích này lại biến động theo tuổi của cây, điều kiện khí hậu và đất. Lượng cây quá
nhiều làm tăng sự căng thẳng trong cạnh tranh giữa thực vật và phương tiện sống
làm cho cây bị chèn ép mạnh, khả năng bị chết cao, làm suy yếu và đôi khi làm mất
khả năng tái sinh hạt và năng lực sinh sản bằng chồi (Vn.Xukasov, 1953; Knapp,
1954) (dẫn theo Nguyễn Đức Trung, 2005).
Có nhiều loại cấu trúc:
-
Cấu trúc tổ thành: tổ thành là nhân tố diễn tả một số loài tham gia và số
cá thể của từng loài trong thành phần cây gỗ của rừng. Hiểu một cách
khác, tổ thành cho biết sự tổ hợp và mức độ tham gia của các loài cây
khác nhau trên đơn vị diện tích.
-
Cấu trúc tầng thứ: Sự phân bố theo không gian của tầng cây gỗ theo chiều
thẳng đứng, phụ thuộc vào đặc tính sinh học, nhu cầu ánh sáng của các
4
loài tham gia tổ thành. Cấu trúc tầng thứ của các hệ sinh thái rừng nhiệt
đới thường nhiều tầng thứ hơn hệ sinh thái rừng ôn đới.
-
Cấu trúc tuổi: Cấu trúc về mặt thời gian, trạng thái tuổi tác của các loài
cây tham gia hệ sinh thái rừng. Sự phân bố này có mối liên quan chặt chẽ
với cấu trúc về mặt không gian.
-
Cấu trúc mật độ: Cấu trúc mật độ phản ánh số cây trên một đơn vị diện
tích. Phản ánh mức độ tác động giữa các cá thể trong lâm phần. Mật độ
ảnh hưởng đến hoàn cảnh rừng, khả năng sản xuất của rừng. Theo thời
gian, cấp tuổi của rừng thì mật độ luôn thay đổi. Đây chính là cơ sở cho
việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh trong kinh doanh rừng.
2.2. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng có liên quan
2.2.1. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng tự nhiên trên thế giới
Trong khoa học lâm nghiệp thế giới, khái niệm “cấu trúc rừng” đã được sử
dụng và xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau, phục vụ cho các mục tiêu
nghiên cứu khác nhau.
Theo Meyer (1952), Turnbull (1963), Rollet (1969) “cấu trúc” dùng để chỉ rõ
sự phân bố cây gỗ theo các cấp kính hoặc phân bố diện tích ngang thân cây theo cấp
kính.
Theo Golley và cộng tác viên (1969) “cấu trúc” là phân bố sinh khối theo gỗ,
thân, lá, rễ ….
Theo P.W.Richards (1939) “cấu trúc” có nghĩa là phân bố cây theo chiều
thẳng đứng. Phương pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và Richards
(1933 – 1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương
pháp có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng thứ của rừng. Tuy nhiên phương pháp
này có nhược điểm là chỉ minh họa được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng của
các loài cây gỗ trong một diện tích có hạn. Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ
một số dải kề bên nhau và đưa lại một hình ảnh về không gian ba chiều. Phương
pháp biểu đồ trắc diện do David và Richards đề xuất trong khi phân loại và mô tả
rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài và cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm
ngang và chiều thẳng đứng (dẫn theo Nguyễn Trọng Dũng, 2009).
5
Theo T.A.Rabotnov (1978), “cấu trúc” quần xã thực vật đó là đặc điểm phân
bố các cơ quan, các thành phần tạo nên quần xã trong không gian và thời gian.
Chuỗi phân bố cây theo cấp đường kính chỉ ra cơ sở và là quy luật cấu trúc trung
tâm của những chỉ tiêu điều tra rừng không chỉ đối với rừng trồng mà còn đối với
tất cả các kiểu rừng. Nghiên cứu chúng là bắt buộc đối với bất kỳ ai muốn hiểu biết
về cấu trúc rừng trên thế giới. Những nhà khoa học điều tra rừng, thậm chí những
nhà lâm sinh học đã nghiên cứu quy luật này từ những thế kỷ trước (dẫn theo
Nguyễn Thị Ái Nhi, 2005).
Thực vật ở các quần xã thực vật “rừng mưa nhiệt đới” rất phức tạp. Nhìn
chung, trong quần xã thực vật các loài cây thường có hình dạng khác nhau, dạng
sống khác nhau, nhưng các thành viên trong cùng một nhóm sinh thái thì đều giống
nhau về dạng sống và về quan hệ đối với hoàn cảnh xung quanh. Các dạng sống này
đều biểu hiện đến mức độ nào đó cách xắp xếp hợp lý trong không gian được diễn
ra theo hai hướng: thẳng đứng và nằm ngang. Cách xắp xếp này có ý nghĩa quan
trọng đối với việc phân biệt các quần thể phụ khác nhau. Cách xắp xếp theo hướng
thẳng đứng của thực vật rừng tự nhiên nhiệt đới được phát họa tốt nhất bằng biểu đồ
mặt cắt đứng và hiểu biết tốt nhất qua nghiên cứu các biểu đồ này.
Rừng tự nhiên là một hệ sinh thái cực kỳ phức tạp bao gồm nhiều thành phần
với các quy luật xắp xếp khác nhau trong không gian và thời gian. Trong nghiên
cứu cấu trúc rừng người ta chia ra làm ba dạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu
trúc không gian và cấu trúc thời gian. 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. 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.
Theo tác giả Baur (1962) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói
chung và về cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mưa nói riêng. Trong đó tác
giả 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. Từ đó, tác giả đã đưa ra tổng kết về các nguyên lý tác
6
động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi và các phương thức xử lý
cải thiện rừng mưa (dẫn theo Nguyễn Trọng Dũng, 2009).
Catinot.R. (1965) đã biểu diễn hình thái cấu trúc rừng bằng những phẩu đồ
cấu trúc ngang và đứng với các nhân tố cấu trúc mô tả theo các khái niệm. Kết quả
ban đầu đã tạo nền móng cho những nghiên cứu tiếp theo.
Nổi bật nhất là nghiên cứu của Odum (1971), Geogre Baur về sinh thái rừng
mưa nhiệt đới. Các tác giả chỉ ra mối quan hệ giữa rừng và các yếu tố hoàn cảnh
của rừng. Hệ sinh thái rừng mưa rất phức tạp, ngoài việc tuân theo quy luật vận
động chung nhất, bản thân từng nhân tố lại vận động theo quy luật riêng. Tác giả
cho thấy, muốn ổn định hệ sinh thái rừng phải nhất thiết nắm vững các quy luật vận
động của nó, biết cách điều tiết hài hòa mối quan hệ trong sự phức tạp đó (dẫn theo
Vũ Thị Thuận, 2004).
Phân bố số cây theo cỡ đường kính là quy luật kết cấu cơ bản của lâm phần
và được các nhà lâm học điều tra rừng quan tâm. Meyer (1934) đã mô tả phân bố
N/D1,3 bằng phương trình toán học có dạng đường cong giảm liên tục và được gọi là
phương trình Meyer hay hàm Meyer.
Nghiên cứu đường kính trung bình của cây, Weise.W đi đến kết luận số cây
rừng của cây có đường kính nhỏ hơn đường kính trung bình tạo thành 57,5 % từ
tổng số cây quan sát chung kể từ cây nhỏ nhất nếu sắp xếp tất cả cây trong lâm phần
theo thứ tự đường kính từ nhỏ đến lớn. Trong nghiên cứu quy luật này rất nhiều tác
giả cũng nhận được kết quả tương tự (dẫn theo Lê Tiến Trung, 2009).
Schiffel là tác giả đầu tiên nghiên cứu về phân bố số cây theo cấp đường
kính trung bình trong lâm phần rừng cây lá rộng rụng lá và biểu hiện chúng theo
phân bố giảm của số cây cũng phân theo cấp độ dày. Phương pháp xác định phần
trăm số cây trong sự tương quan với cấp đường kính, theo đó tác giả đã nhận được
sự phù hợp với chỉ tiêu điều tra rừng.
Giáo sư A.V. Tiurin (1945) đưa ra tương quan số cây phân theo cấp đường
kính từ nhỏ đến lớn và cũng chỉ ra được sự phân bố đó là ổn định trong lâm phần và
ông còn chỉ ra rằng, nó không phụ thuộc vào loài cây, cấp lập địa và độ dày của lâm
7
phần. Phân bố số cây theo độ dày như vậy chỉ phụ thuộc vào đường kính trung bình
của lâm phần.
Giáo sư N.V. Tretiakov đã đi đến kết luận quy luật cấu trúc của những phân
tử rừng thường xuyên mang những đặc điểm đặc trưng hiện tại, không phụ thuộc
vào tuổi rừng, loài cây, điều kiện sinh trưởng và thậm chí điều này cũng được chỉ ra
đúng ngay cả lâm phần phức và hỗn loài.
Theo Prodan (1951) đã nghiên cứu quy luật phân bố, chủ yếu là phân bố
đường kính có liên hệ với giai đoạn phát dục của lâm phần và biện pháp kinh
doanh. Theo ông, sự phân bố số cây theo cỡ đường kính có giá trị tiêu biểu nhất cho
lâm phần, phản ánh được cấu trúc lâm sinh của lâm phần. Những quy luật phân bố
mà ông xác định được ở rừng tự nhiên được chấp nhận và kiểm chứng ở rất nhiều
nơi trên thế giới. Đó là phân bố đường kính của rừng tự nhiên có quy luật một đỉnh
lệch trái, số cây tập trung rất nhiều ở các cấp đường kính nhỏ do bởi nhiều loài,
nhiều thế hệ cùng tồn tại và phát triển. Về phân bố chiều cao, rừng tự nhiên thường
có dạng nhiều đỉnh, rừng có nhiều thế hệ hay do bởi các biện pháp chặt chọn không
quy tắc nên phân bố chiều cao của rừng thường có nhiều đỉnh và giới hạn của
đường cong phân bố nhiều đỉnh là phân bố giảm đặc trưng cho rừng chặt chọn
không đều tuổi (dẫn theo Nguyễn Đức Trung, 2005).
Trong sự phụ thuộc chỉ vào đường kính trung bình của lâm phần (N.V.
TreTiakov, năm 1952; A.V. Tiurin, năm 1956) hay từ những yếu tố liên quan khác
nhau của cây rừng (A.I.Moskolev, năm 1974; B.Rollet, năm 1974), và những nhà
khoa học đã sử dụng những hàm toán học như sau: (dẫn theo Hoàng Sỹ Động,
2002)
Khi nghiên cứu quy luật cấu trúc N/D1,3, hàm Meyer (1953) thường được
ứng dụng ở các nước trong vùng nhiệt đới.
Hàm Poisson, Nguyễn Văn Trương (1983) đã nghiên cứu đối với rừng gỗ lá
rộng thường xanh hỗn loài.
Hàm Charlie (kiểu A), V.S.Moisev (1971), Nguyễn Ngọc Lung (1987) đã sử
dụng đối với rừng Thông và rừng Vân sam non.
8
Hàm Person, V.S.Moisev (1971), Đồng Sỹ Hiền và B. Rollet (1974) đã
nghiên cứu đối với rừng Thông, rừng Vân sam non và rừng thường xanh mưa ẩm
nhiệt đới.
Hàm Gammar, S.N.Xvalov (1984) đã sử dụng để nghiên cứu rừng Thông ở
Liên bang Nga thuộc Liên Xô cũ.
Hàm Weibull, O.A.Atrosenko (1980), Vũ Tiến Hinh (1985), Trần Văn Con
(1986) và Hoàng Sỹ Động (1986) đã sử dụng đối với rừng Thông, rừng khộp và
rừng lá rộng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở Việt Nam.
J.L.F Batista và H.T.Z Doccouto (1992) cũng dùng hàm Weibull để mô
phỏng phân bố N/D1,3 khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazil.
Nhiều nhà khoa học khác sử dụng phương pháp vẽ phẫu đồ đứng để mô tả
phân bố số cây theo chiều cao. Phẫu đồ đứng thể hiện sự phân bố, sắp xếp trong
không gian của các loài cây. Điển hình như các công trình của Richards (1952),
Rollet (1979)…
Về phân bố chiều cao, rừng tự nhiên thường có nhiều thế hệ hay do các biện
pháp chặt chọn không quy tắc vì vậy phân bố chiều cao của rừng thường có dạng
nhiều đỉnh, phân bố giảm đặc trưng cho rừng chặt chọn không đều tuổi. Có nhiều
dạng hàm toán học khác nhau được dùng để nắn phân bố N/H. Việc sử dụng hàm
nào tùy thuộc kinh nghiệm của từng tác giả, và phụ thuộc vào đối tượng nghiên cứu
cụ thể (dẫn theo Phạm Phan Hòa, 2010).
Qua nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ
đường kính cho trước luôn tăng theo tuổi, đó là kết quả tự nhiên của sự sinh trưởng.
Trong mỗi cỡ kính xác định, ở các tuổi khác nhau, cây rừng thuộc cấp sinh trưởng
khác nhau, cấp sinh trưởng giảm khi tuổi lâm phần tăng lên, dẫn đến tỷ lệ H/D1,3
tăng theo tuổi. Từ đó, đường cong quan hệ giữa H và D1,3 có thể thay đổi dạng và
luôn dịch chuyển về phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin D.V (1927) đã phát
hiện điều này khi ông xác lập đường cong chiều cao cho các cấp tuổi khác nhau.
Prodan (1965) và Dittmar.O cho rằng, độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng
giảm dần khi tuổi tăng lên. Curtis.R.O (1967) đã mô phỏng quan hệ chiều cao (H)
và đường kính (D1,3) và tuổi (A) theo dạng phương trình:
9
LogH = D1,3 + b1 .
1
1
1
+ b 2 . + b3.
D1,3
A
D1,3 .A
Sau đó tác giả đã nắn theo từng định kỳ 5 năm, tương ứng với định kỳ kiểm
tra tài nguyên rừng của loài Linh sam.
Tại từng tuổi nhất định, phương trình có dạng:
LogH = b 0 + b1 .
1
D1,3
Petterson.H (1955) (theo Nguyễn Trọng Bình (1996), đề xuất phương trình
tương quan:
1
b
=a+
D1,3
3 H - 1,3
Krauter.G (1958) và Tiourin.A.V (1932) nghiên cứu tương quan giữa chiều
cao với đường kính ngang ngực dựa trên cơ sở cấp đất và cấp tuổi. Kết quả cho
thấy, khi dãy phân hóa thành các cấp chiều cao, thì mối quan hệ này không cần xét
đến cấp đất hay cấp tuổi, cũng như không cần xét đến tác động của hoàn cảnh và
tuổi, vì những nhân tố này đã được phản ánh trong kích thước của cây, nghĩa là
đường kính và chiều cao trong quan hệ đã bao hàm tác động của hoàn cảnh và tuổi.
Tiếp theo nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích toán học tìm ra những
phương trình Naslund.M (1929); Assmann.E (1936); Hohenadl.W (1936),
Miohailov.F (1934, 1952); Prodan.M (1944); Krenn.K (1946); Meyer.H.A (1952)…
đã đề nghị sử dụng các dạng phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D
H = a + b1.D1,3 + b 2 .D12,3
3
H = a + b1.D1,3 + b 2 .D12,3 + b3 .D1,3
H - 1,3 =
D12,3
(a + b.D1,3 ) 2
H = a + b.logD1,3
H = a + b1.D1,3 + b 2 .logD1,3
b
H = k.D1,3
H - 1,3 = a.e
(-
b
)
D1,3
10
Kennel.R (1971) cho rằng, để mô phỏng động thái đường cong chiều cao lâm
phần, trước hết tìm phương trình mô tả quan hệ H với D1,3, sau đó xác lập mối quan
hệ của các tham số theo tuổi.
Như vậy, để biểu thị tương quan giữa chiều cao với đường kính thân cây có
thể sử dụng nhiều dạng phương trình, việc sử dụng phương trình nào thích hợp nhất
cho từng đối tượng thì chưa được nghiên cứu đầy đủ. Nói chung, để biểu thị đường
cong chiều cao, phương trình parabol và phương trình logarit được sử dụng nhiều
hơn cả.
Khi đối tượng nghiên cứu là những lâm phần chưa được tạo lập và dẫn dắt
bằng một hệ thống kỹ thuật thống nhất, thì phương pháp tìm hàm toán học để mô
phỏng sự phụ thuộc của chiều cao vào đường kính và tuổi sẽ không thích hợp. Khi
đó nên dùng phương pháp mà Kennel gợi ý, nghĩa là tìm một dạng phương trình
biểu thị mối quan hệ giữa chiều cao với đường kính, sau đó nghiên cứu xác lập mối
quan hệ của các tham số phương trình trực tiếp hay gián tiếp theo tuổi lâm phần
(dẫn theo Vũ Thị Thuận, 2004).
Nghiên cứu quá trình tái sinh cũng là một vấn đề được đặc biệt quan tâm
trong quá trình nghiên cứu về đặc điểm lâm học của rừng. Để giải quyết vấn đề này
nhiều tác giả đều thống nhất là phải làm rõ các vấn đề, những đặc điểm về sự hình
thành cơ quan sinh sản, thời kỳ ra hoa, kết quả và các nhân tố ảnh hưởng đến quá
trình này như kiểu phân tán hạt giống, sự hình thành và động thái biến đổi của cây
mầm và cây con dưới điều kiện môi trường thay đổi, cấu trúc độ tuổi và sức sống
của cá thể…
Theo Richards (1952), quá trình tái sinh tự nhiên của rừng nhiệt đới rất phức
tạp, tuy nhiên sự hiểu biết của con người còn rất hạn chế mặc dù ý nghĩa thực tiễn
của nó rất lớn. Theo tác giả, các cây tái sinh tự nhiên có một thời gian ức chế kéo
dài ảnh hưởng đến sinh trưởng của chúng, nếu đạt được chiều cao 2 m thì chúng có
khả năng tồn tại và tham gia vào quần thể rừng.
Khi nghiên cứu sự tái sinh của rừng tự nhiên nhiệt đới, G.Vansteenis (1956)
cũng đã nhận định: tái sinh của rừng mưa nhiệt đới là liên tục gần như quanh năm.
Còn theo các nhà nghiên cứu khác như I.T.Hatig và M.A.Huber (1956) thì sự tái
11
sinh tự nhiên được xem là căn bản nhất trong quá trình cải thiện tình hình rừng (dẫn
theo Nguyễn Thị Ái Nhi, 2005).
Baur (1962) đã nêu rõ các đặc điểm các giai đoạn tái sinh của rừng mưa nhiệt
đới. Tác giả đã cho thấy sự khác biệt rất lớn giữa các loài cây tiên phong ưa sáng,
bán chịu nóng và chịu nóng từ khi ra hoa, kết quả, phân tán hạt giống, nảy mầm và
phát triển (dẫn theo Phạm Vũ Phượng Trâm, 2008).
Về phương pháp điều tra tái sinh tự nhiên, nhiều tác giả sử dụng phương
pháp lấy mẫu ô vuông với diện tích ô quy định từ 1 – 2 m2, phương pháp điều tra ô
tái sinh tự nhiên theo dải hẹp với kích thước 10 – 100 m2 cũng được sử dụng, phổ
biến là phương pháp lập ô dạng bản có kích thước 4 m2 được bố trí theo hệ thống ô
tiêu chuẩn.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt Nam
Cấu trúc hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới rất phức tạp, bao gồm sự bố trí
của các quần xã sinh vật trong không gian, thời gian và mối quan hệ qua lại giữa
chúng. 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 một nội dung quan trọng để phục vụ cho việc
áp dụng các giải pháp lâm sinh, lập kế hoạch kinh doanh rừng lâu dài.
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta được chia thành 2 giai đoạn, và đặc
biệt chú ý từ những năm đầu thế kỷ XX.
Trước năm 1954, theo Thái Văn Trừng (1979 – 1978) hầu như chỉ có người
Pháp thực hiện nghiên cứu rừng ở Đông Dương. Trong đó đáng kể nhất là nghiên
cứu của Paul Maurand (1943), và sau này của Rollet (1969). Trên cơ sở các đặc
điểm cấu trúc và trữ lượng của rừng …tác giả đã đề xuất được các chỉ tiêu định
lượng để phân biệt được các trạng thái rừng ở miền Bắc Việt Nam và cho đến nay
vẫn áp dụng rộng rãi trong thực tiễn điều tra quy hoạch và điều chế rừng.
Sau năm 1954, mặc dù rừng nước ta được nhiều nhà nghiên cứu trong và
ngoài nước quan tâm nhưng các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên
nhiệt đới còn rất ít.
12
Năm 1960, Cục Điều tra quy hoạch rừng áp dụng cách phân loại các loại
hình rừng của Loeschau để đề xuất các biện pháp lâm sinh. Rừng được chia làm 4
loại hình:
+ Loại I: gồm những đất hoang trọc, những trảng cỏ và cây bụi, trên loại này
cần gây trồng rừng.
+ Loại II: gồm những rừng non cần khoanh nuôi hay làm giàu.
+ Loại III: gồm những loại rừng bị khai thác mạnh, trở nên nghèo kiệt, cần
nuôi dưỡng, làm giàu.
+ Loại IV: những rừng còn bị ít tác động hay chưa bị tác động.
Cách phân loại này đơn giản, ngoài thực địa dễ nhận, dễ đề xuất các giải
pháp lâm sinh và đã được áp dụng rộng rãi. Nhược điểm của phương pháp phân loại
Loeschau là tuy có đề ra tiêu chuẩn phân loại để chia các loại hình rừng như thành
phần loài cây, đặc tính sinh thái và hình thái cấu trúc nhưng ba tiêu chuẩn đó đã
không thể hiện trong bảng phân loại. Thực tế, căn cứ vào hiện trạng rừng, tùy theo
mức độ tác động khác nhau, không phân biệt các trạng thái nguyên sinh và thứ sinh
và các giai đoạn phức tạp của chúng để có giải pháp lâm sinh phù hợp.
Năm 1965, Trần Ngũ Phương và cộng tác viên công bố tập “Bước đầu
nghiên cứu rừng miền Bắc Việt Nam” trên cơ sở nghiên cứu và phân tích các nhân
tố sinh thái phát sinh cũng như những vùng địa lý khác nhau, tác giả cũng đi đến kết
luận và phân tích các kiểu rừng ở miền Bắc Việt Nam cũng như Việt Nam.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng thứ như:
Tầng vượt tán (A1), Tầng ưu thế sinh thái (A2), Tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi (B)
và tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và bổ sung phương pháp biểu đồ, mặt cắt
đứng của David – Richards để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam, trong đó tầng
cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đại với tỉ lệ nhỏ hơn và có ký hiệu thành phần
loài cây của quần thể đối với những đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng với biểu đồ
khí hậu, vị trí địa lý, địa hình. Bên cạnh đó, ông còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân
chia kiểu thảm thực vật rừng Việt Nam. Đó là dạng sống ưu thế sinh thái, hình thái
sinh thái của nó và thực trạng theo mùa của tán lá. Với quan điểm trên, Thái Văn
Trừng đã phân chia thảm thực vật rừng Việt Nam thành 14 kiểu. Rõ ràng các nhân
13
tố cấu trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng dựa trên quan điểm
sinh thái phát sinh quần thể. Trong những năm gần đây, các công trình nghiên cứu
đi sâu hơn vào cấu trúc rừng, thông qua quy luật phân bố số cây theo chiều cao (H),
quy luật phân bố số cây theo đường kính (D1,3), tương quan giữa chiều cao (H) và
đường kính (D1,3) …
Năm 1974, Đồng Sĩ Hiền khi lập biểu thể tích và biểu độ thon cây đứng cho
rừng gỗ hỗn loài ở miền Bắc nước ta, đã nghiên cứu phân bố đường kính, phân bố
chiều cao và phân bố các dạng hình thân cây. Qua kết quả nghiên cứu, tác giả đã rút
ra kết luận là quy luật cấu trúc của rừng tự nhiên hỗn loài nước ta có dạng phân bố
giảm theo đường kính và dạng phân bố nhiều đỉnh theo chiều cao và sự phân bố của
các chỉ tiêu hình số f0,1 và f1,3 của các loài cây trong rừng tự nhiên hỗn loài có dạng
phân bố tiệm cận với phân bố chuẩn và các quy luật này khác hẳn so với rừng thuần
loài đồng tuổi. Kết quả nghiên cứu của ông cũng rất phù hợp với kết quả của Prodan
(1952), đó là cấu trúc đứng của rừng tự nhiên Việt Nam đặc trưng bởi phân bố
nhiều đỉnh về chiều cao và phân bố một đỉnh lệch trái về đường kính.
Nguyễn Văn Trương (1983) khi nghiên cứu cấu trúc rừng gỗ hỗn loài đã xem
xét sự phân tầng theo hướng định lượng, phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ
giới. Theo tác giả, khi nghiên cứu đặc điểm lâm học của rừng phải tập trung xác
định thành phần loài cây, tìm hiểu về cấu trúc của từng loại rừng, cấu trúc đường
kính qua phân bố số cây và tổng diện ngang trên mặt đất, cấu trúc nhóm loài cây,
tình hình tái sinh và diễn thế của rừng,… từ đó mới có những kết luận logic cho
những biện pháp xử lý rừng có khoa học và hiệu quả, vừa cung cấp được lâm sản,
vừa nuôi dưỡng và tái sinh rừng (dẫn theo Huỳnh Văn Hoàng, 2009).
Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính và chiều cao được xem là quy
luật cơ bản nhất trong các quy luật kết cấu lâm phần. Việc biết được quy luật phân
bố giúp xác định được số cây tương ứng theo từng cỡ kính hay từng cỡ chiều cao,
làm cơ sở cho việc xác định trữ lượng lâm phần.
Năm 1974, Đồng Sỹ Hiền đã dùng hàm Meyer và hệ đường cong pearson để
nắn phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính tạo cơ sở cho việc lập biểu thể
tích và biểu độ thon cây đứng cho rừng tự nhiên ở Việt Nam.
14
Năm 1993, Bảo Huy đã vận dụng lý thuyết mẫu chuẩn tự nhiên để lựa chọn
thiết lập các mô hình cấu trúc N/D1,3 chuẩn cho các đơn vị phân loại của rừng Bằng
lăng Tây Nguyên và đề xuất điều chỉnh cấu trúc N/D1,3 theo cấu trúc chuẩn (dẫn
theo Phạm Phan Hòa, 2010).
Trần Văn Con (2002), đã sử dụng mô hình Weibull để mô phỏng cấu trúc tổ
thành số cây theo cấp đường kính (N/D1,3) của rừng khộp và đã cho rằng khi rừng
còn non thì phân bố có dạng giảm, và chỉ khi rừng càng lớn thì có xu hướng chuyển
sang phân bố một đỉnh và lệch dần từ trái sang phải. Đó là sự biến thiên lập địa có
lợi hay không có lợi cho quá trình tái sinh.
Tóm lại, nghiên cứu cấu trúc định lượng N/D1,3, các tác giả có xu hướng dựa
vào dãy tần số lý thuyết để mô tả phân bố N/D1,3 và ứng dụng của dãy tần số đó.
Đồng thời bằng phương pháp giải tích, các tác giả đã lựa chọn được nhiều hàm toán
học để mô phỏng phù hợp quy luật cấu trúc. Những kết quả nghiên cứu định lượng
trên là những cơ sở quan trọng cho việc vận dụng vào đối tượng nghiên cứu trong
khóa luận này.
Một số tác giả khác như Rollet.B (1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều
cao và đường kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đường kính bằng các dạng phân
bố xác suất. Nhiều tác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hóa cấu trúc đường
kính theo mô hình của Schumacher và Coil (Belly, 1973). Bên cạnh đó, các dạng
hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson … cũng được nhiều tác giả sử
dụng để mô hình hóa cấu trúc rừng.
Nghiên cứu tương quan H/D1,3 là một trong những quy luật cơ bản và quan
trọng trong hệ thống các quy luật cấu trúc lâm phần. Từ kết quả nghiên cứu của
nhiều tác giả cho thấy, chiều cao tương ứng với mỗi cỡ đường kính cho trước luôn
tăng theo tuổi, đó là kết quả quá trình tự nhiên của sự sinh trưởng (dẫn theo Huỳnh
Văn Hoàng, 2009).
Tái sinh là một quá trình sinh học mang tính đặc thù của hệ sinh thái rừng,
mà biểu hiện là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ. Hiểu theo
nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi lại thành phần cơ bản của rừng, chủ
yếu là tầng cây gỗ. Phục hồi rừng bằng khoanh nuôi có nghĩa là lợi dụng tái sinh tự
15
