Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái của kiểu rừng thường xanh trung bình núi đất tại khu bảo tồn thiên nhiên thượng tiến, tỉnh hòa bình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

TRẦN ĐỨC ĐÔ

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI CỦA
KIỂU RỪNG THƢỜNG XANH TRUNG BÌNH NÚI ĐẤT TẠI KHU
BẢO TỒN THIÊN NHIÊN THƢỢNG TIẾN, TỈNH HÒA BÌNH

CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC
MÃ NGÀNH: 8620201

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. BÙI THẾ ĐỒI

HÀ NỘI, 2019


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong
bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác. Các số liệu tham khảo của các tác giả
khác được trích dẫn đầy đủ.
Nếu nơi dung nghiên cứu của tơi trùng lặp với bất kỳ cơng trình nghiên
cứu nào đã cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm và tuân thủ kết quả
đánh giá luận văn của hội đồng khoa học.

Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019
Ngƣời cam đoan

Trần Đức Đô


ii
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện luận văn, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo tận tình của thầy cơ, đồng nghiệp, bạn bè và gia
đình.
Đầu tiên, tơi xin gửi lời cảm ơn đến trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng
đào tạo sau đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi có cơ hội được thực
hiện luận văn tốt nghiệp của mình trong điều kiện tốt nhất.
Tơi cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Bùi Thế Đồi,
người đã trực tiếp định hướng, chỉ dẫn và theo sát tơi trong suốt q trình thực
hiện luận văn cũng như tạo moi điều kiện thuận lợi, hưỡng dẫn tận tình cho
tơi trong suốt q trình này.
Tơi xin cảm ơn ban Lãnh đạo Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến;
UBND xã Thượng Tiến, huyện Kim Bơi, tỉnh Hịa Bình đã tạo điều kiện cho
tôi tiếp cận và thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này.
Cuối cùng tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp, những người đã ln ở bên cạnh tơi, động viên và giúp đỡ tơi trong
q trình học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019
Học viên

Trần Đức Đô

iii
MUC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
Chƣơng I: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .................................................... 2
1.1. Trên thế giới ........................................................................................... 2
1.1.1. Về cấu trúc rừng .............................................................................. 2
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh..................................................................... 4
1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................ 4
1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc ................................................................... 4
1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh...................................................................... 5
Chƣơng II: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU .................................................................................................................. 8
2.1 Mục tiêu nghiên cứu................................................................................ 8
2.1.1 Mục tiêu tổng quát ........................................................................... 8
2.1.2 Mục tiêu cụ thể ................................................................................. 8
2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .............................................................. 8
2.2.1 Đối tượng: ....................................................................................... 8
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu:......................................................................... 8
2.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 8
2.3.1 Nghiên cứu hiện trạng và phân bố của các trạng thái rừng ............. 8
2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng ................................................. 9
2.3.3 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng ....... 9
2.3.4 Đánh giá đa dạng sinh học cây gỗ ................................................... 9
2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 9
2.4.1. Điều tra hiện trạng rừng .................................................................. 9
2.4.2 Thiết lập ô mẫu.............................................................................. 10
2.4.3 Điều tra thực vật rừng .................................................................... 11
2.4.4 Thu thập số liệu cây tái sinh........................................................... 11
2.4.5 Thu thập số liệu cây bụi, thảm tươi................................................ 12

2.5 Xử lý số liệu .......................................................................................... 13
2.5.1 Tính các chỉ tiêu bình qn lâm phần ............................................ 13


iv
2.5.2 Cấu trúc tầng cây cao ..................................................................... 15
2.5.3 Tái sinh rừng tự nhiên và cấu trúc cây bụi thảm tươi ................... 21
Chƣơng III: KHÁI QUÁT ĐẶC ĐIỂM VÙNG NGHIÊN CỨU .............. 23
3.1. Đặc điểm tự nhiên ................................................................................ 23
3.1.1.Vị trí, địa hình, địa mạo ................................................................. 23
3.1.2. Khí hậu, thủy văn .......................................................................... 23
3.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng ..................................................................... 24
3.1.4. Thảm thực vật rừng ....................................................................... 25
3.1.5. Cấu trúc rừng và tổ thành thực vật ................................................ 25
3. 2. Đặc điểm kinh tế - xã hội .................................................................... 25
3.2.1. Dân tộc, dân số .............................................................................. 25
3.2.2. Sản xuất nông, lâm nghiệp ............................................................ 26
Chƣơng IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................... 27
4.1. Diện tích rừng trong Ơ định vị ............................................................. 27
4.2. Kết quả phân tích xử lý số liệu ............................................................ 30
4.2.1. Các chỉ tiêu bình quân ................................................................... 30
4.2.2. Cấu trúc tầng cây cao .................................................................... 30
4.2.3 Tương quan D-H: ........................................................................... 35
4.2.4 Độ tàn che của rừng: ...................................................................... 37
4.3. Cấu trúc tái sinh rừng tự nhiên ............................................................. 38
4.4 Đánh giá chung ô định vị ...................................................................... 45
Chƣơng V: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ............................... 46
5.1. Kết luận: ............................................................................................... 46
5.2. Tồn tại : ................................................................................................ 47
5.3. Kiến nghị: ............................................................................................. 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 48
PHỤ LỤC


v

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
D1,3

Đường kính thân cây tại chiều cao 1,3 m

Hvn

Chiều cao vút ngọn

N

Số cây

ÔĐV

Ô định vị

ÔNC

Ô nghiên cứu

ÔĐĐ

Ô đo đếm

ÔTS

Ô tái sinh

N/ha

Mật độ cây/ha

G

Tiết diện ngang

M

Trữ lượng lâm phần

IV%

Tổ thành thực vật

N/D1.3

Phân bố số cây theo cấp đường kính D1,3

N/Hvn

Phân bố số cây theo cấp chiều cao

IVI

Importance Value Index = chỉ số quan trọng

LRTX

Lá rộng thường xanh

TXG

Lá rộng thường xanh giàu

TXB

Lá rộng thường xanh trung bình

DT2

Đất trồng có cây gỗ tái sinh

ĐTQH

Điều tra quy hoạch

UBND

Ủy ban nhân dân

BQL

Ban quản lý

BTTN

Bảo tồn thiên nhiên

NN&PTNT

Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

IUCN

Tổ chức bảo tồn thiên nhiên quốc tế

NĐ 32

Nghị định 32/2006/ND-CP ngày 30/3/2006


vi

DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Nội dung

Trang

Bảng 4.1:

Diện tích Ơ định vị sinh thái 98

26

Bảng 4.2:

Các chỉ tiêu định lượng Ô định vị sinh thái Quốc gia 98

30

Bảng 4.3A: Tổ thành thực vật Ô nghiên cứu I

31

Bảng 4.3B: Tổ thành thực vật Ô nghiên cứu II

31

Bảng 4.3C: Tổ thành thực vật Ô nghiên cứu III

32

Bảng 4.4:

Chỉ số đa dạng tầng cây gỗ các ô nghiên cứu

33

Bảng 4.5:

Tổng hợp độ tàn che các ô nghiên cứu

37

Bảng 4.6:

Thống kê mật độ tái sinh ÔĐVNCST 98

38

Bảng 4.7:

Phân bố số cây theo cấp chiều cao

40

Bảng 4.8:

Tổng hợp chất lượng cây tái sinh

41

Bảng 4.9:

Thống kê số lượng cây tái sinh triển vọng

42

Bảng 4.10:

Thống kê cấp chiều cao tầng cây bụi

43

Bảng 4.11:

Thống kê cấp chiều cao tầng thảm tươi

44


vii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình

Nội dung

Trang

Hình 1.1:

Sơ đồ hệ thống ƠĐĐ trong ƠNC

11

Hình 4.1A:

Hiện trạng rừng nền ảnh vệ tinh - ÔĐV

28

Hình 4.1B:

Hiện trạng rừng ÔĐV

29

Hình 4.2:

Biểu đồ Phân bố N - Hvn ƠNC I; ƠNC II; ƠNC III

34

Hình 4.3:

Biểu đồ Phân bố N/D 1.3 ƠNC I; ƠNC II; ƠNC III

35

Hình 4.4:

Biểu đồ Tương quang D1,3 - Hvn ƠNC I

36

Hình 4.5:

Biểu đồ Tương quang D1,3 - Hvn ƠNC II

36

Hình 4.6:

Biểu đồ Tương quan D1,3 - Hvn ƠNC III

37

Hình 4.7:

Phân bố N-H cây tái sinh trong ÔĐV

38


1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Tài ngun rừng có vai trị rất quan trọng đối với cuộc sống của con
người cũng như môi trường. Ở nước ta hơn 16,2 triệu ha rừng và đất rừng quy
hoạch cho mục đích lâm nghiệp, chiếm gần 50% diện tích tự nhiên (Theo số
liệu Kiểm kê rừng, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2017). Quản lý‎
rừng bền vững đòi hỏi phải nhận thức và đánh giá rừng một cách toàn diện,
sâu sắc. Việc đánh giá tài nguyên rừng không chỉ thông qua hiện trạng rừng
mà phải theo dõi, đánh giá sự vận động trong mối quan hệ với các yếu tố khác
của hệ sinh thái rừng, tìm ra ngun nhân diễn biến để dự đốn cho tương lai
và có chiến lược bảo vệ, phát triển và sử dụng hợp lý‎ tài nguyên rừng. Trong
bối cảnh hiện nay, để đáp ứng nhu cầu quản lý rừng và thực hiện các nỗ lực
và cam kết quốc tế về ứng phó với biến đổi phí hậu như thực hiện các nội
dung giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng, quản lý rừng bền vững, và
các nội dung khác liên quan đến các Công ước quốc tế về biến đổi khí hậu,

bảo vệ mơi trường, đa dạng sinh học.
Vị trí nghiên cứu nằm trong khu vực bảo vệ của Ban quản lý Khu Bảo
tồn thiên nhiên (BTTN) Thượng Tiến, có độ cao trung bình 500-900 m so với
mặt nước biển. Đây là khu rừng đa dạng sinh học của tỉnh Hịa Bình với 648
lồi thực vật, một số loài quý hiếm như gù hương, thiên tuế lá chè, hoa tiên,
đinh vàng, sến mật

cùng 59 loài thú, 128 lồi chim, một số có tên trong

Sách đỏ như cầy hương, cầy gấm, sóc bay lớn, gà lơi trắng.
Trước thực tiễn đặt ra hiện nay là làm sao gìn giữ và bảo tồn cũng như
phát triển tài nguyên rừng hiện có tại nơi đây, tơi tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu một số đặc điểm sinh thái của kiểu rừng thường xanh trung
bình núi đất tại Khu bảo tồn thiên nhiên Thượng Tiến, tỉnh Hịa Bình” làm
cơ sở cho công tác quản lý và phát huy được chức năng bảo tồn các loài đặc
hữu của Khu BTTN Thượng Tiến nói riêng và quản lý tài nguyên rừng nói
chung, góp phần phát triển hệ sinh thái rừng của Việt Nam trong thời gian tới.


2
Chƣơng I
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
Nổi bật nhất có nghiên cứu của Odum (1971)[25], Geogre Baur
(1964)[26] 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 nhất thiết phải nắm vững các quy luật vận động đó, biết cách điều tiết
hài hồ mối quan hệ trong sự phức tạp đó. Catinot. R. (1965)[5] đã biểu diễn

hình thái cấu trúc rừng bằng những phẫu đồ ngang và đứng với các nhân tố
cấu trúc được mô tả theo các khái niêm. Kết quả ban đầu đã tạo nền móng cho
những nghiên cứu tiếp theo.
1.1.1. Về cấu trúc rừng
- Cấu trúc tầng thứ:
Rừng tự nhiên có tầng tán khơng phân biệt rạch rịi, vì thế việc phân
chia cịn nhiều hạn chế. Đối với rừng mưa nhiệt đới, nhiều tác giả chia ra làm
3 tầng, đó là tầng cây cao thường hình thành tầng vượt tán, tầng tán chính ,
tầng dưới tán. Một số tác giả còn chia rừng ra làm 5 tầng. Walton, Myutt
Smith (1955) phân rừng ở Malayxia thành 5 tầng: Tầng trội, tầng chính, tầng
dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ.
- Về phân bố số cây theo đường kính.
Đây là quy luật cơ bản nhất của kết cấu lâm phần. Nhà khoa học đầu
tiên đề cập đến là Meyer (1934). Ơng đã mơ tả phân bố số cây theo đường
kính bằng phương trình tốn học có dạng đường cong giảm liên tục, về sau
gọi là phương trình Meyer hay hàm Meyer. Cho đến nay, hàm tốn học này
vẫn đang được nhiều tác giả sử dụng để mơ tả cấu trúc lâm phần. Ngồi ra các
tác giả khác cũng đề xuất một số hàm toán học khác, như: Loetsch (1973), đã


3
dùng hàm Beta để nắn phân bố thực nghiệm, J.L.F Batista và H.T.Z Docouto
(1992), khi nghiên cứu rừng nhiệt đới tại Marsanhoo – Brazin đã dùng hàm
Weibull để mô phỏng phân bố N/D.
- Vê phân bố số cây theo chiều cao
Phương pháp kính điển được nhiều nhà khoa học sử dụng là vẽ phẫu đồ
đứng. Qua phẫu đồ sẽ thấy được sự phân bố, sắp xếp trong không gian của
các lồi cây. Điển hình có cơng trình của Richards (1952), Rollet (1979). Có
nhiều dạng hàm tốn học khác nhau dùng để nắn phân bố N/H. Việc sử dụng
hàm nào tuỳ thuộc vào kinh nghiệm của từng tác giả, phụ thuộc vào đối tượng

nghiên cứu cụ thể.
- Tương quan giữa chiều cao với đường kính ngang ngực.
Giữa chiều cao và đường kính ngang ngực của các cây trong lâm phần
tồn tại mối quan hệ chặt chẽ, mối quan hệ đó khơng chỉ trong một lâm phần,
mà còn tồn tại giữa các lâm phần khác nhau. Có thể thơng qua đường kính để
suy diễn chiều cao, mà khơng cần đo cao tồn diện. Nhiều kết quả cho thấy,
chiều cao tương ứng với mỗi cỡ kính ln tăng theo tuổi và mối quan hệ đó
biễu diễn dưới dạng đường cong. Đường cong này sẽ dịch chuyển lên trên khi
tuổi lâm phần tăng lên. Tiurin D.V. (1927) đã phát hiện ra hiện tượng này khi
ông xác lập đường cong chiều cao ở các cấp tuổi khác nhau. Curtis. R.O.
(1967), đã mô phỏng quan hệ H/D theo phương trình:
Log H = D + b1/D + b2/A + b3/A*D
Trong đó:
A: tuổi lâm phần D: đường kính
bi: Là tham số của phương trình
Sau đó tác giả nắn phương trình trên theo từng định kỳ và thấy ở từng
cấp tuổi phương trình sẽ có dạng:
Log H = b0 + b1/D
Với các lồi cây khác nhau, phương trình lựa chọn cũng khác nhau. Có


4
thể dùng nhiều phương trình để thử nghiệm, sau đó chọn ra một phương trình
thích hợp nhất. Phương trình được chọn có tỷ lệ tồn tại cao nhất trong số các
lâm phần nghiên cứu.
1.1.2. Nghiên cứu về tái sinh
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu lâm học, hiệu quả của tái sinh
rừng được xác định bởi mật độ, tổ thành loài cây, cấu trúc tuổi, chất lượng
cây con, đặc điểm phân bố. Vai trò của cây con là thay thế cây già cỗi, vì vậy
hiểu theo nghĩa hẹp, tái sinh rừng là quá trình phục hồi thành phần cơ bản của

rừng, chủ yếu là tầng cây gỗ. Trên thế giới, tái sinh rừng đã được nghiên cứu
từ hàng trăm năm trước đây, nhưng từ năm 1930, mới bắt đầu nghiên cứu tái
sinh rừng nhiệt đới. Do đặc điểm của rừng nhiệt đời là thành phần loài rất
phức tạp, nên trong quá trình nghiên cứu, hầu như các tác giả chỉ tập trung
vào các lồi cây gỗ có ý nghĩa nhất định.
P.W Richard tổng kết quá trình nghiên cứu tái sinh cho thấy, cây tái
sinh có dạng phân bố cụm, một số có dạng phân bố Poisson. Van Steens
(1956), đã nghiên cứu hai đặc điểm tái sinh phổ biến ở rừng mưa nhiệt đới, đó
là tái sinh phân tán liên tục của lồi cây chịu bóng và tái sinh vệt của loài cây
ưa sáng.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc
Rừng tự nhiên ở nước ta thuộc kiểu rừng nhiệt đới, rất phong phú và đa
dạng về thành phần loài, phức tạp về cấu trúc. Trong những năm gần đây, cấu
trúc rừng ở nước ta đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Sở dĩ như vậy
vì, cấu trúc là cơ sở cho việc định hướng phát triển rừng, đề ra biện pháp lâm
sinh hợp lý.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978)[9] khi nghiên cứu kiểu rừng kín
thường xanh mưa ẩm nhiệt đới nước ta, đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng, như
tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái, tầng dưới tán, tầng cây bụi và tầng cỏ quyết.


5
Đào Công Khanh (1996), Bảo Huy (1993)[13] đã căn cứ vào tổ thành
lồi cây mục đích để phân loại rừng phục vụ cho việc xây dựng các biện pháp
lâm sinh. Lê Sáu (1996) dựa vào hệ thống phân loại của Thái Văn Trừng kết
hợp với hệ thống phân loại của Loeschau, chia rừng ở khu vực Kon Hà Nừng
thành 6 trạng thái.
Bùi Thế Đồi (2001) [11] đã tiến hành nghiên cứu một số đặc điểm cấu
trúc quần xã thực vật rừng trên núi đá vôi tại ba địa phương ở miền Bắc Việt

Nam.
Nguyễn Văn Trương (1983)[15] khi nghiên cứu cấu trúc rừng đã xem
xét sự phân tầng theo định lượng , phân tầng theo cấp chiều cao một cách cơ
giới. Vũ Đình Phương (1987) kết luận rằng, việc xác định tầng thứ của rừng
lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết, nhưng theo tác giả, việc
phân tầng chỉ chính xác khi rừng đã bước vào trạng thái ổn định. Vì khi đó,
ranh giới giữa các tầng biểu hiện rõ ràng hơn.
Đồng Sỹ Hiền (1974)[12] dùng hàm Meyer và họ đường cong Pearson
để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo đường kính làm cơ sở cho việc lập
biểu thể tích và độ thon cây đứng rừng tự nhiên ở Việt Nam.
Phạm Ngọc Giao (1996) khi nghiên cứu các lâm phần Thông đuôi ngựa
khu vực Đông bắc đã xây dựng mơ hình động thái tương quan Dt/D1.3 và cho
thấy chúng tồn tại dưới dạng đường thẳng.
Nhìn chung, các tác giả trong nước khi xây dựng mối tương quan này
đều cho thấy phương trình đường thẳng là thích hợp nhất. Trên cơ sở đó, dự
đốn diện tích tán bình quân và xác định mật độ tối ưu cho từng lâm phần.
1.2.2 Nghiên cứu về tái sinh
Tái sinh là một q 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 ni có nghĩa là


6
lợi dụng tái sinh tự nhiên kết hợp với tác động hợp lý của con người tạo ra
một

thế hệ mới có thành phần lồi cây đáp ứng mục đích kinh doanh và phù

hợp với điều kiện tự nhiên, tạo ra hệ sinh thái rừng ổn định, bền vững hơn hệ

sinh thái ban đầu đã bị tác động. Tái sinh rừng mưa nhiệt đới có đặc điểm là
phân tán liên tục, ngồi ra cịn có tái sinh theo vệt. Rừng nhiệt đới Việt Nam
thích hợp với cả hai kiểu tái sinh trên, ngồi ra cịn có hiện tượng nảy mầm
đồng thời tạo ra một thế hệ rừng tiên phong thuần loài, như rừng Sau Sau
(Hữu lũng – Lạng Sơn), rừng Bồ Đề (Vĩnh Phú),

Rừng tự nhiên nước ta

thường bị tác động không theo quy tắc, nên quy luật tái sinh cũng bị xáo trộn.
Do đó, việc nghiên cứu tái sinh rừng nhiệt đới là rất phức tạp và khó khăn.
Từ năm 1962 đến năm 1969, Viện Điều tra-Quy hoạch rừng đã điều tra tái
sinh tự nhiên trên một số tỉnh: Quảng Bình, Nghệ An, Yên Bái, Quảng Ninh, với
sự trợ giúp của chuyên gia Trung Quốc. ô tiêu chuẩn được lập với diện tích
2000m2 cho từng trạng thái. Đo đếm tái sinh trên ơ dạng bản có diện tích từ 100125m2, kết hợp điều tra theo tuyến. Từ đó tiến hành phân chia trạng thái rừng và
đánh giá tái sinh. Đến năm 1969 Vũ Đình Huề đã chia tái sinh ra thành 5 cấp, rất
tốt, tốt, trung bình, xấu, rất xấu. Trong nghiên cứu này, việc đánh giá tái sinh rừng
mới chỉ dựa vào số lượng, chưa quan tâm đến chất lượng tái sinh.
Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978)[5] khi nghiên cứu về thảm thực vật
rừng Việt Nam đã kết luận, ánh sáng là nhân tố sinh thái khống chế và ảnh
hưởng đến quá trình tái sinh tự nhiên trong rừng. Đinh Quang Diệp (1993)
nghiên cứu về tái sinh tự nhiên ở rừng Khộp vùng Easup - Đắc Lắc kết luận:
độ tàn che, thảm mục,độ dày tầng thảm mục, điều kiện lập địa

là những

nhân tố ảnh hưởng đến số lượng và chất lượng cây con tái sinh dưới tán rừng.
Qua nghiên cứu tác giả cho thấy, tái sinh trong khu vực có dạng phân bố cụm.
Vũ Tiến Hinh (1991)[8] nghiên cứu tái sinh rừng tự nhiên ở Hữu Lũng
và Ba Chẽ, đưa ra kết luận: Hệ số tổ thành tính theo % số lượng cây tái sinh
và tầng cây cao có liên hệ chặt chẽ với nhau và theo dạng đường thẳng: n% =

7
a + b N%. Trong đó n% và N% lần lượt là hệ số tổ thành tầng cây tái sinh và
tầng cây cao.
Trần Xuân Thiệp (1995)[17] đã định lượng cây tái sinh tự nhiên trong
các trạng thái rừng khác nhau, theo tác giả số lượng cây tái sinh biến động từ
8.000-12.000, lớn hơn rừng nguyên sinh.
Lê Đồng Tấn (1993-1999)[16] nghiên cứu quá trình phục hồi rừng tự
nhiên của một số quần xã thực vật sau nương rẫy tại tỉnh Sơn La theo phương
pháp điều tra trên các ô tiêu chuẩn 400m2, kết hợp điều tra trên các ô định vị.
Tác giả kết luận, mật độ cây tái sinh giảm từ chân lên đỉnh đồi, trên 3 dạng
địa hình, 3 cấp độ dốc khác nhau, tổ hợp loài cây ưu thế là giống nhau.
Khi nghiên cứu quá trình phục hồi rừng sau nương rẫy tại vườn Quốc
gia Cúc Phương, Trương Quang Bích và các cộng sự (2002) đã chỉ ra rằng, số
lượng cây tái sinh biến động lớn giữa các ô và trong cùng một ô, mật độ tái
sinh thấp và phân bố không đều.
Trần Ngũ Phương (2000)[14] khi nghiên cứu rừng nhiệt đới ở Việt
Nam đã nhấn mạnh, rừng tự nhiên có nhiều tầng, khi tầng trên già cỗi tàn lụi
rồi tiêu vong, tầng kế tiếp sẽ thay thế,..
Phạm Ngọc Thường (2003)[18] nghiên cứu tái sinh sau nương rẫy tại
tỉnh Thái Nguyên và Bắc Cạn đã nhận xét, phân bố tái sinh cây gỗ theo cấp
chiều cao có dạng một đỉnh và sử dụng hàm phân bố Weibull để mô phỏng
quy luật đó. Ngồi ra, tác giả cịn cho thấy mật độ cây tái sinh giảm dần theo
thời gian phục hồi rừng.
Tái sinh rừng tự nhiên nhiệt đới là một vấn đề rất đa dạng và phong
phú. Quá trình này, bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố, như vị trí địa lý, biện
pháp tác động đến tầng cây cao, nguồn gốc hình thành rừng, Chính vì thế
cho dù q trình tái sinh có những quy luật nhất định, vốn có tồn tại khách
quan, nhưng do các tác động trên làm cho chúng trở nên rất phức tạp. Tái sinh

là vấn đề quan trọng, quyết định đến quá trình kinh doanh rừng bền vững, vì
thế nghiên cứu quá trình tái sinh là một việc làm không thể thiếu trong các
nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên


8
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1 Mục tiêu tổng quát
Cung cấp đầy đủ các thông tin về hiện trạng và các chỉ tiêu về sinh thái
rừng, làm cơ sở xây dựng kế hoạch sử dụng và quản lý bền vững tài nguyên
rừng, phát triển kinh tế xã hội và các hoạt động lâm nghiệp cộng đồng tại khu
vực nghiên cứu.
2.1.2 Mục tiêu cụ thể
Xác định được một số đặc điểm cấu trúc và tái sinh, của trạng thái rừng
gỗ tự nhiên núi đất lá rộng thường xanh trung bình tại Khu BTTN Thượng
Tiến;
Đề xuất được một số giải pháp góp phần quản lý bền vững và bảo tồn
đa dạng sinh học tại khu vực nghiên cứu.
2.2 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
2.2.1 Đối tượng:
Các đặc điểm sinh thái của trạng thái rừng thường xanh trung bình núi đất.
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu:
- Về nội dung: Tính tốn các chỉ tiêu bình qn, cấu trúc tầng cây cao,
đa dạng sinh học cây gỗ, xây dựng các chỉ tiêu tăng trưởng.
- Về không gian: 75 Ơ tiêu chuẩn (400 m2/ơ), tổng diện tích 03 ha được
nghiên cứu tại Khu BTTN Thượng Tiến thuộc xã Thượng Tiến, huyện Kim
Bơi, tỉnh Hịa Bình
2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu hiện trạng và phân bố của các trạng thái rừng
- Hiện trạng các loại rừng;
- Đặc điểm phân bố tự nhiên.


9
2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng
- Xác định các chỉ tiêu bình qn: mật độ (N/ha); đường kính (D1,3);
chiều cao bình quân lâm phần (Hvn); tiết diện ngang (G); trữ lượng lâm phần
(M/ha);
- Xác định một số nhân tố cấu trúc tầng cây cao: công thức tổ thành; chỉ
số đa dạng tầng cây gỗ; Xác định và mô tả phân bố số cây theo đường kính
(N/D) và chiều cao (N/H); Xác định tương quan đường kính chiều cao lâm
phần (D/H); Tính tốn độ tàn che của rừng (P).
2.3.3 Nghiên cứu đặc điểm tái sinh tự nhiên của các trạng thái rừng
- Các chỉ số mật độ tái sinh, thành tổ thành tái sinh, phân bố cây tái sinh
theo cấp chiều cao, tỷ lệ cây có triển vọng...
2.3.4 .Đánh giá đa dạng sinh học cây gỗ
- Tính tốn các chỉ số đa dạng sinh học.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Điều tra hiện trạng rừng
Mục đích: Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng trên hệ thống ô định vị, tỷ lệ
1/1000.
- Phương pháp:
+ Sử dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải 2,5m x 2,5m.
+ Ảnh phải được nắn chỉnh hình học và lọc bỏ loại các nhiễu khác nếu
có.
+ Giải đoán ảnh vệ tinh xây dựng bản đồ hiện trạng rừng theo phương
pháp tự động dưới sự hỗ trợ của các phần mềm giải đốn ảnh.
+ Sau khi có bản đồ giải đoán, điều tra bổ sung thực địa, hồn thiện bản

đồ hiện trạng.
+ Diện tích lơ nhỏ nhất thể hiện trên bản đồ là 0,5 ha.
* Trường hợp đặc biệt khơng có ảnh vệ tinh


10
- Sử dụng phương pháp khoanh lô dốc đối diện kết hợp máy định vị toàn
cầu GPS;
- Dựa vào hệ thống point và track trên GPS để khoanh vẽ ranh giới trạng
thái nhằm xây dựng bản đồ hiện trạng rừng tỷ lệ 1/1.000, phục vụ cho việc
theo dõi diễn biến rừng; (trên bản đồ thể hiện ranh giới trạng thái, địa hình,
địa vật).
+ Biên tập bản đồ trạng thái rừng ÔĐV tỷ lệ 1/1000;
+ Hệ thống phân loại rừng: Theo thông tư 34/2009/TT-BNNPTNT, ngày
10/6/2009.
2.4.2 Thiết lập ô mẫu
- Thiết lập Ô định vị (ÔĐV): Toạ độ ÔĐV được xác định theo mã số và
tọa độ thiết kế của đề án.
+ Mã số OODV sinh thái rừng quốc gia: 98
+ Tọa độ thiết kế theo đề án:
Toạ độ tâm ÔĐV (m):

(UTM_Indian): X: 545.000

Y: 2.285.000

(UTM_VN2000): X: 544.381 Y: 2.285.434
- Thiết lập ô nghiên cứu (ƠNC), ơ đo đếm (ƠĐĐ):
Thiết lập ƠNC: Mỗi ÔĐV lập 03 ÔNC;
+ Diện tích mỗi ÔNC: 01 ha;

+ Hình dạng ƠNC: Hình vng;
+ Kích thước: 100 m x100 m;
+ Trong mỗi ÔNC thiết kế 25 ÔĐĐ liên tục với số hiệu từ 1 đến 25
(được đánh số theo nguyên tắc từ trái sang phải, từ trên xuống dưới), mỗi
ƠĐĐ có diện tích 400m2 (kích thước 20m x 20m).


11

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống ƠĐĐ trong ƠNC
2.4.3 Điều tra thực vật rừng
- Đo đếm cây gỗ : Đo đường kính 1,3m:
+ Đơn vị đo cm, lấy đến 0,1cm;
+ Khối lượng: 75 ÔĐĐ;
+ Đo tất cả các cây gỗ D1.3 ≥ 6 cm;
- Đo chiều cao vút ngọn:
+ Khối lượng: 39 ƠĐĐ (các ƠĐĐ có số hiệu lẻ);
+ Dụng cụ đo: Bằng máy đo chiều cao Vertex, Blum-lei; TruPulse
+ Đơn vị đo chiều cao: mét (m), lấy đến 0,1 m;
- Xác định phẩm chất cây:
+ Khối lượng: 75 ÔĐĐ;
+ Nội dung: Xác định phẩm chất theo ba cấp (ký hiệu là a, b, c):
2.4.4 Thu thập số liệu cây tái sinh
- Khối lượng: 15 ơ mẫu trên 01 ƠĐV;
- Diện tích thu thập: 16 m2 (kích thước 4x4m);
- Vị trí: Tại một trong các góc của ƠĐĐ có số 1, 5, 13, 21, 25.
- Phương pháp đo đếm cây tái sinh:


12

+ Xác định tên loài cây tái sinh;
+ Đo chiều cao vút ngọn, phân theo 7 cấp (< 0,5 m; 0,5-1m; 1,1-1,5m;
1,6 -2,0m; 2,1-3,0m; 3,1-5,0m, > 5,0m);
+ Xác định chất lượng cây: Phân theo tốt, xấu, trung bình;
+ Xác định nguồn gốc: Theo chồi, hạt cho từng loài, trong phiếu ghi theo
số cây.
2.4.5 Thu thập số liệu cây bụi, thảm tươi
- Khối lượng: 09 ơ mẫu trên 01 ƠĐV
- Diện tích đo đếm cây bụi, thảm tươi là 16 m2, kích thước 4x4m.
- Vị trí: Tại một trong các góc của ƠĐĐ có số 1, 13, 25.
- Phương pháp đo đếm cây bụi:
+ Xác định tên loài;
+ Chiều cao phân ba cấp (< 2m; 2 đến 4 m; 4,1 đến 6 m);
+ Đếm tổng số cây trong ô mẫu;
- Phương pháp đo đếm thảm tươi:
+ Xác định tên loài chủ yếu;
+ Xác định chiều cao trung bình;
+ Xác định độ nhiều của các loài thảm tươi được phân theo tiêu chuẩn
Đrude (đã được gộp cấp), trong phiếu ghi theo ký hiệu.
Cop1: Độ che phủ

< 30% mặt đất

Cop2: Độ che phủ từ 30  60% mặt đất
Cop3: Độ che phủ từ 61  90% mặt đất
Soc: Độ che phủ từ 91  100% mặt đất
Trong phiếu độ nhiều trong phương pháp đo đếm thảm tươi ghi theo bốn
cấp từ số 1 đến số 4 theo mức độ tăng dần của độ che phủ.

13
2.5 Xử lý số liệu
2.5.1 Tính các chỉ tiêu bình qn lâm phần
a. Chỉ tiêu mật độ (N/ha).
Tính tốn số cây trong ƠNC thơng qua số cá thể được đo đếm trong các
ơ đo đếm (ƠĐĐ). Tính theo cơng thức:
25

Nơ  n1  n2  ...  n25   ni
i 1

Trong đó: ni là số cây gỗ của ƠĐĐ thứ i, Nơ mật độ cây trong ONC (diện
tích ONC = 1ha, Nơ=N/ha, mỗi ONC có 25 ƠĐĐ)
b. chỉ tiêu đường kính bình qn
Đường kính bình qn lâm phần là giá trị bình qn của đường kính
1.3m (D1,3) của tất cả các cây trong lâm phần.

1
N

Dg 

n

 di

2

i 1

Trong đó: Dg là đường kính bình qn về tiết diện ngang của ONC; N
là tổng số cây trong ONC; di là đường kính tại vị trí 1.3 của cây thứ i.
c. tính chiều cao bình qn

1
Hbq
N

N

h
i 1

i

d. Chỉ tiêu tiết diện ngang
- Tính tổng tiết diện ngang trên ha: (G/ha).
Tổng tiết diện ngang được xác định như sau:
n

Gô   g i
i 1

Trong đó, Gơ tiết diện ngang của ơ nghiên cứu, gi tiết diện ngang của cây
thứ i trong ONC, n số cây trong ONC.


14
Vì diện tích ONC = 1 ha, nên tổng tiết diện ngang của ONC cũng là tổng
tiết diện ngang trên ha: G/ha = Gơ .

- Tiết diện ngang bình qn (gbq):
Gbq =

G/ha
N/ha

Trong đó: G/ha và N/ha là tiết diện ngang và số cây của ONC.
e. Chỉ tiêu trữ lượng lâm phần (ONC)
- Tính thể tích cây đo đếm, áp dụng một trong các phương pháp sau:
+ Tính thể tích cây theo tổ hình dạng. Dựa vào Biểu chỉ số hình dạng
(trang 118-141, Sổ tay điều tra quy hoạch rừng) để xác định tổ hình dạng và
Biểu thể tích theo tổ hình dạng để xác định thể tích từng cây đo. Chiều cao
của những cây khơng đo cao được tính theo phương trình tương quan được
xây dựng ở mục c (phần này)
+ Tính thể tích cây theo hình số thường f1.3 (được sử dụng khi khơng
tìm được tổ hình dạng trong Sổ tay điều tra quy hoạch rừng)
Vi = gi*hi*f1,3
Trong đó: gi và hi là tiết diện ngang và chiều cao vút ngọn của cây thứ i;
f1,3 là hình số thường, tạm thời f1.3 lấy tròn là 0.45 cho rừng tự nhiên và 0.5
cho rừng trồng.
(Đối với trường hợp đặc biệt cần có phương trình tính tốn riêng như
rừng ngập mặn và rừng khộp)
- Tính trữ lượng ONC
Mơ =
Trong đó: Mơ trữ lượng của ONC (1 ha), Vi là thể tích cây thứ i, n là số
cây trong ONC.
- Tính Mbq/ha:


15

Mbqha 

Mơ
x10.000
Sơ

Trong đó: Sơ là diện tích ơ (đơn vị m2)
2.5.2 Cấu trúc tầng cây cao
a) Xác định công thức tổ thành
Theo Vũ Tiến Hinh [8], hệ số tổ thành được biểu thị theo một trong các
tiêu chí: (1) tỷ lệ số cây, (2) tỷ lệ tiết diện ngang, (3) tỷ lệ số cây và tỷ lệ tiết
diện ngang, (4) tỷ lệ số cây, tỷ lệ tiết diện ngang và tần suất xuất hiện. Căn cứ
vào phương pháp thu thập số liệu trong ƠĐV, hệ số tổ thành được tính theo
(3).
Tổ thành lồi cây được tính theo cơng thức của Daniel Mamillod:
IVi(%) =

Ni %  Gi %
2

Trong đó:
IVi % là tỷ lệ tổ thành (độ quan trọng) của loài i so với tổng số loài.
Ni % là tỷ lệ số cây của loài i trong quần xã thực vật rừng, được tính theo
cơng thức
Ni%=

ni
100 . Trong đó ni là số cây của loài i trong 1 ha; N là tổng số
N

cây /ha.
Gi% : Tỷ lệ % theo tổng tiết diện ngang của loài i trong quần xã thực vật.
Theo Daniel Marmilod những lồi có chỉ số IV 5% là lồi ưu thế
trong tổ thành của lâm phần.
Để tính tổ thành theo nhóm gỗ, xếp nhóm gỗ theo bảng phân loại kèm
theo Quyết định số 2198-CNR ngày 26/11/1977 và bảng điều chỉnh phân
loại gỗ sử dụng ban hành tại Quyết định 334-CNR ngày 10/5/1988 của Bộ
Lâm nghiệp cũ.


16
b) Xác định chỉ số đa dạng tầng cây gỗ .
- Xây dựng danh lục loài cây gỗ với các thơng tin: Tên phổ thơng, tên
khoa học, các lồi nguy cấp, quý, hiếm
Danh lục loài cây gỗ (được xây dựng cho ODV):
TT

Tên phổ

Tên khoa

Số cây

Sách đỏ

Sách đỏ

thông

học

trong ô

VN

IUCN

NĐ 32

1
2
...
Sách đỏ Việt Nam: Sử dụng tái bản năm gần nhất.
Sách đỏ IUCN: Sử dụng Danh lục đỏ hàng năm
Nghị định 32/2006/ND-CP ngày 30/3/2006 của Chính phủ về quản lý
thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm (trong trường hợp Nghị
định này được sửa đổi thì sử dụng văn bản ban hành mới nhất).
- Chỉ số giá trị quan trọng (Importance Valum Index-IVI)
IVI = RD + RF + RBA
Trong đó: RD là mật độ tương đối, RF là tần suất xuất hiện tương đối
và RBA là tiết diện ngang tương đối tại vị trí D1,3 của thân cây.
Mật độ tương đối: Cho biết tỷ lệ % số lượng cá thể của một loài nghiên
cứu so với số lượng cá thể của tất cả các lồi trên ơ mẫu.

Tần xuất xuất hiện tương đối: Cho biết tỷ lệ % số lượng cá thể của một
loài nghiên cứu so với số lượng cá thể của tất cả các loài xuất hiện trên ô mẫu.

Diện tích tiết diện thân tương đối: Là đặc điểm quan trọng để xác định
ưu thế lồi, nó cho biết diện tích mặt đất thực tế mà các cá thể của loài chiếm

17
được để sinh trưởng phát triển trên một hiện trường cụ thể (Honson và
Churchbill 1961, Rastogi, 1999, Sharma, 2003). (Tiết diện thân cây được tính
tại vị trí D 1,3 m).
x 100
- Xác định chỉ số phong phú loài.
+ Sử dụng chỉ số phong phú Fisher

S   ln(1 

N



)

Trong đó S là tổng số loài trong mẫu, N là tổng số lượng cá thể trong
mẫu, α là chỉ số đa dạng lồi trong quần xã thực vật.
Để tính α trong biểu thức trên, có thể sử dụng một trong hai phương
pháp sau:
- Cho alpha* chạy từ 0 đến 300 với bước nhảy là 0,001. Tính S* tương
ứng với các giá trị alpha* này sau đó tìm giá trị alpha* mà có giá trị |S*-S|
hay (S*-S)^2 nhỏ nhất. Đây chính là chỉ số đa dạng sinh học Fisher phải tìm.
- Sử dụng phương pháp tính gần đúng (xấp xỉ) theo cơng thức biến đổi
của Magurran, 1991 như sau:
S/N = {(1-x)/x}*{-ln(1-x) }

(1)

α = N(1-x)/x

(2)

Trong đó: S là tổng số lồi trong mẫu,
N là tổng số lượng cá thể trong mẫu,
α là chỉ số đa dạng fisher
x là số thực nghiệm nhỏ hơn 1 sao cho kết quả của vế phải xấp xỉ bằng
kết quả vế trái của phương trình (1). Sau khi đã tính được giá trị x theo
phương pháp gần đúng, thay nó vào phương trình (2) để tính α.