Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa Phượng Hoàng tỉnh Thái Nguyên (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN HUY HOÀNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI
SAU KHAI THÁC TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN
THẦN SA – PHƯỢNG HOÀNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Hệ đào tao

: Chính quy

Chuyên ngành

: Quản lý tài nguyên rừng

Khoa

: Lâm nghiệp

Khóa học

: 2014 – 2018

Thái Nguyên, năm 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN HUY HOÀNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC RỪNG TỰ NHIÊN PHỤC HỒI
SAU KHAI THÁC TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN
THẦN SA – PHƯỢNG HOÀNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Hệ đào tao

: Chính quy

Chuyên ngành

: Quản lý tài nguyên rừng

Lớp

: K46 - QLTNR - N03

Khoa

: Lâm nghiệp

Khóa học

: 2014 – 2018

Giảng viên hướng dẫn : TS. Lê Văn Phúc

Thái Nguyên, năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân
tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là quá trình điều
tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, khách quán.
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 05 năm 2018
Xác nhận giáo viên hướng dẫn

Người viết cam đoan

Xác nhận giáo viên chấm phản biện
(Ký, họ và tên)


ii

LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập
của mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lại hệ thống những kiến thức đã
học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, bước đầu làm quen với kiến thức khoa
học. Qua đó, sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phương
pháp làm việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc
sau này.
Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu nhà trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên và Ban Chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên

Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên”.
Trong suốt quá trình thực tập, em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy
cô giáo và anh chị nơi em thực tập tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp và các thầy, cô giáo bộ môn
đặc biệt là cô giáo TS. Lê Văn Phúc người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn
thành khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin cám ơn Ban quản lý Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng
Hoàng và người dân địa phương nơi em thực hiện đề tài đã giúp đỡ và tạo điều
kiện cho em học hỏi kinh nghiệm, giúp đỡ em trong quá trình thực tập tại khu
bảo tồn.
Mặc dù đã cố gắng rất nhiều song bài khóa luận của em không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến chỉ bảo của các
thầy cô giáo, ý kiến đóng góp của bạn bè để bài khóa luận tốt nghiệp của em
được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Thái Nguyên, ngày .... tháng ..... năm 2018
Sinh viên


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Một số đặc điểm cơ bản của các ô điều tra..................................... 30
Bảng 4.2. Tổ thành và mật độ cây gỗ.............................................................. 31
Bảng 4.3. Phân bố số cây theo cấp đường kính .............................................. 32
Bảng 4.4. Phân bố số loài theo cấp đường kính .............................................. 34
Bảng 4.5. Phân bố số cây theo cấp chiều cao ................................................. 36
Bảng 4.6. Phân bố số loài theo cấp chiều cao ................................................. 38

iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ ô tiêu chuẩn ........................................................................... 23
Hình 4.1. Ảnh điều tra đường kính tâng cây gỗ .............................................. 33
Hình 4.2. Đo chiều cao vút ngọn của tầng cây gỗ .......................................... 36


v

DANH MỤC CÁC TỪ CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
D1,3

: Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m

Dt

: Đường kính tán

Gi

: Tiết diện thân của loài thứ i

G%

: Tỉ lệ phần trăm tiết diện thân cây

Hvn

: Chiều cao vút ngọn

H`

: Chỉ số đa dạng sinh học

IVI%

: Chỉ số tổ thành sinh thái tầng cây gỗ

N/ha

: Số cây trên ha

Ni

: Số lượng cá thể loài thứ i

N%

: Tỉ lệ phần trăm cây

OTC

: Ô tiêu chuẩn

Ths

: Thạc sĩ

T.S

: Tiến sĩ

TTV

: Thảm thựcvật

Nxb

: Nhà xuất bản

KBT

: Khu bảo tồn

ODM

: Ô dạng bản


vi

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC TỪ CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT ........................................ v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi

PHẦN 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu............................................................................... 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài.................................................................................... 3
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu ................................................ 3
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn............................................................................... 3
PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................ 4
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu .................................................. 4
2.2. Những nghiên cứu trên thế giới .............................................................. 5
2.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam ............................................................... 7
a. Những nghiên cứu về trúc rừng .............................................................. 7
b. Phân bố cây theo đường kính, chiều cao .............................................. 10
c. Nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính ........................ 10
2.4. Nghiên cứu Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng ......... 11
2.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ..................... 12
2.4.1. Điều kiện tự nhiên........................................................................... 12
2.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội................................................................ 15
2.4.3. Nhận xét chung ............................................................................... 20
PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..20
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 21
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................... 21


vii

3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 21
3.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 21
3.4.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp ....................................... 21
3.4.2. Phương chuyên gia ......................................................................... 22

3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu.......................................................... 22
PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 30
4.1. Một số đặc điểm trên otc nghiên cứu .................................................... 30
4.2. Đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh thái và mật độ cây gỗ ........................ 30
4.3. Đặc điểm cấu trúc ngang....................................................................... 32
4.3.1. Phân bố số cây theo cấp đường kính .............................................. 32
4.3.2. Phân bố loài cây theo cấp đường kính ............................................ 34
4.4. Đặc điểm cấu trúc đứng ........................................................................ 35
4.4.1. Phân bố số cây theo cấp chiều cao.................................................. 35
4.4.2. Phân bố loài cây theo cấp chiều cao ............................................... 37
4.5. Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần .................................... 39
4.5.1. Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính( N/D1,3) ................ 39
4.5.2. Quy luật tương quan Hvn/D1,3 ...................................................... 40
4.6. Đề xuất một số giải pháp ...................................................................... 41
PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ............................................................ 42
5.1. Kết luận ................................................................................................. 42
5.1.1. Đặc điểm cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ ................................. 42
5.1.2. Đặc điểm cấu trúc ngang ................................................................ 42
5.1.3. Đặc điểm cấu trúc đứng .................................................................. 43
5.1.4. Nghiên cứu một số quy luật phân bố lâm phần .............................. 43
5.2. Đề nghị .................................................................................................. 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 45
PHỤ LỤC


1

PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề

Quản lý bảo vệ và phát triển rừng được coi là một trong những nhiệm vụ
quan trọng hàng đầu đối với ngành lâm nghiệp ở nước ta hiện nay và đã đạt
được một số kết quả có ý nghĩa nhất định, góp phần vào phát triển kinh tế của
đất nước. Tuy nhiên, bên cạnh đó vẫn còn những bất cấp trong công tác của
ngành lâm nghiệp do sự phát triển nhanh chóng của kinh tế xã hội cùng với sự
quản lý tài nguyên rừng còn yếu kém dẫn đến việc giảm diện tích, chất lượng
rừng và đa dạng sinh học bị suy thoái ngày càng nghiêm trọng. Sự mất mát tài
nguyên rừng hiện nay là đáng lo ngại, nhiều loài động thực vật bị đe dọa và
nguy cơ tuyệt chủng mà nguyên nhân chủ yếu là do con người sử dụng tài
nguyên không hợp lý. Trước trực trạng đang diễn ra như thế đặt ra cho các nhà
làm công tác lâm nghiệp một nhiệm vụ cấp bách là khôi phục và phát triển
rừng, đáp ứng nhu cầu sống của con người, bảo vệ môi trường sinh thái, duy trì
đa dạng sinh học, các loài động thực vật quý hiếm. Trong quản lý rừng, tác
động lâm sinh là biện pháp kỹ thuật then chốt để cải thiện và làm cho rừng có
cấu trúc phù hợp nhất với mục đích quản lý, nhằm đáp ứng được các yêu cầu
đặt ra cho từng loại hình kinh doanh rừng. Thực tiễn đã chứng minh rằng các
giải pháp nhằm phục hồi rừng, quản lý rừng bền vững chỉ có thể giải quyết thỏa
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 lâu bền.
Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa-Phượng Hoàng nằm trong địa giới hành
chính của 7 xã và một thị trấn thuộc huyện Võ Nhai gồm: Thị trấn Đình Cả, xã


2

Phú Thượng, xã Sảng Mộc, xã Thần Sa, xã Thượng Nung, xã Nghinh Tường,
xã Vũ Chấn, xã Cúc Đường. Với tổng diện tích đất quy hoạch khu rừng đặc

dụng là 19.913,54 ha.
Ở nước ta các công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng chủ yếu tập trung
vào đối tượng là rừng trồng, rừng tự nhiên tái sinh trong điều kiện thuận lợi các
công trình nghiên cứu về cấu trúc của thảm thực vật rừng tự nhiên tại khu bảo
tồn còn ít. Hơn nữa cấu trúc rừng còn liên quan đến hiện trạng sử dụng đất, điều
kiện tự nhiên, nguồn tài nguyên rừng. Trước những yêu cầu cấp thiết đó , chúng
tôi tiến hành thực hiện khóa luận: “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự
nhiên tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái
Nguyên” làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu về diễn thế và trữ lượng. Từ
đó đề xuất một số giải pháp nhằm phục hồi rừng, tăng sinh khối, tăng trữ lượng
rừng trồng để nâng cao đời sống người dân sống trong khu vực, và tăng vai trò
sinh thái của rừng.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng tự nhiên, nhằm làm cơ sở khoa học
để đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi và phát triển rừng tại KBT
thiên nhiên Thần Sa - Phượng Hoàng, tỉnh Thái Nguyên.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được các đặc điểm cấu trúc của rừng tự nhiên.
- Xác định một số quy luật phân bố lâm phần của tầng cây gỗ tự nhiên
tại khu bảo tồn.


3

1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu
Góp phần củng cố phương pháp nghiên cứu khoa học cho sinh viên.
Giúp sinh viên vận dụng những kiến thức đã học trong trường vào thực
địa trong công tác nghiên cứu khoa học về cấu trúc rừng.
Đúc rút được những kinh nghiệm trong điều tra rừng, vận dụng vào công

việc sau này khi ra trường.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc nghiên cứu sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm cấu trúc rừng
và có cơ sở để đưa ra các biện pháp lâm sinh làm giàu rừng mang lại hiểu quả
hơn cho cuộc sống người dân cũng như việc cải tạo môi trường, tăng mức độ
đa dạng sinh học.


4

Phần 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
Khái niệm về rừng là quần xã sinh vật trong đó cây rừng là thành phần
chủ yếu. Quần xã sinh vật phải có diện tích đủ lớn. Giữa quần xã sinh vật và
môi trường, các thành phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật
thiết để đảm bảo khác biệt giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác.
Cấu trúc rừng: 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 tổ thành: Tổ thành là nhân tố diễn tả số loài thamg 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
cùng đơn vị thể tích.
Trong một khu rừng nếu một loài cây nào đó chiếm trên 95% thì rừng đó
được coi là rừng thuần loài, còn rừng có từ 2 loài cây trở lên với tỷ lệ sấp xỉ
nhau thì là rừng hỗn loài.
Cấu trúc tầng thứ: Sự phân bố theo không gian của tầng cây gỗ theo chiều
thẳng đứng, phụ thuộc vào đặc tính sinh thái học, nhu cầu ánh sáng của các loài
tham gia tổ thành. Cấu trúc tầng thứ của các hệ sinh thái rừng nhiệt đới nhiều
tầng thứ hơn các hệ sinh thái rừng ôn đới.

Một số cách phân chia tầng tán:
Tầng vượt tán: Các loài cây vươn cao trội hẳn lên, không có tính liên tục.
Tầng tán chính (tầng ưu thế sinh thái): Cấu tạo nên tầng rừng chính, có
tính liên tục.
Tầng dưới tán: Gồm những cây tái sinh và những cây gỗ chịu bóng.
Tầng thảm tươi: Chủ yếu là các loài thảm tươi.


5

Thực vật ngoại tầng: Chủ yếu là các loài thân dây leo.
Cấu trúc mật độ: Cấu trúc mật độ phản ánh số cây trên một đơn vị diện
tích. Phản ảnh mức độ tác động giữa các cá thể trong lâm phần. Mật độ ảnh
hưởng đến tiểu hoàn cảnh rừng, khả năng sản xuất của rừng. Theo thời gian,
cấp tuổi của rừng thì mật độ luôn thay đổi.
Loài ưu thế: Là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần
xã, quyết định số lượng, kích thước, năng suất và các thông số của chúng. Loài
ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, vào quá trình trao đổi vật chất và
năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh. Chính vì vậy, nó có ảnh
hưởng đến môi trường, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã.
2.2. Những nghiên cứu trên thế giới
Trên thế giới, việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã được tiến hành từ lâu
nhằm xác định cơ sở khoa học cho việc đề xuất các biện kỹ thuật tác động vào
rừng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và môi trường của rừng.
Baur G.N.(1976) 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
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.
Odum E.P (1971) 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.
Phương pháp phân tích lâm sinh đã được H. Lamprecht (1969) mô tả chi
tiết, tác giả nghiên cứu rừng tự nhiên nhiệt đới sau đó đã vận dụng phương pháp
này và mở rộng thêm những chỉ tiêu định lựợng mới cho phân tích cấu trúc
rừng tự nhiên.


6

Bên cạnh đó các công trình của các tác giả Baur (1976) , Odum (1971)
[19], Richards (1952) , Van Stennis (1956) ,... đựợc coi là nền tảng cho những
nghiên cứu về cấu trúc rừng.
Phân bố cây theo đường kính, chiều cao: Phân bố cây theo đường kính
là quy luật cấu trúc cơ bản của lâm phần đã được nhiều nhà khoa học quan tâm.
Đầu tiên phải kể đến công trình nghiên cứu của Meyer, ông đã mô tả số cây
theo đường kính bằng mô hình toán học mà dạng của nó là đường cong giảm
liên tục. Phương trình này gọi là phương trình Meyer. Một số tác giả khác cũng
dùng phương pháp giải tích để tìm ra phương trình đường cong phân bố.Van
Steenis. J (1956) , trong khi nghiên cứu 19 ô tiêu chuẩn với 60 loài cây ở rừng
ở Maranhoo - Brazin đã dùng hàm Weibull mô phỏng phân bố N/D. Nhìn chung
các tác giả đều biểu diễn quy luật phân bố số cây theo đường kính dưới dạng
phân bố xác suất, các hàm thường hay sử dụng là hàm Weibull, hàm mũ, hàm
chuẩn, hàm logarit,...
Ngoài việc sử dụng các hàm toán học để biểu thị cấu trúc lâm phần, đối
với rừng tự nhiên, quy luật phân bố cây theo chiều cao còn được thể hiện thông
qua phương pháp trắc đồ rừng. Vẽ các phẫu đồ đứng với các kích thước khác
nhau tùy theo mục đích nghiên cứu. Các trắc đồ này 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 trên thực tế, điển hình cho hướng nghiên cứu

này là công trình của P.W. Richards (1952) .
Qua nhiều nghiên cứu của các tác giả đi trước cho thấy mỗi tương quan
giữa đường kính và chiều cao là một tương quan chặt chẽ. Theo quy luật sinh
trưởng của cây rừng, khi tuổi cây tăng lên thì đường kính và chiều cao cũng
tăng lên. Tuy nhiên quy luật này chỉ tồn tại trong một giới hạn cho phép của
cây rừng trong quá trình sinh trưởng. Trong lâm phần, khi tuổi cây tăng thì tỉ lệ
H/D cũng tăng. Từ đó đường cong biểu thị quan hệ H/D có thể bị thay đổi.


7

Đường cong luôn chuyển dịch lên phía trên khi tuổi lâm phần tăng lên. Phương
trình toán học cụ thể biểu thị mỗi quan hệ này rất phong phú và đa dạng.
Hohenadl, Krenn, Michailof, Naslund, Anoutchia, Echer đã sử dụng các
phương trình dưới đây để mô tả quan hệ H/D:
Hvn = a 0 + a 1 .𝐷1.3 + a 2 .𝐷1.3 2 + a 3 .𝐷1.3 2

(1.1)

Hvn = = a 0 + a 1 .𝐷1.3 + a 2 .log(𝐷1.3 )

(1.2)

Hvn = a + b.log(D1,3)

(1.3)

Hvn = a + b.D1,3

(1.4)

2.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam
a. Những nghiên cứu về trúc rừng
Trong những năm gần đây thì vai trò của rừng ở Việt Nam rất được coi
trọng vì nó góp phần rất lớn vào việc xóa đói giảm nghèo ở các vùng lâm nghiệp
trọng điểm và phòng chống lũ lụt, thiên tai, đặc biệt là biến đổi khí hậu vấn đề
của toàn cầu hiện nay mà bảo vệ và phát triển rừng bền vững nhằm góp phần
ngăn chặn điều đó. Mà cấu trúc rừng là cơ sở cho việc định huớng phát triển
rừng, đề ra biện pháp lâm sinh hợp lý. Vì vậy cấu trúc rừng ở nước ta đã được
nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.
Sinh thái về cấu trúc: Công trình nghiên cứu về cấu trúc rừng đáng lưu ý
ở nước ta là của Nguyễn Văn Trương (1983) , trong quyển “Quy luật cấu trúc
rừng gỗ hỗn loài”, xuất bản năm 1983, tác giả đã dày công nghiên cứu: Cấu
trúc đứng của rừng tự nhiên nhiệt đới, cấu trúc thân cây theo cấp đường kính,
cấu trúc thân cây và tổng thiết diện ngang trên mặt đất, cấu trúc của các loài
cây gỗ…Từ đó đưa ra kết luận và đề xuất các biện pháp xử lý, điều tiết rừng
nhằm vừa cung cấp gỗ vừa nuôi dưỡng, tái sinh là cơ sở để phát triển rừng bền
vững ở nước ta. Trong nghiên cứu cấu trúc đứng, Nguyễn Văn Trương đã chia
chiều cao cây rừng từ đỉnh cây cao nhất đến đỉnh cây thấp nhất thành một số
cấp chiều cao, tính số đỉnh tán cây trong từng cấp chiều cao. Mô tả phân bố,


8

ông có nhận xét: Tuy diện tích tán cây lớp dưới thường nhỏ hơn lớp trên kế tiếp
nhưng tổng tán thì rất nhiều đã làm cho diện tích tán lớp dưới cũng rất lớn đã
làm cho ánh sáng năng lượng mặt trời xuống dưới thấp làm cho cây phát triển
kém. Để đảm bảo cho rừng phát triển liên tục trong điều kiện đào thải thì số
lượng cây lớp dưới phải nhiều hơn lớp trên. Trong lớp cây dày đặc này cũng có
cây già, riêng của nó và những cây trẻ đang sống tạm ở đó sẽ vươn lên. Theo

nghiên cứu của tác giả các nhà lâm sinh có thể điều tiết khéo léo trong khai
thác, thực hiện các giải pháp lâm sinh để thay đổi cấu trúc rừng tự nhiên nhằm
tiến tới cấu trúc của rừng chuẩn.
Trần Ngũ Phương (1970) đã đề cập tới một hệ thống phân loại, trong đó
rất chú ý tới việc nghiên cứu quy luật diễn thế rừng. Thái Văn Trừng (1971)
khi nghiên cứu kiểu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta đã đưa ra
mô hình cấu trúc tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây
bụi và tầng cỏ quyết và cũng theo ông thì thảm thực vật rừng của nước ta rất
phong phú, trong đó có 50% thành phần thực vật đặc hữu thuộc khu hệ thực vật
đệ tam Bắc Việt Nam - Nam Trung Hoa, đồng thời thảm thực rừng Việt Nam
cũng hội tụ các luồng di cư thực vật từ nhiều hướng. Từ hướng Nam lên có
luồng các nhân tố Malaysia-Indonesia. Vũ Đình Phương (1987) đã đưa ra
phương pháp phân chia rừng phục vụ cho công tác điều chế với phân chia theo
lô và dựa vào 5 nhân tố: Nhóm sinh thái tự nhiên, các giai đoạn phát triển và
suy thoái của rừng, khả năng tái tạo rừng bằng con đường tái sinh tự nhiên, đặc
điểm về địa hình, thổ nhưỡng với một bảng mã hiệu dùng để tra trong quá trình
phân chia.
Đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới ở Việt Nam, Thái Văn Trừng (2000),
dựa vào sự ghép nối của 2 hệ thống phân loại: hệ thống phân loại đặc điểm cấu
trúc ngoại mạo làm tiêu chuẩn và hệ thống phân loại thảm thực vật dựa trên yếu
tố hệ thực vật làm tiêu chuẩn đã phân chia thảm thực vật Việt Nam thành 5


9

nhóm kiểu thảm (gọi là 5 nhóm quần hệ) với 14 kiểu quần hệ (gọi là 14 quần
hệ). Mặc dù còn một số điểm cần bàn luận và chỉnh lý bổ sung thêm nhưng
bảng phân loại thảm thực vật Việt Nam của Thái Văn Trừng từ bậc quần hệ trở
lên gần phù hợp với hệ thống phân loại của UNESCO (1973). Nguyễn Anh
Dũng (2000) đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ cho

hai trạng thái rừng là IIA và IIIA1 ở lâm trường sông Đà - Hoà Bình. Bùi Văn
Chúc (1996) đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ đầu nguồn Lâm trường sông
Đà ở các trạng thái rừng IIA, IIIA1 và rừng trồng làm cơ sở cho việc lựa chọn
loài cây.
Nguyễn Nghĩa Thìn (1997) , thống kê thành phần loài của Vườn Quốc
gia Tam Đảo có khoảng 2.000 loài thực vật, trong đó có 904 loài cây có ích ở
Tam Đảo thuộc 478 chi, 213 họ của 3 ngành Dương xỉ, ngành Hạt trần và ngành
Hạt kín. Các loài này được xếp thành 8 nhóm có giá trị khác nhau. Trong các
loài trên có 42 loài đặc hữu và 64 loài quý hiếm cần được bảo tồn như: Hoàng
thảo tam đảo (Dendrobium daoensis), Trà hoa dài (Camellia longicaudata), Trà
hoa vàng tam đảo (Camellia petelotii), Hoa tiên (Asarum petelotii), Trọng lâu
kim tiền (Paris delavayi),…
Đặng Kim Vui (2002) , nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi sau
nương rẫy để làm cơ sở đề xuất giải pháp khoanh nuôi, làm giàu rừng ở huyện
Đồng Hỷ tỉnh Thái Nguyên, đã kết luận đối với giai đoạn phục hồi từ 1 đến 2
tuổi (hiện trạng là thảm cây bụi) thành phần thực vật 72 loài thuộc 36 họ và họ
Hoà thảo (Poaceae) có số lượng lớn nhất (10 loài), sau đó đến họ Thầu dầu
(Euphorbiaceae) 6 loài, họ Trinh nữ (Mimosaceae) và họ Cà phê (Rubiaceae)
mỗi họ có 4 loài. Bốn họ có 3 loài là họ Long não (Lauraceae), họ Cam
(Rutaceae), họ Khúc khắc (Smilacaceae) và họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae).
Ngoài ra, cấu trúc trạng thái thảm thực vật cây bụi này có số cá thể trong ô tiêu


10

chuẩn cao nhất nhưng lại có cấu trúc hình thái đơn giản, độ che phủ thấp nhất
75 - 80%, chủ yếu tập trung vào các loài cây bụi.
b. Phân bố cây theo đường kính, chiều cao
Tác giả Đào Công Khanh (2001) thử nghiệm phương pháp nghiên cứu
một số quy luật cấu trúc, sinh trưởng phục vụ điều chế rừng lá rộng, hỗn loại

thường xanh ở Kon Hà Nừng - Gia Lai cho rằng đa số loài cây có cấu trúc
đường kính và chiều cao giống với cấu trúc tương ứng của lâm phần, đồng thời
cấu trúc của loài cũng có những biến động. Về nghiên cứu định lượng cấu trúc
rừng thì việc mô hình hoá cấu trúc đường kính(D1,3) được nhiều người quan
tâm nghiên cứu và biểu diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác
nhau, nổi bật là các công trình của các tác giả như Đồng Sĩ Hiền (1974) dùng
hàm Meyer và hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo
cỡ đường kính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng
ở Việt Nam.
Nguyễn Hải Tuất (1982) đã sử dụng hàm phân bố giảm, phân bố khoảng
cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trình Poisson vào
nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng.Trần Văn Con (1991) đã áp dụng hàm
Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở Đắc lắk.
Vũ Tiến Hinh (1986) , đã thử nghiệm một số phân bố lí thuyết để nắn phân
bố số cây theo đường kính và phân bố số cây theo chiều cao cho rừng trồng một
số loài và đi đến kết luận: “Phân bố Weibbull là phân bố thích hợp nhất”.
c. Nghiên cứu tương quan giữa chiều cao và đường kính
Đồng Sĩ Hiền (1974) , đã thử nghiệm nhiều dạng phương trình để mô tả
quan hệ H/D và khẳng định các dạng dưới đây có mức độ thích hợp cao:
Hvn = a 0 + a 1 .𝐷1.3 + a 2 .𝐷1.3 2

(1.5)

Hvn = a + b.log(D1,3)

(1.6)

log(Hvn) = a + b.log(D1,3)

(1.7)

11

Tuy nhiên với mỗi loài cây khác nhau thì phương trình lựa chọn cũng
khác nhau.
Vũ Đình Phương (1975), khẳng định đường kính tán và đường kính
ngang ngực luôn tồn tại tương quan chặt theo dạng đường thẳng.
Như vậy, các tác giả đều cho rằng việc phân chia loại hình rừng ở Việt Nam
là rất cần thiết đối với nghiên cứu cũng như trong sản xuất. Nhưng tùy từng mục
tiêu đề ra mà xây dựng các phương pháp phân chia khác nhau. Nhưng đều nhằm
mục đích làm rõ thêm các đặc điểm của đối tượng cần quan tâm.
Như vậy, từ những nghiên cứu trên cho thấy trên thế giới và ở Việt Nam
những nghiên cứu về đặc điểm cấu trúc rừng đã được tiến hành nhưng những
nghiên cứu về cấu trúc rừng trên núi đá vôi còn hết sức hạn chế, chính vì vậy
cơ sở để đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho rừng này còn nhiều lỗ
hổng đòi hỏi phải có nghiên cứu để bổ sung.
2.4. Nghiên cứu Khu bảo tồn thiên nhiên Thần Sa – Phượng Hoàng
Theo Trần Xuân Sinh (2004), Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng
huyện Võ Nhai (Thái Nguyên) là khu rừng đặc dụng, diện tích rừng tự nhiên là
11.220ha, có mục đích bảo tồn các hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi và bảo tồn
các nguồn gen động thực vật, đặc biệt các loài quý hiếm và đặc hữu. Ưu thế là
các loài Nghiến, Trai, Đinh, Chò chỉ, Mạy tèo, Ô rô,... nổi bật là ưu hợp Nghiến
+ Ô rô.
Theo Ngô Xuân Hải và cs (2010), đã phân loại thảm thực vật Thần Sa
thành 5 kiểu theo phương pháp phân loại của Thái Văn Trừng. Về thành phần
thực vật có 1086 loài, thuộc 645 chi và 160 họ của 5 ngành thực vật. Có 44 loài
có tên trong Sách đỏ Việt Nam và 22 loài có tên trong Nghị định số
32/2006/NĐ-CP. Số loài thực vật rừng trong khu hệ thực vật diễn biến theo
chiều hướng giảm về số lượng và chất lượng, đặc biệt một số cá thể quý hiếm

đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng.


12

Nguyễn Duy Tùng (2014), đã nghiên cứu hiện trạng các loài thực vật nguy
cấp, quý hiếm và đề xuất một số giải pháp bảo tồn tại khu bảo tồn thiên nhiên
Thần Sa-Phượng Hoàng huyện Võ Nhai – tỉnh Thái Nguyên, kết quả đã thống kê
trong khu bảo tồn có 60 loài thực vật quý hiếm thuộc 38 họ, trong đó đã thống kê
được số loài quý hiếm phân bố theo tuyến, và theo trạng thái rừng.
Nguyễn Thị Thoa (2014), nghiên cứu tính đa dạng thực vật thân gỗ ở Khu
BTTN Thần Sa – Phượng Hoàng và đã xác định được 611 loài, 344 chi, 107 họ
thuộc 2 ngành thực vật thuộc 10 quần hệ và 9 phân quần hệ của 4 lớp thảm thực
vật. Đã xác định được 49 loài thực vật thân gỗ quý hiếm. Đã sử dụng chỉ số
Shannon - Wiener (H), chỉ số mức độ chiếm ưu thế (Cd), chỉ số tương đồng (SI),
chỉ số entropy Rẽnyi (Ha) để phân tích tính đa dạng của hệ thực vật ở đây. Ngoài
ra tác giả còn nghiên cứu một số đặc điểm tái sinh tự nhiên, một số yếu tố tác
động đến tính đa dạng sinh học của khu bảo tồn và đề xuất giải pháp nhằm bảo
tồn hệ thực vật nói riêng và thực vật thân gỗ nói chung.
2.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu
2.4.1. Điều kiện tự nhiên
a. Vị trí địa lý
Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng thuộc địa giới hành chính huyện
Võ Nhai, cách thành phố Thái Nguyên khoảng 40km về phía Bắc, có tọa độ địa
lý: 105051’05’’ đến 106008’38’’ kinh độ Đông 21045’12’’ đến 21056’30’’ vĩ độ
Bắc.
 Phía Bắc giáp huyện Na Rì, huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn.
 Phía Đông giáp huyện Bắc Sơn, tỉnh Lạng Sơn.
 Phía Tây giáp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên.
 Phía Nam giáp với huyện Võ Nhai và tỉnh Thái Nguyên.

Phạm vi quy hoạch Khu bảo tồn nằm trong địa giới hành chính của 7 xã
và một thị trấn thuộc huyện Võ Nhai gồm: Thị trấn Đình Cả, xã Phú Thượng,


13

xã Sảng Mộc, xã Thần Sa, xã Thượng Nung, xã Nghinh Tường, xã Vũ Chấn,
xã Cúc Đường. Với tổng diện tích đất quy hoạch khu rừng đặc dụng là
19.913,54 ha.
b. Địa hình, địa thế
Nhìn chung, địa hình Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng bị chia cắt
khá mạnh, do lịch sử kiến tạo địa chất và tạo sơn hình thành. Chúng có đặc
điểm chung là: núi đá có dốc lớn, bị chia cắt sâu. Có 3 kiểu địa hình chính như
sau:
+ Nhóm kiểu địa hình đồi núi thấp: Nhóm này chiếm điện tích khá lớn,
có độ cao dưới 800 m, là nơi hoạt động sản xuất lâm nghiệp vùng đệm của Khu
bảo tồn.
+ Kiểu địa hình núi đá vôi: Nhóm này chiếm hầu hết diện tích của Khu
bảo tồn, chúng có kiểu kiến trúc dễ nhận biết, độ cao trung bình trên 800 m.
+ Nhóm kiểu địa hình trũng nằm xen kẽ giữa núi đá vôi và núi đồi đất:
Nhóm này có địa hình thấp, bằng phằng, ở giữa những dãy núi thường xuất
hiện những con sông, suối và những cánh đồng lúa hoặc hoa màu của dân chúng
thuộc vùng đệm Khu bảo tồn.
c. Khí hậu, thủy văn
 Khí hậu
Khí hậu nóng ẩm, mưa mùa, lạnh về mùa đông, mặt khác do ảnh hưởng
bởi hoàn cảnh địa lý, địa hình của dãy núi Bắc Sơn (bắt nguồn từ Bắc Sơn đến
Võ Nhai, Đồng Hỷ) tạo ra kiểu khí hậu đặc sắc, khắc nghiệt hơn so với các
vùng khác trong tỉnh, nóng nhiều về mùa hè, lạnh hơn và thường có sương muối
vào mùa đông.

Một năm có hai mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9; mùa khô từ
tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Nhiệt độ không khí trung bình năm 22,30C; nhiệt


14

độ không khí tối thấp trung bình năm 19,30C, nhiệt độ không khí tối cao trung
bình năm 26,90C. Lượng mưa trung bình năm từ 1.400 mm đến 1.600 mm.
 Thủy văn
Đặc điểm nổi bật của hệ thống thuỷ văn trong Khu BTTN là: Mật độ
dòng chảy bề mặt thấp do điều kiện địa hình núi đá vôi, nhiều hang động Cácxtơ và suối ngầm. Dòng chảy tương đối hẹp, độ dốc dòng chảy tương đối lớn.
Có suối ngầm, có sự xuất hiện đột ngột dòng chảy trên bề mặt tạo nên cảnh
quan đẹp trong Khu BTTN. Điều kiện khí hậu cùng với đặc điểm địa hình địa
mạo tạo nên những vùng có tài nguyên động, thực vật rừng phong phú, đặc hữu
và quý hiếm.
d. Địa chất, thổ nhưỡng
Khu bảo tồn gồm 2 loại đất chính:
- Nhóm đất màu nâu đỏ trên núi đá vôi và những nơi dốc tụ chân núi đá:
Loại đất này thường nằm kẹp giữa những dãy núi đá vôi, trên đất thường xuyên
xuất hiện nhiều đá lộ đầu, nhưng đất có độ phì cao nên thường bị đồng bào phát
nương làm rẫy. Đất có thành phần cơ giới nặng, hơi chua, tầng B phát triển
mạnh và có mầu đỏ tươi rất dễ nhận biết. Xen kẽ đất đỏ có loại đất xám trên đá
vôi với diện tích không lớn, nhưng độ phì cao hơn, hàm lượng mùn và tầng
mùn lớn hơn, đất có kết hạt.
- Loại đất đỏ vàng hoặc vàng xám trên phiến thạch sét và đá biến chất:
Đây là loại đất chiếm diện tích khá lớn, tầng đất từ mỏng đến trung bình và dày.
Phân bố chủ yếu ở các vùng đồi núi đất có độ cao dưới 300 - 600m, loại đất
này có thành phần cơ giới biến động khá mạnh nằm trong giới hạn từ cát pha
đến thịt nặng, trên các loại đá biến chất có thành phần cơ giới nhẹ hơn so với
trên đá phiến thạch sét, đất thuộc loại chua, kết cấu kém hơn loại đất trên. Trong

khu vực điều tra có độ cao trên 600-700m vùng núi đất cũng xuất hiện loại đất
này, nhưng loại đất này ở vùng cao, còn rừng già nên có lượng mùn nhiều, tầng


15

A1 phát triển hơn và mầu sẫm hơn, tầng B có hàm lượng mùn khá lớn, có nơi
có cả tầng AB. Độ dày tầng đất thuộc loại trung bình, nhiều nơi có đá lẫn với
hàm lượng khá lớn, đất thuộc loại chua.
e. Rừng và thực vật rừng
Theo quan điểm sinh thái phát sinh quần thể và hệ thống phân loại thảm
thực vật Việt Nam của Thái Văn Trừng, thảm thực vật trong khu bảo tồn do có
độ cao thấp nên hầu hết các kiểu rừng đều thuộc rừng mưa nhiệt đới ẩm núi
thấp. Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng là nơi giao thoa của nhiều luồng
thực vật khác nhau, kết hợp điều kiện khí hậu và địa hình của khu vực đã tạo
nên tính đa dạng, phong phú về thành phần loài thực vật ở đây. Theo số liệu
thống kê thành phần thực vật ở khu bảo tồn lên tới 1.096 loài, 645 chi, 160 họ
ở 5 ngành thực vật khác nhau.
Hệ động vật trong Khu BTTN Thần Sa - Phượng Hoàng thuộc khu hệ
động vật vùng Đông Bắc Việt Nam. Đây là hệ động vật đặc trưng cho hệ sinh
thái rừng trên núi đá vôi. Đa số các loài động vật ở đây có ưu thế là thích nghi
với điều kiện địa hình hiểm trở, có khả năng vận động kiếm ăn tốt nơi địa hình
phức tạp. Tổng số loài động vật thống kê được 295 loài trong 93 họ, 30 bộ, 5
lớp động vật có xương sống cho Khu BTTN này.
2.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
a. Dân tộc
Trong khu vực có 6 dân tộc sinh sống là Tày, Dao, Nùng, Kinh, H’Mông,
Cao Lan. Dân tộc Tày có số dân đông nhất (với 8.717 người, chiếm 41,72 %),
sau đó đến dân tộc Dao (4.414 người, chiếm 21,12%). Mỗi dân tộc có những
nét văn hóa, phong tục tập quán sinh hoạt khác nhau, tập quán canh tác khác

nhau. Nhưng nhìn chung các dân tộc trên đều có tập quán canh tác lạc hậu, có
đời sống còn phụ thuộc vào tài nguyên rừng, đây chính là vấn đề khó khăn trong
việc quản lý và bảo vệ rừng ở nơi đây.


16

b. Dân số và lao động
Dân số nằm trong vùng đệm và vùng lõi KBT có 4.929 hộ với 20.592
nhân khẩu. Mật độ đông nhất là thị trấn Đình Cả (358 người/km2), thấp nhất là
xã Thần Sa (23 người/km2). Số lượng nhân khẩu tập trung đông nhất ở 5 khu
vực là Phú Thượng, thị trấn Đình Cả, Nghinh Tường, Vũ Chấn, Sảng Mộc
chiếm 77,68% tổng số dân. Xã có số dân ít nhất là Thượng Nung với 2.193
khẩu chiếm 10,65%. Tuy vậy, sức ép của người dân từ xã này lên rừng cũng
không hề nhỏ vì họ sống hoàn toàn trong khu bảo tồn. Tính trung bình mỗi hộ
gia đình có từ 5 đến 6 người. Hiện tượng này đặc biệt phổ biến trong cộng đồng
người dân tộc H’mông và thường dẫn tới thiếu lương thực 3 tháng mỗi năm.
Sự gia tăng dân số đã làm giảm diện tích rừng tự nhiên và suy giảm tính ĐDSH
do nhu cầu về khai thác gỗ làm nhà, củi đun, mở rộng đất canh tác và làm nhà
ở,… nhiều diện tích rừng có những cây gỗ quý và những cánh rừng nguyên
sinh đã bị mất đi và việc phục hồi lại cần một thời gian dài hoặc không có khả
năng phục hồi chúng.
Đói nghèo là nguyên nhân sâu xa gây suy giảm nghiêm trọng tài nguyên
rừng của Khu bảo tồn, người dân sống tại các xã thuộc khu bảo tồn chiếm trên
95% là sản xuất nông nghiệp. Cuộc sống khó khăn, kết cấu hạ tầng kém, canh
tác lạc hậu, phục thuộc nhiều vào thiên nhiên.
c. Thực trạng kinh tế và tình hình sản xuất kinh doanh
Theo kết quả điều tra dân sinh kinh tế xã hội, đời sống của nhân dân
trong khu vực còn ở mức thấp. Tổng sản lượng lương thực bình quân năm đạt:
9.208,8 tấn. Trung bình đạt 451kg/người/năm. Thu nhập bình quân đạt 3,5 triệu

đồng/người/năm. Số hộ nghèo trong khu vực là 1.921 hộ, chiếm 39% tổng số
hộ. Do cuộc sống khó khăn, người dân thường xuyên vào rừng kiếm củi, khai
thác gỗ, LSNG,... để kiếm sống đã tác động xấu đến rừng.